DE102006023026A1

DE102006023026A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE102006023026A1
Application number: DE200610023026
Authority: DE
Inventors: Uwe Trommer
Original assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Current assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-15

Abstract

Ein Befestigungselement, vorzugsweise in Form einer Schraube, wird vorgeschlagen, das an einem Ende eines Schafts einen Kopf aufweist, der mehrere in Längsrichtung des Befestigungselements unmittelbar aneinander anschließende stufenförmige Abschnitte aufweist, deren Unterseiten entweder eben oder umgekehrt senkkopfförmig ausgebildet sind. Dadurch werden ebene oder angenähert ebene Unterseiten gebildet, deren Außenkanten beim Einschrauben der Schraube einen Schneidvorgang durchführen, so dass keine Keilwirkung entsteht und die Holzfasern zuverlässig abgeschnitten werden. Sie können von den ebenen oder angenähert ebenen Unterseiten der Stufenabschnitte in das Holz eingepresst oder in einen Hohlraum an der Unterseite der Stufenabschnitte eingedrückt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube.
Die üblichen, früher auch als Holzschraube bezeichneten Schrauben haben in der Regel einen Senkkopf, also einen Schraubenkopf, dessen Unterseite kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Wenn diese Schraubenköpfe direkt in Holz oder holzähnliches Material eingeschraubt werden sollen, können diese Unterseiten auch Fräseinrichtungen in Form von Rippen, Kanten oder Vertiefungen aufweisen. Diese Fräseinrichtungen sollen dazu dienen, beim Einschrauben Holzmaterial weg zu fräsen. Die Senkform des Kopfes hat den Nachteil, dass beim Eindrehen der Schraube durch den Vorschub eine Keilkraft erzeugt wird, so dass ein nicht ausreichender Fräseffekt beim Eindringen in das Material entsteht.
Beim Eindringen der Gewindespitze einer Schraube in das Holz entstehen Holzspäne, die durch das Eindringen der Gewindespitze und Unterwanderung der Holzfaser erzeugt werden. An einem Senkkopf kann dieser Holzspan nur schlecht oder gar nicht entfernt werden. Er wird in der Regel unter den Kopf eingedrückt und steht dennoch über.
Für bestimmte andere Zwecke sind Schraubenköpfe bekannt, die an ihrer Unterseite Kanten bilden, um damit Schneidvorgänge durchzuführen. Solche Schrauben sind in erster Linie für Gipskartonplatten gedacht, bei denen auf der Oberseite der Platte eine Kartonschicht vorhanden ist, die durch die Schraube eingestanzt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube, zu schaffen, die beim Einschrauben in Holz oder holzähnliches Material nach dem Einschrauben eine saubere Oberfläche ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Befestigungselement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Durch die Anordnung von Bereichen mit einer zylindrischen Außenform wird die Keilwirkung der Senkkopfschrauben vermieden. Die Keilwirkung kann unter Umständen auch zu einer Rissbildung führen. Durch das Befestigungselement nach der Erfindung können die Späne in das Material gedrückt und/oder abgeschert werden.
Als besonders sinnvoll hat es sich herausgestellt, dass in Weiterbildung der Erfindung die der Stirnseite des Kopfs abgewandte Unterseite mindestens eines Stufenabschnitts in einer Ebene liegt. Diese Ebene verläuft vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Befestigungselements.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung können die Stufenabschnitte scharfe Kanten bilden. Diese scharfen Kanten dienen dazu, die Fasern abzuscheren und ins Material zu drücken. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass diese scharfen Kanten dann, wenn es sich bei dem Befestigungselement um eine Schraube handelt, in ihrer eigenen Längsrichtung bewegt werden, was zu einem sauberen Abscheren führt.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die der Stirnseite abgewandte Unterseite mindestens eines Stufenabschnitts in einer Kegelmantelfläche liegt, deren Spitze in Richtung der Stirnfläche gegenüber der Unterseite versetzt liegt. Es werden mit anderen Worten an der Unterseite des Stufenabschnitts Hohlräume geschaffen, in die die abgeschnittenen Faserenden untergebracht werden können. Zusätzlich entsteht die Möglichkeit, dass die an der Außenseite gebildete Kante nochmals schärfer wird, da hier im Querschnitt ein Winkel von weniger als 90° gebildet ist.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Durchmesserunterschied zwischen benachbarten Stufenabschnitten über die Höhe des Kopfes überall gleich ist.
Es ist aber ebenfalls möglich und wird von Erfindung vorgeschlagen, dass dieser Durchmesserunterschied von der Stirnseite des Kopfs aus in Richtung auf den Schaft abnimmt oder auch zunimmt.
Ähnlich verhält es sich mit der Höhe der Stufenabschnitte, die bei allen Stufenabschnitten gleich sein kann. Es ist aber auch hier möglich, dass diese Höhe der Stufenabschnitte, das heißt ihre Erstreckung in Längsrichtung der Schraube, von der Stirnseite aus zunimmt beziehungsweise abnimmt.
Welche Form für die Höhe der Stufenabschnitte und für die Durchmesserunterschiede zwischen benachbarten Stufenabschnitten gewählt wird, hängt von der Art des Holzes oder holzähnlichen Materials ab, für das die Schraube bestimmt ist.
Zur weiteren Verbesserung des Verhaltens beim Einschrauben kann vorgesehen sein, dass die Unterseite mindestens eines Stufenabschnitts eine Fräseinrichtung aufweist. Bei dieser Fräseinrichtung kann es sich beispielsweise um Fräsrippen handeln, die insbesondere scharfe Fräskanten bilden. Die Form kann in Drehrichtung symmetrisch oder auch unsymmetrisch sein. Es kann sich auch um Frästaschen handeln, die einseitig von Kanten begrenzt sind.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 schematisch die Seitenansicht eines als Schraube ausgebildeten Befestigungselements nach der Erfindung;
2 die Seitenansicht eines Kopfes eines Befestigungselements bei einer weiteren Ausführungsform;
3 eine der 2 entsprechende Darstellung bei einer nochmals weiteren Ausführungsform;
4 die Seitenansicht eines Kopfes eines Befestigungselements mit nur zwei Stufenabschnitten;
5 einen Axialschnitt durch den Kopf eines Befestigungselements und
6 den Schnitt durch ein Befestigungselement etwa längs Linie VI-VI in 1.
1 zeigt die Seitenansicht einer Schraube, die einen Schraubenschaft 1 mit einem angedeuteten Schraubengewinde 2 aufweist. Der Schraubenschaft bildet an seinem einen, in 1 unteren Ende eine Schraubenspitze 3, die auch als Bohrspitze ausgebildet sein kann. Das Schraubgewinde 2 erstreckt sich bis in diesen Bereich. An dem der Schraubenspitze 3 gegenüberliegenden Ende ist an dem Schraubenschaft 1 ein Schraubenkopf 4 ausgebildet, der eine ebene Stirnseite 5 aufweist. Die Stirnseite 5 könnte auch linsenförmig ausgebildet sein. In der Stirnseite 5 mündet eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Schraubenantriebsvertiefung, mit deren Hilfe die Schraube verdreht werden kann.
Wie man der 1 entnehmen kann, enthält der Schraubenkopf 4 im dargestellten Beispiel mehrere Stufenabschnitte 6, 7, 8. Jeder Stufenabschnitt 6, 7, 8 ist in Form einer flachen zylindrischen Scheibe ausgebildet, enthält also eine zylindrische Außenform. Der Durchmesser der Stufenabschnitte 6, 7, 8 nimmt von der Stirnfläche 5 ausgehend stufenweise ab, wobei der Durchmesser des kleinsten Stufenabschnitts 8 immer noch größer ist als der Durchmesser des Schraubenschafts 1. Die Stufenabschnitte 6, 7 und 8 schließen in Axialrichtung, das heißt in Längsrichtung der Schraube, unmittelbar aneinander an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder Stufenabschnitt 6, 7, 8 eine ebene Unterseite 9, 10, 11 auf. Der Übergang zwischen der Mantelfläche jedes Stufenabschnitts 6, 7, 8 und seiner jeweiligen Unterseite 9, 10, 11 ist scharfkantig ausgebildet, so dass ein Axialschnitt durch die Schraube an dieser Stelle einen scharfkantigen rechten Winkel enthält.
Während 1 den Schraubenschaft 1 und den Schraubenkopf 4 zeigt, zeigt die 2 nur die Seitenansicht des Schraubenkopfs 14.
Dieser Schraubenkopf enthält wiederum, ausgehend von der Stirnfläche 5, mehrere in axialer Richtung aneinander anschließende Stufenabschnitte 16, 17, 18 und 19. Diese sind in ähnlicher Weise angeordnet wie bei der Ausführungsform nach 1, haben also einen stufenweise abnehmenden Durchmesser, ebene Unterseiten und scharfe Kanten. Bei der Ausführungsform nach 2 ist die Höhe der drei kleineren Stufenabschnitte 17, 18, 19 in etwa gleich, während der im Durchmesser größte Stufenabschnitt 16 eine geringere Höhe, dafür aber einen größeren Durchmesserzuwachs gegenüber dem nächstfolgenden Stufenabschnitt 17 aufweist.
Bei 3, die eine weitere Ausführungsform zeigt, ist die Höhe aller Stufenabschnitte 26 bis 29 angenähert gleich, ebenso der Durchmesserunterschied zwischen zwei benachbarten Stufenabschnitten.
4 zeigt eine Ausführungsform eines Kopfes 34, bei dem nur zwei Stufenabschnitte 36 und 37 vorhanden sind, die unterschiedliche Höhe aufweisen.
Es wurde erwähnt, dass die Unterseiten 9, 10, 11 der Stufenabschnitte in einer Ebene liegen. 5 zeigt nun in einem Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Kopfes einer Schraube, dass die Unterseiten 49 und 50 zweier Stufenabschnitte 46 und 47 nicht in einer Ebene zu liegen brauchen, sondern dass sie in einer flachen Kegelmantelfläche liegen können, dessen Spitze in Richtung auf die Stirnseite 5 angeordnet ist. Dadurch wird die Kante zwischen der Unterseite 49 und der Außenkontur spitzwinklig und es entsteht ein Raum unterhalb jedes Stufenabschnitts 46, 47, in dem die abgeschnittenen oder auch abgefrästen Fasern untergebracht werden können.
6 zeigt einen Querschnitt durch die Schraube etwa längs Linie VI-VI in 1. An den Unterseiten 9, 10 und 11 der verschiedenen Stu fenabschnitte sind Fräseinrichtungen in Form von Fräsrippen 12 ausgebildet, die beim Herstellen des Kopfs mitgepresst werden können. Diese im Querschnitt beispielsweise dreieckigen Fräsrippen 12 dienen dazu, beim Einschrauben das Material abzufräsen, während die scharfkantigen Außenkanten einen Schneidvorgang durchführen.

Claims

Befestigungselement, mit 1.1 einem Schaft (1) und 1.2 einem an dem einen Ende des Schafts (1) ausgebildeten Kopf (4, 14, 24, 34, 44), der 1.3 mindestens zwei in Längsrichtung des Befestigungselements aneinander anschließende Stufenbereiche (6, 7, 8; 16, 17, 18, 19; 26, 27, 28, 29, 30; 36, 37; 46, 47, 48) mit zylindrischer Außenform aufweist, 1.4 deren Durchmesser von einer Stirnseite (5) des Kopfs (4, 14, 24, 34, 44) bis zu dessen Schaft (1) stufenweise abnimmt.
Befestigungselement nach Anspruch 1, bei dem die der Stirnseite (5) des Kopfs (4, 14, 24, 34, 44) abgewandte Unterseite (9, 10, 11) mindestens eines Stufenabschnitts (6, 7, 8) in einer Ebene liegt.
Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stufenabschnitte (6, 7, 8; 16 bis 19; 26 bis 30; 36, 37; 46, 47, 48) scharfe Kanten bilden.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die der Stirnseite (5) abgewandte Unterseite mindestens eines Stufenabschnitts (46, 47) in einer Kegelmantelfläche liegt, deren Spitze in Richtung der Stirnfläche (5) angeordnet ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Durchmesserunterschied zwischen benachbarten Stufenabschnitten über die Höhe des Kopfs gleich ist.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Durchmesserunterschied zwischen benachbarten Stufenabschnitten von der Stirnseite (5) des Kopfs aus in Richtung auf den Schaft (1) abnimmt.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Durchmesserunterschied zwischen benachbarten Stufenabschnitten von der Stirnseite (5) des Kopfs aus in Richtung auf den Schaft (1) zunimmt.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Höhe der Stufenabschnitte bei allen Stufenabschnitten gleich ist.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Höhe der Stufenabschnitte von der Stirnseite (5) des Kopfs aus in Richtung auf den Schaft (1) zunimmt.
Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Höhe der Stufenabschnitte von der Stirnfläche (5) des Kopfs des Befestigungselements in Richtung auf den Schaft (1) abnimmt.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Unterseite mindestens eines Stufenabschnitts eine Fräseinrichtung aufweist.