DE2126914B2 - Schraube - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraube zur Befestigung einer dünnen Materiallage an einer dickeren Lage, die durch Isoliermaterial festgelegter Dicke voneinander getrennt sind, wobei die Schraube einen Schaft mit einem Kopf, eine Bohrspitze am gegenüberliegenden Ende des Schaftes, einen ersten Gewindeabschnitt, der sich vom Kopf weg in einem begrenzten axialen Maße erstreckt, einen zweiten Gewindeabschnitt, der sich in einem begrenzten axialen Maße von der Bohrspitze in Richtung zum Kopf erstreckt und im axialen Abstand vom ersten Gewindeabschnitt liegt, starre Widerlager, die am Schaft zwischen dem ersten und dem zweiten Gewindeabschnitt liegen und eine größere radiale Abmessung als der Außendurchmesser der Gewindegänge des zweiten Gewindeabschnitts haben sowie einen gewindelosen Abschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Gewindeabschnitt.

Eine derartige Schraube ist bekannt (US-PS 78 639). Sie weist den Nachteil auf, daß sich ihre Eindringeschwindigkeit während des Eintritts des gewindelosen Schaftteiles in das Isoliermaterial erhöht, wenn die Schraube mit einem Motorschrauber eingedreht wird. Dabei besteht die Gefahr, daß die Bohrspitze beim Auftreffen auf die dicke Materiallage beschädigt werden oder abbrechen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben beschriebene Gefahr vermeidet und eine gezielte Abbremsung beim Eindringen der Schraube in das Isoliermaterial erfährt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in dem gewindelosen Abschnitt zwischen dem ersten Gewindeabschnitt und den Widerlagern vorgesehenen, vom ersten Gewindegang und den Widerlagern durch gewindelose Abschnitte getrennten dritten Gewindeabschnitt, dessen Außendurchmesser größer als der des zweiten Gewindeabschnitts und geringer als der des ersten Gewindeabschnitts ist.

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen dritten Abschnitt wird verhindert, daß die Schraube ohne große

ίο Gegenkräfte durch das verhältnismäßig weiche Isoliermaterial gestoßen wird. Vielmehr wird sie durch den Eingriff zwischen drittem Gewindeabschnitt und der dünnen Materiallage in ihrer Eindringgeschwindigkeit begrenzt, weil der dritte Gewindeabschnitt durch die dünne Materiallage hindurchgedreht werden muß. Hierfür ist allerdings Voraussetzung, daß der Außendurchmesser des dritten Gewindeabschnitts größer als der des zweiten Gewindeabschnitts ist. Die erzielbare Abbremsung der Eindringgeschwindigkeit der Schraube ist dabei mehr oder weniger unabhängig von der Härte des Isoliermaterial^ da sie letztlich von dem Eingriff zwischen der dünnen Materiallage und dem dritten Gewindeabschnitt abhängig ist, so daß die beschriebene Wirkung auch dann eintritt, wenn zwischen den Materiallagen ein Leerraum vorhanden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen sind:

F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Schraube,

F i g. 2 eine Ansicht der in F i g. 1 gezeigten Schraube zu Beginn des Einschraubens in eine Isolierplatte, F i g. 3 eine Ansicht der in F i g. 1 gezeigten Schraube in weiter vorgetriebenem Zustand und

F i g. 4 eine Ansicht der in F i g. 1 gezeigten Schraube im Endmontagezustand.

Eine Schraube 10 umfaßt einen Schaft 12 mit einem Kopf 14 und einer Bohrspitze 16 am gegenüberliegen-

■ίο den Ende. Der Schaft 12 umfaßt einen ersten Gewindeabschnitt A, der sich im begrenzten axialen Maß von der Klemmfläche des Kopfes 14 wegerstreckt, einen zweiten Gewindeabschnitt B, der sich von der Spitze 16 um ein begrenztes axiales Maß in Richtung auf den Klemmkopf 14 erstreckt, und einen dritten Gewindeabschnitt Czwischen den Abschnitten A und B. Ein gewindeloser Abschnitt 28 erstreckt sich axial zwischen den Gewindeabschnitten A und C. Ein weiterer gewindeloser Abschnitt 30 zwischen den

so Abschnitten B und C weist gegenüberliegende Flügelansätze 18 als Widerlager auf. Die Gewindegänge des ersten Gewindeabschnitts A haben eine größere Teilung als die des zweiten Gewindeabschnittes B. Der Zweck dieser Anordnung wird noch zu beschreiben sein.

Die Teilung des Gewindes in Abschnitt Cist gemäß der Darstellung kleiner als die des Abschnittes A und des Abschnittes B. Es versteht sich jedoch, daß die Teilung des Abschnittes C entsprechend der gewünschten Eindringgeschwindigkeit geändert wird.

Der Außendurchmesser des Gewindeabschnittes A ist mit Dl bezeichnet, der Außendurchmesser des Gewindeabschnittes B ist mit D 2 bezeichnet, und der Außendurchmesser des dritten Gewindeabschnittes C ist mit D 3 bezeichnet. Der von den äußeren Begrenzungen der Ansätze 18 gebildete Durchmesser ist mit D 4 bezeichnet. Der Durchmesser D1 des ersten Gewindeabschnittes ist größer als der Durchmesser D 2 und größer oder gleich dem Durchmesser D 3. Der

Durchmesser D1 ist ferner größer als der Außendurchmesser DA der Ansätze 18. Ferner ist der Außendurchmesser D 3 des dritten Gewindeabschnittes Cgrößer als der der Ansätze und des zweiten Gewindeabschnittes B. Um eine ordnungsgemäße Anlage und ein ordnungsgemäßes Anhalten der Schraube sicherzuftellen, wenn sie die gewünschte Eindringtiefe in einer Lage 22 erreicht hat, ist der Durchmesser D 4 der Ansätze größer als der Kerndurchmesser des Gewindeabschnitts B.

Die sukzessive Abnahme im Durchmesser der verschiedenen Abschnitte längs der axialen Erstreckung des Schaftes mit Ausnahme des gewindelosen Abschnittes 28 sorgt für einen kontrollierten Eingriff der Schraube mit der ciiinnen Lage 20.

Die gezeigte Schraube ist in Verbindung mit einer Isolierplatte 26 gezeigt. Diese Platte umfaßt eine Schicht 24 aus Isoliermaterial. Eine Seite der Schicht 24 ist von der Lage 22 begrenzt und die andere Seite ist durch eine relativ dünne Lage 20 abgedeckt, bei der es sich beispielsweise um relativ dünnes BIe^h handeln kann, in Fig.2 bis 4 ist die Schraube in verschiedenen Stadien der Befestigung gezeigt. In Fig.2 hat die Bohrspitze 16 die obere dünne Lage 20 durchstochen, und der Ansatzabschnitt hat das Loch aufgerieben, das durch die Bohrspitze erzeugt worden ist. Der dritte Gewindeabschnitt Cgelangt in Kontakt mit der dünnen Lage 20 und verhindert, daß die Schraube schnell durch das Isoliermaterial 24 in freiem Fall durchgedrückt werden kann. Ohne den Gewindeabschnitt würde die Schraube durch das Isoliermaterial oder durch den Leerraum um das Maß 32 gehen, das den freien Fallweg darstellt. Ein unkontrolliertes Fallen der Schraube unter Einwirkung des Drucks eines Maschinenschraubers kann möglicherweise eine erhebliche Beschädigung der Bohrspitze 16 beim Aufprall auf der Lage 22 zur Folge haben.

Gemäß der Darstellung in Fig.3 hat sich die Schraube in kontrolliertem Maß durch das Isoliermaterial weiterbewegt, und zwar durch die Wechselwirkung zwischen dem Gewindeabschnitt C und dem dünnen Blech der Lage 20. Wie zu sehen ist, ist immer noch ein relativ kleiner freier Fallweg 34 vorhanden. Dieser Weg hat jedoch keinen nachteiligen Effekt auf die Bohrspitze, gibt aber der Bedienungsperson ein bestimmtes Maß an »Gefühl« bzw. einen Hinweis, daß ein Bohrvorgang bevorsteht. Beim Durchgang durch die dünne Lage 20 und durch die Isolierschicht unterstützt der Gewindeabschnitt auch das Halten der Schraube in einer vertikalen Lage. Die Tatsache, daß diese Lage aufrechterhalten wird, ist besonders wichtig, wenn mit vorgebohrten Löchern gearbeitet wird und ein Zusammenpassen der Löcher mit der Schraube erfolgen soll. In F i g. 3 sind die Ansätze 18 in einer Lage gezeigt, die um 90° gegenüber den anderen Ansichten versetzt ist.

In F i g. 4 ist die Schraube in der Endlage gezeigt. Die Bohrspitze 16 hat ein Loch in die Lage 22 gebohrt und hat die Schraube mit dieser in Gewindeeingriff gebracht, und zwar am Gewindeabschnitt B. Um zu vermeiden, daß die Schraube überdreht wird, ist sie so ausgebildet, daß ein automatischer Anschlag geschaffen ist, so daß die Schraube nicht soweit durch die Lage 22 gehen kann, daß das Isoliermaterial 24 und die dünne Lage 20 zusammengedrückt oder der vorgesehene Abstand dazwischen verringert wird. Die Ansätze 18

ίο dienen also dem Zweck, eine weitere axiale Bewegung der Schraube zu verhindern. Wie bereits erwähnt, wird das durch die Differenz in den Durchmessern der Ansätze 18 und dem Außendurchmesser des Gewindeabschnittes B erreicht.

Vor der Anlage der Ansätze an der Lage 22 ist der erste Gewindeabschnitt A in einen Eingriff mit der dünnen Lage 20 gelangt, derart, daß sie nach außen in Richtung auf den Kopf gezogen wird.

Dieses Hochziehen der dünnen Lage 20 ist eine Folge der unterschiedlichen Teilungen der Abschnitte A und B. Wenn die Schraube also das Endmaß ihrer Eindringtiefe in die Platte erreicht, übt die Klemmfläche des Schraubenkopfes 14 keine oder nur eine geringe Klemmkraft auf das Isoliermaterial aus. Das ist extrem wichtig, weil irgendeine Tendenz zum Zusammendrükken des Isoliermaterials, z. B. Schaumstoff, den gewünschten Zellengehalt des Isoliermaterials reduziert und damit die Isoliereigenschaft des Schaumstoffes erheblich beeinträchtigt.

ίο Während der Gewindeabschnitt C ein gebremstes Eindringen der Schraube sicherstellt, ist die Wechselwirkung zwischen diesem Gewindeabschnitt C oder irgendeinem Gewindeabschnitt während des Bohrens der Lage nicht erwünscht. Die Schraube ist also so

j5 ausgebildet, daß für einen kleinen freien Fall gesorgt wird, an den sich das Bohren anschließt, das nicht durch eine Störung zwischen der Schraube und der oberen Lage 20 beeinträchtigt werden soll. Der gewindelose Abschnitt 28 hat deshalb eine axiale Erstreckung, die gleich oder etwas größer ist als die axiale Erstreckung der Bohrspitze, um ein ungestörtes Bohren zu erleichtern.

Nach Abschluß des Bohrens gelangt der Gewindeabschnitl B in einen Gewindeeingriff mit der Lage 22.

Hierbei wirkt der Gewindeabschnitt A dahingehend, daß ein Zusammenpressen der Platte verhindert wird, indem das Gewinde mit größerer Teilung versehen wird, als im Gewindeabschnitt B.

Die gezeigte Schraube kann mit Hilfe bekannter

so Herstellungsverfahren produziert werden, beispielsweise durch Gewinderollen u. dgl. Die Ansätze 18 können dadurch hergestellt werden, daß gegenüberliegende, auf dem Umfang verteilte periphere Abschnitte des gewindelosen Schaftabschnittes zusammengequetscht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schraube zur Befestigung einer dünnen Materiallage an einer dickeren Lage, die durch Isoliermaterial festgelegter Dicke voneinander getrennt sind, wobei die Schraube einen Schaft mit einem Kopf, eine Bohrspitze am gegenüberliegenden Ende des Schaftes, einen ersten Gewindeabschnitt, der sich vom Kopf weg in einem begrenzten axialen Maße erstreckt, einen zweiten Gewindeabschnitt, der sich in einem begrenzten axialen Maße von der Bohrspitze in Richtung zum Kopf erstreckt und im axialen Abstand vom ersten Gewindeabschnitt liegt, starre Widerlager, die am Schaft zwischen dem ersten und dem zweiten Gewindeabschnitt liegen und eine größere radiale Abmessung als der Außendurchmesser der Gewindegänge des zweiten Gewindeabschnittes haben, sowie einen gewindelosen Abschnitt zwischen dem ersten und zweiten Gewindeabschnitt, gekennzeichnet durch einen in dem gewindelosen Abschnitt zwischen dem ersten Gewindeabschnitt (A) und den Widerlagern (18) vorgesehenen, vom ersten Gewindegang und den Widerlagern durch gewindelose Abschnitte (28, 30) getrennten dritten Gewindeabschnitt (C), dessen Außendurchmesser größer als der des zweiten Gewindeabschnitts (B) und geringer als der des ersten Gewindeabschnitts ist.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des gewindelosen Abschnitts (28) gleich oder größer als die axiale Erstreckung der Bohrspitze (16) ist.