DE102016123109A1 - screw - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine selbstschneidende Schraube (1) mit einem Schraubenschaft (2), einer Schraubenspitze (3) und einem Spitzgewinde als Schraubengewinde (5). Die Erfindung schlägt vor, Schneiden (7) an der Schraubenspitze (3) auszubilden, die bis zu einer Mantelfläche des Schraubenschafts (2) nach außen reichen und beim Einschrauben der Schraube (1) in einen Ankergrund ein Kernloch mit einem Durchmesser des Schraubenschafts (2) schneiden.The invention relates to a self-tapping screw (1) with a screw shank (2), a screw tip (3) and a pointed thread as a screw thread (5). The invention proposes to form cutting edges (7) on the screw tip (3) which extend outwards as far as a shell surface of the screw shaft (2) and when screwing the screw (1) into an anchoring base a core hole having a diameter of the screw shaft (2 ) to cut.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraube mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine selbstschneidende Schraube, deren Gewinde sich ein Gegengewinde in Werkstoffen wie beispielsweise Holz oder Kunststoff selbst schneidet.The invention relates to a screw having the features of the preamble of
Die Patentanmeldung
Die Patentanmeldung
Aufgabe der Erfindung ist, eine insbesondere selbstschneidende Schraube vorzuschlagen, die sich gleichermaßen zum Einschrauben in Holz und Kunststoff eignet. The object of the invention is to propose a particular self-tapping screw, which is equally suitable for screwing in wood and plastic.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Schraube weist einen Schraubenschaft, eine Schraubenspitze und ein Schraubengewinde auf, das ein- oder mehrgängig sein kann und das sich von der Schraubenspitze zumindest über einen Teil einer Länge des Schraubenschafts erstreckt. Das Gewinde kann an einem vorderen Ende oder mit Abstand vom vorderen Ende der Schraubenspitze beginnen, jedenfalls aber nicht erst im Bereich des Schraubenschafts. Mit dem „Schraubenschaft“ ist hier ein Teil der Schraube gemeint, der nicht das Schraubengewinde, nicht die Schraubenspitze und nicht einen Schraubenkopf umfasst. Im Bereich des Schraubengewindes weist der Schraubenschaft insbesondere eine zylindrische Hüllfläche auf. Mit der „Schraubenspitze“ ist der in Einbringrichtung vordere Teil der Schraube gemeint, der nicht das Schraubengewinde umfasst und der sich in Längsrichtung der Schraube so weit erstreckt, bis der Schraubenschaft mit der zylindrischen Hüllfläche beginnt. Insbesondere ist die Schraubenspitze im Wesentlichen kegelig. „Vorne“ und „hinten“ bezieht sich immer auf die Einbringrichtung der Schraube.This object is achieved by the features of
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Schraube mindestens eine Schneide auf, die in einem Winkel zum Schraubengewinde verläuft. Mit „in einem Winkel“ ist gemeint, dass die Schneide nicht parallel zum Schraubengewinde verläuft, das heißt nicht als Wendel mit derselben Steigung wie das Schraubengewinde. Sondern durch den Winkel zum Schraubengewinde führt die Schneide eine Schnittbewegung bei einem Einschrauben der Schraube in einen Ankergrund aus. Die Schneide kann beispielsweise achsparallel, umlaufend oder wendelförmig, jedoch mit anderer Steigung als das Schraubengewinde und insbesondere mit entgegengesetzter Steigung verlaufen. Zweck der mindestens einen Schneide ist es, beim Einschrauben der Schraube in einen Ankergrund ein Kernloch für den Schraubenschaft frei zu schneiden. Ist der Ankergrund vorgebohrt oder formt die Schraubenspitze ein Loch in den Ankergrund, weitet die mindestens eine Schneide das Loch auf, sofern es nicht größer ist als die mindestens eine Schneide es schneiden würde.Furthermore, the screw according to the invention has at least one cutting edge which runs at an angle to the screw thread. By "at an angle" is meant that the cutting edge is not parallel to the screw thread, that is not as a helix with the same pitch as the screw thread. But by the angle to the screw thread, the cutting edge performs a cutting movement when screwing the screw into an anchorage. The cutting edge can, for example, be parallel to the axis, circumferential or helical, but with a pitch other than the screw thread and in particular with an opposite pitch. The purpose of the at least one cutting edge is to cut a core hole for the screw shaft when screwing the screw into an anchorage. If the anchoring ground is predrilled or if the screw tip forms a hole in the anchoring ground, the at least one cutting edge widens the hole, provided that it is not larger than the at least one cutting edge would cut it.
Erfindungsgemäß erstreckt sich die mindestens eine Schneide ausgehend von einem in der Einschraubrichtung der Schraube hinteren Ende der Schraubenspitze über mindestens 2/3 einer Länge der Schraubenspitze nach vorn. Insbesondere erstreckt sich die Schneide über mindestens 1/5 und vorzugsweise über mindestens 1/3 einer Länge der Schraubenlänge. Das hintere Ende der Schraubenspitze bildet einen Übergang vom Schraubenschaft zur Schraubenspitze. Die Schneide erstreckt sich also in Längsrichtung der Schraube über die Spitze hinaus bis in den Bereich des Schraubenschafts. Die mindestens eine Schneide verringert ein zum Einschrauben der Schraube notwendiges Drehmoment insbesondere bei einem langen Schraubenschaft, weil sie durch das Freischneiden eines Kernlochs eine Reibung zwischen dem Schraubenschaft und dem Ankergrund verringert. Die Schneide ist einfacher herstellbar, wenn sie nicht bis zum vorderen Ende der Schraubenspitze reicht, und weist trotzdem eine gute Schneidleistung auf.According to the invention, the at least one cutting edge, starting from a rear end of the screw tip in the screwing-in direction of the screw, extends over at least 2/3 of a length of the screw tip to the front. In particular, the cutting edge extends over at least 1/5 and preferably over at least 1/3 of a length of the screw length. The rear end of the screw tip forms a transition from the screw shaft to the screw tip. The cutting edge therefore extends beyond the tip in the longitudinal direction of the screw into the area of the screw shank. The at least one cutting edge reduces a torque necessary for screwing in the screw, in particular in the case of a long screw shank, because it reduces friction between the screw shank and the anchorage due to the free cutting of a core hole. The cutting edge is easier to produce if it does not reach to the front end of the screw tip, and still has a good cutting performance.
Vorzugsweise verläuft die mindestens eine Schneide quer zum Schraubengewinde, womit ein Winkel von zwischen etwa 90° bis 60° zum Schraubengewinde gemeint ist. Die Schneide verläuft quer oder schräg in einem spitzen Winkel zu ihrer Bewegung beim Einschrauben der Schraube, wobei die Bewegung wendelförmig entsprechend dem Schraubengewinde ist. Dadurch ist mit einer guten Schneidleistung zu rechnen. Preferably, the at least one cutting edge extends transversely to the screw thread, which means an angle of between about 90 ° to 60 ° to the screw thread. The blade is transverse or oblique at an acute angle to its movement when screwing the screw, wherein the movement is helical corresponding to the screw thread. This is to be expected with a good cutting performance.
Die mindestens eine Schneide kann gerade oder bogenförmig verlaufen. Eine gerade Schneide kann beispielsweise auch achsparallel zur Längsachse der Schraube verlaufen.The at least one cutting edge can be straight or curved. A straight cutting edge can, for example, also run axially parallel to the longitudinal axis of the screw.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich an ein (in der Einschraubrichtung) vorderes Ende der mindestens einen Schneide eine Stirnfläche anschließt, die sich in einer Umfangsrichtung entgegen einer Drehrichtung beim Einschrauben der Schraube in einen Ankergrund erstreckt. Die Stirnfläche steht von der Schraubenspitze stufenartig nach außen. Die Stirnfläche bildet eine Art Stanzfläche oder eine Nebenschneide, die das Freischneiden des Kernlochs unterstützt.An embodiment of the invention provides that an end face (in the screwing-in direction) of the at least one cutting edge adjoins an end face which extends in a circumferential direction against a direction of rotation when the screw is screwed into an anchoring ground. The end face is stepped from the screw tip to the outside. The end face forms a kind of punching surface or a secondary cutting edge, which supports the free cutting of the core hole.
In radialer Richtung, also senkrecht zur Schraubenlängsachse, reicht die mindestens eine Schneide vorzugsweise bis zu einer Mantelfläche des Schraubenschafts. Sie schneidet dadurch ein Kernloch mit einem Durchmesser, der einem Durchmesser des Schraubenschafts entspricht. Das erleichtert das Einschrauben der Schraube, indem eine Reibung zwischen dem Schraubenschaft und einem Ankergrund vermindert wird, und erhält den Ankergrund radial zur Schraube gesehen nach innen bis zu einem Fuß des Schraubengewindes am Schraubenschaft als Widerlager für das Schraubengewinde. Außerdem schneidet die mindestens eine Schneide keinen Zwischenraum zwischen dem Ankergrund und dem Schraubenschaft, was beispielsweise für ein Aufspreizen eines Spreizdübels aus Kunststoff wichtig ist. In einer bevorzugten Variante erreicht die Schneide den maximalen Abstand zur Längsachse der Schraube erst hinten am Übergang zum Schraubenschaft. Die Schneide reicht also vorne weniger weit in radialer Richtung. In einer alternativen Variante weist die Schneide von vorne bis hinten einen gleich bleibenden radialen Abstand zur Längsachse auf, verläuft also parallel zu ihr.In the radial direction, that is to say perpendicular to the longitudinal axis of the screw, the at least one cutting edge preferably extends as far as a lateral surface of the screw shank. It thereby cuts a core hole with a diameter corresponding to a diameter of the screw shaft. This facilitates screwing in the screw by reducing friction between the screw shaft and an anchor base, and keeps the anchor point radially inwardly of the screw inwardly to one foot of the screw thread on the screw shaft as an abutment for the screw thread. In addition, the at least one cutting edge does not intersect any gap between the anchor base and the screw shank, which is important, for example, for spreading apart a plastic expansion anchor. In a preferred variant, the cutting edge reaches the maximum distance to the longitudinal axis of the screw only at the rear at the transition to the screw shaft. The cutting edge thus extends less far forward in the radial direction. In an alternative variant, the cutting edge has a constant radial distance from the front to the rear of the longitudinal axis, ie runs parallel to it.
An dem (in der Einschraubrichtung) hinteren Ende der Schraubenspitze weist eine Ausgestaltung der Erfindung eine umlaufende Ringstufe am bzw. als Übergang von der Schraubenspitze zum Schraubenschaft ohne die Schraubenspitze auf. Die Ringstufe ermöglicht es, die mindestens eine Schneide mit einer Spanfläche bis zu ihrem hinteren Ende auszubilden, das sich an einem vorderen Ende des Schraubenschafts befindet.At the (in the screwing in) rear end of the screw tip, an embodiment of the invention has a circumferential ring step on or as a transition from the screw tip to the screw shaft without the screw tip. The ring step makes it possible to form the at least one cutting edge with a rake face up to its rear end, which is located at a front end of the screw shank.
Zur Ausbildung der mindestens einen Schneide sieht eine Ausgestaltung der Erfindung mindestens eine dreiecksförmige Erhebung an (einer Mantelfläche) der Schraubenspitze vor, deren in einer Drehrichtung beim Einschrauben der Schraube vordere Kante die mindestens eine Schneide bildet. Das Dreieck kann gleichseitig oder nicht-gleichseitig sein und es kann - abweichend von einem geometrischen Dreieck - eine oder mehrere bogenförmige, konvexe und/oder konkave Seiten zur Bildung einer bogenförmigen Schneide aufweisen.To form the at least one cutting edge, an embodiment of the invention provides at least one triangular elevation (a lateral surface) of the screw tip, the front edge of which forms the at least one cutting edge in a direction of rotation when the screw is screwed in. The triangle may be equilateral or non-equilateral and, unlike a geometric triangle, may have one or more arcuate, convex and / or concave sides to form an arcuate edge.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Schraube gemäß der Erfindung in Seitenansicht; -
1a-c eine Schraubenspitze der Schraube aus1 aus drei jeweils um 120° versetzten Blickrichtungen; und -
2a-c eine Schraubenspitze einer abgewandelten, erfindungsgemäßen Ausführungsform der Schraube aus1 mit1a-c entsprechenden Blickrichtungen.
-
1 a screw according to the invention in side view; -
1a-c a screw tip of thescrew 1 from three directions each offset by 120 °; and -
2a-c a screw tip of a modified, inventive embodiment of thescrew 1 With1a-c corresponding viewing directions.
Die in
An der Schraubenspitze
Bei einem Einschrauben der Schraube
In
In
In der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Schraube
- 1
- Schraube
- 2
- Schraubenschaft
- 3
- Schraubenspitze
- 4
- Schraubenkopf
- 5
- Schraubengewinde
- 6
- Erhebung
- 7
- Schneide
- 8
- Stirnfläche
- 9
- Ringstufe
- 1
- screw
- 2
- screw shaft
- 3
- screw tip
- 4
- screw head
- 5
- screw thread
- 6
- survey
- 7
- cutting edge
- 8th
- face
- 9
- annular step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0939235 A1 [0002]EP 0939235 A1 [0002]
- EP 0761992 A1 [0003]EP 0761992 A1 [0003]
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EP0939235A1 (en) | 1998-02-25 | 1999-09-01 | Ludwig Hettich & Co. | Screw |
-
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- 2016-11-30 DE DE102016123109.6A patent/DE102016123109A1/en active Pending
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EP0761992A1 (en) | 1995-09-06 | 1997-03-12 | A-Z Ausrüstung und Zubehör GmbH & Co. KG | Self-tapping fastening element |
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