DE19905845A1

DE19905845A1 - Schraub-Befestigungs-Satz

Info

Publication number: DE19905845A1
Application number: DE1999105845
Authority: DE
Inventors: Anton Gerhard
Original assignee: Toge Duebel A Gerhard KG
Current assignee: Toge Duebel GmbH and Co KG
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-17

Abstract

Ein Schraub-Befestigungs-Satz, insbesondere zum Einschrauben in Beton, weist einen nach Art einer Schraube ausgebildeten Gewindeschneider und eine aus korrosionsfestem Werkstoff bestehende Schraube auf. Beide Gewinde (6) weisen identische Steigungen (t); nur das Gewinde (6) des Gewindeschneiders ist mit Schneidzähnen (12) versehen. Der Durchmesser (d) des Kerns (1) des Gewindeschneiders ist kleiner als der Durchmesser des Kerns der Schraube.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraub-Befestigungs-Satz, insbesondere für Beton.

Zur Befestigung von Schrauben in Beton oder dgl. ist es bekannt, mittels eines Bohrers ein Bohrloch vorzubohren, einen Dübel aus Metall oder Kunststoff einzusetzen und anschließend eine Schraube einzudrehen.

Für viele Anwendungsfälle ist es möglich und vorteilhaft, in eine in den Beton eingebrachte Bohrung eine Schraube, die gegenüber der Bohrung Übermaß aufweist, direkt einzuschrauben, wobei sich die Schraube beim Einschrauben ihr Gewinde selbst schneidet. Eine derartige Schraube ist beispielsweise aus DE 297 04 226 U1 (entsprechend WO 98/04 842) be kannt.

Derartige Schrauben, die geeignet sind, sich selbst ein Gewinde in Beton oder ähnlich harten Materialien zu schneiden, müssen aus einem entspre chend harten Stahl bestehen. Derartige Stähle sind in der Regel nicht korro sionsfest. Andererseits ist es in vielen Anwendungsfällen erforderlich, daß die in das Bohrloch einzuschraubende Schraube aus korrosionsfestem Ma terial besteht. Derartige korrosionsfeste Werkstoffe, insbesondere VA-Stähle, also Chrom-Nickel-Stähle, sind verhältnismäßig weich und können nicht als selbstschneidende Schrauben ausgebildet werden.

Aus der nicht vorveröffentlichten DE 197 35 280 A1 ist ein nach Art einer Schraube ausgebildeter Gewindeschneider zum Einschneiden eines Gewin des in eine Bohrlochwand in hartem Material, beispielsweise Beton, be kannt. Hierbei wird der Gewindeschneider wieder herausgedreht und an schließend eine geeignete Schraube eingedreht. Die Abstimmung von Schraube und Gewindeschneider ist hieraus nicht bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraub-Befestigungs- Satz zu schaffen, der es ermöglicht, auch aus relativ weichem korrosionsfe stem Werkstoff bestehende Schrauben in hartes Material, beispielsweise Beton, einzuschrauben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Abstimmung von Gewindeschneider einerseits und Schraube andererseits wird erreicht, daß einerseits mit dem Gewindeschneider das beim Gewindeschneiden auftretende sogenannte Schneidmehl oder Bohrmehl nach außen abtransportiert werden kann, daß andererseits aber die Schraube mit gutem festen Sitz in dem vorgeschnitte nen Gewinde untergebracht wird, wobei insbesondere die auf das Gewinde der Schraube ausgeübten Biegemomente reduziert sind.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß beim Ein schrauben der Schraube in den Gewindegang keine Klemmungen am Au ßenumfang des Gewindes der Schraube auftreten. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird erreicht, daß das Schneiden des Gewindes in be kannter Weise mit geringstmöglichem Drehmoment erreicht wird. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 wird erreicht, daß der zur Verstärkung des Gewindes des Gewindeschneiders dienende sich erweiternde Fuß sich nur im Bohrloch befindet, also das Schneiden des Gewindes nicht beein trächtigt. Anspruch 5 gibt die Anpassung der Schneidzähne hierzu wieder. Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 wiederum bewirkt, daß der Fuß des Gewindes der Schraube geringfügig in das Bohrloch-Gewinde eingreift, wodurch eine gewisse Reibung erzeugt wird, die ein Lösen des Sitzes der Schraube verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Un teransprüchen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 eine Längsansicht eines Gewindeschneiders,

Fig. 2 einen Gewindegang mit Schneidzähnen des Gewindeschnei ders nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Gewindegang des Gewinde schneiders nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine Längsansicht einer Schraube und

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Gewindegang der Schraube nach Fig. 4.

Der in Fig. 1 dargestellte Gewindeschneider weist einen Kern 1 auf, der an einem ersten Ende, an dem Einführende 2, einen leicht verjüngten, kegel stumpfförmigen Abschnitt 3 aufweist. An einem zweiten Ende 4 des Kerns 1 ist ein beliebig gestalteter Schraubenkopf 5, vorzugsweise ein genormter Sechskant-Kopf, ausgebildet. Auf einem Teil des Kerns 1, einschließlich des verjüngten Abschnittes 3 ist ein stegartig ausgebildetes, eingängiges Gewinde 6 ausgeformt. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, ist - beginnend am Einführende 2 - ein ansteigender Gewindeabschnitt 7 des Gewindes 6 aus geformt, der am Einführende 2 des Kerns 1 aus der Oberfläche des ver jüngten Abschnittes 3 heraus beginnt und über 1,0 bis 1,2 Gewindegänge, also 1,0 t bis 1,2 t der Gewindeteilung t bis auf die volle Gewindehöhe, das heißt auf den Außen-Durchmesser D des Gewindes 6 ansteigt. Der Durch messer d des Kerns 1 hinter dem Abschnitt 3 ist um 1,0 bis 1,5 mm kleiner als der Nenndurchmesser n eines Bohrloches, in das der Gewindeschneider ein Gewinde schneiden soll. Der Nenndurchmesser eines Bohrloches ist international genormt, wobei der Nenndurchmesser 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, . . . mm beträgt.

Hinter dem verjüngten Abschnitt 3 mit dem ansteigenden Gewindeab schnitt 7 ist das Gewinde 6 so ausgestaltet, wie es aus DE 297 04 226.2 U1 (entsprechend WO 98/04 842) bekannt ist. Es weist zueinander parallele Flanken 8 auf, die parallel zu einem Radius auf die Mittel-Längs-Achse 9 des Kerns 1 verlaufen. Die Flanken 8 gehen jeweils mittels eines geneigten Fußabschnittes 10a, 10b in den Kern 1 über, wobei der jeweilige Fußab schnitt 10a bzw. 10b gegenüber dem erwähnten Radius geneigt ist, so daß der durch die Fußabschnitte 10a, 10b begrenzte Fuß 11 des Gewindes 6 sich zum Kern 1 hin verbreitert. Der ansteigende Gewinde-Abschnitt 7 geht stetig in das sich anschließende Gewinde 6 über. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 3 ist maximal 3 mm lang und weist gegenüber der Achse 9 einen Winkel von etwa 15° auf.

Das Gewinde 6 weist einschließlich des Gewinde-Abschnittes 7 vier bis fünf Gewindegänge auf. Das Gewinde 6 einschließlich des ansteigenden Gewinde-Abschnittes 7 ist am Einführende 2 beginnend mit Schneidzähnen 12 versehen, mittels derer ein Bohrloch-Gewinde 13 in den ein Bohrloch 14 umgebenden Material-Bereich 15, insbesondere Beton, geschnitten wird. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, ist zwischen der Oberfläche 16 des Kerns 1 und der Bohrlochwand 17 ein Spiel s, das 0,5 bis 0,75 mm groß ist, da der Durchmesser d des Kerns 1 hinter dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 3, also im zylindrischen Bereich des Kerns 1 1,0 bis 1,5 mm kleiner ist als der Nenndurchmesser n des Bohrloches 14. Wie weiter in Fig. 3 angedeutet ist, liegt der Grund 18 der Schneidzähne 12 radial etwas oberhalb bzw. außer halb des Fußes 11, das heißt die Schneidzähne 12 erstrecken sich nicht in den Fuß 11 des Gewindes 6. Der Fuß 11 liegt innerhalb des Bohrloches 14, ragt also nicht in das zu schneidende Bohrloch-Gewinde 13 hinein.

Der Gewindeschneider besteht aus Stahl, bevorzugt einem höherwertigen Baustahl. Mit ihm wird ein Bohrloch-Gewinde 13 in ein Bohrloch 14 ge schnitten. Da das Spiel s zwischen der Oberfläche 16 des Kerns 1 und der Bohrlochwand 17 verhältnismäßig groß ist, ist ein problemloser Abtrans port des aus dem Material-Bereich 15 geschnittenen Bohrmehls gewährlei stet. Dies gilt auch, weil nur vier bis fünf Gewindegänge insgesamt vor handen sind. Der Kern 1 ist zwischen dem Gewinde 6 und dem Schrauben kopf 5 gewindefrei.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Schraube besteht aus korrosionsfestem Werkstoff, beispielsweise VA-Stahl, also einem Chrom-Nickel-Stahl, und ist so ausgebildet, daß sie in das Bohrloch-Gewinde 13 eingeschraubt wer den kann. Ihre einzelnen Bestandteile sind mit denselben Bezugsziffern versehen, wie sie für den Gewindeschneider nach den Fig. 1 bis 3 verwen det wurden; die Bezugszeichen wurden jedoch um einen hochgesetzten Strich ergänzt, soweit dies notwendig ist. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im wesentlichen nur auf die Unterschiede zwischen der Schraube nach den Fig. 4 und 5 und dem Gewindeschneider nach den Fig. 1 bis 3; ansonsten gilt die vorherige Beschreibung.

Die Steigung t des Gewindes 6' ist identisch der Steigung t des Gewindes 6. Das Gewinde 6' erstreckt sich bis zum Schraubenkopf 5', dessen Quer schnitt identisch dem des Schraubenkopfes 5 ist, damit für das Schneiden des Bohrloch-Gewindes 13 und für das Einschrauben der Schraube dassel be Werkzeug verwendet werden kann. Der ansteigende Gewindeabschnitt 7' erstreckt sich nur über 0 bis 0,5 eines Gewindeganges, also nur über 0 bis 0,5 t. Der Gewindeabschnitt 7' beginnt am Einführende 2' nicht auf dem Kern 1', sondern in einer geringeren radialen Höhe um sicherzustellen, daß der Gewindeabschnitt 7' beim Eindübeln der Schraube nur in das Bohrloch-Gewinde 13 eingreifen kann.

Der Außen-Durchmesser D' der Schraube ist im Bereich des zylindrischen Gewindes 6' um 0,3 bis 0,4 mm kleiner als der Außen-Durchmesser D des Gewindeschneiders im Bereich des Gewindes 6. Der Außen-Durchmesser D' des Gewindes 6' ist um 2,3 bis 2,7 mm, bevorzugt etwa 2,5 mm, größer als der Nenndurchmesser n des Bohrloches 14. Der Kerndurchmesser d' ist um 0,3 bis 0,7 mm, bevorzugt etwa 0,5 mm kleiner als der Nenndurchmes ser n des Bohrloches 14. Am Einführende 2' weist der Kern 1' keinen ke gelstumpfförmigen Abschnitt auf. Die Breite b' des Gewindes 6' ist gleich der Breite b des Gewindes 6. Das Gewinde 6' weist keine Schneidzähne auf.

Wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, ist zwischen dem Außenumfang des Gewindes 6' und dem radial außen liegenden Bereich des Bohrloch- Gewindes 13 etwas Luft, wobei D' < D ist. Da der Kerndurchmesser d' < d ist, gilt wiederum auch, daß das Spiel s' zwischen der Oberfläche 16' des Kerns 1' der Schraube kleiner ist als das Spiel s zwischen der Oberfläche 16 und des Kerns 1 und der Bohrlochwand 17 beim Gewindeschneiden. Wie sich weiter aus Fig. 5 ergibt, erstrecken sich die Fußabschnitte 10'a und 10'b etwas in das Bohrloch-Gewinde 13 hinein, so daß in diesem Be reich eine gewisse Reibung zwischen dem Fuß 11' und dem Material- Bereich 15 auftritt. Da die Breite b und die Breite b' im wesentlichen iden tisch sind, ist die Reibung der Flanken 8' an den zugeordneten Wänden des Bohrloch-Gewindes 13 gering.

Der Gewindeschneider und die Schraube werden als Befestigungs-Satz ge handhabt, wobei der Gewindeschneider nur zum einmaligen Einsatz be stimmt ist. Mit ihm wird das Bohrloch-Gewinde 13 geschnitten, der Ge windeschneider wieder aus dem Bohrloch 14 heraus gedreht und anschlie ßend die Schraube eingeschraubt.

Claims

1. Schraub-Befestigungs-Satz, insbesondere für Beton, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schraube aus korrosionsfestem Werkstoff und ein nach Art einer Schraube ausgebildeter Gewindeschneider vorgesehen sind,
daß der Gewindeschneider und die Schraube je ein Gewinde (6, 6') mit identischer Steigung (t) aufweisen,
daß das Gewinde (6) des Gewindeschneiders Schneidzähne (12) auf weist und
daß der Gewindeschneider und die Schraube jeweils einen zumindest überwiegend zylindrischen Kern (1, 1') mit einem Durchmesser d bzw. d' aufweisen, wobei gilt: d' < d.

2. Schraub-Befestigungs-Satz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Gewindeschneider und die Schraube einen Gewinde-Außen- Durchmesser D bzw. D' aufweisen, wobei gilt: D < D'.

3. Schraub-Befestigungs-Satz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Gewinde (6, 6') von Gewindeschneider bzw. Schraube jeweils zueinander parallele Flanken (8, 8') aufweisen.

4. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Flanken (8) des Gewindes (6) des Gewindeschneiders mittels eines sich erweiternden Fußes (11) in den Kern (1) übergehen, wobei der Grund (18) der Schneidzähne (12) radial außerhalb des Fußes (11) liegt.

5. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Flanken (8') des Gewindes (6') der Schraube mit einem sich erweiternden Fuß (11') in den Kern (1') übergehen und der Außen- Durchmesser des Fußes (11') etwas größer ist als der Nenndurchmesser (n) eines zugehörigen Bohrloches (14).

6. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß der Außen-Durchmesser (D) des Gewindes (6) des Gewinde schneiders um 1 bis 1,5 mm kleiner ist als der Nenndurchmesser (n) ei nes zugehörigen Bohrloches (14).

7. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der Außen-Durchmesser (D') des Gewindes (6') der Schraube um 0,3 bis 0,7 mm kleiner ist als der Nenndurchmesser (n) des zugehörigen Bohrloches (14).

8. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß das Gewinde (6) des Gewindeschneiders einen vom Einführende (2) ansteigenden Gewinde-Abschnitt (7) aufweist, der sich über minde stens einen Gewindegang erstreckt.

9. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß das Gewinde (6') der Schraube einen vom Einführende (2') an steigenden Gewinde-Abschnitt (7') aufweist, der sich über einen Be reich von bis zu einem halben Gewindegang erstreckt.

10. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Außen-Durchmesser (D) des Gewindes (6) des Gewinde schneiders um 0,3 bis 0,4 mm größer ist als der Außen-Durchmesser (D') des Gewindes (6') der Schraube.

11. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß der Außen-Durchmesser (D') des Gewindes (6') der Schraube um 2,3 bis 2,7 mm, bevorzugt 2,5 mm, größer ist als der Nenndurchmesser (n) eines zugehörigen Bohrloches (14).

12. Schraub-Befestigungs-Satz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß sich das Gewinde (6) des Gewindeschneiders über vier bis fünf Gewindegänge erstreckt.