DE10107801A1

DE10107801A1 - Betonschraube

Info

Publication number: DE10107801A1
Application number: DE10107801A
Authority: DE
Inventors: Hubert Forster
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-09-05
Also published as: JP2002250318A; EP1233194A3; EP1233194B1; ES2219628T3; DE50200341D1; US20020114682A1; EP1233194A2

Abstract

Eine selbstfurchende Schraube weist einen Schaft (1), dessen setzrichtungsseitiges Ende kegelförmig ausgebildet ist, und ein Gewinde (2), mit einer zylinderförmigen Außenkontur auf. An das setzrichtungsseitige Ende des Gewindes (2) schließt ein Vorgewinde (3) an, das eine in Setzrichtung (S) abnehmende Flankenbreite aufweist, um ein besseres Eindrehverhalten zu gewährleisten. Zur Verbesserung des Löseverhaltens weist die Schraube ferner ein Nachgewinde (4) mit abnehmender Flankenbreite (b3) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstfurchende Schraube, insbesondere Betonschraube, mit ei nem Schaft, dessen setzrichtungsseitiges Ende kegelförmig ausgebildet ist und am gegen überliegenden Ende ein Drehmoment- und Lastangriffsmittel vorgesehen ist, und einem Ge winde mit einer zylinderförmigen Aussenkontur, wobei sich das Gewinde zumindest teilweise über die Länge des Schaftes erstreckt.

Selbstfurchende Schrauben der oben genannten Art sind seit langem bekannt und weisen einen Schaft auf, an dessen Mantelfläche zumindest teilweise ein Gewinde angeordnet ist, wobei die Gewindeflanken beispielsweise mit verschiedenen Aussparungen sowie mit ver schiedenen Flankenwinkeln versehen sind. Derartige Schrauben werden direkt in einen Un tergrund oder nach der Herstellung einer Bohrung in diesen eingedreht. Es ist bekannt, dass bei zunehmender Eindrehtiefe der Schraube ein immer größerer Kraftaufwand notwendig ist, um eine Befestigung herzustellen.

Aus der DE-U1-298 12 526 ist eine derartige selbstfurchende Schraube mit einem Schaft und einem, sich zumindest teilweise, über den Schaft erstreckenden Gewinde bekannt. Am setz richtungsseitigen Ende ist der Schaft kegelförmig ausgebildet. Ferner weist das Gewinde eine zylinderförmige Aussenkontur auf.

Vorteilhaft an dieser bekannten Lösung ist, dass die Schraube unabhängig von einer Bohr lochqualität hohe Auszugskräfte aufweist.

Nachteilig an der bekannten Lösung ist, dass beim Eindrehen der Schraube mit zunehmen der Eindrehtiefe der Schraube ein immer grösseres Eindrehmoment benötigt wird. Der An stieg des Eindrehmoments führt einerseits zu einem unzulänglichen Eindrehverhalten und andererseits kann, je nach Untergrund, beispielsweise ein Bruch der Schraube auftreten.

Ferner ist eine Demontage der Befestigung, insbesondere der Schraube, stark erschwert, da das Lösedrehmoment je nach den Umweltbedingungen um einiges höher als das Ein drehmoment ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstfurchende Schraube zu schaffen, deren Eindreh- und Löseverhalten gleichbleibend komfortabel ist. Ferner soll die Herstellung der Schraube wirtschaftlich sein.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich an das setzrichtungsseitige Ende des Gewindes ein Vorgewinde anschliesst, das eine in Setzrichtung abnehmende Flankenbreite aufweist.

Dadurch, dass am setzrichtungsseitigen Ende ein Vorgewinde angeordnet ist, dessen Flan kenbreiten in Setzrichtung abnehmend ausgebildet sind, dringt das Vorgewinde wie ein Mei ssel in einen Untergrund, insbesondere Beton, ein. Nach dem Übergang des Vorgewindes zum Gewinde weisen beide Gewindearten eine identische Flankenbreite auf. Das eigentliche Gewinde greift somit in den, vom Vorgewinde gefurchten, Gewindegang. Selbstverständlich kann die Schraube auch mehrere Gewindegänge aufweisen. Vorteilhafterweise weist in die sem Fall jeder der Gewindegänge ein Vorgewinde auf.

Vorzugsweise schliesst sich an das setzrichtungsseitig abgewandte Ende des Gewindes ein Nachgewinde an, das eine entgegen der Setzrichtung abnehmende Flankenbreite aufweist. Das Nachgewinde verbessert ein problemloses Lösen der Schraube aus dem Untergrund, insbesondere dem Bohrloch.

Das Vorgewinde und das Nachgewinde umgreifen vorteilhafterweise den Schaft jeweils um etwa 180°. Dadurch, dass sich das Vor- und das Nachgewinde um jeweils den halben Au ssenumfang der Schraube erstrecken, ist das Eindrehverhalten sowie das Ausdrehverhalten optimal. Sollte die Schraube für einen Untergrund mit einer äusserst hohen oder niedrigen Härte optimiert sein, so kann die Ausbildung des Vor- und Nachgewindes mit einer Erstrec kung von 90° bis 270° ausgebildet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Vorgewinde einen in Setzrichtung abneh menden Aussendurchmesser auf, um ein Einschrauben in den Untergrund zu erleichtern.

Vorzugsweise entspricht der Aussendurchmesser des Gewindes dem 1,3- bis 1,6-fachen des Kerndurchmessers des Schaftes, um hohe Lastwerte und gutes Eindrehverhalten zu erzielen.

In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Flankenbreite des Gewindes etwa dem 0,075- bis 0,125-fachen des Kerndurchmessers des Schaftes, um die Flankenbreite optimal auf die Ausbildung der übrigen Schraube abzustimmen.

Vorteilhafterweise ist das kegelförmig ausgebildete Ende des Schaftes gewindefrei, um eine wirtschaftliche Herstellung sicherzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Schraube;

Fig. 2 eine vergrössserte Seitenansicht des setzrichtungsseitigen Endes, der in Fig. 1 dar gestellten Schraube.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erfindungsgemässe Schraube, insbesondere eine Betonschrau be, mit einem Schaft 1, der am setzrichtungsseitigen Ende kegelförmig ausgebildet ist und an dessen gegenüberliegenden Ende ein Drehmoment- und Lastangriffsmittel vorgesehen ist, dargestellt.

Am Schaft 1 ist zwischen dem Lastangriffsmittel und dem kegelförmig ausgebildeten Bereich 5 ein zylinderförmiges Gewinde 2 angeordnet. Die Flankenbreite b1 des Gewindes 2 er streckt sich achsenparallel zum Schaft 1. Am setzrichtungsseitigen Ende des Gewindes 2 ist ein Vorgewinde 3 angeordnet, dessen Flankenbreite b2 in Setzrichtung S abnehmend aus gebildet ist. Entgegen der Setzrichtung S schliesst an das Gewinde 2 ein Nachgewinde 4 an, dessen Flankenbreite b3 entgegen der Setzrichtung S abnimmt. Die Gewindehöhe des Vor gewindes 3 und des Nachgewindes 4 reduziert sich in dieselbe Richtung wie die jeweils kor respondierende Flankenbreite b2, b3 abnimmt. Das Vorgewinde 3 und das Nachgewinde 4 erstrecken sich jeweils über den halben Umfang des Schaftes 1, also um 180°.

Der kegelförmig, insbesondere kegelstumpfförmig ausgebildete Bereich 5 des Schaftes 1 weist einen Basiswinkel a von etwa 30° auf und verjüngt sich in Setzrichtung S. Die Längserstreckung L dieses gewindefreien Bereichs entspricht etwa dem 0,5-fachen des Kerndurch messers K des Schaftes 1.

Das Lastangriffsmittel wird beispielsweise durch eine Unterlegscheibe 6 und die Drehmo mentangriffsmittel durch einen Mehrkantkopf 7 gebildet. Sowohl die Unterlegscheibe 6 als auch der Mehrkantkopf 7 sind einteilig mit dem Schaft 1 ausgebildet.

Der Aussendurchmesser A des Gewindes 2 entspricht dem 1,5-fachen des Kerndurchmes sers K des Schaftes 1 und die Flankenbreite b1 des Gewindes 2 etwa dem 0,1-fachen des Kerndurchmessers K des Schaftes 1.

Claims

1. Selbstfurchende Schraube, insbesondere Betonschraube, mit einem Schaft (1), dessen setzrichtungsseitiges Ende kegelförmig ausgebildet ist und am gegenüberliegenden En de ein Drehmoment- und Lastangriffsmittel vorgesehen ist, und einem Gewinde (2) mit einer zylinderförmigen Aussenkontur, wobei sich das Gewinde (2) zumindest teilweise über die Länge des Schaftes (1) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das setzrichtungsseitige Ende des Gewindes (2) ein Vorgewinde (3) anschliesst, das eine in Setzrichtung (S) abnehmende Flankenbreite (b2) aufweist.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das setzrichtungssei tig abgewandte Ende des Gewindes (2) ein Nachgewinde (4) anschliesst, das eine ent gegen der Setzrichtung (S) abnehmende Flankenbreite (b3) aufweist.

3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgewinde (3) und das Nachgewinde (4) den Schaft (1) jeweils um etwa 180° umgreifen.

4. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorge winde (3) einen in Setzrichtung (S) abnehmenden Aussendurchmesser aufweist.

5. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser (A) des Gewindes (2) dem 1,3- bis 1,6-fachen des Kerndurchmes sers (K) des Schaftes (1) entspricht.

6. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flan kenbreite (b1) des Gewindes (2) etwa dem 0,075- bis 0,125-fachen des Kerndurchmes sers (K) des Schaftes (1) entspricht.

7. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kegel förmig ausgebildete Ende (5) des Schaftes gewindefrei ist.