DE102010030893A1

DE102010030893A1 - Schraube

Info

Publication number: DE102010030893A1
Application number: DE102010030893A
Authority: DE
Inventors: Thomas Benz
Original assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Current assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-05

Abstract

Eine Schraube wird vorgeschlagen, mit deren Hilfe ein vorgelochtes Blechelement an einem aus weicheren Material bestehenden Grundelement festgeschraubt werden soll. Die Schraube enthält einen Schaft mit einem Doppelganggewinde und einer Spitze. Zur Verhinderung des Überdrehens sind an der Unterseite des Schraubenschafts Rippen in Sägezahnform angeordnet, deren steile Kante in Einschraubrichtung und deren flache Kante entgegengesetzt zur Einschraubrichtung verläuft. Zusätzlich ist an der Unterseite des Schraubenkopfs mindestens eine umgekehrt orientierte sägezahnförmige Rippe angeordnet, deren steile Kante in Ausschraubrichtung orientiert ist. Diese Rippe soll die Schraube gegen ein Lockern sichern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einem Schraubenkopf und einem ein Gewinde aufweisenden Schraubenschaft.
Bei Schrauben mit einem Spanplattengewinde und einem Senkkopf ist es bekannt, an der Unterseite des Senkkopfs Rippen anzuordnen, um mit deren Hilfe das Loch, in das die Schraube eingeschraubt wird, im Bereich der Oberseite so aufzuweiten, dass der Senkkopf der Schraube in das Material versenkt wird. In der Unterseite des Senkkopfs sind zwischen den Rippen Vertiefungen ausgebildet, die das abgelöste Material aufnehmen sollen. Diese Rippen weisen üblicherweise eine in Einschraubrichtung nach vorne gerichtete scharfe Kante auf.
Bei Schrauben, die in ein Gewinde eingeschraubt werden, ist es in bestimmten Anwendungsfällen auch bekannt, an der ebenen Unterseite eines Schraubenkopfs Zähne anzubringen.
So ist beispielsweise eine Schraube mit einer gezahnten Kopfauflagefläche bekannt ( DE 3133638 A1 ), mit deren Hilfe ein elektrischer Leiter an einem Metallgegenstand, der an seiner Oberfläche einen elektrisch isolierenden Überzug aufweist, elektrisch leitend befestigt werden kann. Dabei bilden die in Anzugrichtung der Schraube liegenden Zahnflanken mit einer parallel zur Längsachse verlaufenden Geraden einen Winkel von 0–60°. Diese Schraube soll in ein vorhandenes Gewinde eingeschraubt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schraube zu schaffen, mit deren Hilfe ein vorgelochter Gegenstand, beispielsweise ein vorgelochtes Blech, an einem Material festgeschraubt werden kann, das eine geringe Härte aufweist.
Die Problematik des Festschraubens an einem Material geringer Härte, beispielsweise einem Kunststoff, liegt darin, dass dieses Material ein niedriges Überdrehmoment aufweist. Es besteht also die Gefahr, dass dann, wenn beispielsweise ein mechanischer Schrauber bei Anlage des Schraubenkopfs an dem zu befestigenden Gegenstand nicht schnell genug abgeschaltet wird, die Schraube sich ohne weiteren Vorschub weiter dreht und damit das von ihr in dem Material gebildete Gewinde wieder zerstört. In diesem Fall hält die Schraube dann nicht mehr.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie die Verwendung dieser Schraube für den genannten Zweck vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Schraube enthält also an der ebenen Unterseite ihres Schraubenkopfs mindestens zwei radial verlaufende Rippen mit einem Sägezahnprofil. Der Querschnitt durch die Rippe entspricht also einem Sägezahn. Mindestens eine der Rippen ist so angeordnet, dass die steile Flanke der Rippe in Einschraubrichtung zeigt, während die flache Flanke der Rippe in Ausschraubrichtung zeigt. Mindestens eine der Rippen ist umgekehrt orientiert, so dass ihre steile Flanke in Ausschraubrichtung und ihre flache Flanke in Einschraubrichtung zeigt. Wenn beim Einschrauben in relativ weiches Material mit einem geringen Überdrehmoment der Schraubenkopf auf dem anzuschraubenden Gegenstand, beispielsweise einem vorgelochten Blech, zur Anlage kommt, erhöht sich durch das Eingreifen der Rippe mit der vorderen steilen Flanke in der Oberfläche des Blechs der Widerstand so schnell, dass ein mechanischer Schrauber abschaltet. Die Gefahr, dass das von der Schraube gebildete Gewinde durch Weiterdrehen der Schraube wieder zerstört wird, wird dadurch beseitigt. Gleichzeitig dient die andere Rippe dazu, die Schraube gegen ein Lockern zu sichern.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehr als zwei Rippen an der Unterseite des Schraubenkopfs angeordnet sind. Vorzugsweise werden die mehreren Rippen dann gleichmäßig über den Umfang verteilt.
Es ist aber ebenfalls möglich, dass die Rippen nicht gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass bei einer ungeradzahligen Anzahl von Rippen die Zahl der Rippen mit in Einschraubrichtung zeigender steiler Flanke größer ist als die Zahl von Rippen mit in Ausschraubrichtung zeigender steiler Flanke.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Rippen umgekehrter Orientierung zu einer Doppelrippe zusammengefasst sind, und zwar in einer solchen Weise, dass die steilen Flanken an der Außenseite dieser Doppelrippe angeordnet sind. Diese Doppelrippe weist beispielsweise die Querschnittsform eines W auf. Die zwischen den beiden steilen Flanken gebildete V-förmige Nut ist erforderlich, um die gewünschten Kanten zu bilden.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Rippen von dem Schaft der Schraube bis zu der Außenkante des Schraubenkopfs durchgehend ausgebildet sind.
Als besonders sinnvoll hat sich eine Ausbildung herausgestellt, bei der an der Unterseite des Schraubenkopfs gleichmäßig verteilt entweder drei Rippen oder drei Doppelrippen ausgebildet sind, zwischen denen rippenfreie Bereiche mit einer ebenen Unterseite des Schraubenkopfs bleiben.
Für den hierin erwähnten Zweck, nämlich der Befestigung eines Blechs an einem Material geringerer Härte kann in Weiterbildung der Erfindung der Schraubenschaft ein Doppelganggewinde aufweisen, wobei die Gewindehöhe des einen Gewindegangs niedriger ist als die Gewindehöhe des anderen Gewindegangs.
Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung einer Schraube mit einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale zur Befestigung eines Blechs an einem Material geringerer Härte zur Verhinderung des Durchdrehens der Schraube vor.
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 eine Seitenansicht einer von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 die Draufsicht auf den Schraubenkopf der Schraube der 1;
3 einen Querschnitt durch die Schraube längs Linie III-III in 1;
4 einen vergrößerten Schnitt längs Linie IV-IV in 3;
5 eine der 1 entsprechende Seitenansicht einer Schraube nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 eine Draufsicht auf den Schraubenkopf der Schraube nach 5;
7 einen der 3 entsprechenden Schnitt längs Linie VII-VII in 5;
8 einen vergrößerten Schnitt durch eine Rippe an der Unterseite des Schraubenkopfs der Ausführungsform nach 5.
Die 1 zeigt eine Schraube mit einem Schraubenschaft 1 und einem Schraubenkopf 2. Der Schraubenschaft endet an dem dem Schraubenkopf 2 abgewandten Ende in einer Schraubenspitze 3 mit einem Kegelwinkel in einem Bereich von 25°. Der Schraubenschaft enthält ein Doppelganggewinde, dessen einer Gewindegang 4 eine größere Gewindehöhe aufweist als der andere Gewindegang 5. Das Doppelganggewinde erstreckt sich über die gesamte Länge des Schraubenschafts 1.
Bei dem Schraubenkopf 1 handelt es sich um einen Schraubenkopf mit einer in einer Ebene liegenden Unterseite 6 und einer gewölbten Oberseite 7. In der gewölbten Oberseite 7 ist ein Kreuzschlitz 8 zur Bildung einer Drehantriebsmöglichkeit untergebracht.
Die Schraube ist dazu bestimmt, ein mit einem Loch versehenes Blechelement an einem Kunststoffmaterial anzuschrauben. Die Dicke des Blechelements ist in 1 unterhalb des Schraubenkopfs 2 angedeutet.
Die Unterseite 6 des Schraubenkopfs 2 ist in dem Schnitt der 3 zu sehen. Über den Umfang verteilt sind drei Rippen 9, 14 angeordnet, die jeweils von dem Rand des Schraubenschafts 1 ausgehen und sich radial geradlinig bis zum Außenumfang 10 des Schraubenkopfs erstrecken.
Die Einschraubrichtung der Schraube ist in 3 und in 4 durch den Pfeil 11 dargestellt. Es handelt sich bei dem Doppelganggewinde um ein Rechtsgewinde. Die 4 zeigt einen Querschnitt längs Linie IV-IV in 3. Hieraus ist die Querschnittsform der Rippe 9 zu ersehen. Die Rippe 9 weist eine in Einschraubrichtung, siehe Pfeil 11, gerichtete steile Flanke 12 und eine hintere Flanke 13 auf, die flach verläuft.
Von den drei Rippen 9, 14 an der Unterseite 6 des Schraubenkopfs 2 sind zwei Rippen 9 so orientiert, wie dies die 4 zeigt. Die dritte Rippe 14 ist genau umgekehrt orientiert, so dass ihre steile Flanke 12 in Ausschraubrichtung und ihre flache Flanke 13 in Einschraubrichtung zeigt.
Der Winkel der steilen Flanke 12 mit der Unterseite 6 des Schraubenkopfs 12 liegt im Bereich von 90°, während der Winkel der flachen Flanke 13 mit der Unterseite 6 des Schraubenkopfs 12 im Bereich von 45° liegt. Die Breite der Rippe liegt in einem Bereich von etwa 0,5 mm, und auch die Höhe der Rippe gegenüber der Unterseite 6 des Schraubenkopfs 2 liegt in diesem Bereich.
Nun zu der Ausführungsform der 5. Die Unterschiede dieser zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten Ausführungsform sind in 5 nur schwer zu erkennen, so dass jetzt gleich auf die 7 und 8 Bezug genommen wird. An der Unterseite 6 des Schraubenkopfs 2 der Ausführungsform nach 5 sind wiederum drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Rippen 15 ausgebildet, die wieder von dem Schaft 1 bis zum Außenrand 10 des Schraubenkopfs verlaufen. Man kann der 7 im Vergleich zu der 3 entnehmen, dass die Rippen 15 eine andere Form aufweisen. Diese Form geht wieder aus der vergrößerten 8 hervor. Im Vergleich mit der 4 kann man die Rippen 15 als Doppelrippen bezeichnen. Die Rippe 15 weist in beide Richtungen eine steile Flanke 12 auf, also sowohl in Einschraubrichtung als auch in Ausschraubrichtung. Die jeweiligen sich zur Bildung der Kante anschließenden flachen Flanken 13 sind so aneinander angenähert, dass dadurch eine V-förmige Nut 17 entsteht.
Bei dieser Ausführungsform gibt es also drei das Einschrauben abbremsende Rippen und drei das Lösen der Schraube verhindernde Rippen, die damit zu Doppelrippen 15 zusammengefasst sind. Natürlich könnten die einzelnen Rippen, die bei dieser Ausführungsform die Doppelrippen 15 bilden, auch mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3133638 A1 [0004]

Claims

Schraube, mit 1.1 einem Schraubenkopf (2) mit einer ebenen Unterseite (6), 1.2 einem Schraubenschaft (1) mit einem Gewinde (4, 5), sowie mit 1.3 einer Schraubenspitze (3), wobei 1.4 an der Unterseite (6) des Schraubenkopfs (2) mindestens zwei scharfkantige radial verlaufende Rippen (9, 14) ausgebildet sind, die 1.5 im Querschnitt die Form eines Sägezahns aufweisen, wobei 1.6 die steile Flanke (12) mindestens einer Rippe (9) in Einschraubrichtung des Gewindes nach vorne und 1.7 die steile Flanke (12) mindestens einer Rippe (14) in Einschraubrichtung des Gewindes nach hinten gerichtet ist.
Schraube nach Anspruch 1, mit mehreren gleichmäßig über den Umfang verteilte Rippen (9, 14, 15).
Schraube nach Anspruch 2, bei der bei einer ungeradzahligen Anzahl von Rippen die Zahl der Rippen (9) mit in Einschraubrichtung zeigender steiler Flanke (12) größer ist als die Zahl von Rippen (14) mit in Ausschraubrichtung zeigender steiler Flanke (12).
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwei Rippen umgekehrter Orientierung zu einer Doppelrippe (15) zusammengefasst sind, wobei die steilen Flanken (12) an den in Umfangsrichtung gesehen äußeren Seiten der Doppelrippe (15) angeordnet sind.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Rippen (9, 14, 15) von dem Schraubenschaft (1) bis zur Außenkante (10) des Schraubenkopfs (2) durchgehen.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit drei Rippen/Doppelrippen (9, 14, 15).
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schraubenschaft (1) ein Doppelganggewinde mit unterschiedlicher Gewindehöhe aufweist.
Verwendung einer Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Befestigung von Gegenständen an einem weichen Material.