Gewindefurchende Schraube

Die Erfindung bezieht sich auf eine gewindefurchende Schraube mit Vorsprüngen auf ihrem Gewinde, wobei die Rückflanke des Gewindes vom Gewindeanfang her mit von ihr abstehenden Vorsprüngen versehen ist und ihre Lastflanke eine durchgehende glatte Fläche bildet.

Schrauben mit derartigen Vorsprüngen sind im Stand der Technik in großer Zahl vorhanden. Beispielsweise handelt es sich dabei um Schrauben, die auf ihrer Last- flanke (dem Schraubenkopf zugewandte Flanke) mit Vorsprüngen versehen sind, die so gestaltet sind, dass sie dem Rückdrehen einer eingedrehten Schraube einen besonders großen Widerstand entgegen setzen (siehe DE 299 06 105 Ul Ausschraubnocken 8, japanische Patentanmeldung 09144733 Vorsprung 5). Weiterhin gibt es auf beiden Seiten des Gewindeganges (Lastflanke und gegenüberliegende Rückflanke) vorgesehene Vorsprünge, die sowohl beim Eindrehen das Gewindefurchen erleichtern als auch das Ausdrehen erschweren (DE 197 24 052 Al Vorsprünge gemäß Kurzauszug, DE 42 06 440 Al Stufen im Gewindegang, OS 27 03 433 Wülste oder Höcker auf beiden Seiten des Gewindeganges). Diese vielfältigen Gestaltungen sind auf ein verbessertes Gewindefurchen und gegebenenfalls erschwertes Rückdrehen abgestellt, d.h. auf die mit der jeweiligen Schraube im Zusammenhang stehenden Drehvorgänge. Sie berücksichtigen also den Zustand und die auf eine derartige Schraube wirkenden Kräfte im Zustand der angezogenen Schraube, wenn diese vollständig eingedreht und dabei entsprechend einer Dauerbelastung unterworfen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gewindefurchende Schraube mit Vorsprüngen auf ihren Flanken so zu gestalten, dass sich einerseits beim Eindre-

hen das Gewinde mit günstigem Kraftaufwand furcht und andererseits im angezogenen Zustand besonders hohen axialen Belastungen (Vorspannkraft) widerstehen kann. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass die Vorsprünge sich über die Gewindegangspitzen erstrecken und das Gewinde über seine volle Länge mit den Vorsprüngen versehen ist.

Aufgrund dieser Gestaltung können die Vorsprünge, die von der Rückflanke abstehen und sich über die Gewindegangspitzen erstrecken, beim Eindrehen der Schraube in ein Mutterstück durch die dabei führenden Vorsprünge das Gewinde in günstiger Weise einfurchen, weil die Rückflanke die dabei führende Seite der Schraube bildet. Dabei unterstützen die sich über die Gewindegangspitzen erstreckenden Vorsprünge in besonders intensiver Weise das Einfurchen des Gewindes über die volle Länge der Schraube in das Mutterstück, so dass für dieses Einfurchen keine besonders hohen Drehmomente erforderlich sind.

Da das Einfurchen und die dabei aufzuwendenden Kräfte sich hauptsächlich auf den äußeren Bereich des Gewindes erstrecken, ist es möglich, die Vorsprünge so zu gestalten, dass sie sich nur über einen Teil der Rückflanke radial erstrecken.

Die Anzahl der Vorsprünge längs eines Gewindeganges über 360° lässt sich in verschiedener Zahl vorsehen. So können z.B. über den Bereich von 360° mindestens zwei Vorsprünge vorgesehen sein, was bedeutet, dass natürlich auch wesentlich mehr Vorsprünge über die 360° verteilt sind.

In den Figuren sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt, es zeigen:

Figur 1 eine gewindefurchende Schraube mit über die volle Länge ihres Gewindes vorgesehenen Vorsprüngen;

Figur 2 einen Ausschnitt aus dem Gewinde mit Vorsprüngen in vergrößerter Darstellung;

Figur 3 einen Querschnitt durch einen Gewindegang längs des Schnittes III-III aus Figur 2;

Figur 4 einen Schnitt durch die Schraube gemäß Figur 1 längs des Schnittes IV-IV;

Figur 5a eine Abwandlung der Formgebung der Vorsprünge gemäß den Figuren 1 und 2 mit einer Wölbung;

Figur 5b eine weitere Abwandlung der Formgebung der Vorsprünge gemäß den Figuren 1 und 2 mit einseitiger gewölbter Furchkante;

Figur 5c eine weitere Abwandlung einer Gestaltung der Vorsprünge, bei der die Ecken der Vorsprünge nur einseitig mit Kanten versehen sind.

In der Figur 1 ist eine gewindefurchende Schraube 1 mit dem Schraubenkopf 2 und dem Schaft 3 dargestellt, der im Wesentlichen über seine gesamte Länge mit dem Gewinde 4 versehen ist. Das Gewinde ist über seine gesamte axiale Länge mit den abstehenden Vorsprüngen 5 versehen. Wenn diese Schraube in ein Loch eines Mutterstücks eingedreht wird, dann furcht das Gewinde 4 der Schraube 1 mit ihrem Anfangsgang 6 ein Muttergewinde, das dann entsprechend des sich etwas vergrößernden Durchmessers des Schraubenschaftes 3 aufgeweitet wird und schließlich mit dem Gewinde, wie es in Richtung zum von Gewinde freigelassenen Teil des Schaftes 3 reicht, eingefurcht ist.

Die Gestalt der abstehenden Vorsprünge 5 geht deutlicher aus der Figur 2 hervor, in der die Gewindegänge 7 und die Vorsprünge 5 vergrößert dargestellt sind. Figur 2 zeigt, dass die Vorsprünge 5 nur auf der Rückflanke 8 der Gewindegänge 7 vorgesehen sind, während die gegenüber liegende Lastflanke 9 jedes Gewinde-

ganges eine durchgehend glatte Fläche bildet, die also von keinem Vorsprung unterbrochen ist. Demgemäß kann die Lastflanke 9 erhebliche axiale Kräfte, die auf die Schraube im angezogenen Zustand wirken, aufnehmen. Die auf der Rückflanke 8 angeordneten Vorsprünge 5 sorgen beim Eindrehen der Schraube in ein Mutterstück dafür, dass die Vorsprünge das Einfurchen durch verbessertes Wegdrücken des betreffenden Materials in dem Mutterstück wesentlich erleichtern. Der in Figur 2 eingezeichnete Pfeil weist zum Schraubenkopf 2 hin.

In der Figur 3 ist ein Querschnitt längs der Linie III-III aus Figur 2 dargestellt, aus der hervorgeht, wie sich der Vorsprung 5 (straffiert gezeichnet) über den betreffenden Gewindegang 7 erstreckt. Der Vorsprung 5 liegt gewissermaßen auf der gesamten Fläche der Rückflanke 8 auf und erstreckt sich über die Gewindespitze 10, so dass sich ein Vorsprung 5 ergibt, der sich vom Gewindegrund 11 bis über die Gewindespitze 10 erstreckt.

Aus der Schnittdarstellung gemäß Figur 4, die einen Schnitt längs der Linie IV-IV aus Figur 1 zeigt, ist ersichtlich, dass die in der Figur 1 dargestellte Schraube 1 pro Gewindegang, also über 360°, mit drei Vorsprüngen 5, 5* und 5" versehen ist, was über die gesamte Länge des Gewindes der Schraube 1 gilt. Es ist aber natürlich möglich, weniger oder mehr Vorsprünge pro Gewindegang vorzusehen. Bei der Schnittdarstellung gemäß Figur 4 ist der Blick auf die Rückflanke 8 gerichtet.

In den beiden dargestellten Ausführungsformen gemäß Figuren 1/2/3 existiert eine Lastflanke 9, die eine durchgehend glatte Fläche bildet, so dass über diese Fläche eine hohe Vorspannkraft aufgenommen werden kann.

In den Figuren 5 a, b und c sind Varianten der Gestaltung der Vorsprünge dargestellt.

Gemäß Figur 5a weist die Rückflanke 8 den Vorsprung 20 auf, der im Bereich der Gewindespitze 21 in Richtung zum Gewindeende axial vorgewölbt ist. Die Vor-

sprünge 22 gemäß Figur 5b springen einseitig mit der Wölbung 23 vor und bewirken so anstelle einer mehr schneidenden Verdrängung des Muttermaterials ein Wegdrücken dieses Materials beim Eindrehen der betreffenden Schraube. Die Gestaltung gemäß Figur 5c enthält einseitig eine scharfkantige Begrenzung 24 des Vorsprungs 25, der dann ähnlich wie bei der Gestaltung gemäß Figur 5b sanft in die Rückflanke 8 übergeht.

Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen bildet die Lastflanke 9 eine durchgehend glatte Fläche.