DE29617847U1 - Schraube zur Befestigung von Werkstücken - Google Patents

Schraube zur Befestigung von Werkstücken

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Description

S 1143 GM P0205DE-GM Seite 1
Anmelder: SFS Industrie Holding AG, CH-9435 Heerbrugg
Gegenstand: Schraube zur Befestigung von Werkstücken
Die Neuerung betrifft eine Schraube zur Befestigung von Werkstücken, z.B. Beschlagen oder Beschlagteilen aus Metall oder Kunststoff, an einem Kunststoffhohlprofil, in welches gegebenenfalls ein Metallprofil eingesetzt ist, mit einem Kopf mit einem Werkzeugangriff, einem mit einem Gewinde versehenen Schaft sowie einem am freien Ende des Schaftes vorzugsweise mit einem Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnitt.
Solche Schrauben werden für den Einsatz hauptsächlich im Fenster- und Türenbau sowie im Fassadenbereich benötigt, wo Stockrahmen oder Flügelrahmen aus einem Kunststoffhohlprofil hergestellt sind. Wenn nur ein Kunststoffhohlprofil vorliegt, könnten an sich Schrauben mit einer Eindringspitze eingesetzt werden, da dann keinerlei Vorbohren erforderlich ist. Wenn aber in den Kunststoffhohlprofilen aus Gründen der Festigkeit und Stabilität eines Rahmens Metallprofile eingesetzt sind, müssen die Schrauben auch in diese Metallprofile eindringen, so daß ein Vorbohren erforderlich ist oder aber eine Schraube mit einem Bohrteil eingesetzt wird. Es ergeben sich dann aber wieder Probleme mit dem Einformen eines Gewindes in das Kunststoffhohlprofil und gegebenenfalls in das Metallprofil.
Die vorliegende Neuerung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Schraube der eingangs geschilderten Art zu schaffen, mit welcher sowohl im Bereich des Kunststoffhohlprofils als auch im Bereich des Metallprofils die optimalen Möglichkeiten für die Gewindeeinformung und für die überdrehsichere Halterung der Schraube gegeben sind.
Neuerungsgemäß gelingt dies dadurch, daß zwei Gewindeabschnitte unterschiedlichen Durchmessers auf dem Schaft vorgesehen sind, wobei auf einem an den Bohrteil anschließenden Gewindeeinformabschnitt der erste volle Gewindeabschnitt kleineren Durchmessers und unmittelbar daran anschließend der Gewindeabschnitt mit dem größeren Durchmesser ausgebildet ist und daß der Kerndurchmesser des Schaftes zumindest im voll ausgebildeten Bereich der beiden Gewindeabschnitte gleich groß ist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß ein optimaler Bohrdurchmesser gewählt werden kann,* ob dies nun durch einen an der Schraube ausgebildeten Bohrtei! gegeben ist oder durch ein anderes Bohrwerkzeug. Es kann dann ein Gewindeeinformabschnitt mit gutem Einformverhalten anschließen, da dieser Gewindeeinformabschnitt auf einen Metallteil abgestimmt werden
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kann. Beim Gewindeformen in einem Metallprofil kommt es auf das richtige Verhältnis von Bohrdurchmesser und Gewindeaußendurchmesser an. Für eine gute Halterung in den Wandungen des Kunststoffhohlprofils ist hingegen ein wesentlich höheres Verhältnis zwischen Gewindeaußendurchmesser und Kerndurchmesser vorteilhaft. Infolge des unmittelbar an den ersten Gewindeabschnitt kleineren Außendurchmessers anschließenden zweiten Gewindeabschnitt größeren Durchmessers wird dann lediglich noch das vom Einformabschnitt geformte und vom ersten Gewindeabschnitt ausgefüllte Gewinde durch den zweiten Gewindeabschnitt vergrößert. Das Gewinde des zweiten Gewindeabschnittes greift dann also tiefer in die Kunststoffwandungen ein. Es kann dabei nicht zu Überlastungen in den Wandungen des Kunststoffhohlprofils kommen, weil eine Vergrößerung des Kernloches infolge des durchgehend gleichen Kerndurchmessers unterbleibt.
Durch die Neuerung ist möglich geworden, eine Schraube exakt auf den speziellen Anwendungszweck auszugestalten, wobei diese auch dann einsetzbar ist, wenn eben nur ein Kunststoffhohlprofil vorliegt ohne zusätzliches Metallprofil.
Weiters wird vorgeschlagen, daß der Gewindeabschnitt mit dem kleineren Durchmesser über eine Länge von wenigstens einer Gewindesteigung geführt ist. Da in der Regel nur ein Metallprofil in ein Kunststoffhohlprofil eingesetzt ist und zum ordnungsgemäßen Eingriff der Schraube in das Metallprofil wenigstens ein Gewindegang ausreicht, kann auch bei unmittelbar an das Metallprofil anschließenden Wandungen des Kunststoffhohlprofils schon der Gewindeabschnitt mit dem größeren Durchmesser eingreifen.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Gewindeabschnitt mit dem kleineren Durchmesser über eine Länge von eineinhalb bis zwei Gewindesteigungen geführt ist. Es wird dann sichergestellt, daß das Metallprofil vom Gewindeabschnitt mit kleinerem Durchmesser zur Gänze durchdrungen wird.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Länge des als Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnittes wenigstens der Gesamtdicke des zu durchbohrenden Abschnittes des Kunststoffhohlprofils und des Metallprofils entspricht. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß der Gewindeabschnitt mit dem kleineren Durchmesser sicher in das Metallprofil eingreift und der Gewindeabschnitt mit dem größeren Durchmesser in allen zwischen der Oberfläche des Kunststoffhohlprofils und der Oberfläche des Metallprofils liegenden Wandungen des Kunststoffhohlprofils verankert ist. Es ist damit aber auch sichergestellt, daß die Wandungen des Kunststoffhohlprofils nicht ausgerissen werden. Der Bohrvorgang über den ganzen Bereich, der von der Schraube zu durchdringen ist, ist somit abgeschlossen, bevor der erste Gewindeabschnitt an der Oberfläche des Kunststoffhohlprofils eindringt.
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Weiters wird vorgeschlagen, daß die Summe der Länge des als Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnittes und des Gewindeeinformabschnittes kleiner ist als das lichte Innenmaß des Metallprofils. Damit ist gewährleistet, daß der Verschraubvorgang beendet werden kann, bevor die Spitze des Eindringabschnittes an der gegenüberliegenden Wandung des Metallprofil zur Anlage kommt.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsvariante ist vorgesehen, daß am Übergang zwischen dem Schaft und dem Kopf der Schraube ein zum Kopf hin kegelstumpfförmig sich erweiterender Schaftabschnitt ausgebildet ist, wobei sich der Gewindeabschnitt mit dem größeren Durchmesser auch über diesen Schaftabschnitt erstreckt, wobei das Gewinde im Schaftbereich und in dem sich kegelstumpfförmig erweiternden Schaftabschnitt den gleichen Gewindeaußendurchmesser aufweist. Das Gewinde ist dadurch bis nahe an den Kopf der Schraube herangeführt, so daß auch bei der Befestigung von relativ dünnen Werkstücken an einem Kunststoffhohlprofil immer gewährleistet ist, daß ein Gewindebereich auch in die erste Wandung des Kunststoffhohlprofils eingreift.
Weitere neuerungsgemäße Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine neuerungsgemäße Schraube in einer Seitenansicht;
Fig. 2 diese Schraube in einem Einsatzbeispiel zur Befestigung eines Beschlages einem Kunststoffhohlprofil mit einem eingesetzten Metallprofil.
Mit einer neuerungsgemäßen Schraube 1 sind Werkstücke, z.B. Beschläge 7 oder Beschlagteile aus Metal! oder Kunststoff, an einem Kunststoffhohlprofil 8, in welches gegebenenfalls ein Metallprofi! 9 eingesetzt ist, zu befestigen. Die Schraube 1 ist mit einem Kopf 4 mit einem Werkzeugangriff, einem mit einem Gewinde 3 versehenen Schaft 10 sowie einem am freien Ende des Schaftes 10 ausgebildeten, vorzugsweise als Bohrtei! ausgeführten Eindringabschnitt A mit einer Bohrschneide 2 versehen. Der Kopf 4 der Schraube 1 weist hier eine kegelstumpfförmige Unterseite 5 nach Art einer Senkkopfschraube auf. An dieser Unterseite sind Rippen 6 ausgebildet, welche das Eindrehmoment beim Festziehen der Schraube plötzlich und stark erhöhen und so eine Drehmomentabschaltung des Eintreibwerkzeuges zulassen und somit ein Überdrehen der Schrauben verhindern.
Auf dem Schaft 10 sind zwei Gewindeabschnitte C und D unterschiedlichen Durchmessers D2 bzw. D3 vorgesehen, wobei auf einem an den Eindringabschnitt A anschließenden Gewindeeinformabschnitt B der erste volle Gewindeabschnitt C kleineren Durchmessers D2 und unmit-
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telbar daran anschließend der Gewindeabschnitt D mit dem größeren Durchmesser D3 ausgebildet ist. Der Kerndurchmesser D4 des Schaftes 10 ist zumindest im voll ausgebildeten Bereich der beiden Gewindeabschnitte C und D durchgehend gleich groß. Vorteilhaft ist ein Gewinde 3 mit relativ spitzwinkligen Gewindeflanken vorgesehen, wobei die Gewindesteigung relativ groß ist. Es wäre auch denkbar, ein zweigängiges Gewinde vorzusehen, wobei dann auch die Möglichkeit besteht, den einen Gewindegang im Durchmesser kleiner als den anderen Gewindegang auszuführen. Auch in einem solchen Falle wären dann aber zumindest für den Gewindegang mit größerem Durchmesser zwei Gewindeabschnitte unterschiedlicher Durchmesser vorgesehen.
Der Durchmesser D1 des Bohrteiles A ist etwas größer als der Kerndurchmesser D4 des Schaftes 10 in den beiden Gewindeabschnitten C und D. Im Bereich des Gewindeeinformabschnittes B verringert sich also der Durchmesser vom Bohrdurchmesser D1 konisch auf den Kerndurchmesser D4, wobei gerade auch in diesem Bereich die Gewindehöhe von praktisch null ausgehend auf den Durchmesser D2 des ersten Gewindeabschnittes D2 zunimmt.
Der Gewindeabschnitt C mit dem kleineren Durchmesser D2 ist über eine Länge von wenigstens einer Gewindesteigung geführt. Vorteilhaft ist dieser Gewindeabschnitt C mit dem kleineren Durchmesser D2 über eine Länge von eineinhalb bis zwei Gewindesteigungen geführt.
Die Länge des als Bohrteil ausgeführten Eindringabschnittes A entspricht wenigstens der Gesamtdicke F des zu durchbohrenden Abschnittes des Kunststoffhohlprofils 8 und des Metallprofils 9. Die Summe aus der Dicke des zu befestigenden Beschlages 7 und der Gesamtdicke F des zu durchbohrenden Abschnittes abzüglich der Dicke der Wandung des Metallprofils 9 entspricht im wesentlichen der Länge L der Schraube 1 vom Kopf 4 bis zu dem vom Kopf 4 abgewandten Ende des Gewindeabschnittes D größeren Durchmessers D3. Der Gewindeabschnitt D kann somit in alle Wandungen des Kunststoffhohlprofils 8 einschließlich der unmittelbar dem Metallprofil 9 zugewandten Wandung eingreifen.
Die Summe der Länge des als Bohrteils ausgeführten Eindringabschnittes A und des Gewindeeinformabschnittes B ist kleiner ist als das lichte Innenmaß G des Metallprofils 9.
Am Übergang zwischen dem Schaft 10 und dem Kopf 4 der Schraube 1 ist ein zum Kopf 4 hin kegelstumpfförmig sich erweiternder Schaftabschnitt E ausgebildet. Der Gewindeabschnitt D mit dem größeren Durchmesser D3 erstreckt sich auch über diesen Schaftabschnitt E, wobei das Gewinde im Schaftbereich und in dem sich kegelstumpfförmig erweiternden Schaftabschnitt E den gleichen Gewindeaußendurchmesser D3 aufweist.
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In Rahmen der Neuerung sind verschiedene Ausführungsvarianten der Schraube möglich, wobei jedoch immer wesentlich ist, daß eben zwei Gewindeabschnitte unterschiedlichen Außendurchmessers, jedoch gleichen Kerndurchmessers aufeinanderfolgen.
Die neuerungsgemäße Schraube 1 kann auch mit einem Eindringabschnitt A in Form einer Eindringspitze ausgeführt werden, wobei dann jedoch die Löcher bei einem Einsatz eines zusätzlichen Metallprofils 9 vorgebohrt werden müssen. Die beiden Gewindeabsschnitte unterschiedlichen Durchmessers kommen dann aber in gleicher Weise zu einer optimalesn Wirkung.

Claims (6)

S 1143 GJyJ ·* P0205DE-GM Anmelder: SFS Industrie Holding AG, CH-9435 Heerbrugg Gegenstand: Schraube zur Befestigung von Werkstücken Schutzansprüche:
1. Schraube zur Befestigung von Werkstücken, z.B. Beschlagen oder Beschlagteilen aus Metall oder Kunststoff, an einem Kunststoffhohlprofil, in welches gegebenenfalls ein Metallprofil eingesetzt ist, mit einem Kopf mit einem Werkzeugangriff, einem mit einem Gewinde versehenen Schaft sowie einem am freien Ende des Schaftes ausgebildeten, vorzugsweise mit einem Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gewindeabschnitte (C, D) unterschiedlichen Durchmessers (D2, D3) auf dem Schaft (10) vorgesehen sind, wobei auf einem an den Eindringabschnitt (A) anschließenden Gewindeeinformabschnitt (B) der erste volle Gewindeabschnitt (C) kleineren Durchmessers (D2) und unmittelbar daran anschließend der Gewindeabschnitt (D) mit dem größeren Durchmesser (D3) ausgebildet ist und daß der Kerndurchmesser (D4) des Schaftes (10) zumindest im voll ausgebildeten Bereich der beiden Gewindeabschnitte (C, D) gleich groß ist.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (C) mit dem kleineren Durchmesser (D2) über eine Länge von wenigstens einer Gewindesteigung geführt ist.
3. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeabschnitt (C) mit dem kleineren Durchmesser (D2) über eine Länge von eineinhalb bis zwei Gewindesteigungen geführt ist.
4. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des als Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnittes (A) wenigstens der Gesamtdicke (F) des zu durchbohrenden Abschnittes des Kunststoffhohlprofils (8) und des Metallprofils (9) entspricht.
5. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Länge des als Bohrteil ausgebildeten Eindringabschnittes (A) und des Gewindeeinformabschnittes (B) kleiner ist als das lichte Innenmaß (G) des Metallprofils (9).
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6. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen dem Schaft (10) und dem Kopf (4) der Schraube (1) ein zum Kopf (4) hin kegelstumpfförmig sich erweiterender Schaftabschnitt (E) ausgebildet ist, wobei sich der Gewindeabschnitt (D) mit dem größeren Durchmesser (D3) auch über diesen Schaftabschnitt (E) erstreckt, wobei das Gewinde im Schaftbereich und in dem sich kegelstumpfförmig erweiternden Schaftabschnitt (E) den gleichen Gewindeaußendurchmesser (D3) aufweist.
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