DE202021105434U1

DE202021105434U1 - Wood screw

Info

Publication number: DE202021105434U1
Application number: DE202021105434.4U
Authority: DE
Original assignee: Mfi Metall Fastening Ind GmbH; Mfi Metall Fastening Industrie GmbH
Current assignee: Mfi Metall Fastening Ind GmbH; Mfi Metall Fastening Industrie GmbH
Priority date: 2021-10-07
Filing date: 2021-10-07
Publication date: 2021-11-15
Anticipated expiration: 2031-10-08

Abstract

Holzschraube (1), umfassend einen Schraubenschaft (2), der einen Schraubenkopf (3) und auf der dem Schraubenkopf (3) gegenüberliegenden Seite eine Schraubenspitze (4) aufweist, wobei an dem Schraubenschaft (2) zumindest ein bis zur Schraubenspitze (4) verlaufender Gewindeabschnitt (5, 6, 7, 8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gewindeflanken (9) des Gewindeabschnittes (5) der Schraubenspitze (4) je ein Gewindegrund (10) ausgebildet ist, der in Längsrichtung des Schraubenschaftes (2) eine konkave Kehlung (11) aufweist.Wood screw (1), comprising a screw shaft (2) which has a screw head (3) and a screw tip (4) on the side opposite the screw head (3), with at least one screw tip (4) on the screw shaft (2) running thread section (5, 6, 7, 8) is formed, characterized in that a thread base (10) is formed between the thread flanks (9) of the thread section (5) of the screw tip (4) which extends in the longitudinal direction of the screw shank (2 ) has a concave groove (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzschraube nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The invention relates to a wood screw according to the preamble of the protection claim 1 .

Holzschrauben sind schwach konisch und werden vorwiegend in Holz eingeschraubt, worin sie sich selbst ein Gegengewinde schneiden. Die spezifischen Werkstoffeigenschaften von Holz erfordern eine besondere Aufmerksamkeit bei der Gestaltung derartiger Holzschrauben, da Holz aufgrund seiner Faserstruktur dazu neigt, zu splittern. Holzschrauben der hier betroffenen Art umfassen einen Schraubenschaft, der einen Schraubenkopf und auf der dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Seite eine Schraubenspitze aufweist. Die Schraubenspitze ist zumeist nadel- oder nagelartig ausgeführt, also als Spitze im eigentlichen Sinne ausgebildet, um vor Beginn des Einschraubens ein Einstechen der Schraube in den vergleichsweise weicheren Holzwerkstoff und damit eine Fixierung der Holzschraube in dem Holz zu ermöglichen. An dem Schraubenschaft ist bei Holzschrauben zumindest ein bis zur Schraubenspitze verlaufender Gewindeabschnitt und damit ein bis zur Schraubenspitze reichendes Gewinde ausgebildet. Bislang bekannte Holzschrauben können unterschiedlich ausgeführte Gewindeabschnitte entlang des Schraubenschafts ebenso aufweisen, wie gewindefreie Abschnitte und/oder ein vom Schraubenkopf bis zur Schraubenspitze durchgehendes Gewinde.Wood screws are slightly conical and are mainly screwed into wood, in which they cut a mating thread by themselves. The specific material properties of wood require special attention when designing such wood screws, since wood tends to splinter due to its fiber structure. Wood screws of the type in question here comprise a screw shaft which has a screw head and a screw tip on the side opposite the screw head. The screw tip is mostly needle-like or nail-like, i.e. designed as a tip in the true sense of the word, in order to enable the screw to pierce the comparatively softer wood material and thus fix the wood screw in the wood before screwing it in. In wood screws, at least one thread section extending up to the screw tip and thus a thread extending up to the screw tip is formed on the screw shaft. Previously known wood screws can also have differently designed thread sections along the screw shaft, as well as thread-free sections and / or a thread extending from the screw head to the screw tip.

Die EP 2 224 142 B1 offenbart eine gewindeformende Schraube mit einem an der Schraubenspitze vorhandenen Vorgewinde. Im Bereich des Vorgewindes sind mehrere Spantaschen entlang des Umfanges verteilt angeordnet, sodass die Querschnittsform des Schraubenschafts in diesem Bereich eine von der kreiszylindrischen Form abweichende Geometrie aufweist. Das Vorgewinde ist zudem im Bereich der Spantaschen in mehrere Gewindesegmente unterteilt.the EP 2 224 142 B1 discloses a thread forming screw with a pre-thread present on the screw tip. In the area of the pre-thread, several chip pockets are arranged distributed along the circumference, so that the cross-sectional shape of the screw shaft in this area has a geometry that deviates from the circular cylindrical shape. The pre-thread is also divided into several thread segments in the area of the chip pockets.

In DE 33 37 534 A1 wird eine für Holzwerkstoffe verwendbare Universalschraube mit einem bis zur Schraubenspitze reichenden Gewindegang beschrieben. Die Schraubenspitze weist, in Umfangsrichtung betrachtet, einander folgende, diskontinuierliche, insbesondere konvexe und konkave Formabschnitte auf.In DE 33 37 534 A1 describes a universal screw that can be used for wood-based materials and has a thread that extends to the screw tip. When viewed in the circumferential direction, the screw tip has discontinuous, in particular convex and concave, shaped sections that follow one another.

Aus der DE 93 07 816 U1 geht eine Schraube für Holzwerkstoffe hervor, die an einem Schraubenspitzenabschnitt an zwei einander gegenüberliegenden Seiten je eine, in Längsrichtung der Schraube verlaufende Spannut aufweist. Die Spannuten erstrecken sich dabei über mehrere Gewindegänge des im Bereich des Schraubenspitzenabschnitts vorhandenen Gewindes und schneiden die Gewindegänge. Die Spannuten haben in der Seitenbetrachtung, wie sie in der 2 gezeigt ist, eine muldenförmig konkave Ausformung.From the DE 93 07 816 U1 shows a screw for wood-based materials, which has a flute running in the longitudinal direction of the screw on a screw tip section on two opposite sides. The flutes extend over several threads of the thread present in the area of the screw tip section and intersect the threads. When viewed from the side, the flutes have, as they do in the 2 is shown, a trough-shaped concave formation.

Die EP 3 040 563 B1 offenbart eine Holzschraube mit einem Gewindegrund zwischen zwei Gewindegängen. Insbesondere aus der 6 ist entnehmbar, dass im Bereich des Gewindegrundes eine Diskontinuität in Form eines Knicks mit einem Schrägabschnitt oder auch einer stufenförmigen Nut vorhanden ist. In die Diskontinuität hinein wird beim Einschrauben verdrängtes Material des Untergrundes gefördert.the EP 3 040 563 B1 discloses a wood screw with a thread root between two threads. In particular from the 6th it can be seen that in the area of the thread root there is a discontinuity in the form of a kink with an inclined section or a stepped groove. When screwing in, displaced material from the subsurface is conveyed into the discontinuity.

Eine selbstfurchende Bohrschraube geht darüber hinaus aus der EP 0 012 441 A1 hervor. Die Bohrschraube weist im Halteteil einen zylindrischen Grundkörper mit Gewindegängen auf. Zwischen den Gewindegängen ist im Gewindegrund eine Einschnürung vorgesehen, wobei, ausgehend von den Flanken der Gewindegänge, jeweils eine insgesamt kegel- oder dachförmig ausgebildete Schräge zur Bildung der Einschnürung vorgesehen ist. Die Schrägen laufen im Bereich der Einschnürung mit einem scharfen Winkel aufeinander zu.A self-tapping drilling screw also goes out of the EP 0 012 441 A1 emerged. The drilling screw has a cylindrical base body with threads in the holding part. A constriction is provided in the thread root between the threads, and, starting from the flanks of the threads, an overall conical or roof-shaped bevel is provided to form the constriction. The bevels converge at a sharp angle in the area of the constriction.

Die DE 699 15 254 T2 beschreibt eine Knochenschraube, die einen zylindrischen Schaft und einen in Richtung der Spitze zulaufenden, beziehungsweise sich verjüngenden Gewindeabschnitt aufweist. Am Gewindegrund, also zwischen zwei benachbarten Gewindegängen, befindet sich jeweils ein definiertes Profil, das ebenfalls kegelförmig ausgeführt ist. Diese Ausbildung ermöglicht den spezifischen Druck unter Belastung und das Drehmoment beim Einschrauben niedrig zu halten.the DE 699 15 254 T2 describes a bone screw which has a cylindrical shaft and a threaded section tapering or tapering in the direction of the tip. At the root of the thread, i.e. between two adjacent threads, there is a defined profile that is also conical. This design makes it possible to keep the specific pressure under load and the torque when screwing in low.

In der WO 2020/060902 A1 wird eine Schraube offenbart, bei der in den Schaft, zwischen den Gewindegängen eine schraubenförmige Vertiefung vorgesehen ist, welche mit Abrundungen in getrennte, flache Randbereiche übergeht.In the WO 2020/060902 A1 a screw is disclosed in which a helical recess is provided in the shaft between the threads, which merges with roundings into separate, flat edge areas.

Aus US 2008/008953 A1 geht schließlich eine Schraube hervor, die insbesondere für Kunststoffe geeignet ist und einen Schaft sowie eine sich daran anschließende, spitz zulaufende Schraubenspitze aufweist. Es ist ein Gewinde vorgesehen, welches von der Schraubenspitze mit dem sich verjüngenden Abschnitt bis über den zylindrischen Schaft bis zu einem Schraubenkopf verläuft. Zwischen zwei Gewindegängen ist jeweils eine Einschnürung vorhanden, welche von zwei aufeinander zu verlaufenden Flanken des Gewindegrundes gebildet wird, die einen kegelförmigen Verlauf aufweisen. Die Einschnürung ist auch im Bereich der Schraubenspitze vorhanden.Out US 2008/008953 A1 Finally, a screw emerges which is particularly suitable for plastics and has a shaft and an adjoining, pointed screw tip. A thread is provided which runs from the screw tip with the tapering section to over the cylindrical shaft to a screw head. Between two threads there is a constriction in each case, which is formed by two flanks of the thread base that run towards one another and have a conical shape. The constriction is also present in the area of the screw tip.

Letztlich zeigt die DE 10 2017 208 282 A1 eine Holzschraube mit einem entlang des zylindrischen Schaftes verlaufenden Gewinde. Dabei ist lediglich ein Mittelbereich zwischen zwei Gewindeflanken konkav mit einem Radius R ausgebildet, an den sich beidseitig Schrägflächen anschließen. Es handelt sich hierbei um eine besonders dehnbar ausgeführte Schraube.Ultimately, that shows DE 10 2017 208 282 A1 a wood screw with a thread running along the cylindrical shaft. There is only a middle area between two The thread flanks are concave with a radius R, which is followed by inclined surfaces on both sides. It is a particularly flexible screw.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Holzschraube bereitzustellen, deren Einschraubdrehmoment gering, deren Einschraubverhalten konstant ist und die optimal an der Einschraubstelle zentriert werden kann, sodass dadurch der Einschraubvorgang insgesamt verbessert und eine Zeiteinsparung bei der Montage von Holzbauteilen erreicht wird.The invention is based on the object of providing a wood screw whose screw-in torque is low, whose screw-in behavior is constant and which can be optimally centered at the screw-in point so that the screwing-in process is improved overall and time is saved in the assembly of wooden components.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich anschließenden Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of claim 1.
Further refinements of the invention are the subject matter of the subsequent subclaims.

Eine Holzschraube mit einem Schraubenschaft, der einen Schraubenkopf und auf der dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Seite eine Schraubenspitze aufweist, wobei an dem Schraubenschaft zumindest ein bis zur Schraubenspitze verlaufender Gewindeabschnitt ausgebildet ist, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass zwischen den Gewindeflanken des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze je ein Gewindegrund ausgebildet ist, der in Längsrichtung des Schraubenschaftes eine konkave Kehlung aufweist.A wood screw with a screw shaft that has a screw head and a screw tip on the side opposite the screw head, with at least one thread section running up to the screw tip being formed on the screw shaft, was further developed according to the invention to the effect that a thread root each between the thread flanks of the thread section of the screw tip is formed, which has a concave groove in the longitudinal direction of the screw shank.

Mit anderen Worten geht die Erfindung dahin, dass jeweils zwischen zwei, in der Seitenansicht der Holzschraube nebeneinander angeordneten Gewindeflanken des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze, je eine konkave Einschnürung ausgebildet ist. Die Erfindung bezieht sich damit auf den konkav, also nach innen gewölbt gestalteten Kerndurchmesser der Schraubenspitze, welcher das Einschrauben sowie die Zentrierung, die auch als „Anbeißen“ bezeichnet wird, der Holzschraube an der Einschraubstelle entscheidend begünstigt. Da die Einschraubzeit ebenfalls maßgeblich vom „Anbeißen“ der Schraube abhängt, wird durch die neuartige Gestaltung der Schraubenspitze zusätzlich ein entsprechender Vorteil erreicht. Holzschrauben verdrängen beim Einschrauben den Holzwerkstoff, was bei einer erfindungsgemäßen Holzschraube dazu führt, dass das zu verdrängende Volumen des Holzwerkstoffes geringer und somit das aufzubringende Drehmoment in der Einschraubfase reduziert ist. Das Einschneiden der Gewindeflanken und dessen „Schrauben-Einzugskraft“ wird optimiert, so dass eine tieferreichende Eindringung und ein kontinuierliches und stabiles Einschraubverhalten der Holzschraube erreicht wird. Durch die konkave Kehlung geht, von der Schraubenspitze in Richtung des Schraubenkopfes betrachtet, die Zunahme des Kerndurchmessers mit einer Herabsetzung der Keilwirkung einher, sodass durch die Holzschraube auf den Holzwerkstoff eine geringere Spaltwirkung ausgeübt wird. Mit der Erfindung wird folglich eine Holzschraube bereitgestellt, deren Einschraubdrehmoment gering, deren Einschraubverhalten konstant ist und die optimal an der Einschraubstelle zentriert werden kann, sodass dadurch der Einschraubvorgang insgesamt verbessert und eine Zeiteinsparung bei der Montage von Holzbauteilen erreicht wird.In other words, the invention is such that a concave constriction is formed in each case between two thread flanks of the thread section of the screw tip, which thread flanks are arranged next to one another in the side view of the wood screw. The invention thus relates to the concave, ie inwardly curved, core diameter of the screw tip, which decisively promotes screwing in and centering, which is also referred to as "biting into", of the wood screw at the screwing point. Since the screw-in time also depends to a large extent on the "biting" of the screw, the new design of the screw tip also provides a corresponding advantage. Wood screws displace the wood material when screwing in, which in the case of a wood screw according to the invention means that the volume of the wood material to be displaced is lower and thus the torque to be applied in the screw-in bevel is reduced. The cutting of the thread flanks and its "screw pull-in force" is optimized so that a deeper penetration and a continuous and stable screw-in behavior of the wood screw is achieved. Due to the concave groove, viewed from the screw tip in the direction of the screw head, the increase in the core diameter is accompanied by a reduction in the wedge effect, so that the wood screw exerts a smaller splitting effect on the wood-based material. The invention consequently provides a wood screw whose screw-in torque is low, whose screw-in behavior is constant and which can be optimally centered at the screw-in point, so that the screwing-in process is improved overall and time is saved in the assembly of wooden components.

Entsprechend einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die konkave Kehlung einen Radius R aufweist, für den, bezogen auf den Nenndurchmesser d des Gewindes der Holzschraube gilt: d / R = 1,2 bis 2,0. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis d / R = 1,714. Um hierfür ein Beispiel zu geben, sei angenommen, dass der Nenndurchmesser des Schraubenschaftes 6 mm beträgt. Für dieses Fallbeispiel ergibt sich gemäß diesem Lösungsvorschlag der Erfindung folglich ein Radius von 3,5 mm. Der Radius ist dabei an sämtlichen Gewindegründen des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze gleich groß.According to a first embodiment of the invention, it is proposed that the concave groove have a radius R for which, based on the nominal diameter d of the thread of the wood screw, the following applies: d / R = 1.2 to 2.0. The ratio d / R is preferably 1.714. To give an example of this, it is assumed that the nominal diameter of the screw shank is 6 mm. For this case study, this proposed solution of the invention consequently results in a radius of 3.5 mm. The radius is the same on all thread roots of the thread section of the screw tip.

Eine weiterbildende Maßnahme der Erfindung ist darüber hinaus darin zu sehen, dass der Gewindegrund des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze sich insgesamt aus zwei, in Richtung der Schraubenspitze einander folgenden Bereichen zusammensetzt, sodass sich der konkaven Kehlung jeweils ein Bereich mit einer Schrägfläche anschließt. Durch diese sehr spezielle Gestaltung des Gewindegrundes ist ein homogener Übergang zwischen der Kehlung und der sich anschließenden Schrägfläche geschaffen worden, der zu einer Optimierung der Materialverdrängung des Holzwerkstoffes während des Einschraubvorganges führt.A further development measure of the invention can also be seen in the fact that the thread root of the thread section of the screw tip is composed of two areas following one another in the direction of the screw tip, so that the concave groove is followed by an area with an inclined surface. This very special design of the thread base creates a homogeneous transition between the groove and the adjoining inclined surface, which leads to an optimization of the material displacement of the wood-based material during the screwing-in process.

Einen besonderen Vorteil stellt es darüber hinaus dar, wenn die Länge (L) des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze L = 2 x d, also das Doppelte des Nenndurchmessers der Holzschraube beträgt. Um bei dem zuvor bereits erwähnten Beispiel zu bleiben, bei dem der Nenndurchmesser 6 mm beträgt, würde sich in diesem Fall eine Länge der Schraubenspitze von 12 mm ergeben. Daraus wird bereits ersichtlich, dass die Schraubenspitze verhältnismäßig lang ausgeführt ist, was ebenfalls eine wesentliche Verbesserung des Einschraubverhaltens mit sich bringt.It is also a particular advantage if the length (L) of the thread section of the screw tip is L = 2 x d, i.e. twice the nominal diameter of the wood screw. To stay with the example already mentioned, in which the nominal diameter is 6 mm, the screw tip would be 12 mm long in this case. It can already be seen from this that the screw tip is made relatively long, which also brings about a significant improvement in the screwing-in behavior.

Neben der Länge der Schraubenspitze ist es auch von Bedeutung, wie die Schraubenspitze als solche konstruktiv ausgeführt ist. Hierzu geht ein weiterführender Vorschlag der Erfindung dahin, dass die Schraubenspitze einen Spitzenwinkel α zwischen α = 15° und α = 25° aufweist. Ein bevorzugter Spitzenwinkel liegt hier bei 20°. Damit ist die Schraubenspitze einer erfindungsgemäßen Holzschraube nadel- oder nagelartig ausgeführt und gestattet damit ein Einstechen in den vergleichsweise weicheren Holzwerkstoff vor Beginn des Einschraubens. Auf diese Weise ist die Fixierung der Holzschraube im Untergrund optimiert worden.In addition to the length of the screw tip, it is also important how the screw tip is designed as such. To this end, a further proposal of the invention is that the screw tip has a tip angle α between α = 15 ° and α = 25 °. A preferred point angle here is 20 °. The screw tip of a wood screw according to the invention is thus designed in the manner of a needle or nail and thus allows the comparatively softer wood-based material to be pierced before the screwing-in process begins. That way is the fixation of the wood screw in the subsurface has been optimized.

Holzschrauben nach der Erfindung können ein über den gesamten Schraubenschaft durchgehendes Gewinde aufweisen. Die Besonderheiten des Holzwerkstoffes führen jedoch dazu, dass es von Vorteil ist, wenn die Holzschraube ausgehend von der Schraubenspitze, in Verlaufsrichtung zum Schraubenkopf, unterschiedliche Gewindeabschnitte oder auch gewindefreie Abschnitte aufweist. So wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Holzschraube einen in Richtung des Schraubenkopfes dem Gewindeabschnitt der Schraubenspitze folgenden, zweiten Gewindeabschnitt mit mindestens einer Schälrippe aufweist, die zwischen den Gewindeflanken ausgebildet ist. Eine derartige Schälrippe dient insbesondere dazu, den Holzwerkstoff zu zerfasern. Damit kann einer unerwünschten Spaltung des Holzes während des Einschraubens wirksam begegnet werden.Wood screws according to the invention can have a thread that extends over the entire screw shaft. However, the special features of the wood-based material mean that it is advantageous if the wood screw, starting from the screw tip, in the direction in which it extends to the screw head, has different thread sections or also thread-free sections. Thus, according to one embodiment of the invention, it is proposed that the wood screw have a second thread section following the thread section of the screw tip in the direction of the screw head, with at least one peeling rib which is formed between the thread flanks. Such a peeling rib is used in particular to fray the wood material. In this way, undesired splitting of the wood during screwing can be effectively countered.

Die am Gewindegrund als erhabene Struktur ausgebildete Schälrippe kann unterschiedlich ausgeführt sein. So ist es beispielsweise möglich, dass die Schälrippe entlang des Schraubenschaftes der Holzschraube wendelförmig umlaufend verläuft. Somit verläuft die Schälrippe unabhängig von den Gewindegängen der Holzschraube beispielsweise in einer gegensinnigen Verlaufsrichtung.The peeling rib formed as a raised structure at the thread root can be designed in different ways. For example, it is possible for the peeling rib to run in a helical manner along the screw shaft of the wood screw. Thus, the peeling rib runs independently of the threads of the wood screw, for example in an opposite direction.

Eine alternative Ausführungsvariante der Schälrippe besteht darüber hinaus darin, dass diese geradlinig, entlang des Schraubenschaftes verläuft, wobei sie mit der Rotationsmittenachse der Holzschraube einen spitzen Winkel β einschließt. Dabei kann der Winkel β gemäß einem weiterführenden Vorschlag der Erfindung zwischen β = 10° und β = 40°, bevorzugt jedoch 30°, betragen.An alternative embodiment of the peeling rib also consists in the fact that it runs in a straight line along the screw shaft, enclosing an acute angle β with the central axis of rotation of the wood screw. According to a further proposal of the invention, the angle β can be between β = 10 ° and β = 40 °, but preferably 30 °.

Wird eine erfindungsgemäße Holzschraube in mehrere Gewindeabschnitte unterteilt, so ist es Gegenstand einer ausgestaltenden Maßnahme, dass die Holzschraube einen in Richtung des Schraubenkopfes dem zweiten Gewindeabschnitt folgenden, dritten Gewindeabschnitt aufweist, der ausschließlich aus einem Schraubgewinde mit Gewindeflanken besteht, die entlang des Schraubenschaftes der Holzschraube ausgebildet sind.If a wood screw according to the invention is divided into several thread sections, it is the object of a design measure that the wood screw has a third thread section following the second thread section in the direction of the screw head, which consists exclusively of a screw thread with thread flanks, which is formed along the screw shank of the wood screw are.

Ausgehend von der Schraubenspitze wird, in Richtung des Schraubenkopfes betrachtet, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, dass die Holzschraube einen in Richtung des Schraubenkopfes dem dritten Gewindeabschnitt folgenden, vierten Gewindeabschnitt aufweist, dessen Gewindeflanken, abweichend von den Gewindeflanken der übrigen Gewindegänge der Gewindeabschnitte, als Schälfräser ausgebildet sind. Ein derartiger Schälfräser besteht aus wendelförmig um den Kerndurchmesser der Holzschraube herum angeordneten Gewindegängen, deren Durchmesser geringfügig größer ist, als der Durchmesser des Schraubenschafts. Der Schälfräser übt eine schabende Funktion aus und hat insbesondere dann eine Bedeutung, wenn zum Beispiel zwei Bretter miteinander verschraubt werden. Dabei wird die Bohrung des oberen Brettes durch den Schälfräser erweitert, sodass sich in der Folge der Einschraubwiderstand der Holzschraube reduziert. Ein derartiger Schälfräser kommt jedoch in der Regel nur dann zum Einsatz, wenn Holzschrauben mit einem Teilgewinde Verwendung finden. Bei Holzschrauben mit einem Vollgewinde entfällt der Schälfräser regelmäßig.Starting from the screw tip, viewed in the direction of the screw head, it is further proposed according to a further development of the invention that the wood screw has a fourth thread section following the third thread section in the direction of the screw head, the thread flanks of which, differing from the thread flanks of the other threads of the thread sections, are designed as a peeling cutter. Such a milling cutter consists of helically arranged threads around the core diameter of the wood screw, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the screw shank. The peeling cutter has a scraping function and is particularly important when, for example, two boards are screwed together. The drilling of the upper board is enlarged by the milling cutter, so that the screw-in resistance of the wood screw is reduced as a result. However, such a milling cutter is usually only used when wood screws with a partial thread are used. In the case of wood screws with a full thread, the peeling cutter is usually not required.

Die erfindungsgemäße Holzschraube ist gemäß einem weiteren Vorschlag auch dadurch gekennzeichnet, dass die Holzschraube einen in Richtung des Schraubenkopfes dem vierten Gewindeabschnitt folgenden, gewindefreien Abschnitt aufweist, der bis zu dem Schraubenkopf ausgebildet ist und einen kreiszylindrischen Durchmesser aufweist. Dieser gewindefreie Abschnitt entspricht dabei bevorzugt dem Kerndurchmesser der Holzschraube und reduziert ebenfalls den Widerstand beim Einschrauben der Holzschraube in den Holzwerkstoff.According to a further proposal, the wood screw according to the invention is also characterized in that the wood screw has a thread-free section which follows the fourth thread section in the direction of the screw head, is formed up to the screw head and has a circular cylindrical diameter. This thread-free section preferably corresponds to the core diameter of the wood screw and also reduces the resistance when screwing the wood screw into the wood-based material.

Die erfindungsgemäßen Holzschrauben können mit einem Schraubenkopf ausgestattet sein, der als Senkkopf, als Tellerkopf, als Zylinderkopf oder als Pfannenkopf (Panhead) ausgebildet ist. Andere Schraubenkopfformen sind selbstverständlich ebenfalls verwendbar und liegen im Bereich der Erfindung. Betrachtet man beispielsweise eine Holzschraube mit einem als Senkkopf ausgeführten Schraubenkopf, so stellt es einen besonderen Vorteil der Erfindung dar, wenn der Schraubenkopf der Holzschraube an seiner der Schraubenspitze zugewandten Unterseite mindestens zwei Fräsrippen aufweist, die symmetrisch entlang des Umfanges des Schraubenkopfes verteilt angeordnet sind. Die Fräsrippen haben dabei die Aufgabe, das Eindringen des Schraubenkopfes in den Holzwerkstoff zu erleichtern, wenn keine Vorbohrung im Sinne einer Senkung vorhanden ist.The wood screws according to the invention can be equipped with a screw head which is designed as a countersunk head, a plate head, a cylinder head or a pan head. Other screw head shapes can of course also be used and are within the scope of the invention. If, for example, a wood screw is considered with a screw head designed as a countersunk head, it is a particular advantage of the invention if the screw head of the wood screw has at least two milling ribs on its underside facing the screw tip, which are arranged symmetrically along the circumference of the screw head. The task of the milling ribs is to facilitate the penetration of the screw head into the wood-based material if there is no pre-drilling in the sense of a countersink.

In besonders bevorzugter Weise weist der Schraubenkopf an seiner Unterseite 6 bis 8 Fräsrippen auf, die gleichmäßig entlang des Umfanges verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein optimales Ausfräsen der Senke für den Senkkopf der Holzschrauben erreicht.In a particularly preferred manner, the screw head has 6 to 8 milling ribs on its underside, which are arranged evenly distributed along the circumference. In this way, optimal milling of the depression for the countersunk head of the wood screws is achieved.

In an sich bekannter Weise ist auch eine Holzschraube nach der Erfindung mit einem Schraubenkopf ausgestattet, der an seiner Schraubenkopfoberseite eine Werkzeugeingriffsfläche oder eine Werkzeugangriffsfläche aufweist, die beispielsweise zum Einsetzen beziehungsweise Ansetzen eines Schraubendrehers oder allgemein eines Schraubwerkzeugs geeignet ist. In a manner known per se, a wood screw according to the invention is also equipped with a screw head which, on its screw head top side, has a tool engagement surface or a tool engagement surface which, for example, can be used for inserting or attaching a Screwdriver or generally a screwdriver is suitable.

Entsprechend einer Ausgestaltung dieses Lösungsvorschlages handelt es sich bei der Werkzeugeingriffsfläche oder Werkzeugangriffsfläche um einen Schraubenschlitz, einen Kreuzschlitz, einen Außensechskant, eine Innenschlüsselfläche oder eine Außenschlüsselfläche.According to one embodiment of this proposed solution, the tool engagement surface or tool engagement surface is a screw slot, a cross recess, an external hexagon, an internal key surface or an external key surface.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt dabei keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dient lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The exemplary embodiment shown does not represent a restriction to the variant shown, but merely serves to explain a principle of the invention.

Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.Identical or similar components are always denoted by the same reference numerals. In order to be able to illustrate the mode of operation according to the invention, the figures show only greatly simplified schematic representations in which the components that are not essential to the invention have been dispensed with. However, this does not mean that such components are not present in a solution according to the invention.

Es zeigt:

1: eine Holzschraube in der Seitenansicht,
2: einen vergrößerten Ausschnitt des Gewindeabschnittes der Schraubenspitze der Holzschraube aus 1 und
3: den Schnittverlauf III-III aus 1.

It shows:

1 : a wood screw in side view,
2 : an enlarged section of the threaded section of the screw tip of the wood screw 1 and
3 : the section III-III from 1 .

Die beispielhaft in der 1 gezeigte Holzschraube 1 besteht im Wesentlichen aus dem Schraubenschaft 2, der einseitig einen Schraubenkopf 3 und auf der dem Schraubenkopf 3 gegenüberliegenden Seite eine Schraubenspitze 4 aufweist. In Längsrichtung des Schraubenschaftes 2 betrachtet weist dieser unterschiedliche Gewindeabschnitte 5, 6, 7, 8 und einen gewindefreien Abschnitt 16 auf. Der erfindungsgemäß maßgebliche Gewindeabschnitt 5 endet in der Gewindespitze 4, die im vorliegenden Fall nadelartig beziehungsweise nagelartig spitz zulaufend ausgeführt ist, sodass die Holzschraube 1 vor dem Einschrauben zunächst mit der Schraubenspitze 4 in den Holzwerkstoff eingestochen und damit an der Einschraubstelle lose fixiert werden kann, bevor der eigentliche Einschraubvorgang beginnt. Zu den erfindungsgemäßen Besonderheiten des Gewindeabschnittes 5 mit der Schraubenspitze 4 wird nachfolgend näher im Zusammenhang mit der Beschreibung der 2 eingegangen.The example in the 1 shown wood screw 1 consists essentially of the screw shaft 2 that has a screw head on one side 3 and on the one on the screw head 3 opposite side a screw tip 4th having. In the longitudinal direction of the screw shaft 2 viewed this has different thread sections 5 , 6th , 7th , 8th and a thread-free section 16 on. The relevant thread section according to the invention 5 ends in the thread tip 4th , which in the present case is designed like a needle or a nail, tapering to a point, so that the wood screw 1 before screwing in first with the screw tip 4th pierced into the wood-based material and thus loosely fixed at the screw-in point before the actual screwing-in process begins. Regarding the special features of the thread section according to the invention 5 with the tip of the screw 4th will be explained in more detail below in connection with the description of the 2 received.

Dem Gewindeabschnitt 5 schließt sich, ausgehend von der Schraubenspitze 4, in Richtung des Schraubenkopfes 3, ein Gewindeabschnitt 6 an, zwischen dessen Gewindeflanken 9 Schälrippen 13 ausgebildet sind, die bei dem dargestellten Beispiel einen geradlinigen Verlauf mit einem Winkel β zur Rotationsmittenachse 14 der Holzschraube 1 aufweisen. Der Winkel β beträgt bei dem dargestellten Beispiel etwa 20°. Derartige Schälrippen 13 können jedoch nicht nur abschnittsweise, wie bei der beispielhaft in 1 gezeigten Holzschraube 1, sondern auch über die gesamte Länge des Schraubenschafts 2 verlaufen. Die Schälrippen 13 haben die Aufgabe, den Holzwerkstoff zu zerfasern, um eine Spaltung des Holzes beim Einschrauben der Holzschraube 1 zu verhindern.The threaded section 5 closes, starting from the screw tip 4th , in the direction of the screw head 3 , a threaded section 6th between its thread flanks 9 Peeling ribs 13th are formed which, in the example shown, have a straight course at an angle β to the rotation center axis 14th the wood screw 1 exhibit. In the example shown, the angle β is approximately 20 °. Such peeling ribs 13th However, not only in sections, as is the case with the example in 1 shown wood screw 1 , but also over the entire length of the screw shaft 2 get lost. The peeling ribs 13th have the task of fraying the wood-based material in order to split the wood when the wood screw is screwed in 1 to prevent.

Folgt man dem Schraubenschaft 2 in Richtung Schraubenkopf 3 weiter, so schließt sich an den zuvor bereits beschriebenen Gewindeabschnitt 6 ein weiterer Gewindeabschnitt 7 an, der lediglich ein herkömmliches Schraubengewinde einer Holzschraube 1 aufweist.If you follow the screw shaft 2 towards the screw head 3 further, this is followed by the thread section already described above 6th another thread section 7th on, which is just a conventional screw thread of a wood screw 1 having.

Im Anschluss an den Gewindeabschnitt 7 folgt ein abweichend gestalteter Gewindeabschnitt 8, dessen Gewindeflanken 15 einen Schälfräser bilden, wobei die Gewindeflanken 15 einen größeren Durchmesser aufweisen, als der Schaftdurchmesser des Schraubenschafts 2. Beim Verschrauben von zwei Brettern wird mit dem Schälfräser die Bohrung des oberen Brettes erweitert, sodass sich auf diese Weise insgesamt der Einschraubwiderstand der Holzhaube 1 reduziert.Following the threaded section 7th a differently designed thread section follows 8th , its thread flanks 15th Form a milling cutter with the thread flanks 15th have a larger diameter than the shaft diameter of the screw shaft 2 . When screwing two boards together, the drilling of the upper board is widened with the paring cutter, so that the overall screw-in resistance of the wooden hood is increased in this way 1 reduced.

In Richtung Schraubenkopf 3 schließt sich dem Gewindeabschnitt 8 letztlich noch ein gewindefreier Abschnitt 16 an.Towards the screw head 3 closes the threaded section 8th Finally a thread-free section 16 on.

Auf der dem gewindefreien Abschnitt 16 zugewandten Unterseite 17 des Schraubenkopfes 3 sind entlang des Umfanges verteilt mehrere Fräsrippen 18 angeordnet, die bei einer Senkkopfschraube beim Einschrauben die Ausbildung einer Senke in dem Holzwerkstoff ermöglichen, sofern eine derartige Senke nicht vorab in die Holzoberfläche eingebracht wurde. In an sich bekannter Weise weist der Schraubenkopf 3 an seiner Schraubenkopfoberseite 19 eine Werkzeugeingriffsfläche 20 auf, die der Kopplung des Schraubenkopfes 3 mit einem geeigneten Schraubwerkzeug dient. Bei der Werkzeugeingriffsfläche 20 kann es sich beispielsweise um einen Kreuzschlitz handeln.On the unthreaded section 16 facing bottom 17th of the screw head 3 there are several milling ribs distributed along the circumference 18th arranged, which allow the formation of a depression in the wood material when screwing in a countersunk head screw, provided that such a depression has not been introduced into the wood surface beforehand. In a manner known per se, the screw head has 3 on its screw head top 19th a tool engagement surface 20th on the coupling of the screw head 3 with a suitable screwdriver. At the tool engagement surface 20th it can be, for example, a Phillips head.

Aus der 2 geht ein vergrößerter Ausschnitt des Gewindeabschnittes 5, der die Schraubenspitze 4 enthält, hervor. Daraus wird in verbesserter Weise, als dies im Zusammenhang mit der Beschreibung der 1 möglich war, deutlich, worin die erfindungsgemäßen Besonderheiten des Gewindeabschnittes 5 der Schraubenspitze 4 zu sehen sind. Zwischen den einzelnen Gewindeflanken 9 ist jeweils ein Gewindegrund 10 ausgebildet, der eine konkave, das heißt, gerundete Kehlung 11 aufweist. Die Kehlungen 11 weisen ein Verhältnis vom Nenndurchmesser d des Gewindes zum Radius auf, der vorliegend 1,714 beträgt. Eine weitere Besonderheit des Gewindegrundes 10 ist darüber hinaus darin zu sehen, dass sich, in Richtung der Schraubenspitze 4 betrachtet, an die konkave Kehlung 11 jeweils eine Schrägfläche 12 anschließt, deren Breite, in Richtung der Schraubenspitze 4 betrachtet, mit jedem Gewindegang größer wird. Bei gleichbleibenden Abmessungen des Gewindegrundes 10 zwischen zwei benachbarten Gewindeflanken 9 reduziert sich folglich die Länge der konkaven Kehlung 11. Ansatzweise geht aus der Darstellung in der 2 auch der sich an den Gewindeabschnitt 5 anschließende Gewindeabschnitt 6 mit den daran ausgebildeten Schälrippen 13 hervor.From the 2 shows an enlarged section of the thread section 5 holding the screw tip 4th contains, out. This is shown in a better way than in connection with the description of the 1 was possible, clearly in which the peculiarities of the invention of the thread section 5 the screw tip 4th you can see. Between the individual thread flanks 9 is each a thread root 10 trained, the one concave, that is, rounded, valley 11 having. The throats 11 have a ratio of the nominal diameter d of the thread to the radius, which in the present case is 1.714. Another special feature of the thread root 10 can also be seen in the fact that, in the direction of the screw tip 4th considered, to the concave valley 11 each an inclined surface 12th adjoins whose width, in the direction of the screw tip 4th considered, becomes larger with each thread turn. With the same dimensions of the thread root 10 between two adjacent thread flanks 9 consequently, the length of the concave groove is reduced 11 . Approach from the representation in the 2 also the one on the threaded section 5 subsequent thread section 6th with the peeling ribs formed on it 13th emerged.

Die 3 zeigt schließlich den Schnittverlauf III-III aus 1 durch den Schraubenschaft 2 der Holzschraube 1. Der Schnitt verläuft dabei durch den gewindefreien Abschnitt 16, der bei dieser Ausführung dem Schaftdurchmesser der Holzschraube entspricht und erlaubt einen Blick auf die Unterseite 17 des Schraubenkopfes 3. Daran sind entlang der Umfangsfläche mehrere Fräsrippen 18 ausgebildet, die symmetrisch über den Umfang der Unterseite 17 des Schraubenkopfes 3 verteilt sind.the 3 finally shows the section III-III 1 through the screw shaft 2 the wood screw 1 . The cut runs through the thread-free section 16 , which in this version corresponds to the shaft diameter of the wood screw and allows a view of the underside 17th of the screw head 3 . There are several milling ribs along the circumference 18th formed symmetrically about the circumference of the bottom 17th of the screw head 3 are distributed.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: HolzschraubeWood screw
22: SchraubenschaftScrew shank
33: SchraubenkopfScrew head
44th: SchraubenspitzeScrew tip
55: Gewindeabschnitt (Spitze)Thread section (tip)
66th: GewindeabschnittThreaded section
77th: GewindeabschnittThreaded section
88th: GewindeabschnittThreaded section
99: GewindeflankeThread flank
1010: GewindegrundThread root
1111th: konkave Kehlungconcave valley
1212th: SchrägflächeBevel
1313th: SchälrippePeeling rib
1414th: RotationsmittenachseRotation center axis
1515th: GewindeflankeThread flank
1616: gewindefreier Abschnittthread-free section
1717th: Unterseitebottom
1818th: FräsrippeMilling rib
1919th: SchraubenkopfoberseiteScrew head top
2020th: WerkzeugeingriffsflächeTool engagement surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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DE 3337534 A1 [0004]
DE 9307816 U1 [0005]
EP 3040563 B1 [0006]
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Claims

Wood screw (1), comprising a screw shaft (2) which has a screw head (3) and a screw tip (4) on the side opposite the screw head (3), with at least one screw tip (4) on the screw shaft (2) running thread section (5, 6, 7, 8) is formed, characterized in that a thread base (10) is formed between the thread flanks (9) of the thread section (5) of the screw tip (4) which extends in the longitudinal direction of the screw shank (2 ) has a concave groove (11).

Wood screw after Claim 1 , characterized in that the concave groove (11) has a radius (R) for which, based on the nominal diameter (d) of the thread of the wood screw (1), the following applies: d / R = 1.2 to 2.0.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the thread base (10) of the thread section (5) of the screw tip (4) is composed of two areas (11 and 12) following one another in the direction of the screw tip (4), so that the concave groove (11) is followed by an area with an inclined surface (12).

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the length (L) of the threaded section (5) of the screw tip (4) is L = 2 xd.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the screw tip (4) has a tip angle α between α = 15 ° and α = 25 °.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the wood screw (1) has a second threaded section (6) with at least one peeling rib (13) following the threaded section (5) of the screw tip (4) in the direction of the screw head (3) , which is formed between the thread flanks (9).

Wood screw after Claim 6 , characterized in that the peeling rib (13) runs helically circumferentially along the screw shaft (2) of the wood screw (1).

Wood screw after Claim 6 , characterized in that the peeling rib (13) runs in a straight line along the screw shaft (2), enclosing an acute angle β with the rotational center axis (14) of the wood screw (1).

Wood screw after Claim 8 , characterized in that the angle β is between β = 10 ° and β = 40 °.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the wood screw (1) has a third thread section (7) which follows the second thread section (6) in the direction of the screw head (3) and which consists exclusively of a screw thread with thread flanks (9). consists, which are formed along the screw shaft (2) of the wood screw (1).

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the wood screw (1) has a fourth thread section (8) following the third thread section (7) in the direction of the screw head (3), the thread flanks (15) of which differ from the thread flanks (9) of the remaining threads of the thread sections (5 to 7) are designed as milling cutters.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the wood screw (1) has a thread-free section (16) which follows the fourth threaded section (8) in the direction of the screw head (3) and is formed up to the screw head (3) and has a circular cylindrical diameter.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the screw head (3) of the wood screw (1) has at least two milling ribs (18) on its underside (17) facing the screw tip (4) which are symmetrical along the circumference of the screw head ( 3) are arranged in a distributed manner.

Wood screw after Claim 13 , characterized in that the screw head (3) has 6 to 8 milling ribs (18) on its underside (17).

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that the screw head (3) of the wood screw (1) has a tool engagement surface (20) or a tool engagement surface on its screw head top side (19).

Wood screw after Claim 15 , characterized in that the tool engagement surface (20) or the tool engagement surface is a screw slot, a cross recess, an external hexagon, an internal key surface or an external key surface.

Wood screw according to one of the preceding claims, characterized in that that the screw head (3) is designed as a countersunk head, a plate head, a cylinder head or a pan head.