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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement aus Metall mit einem Schaft und einem Kopf, welcher eine Kappe aus einem gegenüber dem Kopf andern Metall oder einer andern Metallegierung trägt.
Es sind bereits einige Ausführungsformen von Befestigungsmitteln bekannt, deren Kopf mit einer
Kappe zumindest teilweise umschlossen ist. Diese Ausführungsform von Befestigungsmitteln wird hauptsächlich dort angewendet, wo die Befestigungsmittel der Witterung ausgesetzt und daher einer erhöhten Korrosionsgefahr unterworfen sind. Auch werden solche Kappen aus besonderen Materialien gefertigt, um dadurch die Gefahr elektrolytischer Korrosion zwischen der Kappe und dem Schraubenkopf bzw. der zu befestigenden Verkleidung od. dgl. zu verringern.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass gerade bei der Verwendung einer Kappe auf dem Kopf eines
Befestigungselementes die Gefahr einer elektrolytischen Korrosion zwischen dem Schraubenkopf und dem zu befestigenden Teil verringert werden konnte, dass jedoch der Schraubenkopf selbst durch die Wahl zweier verschiedener Metalle angegriffen wurde. Es entstand dadurch eine elektrolytische Korrosion, welche auch dadurch nicht verhindert werden konnte, indem Metalle verwendet wurden, welche in der
Spannungsreihe relativ nahe beieinander liegen.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei Befestigungselementen der eingangs genannten Art die Gefahr der elektrolytischen Korrosion zwischen dem Kopf des Befestigungsmittels und der Kappe auszuschliessen.
Erfindungsgemäss gelingt dies dadurch, dass am Befestigungselement wenigstens zwischen der
Oberfläche des Kopfes und der den Kopf umschliessenden Kappe eine insbesondere die elektrolytische
Korrosion verhindernde Isolierschicht vorgesehen ist.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahme ist zwischen den beiden Elektrolyten, welche vom
Schraubenkopf und der Kappe gebildet werden, ein Isolator eingesetzt, welcher die elektrolytische
Reaktion der beiden Metalle von vorne herein verhindert. Es kann daher mit einer relativ einfachen Massnahme ein Befestigungselement geschaffen werden, welches die erforderliche Festigkeit für den gewünschten Verwendungszweck aufweist, dessen Kopf rostfrei ausgeführt ist und bei dem sowohl zwischen dem Kopf und dem zu befestigenden Teil als auch zwischen dem Kopf und der Kappe keine elektrolytische Korrosion geben kann.
Es sind wohl Metallschrauben mit einem Kunststoffkopf bekanntgeworden, die jedoch infolge der mangelnden mechanischen Widerstandsfähigkeit keine ausreichende Gewähr geben, dass der Schraubenkopf keiner Korrosion unterworfen wird. Insbesondere bei Schrauben, welche ständig der Witterung ausgesetzt sind, und somit Regen, Kälte und auch Sonnenbestrahlung und Hitze standhalten müssen, hat sich herausgestellt, dass eine einfache Kunststoffkappe ungeeignet ist, insbesondere auch deshalb, weil bei einer gegebenenfalls mechanischen Beschädigung die Schutzwirkung durch die Kunststoffkappe überhaupt aufgehoben ist. Es sind ferner sogenannte Hutmutter aus Kunststoff bekannt, welche zur besseren mechanischen Widerstandsfähigkeit mit einem metallischen Rohrstück eingefasst sind.
Solche Hutmuttern werden aus Kunststoff gefertigt, um das Gewinde der entsprechenden Schraube vor Witterungseinflüssen zu schützen.
Eine ausreichende mechanische Festigkeit des Kopfes eines Befestigungselementes ist nur dann gegeben, wenn eine Kappe aus einem Metall gefertigt ist und das Drehmoment möglichst direkt von der Kappe auf den Schraubenkopf übertragen werden kann. Gerade bei Befestigungselementen in der Art von selbstschneidenden und/oder-bohrenden Schrauben ist dies von wesentlicher Bedeutung.
Weitere erfindungsgemässe Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. l ein Befestigungselement in Form einer selbstschneidenden Schraube, welche z. B. ein Fassadenblech mit einem Träger verbindet, wobei der Schraubenkopf teilweise geschnitten dargestellt ist ; Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopf eines Befestigungselementes einer andern Ausführungsform ; die Fig. 3 und 4 Teilschnitte durch den Kopf und den Schaft einer Schraube.
Das Befestigungselement gemäss dem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen ist als selbstbohrende oder selbstschneidende Schraube-l-ausgeführt. Diese Schraube--l-besteht aus dem Schraubenkopf - -2--, dem Gewindeschaft --3-- und der Bohrspitze --4--. Die Schraube-l-ist aus einem üblichen Schraubenwerkstoff, also einem entsprechenden Kohlenstoffstahl hergestellt. Der Kopf --2-- der Schraube trägt eine Kappe-5-, welche aus einem gegenüber dem Material des Kopfes --2-- andern Metall bzw.
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einer andern Metallegierung besteht. Zur Verhinderung einer elektrolytischen Korrosion zwischen dem Kopf --2-- und der Kappe --5-- ist eine Schicht --6-- aus einem Isoliermaterial vorgesehen.
Die Kappe --5-- kann beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, Messing oder aus einer bestimmten Stahllegierung bzw. nach Erfordernis aus einem andern Metall bzw. einer andern Legierung bestehen. Die Isolierschicht --6-- wird zweckmässigerweise aus einem Kunststoff oder Gummi gefertigt. Auch besteht die Möglichkeit, die Isolierschicht aus einem aushärtenden oder dauerelastischen Klebstoff zu fertigen. Bei besonderen Belastungen bestünde gegebenenfalls auch die Möglichkeit, die Isolierschicht mit einer Verstärkungseinlage, z. B. aus Glasfasern, auszustatten.
Um zwischen dem Schraubenkopf --2 bzw. 5-- und dem zu befestigenden Teil, z. B. einem Fassadenblech --7-- eine Abdichtung zu schaffen und ausserdem eine elektrolytische Korrosion zwischen diesen beiden Metallteilen zu verhindern, kann eine scheibenförmige Isolier- und Dichtscheibe --8-- vorgesehen werden. Diese Scheibe --8-- ist an der Anlageschulter des Schraubenkopfes --2-- bzw. der Kappe --5-- aufgeklebt bzw. aufvulkanisiert.
Die Isolierschicht --6-- und die Kappe --5-- umschliessen bei der Ausführung nach Fig. l den Kopf --2-- zur Gänze und schliessen daher unmittelbar bis zum Gewindeschaft --3-- an. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Isolierschicht--6--, die Kappe --5-- und die Scheibe --8-- lediglich bis zur Begrenzung einer im Kopf vorgesehenen Ringnut --9-- geführt.
Zur Fertigung eines derartigen Befestigungselementes kann die Isolierschicht --6-- an der Oberfläche des Kopfes --2-- verankert werden oder aber an der Innenseite der Kappe --5--. So wäre es denkbar, dass der Kopf --2-- vor der Anbringung der Kappe --5-- in einem entsprechenden Isoliermaterial getaucht wird. Auch wäre ein Aufsprühen, Aufdampfen oder Anstreichen denkbar. Es besteht auch die Möglichkeit, das Material für die Anfertigung der Kappe --5-- vor der Ummantelung des Schraubenkopfes --2-- mit dem entsprechenden Isoliermaterial zu beschichten. Auf diese Weise wäre es auch möglich zu verwirklichen, dass die Isolierschicht eine durchgehend gleiche Dicke aufweist.
In den Fig. 3 und 4 sind wieder Schrauben gezeigt mit einem Kopf --2--, dem Gewindeschaft--3-und einer Bohrspitze --4--. Der wesentliche Unterschied gegenüber den Beispielen nach den Fig. l und 2 liegt hier darin, dass sowohl zwischen dem Kopf --2-- und der Kappe --5-- eine Schicht --6-- aus Isoliermaterial als auch auf dem Schaft --3-- eine Isolierschicht --6'-- angebracht ist. Diese Isolierschichten --6 und 6'-- können in einem einzigen Arbeitsgang, z. B. durch Tauchen aufgebracht werden.
Diese Ausführungsformen bringen zusätzlich die Möglichkeiten mit sich, dass eine Korrosion zwischen dem Schraubenschaft und dem zu befestigenden Werkstück verhindert wird. Ferner kann diese Isolierschicht - zugleich ein Abdichtungsmittel darstellen.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 liegt unter dem Kopf der Schraube --2-- eine Metallbeilagscheibe
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ist eine Elastomerdichtscheibe--12--angebracht.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 handelt es sich um eine Ausführung, welche besonders für Blechverschraubungen angewendet wird, wobei die Verschraubung auch unter ästethischen Gesichtspunkten gesehen wird. Die hier vorgesehene Elastomerdichtscheibe --12-- wird beim Verschrauben in die an der Unterseite des Schraubenkopfes --2-- vorgesehene Ringnut --9-- eingedrückt.
In den Zeichnungen ist eine selbstschneidende und selbstbohrende Schraube mit einem Sechskantkopf dargestellt. Selbstverständlich lässt sich die erfindungsgemässe Ausgestaltung für jede Art von Schrauben und somit auch für normale Gewindeschrauben anwenden. Auch ist die Form des Schraubenkopfes unwesentlich. Es könnte beispielsweise auch eine Schraube mit einer elliptischen Kopfform auf die erfindungsgemässe Art und Weise ausgestattet werden. Ferner lassen sich die verschiedenen Merkmale auch auf andere Befestigungselemente, wie z. B. Nieten anwenden, wobei die besondere Ausführung selbstverständlich an jenem Kopfteil der Niete erfolgt, welcher keiner besonderen Verformung unterworfen wird.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung werden wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Ausgestaltungen erreicht, welche lediglich eine direkt am Schraubenkopf --2-- anliegende Metallkappe - aufweisen. Es kann nun keine Korrosion zwischen dem Schraubenwerkstoff und der Metallkappe und auch keine Korrosion zwischen den Verbindungsflächen der Metallkappenaussenseite und dem zu befestigenden Teil entstehen. Die Metallkappe kann ferner in der Qualität dem zu befestigenden Teil, z. B. dem auf einem Träger --10-- zu befestigenden Fassadenblech, angepasst werden, ohne dass eine elektro-
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lytische Korrosion zwischen dem Schraubenwerkstoff und der Kappe befürchtet werden müsste.
Es muss also nicht mehr darauf getrachtet werden, dass für die Kappe --5-- ein Metall verwendet wird, welches in der Spannungsreihe unmittelbar neben dem Schraubenwerkstoff steht. Ferner kann bei Ausführungen, wie sie die Fig. 3 und 4 darstellen, auch noch die Korrosion zwischem dem Schaft der Schraube und dem zu befestigenden Teil verhindert werden. Zugleich kann die auf dem Schaft angebrachte Isolierschicht als Abdichtung wirken.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Befestigungselement aus Metall mit einem Schaft und einem Kopf, welcher eine Kappe aus einem gegenüber dem Kopf andern Metall oder einer andern Metallegierung trägt, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass am Befestigungselement wenigstens zwischen der Oberfläche des Kopfes (2) und der den Kopf (2) umschliessenden Kappe (5) eine insbesondere die elektrolytische Korrosion verhindernde Isolierschicht (6, 61) vorgesehen ist.