DE2539365C3 - Selbstschneidende Schraube mit scharfer Spitze zum Befestigen von Gipsplatten an Metallhalterungen - Google Patents

Selbstschneidende Schraube mit scharfer Spitze zum Befestigen von Gipsplatten an Metallhalterungen

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DE2539365C3 DE2539365A DE2539365A DE2539365C3 DE 2539365 C3 DE2539365 C3 DE 2539365C3 DE 2539365 A DE2539365 A DE 2539365A DE 2539365 A DE2539365 A DE 2539365A DE 2539365 C3 DE2539365 C3 DE 2539365C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine solche Schraube ist aus der US-PS 37 03 843 bekannt. Schrauben dieser Art dienen zum Befestigen von Gipskartonplatten an Blechstützen. Mit Hilfe eines Elektroschraubendrehers werden die Schrauben durch den Gipskarton hindurch bis in das darunterliegende Blech getrieben, in dem das vordere Schaftende Halt finden muß. Da das Blech relativ dünn ist, muß ein entsprechend kleiner Windungsabstand vorgesehen werden, um sicheren Halt zu bieten. Andererseits wird das kritische Einschrauben in das harte Blech durch eine große Steigungshöhe erleichtert. Zu diesem Zweck sind daher die bereits bekannten Schrauben zweigängig ausgebildet, um diesen beiden Anforderungen zu genügen.
Bei der bekannten Konstruktion enden beide Windungen im gleichen Abstand zur Schraubenspitze. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten beim Einschneiden in das Blech, weil dort beide Windungen zugleich eindringen müssen. Es kommt dabei häufig zu einem kurzen Stehenbleiben der Schrauben in Eindringrichtung unter gleichzeitigem Weiterdrehen. Bei diesem auf der Stelle Drehen wirkt die Schraube wie ein Schneckenförderer und gräbt sich ein breites L.>ch in die Gipsplatte. Dadurch verliert sie ihre Führung in der Gipsplatte, was zu unsauberem Einschneiden in das Metall führt, so daß dort später der Halt schlecht ist Außerdem wird die Kartonkaschierung nach außen gedrückt und muß später mühevoll abgeschliffen werden. Aus der Lage der Windungsenden bei der bekannten Konstruktion ergeben sich also eine Reihe von Nachteilen, die das Verarbeiten von z. B. mehreren 100 Schrauben in einem Arbeitsgang außerordentlich erschweren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Schraube der eingangs genannten Art zu schaffen, die leichter in das Blech eindringt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst Bei dieser Konstruktion dringt zunächst die erste Windung allein in das Blech ein, was leicht und ohne Zögern vonstattee geht. Erst wenn die erste Windung im Blech gefaßt hat und den weiteren Vortrieb sichert, wird die auf einem weiter zurückliegenden Teil der Schraube beginnende zweite Windung ohne weiteres Zögern sauber in das Blech gezogen. Insgesamt ergibt sich also ein sehr sicheres und schnelles Eindringen der Schraube in das Blech ohne jede Verzögerung. Dabei behält die Schraube ihren sauberen Halt in der Gipskartonplatte und es wird insbesondere eine Beschädigung der Kaschierung vermieden. Dadurch ergibt sich insgesamt eine erhebliche Erleichterung der Arbeit und eine wesentliche Zeiteinsparung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Schraube,
Fi g. 2 eine Draufsicht auf den Schraubenkopf gemäß
« Fig. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht der Schraube gemäß F i g. 1 und 2 beim Eintritt in eine Gipsplatte und eine Metalihalterung,
F i g. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Schraube,
F i g. 5 eine Seitenansicht der Schraube gemäß F i g. 4, jedoch um 180° gedreht und
Fig. 6 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Schraube.
Die Schraube 1 gemäß den Fig. 1 bis 3 ist mit scharfer Spitze versehen und selbstbohrend sowie selbstschneidend ausgebildet und dient hauptsächlich zum Befestigen von Gipsplatten A mit einer äußeren Papierschicht Bund einer inneren Papierschicht Can einer Fläche D einer Metallblechhalterung E(F i g. 3).
Die Schraube besteht aus einem Körper 2 mit zylindrischem Schaft 3 von konstantem Kerndurchmesser 4 und einem Kopf 6 am oberen Ende sowie einem konischen Endabschnitt 7. der in einer scharfen Spitze 8 endet. Eine erste Windung 9 ist am Schaft ausgebildet und setzt sich in dem Endabschnitt 7 mit Windungen 9a und 9b fort. Sie hat eine konstante Steigungshöhe 10 und verläuft vom Kopf über den Körper, bis sie in der Nähe
der Spitze 8 in einem Endpunkt 11 endet. Die erste Windung hat einen konstanten größten Durchmesser 12 im Schaft und nimmt im Durchmesser und in der Windungshöhe im Endabschnitt allmählich ab und endet in der Nähe der Schraubenspitze, wie dies mit den Windungen 9a und 96 dargesteüt ist
Eine zweite Windung 13 ist zwischen den ersten Windungen angeordnet und hat eine konstante Steigungshöhe ti, die im wesentlichen derjenigen der ersten Windung entspricht Sie erstreckt sich vom Kopf über den Schaft und endet auf dem Endabschnitt kurz vor dem Endpunkt der ersten Windung. Die zweite Windung hat einen größten Durchmesser 16, der im wesentlichen demjenigen der ersten Windung entspricht und nimmt in ihrem Durchmesser und der Windungshöhe in der Nähe des Endabschnittes 7 ab, wie dies mit dem Windungsteil 13a dargestellt ist, bis sie in ihrem Endpunkt 17 im Endabschnitt ausläuft.
Die zweite Windung kann vorteilhaft im Abstand der V2 oder IV2 fachen Steigungshöhe vor dem Endpunkt 11 der ersten Windung enden. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 und 3 liegt der Endpunkt 17 dei zweiten Windung im Abstand der 1V2 fachen Steigungshöhe vom Endpunkt 11 der ersten Windung entfernt. Die zweite Windung beginnt kurz nach der ersten Windung, um zu erreichen, daß die Schraube in die dünne Metallhalterung zunächst nur mit einer Windung eindringt und weiter in die Halterung hinein vorwärtsläuft, ohne daß eine Verzögerung eintritt.
Der Endabschnitt 7 der Schraube endet in einer Spitze 8 und ist im wesentlichen konisch ausgeformt. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist der konische Spitzenabschnitt 19 frei von Windungen und bildet eine scharfe Spitze zum Durchdringen des Metalles. Zum Beispiel beträgt seine Länge 19 zwischen 0 und 0,75 mm. Wenn es der Herstellungsvorgang zuläßt, sollte die Steigung der Windung zum Ende 19 hin ansteigen, so daß die Windung mehr parallel zur Achse der Schraube liegt, wodurch die Windung beim anfänglichen Einschneiden in das Metall helfen kann. Der Steigungswinkel verändert sich dort von 25° auf 45° gegenüber der Ebene senkrecht zur Schraube.
Gemäß den F i g. 1 und 3 endet die zweite Windung 13 an dem Punkt 17, der auf dem Endabschnitt 7 in der Nähe des Überganges des Schaftes 3 in dem Endabschnitt 7 liegt. Schneidtechnisch sollte die zweite Windung zwar etwas näher zur Schraubenspitze beginnen, damit sie das Metallblech schneller ergreifen und ohne Verzögerung die Vorwärtsbewegung der Schraube weiterführen kann, aber die gewählte Stelle ist vom Gesichtspunkt der Herstellung vorteilhafter, da dort mehr Material verfügbar ist, um die zweite Windung auszubilden. In speziellen Fällen kann es jedoch auch zugelassen werden, die zweite Windung im Schaft der Schraube oberhalb oder in der Nähe des Überganges zwischen dem Endabschnitt und dem Schaft enden zu lassen. Diese Anordnung der Windung ist etwas ungünstiger, da die Schraube im Schaft ihren größten Kerndurchmesser hat und die zweite Windung dort nicht so einfach beginnen kann.
Die Windungen sind auf ihrer gesamten Länge von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt. Je perfekter die Windungen dreieckig und mit scharfer Kante ausgebildet sind, desto besser ist ihre Fähigkeit, in das Metall einzuschneiden und sich leicht zu drehen, wenn die Rillen im Metall ausgebildet sind. Windungen, die am Scheitel der dreieckigen V; indung eine doppelte Spitze aufweisen und die in ihrer Dicke am Scheitel schwanken, verursachen eine ungleichmäßige Rillenbildung im Metall und weisen nicht die Haltekräfte von Windungen auf, die im Querschnitt gleichmäßig dreieckig sind.
In den F i g. 4 und 5 ist eine Schraube 25 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Die Schraube 25 besteht im wesentlichen aus einem Körper 26 mit einem Schaft 27 von konstantem Kerndurchmesser 28 mit einem Kopf 29 und einem konischen Endabschnitt 31, welcher in einer scharfen Spitze 32 endet. Die erste Windung 33 ist am Schaft ausgebildet und läuft in den Endabschnitt hinein, wie dies mit den Windungen 33a und 336 angedeutet ist Sie hat eine konstante Steigung 36 und erstreckt sich vom Kopf über den Schaft bis zur Spitze 32, wo sie endet Die erste Windung 33 hat einen gleichmäßigen größten Durchmesser 37 am Schaft und nimmt in ihrem Durchmesser am Endabschnitt langsam ab, wie dies an Hand der Windungen 33a und 336 dargestellt ist
Eine zweite Windung 41 ist zwischen der ersten Windung angeordnet Sie besitz? eine konstante Steigung 42, die im wesentlichen gleich der der erster. Windung ist Sie erstreckt sich über den Schaft und endet im Endabschnitt kurz vor dem Endpunkt der ersten Windung. Die zweite Windung hat einen konstanten größten Durchmesser 43, der im wesentlichen dem der ersten Windung entspricht, und nimmt in der Nähe ihres Endes 44 in ihrem Durchmesser allmählich ab, bis die Windung 41a im Endpunkt 44 auf dem Endabschnitt endet.
Die zweite Windung 41 endet in etwa dem 1V2 fachen des Windungsabstandes vor dem Endpunkt der ersten Windung 33. Sie endet derart kurz hinter der ersten Windung, damit sichergestellt ist, daß die Schraube in die dünne Metallbefestigung eindringt und ohne Zögern in dieser weiter vordringi. Wie in F i g. 5 dargestellt, sollte sich die Schraubensteigung der ersten Windung am Ende ändern, so daß die Windung etwa parallel zur Achse der Schraube liegt, wodurch erreicht werde 7 soll, daß die Windung beim Einschneiden in das Metall unterstützend wirkt. Die Windung verändert dort ihren Steigungswinkel von 2513 auf 45° gegenüber einer Ebene senkrecht zur Schraubenachse.
Wie in den Fig.4 und 5 dargestellt, endet der mit 41a bezeichnete Endteil der zweiten Windung am Hunkt 44 auf dem Endabschnitt zwischen den Windungen 336 und 33a der ersten Windung, so daß sie das Metallblech ergreifen kann und die Vorwärtsbewegung der Schraube ohne Zögern fortführen kann.
Die Schraubenwindungen haben wiederum einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt über ihre gesamte Länge.
In Fig.6 ist eine Schraube 46 gemäß einer dritten Ausfüh-ungsform der Erfindung dargestellt. Diese Schraube besteht im wesentlichen aus einem Körper 52 mit einem Schaft 53 von konstantem Kerndurchmesser 54 sowie mit einem Kopf 56 und einem Endabschnitt 57, der in eine scharfe Spitze 58 ausläuft Die erste Windung 59 verläuft über den Schaft und setzt sich auf dem Endabschnitt fort, w.e dies mit den Windungen 59a und 596 dargestellt ist. Die Windung hat eine konstante Steigung 60 und endet in der Nähe der Spitze 58 in einem Endpunkt 61. Sie hat einen gleichmäßigen größten Durchmesser 42 am Schaft und nimmt im Endabschnitt in ihrem Durchmesser ab.
Eine zweite Windung 63 ist zwischen den Windungen der ersten Windung angeordnet und hat eine konstante Steigung 64, die im wesentlichen der Steigung der ersten Windung entspricht. Sie endet kurz vor dem Übergang
vom Schaft zum lindabschnitt. Der Endpunkt 67 sollte im Abstand von weniger als einer .Steigungshöhe vom Übergang liegen, so daß die /weite Windung leicht in das Metall eingreifen kann.
Der konische Endabschnitt der Schraube endet in einer Spitze 58. Wie die Zeichnungen zeigen, ist der Spitzenabschnitt 69 frei oder praktisch frei von Windungen und bildet eine scharfe Spitze zum Durchdringen des Metalls.
In einem Beispiel ist eine erfindungsgemäDe Schraube aus einem Nr. 6-Draht einer Länge zwischen etwa 25 und 41 mm gewalzt. Das Material kann ein Stahl gemäß SAE-Norm 1018 sein, der einsatzgehärtet und oberflächenphosphatiert ist. Der Kopf hat einen Durchmesser von etwa 9,0 bis 8,4 mm. Der Windungsdurchmesser beträgt etwa 3,91 bis 3,73 mm und der Kerndurchmesser etwa 2,80 bis 2,44 mm. Der Schraubenwinkel beider Windungen beträgt etwa 18".
Der Endabschnitt hat einen Spit/enwinkel 81 (siehe Fig. I) von etwa 30' und eine Lange von etwa 6,1 mm. Beide Windungen sollten eine Steigung von im wesentlichen 3 Windungen pro cm aufweisen. Der dreieckige Querschnitt der Windungen sollte einen eingeschlossenen Winkel von 60' oder weniger aufweisen.
Die Schrauben werden z. B. von einem Magneten oder einer anderen mechanischen Vorrichtung am Ende der Schraubpistole gehalten. Der Bedienungsmann schaltet die Schraubpistole ein, die mit etwa 4000 bis 4500 Umdrehungen pro Minute lauft. Er drückt die Schraube in die Gipsplatte. Wenn die Schraube sich in das Metall gebohrt hat und sich in die Gipsplatte und die Halterung gezogen hat. bis der Kopf etwas unter die Oberfläche der Gipsplatte eingedrungen ist. stoppt die Schraubpistole automatisch.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Selbstbohrende und selbstschneidende Gipsplattenschraube mit einem Kopf, einem zylindrischen Schaft und einem in eine scharfe, im wesentlichen konische Spitze zulaufenden Endabschnitt, wobei auf dem Schaft zwei parallele Windungen gleicher Steigung vorgesehen sind, von denen die erste in ihrer Höhe auf dem Schaft konstant und auf dem Endabschnitt bis zu ihrem Verschwinden im Windungsendpunkt in der Nähe oder an der Schraubenspitze allmählich abnehmend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Endpunkt (17,44,67) der zweiten Windung (13, 41, 63) vor dem Endpunkt (11, 61) der ersten Windung (9, 33, 59) in der Nähe des Oberganges zwischen dem Schaft (3. 27, 53) und dem Endabschnitt (7,31,57) liegt.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endpunkt (17. 44) der zweiten Windung (13,41) auf dem Endabschnit't (7,31) liegt.
3. Schraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Windung (13,41,63) mit gegenüber der ersten Windung (9, 33, 59) gleicher Höhe (16) über den gesamten Schaft erstreckt
4. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (7,31,57) mit einem Spitzenwinkel von etwa 30° ausgebildet ist.
5. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (7,31,57) einCLänge von etwa dem l^fachen der Windungssteigung aufweist.
6. Schraube nach einem c ,r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Windung (13, 63) im wesentlichen im Abstand der 1 ^fachen Steigungshöhe vor dem Endpunkt (11,61) der ersten Windung (9,59) endet
7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Windung (9, 59) vor der Schraubenspitze (8, 58) endet und einen konischen Spitzenabschnitt (19, ©J) von Windungen freiläßt.
8. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Windungen über ihre gesamte Länge von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt sind.
DE2539365A 1974-09-23 1975-09-04 Selbstschneidende Schraube mit scharfer Spitze zum Befestigen von Gipsplatten an Metallhalterungen Expired DE2539365C3 (de)

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