DE29621922U1

DE29621922U1 - Bohrschraube

Info

Publication number: DE29621922U1
Application number: DE29621922U
Authority: DE
Original assignee: Mitek Industries GmbH
Current assignee: Mitek Industries GmbH
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2006-12-18

Description

96MIT1421DEG

Bohrschraube

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrschraube.

Die Verbindung von Holz und Stahlblech kann mittels Nägeln bewerkstelligt werden, wenn das Stahlblech ausreichend dünn ist. Wenn jedoch Holz mit dickerem Stahlblech verbunden werden soll, bestand die Notwendigkeit, zumindest das Blech vorzubohren. Vorbohren bedeutet jedoch zusätzliche Arbeitsgänge, weil nach dem Vorbohren die Hölzer und die Stahlbleche so zusammengehalten werden müssen, daß sie sich nicht gegeneinander verschieben können, bis die Stifte gesetzt sind, welche die Knoten zusammenhalten. Es besteht der Wunsch, einen solchen Arbeitsgang einzusparen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bohrschraube zu schaffen, die sich in Holz hineinbohren und im gleichen Arbeitsgang stärkeres Blech oder eine Stahlplatte durchbohren kann.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Bohrschraube mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die neue Bohrschraube kann insbesondere bei der Herstellung eines Holztragwerkknotens eingesetzt werden. Die zu verbindenden Hölzer weisen einen Schlitz auf, in den ein Knotenblech hineingeschoben und mittels der Bohrschraube quer verbunden wird. Die beiden Schaftabschnitte der Bohrschraube kommen dabei auf unterschiedlichen Seiten des Knotenblechs zu liegen und verankern sich im Holz.

Der Vorschub der Bohrschraube ist beim Bohrvorgang in Holz und in Stahl unterschiedlich. Um dies zu ermöglichen, ist die Bohrschraube zur Schaffung einer Vorbohrung gestaltet, so daß sich der vordere Schaftabschnitt darin frei drehen kann, um das Stahlblech zu durchbohren. Der vordere Schaftabschnitt bohrt sich dann im Holz jenseits des

Blechs, während sich das Gewinde des hinteren Schaftabschnitts in die Wandung der vorgebohrten Bohrung eingräbt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 und IA eine erste Ausführungsform einer

Bohrschraube,
Fig. 2 eine abgewandelte Einzelheit, nämlich eine

Bohrspitze, und
Fig. 3 das Eintreiben der Bohrschraube in Holz und

Knotenblech.

Fig. 1 und Fig. IA zeigen eine Bohrschraube 1, die eine Bohrspitze 2, einen vorderen Schaftabschnitt 3, einen hinteren Schaftabschnitt 4 und einen Schraubkopf 5 aufweist. Die Bohrspitze 2 umfaßt einen ersten Bohrabschnitt 11, bestehend aus zwei im Winkel zueinander angeordneten Schneiden, und einen zweiten Bohrabschnitt 12, bestehend aus zwei wegbrechbaren Flügelblechen. Die Bohrabschnitte 11 und 12 sind gestaffelt zueinander angeordnet, d.h. sie sind in Axialrichtung hintereinander und in Radialrichtung von innen nach außen angeordnet. Die Schneiden sind zum Bohren in Holz und Metall ausgebildet. Man kann deshalb von einer selbstschneidenden Stahl-Holzschraube 1 sprechen. Zwischen den beiden Schaftabschnitten 3 und 4 befindet sich noch eine Stufe 17, die beispielsweise einen Flankenwinkel von 45 Grad aufweisen kann.

Der vordere Schaftabschnitt 3 weist Holzgewinde 13 von beispielsweise 0,5 mm Breite und 2,5 mm Ganghöhe auf. Der Außendurchmesser dl beträgt beispielsweise 9 mm, während der Kerndurchmesser kl 8 mm beträgt. Der hintere Schaftabschnitt 4 weist ebenfalls ein Holzgewinde 14 auf, welches eine Breite von 0,8 mm und eine Ganghöhe von 2,5 mm besitzen kann. Der Außendurchmesser d2 des hinteren Schaftabschnittes 4 beträgt im angegebenen Ausführungsbeispiel 11 mm, während der Kerndurchmesser k2 hier mit dem Außendurchmesser dl übereinstimmt und 9 mm

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beträgt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel stimmt der Durchmesser Kl des ersten Bohrabschnitts 11 mit dem Kerndurchmesser kl des vorderen Schaftabschnitts 3 überein und auch der Außendurchmesser Dl des zweiten Bohrabschnittes 12 hat die gleiche Abmessung wie der Außendurchmesser dl des vorderen Schraubabschnitts 13. Diese Werte, Dl, dl einerseits, Kl und kl andererseits, brauchen aber nicht übereinzustimmen. Der Durchmesser Kl des ersten Bohrabschnittes 11 kann auch etwas größer als der Kerndurchmesser kl sein, ebenso kann der Durchmesser Dl des zweiten Bohrabschnittes 12 etwas größer als der Außendurchmesser dl oder der Kerndurchmesser k2 sein. Das Übermaß wird empirisch bestimmt und hängt von der Holzdichte ab, die bei dem Holztragwerk verwendet wird. Das zum Gegengewinde verformte Holzmaterial muß nämlich im Raum zwischen Bohrloch und Kern Platz finden.

Der Kopf 5 weist eine Imbusausbildung 15 auf, die relativ tief in den Kopf hineinreicht und Zahnflanken nachgebildet ist, wie am besten aus Fig. 1Ä ersichtlich. Eine derartige Ausbildung ist als "Torx-Antrieb" bekannt und ermöglicht, relativ hohe Drehmomente auf die Schraube 1 aufzubringen. Der Kopf besitzt einen kegelförmigen Übergang 16 zum Schraubschaft aus den beiden Abschnitten 3 und 4.

Es können auch anders ausgebildete Köpfe 5 verwendet werden, sofern diese geeignet sind, die hohen Drehmomente aufzunehmen.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Bohrspitze 2,

bestehend aus einem Einsatzplättchen 20 mit Schneidkanten 21 zur Bildung des ersten Bohrabschnitts 11 und flügelartigen Fortsätzen 22 zur Bildung des zweiten Bohrabschnitts 12. Die Fortsätze 22 sind über Sollbruchstellen 23 mit dem Bohrplättchen 20 verbunden. Das Bohrplättchen 20 selbst ist in einem Querschlitz 24 am vorderen Ende der Schraube 1 befestigt, beispielsweise durch Klemmung.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 der Bohrspitze 2 hat den Vorteil, daß das Material der Schraube 1 und das des Bohrplättchens 2 0 unterschiedlich sein kann, um den

jeweiligen Anforderungen besser angepaßt zu sein. Im allgemeinen wird man ein zäheres Material für den Schraubschaft als für die Bohrspitze verwenden, die hartes Material zum Schneiden in Stahl benötigt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Holztragwerkknoten während dessen Herstellung. Ein Knotenblech 3 0 ist in einen Schlitz von länglichen Holzbauteilen eingefügt, so daß ein vorderer Holzbauteilabschnitt 31 und ein rückwärtiger Holzbauteilabschnitt 32 unterschieden werden können. Die Dicke des rückwärtigen Abschnittes 32 entspricht der Länge des hinteren Schaftabschnittes 4 plus Schraubkopf 5, während die Länge des vorderen Schaftabschnittes 3 mit Bohrspitze 2 geringfügig kürzer ist als die Dicke des vorderen Holzbauteilabschnittes 31.

Wie in Fig. 1 oben dargestellt, wird die selbstschneidende Holzschraube 1 in den rückwärtigen Holzkörper 32 eingetrieben, wobei im Holz eine Bohrung 34 mit dem Durchmesser Dl gebildet wird. Die Bohrungsweite Dl kann, wie erwähnt, gleich dem Durchmesser dl oder etwas größer sein. Wenn die Bohrungsspitze 2 das Knotenblech 3 0 erreicht, wird darin eine Bohrung 35 mit dem Durchmesser Kl gebohrt. Es versteht sich, daß dabei der Vorschub der Bohrschraube 1 sehr klein ist, wobei" sich die Gewindegänge 13 frei in der Bohrung 34 drehen, ohne einzuschneiden. Wenn die Bohrungsspitze 2 durch das Blech 3 0 gedrungen ist, werden die Flügel 12 oder 22 erreicht, und diese brechen entlang ihrer Sollbruchstelle ab, und die Schraube 1 kann bis zum Erreichen der Gewindegänge 13 weiter vorrücken. Die Gewindegänge 13 greifen nunmehr in die im Blech 3 0 gebildete Bohrungswand 3 5 ein und ergeben eine gewisse Vorwärtsführung für die Schraube 1. Es wird eine Bohrung 3 3 mit dem Durchmesser Kl in dem vorderen Holzbauteilabschnitt 31 gebohrt, wobei sich die Gewindegänge 13 in die Bohrungswand eingraben. Die Schraube 1 wird weiter in die Holzbauteile hineingetrieben, bis die Schulter 17 an dem Knotenblech 30 zur Anlage kommt. Holz hat im allgemeinen genügende

Nachgiebigkeit, so daß auch der Schraubkopf 5 zum Verschwinden gebracht werden kann, wobei der kegelförmige Übergang 16 sehr behilflich ist.

Die erhaltene Struktur zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Schaftabschnitte 3 und 4 der Bohrschraube 1 infolge des einschneidenden Gewindes 13 und 14 in ihren jeweiligen Holzbauteilabschnitten 31, 32 verankert sind. Die in den Holzbauteilen montierten Bohrschrauben 1 werden infolge von Querlasten über das Knotenblech auf Schub beansprucht, was zu einem Biegemoment auf die Bohrschraube führt. Durch die gute Verankerung der Bohrschraube im Holz nimmt das Holz einen Teil dieses Biegemomentes auf, d.h. die Schraube wird durch das Holz versteift.

Da man den Schraubschaft relativ dick machen kann, besteht eine weitere bequeme Möglichkeit dazu, das Biegemoment aufzunehmen.

Claims

Schutzansprüche

1. Bohrschraube mit folgenden Merkmalen: eine Bohrspitze (2),

ein vorderer Schaftabschnitt (3),
ein hinterer Schaftabschnitt (4) und ein Schraubkopf (5);

die Bohrspitze (2) weist einen ersten Bohrabschnitt (11) zum Durchbohren auch eines stärkeren Blechs oder einer Stahlplatte (30) und einen zweiten Bohrabschnitt (12) zum Vorbohren einer Bohrung (34) im Holz auf; der vordere Schaftabschnitt (3) weist ein erstes Holzgewinde (13) mit einem ersten Kerndurchmesser (kl) und einem ersten Außendurchmesser (dl) und der hintere Schaftabschnitt (4) weist ein zweites Holzgewinde (14) mit einem zweiten Kerndurchmesser (k2) und einem zweiten Außendurchmesser (d2) auf;

der erste Außendurchmesser (dl) entspricht etwa dem zweiten Kerndurchmesser (k2);
der erste Bohrabschnitt (11) besitzt einen Außendurchmesser (Kl) ähnlich dem ersten Kerndurchmesser (kl), und der zweite Bohrabschnitt (12) hat einen Außendurchmesser (Dl) ähnlich dem ersten Außendurchmesser (dl) des vorderen Schaftabschnitts (3); der zweite Bohrabschnitt (12) ist so ausgebildet, daß er beim Durchbohren von stärkerem Blech oder einer Stahlplatte (30) unwirksam wird.

2. Bohrschraube nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bchrabschnitt (12) wegbrechbare Teile besitzt, die zum Wegbrechen beim Auftreffen auf das Blech oder die Stahlplatte (30) ausgebildet sind.

3. Bohrschraube nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (Kl) des ersten Bohrabschnittes (11) der Bohrspitze (2) etwas größer als der Kerndurchmesser (kl) des ersten Schaftabschnitts (3) und der Durchmesser (Dl) des zweiten Bohrabschnittes (12) der Bohrspitze etwas größer als der Außendurchmesser (dl) des ersten Schaftabschnittes (3) ist.

4. Bohrschraube nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspitze aus einem Bohrplättchen (20) besteht, das in einem Querschlitz (24) am vorderen Ende der Bohrschraube befestigt ist und wegbrechbare Flügel (22) aufweist.

5. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand des ersten Bohrabschnittes (11) vom zweiten Bohrabschnitt (12) die Dicke des Blechs oder der Stahlplatte (30) übersteigt.

6. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubkopf (5) einen kegelförmigen Übergang (16) zu dem Schraubschaft aufweist und eine Imbusausbildung (15) besitzt, die Zahnflanken nachbildet.

7. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehöhe des ersten vorderen Holzgewindes (13) kleiner als die Gewindehöhe des zweiten hinteren Holzgewindes (14) ist.