DE4228727A1

DE4228727A1 - Schraube, insbesondere für Hartholz

Info

Publication number: DE4228727A1
Application number: DE4228727A
Authority: DE
Inventors: Armin Schuster
Original assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Current assignee: Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube, die insbesondere für Hartholz verwendbar sein soll.

Beim Anschrauben von Platten, Leisten oder dgl. an Unterlagen ist es heute üblich, Schrauben ohne ein Vorbohren zu verwen den. Dies hat sich beispielsweise bei Spanplatten bewährt. Versucht man jedoch, eine Platte oder Leiste aus Hartholz ohne Vorzubohren an einer Unterlage festzuschrauben, so stellt sich heraus, daß das Einschrauben der Schraube und das Befestigen zwar möglich ist, daß aber der Schraubenkopf aufgrund des extrem hohen Einschraubmoments nur teilweise versenkt werden kann ohne das die Schraube am Übergang vom Schaft zum Kopf abbricht. Selbst bei einer profilierten Unterseite des Schraubenkopfs kann dieser nicht versenkt wer den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube zu schaffen, mit deren Hilfe eine Verschraubung von Hartholz ohne Vorbohren mit vollständigem Versenken des Schraubenkopfs möglich wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Schraube mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der zwischen dem Schraubengewinde und dem Schraubenkopf ange ordnete Fräsabschnitt, den man auch als Aufbohrabschnitt be zeichnen könnte, soll den Teil der Bohrung in dem Hartholz erweitern, der von dem Schraubengewinde geformt wurde. Er soll also diesen Bereich des Lochs erweitern, so daß beim Festziehen der Schraube die Platte oder Leiste an die Unter lage angezogen werden kann. Die Erweiterung des von der Schraube gebildeten Lochs führt dazu, daß der Schraubenkopf sich vollständig versenken läßt ohne das durch den eindrin genden Schraubenkopf eine Sprengwirkung entsteht.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der das Schraubengewinde aufweisende Abschnitt des Schafts und der Fräsabschnitt durch einen gewindefreien Abschnitt von einander getrennt sind.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Fräsabschnitt die Form eines Gewindes mit großer Steigung aufweist, also einer Steigung, die deutlich größer als die Steigung des Schraubengewindes ist, beispielsweise das Drei- oder Vier fache.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß der Kerndurchmes ser des Fräsabschnitts gleich dem Kerndurchmesser des das Schraubengewinde aufweisenden Abschnitts ist.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß auch der Außen durchmesser des Fräsabschnitts dem Außendurchmesser des das Schraubengewinde aufweisenden Abschnitts gleich ist.

Die Erfindung schlägt in Weiterbildung vor, daß zwischen dem Fräsabschnitt bzw. dem Aufbohrabschnitt und der Unterseite des Schraubenkopfs ein glatter Schaftabschnitt vorgesehen ist. Es wird beim Einziehen der Schraube also Platz geschaf fen, in den hinein das beim Eindrehen des Schraubenkopfes verformte Holz ausweichen kann.

Die Erfindung ist bei Schrauben anwendbar, deren Kopf minde stens bis zu einem gewissen Teil versenkt werden soll. Insbe sondere kann es sich dabei um Schrauben mit einem Senkkopf oder um Schrauben mit einem Linsensenkkopf handeln.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Unterseite des Schraubenkopfs eine Fräsprofilierung aufweist, die beim Eindrehen der Schraube bei dem Versenken des Kopfes behilflich ist.

Insbesondere kann die Fräsprofilierung von etwa radial ver laufenden Stegen gebildet werden, die also in einer Aufsicht etwa radial verlaufen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die Stege eine glatte Fräskante aufweisen, was beispielsweise durch eine Dreieckform des Querschnitts der Stege erreicht werden kann.

In nochmaliger Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Form der Unterseite des Schraubenkopfs einen sich in Längs richtung der Schraube ändernden Kegelwinkel aufweist, sich also in Richtung auf das Außenende des Schraubenkopfs pro gressiv erweitert. Diese Form kann beispielsweise durch zwei aneinander angrenzende Kegel mit unterschiedlich großem Kegelwinkel realisiert werden.

Die Schraubenspitze kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als selbstformende Spitze bzw. Bohrspitze ausgebil det sein, wie sie beispielsweise in der unveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung P 41 08 771 vorgeschlagen wurde. Insbesondere kann die Bohrspitze eine oder zwei Schabenuten aufweisen, wie sie ebenfalls in dieser unveröffentlichten Patentanmeldung vorgeschlagen wurden.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, und wird von der Erfindung vorgeschlagen, daß die Schraubenspitze als Bohrspitze ausge bildet ist, in einer Form, wie sie beispielsweise bei Bohr schrauben für Metall bekannt ist. Diese Art der Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die zu befestigende Platte eine harte Beschichtung, beispielsweise aus Kunststoff, aufweist. Dann wird das Eindringen der Schraube in die harte Oberfläche durch die Bohrspitze ermöglicht, die spanabhebend an der Oberfläche angreift. Sobald das Schraubengewinde in dem Material gegriffen hat, wird die Bohrspitze dann wie eine normale Spitze in einer durch die Geometrie des Schrau bengewindes bestimmten Vorschubbewegung vorwärts bewegt.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß das Schraubengewin de ein Doppelganggewinde ist.

In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorge sehen sein, daß die Profilform des Gewindegangs unsymmetrisch ist, wobei die zur Schraubenspitze zeigende Flanke steiler als die zum Schraubenkopf zeigende Flanke des Gewindegangs ausgebildet ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er geben sich aus den Patentansprüchen, deren Wortlaut durch Be zugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der fol genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfin dung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Senkkopfschraube nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab den Übergangsbereich zwi schen zwei Abschnitten der Schraube nach Fig. 1;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Schraubenkopf;

Fig. 4 den vorderen Bereich einer zweiten Ausführungsform einer Schraube nach der Erfindung;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Schraubenspitze der Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Senkkopfschraube enthält an einem Ende ihres Schaftes 1 einen Schraubenkopf 2 und am gegenüber liegenden Ende eine Schraubenspitze 3. Die Schraubenspitze 3 weist die Form einer bei selbstbohrenden Schrauben für Metall bekannten Bohrspitze 4 mit zwei Schneidkanten 5 auf. In Dreh richtung hinter den Schneidkanten 5 sind jeweils Freiräume gebildet, so daß dort beim Schneiden ein entstehender Schnei dspan abgeführt werden kann. In geringem Abstand von der Bohrspitze 4 erstreckt sich über den vorderen Bereich des Schraubenschaftes 1 ein Gewinde 6, das als Doppelganggewinde ausgebildet ist. Im dargestellten Beispiel reicht das Schrau bengewinde 6 über etwa zwei Drittel der Länge des Schrauben schaftes 1. An den mit dem Gewinde 6 versehenen Abschnitt des Schaftes 1 schließt sich ein kurzer gewindefreier Abschnitt 7 an. Jenseits des gewindefreien Abschnitts 7 kommt ein Auf bohr- bzw. Fräsabschnitt 8. Der Fräsabschnitt 8 weist als Fräseinrichtung Gewindegänge 9 auf, die gegenüber der Stei gung des Schraubengewindes 6 eine wesentlich größere Steigung aufweisen. Der Außendurchmesser der Fräsgewindegänge 9 ist im wesentlichen dem Außendurchmesser des Schraubengewindes 6 gleich. Ähnliches gilt auch für den Kerndurchmesser des Fräs abschnitts 8 und den Kerndurchmesser des mit dem Schraubenge winde 6 versehenen Abschnitts des Schraubenschafts 1.

Zwischen dem Schraubenkopf 2 und dem Fräsabschnitt 8 erstreckt sich wiederum ein glatter Abschnitt 10, dessen Durchmesser etwa dem Kerndurchmesser des Fräsabschnitts 8 entspricht.

Die Form der Unterseite des Schraubenkopfes 2 wird von zwei Kegelabschnitten 11, 12 gebildet, wobei der unmittelbar an den Schaft 1 angrenzende Kegelabschnitt 11 einen kleineren Kegelwinkel, beispielsweise etwa 60° Grad, aufweist als der sich daran anschließende zweite Kegelabschnitt 12, bei dem der Kegelwinkel beispielsweise etwa 90° Grad beträgt. An den Kegelabschnitt 12 schließt sich ein schmaler zylindrischer Abschnitt 13 an, der von der ebenen Stirnfläche 14 des Schraubenkopfes 2 begrenzt wird. In der Stirnfläche 2 ist eine Schraubenantriebsvertiefung ausgebildet, die eine der bei Schrauben üblichen Formen aufweisen kann und hier nicht näher erläutert wird.

An der Unterseite des Schraubenkopfes 2 sind mehrere Frässte ge 15 ausgebildet, die sich in einer Ansicht des Schrauben kopfes 2 von unten radial erstrecken. Das Innenende 16 der Frässtege beginnt an einer Position, die etwa dem Spitzen durchmesser des Fräsabschnitts 8 entspricht. Diese Stelle liegt ungefähr an dem Grenzbereich zwischen den beiden Kegel abschnitten 11, 12. Die Stege setzten sich bis zum Außen durchmesser des flachzylindrischen Abschnittes 13 fort. Die Frässtege 15 bilden, wie aus Fig. 1 noch zu sehen ist, rela tiv scharfe Fräskanten 17.

Wie die Fig. 3 zeigt, ist der Querschnitt der Frässtege 15 dreieckig, wobei die insgesamt sechs identisch ausgebildeten Frässtege 15 eine in Drehrichtung zeigende Vorderflanke 18 haben, die etwa radial verläuft, so daß die Frässtege 17 als scharfe Kanten wirken können.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab den Übergang zwischen dem Schraubengewinde 6 und dem Fräsabschnitt 8 einschließ lich des gewindefreien Abschnittes 7 zwischen beiden. Es ist hier zu sehen, daß die zur Schraubenspitze zeigende Flanke 19 steiler verläuft als die zum Schraubenkopf 2 gewandte Flanke 20. Die zum Schraubenkopf gewandte Flanke 20 verläuft fast in einer senkrecht zur Schraubenachse liegenden Ebene, während die führende Flanke 19 mit dieser Ebene einen Winkel von etwa 30° Grad einschließt.

Fig. 4 zeigt das vordere Ende einer weiteren Ausführungsform, bei der die Schraubenspitze 3 als Bohrspitze 21 ausgebildet ist, wie sie bei Spanplattenschrauben üblich ist. Das Schrau bengewinde 6 setzt sich in diesem Fall bis unmittelbar zur Spitze fort. Im Bereich des Übergangs zwischen den zylindri schen Teil des Schaftes 1 und der spitzkegelförmigen Schrau benspitze 3 sind auf beiden Seiten je eine Schabenut 22 ge bildet, wie dies auch aus Fig. 5 zu sehen ist. Die Schabenut 22 kann beim Walzen der Schraube mit hergestellt werden. Sie weist die Form einer Kerbe auf und erstreckt sich in Längs richtung der Schraube. Die Schabenut 22 ist im wesentlichen in den Gewindegängen des Schraubengewindes 6 ausgebildet, zerschneidet also die Gewindegänge und nicht den Kern. Beide Schabenuten 22 sind von im wesentlichen ebenen Begrenzungs flächen 23 begrenzt, siehe Fig. 5.

Der Fräsabschnitt 8 läßt sich ebenso wie die Schabenut 22 bei beiden Ausführungsformen in einem Arbeitsgang bei dem Walzen des Gewindes mit herstellen. Die Schraube ist dadurch auch kostengünstig in der Herstellung.

Claims

1. Schraube mit
1.1 einem eine Schraubenantriebsausbildung aufweisenden Schraubenkopf (2),
1.2 einer Schraubenspitze (3) sowie
1.3 einem Schraubenschaft (1), der 1.3.1 in einem vorderen Bereich ein Schraubengewinde (6) und
1.3.2 in einem dem Schraubenkopf (2) zugewandten Bereich einen Fräsabschnitt (8) aufweist.

2. Schraube nach Anspruch 1, bei der der das Schrau bengewinde (6) aufweisende Abschnitt des Schafts (1) und der Fräsabschnitt (8) durch einen gewinde freien Abschnitt (7) voneinander getrennt sind.

3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, bei der Fräsab schnitt (8) die Form eines Gewindes (9) mit großer Steigung aufweist.

4. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kerndurchmesser des Fräsabschnitts (8) gleich dem Kerndurchmesser des das Schraubengewin de (6) aufweisenden Abschnitts ist.

5. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Außendurchmesser des Fräsabschnitts (8) dem Außendurchmesser des das Schraubengewinde (6) aufweisenden Abschnitts gleich ist.

6. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen dem Fräsabschnitt (8) und Unter seite des Schraubenkopfs (2) ein glatter Schaftab schnitt (10) vorgesehen ist.

7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schraubenkopf (2) ein Senkkopf oder ein Linsensenkkopf ist.

8. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Unterseite des Schraubenkopfs (2) eine Fräsprofilierung aufweist.

9. Schraube nach Anspruch 8, bei der die Fräsprofilie rung von etwa radial verlaufenden Stegen (15) ge bildet ist.

10. Schraube nach Anspruch 9, bei der die Frässtege (15) dreieckigen Querschnitt aufweisen.

11. Schraubenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprü che, bei der die Form der Unterseite des Schrauben kopfs (2) einen sich in Längsrichtung der Schraube ändernden, insbesondere zur Stirnfläche (14) des Schraubenkopf (2) hin zunehmenden Kegelwinkel auf weist, insbesondere aus zwei aneinander angrenzen den Kegelabschnitten (11, 12) zusammengesetzt ist.

12. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schraubenspitze (3) als Bohrspitze (21) ausgebildet ist.

13. Schraube nach Anspruch 12, bei dem die Schrauben spitze (3) mindestens eine Schabenut (22) aufweist.

14. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich das Schraubengewinde (6) bis in die Bohrspitze (21) hin fortsetzt.

15. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die Schraubenspitze (2) als Schneidspitze (4) aus gebildet ist.

16. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Schraubengewinde (6) ein Doppelgangge winde ist.

17. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Profilform des Schraubengewindes (6) unsymmetrisch ist, wobei die zur Schraubenspitze (3) zeigende Flanke (19) des Gewindegangs steiler als die zum Schraubenkopf (2) zeigende Flanke (20) ausgebildet ist.