DE29720751U1 - Anchor screw and screw connection - Google Patents
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Description
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Ankerschraube und SchraubverbindungAnchor screw and screw connection
Die Erfindung betrifft eine Ankerschraube, deren Kopf innenliegende Angriffsflächen für ein Werkzeug aufweist und deren Schaft mit einem Schneidgewinde ausgestattet ist, sowie eine Schraubverbindung, bei der eine Ankerschraube in einen harten Werkstoff wie Beton oder Backstein eingreift.The invention relates to an anchor screw, the head of which has internal engagement surfaces for a tool and the shaft of which is equipped with a cutting thread, as well as a screw connection in which an anchor screw engages in a hard material such as concrete or brick.
Ihrem Namen entsprechend dienen Ankerschrauben dazu, beispielsweise den Rahmen einer Tür oder eines Fensters im umliegenden Mauerwerk zu verankern. Eine wichtige Eigenschaft einer Ankerschraube ist ihre universelle Verwendbarkeit bei verschiedenen Mauerwerkstoffen, wie beispielsweise Beton, Kalksandstein, Vollziegel, Gitterziegel, Leichtbeton oder Bims, sowie verschiedenen Rahmenwerkstoffen wie Holz, Metall oder PVC. Außerdem soll mit einer Ankerschraube eine spannungsfreie Abstandsmontage, bei der zwischen Mauerwerk und Rahmen eine Lücke bleibt, möglich sein. Bekannte Ankerschrauben weisen an ihrem Schaft ein durchgehendes Schneidgewinde auf, dessen Flanken in einer von der Gewindespitze ausgehenden Schneidzone eine geringere Flankentiefe als im übrigen Teil des Gewindes aufweisen. Außerdem sind die Gewindeflanken in regelmäßigen Abständen durch Ausnehmungen unterbrochen, die von zwei Schneidnuten herrühren,As their name suggests, anchor screws are used to anchor the frame of a door or window in the surrounding masonry, for example. An important property of an anchor screw is its universal usability with various masonry materials, such as concrete, sand-lime brick, solid brick, lattice brick, lightweight concrete or pumice, as well as various frame materials such as wood, metal or PVC. An anchor screw should also enable stress-free spaced assembly, in which a gap remains between the masonry and the frame. Known anchor screws have a continuous cutting thread on their shaft, the flanks of which have a smaller flank depth in a cutting zone starting from the thread tip than in the rest of the thread. In addition, the thread flanks are interrupted at regular intervals by recesses that result from two cutting grooves.
welche gleichsinnig zum Gewinde und mit größerer Steigung als dieses helixförmig um den Schaft umlaufen. Die Tiefe der Schneidnuten entspricht der Flankentiefe des Gewindes, so daß die Schneidnuten bis zum Gewindegrund, also bis zum Kerndurchmesser des Schaftes reichen. Die Schneidnuten erstrecken sich über die volle Länge des Schaftes.which run helically around the shaft in the same direction as the thread and with a greater pitch than the thread. The depth of the cutting grooves corresponds to the flank depth of the thread, so that the cutting grooves reach to the thread base, i.e. to the core diameter of the shaft. The cutting grooves extend over the full length of the shaft.
Am der Gewindespitze gegenüberliegenden Ende des Schaftes besitzen Ankerschrauben einen Kopf. Bekannt sind Ankerschrauben mit verschiedenen, auf den Einsatzzweck abgestimmten Kopfformen. Für Holzrahmen ist ein Kopf vorgesehen, der mit einer sich konusförmig erweiternden Auflagefläche am Schaft anschließt und in eine zylindrisch geformte Kopfmantelfläche übergeht. Der Durchmesser der Kopfmantelfläche entspricht dabei dem Gewindeaußendurchmesser. Ein solcher Kopf ist dazu geeignet, im Holz des Rahmens versenkt zu werden.Anchor screws have a head at the end of the shaft opposite the thread tip. Anchor screws are known to have different head shapes tailored to the intended use. For wooden frames, a head is provided that connects to the shaft with a conically widening support surface and merges into a cylindrically shaped head surface. The diameter of the head surface corresponds to the outer diameter of the thread. Such a head is suitable for being countersunk into the wood of the frame.
Für PVC-Rahmen - egal ob mit oder ohne innenliegenden Metallrohrrahmen - ist ein Kopf vorgesehen, der zum Schaft hin eine plane Auflagefläche aufweist, deren Durchmesser größer als der Gewindeaußendurchmesser ist und an welche sich eine konusförmig erweiternde Kopfmantelfläche anschließt. Solch ein Kopf liegt auf der Rahmenoberfläche auf, statt in ihr versenkt zu werden.For PVC frames - whether with or without an internal metal tube frame - a head is provided that has a flat support surface towards the shaft, the diameter of which is larger than the outer thread diameter and which is connected to a conically widening head surface. Such a head rests on the frame surface instead of being sunk into it.
Beide Köpfe weisen innenliegende Werkzeugangriffsflächen für den Eingriff eines TORX-Werkzeuges auf. Der letztgenannte Kopf für Kunststoffrahmen weist bei gleichem Kern- und Gewinde-Außendurchmesser einen größeren Eingriff auf, als der erstgenannte Kopf für Holzrahmen, so daß mit dem Kopf für Kunststoffrahmen größere Drehmomente übertragen werden können, als mit demjenigen für Holzrahmen. Both heads have internal tool engagement surfaces for the engagement of a TORX tool. The latter head for plastic frames has a larger engagement than the former head for wooden frames with the same core and thread outer diameter, so that greater torques can be transmitted with the head for plastic frames than with the one for wooden frames.
Auf seiten des Anwenders haben die verschiedenen Kopfformen den Nachteil, daß für die verschiedenen Anwendungsfälle verschiedene Arten von Ankerschrauben vorrätig gehalten werden müssen. Auch für einen Hersteller von Verbindungselementen wie Ankerschrauben ist es nachteilig, verschiedene Varianten in entsprechend kleineren Stückzahlen herzustellen.For the user, the different head shapes have the disadvantage that different types of anchor screws have to be kept in stock for different applications. It is also disadvantageous for a manufacturer of fasteners such as anchor screws to produce different variants in correspondingly smaller quantities.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine universell einsetzbare Ankerschraube zu schaffen, die sich leicht verarbeiten läßt.The invention is therefore based on the object of creating a universally applicable anchor screw that is easy to process.
Gelöst wird die Aufgabe von einer Ankerschraube mit einem Kopf mit innenliegendem Werkzeugeingriff und planer Auflagefläche, deren Durchmesser im wesent-The task is solved by an anchor screw with a head with internal tool engagement and flat support surface, the diameter of which is essentially
lichen dem Qewindeaußendurchmesser entspricht, und an die sich eine zur Stirnfläche des Kopfes schwach konusförmig erweiternde Kopfmantelfläche anschließt.ally corresponds to the outside diameter of the thread and to which a head surface widens slightly conically towards the front surface of the head.
Eine Ankerschraube mit einem derartigen Kopf ist universell sowohl für Holz als auch für Kunststoffrahmen einsetzbar und kann insbesondere in Holz-, Kunststoffoder Metallrahmen voll oder teilversenkt werden oder auf Metall- oder Kunststoffrahmen aufliegen. Durch die Versenkbarkeit des Kopfes kann die Ankerschraube auch in schräg zur Rahmenoberfläche verlaufenden Bohrungen eingesetzt werden. Außerdem kann das Maß des Werkzeugeingriffs größer ausfallen, als bei den bekannten Holzankerschrauben, so daß größere Drehmomente sicherer übertragen werden können und eine deutlich höhere Standzeit der Werkzeuge (Bits) erreicht wird. Gegenüber den bekannten PVC-Ankerschrauben erfordert der Kopf einen geringeren Materialeinsatz. Die Ankerschraube bietet also bei minimalem Materialeinsatz im Kopf ein größtmögliches maximales Antriebsdrehmoment.An anchor screw with such a head can be used universally for both wood and plastic frames and can be fully or partially countersunk in wood, plastic or metal frames or can rest on metal or plastic frames. Because the head can be countersunk, the anchor screw can also be used in holes that run at an angle to the frame surface. In addition, the extent of the tool engagement can be greater than with the well-known wood anchor screws, so that larger torques can be transmitted more reliably and a significantly longer service life of the tools (bits) is achieved. Compared to the well-known PVC anchor screws, the head requires less material. The anchor screw therefore offers the greatest possible maximum drive torque with minimal material use in the head.
Aufgrund ihrer universellen Einsetzbarkeit erspart es die universell einsetzbare Ankerschraube dem Anwender, verschiedene Ankerschrauben für verschiedene Einsetzgebiete auf Vorrat zu halten. Auf der anderen Seite kann ein Hersteller der Ankerschraube einen Typ in größerer Stückzahl und damit kostengünstiger produzieren. Due to its universal applicability, the universal anchor screw saves the user from having to keep different anchor screws in stock for different areas of application. On the other hand, a manufacturer of the anchor screw can produce one type in larger quantities and thus more cost-effectively.
Bevorzugt wird eine Ankerschraube, bei der die Konussteigung der Kopfmantelfläche in Längsrichtung der Ankerschraube ca. 20% bzw. 1/5 beträgt. Der Durchmesser der Auflagefläche entspricht vorzugsweise dem 0,8 bis 1,0-fachen und die Kopfhöhe vorzugsweise einem Drittel des Gewindeaußendurchmessers.An anchor screw is preferred in which the cone pitch of the head surface in the longitudinal direction of the anchor screw is approximately 20% or 1/5. The diameter of the support surface preferably corresponds to 0.8 to 1.0 times and the head height preferably to one third of the thread outer diameter.
Die Lösung der Aufgabe besteht auch in einer Ankerschraube insbesondere der vorbeschriebenen Art, welche einen Gewindeschaft mit helixförmig umlaufenden Schneidnuten aufweist und sich dadurch auszeichnet, daß der Schaft in einem an den Kopf anschließenden Abschnitt keine und im übrigen mehr als drei Schneidnuten aufweist, deren Tiefe geringer als die Flankentiefe des Gewindes ist. Bevorzugt wird eine Ankerschraube der vorstehenden Art mit einem von der Schaftspitze ausgehenden ersten Abschnitt mit verringerter Flankentiefe, deren Länge dem vierbis siebenfachen und besonders bevorzugt dem fünf- bis sechsfachen des Gewindeaußendurchmessers entspricht. Die bevorzugte Ankerschraube weist - bei konstantem Kerndurchmesser - drei Abschnitte auf: einen ersten Abschnitt mit Schneidnuten und verringerter Flankentiefe, einen zweiten Abschnitt mit Schneidnuten und voller Flankentiefe und einen dritten, bis zum Kopf reichenden AbschnittThe solution to the problem also consists in an anchor screw, in particular of the type described above, which has a threaded shaft with helical cutting grooves and is characterized in that the shaft has no cutting grooves in a section adjoining the head and more than three cutting grooves in the rest, the depth of which is less than the flank depth of the thread. An anchor screw of the above type is preferred with a first section starting from the shaft tip with a reduced flank depth, the length of which corresponds to four to seven times and particularly preferably five to six times the outer thread diameter. The preferred anchor screw has - with a constant core diameter - three sections: a first section with cutting grooves and reduced flank depth, a second section with cutting grooves and full flank depth and a third section reaching up to the head.
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mit vollem Gewinde ohne Schneidnuten. Die beiden mit Schneidnuten versehenen Abschnitte, nämlich der erste und zweite Abschnitt, bilden zusammen die Schneidzone der Ankerschraube.with full thread without cutting grooves. The two sections with cutting grooves, namely the first and second sections, together form the cutting zone of the anchor screw.
Eine solche Ankerschraube - insbesondere in ihrer bevorzugten Variante - kann gegenüber herkömmlichen Ankerschrauben unter ansonsten gleichen Bedingungen mit einem erheblich geringeren Einschraubmoment verarbeitet werden. Damit sinkt der Bit-Verschleiß sowie die Gefahr einer Überlastung sowohl des Werkzeugs einschließlich Antrieb als auch der Ankerschraube.Such an anchor screw - especially in its preferred variant - can be processed with a significantly lower screwing torque than conventional anchor screws under otherwise identical conditions. This reduces bit wear and the risk of overloading both the tool including the drive and the anchor screw.
Konkret sinkt das zum Einschrauben der bevorzugten Ankerschraube erforderliche Einschraubmoment bei besonders hartem Wandmaterial, wie beispielsweise Beton, auf ungefähr die Hälfte des früher üblichen Wertes. Da das erforderliche Einschraubmoment mit der Einschraubtiefe zunimmt, war es früher erforderlich, die Länge der Ankerschraube so zu wählen, daß die minimale Einschraubtiefe zwar erreicht, aber nicht wesentlich überschritten wurde. Damit war für praktisch jeden Anwendungsfall eine Ankerschraube mit unterschiedlicher Schaftlänge erforderlich. Durch das erheblich verringerte Einschraubmoment ist eine genaue Auswahl der Schaftlänge kaum noch erforderlich; es können vielmehr regelmäßig die Ankerschrauben mit der längsten Schaftlänge eingesetzt werden, ohne die Ankerschraube zu überlasten.Specifically, the screwing torque required to screw in the preferred anchor screw in particularly hard wall materials, such as concrete, drops to approximately half the previously usual value. Since the required screwing torque increases with the screwing depth, it was previously necessary to choose the length of the anchor screw so that the minimum screwing depth was reached but not significantly exceeded. This meant that an anchor screw with a different shaft length was required for practically every application. Due to the significantly reduced screwing torque, a precise selection of the shaft length is hardly necessary anymore; instead, the anchor screws with the longest shaft length can be used regularly without overloading the anchor screw.
Bei der bevorzugten Variante der Ankerschraube kommt hinzu, daß der erste Abschnitt mit verringerter Flankentiefe länger ist, als die minimale Einschraubtiefe in Beton. Solange die Ankerschraube nur mit ihrem ersten Abschnitt in eine Betonwand eingeschraubt wird, verringert sich das dazu erforderliche Einschraubmoment noch einmal erheblich. Da der erste Abschnitt länger als die minimal erforderliche Einschraubtiefe für Beton ist und das in der Flankentiefe reduzierte Gewinde des ersten Abschnitts in einem so harten Werkstoff wie Beton mehr als ausreichend trägt, reicht es, die Ankerschraube nur mit ihrem ersten Abschnitt in Beton einzuschrauben, was im Vergleich zum früher Üblichen mit erheblich verringertem Einschraubmoment gelingt. Untersuchungen haben ergeben, daß die Verringerung des erforderlichen Einschraubmomentes auch bei nicht verringerter Flankentiefe nicht nur auf die Erhöhung der Schneidnutenanzahl zurückzuführen ist, sondern im Zusammenspiel mit dieser Maßnahme auch auf die Verringerung der Schneidnuttiefe, die nun nicht mehr bis auf den Gewindegrund reicht. Die Verringerung der Schneidnuttiefe führt zu weniger tiefen Kerben in den Flanken, so daß sich in diesen beim Einschneiden des Gewindes nur vergleichsweise feinkörniges Material absetzen kann.In the preferred variant of the anchor screw, the first section with reduced flank depth is longer than the minimum screw-in depth in concrete. As long as the anchor screw is only screwed into a concrete wall with its first section, the screw-in torque required is reduced considerably. As the first section is longer than the minimum screw-in depth required for concrete and the thread of the first section with reduced flank depth is more than sufficient in a material as hard as concrete, it is sufficient to screw the anchor screw into concrete with only its first section, which is achieved with a considerably reduced screw-in torque compared to what was previously usual. Studies have shown that the reduction in the required screw-in torque, even when the flank depth is not reduced, is not only due to the increase in the number of cutting grooves, but in conjunction with this measure also to the reduction in the cutting groove depth, which no longer reaches to the base of the thread. The reduction in the cutting groove depth leads to less deep notches in the flanks, so that only comparatively fine-grained material can settle in them when the thread is cut.
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Gleichzeitig hat die Verringerung der Schneidnuttiefe zur Folge, daß die volle Flankentragfähigkeit erhalten bleibt, da die Flanken nicht bis auf den Gewindegrund eingekerbt sind. Damit bleibt das tragende Gewinde unverändert.At the same time, the reduction in the cutting groove depth means that the full flank load-bearing capacity is retained, since the flanks are not notched down to the thread base. The load-bearing thread therefore remains unchanged.
Bevorzugt werden Ankerschrauben, welche sechs Schneidnuten aufweisen und deren erster Abschnitt bei einem Gewindedurchmesser von 7,5 mm vorzugsweise ca. 40 mm beträgt. Eine weiter bevorzugte Variante dr Ankerschraube zeichnet sich dadurch aus, daß der Schaft zwischen dem ersten Abschnitt und dem kopfnahen Abschnitt einen zweiten Abschnitt aufweist, in dem das Gewinde die volle Flankentiefe itp|anlce) aufweist und mit Schneidnuten versehen ist, und dessen Länge dem ca. vierfachen des Gewindeaußendurchmessers entspricht. Bei einer Ankerschraube mit 7,5 mm Gewindeaußendurchmesser beträgt die Länge des zweiten Schaftabschnitts vorzugsweise ca. 30 mm. Die Länge der mit Schneidnuten versehenen Schneidzone (ersterund zweiter Abschnitt) beträgt dann insgesamt vorzugsweise ca. 70 mm. Der übrige Gewindeschaft bis zum Kopf des Ankerschraubes weist keine Schneidnuten auf.Anchor screws are preferred which have six cutting grooves and whose first section is preferably approximately 40 mm with a thread diameter of 7.5 mm. A further preferred variant of the anchor screw is characterized in that the shaft has a second section between the first section and the section near the head, in which the thread has the full flank depth ( pitch ) and is provided with cutting grooves, and whose length corresponds to approximately four times the outer thread diameter. For an anchor screw with an outer thread diameter of 7.5 mm, the length of the second shaft section is preferably approximately 30 mm. The length of the cutting zone provided with cutting grooves (first and second section) is then preferably approximately 70 mm in total. The rest of the threaded shaft up to the head of the anchor screw has no cutting grooves.
Aus dem Zusammenspiel der optimierten Kopf- und Schaftform der Ankerschraube ergibt sich, daß zum einen das Drehmoment, mit welchem die Schraube angetrieben werden kann, größer ist als bisher üblich, zum anderen aber das erforderliche (Einschraub-)Drehmoment erheblich geringer als bisher ist. Die Sicherheit gegen Überlastung der Ankerschraube ist damit in doppelter Hinsicht verbessert. Damit wird die Ankerschraube auch universeller einsetzbar, da nun Ankerschrauben mit großer Schaftlänge auch dort einsetzbar sind, wo bisher eine kürzere Ankerschraube eingesetzt wurde, um deren maximal mögliches Einschraubmoment nicht zu überschreiten.The interaction of the optimized head and shaft shape of the anchor screw means that, on the one hand, the torque with which the screw can be driven is greater than usual, but, on the other hand, the required (screwing-in) torque is considerably lower than before. The safety against overloading of the anchor screw is thus improved in two respects. This also makes the anchor screw more universally usable, since anchor screws with a long shaft length can now also be used where a shorter anchor screw was previously used, in order not to exceed its maximum possible screwing-in torque.
Die Erfindung besteht auch in einer Schraubverbindung, bei der eine Ankerschraube ausschließlich mit dem ersten Abschnitt in einen harten Werkstoff wie Beton oder Backstein unmittelbar eingeschraubt ist. Eine solche Schraubverbindung läßt sich mit einem - gemessen am Werkstoff - besonders niedrigen Einschraubmoment herstellen, da nur der Schaftabschnitt mit verringerter Gewindeflankentiefe in den harten Werkstoff eingreift. Da der erste Schaftabschnitt aber länger ist, als die Mindesteinschraubtiefe in den harten Werkstoff und ein Ausreißen des Gewindes aufgrund der Härte des Werkstoffs nicht auftritt, ist die Schraubverbindung sicher.The invention also consists in a screw connection in which an anchor screw is screwed directly into a hard material such as concrete or brick with only the first section. Such a screw connection can be produced with a particularly low screw-in torque - measured against the material - since only the shaft section with a reduced thread flank depth engages the hard material. However, since the first shaft section is longer than the minimum screw-in depth in the hard material and the thread does not tear out due to the hardness of the material, the screw connection is secure.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ankerschraube soll nun im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert werden. Die Figuren der Zeichnungen zeigen inAn embodiment of the anchor screw according to the invention will now be explained in more detail below with the aid of a drawing. The figures in the drawings show
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eine Seitenansicht der Ankerschraube,a side view of the anchor screw,
den in Figur 1 bezeichneten Querschnitt durch den Schaft der Ankerschraube,the cross-section through the shaft of the anchor screw shown in Figure 1,
verschiedene Anwendungsfälle für die Ankerschraube aus Fig. 1 und 2 und indifferent applications for the anchor bolt from Fig. 1 and 2 and in
eine Schraubverbindung mit der Ankerschraube aus Fig. 1 und 2 in einem insbesondere harten Werkstoff.a screw connection with the anchor screw from Fig. 1 and 2 in a particularly hard material.
Die in Figur 1 abgebildete Ankerschraube 10 besitzt einen Kopf 12 und einen Schaft 14.The anchor screw 10 shown in Figure 1 has a head 12 and a shaft 14.
Der Schaft 14 ist durchgehend mit einem Schneidgewinde versehen, welches durch die in der Figur bezeichneten Maße Gewinde-Kerndurchmesser dKern, Gewinde-Außendurchmesser dgew und durch die Flankentiefe &idiagr;&rgr;^&eegr;^ = ^Qew ' ^Kern' : 2 gekennzeichnet ist. Der Schaft 14 hat die Schaftlänge 'schaft unc' we'st seiner Länge nach von der Gewindespitze ausgehend zum Kopf 1 2 hin drei Abschnitte auf, nämlich:The shaft 14 is provided with a cutting thread throughout, which is characterized by the dimensions shown in the figure: thread core diameter d core , thread outer diameter dg ew and by the flank depth &idiagr;&rgr;^&eegr;^ = ^Q ew ' ^core' : 2. The shaft 14 has the shaft length 'shank unc ' we ' st three sections along its length from the thread tip to the head 1 2, namely:
einen ersten Abschnitt 1 6, in dem das Gewinde gekerbte Flanken 1 8 geringerer Flankentiefe und damit auch einen geringeren Außendurchmesser aufweist, a first section 1 6 in which the thread has notched flanks 1 8 with a smaller flank depth and thus also a smaller outer diameter,
einen zweiten Abschnitt 20, bei dem das Gewinde den vollen Außendurchmesser und die volle Flankentiefe aufweist, die Flanken 18 des Gewindes aber wie im ersten Gewindeabschnitt 16 (der Schneidzone) durch Kerben unterbrochen sind, unda second section 20 in which the thread has the full outer diameter and the full flank depth, but the flanks 18 of the thread are interrupted by notches as in the first thread section 16 (the cutting zone), and
einen dritten, bis zum Kopf 12 reichenden Abschnitt 24, in dem sich das Gewinde aus dem zweiten Abschnitt 20 ohne Kerben fortsetzt (der aber bei relativ kurzen Schrauben entfallen kann).a third section 24 extending to the head 12, in which the thread from the second section 20 continues without notches (which can, however, be omitted in the case of relatively short screws).
Der erste und der zweite Abschnitt bilden zusammen eine Schneidzone der Ankerschraube 10. In der Schneidzone, also im ersten und zweiten Abschnitt sind die Gewindeflanken 1 8gekerbt. Die Kerben ermöglichen dasselbstfurchende Gewindeschneiden mit der Ankerschraube 10. Die Kerben rühren von sechs Schneidnuten 22 her, die gleichsinnig zum Gewinde und mit größerer Steigung als dieses helixförmig um den Schaft 14 umlaufen. Die Schneidnuten 22 manifestieren sich also in den Kerben der Gewindeflanken.The first and second sections together form a cutting zone of the anchor screw 10. In the cutting zone, i.e. in the first and second sections, the thread flanks 18 are notched. The notches enable self-tapping thread cutting with the anchor screw 10. The notches are created by six cutting grooves 22 that run helically around the shaft 14 in the same direction as the thread and with a greater pitch than the thread. The cutting grooves 22 are therefore manifested in the notches of the thread flanks.
Die Länge des ersten Abschnitts 1 6 beträgt beim Ausführungsbeispiel 40 mm und die des zweiten Abschnitts 20 beträgt 30 mm. Der Kerndurchmesser dKern des Schaftes beträgt knapp 5,5 mm und der Gewinde-Außendurchmesser dGew ca. 7,5 mm.The length of the first section 16 in the embodiment is 40 mm and that of the second section 20 is 30 mm. The core diameter d core of the shaft is just under 5.5 mm and the thread outer diameter d Gew is approximately 7.5 mm.
Im Querschnitt der Figur 2 ist zu erkennen, daß die Tiefe der Schneidnut 22 kleiner als die Flankentiefe ist, so daß die Schneidnut 22 nicht bis auf den Gewindegrund 26 bzw. den Gewinde-Kerndurchmesser reicht.In the cross section of Figure 2 it can be seen that the depth of the cutting groove 22 is smaller than the flank depth, so that the cutting groove 22 does not reach to the thread root 26 or the thread core diameter.
Nun zum Kopf 12 der Ankerschraube 10 (Fig. 1) Der Kopf 12 der Ankerschraube 10 schließt mit einer Kopf auf lagefläche 30 am Schaft 14 der Ankerschraube 10 an. Die Kopf auflagefläche ist bis auf einen Übergangsbogen 32 zum Schaft 14 hin plan und hat einen Außendurchmesser d^uf|, der dem Gewinde-Außendurchmesser dGew entspricht. An die Kopfauflagefläche 30 schließt sich eine gering konusförmig ausgebildete Kopfmantelfläche 36 an,Now to the head 12 of the anchor screw 10 (Fig. 1) The head 12 of the anchor screw 10 is connected to the shaft 14 of the anchor screw 10 with a head support surface 30. The head support surface is flat except for a transition curve 32 towards the shaft 14 and has an outside diameter d^ uf | which corresponds to the thread outside diameter d Gew . The head support surface 30 is followed by a slightly conical head surface 36,
deren Durchmesser zur Kopfstirnfläche 34 hin etwas zunimmt. Die Kopfstirnfläche 34 hat den Durchmesser dgtjrn. Der Abstand zwischen Kopfauflagefläche 30 und Kopfstirnfläche 34 ist die Kopfhöhe hKo f. Die Steigung der konusförmigen Kopfmantelfläche 36 ergibt sich aus ((dgtjrn - dAuf|) : (2hK f)) und beträgt beim Ausführungsbeispiel 20% bzw. 1/5.whose diameter increases slightly towards the head face 34. The head face 34 has the diameter dg tjrn . The distance between the head support surface 30 and the head face 34 is the head height h Ko f . The slope of the conical head surface 36 results from ((dg tjrn - d Auf |) : (2h K f )) and is 20% or 1/5 in the embodiment.
Der Kopf 1 2 weist inneliegende Werkzeugangriffsflächen für den Eingriff eines TORX®-Werkzeugs auf.The head 1 2 has internal tool engagement surfaces for the engagement of a TORX® tool.
Die Figuren 3 bis 8 zeigen die universelle Anwendbarkeit der in Fig. 1 und 2 abgebildeten Ankerschraube 10.Figures 3 to 8 show the universal applicability of the anchor screw 10 shown in Fig. 1 and 2.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Fensterrahmen 40 mit einer Ankerschraube 10. Der Rahmen 40 besteht aus einem Außenrahmen 42 aus PVC und einem Innenrahmen 44, der von einem rechteckigen Metallrohr gebildet wird. Die Ankerschraube 10 durchdringt sowohl den Außenrahmen 42 als auch den Innenrahmen 44. Der Kopf 1 2 der Ankerschraube 10 liegt mit ihrer Auflagefläche 30 auf der Oberfläche des Außenrahmens 42 auf. Sie ist also nicht versenkt. Der Kopf 1 2 der Ankerschraube 10 kann mit einer Abdeckkappe 50 abgedeckt werden.Fig. 3 shows a cross-section through a window frame 40 with an anchor screw 10. The frame 40 consists of an outer frame 42 made of PVC and an inner frame 44, which is formed by a rectangular metal tube. The anchor screw 10 penetrates both the outer frame 42 and the inner frame 44. The head 1 2 of the anchor screw 10 rests with its support surface 30 on the surface of the outer frame 42. It is therefore not countersunk. The head 1 2 of the anchor screw 10 can be covered with a cover cap 50.
Fig. 4 zeigt ebenfalls einen aus Metall-Innenrahmen 44 und PVC-Außenrahmen 42 bestehenden Fensterrahmen 40. Im Unterschied zu Fig. 3 ist die Ankerschraube 10Fig. 4 also shows a window frame 40 consisting of a metal inner frame 44 and a PVC outer frame 42. In contrast to Fig. 3, the anchor screw 10
ii *♦»·ii *♦»·
so weit in den Fensterrahmen 40 eingeschraubt, daß der Kopf 12 der Ankerschraube 10 in der Oberfläche des PVC-Außenrahmens 42 versenkt ist. Die Kopfstirnfläche 34 der Ankerschraube 10 schließt dabei bündig mit der Oberfläche des Kunststoff-Außenrahmens 42 ab. Abgedeckt werden kann die Kopfstirnfläche 34 der Ankerschraube 10 mit einer Abdeckkappe 52.screwed into the window frame 40 so far that the head 12 of the anchor screw 10 is countersunk in the surface of the PVC outer frame 42. The head face 34 of the anchor screw 10 is flush with the surface of the plastic outer frame 42. The head face 34 of the anchor screw 10 can be covered with a cover cap 52.
Fig. 5 zeigt den gleichen Rahmen 40 wie die Fig. 3 bis 4. Allerdings ist die Ankerschraube 10 in Fig. 5 so weit in den Rahmen 40 eingeschraubt, daß der Kopf 1 2 der Ankerschraube 10 mit ihrer Auflagefläche 30 auf der Oberfläche des Metall-Innenrahmens 44 aufliegt und damit ganz im Inneren des PVC-Außenrahmens 42 verschwindet. Oberhalb des Kopfes 1 2 weist der Außenrahmen 42 eine Öffnung 46 auf, durch die die Ankerschraube 10 in den Rahmen 40 eingesetzt ist. Diese Öffnung kann mit einer Abdeckkappe 54 verschlossen werden.Fig. 5 shows the same frame 40 as Fig. 3 to 4. However, the anchor screw 10 in Fig. 5 is screwed so far into the frame 40 that the head 1 2 of the anchor screw 10 rests with its support surface 30 on the surface of the metal inner frame 44 and thus disappears completely inside the PVC outer frame 42. Above the head 1 2, the outer frame 42 has an opening 46 through which the anchor screw 10 is inserted into the frame 40. This opening can be closed with a cover cap 54.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Holzrahmen 60. In diesen Holzrahmen 60 ist eine Ankerschraube 10 so eingeschraubt, daß deren Kopf 1 2 im Holzrahmen 60 versenkt ist. Die Kopf stirnfläche 34 der Ankerschraube 10 schließt dabei bündig mit der Oberfläche des Holzrahmens 60 ab. Der Kopf 12 der Ankerschraube 10 kann mit der aus Fig. 4 bekannten Abdeckkappe 52 abgedeckt werden.Fig. 6 shows a cross section through a wooden frame 60. An anchor screw 10 is screwed into this wooden frame 60 so that its head 12 is countersunk in the wooden frame 60. The head face 34 of the anchor screw 10 is flush with the surface of the wooden frame 60. The head 12 of the anchor screw 10 can be covered with the cover cap 52 known from Fig. 4.
Fig. 7 zeigt den gleichen Holzrahmen 60 wie Fig. 6. Im Unterschied zur Situation in Fig. 6 ist die Ankerschraube 10 jedoch weiter in den Holzrahmen 60 eingeschraubt, so daß auch die Kopfstirnfläche 34 in dem Holzrahmen 60 versenkt ist. Die oberhalb der Kopfstirnfläche 34 in dem Holzrahmen 60 verbleibende Öffnung ist mit der aus Fig. 5 bekannten Abdeckkappe 54 verschlossen.Fig. 7 shows the same wooden frame 60 as Fig. 6. In contrast to the situation in Fig. 6, however, the anchor screw 10 is screwed further into the wooden frame 60, so that the head end face 34 is also countersunk in the wooden frame 60. The opening remaining above the head end face 34 in the wooden frame 60 is closed with the cover cap 54 known from Fig. 5.
Fig. 8 zeigt wieder den Holzrahmen 60, der von einer Ankerschraube 10 schräg durchsetzt ist. Im Gegensatz zu den in den Fig. 3 bis 7 abgebildeten Anwendungsfällen verläuft damit die Kopfstirnfläche 34 nicht parallel zur Oberfläche des Holzrahmens 60. Die Ankerschraube 10 ist so weit in den Holzrahmen 60 eingeschraubt, daß die Kopfstirnfläche 34 unterhalb der Oberfläche des Holzrahmens 60 liegt, so daß sich oberhalb der Kopfstirnfläche 34 ein Loch im Holzrahmen 60 ergibt. Dieses Loch ist mittels einer Abdeckkappe 56 verschlossen.Fig. 8 again shows the wooden frame 60, through which an anchor screw 10 passes at an angle. In contrast to the applications shown in Figs. 3 to 7, the head face 34 does not run parallel to the surface of the wooden frame 60. The anchor screw 10 is screwed into the wooden frame 60 so far that the head face 34 lies below the surface of the wooden frame 60, so that a hole is formed in the wooden frame 60 above the head face 34. This hole is closed by means of a cover cap 56.
Fig. 9 zeigt eine Schraubverbindung, bei der der Rahmen 40 mittels der Ankerschraube 10 im Abstand zu einer aus einem harten Werkstoff, wie Beton oder Backstein, bestehenden Wand 70 befestigt ist. Fig. 9 zeigt zum einen, daß dieFig. 9 shows a screw connection in which the frame 40 is fixed by means of the anchor screw 10 at a distance from a wall 70 made of a hard material, such as concrete or brick. Fig. 9 shows, on the one hand, that the
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Ankerschraube 10 mit ihrem sich über die gesamte Länge des Schaftes 14 erstreckenden Gewinde für die Abstandsmontage von Bauteilen wie dem Rahmen 40 geeignet ist. Das Montieren beispielsweise eines Fensterrahmens in der entsprechenden Öffnung im Mauerwerk eines Gebäudes mit Hilfe der in Fig. 9 abgebildeten Schraubverbindung ist besonders einfach. Zunächst wird der Fensterrahmen in der Maueröffnung ausgerichtet. Dann wird eine Kernbohrung durch den Rahmen und ins Mauerwerk hinein gesetzt. Dazu muß der Rahmen an der entsprechenden Stelle nicht hinterfüttert werden. Schließlich wird die Ankerschraube 10 in die Kernbohrung eingeschraubt. Sie furcht sich dabei ihr Gewinde sowohl im Rahmen 40 als auch im Mauerwerk 70 selbst. Da auf diese Weise auch der Rahmen 40 im Gewindeeingriff mit der Ankerschraube 10 steht, ist der Abstand zwischen dem Rahmen 40 und der Oberfläche der Wand 70 festgelegt und kann selbst durch starkes Anziehen der Ankerschraube 10 nicht verringert werden. Daher ist ein Hinterfüttern des Rahmens 40 an den Stellen, an denen er mit der Wand 70 verbunden werden soll, nicht erforderlich. Da bei der in Fig. 9 dargestellten Schraubverbindung nur der erste Abschnitt 1 6 des Schaftes, bei dem die Flankentiefe des Gewindes reduziert ist, in die Wand 70 eingreift, läßt sich die Ankerschraube 10 trotz der Härte des Wandwerkstoffs mit einem relativ geringen Einschraubmoment einschrauben. Für die Sicherheit der Schraubverbindung ist es lediglich von Bedeutung, daß die Einschraubtiefe möglichst größer ist als die minimale Einschraubtiefe für den entsprechenden Wandwerkstoff. Dies läßt sich für Beton oder Backstein leicht erfüllen, da der erste Abschnitt 16 des Schaftes 14 länger ist als die minimale Einschraubtiefe für diese Werkstoffe.Anchor screw 10 with its thread extending over the entire length of the shaft 14 is suitable for the distance mounting of components such as the frame 40. Mounting, for example, a window frame in the corresponding opening in the masonry of a building using the screw connection shown in Fig. 9 is particularly simple. First, the window frame is aligned in the wall opening. Then a core hole is drilled through the frame and into the masonry. The frame does not have to be backed up at the corresponding point for this. Finally, the anchor screw 10 is screwed into the core hole. It grooves its thread in both the frame 40 and the masonry 70 itself. Since the frame 40 is also in threaded engagement with the anchor screw 10 in this way, the distance between the frame 40 and the surface of the wall 70 is fixed and cannot be reduced even by strongly tightening the anchor screw 10. Therefore, it is not necessary to backfill the frame 40 at the points where it is to be connected to the wall 70. Since in the screw connection shown in Fig. 9 only the first section 16 of the shaft, in which the flank depth of the thread is reduced, engages the wall 70, the anchor screw 10 can be screwed in with a relatively low screw-in torque despite the hardness of the wall material. For the safety of the screw connection it is only important that the screw-in depth is as large as possible than the minimum screw-in depth for the corresponding wall material. This can be easily achieved for concrete or brick, since the first section 16 of the shaft 14 is longer than the minimum screw-in depth for these materials.
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