DE2353375A1 - Schraube - Google Patents
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Description
23. Oktober 1973 L./Ii.
¥.' Α.. Deutsher Proprietary liiffl.ited,
Moorabbin, Victoria (Australien)
,Schraube
Die Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Bohrschraube
zur Befestigung von zwei oder mehr Platten in übereinanderliegend
er Lage. ■ .
Bei der Befestigung von zwei Platten oder bei der Befestigung einer Platte an einem Träger ist es üblich, ein Hilfsloch in der
■ ' " ■ — 2. —
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ersten "bzw.. äußeren Platte vorzusehen und eine Schraube durch
dieses Loch durchzuführen, derart, daß sie in die zweite» Platte oder in deft Träger eingreift. Das Hilfslocn hat dabei eine
Größe, die größer als der Spitzendurchmesser des Schraubengewindes
ist. Wenn ein solches Hilfsloch nicht vorgesehen Ist, greift
das Gewinde der Schraube an der ersten Platte an und führt zu einer Bewegung der zweiten Platte bzw. dem Träger gegenüber,
wenn, was der Norraalfall ist, die Einschraubgesehwindigkeit der
Schraube in den Träger geringer ist als die lineare Bewegungsgeschwindigekeit
zwischen dem G-ewinde der Schraube und der
ersten Platte.
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist vorgeschlagen worden, eine Bohrschraube vorzusehen, die zwischen der Bohrspitze und
dem Beginn des Schraubengewindes zwei diametral gegenüberliegende
Flügel hat, welche dazu dienen, ein Loch zu vergrößern, das
durch die Bohrspitze in der ersten Platte auf eine Größe eingebohrt
worden ist, die groß genug ist, um Spielraum für das Schraubengewinde zu schaffen. Eine solche Schraube ist aus der
britischen Patentschrift Kr. 1 093 709 bekannt.
Unter bestimmten Umständen ist es jedoch wünschenswert, daß das
loch in der erstao. Platte zur Aufnahme der Befeatigxmg3schraube
einen relativ großen Durchmesser hat, um eine relative Bewegung
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■ hC/ΐ
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zwischen der ersten Platte und dem Träger zu ermöglichen, wie .
sie durch eine thermische Ausdehnung oder ein thermisches Zusammenziehen bewirkt wird. Das gilt besonders dann, wenn Kunststoffdachplatten, beispielsweise jenes? aus Acrylkunststoff, an
einem Metallrahmen befestigt werden. Ferner ist es wünschenswert, daß das Loch in der ersten Platte nicht übergroß'ist, wenn
die Bohrschraube am Träger angreift, so daß die Bohrschraube stabilisiert wird, während ein Loch in den'Träger gebohrt wird,
und außerdem, damit die Bohrschraube im.-wesentlichen koaxial mit dem Loch in der ersten Platte gehalten wird, so daß sichergestellt
wird, daß d.ie beiden Löcher im wesentlichen in einer
Flucht liegen.
Ferner ist es in vielen Fällen wünschenswert, daß bei der Bildung des Lochs in der ersten Platte mit relativ großem Durchmesser
der auf die· erste Plätte durch die das Loch vergrößernde
Mittel ausgeübte Druck ein kontrollierbarer Druck, beispielsweise ein von der Hand'aufgebrachter Druck ist, der keinen Einflüssen
unterliegt, beispielsweise dem Eingreifen des Schraubengewindes
der Bohrschraube im Träger.
Die zur Lösung dieser Aufgaben dienende Schraube hat eine" . Schaftpartie mit Gewinde und zwischen dem Gewinde und dem
äußeren Ende bzw. dem Kopf der Schraube mindestens ein ein-
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stückig angeformtes, sich nach außen erstreckendes Flugelelement,
das zur Vergrößerung eines in der Platte geformten Lochs zum Durchgang der Gewindeschaftpartie dient.
Vorzugsweise befinden sich zwei Flugelelemente in diametral gegenüberliegender
lage, und die Flugelelemente sind vorzugsweise
so- geformt, daß ihre vorderen Kanten zwei Schneidkanten "bilden.
In der bevorzugten Ausführung findet die Erfindung Anwendung bei einer Bohrschraube der aus der britischen Patentschrift
Nr. 1 093 709 bekannten Art, wobei die Schraube eine Bohrspitze
und zwischen dieser Bohrspitze und der G-ewindeschaf tpartie
Primärflügel in der gleichen Ausführung hat, jedoch etwas kleiner in der radialen Abmessung als das mindestens eine einstückig
angeformte, sich nach außen erstreckende Plugelelement, das zuvor
erwähnt worden ist.
Die relativen Abmessungen der Schraube können derart sein, daß im Gebrauch die Schraube zunächst ein Loch in eine erste Platte
bohrt, dann dieses Loch vergrößert, um Spielraum für die Gewindesohaftpartie
der Schraube zu schaffen, danach ein Loch in den Träger bohrt, dann das mit Spielraum versehene Loch in der
ersten Platte vergrößert, um ein Ausdehnen und ein Zusammenziehen der ersten Platte zu ermöglichen, ohne daß ein Beulen
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'.;-■. 5 erfolgt, um dann ein Gewinde im Träger herzustellen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind: "
]?ig. 1 ein Schaubild im vergrößerten Maßstab einer
Bohrschraube gemäß der Erfindung;
Fig. 2 , 3 und 4Darstellungen fortschreitender
Stadien in dem. .Einschrauben einer Schraube
gemäß der Darstellung in Fig· 1, jedoch mit einer daran angebrachten Federscheibe,, beim
Eintreiben in eine Platte bzw. einen Dachteil und in einen Träger zur Befestigung der Dachplatte
an den Träger, wobei Fig. 2 den Beginn des Einbohrens der Bohrspitze und der Primärflügel
der Schraube durch die Platte, Fig. 3 das mit Spielraum versehene loch in.der Platte und
das vordere Ende der Schraube nach dem Abbrechen .der Primärflügel und Pig. 4 das vergrößerte
Loch in der Platte und den Eingriff der Schraube in den Träger bei starrer Befestigung
der Platte in der vorgesehenen Lage darstellen.
409819/0812 - 6-- . ■
Die in den Zeichnungen dargestellte Schraube ist in ihrer Grundausführung
eine gewindeschneidende Bohrschraube bekannter Ausführung, wie sie beispielsweise unter dem eingetragenen Warenzeichen
"TEX" bekannt ist, und sie hat gewindelose Schaftpartien
6 und 7f zwischen denen sich eine mit Gewinde versehene
Schaftpartie 8 befindet, die bei 9 genutet ist, um Gewindeschneid·
mittel zu schaffen. Am hinteren Ende der Schaftpartie 6 befindet sich ein Flanschkopf 10, und am vorderen Ende der Schaftpartie
7 ist eine genutete Bohrspitze 11 vorgesehen. Bie Teile 10, 6, 8,
7 und 11 bilden einen Teil und liegen koaxial« Der vordere Endteil
der Gewindeparti.e 8 ist konisch ausgebildet, um das Einschrauben
der Geandegänge in den Träger zu unterstützen.
Zwischen der Bohrspitze 11 und dem. Gewindeteil 8 tef inden sich
zwei diametral gegenüberliegende, sich radial nach außen^rstrekkende
Primärflgel 12, die aus dem Metall der Sehaftpartie 7
herausgeschmiedet öder herausgepreßt sind, wie das aus der britischen Patentschrift Hr. 1 093 709 bekannt ist. Diese Priraärflügel
12 dienen zum geringfügigen Vergrößern eines Lochs, das in relativ weiches Material geformt ist, beispielsweise
Kunststoffplatten, und zwar durch die Bohrspitze 11, um damit einen Spielraum für den Durchgang der Gewindeschaftpartie 8
durch die Platte zu ermöglichen, ohne daß ein Gewinde eingriff in diese erfolgt. Die Flügel 12 sind jedoch nicht ausreichend
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stark, um einem. Angriff an relativ hartem Material zu widerstehen,
beispielsweise. Metall.. Deshalb sind die Primärflügel 12 .zum Wegbrechen eingerichtet, wenn die Bohrspitze 11 das härtere
Material durchdrungen hat und die vorderen Kanten der Primärflgel
an dem härteren Material angreifen.
Ein zweites Paar diametral gegenüberliegender Flügel-, die mit
13 bezeichnet sind, sind an der Schaftpartie 6 in einem kleinen
Abstand hinter der Gfewindepartie 8 vorgesehen, und diese Sekun-.
därflügel 13 haben eine wesentlich grb'ßere radiale Abmessung
und sind wesentlich stärker als. die Primärflügel 12. Gemäß der
Darstellung in Fig. 3 und 4 ist die vordere Kante 14 jedes der
Flügel 13 nach hinten und nach außen schräggestellt, und. die
äußeren .Seitenkanten 14 dieser Flügel- sind nach hinten und nach
innen um ein kleines Maß schräggestellt. Ferner sind die vorderen Kanten der Sekundärflugel 13 so ausgebildet, daß sie eine
Ziehkante bilden, um die Schneidqualität der vorderen Kanten der. Flügel 13 zu. verbessern.
Die Sekundärfligel 13 dienen zur erheblichen Vergrößerung des
mit Spielraum versehenen HJochs, das durch die Bohrwirkung der
Bohrspitze 11 und der Primärflügel 12 entsteht.
In einer abgewandelten Ausführung der Sekundärflügel hat jeder
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der Flügel einen sich nach vorne erstreckenden Schneidezahn an
der äußeren Seite, um als Reibschneider zu fungieren. Der betreffende Schneidzahn ist so ausgebildet, daß er für ein angemessenes
Schneiden des Materials sorgt, durch das das Loch zu schneiden ist.
Die Schraube kann aus Stahl gefertigt und kadmiert sein.
Beim Gebrauch der Schraube zur Befestigung einer aus Acrylkunststoff
bestehendai Platte A in der vorgesehenen Lage auf einem
Träger B wird eine Scheibe G auf den Schraubenschaft 6 aufgesetzt, um sich-gegen die Unterseite des Flanschkopfes 10 zu legen,
und dann wird der Kopf der Schraube in das Futter· eines Maschinenschraubers eingesetzt. Das Ende der Bohrspitze 11 -wird
dann auf den Kamm der Platte A gesetzt, und durch die Platte wird ein Loch gebohrt, wobei darauf geachtet werden muß, daß die
Platte nicht bricht. Nachdem die Bohrspitze 11 die Platte Ä durchdrungen hat, greifen die Primärflügel 12 an der Platte an
und bilden in dieser, ein mit Spielraum versehenes loch D. Der
Gewindeschaft 8 kann sich dann frei durch die Platte A bewegen, und das vordere Ende der Bohrspitze 11 greift an dem Träger B
an. V/enn die Bohrspitze 11 ein Loch Έ in den Träger geformt hat
und die. Schaftpartie 7 in das Loch eingreift, gelangen die Primärflügel 12 in Kontakt, mit dem Träger und brechen ab, wie
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das in Pig. 3 gezeigt ist, da sie nicht starkgenug sind, um
den dann auf sie einwirkenden Kräften zu wiederstehen. Damit
■bleibt das Loch E in der richtigen Größe zum. Angreifen der genuteten Partie des Schaftes A und der Gewindeschneidmittel daran,
Mit dem weiteren Durchgang der Schraube durch die in einer
Plucht liegenden Löcher D und E greifen die vorderen Kanten der Sekundärflügel 13 an der Außenseite der Platte A an und beginnen"
mit der Vergrößerung des Lochs D auf die in Pig. 4 gezeigte
relative Größe. Wobei, das dann vergrößerte Loch B so ausreichend groß ist, daß eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen
der Platte A dem Träger.B. gegenüber ermöglicht wird.
Die relativen Abmessungen der Schraube sind derart, daß die Sekundärflügel
13 mit der Vergrößerung des Lochs D beginnen, ehe · das vordere konische Ende des Gewindeteils 8 des Schaftes am
Träger B angreift, und das Loch über mindestens den größeren Teil der Dicke der Kunststoffplatte A vergrößern, ehe eine
nennenswerte Bildung eines GgWändes in der V/and des Lochs E erfolgt.
Wenn der genutete Teil des Gewindeschafts 8 in dem. Loch
E eingreift, wird Gewinde in die Wand des Lochs eingeschnitten, und danach bewirkt ein Drehen der Schraube ein Einziehen derselben
durch das Loch B,,bis die Scheibe C stramm gegen die
Platte A gedruckt und die.Platte fest in der .vorgesehenen Lage
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- ίο -
gehalten wird. In diesem Stadium bildet die Scheibe D eine effektive Abdichtung gegen Witterungseinflüsse.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Schraube ist insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Kunststoffplatten vorgesehen,
beispielsweise Platten aus Acrylkunststoff, sie kann aber auch
in Verbindung mit Platten aus Aluminiumlegierung verwendet werden, da die Primärflügel 12 stabil genug sind, um ein mit Spielraum
versehenes Loch durch solches Material zu bilden. Gegebenenfalls kann der übergang der Sekundärflugel in die Schaftpartie
6 mit einem Radius versehen sein, um für eine größere Festigkeit au sorgen. Es ist natürlich eine Präge der technischen
Kenntnisse, die Primär- und Sekundärflügel 12 und 13 so auszugestalten,
daß sie den entsprechenden Anforderungen gerecht werden - den Kräften zu widerstehen, die für die Herstellung
eines mit Spielraum versehenen Lochs in einem Material erforderlich
sind, jedoch abbrechen, wenn sie an einem härteren Material
angreifen. Die Primärflügel 12 können also stark genug gemacht v/erden, um das mit Spielraum versehene Loch durch die Kunststoffplatte
herzustellen, andererseits jedoch abzubrechen, wenn sie in Anlage an Hartholz gelangen, oder sie können so ausgebildet
werden, daß sie ein mit Spielraum versehenes Loch in einem Material
herstellen, das härter als Kunststoffplatten ist, während sie abbrechen, wenn sie an einem noch härteren Material angreifen,
- 11 409819/0812
■beispielsweise Stahl.
Die Schraube kann mit irgendeinem geeigneten Kopf oder mit
Mitteln versehene sein, die ein Angreifen'eines Werkzeugs ermöglichen. .;."■-■
Ferner können die relativen Abmessungen der Schraube so geändert
werden, daß die jeweiligen Anforderungen erfüllt werden. Wenn beispielsweise die Schraube zum Gebrauch für Dachplatten aus
Aluminiumlegierung vorgesehen ist, kann es zweckmäßig sein, daß die G-ewindepartie 8 des. Schaftes am. Träger oder dergleichen angreift,
ehe die Sekundärflugel 13 mit der Vergrößerung des Lochs
in den Platten beginnen.
Ferner kann.die Schraube auch auf eine Schraube Anwendung finden,
die ihr Gewinde drückt, anstatt es zu schneiden, wie das
beschrieben worden ist. ■
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Claims (6)
- - 12 PatentansprücheI.^Schraube mit einem Schaft, einem Kopf an einem Ende des Schaftes und Gewinde am Schaft, dadurch g e k e η nz e i c h η e t , daß zwischen dem Kopf und mindestens einem !eil des Gewindes eine sich nach außen erstreckende Flügelanordnung vorgesehen ist, die zur Vergrößerung eines Lochs eingerichtet ist, das in einer Platte zur Aufnahme der Gewindepartie des Schaftes vorgesehen ist.
- 2. Schraube nach Anspruch 1, da durch.gekennzeichnet , daß die Flugelanordnung aus zwei Flügelelementen besteht, die einstückig mit demSchaft in diametral gegenüberliegender Lage ausgebildet sind.
- 3. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flügelelemente nahe an dem hinteren Ende der Gewindepartie des Schaftes liegen.
- 4. Schraube nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die vorderen Kanten der Flügelelemente als Schneidkanten ausgebildet sind.-13-4098 19/0812: "■■ ■ . ■ -13 - . ■; ,■.■".■ ν-.-:""-. ;
- 5. Schraube nach einem der Ansprüche T Ms 4, d a durchg e Ic en η ζ. eic h η et, daß zwei Priwärflügelelemente kleinerer radialer Abm.essung als die erstgenannten Flügelelemente zwischen dem vorderen Ende der Schraube und der Gewindepartie vorgesehen sind. .^
- 6. Schraube nach einem, der Ansprüche 1 bis 5, da d ure h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Einführende der Schraube eine Bohrspitze hat und das Gewinde mitGewindeschneidmitteln versehen ist.Α098Ί9/0812
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