BE1023662A1 - Verbeterde houtschroef - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een houtschroef (1) voorzien om te worden geschroefd in een object, waarbij de schroef (1) een schroefkop (2), een cilindervormige schacht (3) waaromheen een hoofdschroefdraad (6) zich spiraalvormig uitstrekt en een in een top (5) eindigend conisch einddeel (4) omvat. De hoofdschroefdraad (6) omvat een zich in de richting van de top (5) van de schroef (1) uitstrekkend aanvangsdeel (7) dat start in het conisch einddeel (4), en de schroef (1) omvat verder een eerste (8) en een tweede (9) neven schroefdraad, waarbij de eerste (8) en tweede (9) neven schroefdraad zich respectievelijk over minstens een eerste en tweede gedeeltelijke lengte van het conisch einddeel (4) uitstrekken, en waarbij het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6) zich minstens gedeeltelijk uitstrekt in de zone begrensd door het uiteinde (10) van de eerste neven schroefdraad (8) en het begin (11) van de tweede neven schroefdraad (9).

Description

verbeterde houtschroef

Deze uitvinding betreft een houtschroef voorzien om te worden geschroefd in een object, waarbij de schroef een schroefkop, een cilindervormige schacht waaromheen een hoofdschroefdraad zich spiraalvormig uitstrekt en een in een top eindigend conisch einddeel omvat.

Schroeven worden reeds lang gebruikt als losneembaar verbindingsmiddel. Conventionele schroeven bestaan uit een massieve cilinder, meestal uit metaal, waar een draad ofwel kloksgewijs, ofwel tegen de klok in, spiraalvormig omheen zit gewonden. De schroeven zijn aan één uiteinde voorzien van een verbreding, de kop, waarin een uitsparing is aangebracht. In deze uitsparing past een schroevendraaier.

Om schroeven rechtstreeks in een object te kunnen draaien is hun andere uiteinde puntig uitgevoerd. In de praktijk is echter gebleken dat dergelijke conventionele schroeven met een puntig uiteinde, heel moeilijk in hardere objecten (bijv. objecten vervaardigd uit hardhout) gedraaid kunnen worden. Om nu schroeven makkelijker in hardere objecten te draaien, werden reeds verschillende oplossingen beschreven. Zo is het uit de Britse octrooipublicatie GB 2 359 603 gekend om de onderste spiraaldraden te gaan voorzien van een vertanding. Deze vertanding zal ervoor zorgen dat de schroef makkelijker in het materiaal gedraaid kan worden doordat de vertanding materiaal van het object sneller zal wegnemen dan de conventionele schroeven.

Een andere oplossing wordt beschreven in de Europese octrooipublicatie EP 1 881 209, waar de schroef naast spiraaldraden met een vertanding, ook voorzien is van een zich longitudinaal in de schacht uitstrekkende groef die voorzien is van snijdranden. De groef zal zorgen voor een ruimte waarlangs o.a. het door de tanden losgemaakte materiaal makkelijker kan afgevoerd worden tijdens het schroeven. De in EP 1 881 209 beschreven schroef is verder voorzien van ribben die zich longitudinaal en spiraalsgewijs over de volledige lengte van schacht uitstrekken. Deze ribben zullen er, volgens de octrooihouder, voor zorgen dat de schacht makkelijker in het object gedraaid kan worden en dat het door de schroef losgemaakte materiaal, makkelijker uit het boorgat verwijderd zal kunnen worden.

De schroef beschreven in het Europees octrooi EP 2 326 848 heeft een hoofdschroefdraad en een nevenschroefdraad die beiden in de punt van de schroef beginnen. De schroefdraadflanken van de hoofdschroefdraad op de schacht zijn hoger dan de schroefdraadflanken van de nevenschroefdraad.

Deze uitvinding heeft tot doel een alternatieve schroef te verschaffen die eveneens makkelijk in een object gedraaid (geschroefd) kan worden en waarbij het door de schroef losgemaakt materiaal makkelijk uit het boorgat verwijderd zal worden.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een houtschroef voorzien om te worden geschroefd in een object, waarbij de schroef een schroefkop, een cilindervormige schacht waaromheen een hoofdschroefdraad zich spiraalvormig uitstrekt en een in een top eindigend conisch einddeel omvat, waarbij de hoofdschroefdraad een zich in de richting van de top van de schroef uitstrekkend aanvangsdeel omvat dat start in het conisch einddeel, en waarbij de schroef verder een eerste en een tweede neven schroefdraad omvat, waarbij de eerste en tweede neven schroefdraad zich respectievelijk over minstens een eerste en tweede gedeeltelijke lengte van het conisch einddeel uitstrekken, en waarbij het aanvangsdeel van de hoofdschroefdraad zich minstens gedeeltelijk uitstrekt in de zone begrensd door het uiteinde van de eerste neven schroefdraad en het begin van de tweede neven schroefdraad.

In het bijzonder zullen de eerste en tweede schroefdraad zich uitsluitend in het conische deel uitstrekken. Deze eerste en tweede schroefdraad zullen ervoor zorgen dat de schroef makkelijker in het object getrokken zal worden. In een eerste fase zal enkel het aanvangsdeel van de hoofdschroefdraad materiaal van het object wegkrassen waardoor het boorgat zal vergroten, en waardoor de schroef makkelijker in het object geschroefd zal worden. Hierdoor zal tevens de kans op splijten van het object sterk verminderd worden.

Doordat het aanvangsdeel zich minstens gedeeltelijk uitstrekt in de zone begrensd door het uiteinde van de eerste neven schroefdraad en het begin van de tweede neven schroefdraad, wordt er tussen het uiteinde van de eerste neven schroefdraad en het aanvangsdeel enerzijds, en tussen het aanvangsdeel en het begin van de tweede schroefdraad anderzijds, telkens een kanaal (ruimte) gevormd waarlangs het door het aanvangsdeel van de schroef weggeschraapte materiaal van het object, tijdens het schroeven, kan afgevoerd worden.

Bij voorkeur heeft de tweede neven schroefdraad een schroefdraadflank die groter is dan de schroefdraadflank van de eerste neven schroefdraad. In het conisch einddeel worden de schroefdraadflanken van de verschillende schroefdraden wel kleiner in de richting van de punt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de schroef volgens deze uitvinding is de buitendiameter van de tweede neven schroefdraad dezelfde als de buitendiameter van de hoofdschroefdraad gelegen op de schacht van de schroef. In het bijzonder wordt de schroefdraadflank van het aanvangsdeel vanaf het startpunt langzaam groter, waarbij de buitendiameter van de schroefdraadflank van het aanvangsdeel in het conisch einddeel gelegen is tussen 0 % en 80 % van de buitendiameter van de hoofdschroefdraad gelegen op de schacht van de schroef.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de schroef volgens de uitvinding hebben de eerste, tweede neven schroefdraad en de hoofdschroefdraad een verschillend startpunt. Het startpunt van de hoofdschroefdraad, wat het starpunt is van het aanvangsdeel, is net zoals het startpunt van de eerste en tweede neven schroefdraad, gelegen in het conische einddeel van de schroef. Bij voorkeur begint de eerste neven schroefdraad nabij de top van de schroef.

Bij een meer bijzondere uitvoeringsvorm van de schroef volgens de uitvinding strekt de eerste neven schroefdraad zich maximaal over één schroefdraadgang uit. Bij voorkeur strekt de tweede neven schroefdraad zich uit over minimaal 2/3 en maximaal 4/3 van een schroefdraadgang.

Volgens een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de schroef volgens de uitvinding is de inclinatie van de eerste, tweede neven schroefdraad en de hoofdschroefdraad met uitzondering van het aanvangsdeel, dezelfde. Bij voorkeur verschilt de inclinatie van het aanvangsdeel van de inclinatie van de rest van de hoofdschroefdraad. Door dit verschil in inclinatie en het kenmerk dat het aanvangsdeel zich uitstrekt in de richting van de top van de schroef, kan het aanvangsdeel beschouwd worden als een afkapping van de hoofdschroefdraad.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de schroef volgens de uitvinding omvat de hoofdschroefdraad een aantal opeenvolgende windingen waarbij minstens één winding voorzien is van een ringvormige snijdribbe die zich dwars op de schacht uitstrekt.

Onder de term winding dient binnen het kader van deze uitvinding begrepen te worden een volledige draai van 360° van de schroefdraad.

De snijdribbe heeft een schrapend (krassend) effect in het materiaal, bijv. hout, van het object waarin de schroef voorzien zal worden, doordat de inclinatie van de snijdribbe verschilt van de inclinatie van de hoofdschroefdraad. Hierdoor zal tevens de wrijving op de schacht verminderen tijdens het indraaien van de schroef. Om het effect van de snijdribbe te verhogen is deze in een voordelige uitvoeringsvorm voorzien van een getande structuur.

In een meer voorkeurdragende uitvoering van de schroef volgens de uitvinding omvat de schroef een eerste snijdribbe en een tweede snijdribbe, waarbij de genoemde snijdribben elk in een verschillende winding zijn voorzien. In een bijzondere uitvoeringsvorm van de schroef is een derde snijdribbe voorzien in een verdere winding. In het bijzonder is de hoogte van de snijdribbe(n) gelegen tussen de 5% en 30% van de hoogte van de hoofdschroefdraad.

Volgens een meer bijzondere uitvoeringvorm van de schroef overeenkomstig de uitvinding is een deel van de schroefdraad voorzien van een getande structuur. De getande structuur op de schroefdraad is bij voorkeur voorzien op de schroefdraad die voorzien is op de schacht en bij voorkeur niet op het aanvangsdeel. De vertanding op de schroefdraad in combinatie met de snijdribbe(n) zorgen ervoor dat de schroef snel in het object zal dringen waarbij er minder kracht dient uitgeoefend te worden bij indraaien ervan.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de schroef volgens de uitvinding omvat de cilindervormige schacht verder freesribben. dergelijke ribben zijn bij voorkeur voorzien, na de hoofdschroefdraad, op een zekere afstand van de kop van de schroef. Freesribben worden aangewend bij langere schroeven met gedeeltelijke draad om de wrijving op dit laatste schachtgedeelte te verminderen en zodanig het vroegtijdig breken in het gedeelte zonder schroefdraad tegen te gaan.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van een schroef overeenkomstig deze uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij : - figuur 1: een perspectiefvoorstelling is van een schroef overeenkomstig de uitvinding; - figuur 2: twee detailvoorstellingen (figuren 2.1 en 2.2) van de top van de schroef waarbij de top voorgesteld in figuur 2.2 ± 25° in wijzerzin verdraaid zit t.a.v. de top voorgesteld in figuur 2.1; - figuur 3: een aantal zichten toont van de in figuur 1 afgebeelde schroef waarbij figuur 3.1 een eerste vooraanzicht is en waarbij figuren 3.2 t/m 3.4 telkens zicht tonen waarbij de telken schroef 90° gedraaid werd in tegenwijzerzin ten aanzien van de voorgaande figuur.

De houtschroef (1) volgens deze uitvinding en zoals afgebeeld op bijgevoegde figuren heeft een cilindervormige schacht (3) voorzien van een zich hoofdzakelijk spiraalvormig uitstrekkende hoofdschroefdraad (6). De schacht (3) is vervaardigd uit metaal, bij voorkeur hard staal, en is aan zijn ene uiteinde voorzien van een schroefkop (2). De schroefkop (2) kan verschillinde uitvoeringsvormen hebben, bijv. een verzonken, zeshoekige of ovale kop. Het andere uiteinde van de schacht (3) is voorzien van een conisch uitgevoerd einddeel (4) met een in een punt uitlopende uiteinde (de top (5) van de schroef).

De schroef volgens deze uitvinding is voorzien om in een object geschroefd te worden. Dit object kan vervaardigd zijn uit hout, hardhout, geperste platen, houtvezelplaten, kunststofplaten, enz...

De schroef (1) is zoals eerder vermeld voorzien van een hoofdschroefdraad (6) die zich spiraalvormig uitstrekt over een deel van de schacht (3). Het begin van de hoofdschroefdraad (6) strekt zich uit in het conisch uitgevoerd einddeel (4) van de schroef (1). Het begin van de hoofdschroefdraad (6) is voorzien in een zich in de richting van de top (5) van de schroef (1) uitstrekkend aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6). Zoals blijkt uit de bijgevoegde figuren (zie met name fig. 2.1 en 2.2) verschilt de inclinatie van het aanvangsdeel (7) van de inclinatie van de rest van de hoofdschroefdraad (6). Hierdoor zal het aanvangsdeel (7) de spriraalvormige baan van de hoofdschroefdraad niet volgen, maar zich voordoen als een afkapping die zich uitstrekt in de richting van de top (5) van de schroef (1). Het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad heeft een maximale lengte overeenkomstig de longitudinale afstand gemeten tussen twee windingen (13) van de hoofdschroefdraad, in het bijzonder start het genoemd aanvangsdeel (7) in het conisch einddeel (4) en eindigt het op het moment dat de hoofdschroefdraad (6) zich spiraalvormig omheen de schacht (3) begint uit te strekken.

De schroef (1) volgens deze uitvinding omvat verder een eerste (8) en een tweede (9) neven schroefdraad die voorzien zijn in het conisch einddeel (4) van de schroef (1). Hierbij strekt het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6) zich minstens gedeeltelijk uit in de zone begrensd door het uiteinde (10) van de eerste neven schroefdraad (8) en het begin (11) van de tweede neven schroefdraad (9).

De verschillende schroefdraden (6, 8, 9) hebben een verschillend aanvangspunt. Zodanig dat zij de onderlinge werking niet verstoren. De eerste neven schroefdraad (8) zorgt voor onmiddellijke grip in het object (bijv. hout), zodat de schroef (1) onmiddellijk in het hout getrokken wordt. Als de eerste neven draad (8) grip heeft en zijn functie volbrengt gaat het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6) beginnen met het uitkrassen (uitboren) van het schroefgat. De eerste neven schroefdraad (8) krijgt nu pas de hulp van de tweede neven schroefdraad (9) om de intrekkende kracht te vergroten en zodoende de grip in zijn totaliteit te verbeteren.

Doordat de schroefdraadflank van het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6) vanaf zijn startpunt (12) langzaam groter wordt, vergroot ook de boorcapaciteit. Het boorgat wordt hierdoor groter dan de schacht (3) van de schroef (1) maar wezenlijk kleiner dan de buitendraaddiameter van de schroef (1). De wrijving van de schacht (3) bij indraaien wordt hierdoor gereduceerd zonder dat de uittrekwaarde verminderd wordt. De buitendiameter van de schroefdraadflank van het aanvangsdeel (7) in het conisch einddeel (4) is bij voorkeur gelegen tussen 0 % en 80 % van de buitendiameter van de hoofdschroefdraad (6) gelegen op de schacht (3) van de schroef (1)

De drie schroefdraden (6, 8, 9) zijn nergens met elkaar verbonden, er is steeds een aanzienlijke tussenruimte voorzien zodat de uitgefreesde pulp kan afgevoerd worden en zich niet opstapelt tegen de schroefdraden. Dit in tegenstelling tot de gekende schroeven waar vaak twee schroefdraden met verschillende inclinatie elkaar kruisen waardoor steeds ter hoogte van de kruising pulp wordt verzameld en zo dan ook de werking van de dubbele draden verminderd. Door opening (kanalen) te laten tussen de diverse draden wordt dit vermeden, wat een echte werking van het uitfrezen garandeert over de volledige inschroeflengte.

Zowel de hoofdschroefdraad (6) (met uitzondering van het aanvangsdeel (7)), als de eerste (8) en tweede (9) neven schroefdraad hebben dezelfde inclinatie. Het uitkrassen van de schachtdiameter gebeurt uitsluitend door het aanvangsdeel (7) (de afkapping) van de hoofdschroefdraad (6). De twee neven draden (8 en 9) hebben alleen de functie om zo snel mogelijk en met zo weinig mogelijk kracht de schroef (1) te monteren. Hiervoor moeten ze dezelfde richting en dezelfde pitch hebben. Trouwens de uittrekkracht zou negatief beïnvloed worden indien de drie draden verschillende inclinatie zouden hebben.

De hoofdschroefdraad (6) omvat een aantal opeenvolgende windingen (13) waarbij minstens één winding voorzien is van een ringvormige snijdribbe (14, 15) die zich dwars op de schacht uitstrekt. In de afgebeelde schroeven is er in twee opeenvolgende windingen (13) respectievelijk een eerste snijdribbe (14) en een tweede snijdribbe (15) voorzien. De snijdribben (14, 15) hebben een borend effect in het materiaal, bijv. hout, van het object waarin de schroef voorzien zal worden. Om het effect van de snijdribbe te verhogen kan deze voorzien worden van een getande structuur. Ook de hoofdschroefdraad (6) kan voorzien worden van een vertanding (16).

De schroef (1) zoals afgebeeld is verder voorzien van freesribben (17). Deze freesribben zijn voorzien na de hoofdschroefdraad (6). Freesribben worden aangewend bij langere schroeven met gedeeltelijke draad om de wrijving op dit laatste schachtgedeelte te verminderen en zodanig het vroegtijdig breken in het gedeelte zonder schroefdraad tegen te gaan.

Claims (14)

1. C O N C L U S I E S

   1. Houtschroef (1) voorzien om te worden geschroefd in een object, waarbij de schroef (1) een schroefkop (2), een cilindervormige schacht (3) waaromheen een hoofdschroefdraad (6) zich spiraalvormig uitstrekt en een in een top (5) eindigend conisch einddeel (4) omvat, met het kenmerk dat de hoofdschroefdraad (6) een zich in de richting van de top (5) van de schroef (1) uitstrekkend aanvangsdeel (7) omvat dat start in het conisch einddeel (4), en dat de schroef (1) verder een eerste (8) en een tweede (9) neven schroefdraad omvat, waarbij de eerste (8) en tweede (9) neven schroefdraad zich respectievelijk over minstens een eerste en tweede gedeeltelijke lengte van het conisch einddeel (4) uitstrekken, en waarbij het aanvangsdeel (7) van de hoofdschroefdraad (6) zich minstens gedeeltelijk uitstrekt in de zone begrensd door het uiteinde (10) van de eerste neven schroefdraad (8) en het begin (11) van de tweede neven schroefdraad (9).
2. 2. Houtschroef (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de tweede neven schroefdraad (9) een schroefdraadflank heeft die groter is dan de schroefdraadflank van de eerste neven schroefdraad (8).
3. 3. Houtschroef (1) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de buitendiameter van de tweede neven schroefdraad (9) dezelfde is als de buitendiameter van de hoofdschroefdraad (6) gelegen op de schacht (3) van de schroef (1).
4. 4. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de schroefdraadflank van het aanvangsdeel (7) vanaf het startpunt (12) langzaam groter wordt, waarbij de buitendiameter van de schroefdraadflank van het aanvangsdeel (7) in het conisch einddeel (4), gelegen is tussen 0 % en 80 % van de buitendiameter van de hoofdschroefdraad (6) gelegen op de schacht (3) van de schroef (1).
5. 5. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste (8), tweede (9) neven schroefdraad en de hoofdschroefdraad (6) een verschillend startpunt hebben.
6. 6. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste neven schroefdraad (8) zich maximaal over één schroefdraadgang uitstrekt.
7. 7. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de tweede neven schroefdraad (9) zich uitstrekt over minimaal 2/3 en maximaal 4/3 van een schroefdraadgang.
8. 8. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inclinatie van de eerste (8), tweede (9) neven schroefdraad en de hoofdschroefdraad (6) met uitzondering van het aanvangsdeel (7), dezelfde is.
9. 9. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inclinatie van het aanvangsdeel (7) verschilt van de inclinatie van de rest van de hoofdschroefdraad (6).
10. 10. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de hoofdschroefdraad (6) een aantal opeenvolgende windingen (13) omvat waarbij minstens één winding (13) voorzien is van een ringvormige snijdribbe (14, 15) die zich dwars op de schacht (3) uitstrekt.
11. 11. Houtschroef (1) volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de schroef (1) een eerste snijdribbe (14) en een tweede snijdribbe (15) omvat, waarbij de genoemde snijdribben (14, 15) elk in een verschillende winding (13) zijn voorzien.
12. 12. Houtschroef (1) volgens conclusie 10 of 11, met het kenmerk dat snijdribbe (14, 15) voorzien is van een getande structuur (16).
13. 13. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat een deel van de hoofdschroefdraad (6) voorzien is van een getande structuur (16).
14. 14. Houtschroef (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de cilindervormige schacht (3) verder freesribben (17) omvat.