DE102018117551B3

DE102018117551B3 - Positionally accurate screw connection for a carrier profile

Info

Publication number: DE102018117551B3
Application number: DE102018117551.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hilleke; Adrian Kosak
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2019-11-28
Anticipated expiration: 2038-07-20

Abstract

Positionsgenaue Schraubverbindung für ein Trägerprofil (2), bei der zum Schraubengewinde (7) korrespondierende Einkerbungen (10) im oberen Bereich der Wandungen (14) des Trägerprofils (2) ein widerstandsarmes und verformungsfreies Eindrehen der Schraube (1) über mehrere Gewindegänge ermöglicht, so dass die Reibung der Gewindeflanken auf mehrere Gewindegänge (7) verteilt wird, wodurch beim weiteren Einschrauben der Schraube (1), bei dem durch Verformung der seitlichen Wandungen (14) Gewindefurchen (11) und aus dem Material einer senkrecht zur Schraubachse (Y) vorgesehenen Membran (8) beim Durchstoßen eine wenigstens teilweise umlaufende Schürze (9) geformt wird, ein Herauswandern der Schraube (1) aus der ursprünglichen Position verhindert wird.Positional screw connection for a carrier profile (2), wherein the screw thread (7) corresponding notches (10) in the upper region of the walls (14) of the carrier profile (2) allows a low-resistance and deformation-free screwing the screw (1) over several threads, so that the friction of the thread flanks on several threads (7) is distributed, whereby upon further screwing the screw (1), in which by deformation of the lateral walls (14) thread grooves (11) and from the material of a perpendicular to the screw axis (Y) provided Membrane (8) when piercing an at least partially encircling skirt (9) is formed, a wandering of the screw (1) is prevented from the original position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung mit einer Schraube und einem Träger gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a connecting device with a screw and a carrier according to the preamble of the main claim.

Solche Verbindungseinrichtungen sind in einer Vielzahl von Anwendungen in der Praxis bekannt. Die Europäische Patentschrift EP 2232087 B1 vom gleichnamigen Erfinder beschreibt eine ähnliche Verbindungseinrichtung. Diese Erfindung ist eine verbesserte Version ein solchen Verbindungseinrichtung.Such connection devices are known in practice in a variety of applications. The European patent EP 2232087 B1 from the inventor of the invention describes a similar connecting device. This invention is an improved version of such a connector.

Ferner sind zum Stand der Technik die DE 10 2010 032 956 A1 und die DE 10 2011 050 287 A1 bekannt. Nachteilig bei der vorangehend beschriebenen Schraubverbindung ist, dass beim Eindrehen der Schraube dessen Gewindespitzen mit den begrenzenden Wandungen des Hohlraumes durch unterschiedlich große Reibung an dem Gewinde in Eingriff kommt, wodurch es häufig zu einem in Richtung der Profilache verlaufenden Verschiebung des Eingriffpunktes kommt. Dadurch ist eine präzise Positionierung der Schraube nicht immer gewährleistet. Weiterhin von Nachteil ist, dass die Schrauben erst nach mindestens einer die Wandung verformenden Umdrehung stabil in Position stehen bleibt. Eine Positionierung in der Montageposition ist durch Eindrehen von Hand nicht möglich.Furthermore, the prior art are the DE 10 2010 032 956 A1 and the DE 10 2011 050 287 A1 known. A disadvantage of the screw connection described above is that when screwing the screw whose thread crests with the delimiting walls of the cavity by differently sized friction on the thread engages, which often leads to a running in the direction of the profile axis displacement of the engagement point. As a result, a precise positioning of the screw is not always guaranteed. Another disadvantage is that the screws remain stable in position only after at least one revolution deforming the wall. A positioning in the mounting position is not possible by screwing by hand.

Eine Herstellung einer Verbindungseinrichtung, bei der die Schraubenlängsachse nicht senkrecht zur Membran verläuft, ist im Moment so durchzuführen, das die Schraube erst mit mindestens 2 Gewindegängen senkrecht zur Membran sich in Eingriff befindet, bevor die Schraubenlängsachse in die gewünschte Neigung gebracht werden kann. Hierdurch ist es ebenfalls nicht so einfach die Positioniergenauigkeit immer zu gewährleisten.A production of a connecting device in which the longitudinal axis of the screw is not perpendicular to the membrane is to be carried out at the moment so that the screw is at least 2 threads perpendicular to the membrane is engaged before the screw longitudinal axis can be brought into the desired inclination. As a result, it is also not so easy to always ensure the positioning accuracy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Verbindungseinrichtung dieser Gattung zum Erstellen einer Schraubenverbindung bereitzustellen, sodass die sichere, einfach und rasch zu montierende und ökonomisch effiziente Verbindung einer Schraube mit einem Träger ermöglicht wird.The object of the present invention is to provide an improved connection device of this type for creating a screw connection, so that the secure, easy and quick to install and economically efficient connection of a screw with a carrier is made possible.

Diese Aufgabenstellung wird mit einer Verbindungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is solved with a connecting device according to the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung umfasst eine Schraube und einen Träger, der einen die Schraubenlängsachse aufnehmenden Hohlraum aufweist. Beim Eindrehen der Schraube in den Hohlraum kommt diese ohne Verformung in Eingriff mit den Einkerbungen, die sich in den oberen Teil der begrenzenden Wandungen befinden. Hierdurch wird die bei der Verformung der Begrenzenden Wandungen entstehende Reibung der Gewindeflanken auf mehrere Gewindegänge verteilt, während die Schraube in den Bereich der begrenzenden Wandungen eindringt, der keine Einkerbungen aufweisen.The connecting device according to the invention comprises a screw and a carrier, which has a cavity receiving the screw longitudinal axis. When screwing the screw into the cavity this comes without deformation into engagement with the notches, which are located in the upper part of the delimiting walls. As a result, the friction of the thread flanks arising during the deformation of the delimiting walls is distributed over several threads, while the screw penetrates into the region of the delimiting walls, which have no indentations.

Wenn im Wesentlichen 2 vollständige Gewindegänge der Schraube von Hand in Eingriff mit den Einkerbungen gebracht sind, kann die Schraube in ihrer Position damit sicher Positioniert werden. Beim Weiterdrehen der Schraube mit Verformung, wodurch die Gewindeflanken in Eingriff mit den begrenzenden Wandungen ohne Einkerbungen kommen und sich weitere Einkerbungen an den Wandungen ausbilden, hat die Schraube ausreichend Führung durch die Einkerbungen und die jetzt entstehenden Reibungskräfte werden an den Gewindespitzen so verteilt, dass es zu keinem Versatz der Schraube in der Montageposition kommt.If, in essence 2 full screw threads are brought by hand into engagement with the notches, the screw can be safely positioned in their position. As the screw continues to deform, causing the thread flanks to engage the bounding walls without indentations and forming further indentations on the walls, the screw has sufficient guidance through the indentations and the frictional forces now being distributed at the thread crests does not come to an offset of the screw in the mounting position.

Weiterhin ist es vorteilhaft die Schraube erst einmal von Hand in die seitlichen Einkerbungen zu bringen, wenn die Schraubenlängsachse nicht senkrecht zum Träger eingebracht werden soll. Dieses Positionieren von Hand mit anschließendem Neigen der Schraubenlängsachse aus der senkrechten heraus ist durch die Einkerbungen deutlich positioniergenauer und einfacher durchzuführen bis die folgenden weiteren Einkerbungen in den glatten Wandungen durch das kraftvolle Drehen der Schraube eingebracht werden und die teilweise umhüllenden Gewindegänge in den Wandungen durch Verformung der Wandungen gebildet werden.Furthermore, it is advantageous to bring the screw once by hand in the lateral notches, if the screw longitudinal axis is not to be introduced perpendicular to the carrier. This positioning by hand with subsequent tilting of the screw longitudinal axis out of the vertical is significantly more precise positioning and easier to perform by the notches until the following further notches in the smooth walls by the powerful turning of the screw are introduced and the partially enveloping threads in the walls by deformation of Walls are formed.

Bei Profilen mit mehreren am Umfang symmetrisch angeordneten Hohlräumen kann es vorkommen das eine Schraube mehrfach durch solche Verbindungseinrichtungen hintereinander geschraubt wird, was zu einem erhöhtem Drehmoment beim Einschrauben führt. Bei Verwendung dieser Erfindungsgemäßen Ausführungsform tragen die Einkerbungen mit dazu bei das Gesamtdrehmoment deutlich zu verringern.For profiles with a plurality of circumferentially symmetrically arranged cavities, it may happen that a screw is repeatedly screwed through such connecting devices one behind the other, resulting in an increased torque when screwing. When using this embodiment of the invention, the notches contribute to significantly reduce the overall torque.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtungen beschrieben.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Trägers, der an vier Seiten Hohlräume an den Seitenflächen aufweist. Wesentlich sind die erfindungsgemäßen Einkerbungen, die Wandungen, die in Form- und Reibschluß mit der Schraube treten und die senkrecht zur Schraubenachse stehende Membran, die beim Durchstoßen der Schraube eine Schürze bildet und damit einen weiteren Teil des Gewindeganges formt.
2 zeigt die Verformung der Wandung und der Membran des Trägers, bei der durch Verdrängung von Material des Trägers durch die Schraube ein belastbarer Gewindekanal ausgebildet wird.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Trägers in Schnittansicht, bei der der Träger die erfindungsgemäßen Hohlräume an allen Seitenflächen aufweist und in Kombination mit zusätzlichen Ausstülpungen in den Wandungen zusätzlich Nutensteine aufnehmen kann.
4 zeigt in einer Schnittansicht eines Trägers die verschiedenen Phasen, die beim Einschrauben einer Schraube in den Träger durchlaufen werden. In diesem Beispiel wird ein Träger der zweiten Ausführungsform mit zusätzlichen Aufnahmen für Nutensteine herangezogen.

In the following, preferred embodiments of the connecting devices according to the invention will be described.

1 shows a first embodiment of a carrier having on four sides cavities on the side surfaces. Essential are the indentations according to the invention, the walls, which come into positive and frictional engagement with the screw and the perpendicular to the screw axis membrane which forms an apron when piercing the screw and thus forms another part of the thread.
2 shows the deformation of the wall and the membrane of the carrier, in which by displacement of material of the carrier by the screw, a load-bearing threaded channel is formed.
3 shows a second embodiment of a carrier in a sectional view, in which the carrier has the cavities according to the invention on all side surfaces and can also take in combination with additional protuberances in the walls of sliding nuts.
4 shows in a sectional view of a carrier, the various phases that are passed through when screwing a screw into the carrier. In this example, a carrier of the second embodiment is used with additional shots for sliding blocks.

1 zeigt die Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägers mit vier symmetrisch angeordneten Hohlräumen (3, 4, 5, 6). Wesentliches Merkmal sind die zum Gewinde (7) der Schraube (1) korrespondierenden Einkerbungen (10) und die Wandungen (14). Im unteren Bereich des Trägers ist weiterhin jeweils eine Membran (8) vorgesehen, die beim Einschrauben von der Schraube (1) durchdrungen wird. 1 shows the sectional view of an embodiment of the support according to the invention with four symmetrically arranged cavities ( 3 . 4 . 5 . 6 ). The essential feature is the thread ( 7 ) of the screw ( 1 ) corresponding notches ( 10 ) and the walls ( 14 ). In the lower part of the carrier is still a membrane ( 8th ), which when screwing from the screw ( 1 ) is penetrated.

Die Schraube ist in dieser Momentaufnahme bereits in die Einkerbungen (10) eingedreht und somit an dieser Position fixiert. Beim weiteren Einschrauben der Schraube (1) drückt das Gewinde (7) der Schraube Einfurchungen in die seitlichen Wandungen (14) des Hohlraumes (4) und erreicht im weiteren Verlauf die Membran (8), die sie durchstößt. Ein Teil des Materials der Membran (8) wird durch die Schraube (1) verdrängt und zu einer umlaufenden Schürze (9) mit durchgehenden Gewindegängen verformt, so dass sich ein Gewindekanal (12) ausbildet, der im Bereich der Schürze (9) auch teilweise geschlossen ist.The screw is already in this snapshot in the notches ( 10 ) and thus fixed at this position. Further screwing in the screw ( 1 ) pushes the thread ( 7 ) of the screw indentations in the lateral walls ( 14 ) of the cavity ( 4 ) and subsequently reaches the membrane ( 8th ), which pierces her. Part of the material of the membrane ( 8th ) is tightened by the screw ( 1 ) and to a circumferential apron ( 9 ) deformed with continuous threads, so that a threaded channel ( 12 ), which in the area of the apron ( 9 ) is also partially closed.

2 erläutert die Ausbildung der Schürze (9) durch die Schraube (1) in einem vergrößerten Ausschnittbereich des Hohlraumes (4) des Trägerprofiles (2). Beim Einschrauben furchen sich die Gewindegänge (7) der Schraube (1) zunächst in die seitlichen Wandungen (14) des Hohlraumes (4) bis die Membran (8) erreicht wird. Dort durchstößt die Schraube (1) die Membran (8) und bildet mit dem verdrängten Material der Membran (8) eine Schürze (9) in deren Innenbereich korrespondierende Gewindegänge geformt werden. Die Verformung weiterer Strukturen beschränkt sich auf den Innenbereich Trägerprofiles (2) und ist für seine Funktion unproblematisch. 2 explains the training of the apron ( 9 ) through the screw ( 1 ) in an enlarged cutout region of the cavity ( 4 ) of the carrier profile ( 2 ). When screwing the threads furrow ( 7 ) of the screw ( 1 ) first in the lateral walls ( 14 ) of the cavity ( 4 ) until the membrane ( 8th ) is achieved. There pierces the screw ( 1 ) the membrane ( 8th ) and forms with the displaced material of the membrane ( 8th ) an apron ( 9 ) In the interior of corresponding threads are formed. The deformation of further structures is limited to the interior carrier profiles ( 2 ) and is unproblematic for its function.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trägerprofiles (2), bei dem zusätzliche Ausstülpungen (16) vorgesehen sind, die einen von der Stirnseite eingeschobenen Nutenstein (15) aufnehmen können. Die beiden seitlichen Wandungen (14) (4) sind hier teilweise unterbrochen aber dennoch ausreichend lang, um der Schraube (1) zum Durchstoßen der Membran (8) genügend Halt zu bieten. 3 shows a second embodiment of the carrier profile according to the invention ( 2 ), in which additional protuberances ( 16 ) are provided, the one inserted from the front side nut ( 15 ) be able to record. The two lateral walls ( 14 ) (4) are here partly interrupted but nevertheless sufficiently long, around the screw ( 1 ) for piercing the membrane ( 8th ) to provide enough support.

4 erläutert anhand eines vergrößerten Ausschnittes die verschiedenen Phasen, die beim Einschrauben der Schraube (1) in das Trägerprofil (2) der zweiten Ausführungsform auftreten. 4 explains on the basis of an enlarged excerpt the different phases, which when screwing in the screw ( 1 ) in the carrier profile ( 2 ) of the second embodiment.

Teilfigur (a) zeigt die Schraube (1) und den Hohlraum (4) zu Beginn.
In Teilfigur (b) wird die Schraube zunächst in die Einkerbungen (10) eingedreht. Die durch den Eingriff mehrerer Gewindegänge in die Einkerbungen (10) resultierende zusätzliche Reibung verhindert beim weiteren Einschrauben ein Wandern der Schraube und senkt gleichzeitig das erforderliche Drehmoment.
In Teilfigur (c) wird wurde die Schraube (1) komplett in den Hohlraum (4) eingeschraubt. Dabei hat die Schraube in die seitlichen Wandungen (14) den Gewindegängen (7) entsprechende Furchen eingedrückt und im Bereich der Membran (8) die beschriebene Schürze (9) erzeugt.
Teilfigur (d) zeigt den resultierenden Gewindegang (12), bei dem zur besseren Übersicht die Schraube (1) wieder herausgeschraubt wurde. Im Bereich der Wandungen (14) sind die von der Schraube (1) eingedrückten Furchen und im Bereich der Schürze (9) die durchgehenden Gewindegänge zu sehen. Insbesondere die geformten Gewindegänge innerhalb der Schürze (9) haben einen großen Anteil an der Stabilität der Verbindung.Part figure (a) shows the screw ( 1 ) and the cavity ( 4 ) at the start.
In part figure (b), the screw is first inserted into the notches ( 10 ) screwed. By the engagement of several threads in the notches ( 10 ) resulting additional friction prevents further screwing a wandering of the screw and simultaneously reduces the required torque.
In subfigure (c) is the screw ( 1 ) completely into the cavity ( 4 screwed in). The screw has in the lateral walls ( 14 ) the threads ( 7 ) corresponding grooves are pressed in and in the region of the membrane ( 8th ) the described apron ( 9 ) generated.
Part figure (d) shows the resulting thread ( 12 ), in which the screw (for a better overview) 1 ) was unscrewed again. In the area of the walls ( 14 ) are those of the screw ( 1 ) indented furrows and in the area of the apron ( 9 ) to see the continuous threads. In particular, the shaped threads inside the skirt ( 9 ) have a large share in the stability of the compound.

Claims

Connecting device with a screw (1) and a support (2), the latter having a screw (1) receiving cavity (3,4,5,6), wherein the limiting walls of the cavity (3,4,5,6 ) during penetration of the screw (1) in friction and / or positive engagement with the thread (7) of the screw (1), wherein a substantially transversely to the screw longitudinal axis (Y) arranged membrane (8) upon penetration of the screw (1) is penetrated, wherein from the membrane (8) when piercing the screw (1) an apron (9) is formed and thus a further part of the thread is formed, characterized in that in the upper part of the bounding walls of the cavity (3.4 , 5,6) notches (10) are arranged, whose shape and arrangement correspond to the thread flanks (11) of the screw (1) in order to receive the threads of the screw (1) in the first screw rotations without deformation form-fitting, which by the engagement of several thread Length in the notches (10) resulting additional friction at the other Screw in a wandering of the screw (1) prevents.

Connecting device after Claim 1 , characterized in that substantially two notches (10) on each wall of the cavity (3,4,5,6) are arranged, wherein the notches (10) on the opposite wall offset by the amount of half a thread pitch in height ,