DE3617339A1 - Schraube, abdeckkappe fuer die schraube und praegestempel zur herstellung der schraube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube, eine Abdeckkappe für die Schraube und einen Prägestempel zur Herstellung der Schraube gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 5 bzw. 8.

Bei den Schrauben der betrachteten Art ist ein Kreuzschlitz mittels eines Prägestempels oder Kalt-Fließpreßstempels einge­ preßt, wobei bei Verwendung der Schraube im Bauwesen und vor allem bei der Möbelherstellung das Erfordernis besteht, den Schraubenkopf mit einer Kappe zu überdecken. Um die Kappe an der Schraube zu befestigen, ist es bekannt, an üblichen Kreuz­ schlitzschrauben eine Kopflochbohrung durchzuführen, in der die Abdeckkappe befestigt wird. Dabei handelt es sich um einen sehr aufwendigen Vorgang, bei dem keineswegs sichergestellt ist, daß die Abdeckkappe zuverlässig an dem Schraubenkopf gehalten wird.

Aus der DE-OS 33 37 535 ist bereits eine Kreuzschlitzschraube bekannt, bei der zwischen den Armen der Kreuzschlitzvertiefung zylindrische Profilzonen ausgebildet sind, in die ein zapfen­ förmiger Ansatz einer Abdeckkappe aufnehmbar ist. Bei dieser Ausbildung der bekannten Schraube erübrigt es sich zwar, zur Befestigung der Kappe in einem gesonderten Arbeitsgang eine Kopflochbohrung durchzuführen, jedoch ist mit dieser Ausbildung kein sicherer Sitz der Abdeckkappe gewährleistet, so daß sich diese bei Erschütterungen oder ähnlichen Einwirkungen, wie sie im Bauwesen und bei der Herstellung und Handhabung von Möbeln auftreten, von der Schraube lösen kann. Außerdem hat die be­ kannte Schraube den Nachteil, daß die Einprägung der Kreuz­ schlitzvertiefung bis in die Nähe des Schaftes verläuft, so daß ein Abdrehen bzw. Abreißen des Schraubenkopfes nicht auszu­ schliessen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Abdeckkappe auf einfache Weise an ihr befestigt werden kann und in dieser Lage sicher und zuverlässig gehalten ist, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen der Abdeckkappe praktisch ausgeschlossen ist. Außerdem sollen eine entsprechende Abdeckkappe und ein Prägestempel zur Herstellung der Schraube angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1, 5 und 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vor­ teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Schraube hat zwischen den Armen der Kreuz­ schlitzvertiefung ebene Zonen, die Seitenabschnitten eines Vierkants entsprechen. Zwischen diesen vier ebenen Flächen kann der zylindrische Ansatz einer zugehörigen Abdeckkappe im Klemm­ sitz aufgenommen werden, wobei der Ansatz einen Durchmesser hat, der geringfügig größer als die Breite des Vierkants ist. Die Abdeckkappe besteht aus einem elastischen Material, so daß der zylindrische Ansatz leicht in den ausgesparten Kern des Kreuzschlitzes eingeführt werden kann und dort im Klemmsitz ge­ halten ist. Der Durchmesser des Schraubenkopfes nimmt von des­ sen Oberseite aus zunächst zu, um sich nach Erreichen des maxi­ malen Durchmessers allmählich zu verringern, wobei der maximale Durchmesser des Schraubenkopfes geringfügig größer als der ent­ sprechende Durchmesser eines abgewinkelten Randabschnitts der zugehörigen Abdeckkappe ist. Die Abdeckkappe kann durch diese Formgebung des Schraubenkopfes leicht auf diesen aufgeschoben und durch Ausüben eines geringfügigen Druckes bis in die Ent­ stellung gebracht werden, in der der abgewinkelte Randabschnitt der elastischen Abdeckkappe unter Spannung an dem Bereich größten Durchmessers des Schraubenkopfes anliegt.

Mit der erfindungsgemäßen Schraube wird eine doppelte Sicherung der Abdeckkappe erzielt, so daß diese sich auch bei größeren Erschütterungen nicht in unerwünschter Weise von der Schraube lösen kann. Neben dem guten Halt der Abdeckkappe ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung sichergestellt, daß das Drehmoment des Kreuzschlitzes nicht verschlechtert, sondern eher vergrös­ sert ist, da durch den eingeprägten Vierkant die Kreuzschlitze stabilisiert und abgestützt sind. Die bei den üblicherweise anzutreffenden Kreuzschlitzschrauben zwischen den Armen der Kreuzschlitze verbleibenden Ecken stellen bei Einsatz von Motorschraubern Schwachstellen dar, die leicht beschädigt wer­ den können und bei der erfindungsgemäßen Schraube vermieden sind.

Mit Vorteil ist vorgesehen, daß der Schraubenkopf zunächst in einen sich kegelstumpfförmig verjüngenden Bund übergeht, an den sich der eigentliche Schraubenschaft anschließt. Durch diese Formgebung ist die Festigkeit der Schraube erhöht, da sich die Kreuzschlitzvertiefung in dem verbreiterten oberen Endabschnitt der Schraube befindet. Wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Kreuzschlitzvertiefung eine geringe Eindringtie­ fe, vorzugsweise 4,5 mm, hat, endet diese in einem beträchtli­ chen Abstand oberhalb des Schraubenschaftes, so daß ein Abreis­ sen bzw. Abdrehen des Schraubenkopfes praktisch ausgeschlossen ist.

Schrauben der betrachteten Art werden häufig in sogenannte Rahmendübel eingedreht. Derartige Rahmendübel haben eine Rohr­ form mit einem in Längsrichtung durchgehenden und einem gegen­ überliegenden, kurzen Schlitz, damit sich die Dübel beim Ein­ schlagen in ein zu eng gebohrtes Loch ohne Beschädigung des Bauteils zusammenziehen können. Die erfindungsgemäße Schraube kann an der Unterseite des Schraubenkopfes eine umlaufende Nut zur Aufnahme des oberen Randabschnitts eines derartigen Dübels aufweisen, wobei auch der sich kegelstumpfförmig verjüngende Bund unterhalb des Schraubenkopfes in vorteilhafter Weise mit dem Dübel zusammenwirkt, so daß beim Anziehen der Schraube keine Probleme auftreten können.

Die geringe Eindringtiefe der Kreuzschlitzvertiefung ermöglicht es zudem, Schrauben mit besonders geringer Kopfhöhe einzu­ setzen.

Die erfindungsgemäße Abdeckkappe besteht, wie bereits oben er­ wähnt ist, aus einem elastischen Material und hat einen abge­ winkelten Randabschnitt mit einem in Richtung des freien Endes zunehmenden Durchmesser, wobei der minimale Durchmesser des Randabschnitts geringfügig kleiner ist als der maximale Durch­ messer des aufzunehmenden Schraubenkopfes. Der zylindrische Ansatz hat zweckmäßigerweise einen Vollquerschnitt und eine glatte Umfangsfläche, wodurch ein fester Sitz in dem ausgespar­ ten Kern des Kreuzschlitzes sichergestellt ist, wenn der Durch­ messer des zylindrischen Ansatzes um ein geeignetes Maß größer ist als der Abstand der ebenen Seitenabschnitte des Vierkants.

Das Profil des erfindungsgemäßen Prägestempels ist durch den zentralen Vierkant und die vier an den Ecken des Vierkants an­ geordnete Flügelstege gebildet, wobei der Vierkant im Über­ gangsbereich zu den Flügelstegen abgerundet ist. Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, daß der Flankenwinkel der Flügelstege gegenüber der Achse des Vierkants etwa 21° beträgt, daß der Vierkant in eine stumpfwinklige Spitze mit einem Öffnungswinkel von etwa 128° übergeht, daß die Flügelstege eine Breite von etwa 1,7 mm haben, daß die ebenen Seitenabschnitte des Vier­ kants einen Abstand von etwa 3,5 mm haben, während der maximale Abstand der einander gegenüberliegenden abgerundeten Übergangs­ bereiche etwa 3,8 mm beträgt, und daß die gesamte Stempelhöhe etwa 4,5 mm beträgt, wobei der genormte Kreuzschlitzaußendurch­ messer von 7,2 mm unverändert beibehalten bleibt. Eine mit einen derartigen Prägestempel hergestellte Schraube hat eine große Stabilität, bei der ein sogenanntes Werkzeugausreißen mit Sicherheit vermieden ist. Der Prägestempel ist für die Massen­ fertigung im Kalt-Fließpreßverfahren geeignet.

Der derart bemessene Vierkant stellt eine ideale Aufnahme für die erfindungsgemäße Abdeckkappe dar, wenn ihr zylindrischer Ansatz einen Durchmesser von 4 mm und eine Länge von etwa 3,2 bis 3,5 nm hat. Der aus einem geeigneten Kunststoff herge­ stellte Kappenansatz bzw. Kappenschaft läßt sich verhältnis­ mäßig leicht eindrücken und nimmt in etwa die Form des vorge­ gebenen Vierkants an, wobei er durch einen hohen Anpreßdruck in seinem Sitz gehalten ist.

Bei der Befestigung der Abdeckkappe an der Schraube können durch die erfindungsgemäße Ausbildung keine Zentrierprobleme auftreten, da die schirmförmige Abdeckkappe mit ihrem abgewin­ kelten, schräg verlaufenden Randabschnitt sicher den Schrauben­ kopf übergreift, bevor sie in den Klemmsitz gerät. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die vorgeschlagene Aus­ gestaltung mit einem geringen Kostenaufwand verbunden ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Schraube und eine erfindungsgemäße Abdeckkappe;

Fig. 2 eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Prägestempels;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Prägestempels gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch einen Rahmendübel und eine darin eingesetzte erfindungsgemäße Schraube.

In Fig. 1 ist nur der obere Endabschnitt einer erfindungsge­ mäßen Schraube 1 mit einem Schraubenkopf 2 dargestellt, der in einen sich kegelstumpfförmig verjüngenden Bund 3 übergeht. An den Bund 3 schließt sich der Schraubenschaft 4 an.

In dem Schraubenkopf 2 und dem oberen Endabschnitt des Bundes 3 ist eine Kreuzschlitzvertiefung 5 ausgebildet, die aus Armen 6 und ebenen Seitenabschnitten 7 eines Vierkants besteht. Die Kreuzschlitzvertiefung 5 endet in einer stumpfwinkligen Kegel­ form 8.

Der äußere Rand des Schraubenkopfes 2 enthält zwei entgegenge­ setzt geneigt verlaufende Abschnitte 9 und 10, wobei sich der Umfang des Schraubenkopfes 2 von seiner Oberseite aus zunächst vergrößert, um von einer Knickstelle 11 an wieder kleiner zu werden. An der Unterseite des Schraubenkopfes 2 ist eine umlau­ fende Nut 12 ausgebildet, in die der obere Randabschnitt eines Dübels 13 eintreten kann (s. Fig. 4).

An der Schraube 1 kann eine Kappe 14 befestigt werden, die einen mittigen zylindrischen Ansatz 15 hat, dessen Durchmesser etwas größer als der Abstand der gegenüberliegenden Seitenab­ schnitte 7 des Vierkants der Kreuzschlitzvertiefung 5 ist. Die Abdeckkappe 14 hat eine gewölbte Abdeckung 16 und einen abge­ winkelten Randabschnitt 17, dessen Durchmesser sich zu seinem freien Ende hin stetig vergrößert. Die Abdeckkappe 14 über­ greift beim Einsetzen des zylindrischen Ansatzes 15 zwischen die Seitenabschnitte 7 mit den abgewinkelten Randabschnitten 17 den Schraubenkopf 2, da der Innendurchmesser am freien Ende des abgewinkelten Randabschnitts 17 größer als der Außendurchmesser des Schraubenkopfes 2 an dessen Oberseite ist. Wenn die Abdeck­ kappe 14 mit ihrem Ansatz 15 in die Endposition zwischen die Seitenabschnitte 7 der Kreuzschlitzvertiefung 5 eingeführt ist, liegt der abgewinkelte Randabschnitt 17 der Abdeckkappe 14 unter Spannung an dem Bereich 11 des Schraubenkopfes 2 an, wo­ durch die Abdeckkappe 14 in einem zweifachen Klemmsitz sitzt.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Prägestempel dargestellt, dessen Profil durch einen zentralen Vierkant 18 mit den ebenen Seiten­ abschnitten 7 und vier an den Ecken des Vierkants 18 angeordne­ ten Flügelstegen 19 besteht. Der Vierkant 18 ist im Übergangs­ bereich zu den Flügelstegen 19 abgerundet. Die Flügelstege 19 und der Vierkant 18 gehen in eine gemeinsame stumpfwinklige Spitze 20 über. Mit diesem Prägestempel läßt sich die in Fig. 1 dargestellte Schraube im Kalt-Fließpreßverfahren herstellen.

In Fig. 4 ist in schematischer Weise der obere Endabschnitt eines Rahmendübels 13 dargestellt, in den die Schraube 1 ein­ geschraubt werden kann. Der Rahmendübel 13 hat einen durchge­ henden Schlitz 21, so daß sein Durchmesser beim Einschlagen in einen Werkstoff verringert werden kann. Im Bereich des oberen Endabschnitts sind Verdrehsicherungen 22 vorgesehen, die je­ weils um 90° gegenüber dem Schlitz 21 und einem nicht darge­ stellten, gegenüberliegenden, kurzen Schlitz versetzt angeord­ net sind. Der obere Randabschnitt des Dübels 13 greift bei vollständig eingedrehter Schraube 1 in die umlaufende Nut 12 ein, wobei die dem Dübel angepaßte Kegelstumpfform des Bundes 3 der Schraube 1 zusätzlich sicherstellt, daß das vollständige Anziehen der Schraube 1 ohne Komplikationen erfolgen kann.

Claims (11)

1. Schraube mit einer in der Oberseite des Schraubenkopfes ausgebildeten Kreuzschlitzvertiefung, in die ein zylindrischer Ansatz einer aus einem elastischen Material bestehenden Abdeck­ kappe aufnehmbar ist, die den Schraubenkopf überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Armen (6) der Kreuzschlitzvertiefung (5) ebene Zonen ausgebildet sind, die Seitenabschnitten (7) eines Vier­ kants (18) mit ebenen Seitenflächen entsprechen und den zylin­ drischen Ansatz (15) der Abdeckkappe (14) im Klemmsitz zwischen sich aufnehmen, und daß der Umfang des Schraubenkopfes (2) von dessen Oberseite aus zunächst zunimmt und sich dann verringert, wobei der Bereich (11) mit dem größten Durchmesser unter Span­ nung an einem abgewinkelten Randabschnitt (17) der bis in die Endstellung aufgenommenen Abdeckkappe (14) anliegt.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (2) in einen sich kegelstumpfförmig ver­ jüngenden Bund (3) übergeht, an den sich ein im wesentlichen zylindrischer Schraubenschaft (4) anschließt.

3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzschlitzvertiefung (5) eine geringe Eindringtiefe hat, die vorzugsweise etwa 4,5 mm beträgt.

4. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Schraubenkopfes (2) eine umlaufende Nut (12) zur Aufnahme des oberen Randabschnitts eines mit der Schraube (1) zusammenwirkenden Dübels (13) ausgebildet ist.

5. Abdeckkappe für eine Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem mittigen, zylindrischen Ansatz zur Befesti­ gung der Abdeckkappe an der Schraube, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckkappe (14) einen abgewickelten Randabschnitt (17) mit einem in Richtung des freien Endes zunehmenden Durchmesser hat, wobei der minimale Durchmesser des Randabschnittes (17) etwas kleiner als der maximale Durchmesser des aufzunehmenden Schraubenkopfes (2) ist.

6. Abdeckkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz (15) einen Durchmesser von etwa 4 nm und eine Länge von 3,2 bis 3,5 mm hat und daß der entspre­ chende Durchmesser des abgewinkelten Randabschnitts (17) etwa 0,2 mm kleiner ist als der maximale Durchmesser des zugehörigen Schraubenkopfes (2).

7. Abdeckkappe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz (15) einen Vollquerschnitt und eine glatte Umfangsfläche aufweist.

8. Prägestempel zur Herstellung einer Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Prägestempels durch einen zentralen Vierkant (18) und vier an den Ecken des Vierkants angeordnete, spitz­ winklig zur Achse des Vierkants verlaufende Flügelstege (19) gebildet ist, wobei der Vierkant im Übergangsbereich zu den Flügelstegen abgerundet ist.

9. Prägestempel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel der Flügelstege (19) gegenüber der Achse des Vierkants (18) etwa 21° beträgt und daß der Vierkant in eine stumpfwinklige Spitze (20) mit einem Öffnungswinkel von etwa 128° übergeht.

10. Prägestempel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelstege (19) eine Breite von etwa 1,7 mm haben.

11. Prägestempel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Seitenabschnitte (7) des Vierkants (18) einen Abstand von etwa 3,5 mm haben und daß der maximale Abstand der einander gegenüberliegenden abgerundeten Übergangsbereiche etwa 3,8 mm beträgt.