DE3926951C2 - Klemmschraube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmschraube zum Halten eines Gegenstan­ des an einer harten Unterkonstruktion beispielsweise aus Beton oder Ziegelstein, und ins­ besondere eine Klemmschraube, die beim Anziehen den harten Körper nicht be­ schädigt.

Es sind Klemmschrauben zum Befestigen eines Gegenstandes, beispielsweise ei­ nes Winkels, einer Rinne oder einer Platte, an einem harten Körper, beispiels­ weise aus Beton oder Ziegelstein, bekannt, die einen Schaft aufweisen, an dem Führungsgewindegänge und Schneidgewindegänge ausgebildet sind, wobei die Schneidgewindegänge einen etwas größeren Durchmesser als die Führungsge­ windegänge haben. Am einen Ende des Schafts sitzt dabei ein Kopf zur Auf­ nahme der Spitze eines Elektroschraubers oder dergleichen.

Vor Einsatz der Klemmschraube muß in dem harten Körper eine Aufnahmeboh­ rung ausgebildet werden, die einen Durchmesser hat, der gleich dem oder gering­ fügig kleiner als der Durchmesser der Führungsgewindegänge ist. Die Klemm­ schraube wird dann in den festzuklemmenden Gegenstand eingesetzt und mittels eines Elektroschraubers in die Aufnahmebohrung eingeschraubt. Die Führungs­ gewindegänge haben die Aufgabe, den Schaft durch die Aufnahmebohrung hin­ durch zu führen, während sich die Schneidgewindegänge an ihrem Grat in die Wand der Aufnahmebohrung eingraben.

Um den Widerstand gegenüber Losdrehkräften zu erhöhen, müssen die Schneid­ gewindegänge mit einem größeren Durchmesser versehen sein, so daß sich die Schneidgewindegänge in den harten Körper tiefer eingraben können. Für diesen Zweck kann die Ausbildung so getroffen werden, daß sich der Durchmesser der Schneidgewindegänge in Richtung auf den Kopf allmählich vergrößert. Wenn je­ doch das Ausmaß, in welchem sich die Schneidgewindegänge eingraben, über einen gewissen Punkt zunimmt, steigt der Widerstand gegen das Einschrauben zu stark an, um die Schraube selbst mit einem Elektroschrauber weiter einschrauben zu können. Die Durchmesserdifferenz zwischen den Schneidgewindegängen und den Führungsgewindegängen ist daher bei praktischen Anwendungen auf einen kleinen Wert beschränkt.

Das bedeutet, daß sich das zum Eindrehen der Schraube benötigte Drehmoment vom Anfang des Schraubvorganges bis zu dessen Ende nur wenig ändert. Wenn daher das von einem Elektroschrauber ausgeübte Drehmoment auf die Schraube weiter einwirkt, nachdem diese festgezogen ist, wird der Schraubenschaft in der Einschraubrichtung weiter gedreht, wodurch die Wandung der Aufnahmebohrung mit den eingeschnittenen Gewindegängen beschädigt wird. Nachdem sich aber die Schraube lose gedreht hat, fällt die Klemmkraft drastisch ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmschraube zu schaffen, mit welcher sich die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten ausräumen lassen und die es erlaubt, einen Gegenstand sicher festzuklemmen, ohne daß die Wandung der Aufnahmebohrung mit den darin eingeschnittenen Gewindegängen beschä­ digt wird.

Ausgehend von einer Klemmschraube mit einem Schaft, der an seinem einen Ende einen Kopf trägt und an dem Führungsgewindegänge und Schneidgewinde­ gänge einander abwechselnd ausgebildet sind, wobei die Schneidgewindegänge einen größeren Durchmesser als die Führungsgewindegänge haben, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einige der nahe dem Kopf der Klemmschraube liegende Schneidgewindegänge mit einer Mehrzahl von Vor­ sprüngen versehen sind, die in Umfangsrichtung in Abstand voneinander liegen, um sowohl den Widerstand gegen das Einschrauben als auch den Widerstand gegen­ über den Losdruckkräften zu steigern.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Körper mit eingedrehter Klemm­ schraube,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist die vorliegende Klemmschraube einen Schaft 1 auf, der an seinem einen Ende einen Kopf 2 trägt. Am Außenumfang des Schaftes 1 sind Führungsgewindegänge 3 und Schneidgewindegänge 4 ausgebildet. Die dem Kopf 2 naheliegenden Schneidgewindegänge 4 sind entlang ihrer Umrißlinie 4a mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 5 versehen.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist an der Oberseite des Kopfes 2 ein Schlitz 6 zur Aufnahme der Spitze eines Elektroschraubers oder dergleichen ausgebildet. Statt dessen kann der Kopf 2 aber auch mit einem Innensechskant, einem Kreuzschlitz oder dergleichen versehen sein. Die Spitze 1a des Schafts 1 verjüngt sich bei der veranschaulichten Ausführungsform; statt dessen kann dieses Schaftende aber auch in anderer Weise ausgebildet sein.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform haben die Führungsgewinde­ gänge 3 und die Schneidgewindegänge 4 gleiche Steigung, und diese Gewinde­ gänge sind einander abwechselnd angeordnet. Die Steigung und die Anzahl die­ ser Gewindegänge lassen sich jedoch auch in beliebiger anderer Weise je nach dem vorgesehenen Anwendungszweck wählen. Die Führungsgewindegänge kön­ nen über die volle Länge hinweg, mit Ausnahme der Spitze 1a, untereinander gleichen Durchmesser haben.

Die Schneidgewindegänge 4 haben einen Durchmesser, der etwas größer als der der Führungsgewindegänge 3 ist, und der Durchmesser der Schneidgewindegänge ist über die volle Länge hinweg gleichförmig, mit Ausnahme der Gewindegänge, die nahe der Spitze 1a und nahe dem Kopf 2 liegen.

Die an den Schneidgewindegängen 4 ausgebildeten Vorsprünge 5 sind entspre­ chend Fig. 2 in vorbestimmtem Winkelabstand voneinander angeordnet. Wenn der festzuklemmende Gegenstand A eine Dicke von bis zu etwa 1 mm hat, sollten die Vorsprünge 5 an einigen wenigen Schneidgewindegängen 4 vom kopfseitigen Ende des Schaftes aus vorgesehen sein. Ist der einzuklemmende Gegenstand A dicker, sollten die Vorsprünge 5 an einigen Schneidgewindegängen vorgesehen sein, die in dem der Außenseite des harten Körpers B zugewendeten Endab­ schnitt der Aufnahmebohrung C zu liegen kommen. Mit anderen Worten, je dicker der Gegenstand A ist, desto größer ist der Abstand zwischen dem Kopf 2 und den dem Kopf am nächsten liegenden Vorsprüngen 5 zu wählen.

Aufgrund des Vorhandenseins der Vorsprünge 5 kommt es zu einer wechselwei­ sen Zunahme und Abnahme des Durchmessers der Schneidgewindegänge 4 in dem dem Kopf 2 naheliegenden Teil des Schafts 1. Die Vorsprünge 5 sorgen für eine Erhöhung des der Einschraubkraft entgegengesetzten Widerstandes, indem sie sich in den harten Körper B eingraben, unmittelbar bevor das Festspannen abgeschlossen ist.

Die Vorsprünge 5 wirken damit dem auf die Schraube mittels eines Elek­ troschraubers aufgebrachten Drehmoment entgegen, unmittelbar bevor der be­ treffende Gegenstand A festgeklemmt ist. Dadurch wird verhindert, daß die Schraube übermäßig weitergedreht wird, nachdem die Schraube festgezogen ist.

Bevor sich die Vorsprünge 5 in den harten Körper B eingraben, läßt sich die Schraube durch Aufbringen eines gleichförmigen Drehmoments leichtgängig in den harten Körper B eindrehen. Das erforderliche Drehmoment steigt nicht so stark an, daß das Einschrauben der Schraube verhindert wird, was der Fall sein könnte, wenn die Schraube mit Schneidgewindegängen versehen würde, deren Durchmesser zu groß ist.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführungsform sind die Vorsprünge 5 halb­ kreisförmig ausgebildet. Die Vorsprünge können jedoch auch eine andere Gestalt haben, beispielsweise dreieckig oder trapezoidförmig sein, solange sie sich nur in den Körper B eingraben.

Die Höhe und die Anzahl der Vorsprünge 5 ist in Abhängigkeit von dem Material des harten Körpers B festzulegen. Handelt es sich dabei um ein sehr hartes Mate­ rial, steigt der der Schraubkraft entgegengebrachte Widerstand steil an. Dies könnte dazu führen, daß die Vorsprünge zerstört werden und der Widerstand übermäßig groß wird. Um den der Schraubkraft entgegengesetzten Widerstand zu verringern, kann es in solchen Fällen zweckmäßig sein, eine größere Anzahl von dünnen oder extrem dünnen Vorsprüngen vorzusehen.

Bevor die erläuterte Schraube in den Gegenstand A und den Körper B einge­ dreht wird, muß in dem Körper B eine Aufnahmebohrung C ausgebildet werden, deren Durchmesser gleich dem oder etwas kleiner als der Durchmesser der Füh­ rungsgewindegänge 4 ist. Außerdem muß der Gegenstand A mit einer Bohrung D versehen werden, deren Durchmesser ausreichend groß ist, damit die Schneidge­ windegänge einschließlich der Vorsprünge 5 durch den Gegenstand A hindurch­ geführt werden können.

Die Schraube wird in die Bohrung D eingesetzt und dann in die Aufnahmeboh­ rung C mittels eines Elektroschraubers oder dergleichen eingedreht.

Die Führungsgewindegänge 3 führen den Schaft 1 durch die Aufnahmebohrung C, während sich die Schneidgewindegänge 4 in die Wandung der Aufnahmeboh­ rung C eingraben und in dieser Wandung eine wendelförmige Nut ausbilden. Der Schaft 1 bewegt sich dabei relativ leichtgängig in die Aufnahmebohrung C hinein. Materialsplitter oder -späne werden in dem Raum zwischen den Gewindegängen 3 und 4 aufgenommen.

Kurz bevor die Klemmschraube vollständig eingedreht ist, graben sich die Vor­ sprünge 5 in den Körper B ein. Dies bewirkt eine Steigerung des der Einschraub­ kraft entgegengebrachten Widerstandes, wodurch das Drehmoment begrenzt wird, das mittels des Elektroschraubers auf den Schaft der Schraube übertragen wird.

Durch die beschriebene Ausbildung wird vermieden, daß sich die Schraube, nachdem sie in den Gegenstand voll eingedreht ist, unter dem Einfluß des von ei­ nem Elektroschrauber ausgeübten Drehmoments übermäßig stark gedreht wird. Infolgedessen wird die Wandung der Aufnahmebohrung durch die Schneidgewin­ degänge nicht beschädigt. Es besteht nicht die Gefahr, daß sich die Schraube los­ dreht.

Weil die Vorsprünge 5 an den Schneidgewindegängen 4 nur in dem dem Kopf 2 der Schraube benachbarten Bereich vorgesehen sind, läßt sich die Schraube in die Aufnahmebohrung zunächst leicht eindrehen, ohne daß befürchtet werden muß, daß die Schraube hängenbleibt.

Weil die Vorsprünge diskontinuierlich oder in Winkelabständen angeordnet sind, läßt sich der Widerstand gegenüber der Einschraubkraft gezielt auf den erforder­ lichen Wert bringen, indem die Höhe und der gegenseitige Abstand der Vor­ sprünge entsprechend gewählt werden.

Die Schraube wird an einem Losdrehen aufgrund einer Beschädigung der Wan­ dung der Aufnahmebohrung gehindert. Der festzuklemmende Gegenstand läßt sich daher sicher und zuverlässig festhalten.

Nach dem Einschrauben haben Klemmschrauben die Neigung, unter dem Einfluß von Belastungen lose zu werden, die auf den Schaft in Seitenrichtungen einwir­ ken. Solche seitliche Belastungen konzentrieren sich auf den Teil der Schraube, der nahe der Mündung der Aufnahmebohrung liegt. Eine weitere Ursache für ein Losewerden von Klemmschrauben besteht darin, daß die in der Wandung der Aufnahmebohrung mittels der Schneidgewindegänge ausgebildete wendelförmige Nut allmählich aufgeweitet werden kann, während die Schraube sich tief in die Aufnahmebohrung hineinbewegt. Diese Tendenz ist besonders ausgeprägt in dem der Mündung der Aufnahmebohrung benachbarten Bereich, weil dort auf die Wandung der Aufnahmebohrung von den Schneidgewindegängen Schneidkräfte für eine längere Zeitspannung ausgeübt werden als in jedem anderen Teil der Aufnahmebohrung. Infolgedessen wird ein relativ großer Spalt zwischen den Schneidgewindegängen und der Nut nahe der Mündung der Aufnahmebohrung gebildet. Wenn seitliche Belastungen auf diesen Teil einwirken, wird das Lose­ werden der Schraube nahe der Mündung der Aufnahmebohrung beschleunigt. Bei der vorliegend erläuterten Schraube graben sich die an den Schneidgewinde­ gängen nahe dem Kopf der Schraube vorgesehenen Vorsprünge in die derart auf­ geweitete wendelförmige Nut nahe der Mündung der Aufnahmebohrung ein. Da­ durch verhindern sie ein Losewerden der Schraube.

Claims (1)

1. Klemmschraube zum Halten eines Gegenstandes an einer harten Unterkonstruktion, beispielsweise aus Beton oder Ziegelstein, mit einem Schaft, der an seinem einen Ende einen Kopf trägt und an dem Führungsgewindegänge und Schneidgewindegänge einan­ der abwechselnd ausgebildet sind, wobei die Schneidgewindegänge einen größeren Durchmesser als die Führungsgewindegänge haben, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steigern sowohl des Widerstandes gegen das Einschrauben als auch gegenüber Los­ drehkräften einige der nahe dem Kopf (2) der Klemmschraube liegende Schneidgewin­ degänge (4) mit einer Mehrzahl von radialen Vorsprüngen (5) versehen sind, die in Umfangsrichtung in Abstand voneinander liegen.