DE102017217740A1 - Schraube - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraube zum Befestigen eines Bauteils auf einer Blechunterkonstruktion mit einem Schaft, wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, eine sich verjüngende Spitze aufweist und an einem, der Spitze gegenüberliegenden Ende eine Antriebsausbildung aufweist, bei der das Gewinde ein erstes Teilgewinde aufweist, das in einem zylindrischen Schaftbereich beginnt und sich bis zum Ende der Spitze erstreckt und eine erste Steigung und eine erste Gewindeflankenhöhe aufweist, um in ein Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren einzudringen und in dem Blechmaterial ein Gegengewinde zu formen, bei der das Gewinde ein zweites Teilgewinde aufweist, das sich ausschließlich innerhalb des zylindrischen Schaftbereichs erstreckt und eine zweite Steigung und eine zweite Gewindeflankenhöhe aufweist, um in dem Bauteil ein Gegengewinde auszubilden, wobei die erste Steigung größer ist als die zweite Steigung, wobei die erste Flankenhöhe kleiner ist als die zweite Flankenhöhe und wobei ein Außendurchmesser am der Spitze gegenüberliegenden Ende im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Schaftbereichs entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schraube zum Befestigen eines Bauteils auf einer Blechunterkonstruktion mit einem Schaft, wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, eine sich verjüngende Spitze aufweist und an einem, der Spitze gegenüberliegenden Ende eine Antriebsausbildung aufweist.
  • Beim Befestigen von Bauteilen, beispielsweise Holzlatten, auf einer Blechunterkonstruktion werden die Holzlatten durchgeschraubt und die Schraube dringt dann auch ohne Vorbohren in die Blechunterkonstruktion ein. Problematisch kann in einem solchen Fall sein, dass die Schraube an der Blechunterkonstruktion nicht sofort greift, sondern einen Bruchteil oder gar mehr als eine Umdrehung benötigt, um in die Blechunterkonstruktion einzugreifen. In solchen Fällen kann dann zwischen der Holzlatte und der Blechunterkonstruktion ein Zwischenraum entstehen, da sich das Gewinde in der Holzlatte ja auch während des Eingreifens der Schraubenspitze in die Blechunterkonstruktion weiterdreht. Dies wird in der Regel durch Schrauben gelöst, die unterhalb des Kopfes einen gewindefreien Abschnitt haben, so dass die Holzlatte dann mit Hilfe des Schraubenkopfes gegen die Blechunterkonstruktion gezogen und dann angepresst werden kann. Werden Holzlatten oder sonstige Bauteile unterschiedlicher Dicke befestigt, muss die Schraubenlänge auf die Dicke des zu befestigenden Bauteils abgestimmt sein.
  • Mit der Erfindung soll eine Schraube zum Befestigen eines Bauteils auf einer Blechunterkonstruktion verbessert werden.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu eine Schraube zum Befestigen eines Bauteils auf einer Blechunterkonstruktion mit einem Schaft vorgesehen, wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, wobei der Schaft eine sich verjüngende Spitze aufweist und wobei der Schaft an einem, der Spitze gegenüberliegenden Ende eine Antriebsausbildung aufweist, bei der das Gewinde ein erstes Teilgewinde aufweist, das in einem zylindrischen Schaftbereich beginnt und sich bis zum Ende der Spitze erstreckt und eine erste Steigung und eine erste Gewindeflankenhöhe aufweist, um in ein Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren einzudringen und in dem Blechmaterial ein Gegengewinde zu formen, und bei der das Gewinde ein zweites Teilgewinde aufweist, das sich ausschließlich innerhalb des zylindrischen Schaftbereichs erstreckt und eine zweite Steigung und eine zweite Gewindeflankenhöhe aufweist, um in dem Bauteil ein Gegengewinde auszubilden, wobei die erste Steigung größer ist als die zweite Steigung, wobei die erste Flankenhöhe kleiner ist als die zweite Flankenhöhe und wobei ein Außendurchmesser am der Spitze gegenüberliegenden Ende im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Schaftbereichs entspricht.
  • Indem die erfindungsgemäße Schraube zwei unterschiedliche Teilgewinde aufweist, kann das erste Teilgewinde für das Eindringen in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren optimiert werden. Das zweite Teilgewinde kann hingegen auf die Befestigung in dem zu befestigenden Bauteil hin optimiert werden. Um mit dem ersten Teilgewinde möglichst rasch und ohne Vorbohren in die Blechunterkonstruktion einzudringen, ist die erste Flankenhöhe kleiner als die zweite Flankenhöhe. Das erste Teilgewinde kann also nach Art eines Blechgewindes ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Schraubenspitze auch gehärtet sein, um ohne Vorbohren in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion zuverlässig und schnell eindringen zu können.
  • Indem die erste Steigung größer ist als die zweite Steigung, wird, nachdem das erste Teilgewinde in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion eingedrungen ist, das Bauteil gegen die Blechunterkonstruktion gezogen. Denn aufgrund der größeren ersten Steigung legt das erste Teilgewinde in der Blechunterkonstruktion pro Umdrehung einen größeren Vorschub zurück als das zweite Teilgewinde in dem zu befestigenden Bauteil. Ein Abstand zwischen dem zu befestigenden Bauteil und der Blechunterkonstruktion, der sich dadurch ergeben kann, dass die Spitze des Schafts einen Bruchteil einer Umdrehung oder gar mehr als eine Umdrehung benötigt, um in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion einzudringen, wird also dann beim weiteren Einschrauben des ersten Teilgewindes in die Blechunterkonstruktion wieder auf null reduziert. Wenn das zu befestigende Bauteil an der Blechunterkonstruktion anliegt und die Schraube weitergedreht wird, entsteht eine, in der Regel wünschenswerte, Vorspannung zwischen dem zu befestigenden Bauteil und der Blechunterkonstruktion. Indem ein Außendurchmesser am der Spitze gegenüberliegenden Ende, also im Bereich des Schraubenkopfes, im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Schaftbereichs entspricht, kann die Schraube auch mit ihrem Kopf in das zu befestigende Bauteil eindringen. Unabhängig davon, wie dick das zu befestigende Bauteil ist, kann dadurch immer dieselbe Schraubenlänge verwendet werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung beträgt die erste Steigung das 1,2-Fache bis 2,8-Fache der zweiten Steigung.
  • Solche Verhältnisse zwischen der ersten Steigung und der zweiten Steigung haben sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere zur Befestigung von Holz auf einer dünnen Blechunterkonstruktion.
  • In Weiterbildung der Erfindung beträgt die erste Gewindeflankenhöhe das 0,5-Fache bis 0,9-Fache der zweiten Gewindeflankenhöhe.
  • Auf diese Weise kann das erste Teilgewinde für das Eindringen in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion sowie dann auch für einen sicheren Halt in der Blechunterkonstruktion optimiert werden. Das zweite Teilgewinde wird für einen sicheren Halt in dem zu befestigenden Bauteil, das insbesondere aus Holz besteht, optimiert.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Teilgewinde zum Eindringen in das Blechmaterial der Unterkonstruktion mit einer Dicke zwischen 0,7 mm und 1,5 mm ohne Vorbohren und zum Ausformen eines Gewindes in dem Blechmaterial ausgebildet.
  • Das erste Teilgewinde kann somit als Blechgewinde ausgebildet sein und die Schraube kann aus einem Kohlenstoffstahl bestehen, der wenigstens im Bereich der Schraubenspitze gehärtet werden kann. Für raue Umgebungsbedingungen kann der Schraubenschaft aber auch aus Edelstahl, beispielsweise A2-Edelstahl oder A4-Edelstahl, bestehen und mit einer Spitze aus härtbarem Kohlenstoffstahl versehen werden. Eine eventuelle Korrosion der Schraubenspitze spielt in einem solchen Fall keine Rolle, da die Schraubenspitze selbst die Blechunterkonstruktion vollständig durchdrungen hat und im vollständig eingeschraubten Zustand der Schraube keine Haltefunktion mehr übernimmt. Sowohl in der Blechunterkonstruktion als auch in dem zu befestigenden Bauteil greifen dann Teile des zylindrischen Schafts ein, die aus nicht rostendem Edelstahl bestehen. Es kann auch dafür Sorge getragen werden, dass unterhalb der Blechunterkonstruktion noch weiteres Material, beispielsweise Holz, vorhanden ist, so dass im vollständig eingeschraubten Zustand der Schraube die aus Kohlenstoffstahl bestehende Spitze dann in dieses weitere Untergrundmaterial eingebettet und dadurch gegen Feuchtigkeit aus der Umgebung geschützt ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung beträgt der Außendurchmesser des ersten Teilgewindes das 0,75-Fache bis 0,9-Fache des Außendurchmessers des zweiten Teilgewindes.
  • Beispielsweise beträgt der Außendurchmesser des ersten Teilgewindes 6 mm, wohingegen der Außendurchmesser des zweiten Teilgewindes 7 mm beträgt. Auch auf diese Weise kann das Eindringen der Schraubenspitze und das Ausformen eines Gewindes mit dem ersten Teilgewinde in der Blechunterkonstruktion einerseits und der sichere Halt des zweiten Teilgewindes in dem zu befestigenden Bauteil andererseits erleichtert bzw. verbessert werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind der Kerndurchmesser des ersten Teilgewindes und des zweiten Teilgewindes gleich.
  • Bei einer solchen Bemessung kann die Schraube aus einem zylindrischen Rohling hergestellt werden. Dies reduziert die Herstellungskosten.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem ersten Teilgewinde und dem zweiten Teilgewinde ein gewindefreier Abschnitt vorgesehen.
  • Auf diese Weise kann ein definierter Übergang zwischen dem ersten Teilgewinde und dem zweiten Teilgewinde geschaffen werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der gewindefreie Abschnitt wenigstens teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet.
  • Auf diese Weise wird das Eindringen des gewindefreien Abschnitts in das zu befestigende Bauteil erleichtert.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der gewindefreie Abschnitt wenigstens teilweise zylindrisch ausgebildet.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Teilgewinde als zweigängiges oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet.
  • Als zweigängiges oder mehrgängiges Gewinde kann das erste Teilgewinde in besonderem Maße für das Eindringen in die Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren und das Ausformen eines Gewindes in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion optimiert werden. Insbesondere können auch bei einer großen Steigung ein sicherer Halt und damit hohe Auszugskräfte in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion erreicht werden, auch wenn das Blechmaterial eine geringe Dicke von beispielsweise lediglich zwischen 0,7 mm und 1,5 mm aufweist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Teilgewinde als eingängiges Gewinde ausgebildet.
  • Mit eingängigen Gewinden kann in zu befestigenden Bauteilen aus üblichen Materialien, beispielsweise Holz, ein sicherer Halt erreicht werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist die sich ausgehend vom zylindrischen Schaftbereich verjüngende Spitze eine konvex gekrümmte Außenkontur auf.
  • Eine solche geschossartige, spitzbogenartige oder auch ogivale Spitzengeometrie hat sich als vorteilhaft herausgestellt, um die erfindungsgemäße Schraube im Hinblick auf das Eindringen in eine Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren und das Ausformen eines Gewindes in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion hin zu optimieren. Beispielsweise kann eine Tangentenogive als Spitzenform gewählt werden, bei der also die konvex gekrümmte Außenkontur tangential in die Außenkontur des zylindrischen Schaftbereichs einläuft.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich der Antriebsausbildung an dem der Spitze gegenüberliegenden Ende des Schafts ein drittes Teilgewinde vorgesehen, das die zweite Steigung und eine dritte Gewindeflankenhöhe aufweist, wobei die dritte Gewindeflankenhöhe kleiner ist als die zweite Gewindeflankenhöhe.
  • Auf diese Weise kann der Schraubenkopf an seiner Außenseite mit einem Gewinde versehen werden und dennoch steht aufgrund der gegenüber der zweiten Gewindeflankenhöhe kleineren dritten Gewindeflankenhöhe an der Stirnseite des Schafts genügend Platz zur Verfügung, um eine Antriebsausbildung vorzusehen. Die Antriebsausbildung kann in einer Vertiefung in einer Stirnseite im Schaft vorgesehen sein.
  • In Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Teilgewinde eine Länge auf, die zwischen dem 1,5-Fachen und dem 2,5-Fachen der Länge des ersten Teilgewindes liegt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale, die in den Zeichnungen dargestellt und der Beschreibung beschrieben sind, können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne die weiteren Merkmale, mit denen sie im Zusammenhang gezeigt oder beschrieben sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schraube gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
    • 2 eine Ansicht der Schraube der 1 von schräg hinten,
    • 3 eine Schnittansicht der Schraube der 1,
    • 4 eine Vergrößerung einer Einzelheit aus 3,
    • 5 eine Ansicht der Schraube der 1 von hinten,
    • 6 eine abschnittsweise Darstellung der Schraube der 1 im Bereich der Schraubenspitze,
    • 7 eine abschnittsweise Darstellung der Schraube der 1 im Bereich des Schraubenkopfes und
    • 8 eine weitere abschnittsweise Darstellung der Schraube der 1.
  • Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Schraube 10 weist einen Schaft 12 auf, der mit einer sich verjüngenden Spitze 14 und einem Gewinde versehen ist. An dem, der Spitze 14 gegenüberliegenden Ende ist der Schaft 12 mit einem Schraubenkopf 16 versehen, der aber den gleichen Außendurchmesser wie ein erster zylindrischer Schaftbereich 18a aufweist, der sich an den Schraubenkopf 16 anschließt. Der erste zylindrische Schaftbereich 18a endet an einem Zwischenbereich 20, der sich aus zwei kegelstumpfförmigen Abschnitten und einem zylindrischen Abschnitt zusammensetzt. In Richtung auf die Schraubenspitze 14 zu folgt auf den Zwischenabschnitt 20 ein zweiter zylindrischer Schaftbereich 18b. Im ersten zylindrischen Schaftbereich 18a ist ein erstes Teilgewindes 22 und im zweiten zylindrischen Schaftbereich 18b ist ein zweites Teilgewinde 24 vorgesehen. Das erste Teilgewinde 22 weist einen kleineren Außendurchmesser auf als das zweite Teilgewinde 24. Im Bereich des Schraubenkopfes 16 ist ein drittes Teilgewinde 26 vorgesehen, das denselben Außendurchmesser wie das zweite Teilgewinde 24 aufweist, gegenüber dem zweiten Teilgewinde 24 aber eine kleinere Gewindeflankenhöhe hat.
  • Das erste Teilgewinde 22 erstreckt sich ausgehend vom Zwischenbereich 20 bis zum Ende der Spitze 14. Die Spitze 14 hat eine geschossartige oder ogivale Außenkontur. Die Außenkontur der sich verjüngenden Spitze 14 ist, wie in 1 gut zu erkennen ist, nach außen gekrümmt.
  • Am Übergang zwischen der gekrümmten Außenkontur und dem zweiten zylindrischen Schaftbereich 18b läuft die gekrümmte Außenkontur dann tangential in die Außenkontur des zweiten zylindrischen Schaftbereichs 18b hinein. Die Spitze 14 hat damit die Form einer Tangentenogive.
  • Das erste Teilgewinde 22 ist als zweigängiges Gewinde ausgebildet und erstreckt sich vom Zwischenabschnitt 20 bis zum Ende der Spitze 14. Die Spitze 14 besteht aus gehärtetem Kohlenstoffstahl, so dass ein schnelles und einfaches Eindringen der Spitze 14 in ein Blechmaterial einer Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren ohne weiteres möglich ist. Die Spitze 14 endet punktförmig.
  • Das erste Teilgewinde 22 weist eine erste Gewindeflankenhöhe auf, die gegenüber einer zweiten Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24 kleiner ist. Das erste Teilgewinde 22 ist auf das schnelle Eindringen in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren und das Ausformen eines Gewindes in dem Blechmaterial sowie dann auch für einen sicheren Halt in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion hin optimiert. Das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion weist typischerweise eine Dicke von lediglich 0,7 mm bis 1,5 mm auf. Das Vorsehen eines zwei- oder mehrgängigen Gewindes als erstes Teilgewinde 22 sorgt für einen sicheren Halt der Schraube 10 in der Blechunterkonstruktion.
  • Das zweite Teilgewinde 24 ist als eingängiges Gewinde ausgebildet und weist eine zweite Gewindeflankenhöhe auf, die größer ist als die erste Gewindeflankenhöhe des ersten Teilgewindes 22. Das zweite Teilgewinde ist auf einen sicheren Halt in einem zu befestigenden Bauteil optimiert, das beispielsweise aus Holz besteht. Das erste Teilgewinde 22 kann somit nach Art eines Blechgewindes und das zweite Teilgewinde 24 nach Art eines Holzgewindes ausgebildet sein.
  • Das dritte Teilgewinde 26 ist im Bereich des Kopfes 16 vorgesehen. Das dritte Teilgewinde 26 weist eine dritte Gewindeflankenhöhe auf, die kleiner ist als die zweite Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24 und auch kleiner ist als die erste Gewindeflankenhöhe des ersten Teilgewindes 22. Das dritte Teilgewinde soll einerseits das Einschrauben des Kopfes 16 in das zu befestigende Bauteil ermöglichen, andererseits aber auch im Kopf 16 genügend Raum für die Anordnung einer Antriebsausbildung lassen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schraube 10 ist eine Steigung S1 des ersten Teilgewindes 22 größer als eine Steigung S2 des zweiten Teilgewindes 24. Das dritte Teilgewinde 26 weist dieselbe Steigung S2 auf wie das zweite Teilgewinde 24. Die Steigung S1 wird zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken desselben Gewindegangs gemessen. In der Darstellung der 1 liegt somit eine Gewindeflanke des zweiten Gewindegangs zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken des ersten Gewindegangs. Die Steigung S1 kann im Rahmen der Erfindung das 1,2-Fache bis 2,8-Fache der zweiten Steigung S2 des zweiten Teilgewindes 24 betragen.
  • Beim Einschrauben in eine Blechunterkonstruktion benötigt die Schraubenspitze 14 und speziell der Beginn des Teilgewindes 22 in der Regel Bruchteile einer Umdrehung oder gar mehr als eine Umdrehung, um in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion Halt zu finden, bis also in dem Blechmaterial eine Öffnung und Abschnitte eines Gegengewindes ausgebildet sind, so dass die Schraubenspitze 14 dann mit jeder Umdrehung um die Steigung S1 in das Blechmaterial eindringen kann. Durch diese Drehung um Bruchteile einer Umdrehung oder gar mehr als eine Umdrehung entsteht dann ein Zwischenraum zwischen dem zu befestigenden Bauteil und der Blechunterkonstruktion, da sich das zweite Teilgewinde 24 ja bereits in dem zu befestigenden Bauteil befindet und sich weiter in dem zu befestigenden Bauteil dreht. Ist die Spitze 14 ein Stück weit in das Blechmaterial der Blechunterkonstruktion eingedrungen und hat dadurch das erste Teilgewinde 22 in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion Halt gefunden, so sorgt die größere erste Steigung S1 beim weiteren Einschrauben der Schraube 10 dafür, dass das zu befestigende Bauteil wieder gegen die Blechunterkonstruktion gezogen wird. Je nachdem, wie weit die Schraube 10 eingeschraubt wird, wird auch eine Vorspannung zwischen dem zu befestigenden Bauteil und der Blechunterkonstruktion erreicht. Denn bei jeder Umdrehung legt das erste Teilgewinde 22 in axialer Richtung einen der Steigung S1 entsprechenden Weg zurück, wohingegen das zweite Teilgewinde 24 in dem zu befestigenden Bauteil pro Umdrehung lediglich einen Weg zurücklegt, der der kleineren zweiten Steigung S2 entspricht.
  • Da der Kopf 16 den gleichen Außendurchmesser aufweist wie der Schaft 12 in seinem zylindrischen Bereich 18, kann der Kopf 16 in dem zu befestigenden Bauteil versenkt werden. Unabhängig von der Dicke des zu befestigenden Bauteils kann dadurch immer die gleiche Schraube 10 verwendet werden.
  • Die Darstellung der 2 zeigt die Schraube 10 der 1 von schräg hinten. Zu erkennen ist eine Antriebsausbildung 28 in der Stirnseite des Kopfes 16, die in bekannter Weise als Vertiefung mit sechs sich radial nach außen erstreckenden Flügeln ausgebildet ist.
  • Die Darstellung der 3 zeigt eine Schnittansicht der Schraube 10 der 1. Gut zu erkennen ist in dieser Ansicht die zweigängige Ausbildung des ersten Teilgewindes 22 sowie die Kontur der Spitze 14 in Form einer geschossartigen oder ballistischen Form, einer sogenannten Tangentenogive.
  • Der Zwischenbereich 20 weist, wie bereits erläutert wurde, einen sich in Richtung auf den Kopf 16 zu erweiternden kegelstumpfförmigen Bereich 30 und einen sich an den kegelstumpfförmigen Bereich 30 anschließenden zylindrischen Bereich 32 auf. Der kegelstumpfförmige Bereich 30 geht von dem ersten Teilgewinde 22 aus und der zylindrische Bereich 32 geht in das zweite Teilgewinde 24 über. Weiter ist bereits in 3 zu erkennen, dass das erste Teilgewinde 22 eine erste Gewindeflankenhöhe aufweist, die kleiner ist als die zweite Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24. Das dritte Teilgewinde 26 weist eine dritte Gewindeflankenhöhe auf, die kleiner ist als die erste Gewindeflankenhöhe des ersten Teilgewindes 22.
  • 4 stellt eine vergrößerte Einzelheit der 3 dar. Zu erkennen ist ein Teil des ersten Bereichs 18a des zylindrischen Schraubenschafts mit dem zweiten Teilgewinde 24 sowie dann ein Teil des zweiten Bereichs 18b des zylindrischen Schraubenschafts. Wie erläutert wurde, liegt zwischen den Bereichen 18a und 18b der Zwischenbereich 20.
  • Im Bereich 18b ist die Zweigängigkeit des ersten Teilgewindes 22 dadurch gut zu erkennen, dass sich die beiden Gewindegänge 34, 36 in radialer Richtung genau gegenüberliegen.
  • Im Bereich 18a und an dem zweiten Teilgewinde 24 ist hingegen zu erkennen, dass die Gewindeflanken sich in radialer Richtung nicht gegenüberliegen, sondern in axialer Richtung versetzt sind, da sich lediglich ein Gewindegang 38 schraubenförmig um den Kern des Schafts 12 windet.
  • Gut zu erkennen ist auch, dass die zweite Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24 größer ist als die erste Gewindeflankenhöhe des ersten Teilgewindes 22. Ein Kerndurchmesser des Schafts 12 im ersten Bereich 18a und im zweiten Bereich 18b ist hingegen gleich. Dies hat den Vorteil, dass die Schraube 10 aus einem zylindrischen Rohling hergestellt werden kann.
  • Die Darstellung der 5 zeigt die Schraube 10 in einer Ansicht von hinten. In dieser Ansicht ist die Antriebsausbildung 28 in Form einer Vertiefung mit mehreren Flügeln gut zu erkennen.
  • 6 zeigt eine abschnittsweise Darstellung der Schraube 10 im Bereich der Spitze 14. Die beiden Gewindegänge 34, 36 des ersten Teilgewindes 22 erstrecken sich bis unmittelbar vor ein punktförmiges Ende 40 der Spitze 14. Das Ende 40 ist spitz zulaufend ausgebildet, so dass die Schraube 10 bereits bei leichtem axialen Druck eine Vertiefung in dem Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ausbildet und dann die beiden Gewindegänge 34, 36 bei einer Drehung der Schraube 10 sofort in das Blechmaterial eingreifen und dort ein Gewinde formen können. Bereits kurz hinter der Spitze 40 beginnen die beiden Gewindegänge 34, 36 des ersten Teilgewindes 22.
  • 7 zeigt eine weitere abschnittsweise Darstellung der Schraube 10 der 1 im Bereich des Kopfes 16. Zu erkennen ist das dritte Teilgewinde 26 sowie noch ein Abschnitt des zweiten Teilgewindes 24. Ein Kerndurchmesser des Kopfes 16 ist größer als ein Kerndurchmesser des Schafts 12 im Bereich 18a des zweiten Teilgewindes 24, so dass auch die dritte Gewindeflankenhöhe des dritten Teilgewindes 26 deutlich kleiner ist als die zweite Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24. Auf diese Weise steht im Bereich des Kopfes 16 genügend Material zur Verfügung, um die Antriebsausbildung 28 in Form einer Vertiefung einzubringen. Zwischen dem Bereich 18a des Schafts mit dem zweiten Teilgewinde 24 und dem Kopf 16 liegt ein kegelstumpfförmiger Übergangsabschnitt 42. Das Gewinde läuft über den kegelstumpfförmigen Abschnitt 42 durch und verringert über die Länge des Abschnitts 42 seine Gewindeflankenhöhe von der zweiten Gewindeflankenhöhe auf die dritte Gewindeflankenhöhe.
  • 8 zeigt eine weitere abschnittsweise Darstellung der Schraube 10 der 1. In der Darstellung der 8 ist der Zwischenbereich 20 gut zu erkennen. Das erste Teilgewinde 22 verringert in dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 30 des Zwischenbereichs 20 seine Gewindehöhe auf null. Der zylindrische Abschnitt 32 des Zwischenbereichs 20 ist vollständig gewindefrei. Ausgehend vom zylindrischen Abschnitt 32 folgt noch ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 44 des Zwischenbereichs 44, in dem sich der Kerndurchmesser des Schafts 12 auf den Kerndurchmesser im Bereich 18a verringert und in dem eine Gewindeflankenhöhe des zweiten Teilgewindes 24 von null auf die zweite Gewindeflankenhöhe ansteigt.

Claims (15)

  1. Schraube zum Befestigen eines Bauteils auf einer Blechunterkonstruktion mit einem Schaft, wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, eine sich verjüngende Spitze aufweist und an einem, der Spitze gegenüberliegenden Ende eine Antriebsausbildung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde ein erstes Teilgewinde aufweist, das in einem zylindrischen Schaftbereich beginnt und sich bis zum Ende der Spitze erstreckt und eine erste Steigung und eine erste Gewindeflankenhöhe aufweist, um in ein Blechmaterial der Blechunterkonstruktion ohne Vorbohren einzudringen und in dem Blechmaterial ein Gegengewinde zu formen, dass das Gewinde ein zweites Teilgewinde aufweist, das sich ausschließlich innerhalb des zylindrischen Schaftbereichs erstreckt und eine zweite Steigung und eine zweite Gewindeflankenhöhe aufweist, um in dem Bauteil ein Gegengewinde auszubilden, wobei die erste Steigung größer ist als die zweite Steigung, wobei die erste Flankenhöhe kleiner ist als die zweite Flankenhöhe und wobei ein Außendurchmesser am der Spitze gegenüberliegenden Ende im Wesentlichen dem Außendurchmesser des zylindrischen Schaftbereichs entspricht.
  2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steigung das 1,2-fache bis 2,8-fache der zweiten Steigung beträgt.
  3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gewindeflankenhöhe das 0,5-fache bis 0,9-fache der zweiten Gewindeflankenhöhe beträgt.
  4. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgewinde zum Eindringen in das Blechmaterial der Unterkonstruktion mit einer Dicke zwischen 0,7mm und 1,5mm ohne Vorbohren und zum Ausformen eines Gewindes in dem Blechmaterial ausgebildet ist.
  5. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Außendurchmesser des ersten Teilgewindes das 0,75-fache bis 0,9-fache des Außendurchmessers des zweiten Teilgewindes beträgt.
  6. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerndurchmesser des ersten Teilgewindes und des zweiten Teilgewindes gleich sind.
  7. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Teilgewinde und dem zweiten Teilgewinde ein gewindefreier Abschnitt vorgesehen ist.
  8. Schraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gewindefreie Abschnitt wenigstens teilweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
  9. Schraube nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gewindefreie Abschnitt wenigstens teilweise zylindrisch ausgebildet ist.
  10. Schraube nach wenigstens eine der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgewinde als zweigängiges oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet ist.
  11. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgewinde als eingängiges Gewinde ausgebildet ist.
  12. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich ausgehend vom zylindrischen Schaftbereich verjüngende Spitze eine konvex gekrümmte Außenkontur aufweist.
  13. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Antriebsausbildung an dem der Spitze gegenüberliegenden Ende des Schafts ein drittes Teilgewinde vorgesehen ist, das die zweite Steigung und eine dritte Gewindeflankenhöhe aufweist, wobei die dritte Gewindeflankenhöhe kleiner ist als die zweite Gewindeflankenhöhe.
  14. Schraube nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsausbildung in einer Vertiefung in einer Stirnseite im Schaft vorgesehen ist.
  15. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgewinde ein Länge aufweist, die zwischen dem 1,5-fachen und dem 2,5-fachen der Länge des ersten Teilgewindes liegt.
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DE60216511T2 (de) * 2001-08-06 2007-07-05 OMG, Inc., Agawam Zur verwendung mit verbundbauholz geeignete deckschrauben
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