[发明专利]安装螺钉的方法

说明书

本发明涉及一种安装自钻孔或自成孔以及自成螺纹或自攻螺纹螺钉的方法，这种螺钉具有一个钻削部分或者成孔端部和带有自成或自攻螺纹的杆部，在采用这种安装方法时在钻孔或成孔过程中通过螺钉连通一个轴向的冲击作用。

在DE-A1478914中阐述了一种上述的方法。在这种已知的方法中冲击作用仅仅由一种为了形成孔所施加的唯一一次冲击所组成。在这以后螺钉拧入工件。这种已知方法在薄的工件时只有这样才能应用，即在反面加一个挡块，以便在为了成孔而施加冲击时防止工件材料的弯曲变形。设置这样的挡块意味着一道附加的工步，延长安装时间，另外也不是总有这种可能性。此外迄今为止在安装螺钉时总是注意，在形成螺纹的过程开始以前结束钻孔过程，因为与螺纹导程相应的进给速度明显大于通常的钻孔进给速度。在钻孔过程中应该施加一个相应的轴向力还有一个相应的扭矩，相反在第一牙螺纹拧入以后实际上只需要施加相应的扭矩就行了。

从US-A-4370906中已知了一种安装自成孔以及自成螺纹或自攻螺纹螺钉的方法，其中在成孔过程中接入一个在轴向作用的冲击作用。该冲击作用由钻锤式形成的连续冲击运动产生。在随后的形成螺纹或切削过程中该冲击作用完全被切断。

本发明的目的在于：推荐一种开头所说的方法，它保证在较短的安装时间下最佳地形成螺纹，并有最佳的螺纹配合，特别是在薄的工件材料时。

按照本发明这样来达到这个目的：给钻孔或成孔过程中的螺钉的旋转驱动接通一个轴向作用的冲击作用，并且在接着的螺纹成形或切削过程中保持冲击作用，或降低其冲击强度，或者完全关掉。

通过按照本发明方法所达到的优点首先在于这种可能性：这种方法也可以用在薄的工件材料上，而不必在其反面设置挡块，以防止其弯曲变形，虽然由DE4301610A1以及DE4236819A1已知一种冲击螺丝起子或者冲击钻和冲击螺丝起子的组合，它们可以关掉冲击作用，但是对于安装自钻孔或自成孔以及自成螺纹或自攻螺纹螺钉的方法来说既不确定也不合适。

对于本发明的方法，不管是配备切削作用的钻削部分还是无切屑成孔的端部接通一个轴向冲击作用都同样起着有利作用。钻削时间或者成孔时间明显缩短，而且不管是薄的还是相当厚的工件时都一样。

虽然众所周知在混凝土上钻孔时钻头除了旋转驱动以外还包含一个轴向冲击作用，但是在通过螺钉钻孔或成孔时这种形式的冲击作用在专业界迄今为止显然是认为不可实现的，因此也从不加以考虑。估计这是因为在随后的螺纹成形或切削过程中完全不希望有一个相当强度的轴向冲击作用，因为在这种情况下螺纹在轴向相应地加宽，因此再也不可能谈得上螺钉和工件之间的固定配合或者一个良好的螺纹配合形式。

因此本发明的贡献正好是，两个工步(也就是给旋转驱动接上一个轴向钻锤形式产生的持续的冲击运动和在接着的螺纹成形或切削过程中减小冲击作用或者完全关掉)相互结合起来。在一种单独的装配过程中相互衔接地应用这些不同的工步，这在螺钉安装范围内应该看作是一个特别的进步。

通过按本发明的方法甚至可以不用旋转驱动，仅仅用锤击钻那样产生的连续冲击运动形成孔，特别是在薄的工件时它会带来前面所述的优点。

在用一块木头或木质底板时也可以在拧入螺钉时保留冲击作用。但是在用一块例如金属的底板时必须减小其强度或者完全关掉。

本发明优良的结构构成从属权利要求的内容。

例如在本发明的一种结构形式中可以对螺钉在钻孔或成孔时的旋转驱动接通一个轴向的冲击作用。通过旋转驱动和叠加的冲击作用钻孔或成孔过程还可以得到改善。

根据这个关系，在螺钉的钻削部分或者成孔端部完全穿透(工件)以后并在第一牙螺纹还没有拧入孔以前就立即减小冲击作用的强度或者完全将其关掉，特别有好处。切换或关断(冲击作用)越准确、及时，最后拧入的螺钉的配合也就越准确，因为这不仅可以加工一个最佳的孔，而且达到工件和带有螺纹的杆部之间特别良好的相互之间的螺纹啮合。

在按本发明方法的一种变型方案中，从轴向冲击作用切换到一个强度减弱的轴向冲击作用或者关断冲击作用是在钻孔或成孔过程结束以后立即由轴向载荷的减小引起的。会这样出现突然的轴向卸载，即例如当钻削部分或者成孔端部加工突孔，使得通过钻孔过程的结束产生立即的、突然卸载时。这个轴向卸载(不管是突然还是缓慢出现的)在按本发明的方法中可以用作机械信号或者电信号的起动器，以减小或完全关断轴向冲击作用。