DE29611749U1 - Distanzschraube - Google Patents
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Description
Distanzschraube
Die Erfindung betrifft eine Distanzschraube, mit einer Antriebseinrichtung, einem hinteren, antriebsseitigen
Abschnitt mit einem ersten Gewinde, der sich zu einem gewindelosen, mittleren Abschnitt hin verjüngt, und einem
vorderen, spitzenseitigen Abschnitt mit einem zweiten Gewinde, wobei der Außendurchmesser des zweiten Gewindes und
der des zylindrisch geformten, mittleren Abschnitts kleiner als der des ersten Gewindes sind.
Eine derartige Distanzschraube ist im Handel erhältlich. Diese bekannte Distanzschraube dient zum Befestigen von
Bauteilen wie Paneelen, Zargen, Tür- und Fensterrahmen an Wänden, Böden und Decken. Der vordere Abschnitt der Schraube
wird durch einen Dübel im Untergrund, also z.B. in der Wand, im Boden oder in der Decke verankert, während der hintere
Abschnitt in das zu befestigende Bauteil eindringt und es in einem definierten, aber veränderbaren Abstand von der Oberfläche
des Untergrunds hält.
Nachteilig an der bekannten Distanzschraube ist, daß die maximale Haltekraft der Distanzschraube meist durch die
Haltekraft des Dübels im Untergrund bestimmt ist. Somit muß beim Setzen des Dübels besonders sorgfältig gearbeitet werden,
was die Montagezeit der anzubringenden Bauteile erhöht,
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Distanzschraube zu schaffen, durch die die Montagezeit verringert werden
kann und die eine hohe Haltekraft im Untergrund aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Distanzschraube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das zweite Gewinde ein selbstschneidendes Gewinde von solcher Geometrie und solcher Härte ist, daß die Schraube unmittelbar
in ein Mauerwerk oder in Beton eindrehbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Distanzschraube ist das Verwenden
eines Dübels überflüssig, denn sie schneidet sich durch ihr besonderes zweites Gewinde in das Mauerwerk oder in Beton
ein. Der sich beim Eindrehen ergebende Schlupf ist gering, so daß nur ein geringes Antriebsdrehmoment notwendig ist.
Die direkt in den Untergrund eingedrehte erfindungsgemäße Distanzschraube weist zudem eine Haltekraft auf, die höher
als die bei Verwendung eines Kunststoffdübels erreichbare Haltekraft ist. Die Montage der Distanzschraube wird durch
den Wegfall eines bislang notwendigen Dübels und der sich verringernden Montagezeit gegenüber bisherigen Distanzschrauben
verbilligt.
Die erfindungsgemäße Distanzschraube besteht aus einem geeignet wärmebehandelten Stahl mit einer sehr hohen Oberflächenhärte
und einer hohen Kernzähigkeit, um das Einschrauben in Beton, Stein oder in Mauerwerk zu ermöglichen.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Distanzschraube zumindest im Bereich des vorderen Abschnitts eine Oberflächenhärte
von 500 HV auf. Dabei hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Einsatztiefe der Härtung
zumindest des vorderen Abschnitts im Bereich von etwa 0,1
bis 0,2 mm liegt.
Die Kernhärte der Distanzschraube zumindest im Bereich des vorderen Abschnitts liegt vorzugsweise im Bereich von 350
bis 400 HV.
Das Einschneiden des Gewindes in den Untergrund kann mit einem geringeren Eindrehmoment erfolgen, wenn das zweite
Gewinde gemäß der bevorzugten Ausführungsform Schneidkanten
aufweist, die für einen sauberen Schnitt sorgen.
Das erste Gewinde läuft gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung auf dem mittleren Abschnitt aus, wodurch das Eindrehen
der Distanzschraube in das Bauteil erleichtert wird.
Die Gewinde des vorderen und hinteren Abschnitts weisen vorzugsweise die gleiche Steigung und/oder den gleichen
Flankenwinkel von vorzugsweise 40° auf.
Das Eindrehen gerade in Beton wird ferner erleichtert, wenn der vordere Abschnitt ein scharfkantig ausgewalztes Gewindeprofil
aufweist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß auf dem zylindrischen Abschnitt eine Räum- oder Reibeinrichtung vorgesehen ist, die dazu dient, für das
selbstschneidende, erste Gewinde eine Bohrung mit exaktem Durchmesser und hoher Oberflächengüte zur Verfügung zu
stellen.
Die Räum- oder Reibeinrichtung ist dabei bevorzugt so ausgebildet,
daß sie den auf das zweite Gewinde abgestimmten Bohrungsdurchmesser im Bauteil auf einen für das Einschrauben
des ersten Gewindes notwendigen Kerndurchmesser vergrößert. Damit muß das zu befestigende Bauteil nicht mehr separat
gebohrt werden, sondern es reicht aus, bei der Montage mit einem Bohrer durch das Bauteil in den Untergrund zu
bohren und anschließend die Distanzschraube in die Bohrung einzudrehen. Die Räum- oder Reibeinrichtung sorgt für den
geeigneten Kerndurchmesser im Bauteil für das sich in das Bauteil einschneidende erste Gewinde. Zudem kann durch die
Räum- oder Reibeinrichtung die Oberfläche der Bohrung im Bauteil geglättet werden, da diese aufgrund des Einsatzes
eines Steinbohrers relativ rauh ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Räumeinrichtung
ein mehrgängiges Gewinde.
Die Haltekraft der erfindungsgemäßen Distanzschraube hängt
in starkem Maße vom Verhältnis der vorzusehenden Bohrung im Untergrund zu den Abmaßen und der Geometrie des zweiten
Gewindes ab.
Das zweite Gewinde hat deshalb vorteilhafterweise einen Außendurchmesser, der etwa dem 1,17- bis l,25fachen des
Durchmessers der vorzusehenden Bohrung zur Aufnahme der Schraube entspricht. Die Haltekraft läßt sich dadurch noch
steigern, daß das Verhältnis der Steigung zumindest des zweiten Gewindes zum Durchmesser der vorzusehenden Bohrung
zwischen 0,40 und 0,45 beträgt, sowie dadurch, daß das Verhältnis der Schnittiefe des zweiten Gewindes in der vorzusehenden
Bohrung zu seiner Steigung mindestens etwa 0,5 beträgt.
Wenn die erfindungsgemäße Schraube in bezug auf die vorzusehende
Bohrung so ausgestaltet ist, daß sich ein Freiraumvolumen zwischen dem Gewindegrund und der Bohrungswandung
ergibt, kann sich der Abrieb im Freiraum ansammeln; zusätzliche Rillen oder Kerben am Gewindegrund sind bei dieser
Ausführungsform nicht erforderlich. Das Freiraumvolumen
beträgt vorzugsweise etwa das 2,8fache des durch das zweite Gewinde erreichten Abriebvolumens.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung
- 5 dargestellten
bevorzugten Ausführungsformen.
bevorzugten Ausführungsformen.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Distanzschraube in schematischer Seitenansicht;
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Distanzschraube mit einer Räumeinrichtung im mittleren Abschnitt, ebenfalls in schematischer Seitenansicht;
Il JV Il
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 2 mit "A gekennzeichneten Bereichs.
Fig. 1 zeigt eine Distanzschraube 1 zum Befestigen von Paneelen, Zargen, Tür- oder Fensterrahmen. Die Distanzschraube
1 weist eine Antriebseinrichtung 3 in Form eines Innensechskants, sowie einen hinteren, antriebsseitigen
Abschnitt 5 mit einem ersten Gewinde 6 auf, der sich zu einem an ihn anschließenden, gewindelosen, mittleren Abschnitt
7, der zylindrisch ausgebildet ist, verjüngt. Das erste Gewinde 6 läuft auf dem zylindrischen Abschnitt 7
allmählich aus. In Richtung zur Schraubenspitze schließt sich an den mittleren Abschnitt 7 ein vorderer, spitzenseitiger
Abschnitt 9 mit einem zweiten Gewinde 10 an.
Die Gewinde 6, 10 weisen dieselbe Steigung &rgr; sowie denselben
Flankenwinkel von etwa 40° auf. Der Außendurchmesser Dv des
zweiten Gewindes 10 und der Außendurchmesser Dz des mittleren
Abschnitts 7 sind kleiner als der Außendurchmesser Dh
des ersten Gewindes 6.
Der vordere Abschnitt 9 ist so ausgebildet, daß er in eine Bohrung in einem Mauerwerk oder Beton eingedreht werden
kann, wobei sich das zweite Gewinde 10 in den Untergrund schneidet. Zum Verankern der Distanzschraube 1 in einem
derartigen Untergrund bedarf es keines Dübels. Zumindest im vorderen Abschnitt 9 weist das selbstschneidende Gewinde
eine entsprechende Geometrie auf, und die Distanzschraube weist zumindest in diesem Bereich eine entsprechende Härte
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auf, die das Eindrehen z.B. in harten Beton ermöglichen. Die Oberflächenhärte der Distanzschraube 1 beträgt im Bereich
des vorderen Abschnitts 9 mindestens 500 HV bei einer Einsatztiefe von 0,1 bis 0,2 mm. Die Kernhärte der Distanzschraube
1 zumindest im Bereich des vorderen Abschnitts 9 liegt im Bereich von 350 bis 450 HV. Entsprechende Werkstoffe
und Wärmebehandlungsverfahren erzeugen bei einer Schraube z.B. aus Cq22 (Stahl mit 0,22% C-Gehalt) derartige
Eigenschaften. Der vordere Abschnitt 9 weist ferner ein scharfkantig ausgewalztes Gewindeprofil sowie Schneidkanten
11 auf, die sich durch mindestens eine schräg verlaufende Nut 13 im Gewinde 10 ergeben. Das scharfkantige Gewindeprofil
mit den Schneidkanten 11 dient zum leichteren Gewindeschneiden in dem Mauerwerk oder im Beton, und über die Nut
13 kann der Abrieb aus dem Bohrloch abgeführt werden.
Der Durchmesser D2 des Abschnitts 7 und der Durchmesser Dv
des Gewindes 10 sind so auf die Abmessungen des Gewindes 6 abgestimmt, daß z.B. zum Befestigen eines Bauteils an einer
Wand nur mit einem Bohrer durch das Bauteil hindurch in den Untergrund gebohrt werden muß. Beim Eindrehen der Distanzschraube
1 in das Bauteil vergrößert der Abschnitt 7 die Öffnung auf den Kerndurchmesser des Gewindes, das durch das
Gewinde 6 in das Bauteil geschnitten wird.
Der zylindrische Abschnitt 5 kann hierzu eine spezielle Oberfläche, z.B. eine Oberfläche mit hoher Reibung aufweisen,
so daß eine Art Reibeinrichtung gebildet wird, durch die die Bohrung im Bauteil gerieben oder geschliffen
wird.
Die Nut 13 kann auch entfallen, wenn ein ausreichendes Freiraumvolumen zwischen dem Gewindegrund des Gewindes 10
und der Bohrungswand vorgesehen ist, so daß sich das abgeriebene Material in diesem Raum sammeln kann und nicht zum
Verklemmen der Distanzschraube 1 oder zur Zerstörung der Schraube oder des geschnittenen Gewindes führt.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform beträgt der
Außendurchmesser Dv des Gewindes 10 7,5 mm und der Außendurchmesser
Dh des Gewindes 6, 10 oder 11,5 mm.
Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform der Distanzschraube
1 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Distanzschraube dadurch, daß im zylindrischen Abschnitt 7
eine Räumeinrichtung 15 vorgesehen ist. Diese dient dazu, den Kerndurchmesser im Bauteil nach dem Bohren auf ein
geeignetes exaktes Maß durch Räumen zu vergrößern. Die Räumeinrichtung 15 weist hierzu ein dreigängiges Gewinde
mit einer zu den Gewinden 6 und 10 entgegengesetzten Drehrichtung auf. Der Flankenwinkel &agr; des Gewindes der Räumeinrichtung
15 beträgt etwa 40° (Fig. 3). Der Außendurchmesser Dr entspricht dem Kerndurchmesser des durch das
Gewinde 6 in das Bauteil geschnittenen Gewindes.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform der Distanzschraube
1' hat einen kürzeren hinteren Abschnitt 5 als die in Fig. gezeigte Ausführungsform, jedoch ist der Außendurchmesser Dh
bei gleichem Durchmesser Dv größer als bei der Distanzschraube
1 bemäß Fig. 1 und beträgt 10 mm.
Das Befestigen eines Paneels an einer Betonwand wird nun anhand der in Fig. 1 gezeigten Distanzschraube erläutert.
Zwischen der Betonwand und dem Paneel soll eine relativ weiche Isolierschicht vorgesehen sein, wobei das Befestigen
des Paneels nicht dazu führen darf, daß das Isoliermaterial zusammengepreßt wird. Mit einem geeigneten Bohrer wird durch
das Paneel und das Isoliermaterial hindurch ein Loch in die Betonwand gebohrt. Ohne Verwendung eines Dübels wird die
Distanzschraube 1 anschließend mittels der Antriebseinrichtung 3 durch das Paneel und das Isoliermaterial gedreht,
wobei beim Durchgang des Abschnitts 7 die Oberfläche der Bohrung im Paneel geglättet und geringfügig vergrößert wird.
Beim Eindrehen der Distanzschraube 1 schneidet sich das Gewinde 10 in den Beton ein, wobei das abgeriebene Material
♦ *« « I
durch die Nut 13 nach außen transportiert wird. Während sich das Gewinde 10 in den Beton schneidet, schneidet sich das
ebenfalls selbstschneidende Gewinde 6 in das Paneel. Die Längen der Abschnitte 5, 7 und 9 sind so auf die Dicke des
Isoliermaterials und des Paneels abgestimmt, daß sich das Gewinde 6 bei vollständig eingedrehter Distanzschraube 1
nicht bis in die Bohrung im Beton erstreckt.
Claims (18)
1. Distanzschraube (1, 1'), mit einer Antriebseinrichtung
(3), einem hinteren, antriebsseitigen Abschnitt (5) mit
einem ersten Gewinde (6), der sich zu einem gewindelosen, mittleren Abschnitt (7) hin verjüngt, und einem vorderen,
spitzenseitigen Abschnitt (9) mit einem zweiten Gewinde (10), wobei der Außendurchmesser (Dv) des zweiten Gewindes
(10) und der des zylindrisch geformten, mittleren Abschnitts (7) kleiner als der des ersten Gewindes (6) sind, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (10) ein selbstschneidendes Gewinde von solcher Geometrie und solcher Härte
ist, daß die Distanzschraube (1, 1') unmittelbar in ein Mauerwerk oder in Beton eindrehbar ist.
2. Distanzschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest im Bereich des vorderen Abschnitts (9)
eine Oberflächenhärte von mindestens 500 HV aufweist.
3. Distanzschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der vordere Abschnitt (9) mit einer Einsatztiefe von etwa 0,1 bis 0,2 mm gehärtet ist.
4. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest im Bereich des vorderen
Abschnitts (9) eine Kernhärte von 350 bis 450 HV aufweist.
5. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (10) Schneidkanten
(11) aufweist.
6. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gewinde (6) auf dem mittleren
Abschnitt (7) ausläuft.
7. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Gewinde (6, 10)
dieselbe Steigung (p) aufweisen.
8. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Gewinde (6, 10)
denselben Flankenwinkel aufweisen.
9. Distanzschraube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel etwa 40° beträgt.
10. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (10) ein scharfkantig
ausgewalztes Gewindeprofil aufweist.
11. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gewinde (6) ein selbstschneidendes
Gewinde ist.
12. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (7) eine
Räum- oder Reibeinrichtung (15) umfaßt.
13. Distanzschraube nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Räum- oder Reibeinrichtung (15) so ausgebildet
ist, daß sie eine auf das zweite Gewinde (10) abgestimmte
Bohrung auf einen für das Einschrauben des ersten Gewindes (6) notwendigen Kerndurchmesser vergrößert.
14. Distanzschraube nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Räumeinrichtung (15) ein mehrgängiges Gewinde ist.
15. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gewinde (10) einen
Außendurchmesser (Dv) hat, der etwa dem 1,17- bis l,25fachen
des Durchmessers der Bohrung im Mauerwerk oder im Beton entspricht, die die Distanzschraube (1) aufnimmt.
16. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Steigung (p)
zumindest des zweiten Gewindes (10) zum Durchmesser einer Bohrung im Mauerwerk oder im Beton zur Aufnahme der Distanzschraube
(1) zwischen 0,40 und 0,45 beträgt.
17. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Schnittiefe
des zweiten Gewindes (10) in einer Bohrung im Mauerwerk oder im Beton zur Aufnahme der Distanzschraube (1) zur Steigung
(p) des zweiten Gewindes mindestens 0,5 beträgt.
18. Distanzschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzschraube in bezug
auf eine Bohrung im Mauerwerk oder im Beton, in die sie eingeschraubt wird, so gestaltet ist, daß ein Freiraumvolumen
zwischen dem Gewindegrund und der Bohrungswand etwa das 2,8fache des durch das zweite Gewinde (10) im vorderen
Abschnitt (9) erreichten Abriebvolumens ist.
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DE (1) | DE29611749U1 (de) |
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