DE202017004671U1

DE202017004671U1 - Erdungssenkschraube mit Segmentschneide

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Publication number: DE202017004671U1
Application number: DE202017004671.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2018-12-10
Anticipated expiration: 2027-09-08
Also published as: WO2019048223A1; EP3679628A1; US20210062854A1; CN111373604A

Abstract

Erdverbindung mit einer Erdungsschraube (10) mit Senkkopf (12) mit Einsenkungsbereich (22) und mit einem vom Senkkopf (12) ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft (14) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallblechteils (16), mit einem anderen Metallteil (18), wobei das an der Kopfseite der Erdungsschraube liegende erste Metallblechteil (16) allseitig eine Lackschicht (20) aufweist, die von einem Einsenkungsbereich (22) des Kopfes (12) ausgehenden Vorsprungs (24) beim Anziehen der Schraube (12) durchbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die kopfseitige Bohrung (38) zylindrisch und mit einem Durchmesser D1 ausgestattet ist, der geringfügig kleiner als der Kopfdurchmesser D2 des Kopfes (28) ist und dass die Blechkante des ersten Metallblechteils (16) als Gegenlager die schräge Umfangsfläche (34) der Erdungschraube (10) benutzt, die den Lack beim Anziehen der Schraube durchtrennt, ohne Lackspäne zu erzeugen. Gleichzeitig zentriert die Segmentschneide oder Vorsprung (24) die Erdungsschraube in der zylindrischen Bohrung (38) (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Erdverbindung mit einer Erdungsschraube mit Senkkopf mit Einsenkungsbereich und mit einem vom Senkkopf ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallteils mit einem anderen Metallteil, wobei das an der Kopfseite der Erdungsschraube liegende erste Metallblechteil allseitig eine Lackschicht aufweist, die von einem vom Einsenkungsbereich des Kopfes ausgehenden Vorsprungs beim Anziehen der Schraube durchbrochen wird.
Eine solche Erdverbindung ist bereits bekannt.
Außerdem betrifft die Erfindung auch eine Erdungsschraube mit Senkkopf und vom Senkkopf ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallteils mit einem anderen Metallteil, wobei das an der Kopfseite anliegende erste Metallblechteil allseitig eine Lackschicht aufweist, die von einem Einsenkungsbereich des Kopfes der Schraube ausgehenden Vorsprung beim Anziehen der durchbrochen wird.
Die oben aufgeführten zwei Erdverbindungen haben unterschiedliche Aufgaben.
Gemäß der ersten Erdverbindung für eine zylindrische Bohrung geschieht die Erdung durch eine scharfe Blechkante.
Bei der zweiten Erdverbindung, die oben genannt ist, ist anstatt einer zylindrischen Bohrung eine konische Bohrung oder Senkbohrung vorgesehen, bei der eine Lackdurchdringung mit Segmentschneide erfolgt.
Bei einer dritten Erdverbindung wird zur Verwirklichung einer sicheren Erdung zusätzlich ein Kratzzahn vorgesehen, der durch einen Vorsprung gesichert wird, und ein Erdungskontakt herstellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit nur einer prinzipiell aufgebauten Erdungsschraube die drei Aufgaben zu lösen.
Die erste Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die kopfseitige Bohrung 36 zylindrisch und mit einem Durchmesser D1 ausgestattet ist, der geringfügig kleiner als der Kopfdurchmesser D2 ist und dass die Blechkante des ersten Metallblechteils 16 als Gegenlager die schräge Umfangsfläche 34 der Erdungsschraube 10 benutzt, die den Lack beim Anziehen der Schraube durchtrennt, ohne Lackspäne zu erzeugen, wobei gleichzeitig die Segmentschneiden oder Vorsprung 24 die Erdungsschraube in der zylindrischen Bohrung 38 mit Durchmesser D1 zentriert, siehe 1.
Bei der zweiten Erdverbindung besteht die Aufgabenlösung darin, dass die kopfseitige Bohrung konisch oder eingesenkt ist, und dass der Vorsprung durch eine Segmentschneide gebildet ist, siehe 2.
Schließlich wird durch die dritte Ausführungsform die Aufgabe dadurch gelöst, dass die kopfseitige Bohrung zylindrisch ist, wobei der Vorsprung durch einen Kratzzahn gebildet ist.
Es gibt Weiterbildungen der Erfindung, dabei soll die Erfindung nicht auf den Teilfall beschränkt werden, dass der Kratzzahn unbedingt länger sein soll als die Segmentschneide. Da bei Benutzung des Kratzzahns in einer zylindrischen Bohrung die Segmentschneide bei entsprechendem Durchmesser eine Zentrierungsfunktion wahrnimmt, kann sie bei dieser Anwendung höher oder auch niedriger sein als die Höhe des Kratzzahns, da die erfindungsgemäße Erdungsfunktion des Kratzzahns nicht beeinflusst.
Ergänzend sei hinzugefügt, dass die Segmentschneide bei unterschiedlich dicken Blechen wirken soll und dadurch die Senkung der Bohrung durchaus unterschiedlich sein kann. Außerdem sollte auf den Durchmesser keine zu große Rücksicht genommen werden müssen.
Gemäß einer anderen Weiterbildung oder Alternative wird der Vorsprung durch eine Segmentschneide als auch durch einen Zahn von halber Höhe wie der Segmentschneidenhöhe verwirklicht.
Des weiteren und gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Segmentschneide einen Anstieg zur Schneide auf, der beidseitig steil ist.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform ist die Segmentschneide mit einem Anstieg zur Schneide versehen, der beidseitig flach ist.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Segmentschneide mit einem Anstieg zur Schneide versehen, die in Schneidrichtung flach und in entgegengesetzter Richtung jedoch steil ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den Figuren dargestellt sind.
Es zeigt:

1 eine erfindungsgemäße Erdungsschraube in Arbeitsstellung in einer axialen Schnittansicht mit zylindrischer Bohrung;
2 eine Ausführungsform bei der die Bohrung im kopfseitigen Blech konisch ist;
3A eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Schraube, die für die Erfindung vorgesehen ist,
3B eine axiale Schnittansicht durch die Schraube entlang der Schnittlinie BB gemäß der Darstellung der 3A,
3C eine Ansicht auf die Unterseite der Schraube,
3D eine Seitenansicht der Schraube,
3E die Anwendung von Kratzzähnen bei einer konischen Bohrung in Höhe des kopfseitigen Blechs;
3F die Anwendung der scharfen Kante als Kratzzahn;
4A bis 4E entsprechende Darstellungen für eine alternative Schraube;
5A bis 5E eine andere alternative Schraube in ähnlichen Darstellungen,
6A bis 6E eine noch andere Schraube in ähnlichen Darstellungen und
6F die Funktion der Schraube in einer alternativen Anwendung.

1 zeigt in einer axialen Schnittansicht eine Erdungsschraube 10 mit Senkkopf 12, von dem ein zylindrischer Gewindeschaft 14 ausgeht. Die Anordnung dient zur mechanischen, elektrischen und zentrierenden Verbindung zweier Metallblechteile 16, 18, wobei zumindest das an der Kopfseite anliegende Blechteil 16 allseitig eine Lackschicht 20 aufweist. Die Erdungsschraube 10 soll gemäß 2 mit einem vom Einsenkungsbereich 22 ausgehenden Vorsprung 24 oder Kratzzahn beim Anziehen der Schraube die Lackschicht 20 durchbrechen und einen Erdungskontakt zwischen der Schraube 10 und dem Blech 16 herstellen, 2. Im Bereich der Einsenkung 22 ist ein Vorsprung 24 zu erkennen, der im wesentlichen eine Zentrierfunktion hat. Die Erdungsfunktion der dritten Alternative tritt hier nicht auf.
Um die Zentrierungsfunktion zu gewährleisten, genügt es, wenn der Durchmesser D2 des Kopfes 12 geringfügig größer ist als der Durchmesser D1 der zylindrischen Bohrung 38. Durch den Segmentschneidenumfang erfolgt eine Zentrierung innerhalb der Öffnung der zylindrischen Bohrung 38. Die zentrierende Segmentschneide 32 wird in den Randbereich der zylindrischen Bohrung hineingezogen und dabei zentriert (auch mittig zu der Bohrungsachse gebracht). Die verbleibende Schrägung im gesamten Oberflächenbereich der Erdungssenkschraube reicht aus, um eventuelle seitwärts Versetzungen zu überwinden und die Schraube in der Mitte zu zentrieren.
Das steht im Gegensatz zur 2 wo die gleiche Schraube 10 angeordnet ist, jedoch in einer konischen Bohrung 42. Hier steht als Schrägung zum Zentrieren die gesamte Dicke des Blechteils 116 zur Verfügung.
Bisher wurden Senkbohrungen nach Lackierung erneut gesenkt, um den aufgetragenen Lack wieder zu entfernen, um mit einer normalen Senkschraube eine Erdung zu erreichen. So wurden solche Senkbohrungen auch durchaus vorher mit einem Gummistopfen abgedeckt, um solches zu erreichen, nämlich lackfrei Bereiche. Die 1 zeigt ein Blechteil 16 mit einer zylindrischen Bohrung 38 und 2 ein Blechteil 116 mit einer Senkbohrung 42. Mit einer zylindrischen Bohrung die größer gehalten ist als der Gewindedurchmesser D3 der Senkschraube kann man zur Kosteneinsparung sogar auf eine Senkung verzichten. Die Senkschraube wird bei der Größe der Bohrung nur einen geringen Kopfüberstand gewähren, der jedoch akzeptiert werden kann. Wenn man die Durchmesser D1 der zylindrischen Bohrung 38 einerseits mit der Segmentschneide entsprechend aufeinander abstimmt - und da liegt ein entscheidender Vorteil - kann die Segmentschneide in der zylindrischen Bohrung 38 selbst eine zentrierende Wirkung entfalten. Das lackierte Blech mit zylindrischer Bohrung hat eine scharfe 90° Kante 34, die Abbildung in 1 zeigt eine derartige zylindrische Bohrung. Auch mit einer derartigen zylindrischen Bohrung 38, deren Durchmesser D1 größer gehalten ist als der Gewindedurchmesser D3 der Senkschraube 12, kann man zur Kosteneinsparung auf eine Senkung verzichten. Das lackierte Blech 16 mit zylindrischer Bohrung 38 hat eine scharfe 90° Kante 34,die der Erdungssenkschraube 10 gegenübersteht. Wenn man durch die Erdungssenkschraube 10 mit dem glatten Teil des Schraubenkopfes 12 gegen die scharfe Kante 34 des Bleches 16 Druck erzeugt, wird die scharfe Kante 34 des Bleches 16 eine ähnliche Wirkung erzeugen wie zuvor geschildert beim Einsatz in einer Senkbohrung 42. In der 3E ist der Durchmesser der Segmentschneide mit 50 bezeichnet und der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 38 mit D1. Ist zum Beispiel bei einer M6-Schraube der Kopfdurchmesser D2 der Schraube 11,5 mm und der Durchmesser D1 der zylindrischen Bohrung 38 im Blech 8,8 mm, entfällt auf die zentrierende Segmentschneide bei einem Durchmesser von 8,5 mm eine ausreichendeTrennwirkung.
In den 3A bis 3E, 4A bis 4E und 5A bis 5E ist jeweils eine Schraube mit einem unterschiedlichen Muster der Schneideform gegeben. Alle drei Schrauben sind in ihrer Wirkung ähnlich, aber die Längsgestaltung und der Anstieg zur Schneide ist unterschiedlich. Bei der Ausführungsform gemäß den 3A bis 3E ist der Anstieg beidseitig steil. Bei der Ausführungsform gemäß den 4A bis 4E ist der Anstieg beidseitig flach, während bei der Ausführungsform gemäß 5A bis 5E der Anstieg in Schneiderichtung flach ist, in der Gegenrichtung jedoch steil ist. Die Senkschrauben sind so gehalten, dass die für lackierte Bleche mit Senkbohrung benutzte Schraube durch die Sicherheit der Segmentschneiden ausgezeichnet ist. Bei den beiden Anwendungen ist es jeweils die 90° Ecke mit der scharfen Kante, die den Lack 20, 120 durchdringt, siehe 3F und 6F.
Wie die 2 zeigt, wird die Segmentschneide bei einer Senkbohrung 42 nur mit ihrem 90° Querschnitt die Lackschicht durchtrennen, den Lack verdrängen und entsprechend für die Erdung sorgen.
Bei der Ausführungsform gemäß 6A bis 6E kommt zu der Segmentschneide 224 noch ein Kratzzahn 48 hinzu. Die Führung wird dadurch bei der Verwendung von zylindrischen Bohrungen hinzugefügt. Die Erdung wird dadurch sicherer. Es können zwar bei der Verwendung mit einer zylindrischen lackierten Bohrung dabei Späne entstehen, aber es gibt genügend Anwendungen wo das nicht stört. Bei Verwendung einer M8 Schraube in Verbindung mit einer Senkbohrung würde der Kratzzahn mit einer Höhe von 0,3 mm nicht kratzen können, da die Segmentschneide eine Höhe von ungefähr 0,6 mm hat. Dadurch hat der Kratzzahn 48 noch genügend Abstand zur Lackschicht in der Senkbohrung 42, siehe 6E Bezugszahl 36.
Bei der Ausführungsform, die in den 6A bis 6E dargestellt ist, ist eine Anwendung hinzugekommen, bei der rechts ein Kratzzahn 48 für die Anwendung bei zylindrischen Bohrungen 38 hinzugefügt ist. Die Anwendung wird dann sicherer. Es könnten zwar bei der Verwendung mit einer zylindrisch lackierten Bohrung 38 Späne entstehen, aber es gibt genügend Anwendungen, wo dies nicht stört. Die Verwendung dieser Schraube in Verbindung mit einer Senkbohrung 42 würde der Kratzzahn 48 mit einer Höhe von 0,3 mm nicht kratzen können, weil die Segmentschneide 224 eine Höhe von 0,6 mm hat. Dadurch hat der Kratzzahn noch genügend Abstand zur Lackschicht 120 in der Senkbohrung 42.
Bezugszeichenliste

10: Erdungsschraube
12: Senkkopf
14: zylindrischer Gewindeschaft, Gewindedurchmesser D3
16, 116: kopfseitiges Blechteil
18: weiteres Metallteil
20, 120: Lackschicht
22: Einsenkungsbereich des Senkkopfes 12
24: Vorsprung (verschieden verwirklicht) als:
124: Blechkante des Metallteils 16
224: Segmentschneide
28: Kopf, Kopfdurchmesser D2
32: Außenfläche der Segmentschneide
34: 90 Grad-Kante, Gegenlager und schräge Umfangsfläche des Einsenkbereichs
36: Einsenkungsfläche
38: zylindrische Bohrung, Durchmesser D1 der zylindrischen Bohrung 38
40: steile Schneide
42: Senkbohrung, konische Bohrung
46: flache Schneide
48: Kratzzahn zusätzlich
50: Höhe der Schneide
52: Höhe des Kratzzahns

Claims

Erdverbindung mit einer Erdungsschraube (10) mit Senkkopf (12) mit Einsenkungsbereich (22) und mit einem vom Senkkopf (12) ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft (14) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallblechteils (16), mit einem anderen Metallteil (18), wobei das an der Kopfseite der Erdungsschraube liegende erste Metallblechteil (16) allseitig eine Lackschicht (20) aufweist, die von einem Einsenkungsbereich (22) des Kopfes (12) ausgehenden Vorsprungs (24) beim Anziehen der Schraube (12) durchbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die kopfseitige Bohrung (38) zylindrisch und mit einem Durchmesser D1 ausgestattet ist, der geringfügig kleiner als der Kopfdurchmesser D2 des Kopfes (28) ist und dass die Blechkante des ersten Metallblechteils (16) als Gegenlager die schräge Umfangsfläche (34) der Erdungschraube (10) benutzt, die den Lack beim Anziehen der Schraube durchtrennt, ohne Lackspäne zu erzeugen. Gleichzeitig zentriert die Segmentschneide oder Vorsprung (24) die Erdungsschraube in der zylindrischen Bohrung (38) (1).
Erdverbindung mit einer Erdungsschraube (10) mit Senkkopf (12) und im Einsenkungsbereich (22) und mit einem vom Senkkopf (12) ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft (14) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallblechteils (16) und einem anderen Metallteil (18), wobei das an der Kopfseite liegende erste Metallblechteil (16) allseitig eine Lackschicht (20) aufweist, die von einem vom Einsenkungsbereich (22) des Kopfes (12) ausgehenden Vorsprung (24) beim Anziehen der Schraube (10) durchbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die kopfseitige Bohrung (42) konisch ist, und dass der Vorsprung (24) durch eine Segmentschneide (224) gebildet ist (2).
Erdungsschraube (10) mit Senkkopf (12) und vom Senkkopf (12) ausgehenden zylindrischen Gewindeschaft (14) zur mechanischen und elektrischen Verbindung eines ersten Metallblechteils (16) mit einem anderen Metallteil (18), wobei das an der Kopfseite liegende erste Metallblechteil (16) allseitig eine Lackschicht (20) aufweist, die von einem vom Einsenkungsbereich (22) des Kopfes der Schraube ausgehenden Vorsprung (24) beim Anziehen der Schraube (10) durchbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die kopfseitige Bohrung (36) zylindrisch ist, wobei der Vorsprung (24) durch einen Kratzzahn (48) gebildet ist.
Erdungsschraube mit Senkkopf nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentschneide (40) einen Anstieg zur Schneide aufweist, der beidseitig steil ist (4A bis 4E).
Erdungsschraube nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentschneide (46) einen Anstieg zur Schneide aufweist, der beidseitig flach ist (5A bis 5E).
Erdungsschraube nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentschneide einen Anstieg zur Schneide aufweist, der in Schneidrichtung flach, in entgegengesetzter Richtung steil ist (3A bis 3E).
Erdungsschraube nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Erdungsmutter M6 die Segmentschneide (224) eine maximale Höhe von 0,6 mm aufweist.
Erdungsschraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kratzzähne (48) zwischen jeweils zwei Segmentschneiden angebracht sind.
Erdungsschraube nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentschneiden um 90° zueinander versetzt angeordnet sind.