DE19961554A1

DE19961554A1 - Gewindefurchende Schraube für die Verankerung in einem Bauteil aus Gasbeton

Info

Publication number: DE19961554A1
Application number: DE1999161554
Authority: DE
Inventors: Thomas Maxand; Ulrich Hettich
Original assignee: Ludwig Hettich and Co
Current assignee: Ludwig Hettich and Co
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-07-05

Abstract

Eine gewindefurchende Schraube für die Verankerung in ein Bauteil aus Gasbeton oder einem ähnlichen Werkstoff hat einen wenigstens teilweise mit einem Gewinde versehenen Schaft, wobei an dem mit Gewinde versehenen Schaftteil ein gewindeloser Dorn zum Eintreiben in das Bauteil angeschlossen ist. Das Gewinde ist derart gestaltet, daß die auf die tragende Gewindelänge normierte Fläche der tragenden Gewindeflanke der Beziehung A0n = k (db)·1/2· genügt, worin k eine Konstante der Größe 5 k 8 ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine gewindefurchende Schraube für die Verankerung in einem Bauteil aus Gasbeton, Gasbetonmauerwerk, Leichtbeton oder Leichtbetonmauerwerk oder ähnlichen Baustoffen mit einem Schaft, der wenigstens teilweise mit einem Gewinde versehen ist.

Die sichere Verankerung von Lasten in Gasbeton, Leichtbeton oder Leichtbetonmauerwerk ist aufgrund der geringen Dichten und Steinfestigkeit solcher und ähnlicher Baustoffe besonders schwierig.

Es sind zahlreiche Verankerungssysteme, insbesondere unter Verwendung von Dübeln, ent wickelt worden, die für derartige Verankerungen geeignet sind. Es handelt sich üblicherweise um mehrteilige Systeme, die aufwendig in der Herstellung und zeitraubend in der Montage sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gewindefurchende Schraube der eingangs genannten Art zu schaffen, welche direkt und ohne Vorbohren in das Bauteil aus einem der oben angegebenen Werkstoffe in den Verankerungsgrund einschraubbar ist und dadurch eine Verankerung schafft, welche auch hohen Belastungen bei hoher Zuverlässigkeit und Lebens dauer gewachsen ist.

Aus der DE 298 19 813.4 ist bekannt, daß die auf die tragende Gewindelänge normierte Flä che der Beziehung A0n = k √db genügen sollte, wobei die Konstante k der Ungleichung 1 ≦ k < 2,5 genügen soll. Demgegenüber soll bei der Schraube nach der Erfindung die Kon stante k der Ungleichung 5 ≦ k < 8 genügen.

Der gewindelose Dorn kann verschiedenartige Ausgestaltung haben. So kann er gemäß einer vorteilhaften Ausführung zu seinem Ende hin spitz, abgerundet oder auch abgeflacht auslau fen. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Dorn konisch mit einem Konus winkel β einer Größe von 10° < als β < 30° ausgebildet. Der Flankenwinkel α des Gewindes, der zwischen zwei entgegengesetzten Flanken eingeschlossen ist, liegt vorzugsweise im Be reich 30° ≦ α < 50°, insbesondere bei etwa 40°.

Der mit Gewinde versehene Schaftteil kann wenigstens über einen Teil seiner Länge konisch mit einem Konuswinkel δ ≦ 10° ausgebildet sein. Schließlich kann bei einer weiteren Ausge staltung der Erfindung der Außendurchmesser des Gewindes wenigstens in einem dem Dorn benachbarten Abschnitt konisch mit einem Konuswinkel von 15° ≦ γ < 30°, insbesondere et wa γ = 27° ausgebildet sein.

Nach dem Ansetzen der Schraube an dem Bauteil wird der gewindelose Dorn, der an den Schaftteil anschließt, mit leichtem axialen Druck in den Baustoff, wie Gasbeton, des Bauteiles eingetrieben. Dabei wird der Gasbeton in der unmittelbaren Umgebung des Dornes radial ver drängt und verdichtet. In diesen verdichtetem Bereich furcht bei weiterem Einschrauben der Schraube deren Gewinde ein entsprechendes Innengewinde in den durch den Dorn voraufge weiteten Hohlraum ein. Ab einer gewissen Einschraubtiefe kann das Gewinde die zum Auf dornen erforderlich Axialkraft selbst aufbringen, ohne daß hierzu ein erhöhter Axialdruck ausgeübt werden müßte, so daß die Schraube leicht und kraftsparend in das Bauteil einge schraubt werden kann.

Aufgrund der beim Einschrauben erzeugten Verdichtung des Gasbetons oder ähnlichen Bau stoffes im Bereich der Schraube wird überraschend eine höhere Belastbarkeit und Zuverläs sigkeit der Verankerung erzielt, was einen unerwarteten Vorteil darstellt.

Ein weiterer Vorteil ist, daß dieser Vorteil mit einer dübellosen, direkt in den Verankerungs grund einschraubbaren Schraube, also ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile erreicht wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen in identischen Seitenansichten eine gewindefurchende Schraube ge mäß der Erfindung, wobei nur in Fig. 1 ein auch bei den verbleibenden Ausführungen vor handener Kopf dargestellt ist.

Der Einfachheit halber sind für alle Ausführungsbeispiele für gleiche oder ähnliche Elemente gleiche Bezugszahlen verwendet.

Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die gewindefurchende Schraube einen Kopf 1 mit Innensechskant 2 zum Ansetzen eines Schraubendrehers mit entsprechendem Außen sechskant, einen insgesamt mit der Bezugszahl 3 bezeichneten Schaft mit einem an den Kopf 1 anschließenden glatten Schaftteil 4, einen mit Gewinde 5 versehenen Schaftteil 6 und einen absatzlos daran anschließenden gewindelosen Dorn 7 aufweist, der zum Eintreiben der Schraube in den Gas- oder Leichtbeton unter sanftem axialen Druck dient.

Das Gewinde 5 ist so gestaltet, daß die auf die tragende Gewindelänge he normierte Fläche A0n der tragenden Gewindeflanke der Beziehung

A0n = k √db

genügt, worin k eine Konstante im Größenbereich 5 ≦ k ≦ 8 ist.

Der Flankenwinkel des Gewindes beträgt mindestens α = 5°. Bevorzugt liegt er im Bereich zwischen 30° und 50°, insbesondere bei etwa 40°. Der mit dem Gewinde 5 versehene Schaft teil 6 ist vorzugsweise wenigstens über einen Teil seiner Länge konisch mit einem Konus winkel von maximal δ = 10° zum Dornende hin sich verjüngend ausgebildet (nicht darge stellt). Dies hat sich besonders im Hinblick auf die Tatsache als günstig herausgestellt, daß in dem Bauteil kein Loch für das Einbringen der Schraube vorgebohrt zu werden braucht.

Eine weitere Besonderheit der dargestellten Schraube liegt darin, daß der Außendurchmesser des Gewindes wenigstens in einem dem Dorn 7 benachbarten Abschnitt des Schaftteiles 6 konisch mit einem Konuswinkel 15° ≦ γ ≦ 30°, insbesondere mit etwa γ = 27° ausgebildet ist (vgl. Fig. 1). Dies verringert ebenso wie ein unter dem Winkel δ konisch zulaufender Schaft die für das Einschrauben aufzuwendende Axialkraft.

Sämtliche bisher beschriebenen Merkmale können bei allen vier Ausführungen gemäß den Fig. 1 bis 4 identisch vorhanden sein. Unterschiedlich ist lediglich die Ausführung des Dornes 7.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Dorn 7 zylindrisch mit einer normal zur Schrauben längsachse verlaufenden Stirnfläche 8 ausgebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Dorn 7 als Kegelstumpf mit einem Konuswinkel von β ungefähr gleich 15° ausgebildet. Auch hier endet der Dorn bauteilseitig mit einer normal zur Längsachse der Schraube verlaufenden Stirnfläche 8, die in diesem Fall jedoch erheblich klei ner als bei der Ausführung nach Fig. 1 ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Dorn 7 wie die Spitze eines ballistischen Geschosses mit etwa paraboloidförmig zur Schraubenlängsachse hin verlaufender Spitze 9 am Dornende ausgebildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist der Dorn 7 als Vollkonus mit einem Konuswinkel β = 15° ausgebildet.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Claims

1. Gewindefurchende Schraube für die Verankerung in ein Bauteil aus Gasbeton, Leichtbeton oder ähnliche Baustoffe mit einem Schaft (3), der wenigstens teilweise mit einem Gewinde (5) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem mit Gewinde (5) versehenen Schaftteil (6) ein gewindeloser Dorn (7) zum Eintreiben in das Bauteil vorgelagert ist und daß die auf die tragende Gewindelänge (he) normierte Fläche (A0n) der tragenden Gewindeflanke der Beziehung
A0n = k √db
genügt, worin k eine Konstante der Größe 5 ≦ k ≦ 8 ist.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7) zu sei nem Ende hin spitz ausläuft.

3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7) wie die Spitze eines ballistischen Geschosses geformt ist.

4. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7) konisch mit einem Konuswinkel β
10° ≦ β ≦ 30°,
insbesondere mit β etwa 15°, ausgebildet ist.

5. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel des Gewindes α ≧ 5° beträgt.

6. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teilflankenwinkel α_1,2 ≧ 5° beträgt.

7. Schraube nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanken winkel im Bereich
30° < α ≦ 50°
liegt.

8. Schraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel α etwa 40° beträgt.

9. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gewinde versehene Schaftteil (6) wenigstens über einen Teil seiner Länge ko nisch mit einem Konuswinkel δ ≦ 10° zum Dornende (8, 9) hin sich verjüngend ausge bildet ist.

10. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Gewindes wenigstens in seinem dem Dorn (7) benachbarten Abschnitt konisch mit einem Konuswinkel 15° ≦ γ ≦ 30°, insbesondere etwa γ = 27°, in Richtung zum Dornende (8, 9) der Schraube hin verjüngt ist.