DE10243537A1

DE10243537A1 - Self tapping screw for concrete has a shallow thread and an elastic coating sleeve to seal the hole between the concrete and the screw

Info

Publication number: DE10243537A1
Application number: DE2002143537
Authority: DE
Inventors: Gerd Brunnberg
Original assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2004-03-25

Abstract

A self tapping screw for fitting into concrete, or into a similar setting compound, has a straight shank with a shallow self tapping thread (4). The short end of the screw is tapered (2). The screw shank is fitted with an elastic coating sleeve (5) which leaves the tips of the thread exposed. The thickness of the sleeve is similar to the gap between the fastener and the bored hole. The sleeve is compressed when the screw is fitted and seals the gap between the screw and the concrete.

Description

Die Erfindung geht aus von einer gewindebildenden Schraube, insbesondere einer Schraube, die zum Einschrauben in Mauerwerk, Beton oder dergleichen gedacht und geeignet ist.The invention is based on one thread-forming screw, in particular a screw used for Screwing into masonry, concrete or the like is intended and suitable is.

Seit einiger Zeit sind Schrauben bekannt, die direkt in Bohrlöcher in Beton eingeschraubt werden können. Solche auch Betonschrauben genannten Schrauben haben ein Gewinde, das nur geringfügig über den Schaft vorsteht. Mit anderen Worten liegt das Verhältnis von Außendurchmesser zu Kerndurchmesser knapp oberhalb von 1.There have been screws for some time known directly in boreholes can be screwed into concrete. Such screws, also called concrete screws, have a thread, only slightly above that Shaft protrudes. In other words, the ratio of outer diameter to core diameter just above 1.

Es gibt Anwendungsfälle, wo der Zwischenraum zwischen der Schraube und dem Mauerwerk abgedichtet werden soll oder muss. Hierzu ist es bereits bekannt, vor dem Eindrehen der Schraube in das Bohrloch eine Patrone mit einem Abdichtmittel einzusetzen, die beim Einschrauben der Schraube dann geöffnet wird. Das Abdichtmittel wird dann zwischen den Gewindegängen hindurch nach vorne gepresst. Eine solche Vorgehensweise weist aber den Nachteil auf, dass ein mehrstufiger Arbeitsvorgang durchgeführt werden muss.There are use cases where the space between the screw and the masonry is sealed should or should be. For this purpose, it is already known before screwing in insert a cartridge with a sealant into the screw hole, which is then opened when the screw is screwed in. The sealant is then between the threads pressed forward. However, such an approach points the disadvantage that a multi-stage operation can be carried out got to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zum abgedichteten Befestigen von gewindebildenden Schrauben zu schaffen.The invention is based on the object Basically, one way for the sealed fastening of thread-forming screws.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.The invention proposes to achieve this object a screw with the features mentioned in claim 1 before. further developments the invention are the subject of dependent claims.

Die Beschichtung besteht, wie sich aus dem Wortlaut des Anspruchs ergibt, aus einem Material, das weicher ist als das Material, aus dem die Schraube selbst besteht. Dieses Material kann daher den Zwischenraum zwischen der Schraube und der Wand des Bohrlochs ausfüllen, ohne beim Einschrauben zu stören. Die Beschichtung kann sich über einen Teil der Länge des Schraubenschafts erstrecken, ist aber auf jeden Fall so ausgebildet, dass sie einen vollständigen Umfang des Schraubenschafts abdeckt.The coating is made up as is results from the wording of the claim, from a material that is softer is the material from which the screw itself is made. This Material can therefore fill the space between the screw and the wall fill out the borehole, without disturbing when screwing in. The coating can over part of the length of the screw shaft, but is definitely designed that they're a complete Covering the circumference of the screw shaft.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung nur im Bereich des Gewindes verhandeln ist. Bei gewindebildenden Schrauben der Art, mit der sich die Erfindung befasst, reicht das Gewinde meistens nicht über die gesamte Länge des Schraubenschaftes, sondern hört kurz unterhalb des Schraubenkopfes auf.In a further development of the invention it should be provided that the coating only in the area of the thread negotiate. For thread-forming screws of the type with which deals with the invention, the thread usually does not extend beyond the whole length of the screw shaft, but listens just below the screw head.

Es ist aber ebenfalls möglich und wird von Erfindung vorgeschlagen, dass die Beschichtung sich über die gesamte Länge des Schraubenschafts erstreckt, das heißt von der Schraubenspitze bis zur Unterseitedes Schraubenkopfes.But it is also possible and is proposed by the invention that the coating over the whole length of the screw shaft, that is, from the screw tip to the underside of the screw head.

Bei der Verwendung von Betonschrauben in Bohrlöchern in Beton wird mit relativ großer Genauigkeit gearbeitet. Die Größe des Spalts zwischen der Schraube und der Wand des Bohrlochs, in die das Gegengewinde eingeschnitten wird, ist bekannt. Die Erfindung schlägt dann vor, die Beschichtung so auszubilden, dass sie etwa der Dicke des Spalts zwischen der Wand des Bohrlochs und dem Kerndurchmesser des Schafts entspricht.When using concrete screws in boreholes in concrete is with relatively large Accuracy worked. The size of the gap between the screw and the wall of the borehole into which the counter thread is incised is known. The invention then strikes before designing the coating so that it approximately the thickness of the Gap between the wall of the borehole and the core diameter of the Shaft corresponds.

Wenn die Beschichtung auf den Schaft der Schraube aufgebracht wird, so kann ertindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Gewindegänge im Bereich der Gewindespitzen frei bleiben. An diesen Stellen würde die Beschichtung wegen des Einschneidens in die Wand des Bohrlochs sowieso beseitigt werden. Es kann daher ebenfalls vorgesehen sein, dass bei der Herstellung der Beschichtung auch die Gewindegänge vollständig beschichtet werden, was möglicherweise einen einfacheren Beschichtungsvorgang bildet.If the coating on the shaft the screw is applied, it can be provided according to the invention be that the threads remain free in the area of the thread tips. At these points, the Coating because of cutting into the wall of the borehole anyway be eliminated. It can therefore also be provided that the threads are completely coated during the production of the coating become what may be forms a simpler coating process.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Dicke der Beschichtung über die Länge des Schraubenschafts konstant ist. Dies bietet den einfacheren Beschichtungsvorgang.According to the invention it can be provided that the thickness of the coating over the length the screw shaft is constant. This offers the easier coating process.

Es kann aber je nach Anwendungsfall auch vorgesehen sein, dass die Dicke der Schicht über die Länge des Schraubenschafts unterschiedlich ist, beispielsweise in einer Richtung stetig zunimmt. Dies kann insbesondere die Richtung von der Schraubenspitze zum Schraubenkopf sein.But it can vary depending on the application also be provided that the thickness of the layer over the length of the Screw shank is different, for example in one direction steadily increasing. This can particularly be the direction from the screw tip to the screw head.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Beschichtung aus einem Material besteht, das weicher ist als das Material der Schraube selbst. Insbesondere kann es sich bei der Beschichtung um ein elastisches oder plastisches Material handeln, das sich beim Eindrehen der Schraube in das Mauerwerk verformt.It has already been mentioned that the coating is made of a material that is softer than the material of the screw itself. In particular, it can the coating is an elastic or plastic material, that deforms when the screw is screwed into the masonry.

Besonders günstig ist es, wenn in Weiterbildung der Erfindung die Beschichtung aus einem elastomeren Material besteht, das die Eigenschaften aufweist, sich sowohl zu verformen als auch möglicherweise dort, wo zu viel Material vorhanden ist, sich auf der der Wand des Bohrlochs zugewandten Seite abzulösen.It is particularly beneficial if in continuing education the invention the coating consists of an elastomeric material, which has the properties to both deform and possibly there, where there is too much material on the wall of the borehole detach the facing side.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung aus einem aushärtenden Material besteht. Wenn die Aushärtung durch Wärme ausgelöst werden kann, so reicht die beim Eindrehen der Schraube entstehende Wärme aus, das Material zu erwärmen und dadurch die Aushärtung auszulösen. Es entsteht damit eine zusätzliche Verfestigung der Befestigung der Schraube in dem Bohrloch, so dass höhere Auszugskräfte entstehen. Die Schraube wird damit nicht nur abgedichtet, sondern in ihren Belastungseigenschaften nochmals deutlich verbessert.In further training of Invention can be provided that the coating consists of a curing Material exists. When curing through heat triggered the heat generated when the screw is screwed in is sufficient to heat the material and thereby the curing trigger. This creates an additional one Solidification of the fastening of the screw in the borehole so that higher Extraction forces arise. The screw is thus not only sealed, but in its Load properties significantly improved again.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung über die Länge des Schraubenschafts konstante Eigenschaften aufweist. Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass zur Erreichung bestimmter Ziele die Beschichtung über die Länge des Schraubenschafts sich ändernde Eigenschaften aufweist. Unter den sich ändernden Eigenschaften können beispielsweise der Elastizitätsmodul oder auch andere die Festigkeit und/oder Verformbarkeit der Beschichtung betreffende Materialeigenschaften verstanden werden. Je nach den auftretenden Anforderungen lässt sich somit eine Schraube gestalten, die für den speziellen Anwendungszweck besonders geeignet ist.According to the invention, it can be provided that the coating has constant properties over the length of the screw shank. However, it is also possible and within the scope of the invention that the coating has properties that change over the length of the screw shank in order to achieve certain goals. Among the changing properties, for example, the modulus of elasticity or else the strength and / or deformability of the coating can be relevant material properties can be understood. Depending on the requirements, a screw can be designed that is particularly suitable for the special application.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Other features, details and Benefits the invention result from the patent claims and the summary, both of which are worded by reference to the content of the description the following description of a preferred embodiment the invention and the drawing. Here show:

1 eine Seitenansicht einer Schraube mit einer sich über den gesamten Schraubenschaft erstreckenden Beschichtung; 1 a side view of a screw with a coating extending over the entire screw shaft;

2 in vergrößertem Maßstab eine Detailansicht der Schraube der 1. 2 on a larger scale a detailed view of the screw of the 1 ,

1 zeigt in Seitenansicht eine Schraube nach der Erfindung. Die Schraube enthält einen Schraubenschaft 1, an dessen einem Ende eine geringfügige Verringerung des Durchmessers vorhanden ist, so dass hier eine Schraubenspitze 2 gebildet wird. Am gegenüberliegenden Ende ist ein Schraubenkopf 3 ausgebildet, im dargestellten Beispiel in Sechskantform. Von der Schraubenspitze ausgehend erstreckt sich ein Gewinde 4 über den Schaft. Das Gewinde steht nur geringfügig über den Kerndurchmesser des Schafts vor. Es handelt sich um eine Gewindeform, die bei Betonschrauben üblich ist. 1 shows a side view of a screw according to the invention. The screw contains a screw shaft 1 , at one end of which there is a slight reduction in the diameter, so that here a screw tip 2 is formed. At the opposite end is a screw head 3 trained, in the example shown in hexagon shape. A thread extends from the screw tip 4 over the shaft. The thread only protrudes slightly beyond the core diameter of the shaft. It is a thread form that is common with concrete screws.

An der Außenseite des Schraubenschafts ist über die gesamte Länge des Schraubenschafts eine Beschichtung 5 aufgebracht, siehe auch den Detailschnitt der 2. Die Beschichtung 5 besteht im dargestellten Beispiel aus einem Elastomermaterial und ist so aufgebracht, dass die Spitzen der Gewindegänge aus der Beschichtung herausragen. Die Dimensionierung der Dicke der Beschichtung 5 ist so gewählt, dass sie etwa dem Zwischenraum zwischen dem Kerndurchmesser der Schraube und dem Durchmesser des Bohrlochs entspricht, in das die Schraube eingeschraubt wird.There is a coating on the outside of the screw shaft over the entire length of the screw shaft 5 applied, see also the detailed section of the 2 , The coating 5 consists in the example shown of an elastomer material and is applied so that the tips of the threads protrude from the coating. Dimensioning the thickness of the coating 5 is selected so that it corresponds approximately to the space between the core diameter of the screw and the diameter of the borehole into which the screw is screwed.

Beim Einschrauben der Schraube in ein Bohrloch wird das die Beschichtung 5 bildende Material durch die Reibung erwärmt, so dass die Möglichkeit besteht, dass das Material sich zunächst vollständig in den Raum zwischen der Schraube und der Wand des Bohrlochs einpresst, gegebenenfalls auch zwischen den Gewindegängen nach vorne in Richtung auf den Schraubenkopf 3 bewegt wird. Wenn es sich bei dem Ma terial um ein durch Wärmeentwicklung aushärtendes Material handelt, so kann diese Aushärtung allein durch die sich beim Einschrauben entwickelnde Wärme bewirkt werden. Nach dem Eindrehen der Schraube ist diese gegenüber dem Bohrloch abgedichtet. Zusätzlich kann bei einem aushärtenden Material eine Vergrößerung der Auszugskraft erreicht werden. Bei einem elastisch bleibenden Material bleibt die Abdichtung erhalten.When the screw is screwed into a borehole, this becomes the coating 5 forming material heated by the friction, so that there is the possibility that the material is initially completely pressed into the space between the screw and the wall of the borehole, possibly also between the threads forward in the direction of the screw head 3 is moved. If the material is a thermosetting material, this hardening can only be brought about by the heat generated when screwing in. After the screw has been screwed in, it is sealed off from the borehole. In addition, the pull-out force can be increased for a hardening material. If the material remains elastic, the seal is retained.

Claims

Thread-forming screw, with 1.1 a screw shaft ( 1 ), 1.2 a screw tip ( 2 ) at one end of the shaft ( 1 ), 1.3 a screw head ( 3 ) at the other end of the shaft ( 1 ), 1.4 one over at least part of the shaft ( 1 ) extending thread ( 4 ), as well as with 1.5 a coating ( 5 ), which 1.5.1 consists of a softer material than the screw and 1.5.2 extends over at least part of the length of the screw shaft ( 1 ) extends.

Screw according to claim 1, wherein the coating ( 5 ) only in the area of the thread ( 4 ) is available.

Screw according to claim 1 to 2, in which the coating extends over the entire length of the screw shaft ( 1 ) extends.

Screw according to one of the preceding claims, in which the coating ( 5 ) approximately the thickness of the gap between the wall of the borehole and the core diameter of the shaft ( 1 ) having.

Screw according to one of the preceding claims, in which the coating ( 5 ) leaves the threads free in the area of the thread tips.

Screw according to one of the preceding claims, in which the thickness of the coating ( 5 ) over the length of the screw shaft ( 1 ) is constant.

Screw according to one of claims 1 to 5, wherein the thickness of the coating ( 5 ) in one direction over the length of the screw shaft ( 1 ) increases steadily.

Screw according to one of the preceding claims, in which the coating ( 5 ) consists of an elastic material.

Screw according to one of the preceding claims, which the coating consists of an elastomeric material.

Screw according to one of the preceding claims, which the coating consists of a hardening material.

Screw according to one of the preceding claims, in which the coating ( 5 ) over the length of the screw shaft ( 1 ) has constant properties.

Screw according to one of Claims 1 to 10, in which the coating ( 5 ) over the length of the screw shaft ( 1 ) has changing properties.