DE8512712U1

DE8512712U1 - Schraube

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Publication number: DE8512712U1
Application number: DE19858512712
Authority: DE
Original assignee: SFS STADLER AG HEERBRUGG CH
Current assignee: SFS STADLER AG HEERBRUGG CH
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1989-08-31
Also published as: GB2159745B; ATA174884A; FR2564916A1; DE3515531A1; FR2564916B1; GB8512465D0; GB2159745A; AT380545B; DE3515531C2

Description

Die Neuerung betrifft eine Schraube zur Befestigung von profilierten Platten aus Metall, Kunststoff, Faserzement od.dgl. jeweils im Bereich deren Profilerhebung an einem festen Unterbau, bestehend aus einer Bohrspitze, einem Schraubenschaft mit einem an die Bohrspitze anschließenden, selbstschneidenden Gewindeabschnitt, einem auf den Gewindeabschnitt folgenden, gewindefreien Abschnitt, einem Schraubenkopf sowie einer Dichtungsscheibe, wobei diese Dichtungsscheibe unter dem Schraubenkopf einsetzbar ist und wobei am Übergang zwischen dem Gewindeabschnitt und dem gewindefreien Schaftabschnitt radial auskragende, flügel-, gewinde- oder rippenartige Bohransätze vorgesehen sind, und wobei ferner die Länge des Schraubenschaftes zwischen dem Anfang des Gewindeabschnittes im Bereich der Bohrspitze der Schraube und den Bohransätzen annähernd dem aus der Höhe der Profilerhebung der profilierten Platten abzüglich der Dicke der Platten resultierenden Abstand entspricht.

Schrauben mit den eingangs erwähnten Konstruktionsmerkmalen sind in verschiedenen Ausführungsvar.-anten bekanntgeworden, z.B. aus der DE-OS 2353375.

Aufgabe der Neuerung ist es, bei einer derartigen Schraube die Möglichkeit zu schaffer:., Dichtungsscheiben unterhalb des Schraubenkopfes einsetzen zu können, wobei ti'otzdem eine gute Zentrierung der Dichtungsscheibe gegenüber dem Schraubenkopf ermöglicht we -den soll.

Neuerungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer Schraube der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes eine konische Erweiterung vorgesehen ist, wobei der - somit gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes vergrößerte - Durchmesser der schraubenkopfseitigen Basis der Erweiterung annähernd dem Bohrdurchmesser der Bohransätze und ferner annähernd dem Lochdurchmesser der unter den Schraubenkopf einsetzbaren Dichtungsscheibe entspricht, und daß der an die schraubenkopfseitige Basis der Erweiterung anschließende Teil des Schraubenkopfes einen größeren Durchmesser als diese Basis aufweist und damit die axiale V/erschiebbarkeit der Dichtungsscheibe in Richtung schraubenkopfseitiges Ende der Schraube begrenzt.

Bei der Ausgestaltung nach der DE-OS 2353375 ist wohl ebenfalls eine Dichtungsscheibe unterhalb des Schraubenkopfes vorgesehen (s. Fig. 4 dieser Literaturstelle), wobei diese Dichtungsscheibe aber nur aus einem elastisch nachgiebigen Material gefertigt sein kann, da ihre Durchgangsöffnung annähernd dem Durchmesser des Schraubenschaftes entspricht. Um eine solche Dichtungsscheibe

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gen Material gefertigt sein kann, da ihre Durchgangsöffnung annähernd dem Durchmesser des Schraubenschaftes entspricht. Um eine solche Dichtungsscheibe über die Bohransätze zu bringen, muß diese aus elastisch nachgiebigem Material gefertigt sein. Beim Anziehen einer solchen Schraubverbindung ergeben sich aber Schwierigkeiten, da sich ja eine entsprechende Reibung zwischen der Unterseite des Schraubenkopfes und der Dichtungsscheibe aufbaut, die unter Umständen zu einem Zerstören der Dichtungsscheibe führen kann. Eine ordnungsgemäße Dichtungsscheibe muß daher zumindest an der zur Unterseite des Schraubenkopfes

% gerichteten Begrenzung eine Metallscheibe aufweisen. Nur dann kann sich der

?. Schraubenkopf gegenüber der darunter liegenden Dichtungsscheibe verdrehen. Bei

:« Anordnung einer solchen Dichtungsscheibe mit einer Metallscheibe ist es aber notwendig, daß die Metallscheibe einen entsprechend großen Durchmesser der Durchgangsbohrung aufweist, damit diese Scheibe überhaupt übev die Bohransätze geführt werden kann. Wenn nun aber eine solch große Öffnung in der Dichtungsscheibe vorgesehen ist, kommt es nicht mehr zu einer ordnungsgemäßen Zentrierung der Dichtungsscheibe gegenüber dem bchraubenschaft, so daß unter Umständen eine ordnungsgemäße Abdichtung nicht mehr gegeben ist.

Wenn aber, wie bei der Neuerung vorgesehen, gerade bei einer solchen Schraubenkonstruktion am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes eine konische Erweiterung vorgesehen ist, bewirkt dies eine ordnungsgemäße Zentrierung der Dichtungsscheibe beim Verschraubvorgang. Es ist daher selbst dann ein ordnungsgemäßes Abdichten gewährleistet, wenn die Schraube schräg eingebohrt wird. Die Dirhtungsscheibe wird dadurch trotzdem gegenüber dem 5chraubenschaft zentriert.

&iacgr; Weitere Merkmale und besondere Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine profilierte Platte; Fig. 2 eine neuerungsgemäße Schraube, die bei einem festen Unterbau aus Metall zum Einsatz kommt;

Fig. 3 ein Einsatzbeispiel einer solchen Schraube nach Fig. 2;

j Fig. 4 eine Schraube für den Einsatz bei ginem festen Unterbau aus Holz; I

Fig. 5 ein diesbezügliches Einsatzbeispiel;

J Fig. 6 einen Schnitt durch zwei einander überlappende profilierte Platten; \ die Fig. 7 und 8 zwei Querschnittsformen der Schraube im Bereich der Bohra.isätze.

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Die profilierten Platten sind in bestimmten Maßen genormt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Wellplatte ist die Höhe H einer Profilerhebung 2 und die Dicke D und somit auch der Abstand A normmäßig vorgegeben. Es sind also die auf dem Markt befindlichen Platten 1 der verschiedensten Hersteller immer mit den gleichen Abmessungen versehen.

Die Schraube 3 nach Fig. 2 besteht aus einer Bohrspitze 4, einem Schraubenschaft mit einem an die Bohrspitze 4 anschließenden, selbstschneidenden Gewindeabschnitt 5, einem gewindeffeien Abschnitt 6 sowie einem Schraubenkopf 7. Am übergang zwischen dem Gewindeabschnitt 5 und dem qewindefreien Schaftabschnitt 6 sind radial auskragende Bohransätze 8 vorgesehen.

Zur Ermöglichung eines optimalen Bohrens, Eindrehens, Gewindeschneidens und einer optimalen Führung während des Eindrehens weist die Schraube 3 von einer Platte 1 abhängige Abmessungen auf, welche wie folgt bestimmt sind. Die Länge L zwischen dem Anfang des Gewindeabschnittes b im Bereich der Bohrspitze 4 und den Bohransätzen 8 entspricht dabei dem Abstand A, welcher der Höhe H der Profilerhebung 2 abzüglich der Dicke D der Platten 1 entspricht.

Bei der Schraube nach Fig. 2 ist im Bereich des Gewindeabschnittes 5 ein Maschinengewinde vorgesehen, und die Bohrspitze 4 ist als Metallbohrspitze ausgeführt, so daß eine solche Schraube 3 für den Einsatz in einem metallischen, festen Unterbau 9 geeignet ist. Bei einer solchen Ausführung ist es weiters zweckmäßig, wenn die Summe aus der Länge L des Beginns des Gewindeabschnittes 5 bis zu den Bohransätzen 8 und der Länge B der Bohrspitze 4 annähernd der Höhe H der Profilerhebung 2 der profilierten Platten 1 entspricht, wobei die Länge B der Bohrspitze 4 gleich oder größer ist als die Dicke D der profilierten Platten 1.

Wenn nun die Fig. 3 betrachtet wird, dann ist ersichtlich, daß beim Eindrehen einer Schraube 3 vorerst die Bohrspitze 4 durch die Platte 1 hindurchgeführt wird, worauf dann durch das in die Bohrungswand eingreifende Gewinde des Gewindeabschnittes 5 eine Führung und somit eine Ausrichtung der Schraube 3 gewährleistet ist. Wenn dann die Bohransätze 8 zum Einsatz kommen, ist bei einer solchen Ausführung höchstens noch ein Gewindegang am unteren Rand der Platte 1 im

Einsatz, wobei dieser eine Gewindegäng keine Vörschuberhöhung mit sich bringen kann. Es wird dann also der Bohrvorgang mit den Bohransätzen 8 eingeleitet, so daß in der Platte 1 eine größere Durchgangsbohrung 10 hergestellt wird« Bereits während dieses Bohrvorganges mittels der Bohransätze 8 ist die Bohrspitze 4 in ilen festen Unterbau 9 z.B. aus einer metallischen Profilschiene eingedrungen. Durch die besonderen Abmessungen im Bereich des Schraubenschaftes wird nun erreicht, daß vor dem Einsetzen des Gewindeabschnittes 5 in der Bohrung im festen Unterbau 9 der Bohrvorgang durch die Bohransätze 8 in der Platte 1 beendet ist bzw. die Beendigung dieses Bohrvorganges unmittelbar bevorsteht. Es wird dadurch erreicht, daß der Bohrvorgang in einer Vorschubgeschwindigkeit erfolgen kann, die eben für das Bohren zweckmäßig ist. Das Eindrehen des Gewindes erfolgt dann mit einer wesentlich größeren Vorschubgeschwindigkeit, da dieser Vorschub durch die Drehzahl beim Eindrehen der Schraube und die Gewindesteigung gegeben ist.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß eine saubere Bohrung in der profilierten Platte 1 hergestellt werden kann ohne Ausreißen der Bohrungswände und ohne unbeabsichtigtes Abreißen der Bohransätze 8. Gerade bei bruchempfindlichen profilierten Platten, wie beispielsweise Faserzementplatten, ist dies von besonderer Bedeutung.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 handelt es sich um eine Schraube 3 mit einem Holzschraubengewinde im Bereich des Gewindeabschnittes 5 und einer darauf abgestimmten Bohrspitze 4, bei welcher eine eingefräste Schneidnut 11 vorgesehen ist. Die Schneidnut erstreckt sich auch in den Gewindeabschnitt 5 hinein. Wann also der feste Unterbau 9 aus Holz besteht, muß zwangsläufig ein Gewindeabschnitt 5 nach Art einss Holzschraubengewindes vorgesehen werden. Ein solches Holzschraubengewinde hat eine noch größere Gewindesteigung als ein Maschinengewinde, so daß gerade auch bei einer solchen Ausführung die oben erwähnten Abmessungen von wesentlicher Bedeutung sind. Auch bei dieser Ausgestaltung ist die Länge L annähernd auf den Abstand A bei den profilierten Platten 1 abgestimmt. Die Bohrspitze 4 ist bei dieser Ausführung jedoch wesentlich kürzer ausgeführt, da bei einer Holzschraube möglichst rasch an die Bohrspitze das Gewinde anschließen muß. Es kann daher bei dieser speziellen Ausgestaltung zusätzlich zu den Bedingungen der besonderen Länge L die weitere zweckmäßige Ausführung gefordert werden, nach der die Summe aus der Länge L des Beginns des

Gewindeabschnittos 5 bis zu den Bohranoätzen 8 und der Länge B der gewindefreien Bohrspitze 4 gleich oder kleiner ist als die Höhe H der Profilerhebung 2 der profilierten Platten 1, wobei die Länge B der gewindefreien Bohrspitze 4 gleich oder kleiner ist als die Dicke D der Platten 1« Ein Einsatzbeispiel einer polchen Schraube 3 gemäß Fig* 4 ist in Fig* 5 dargestellt. Auch hier ist wieder gezeigt, daß bei Einsetzen der Bohrspitze 4 in den festen Unterbau 9 aus Holz der Bohrvorgang durch die Bohransätze 0 bereits beendet ist bzw. die Beendigung unmittelbar bevorsteht. Es ist außerdem auch hier dann wieder eine entsprechende Führung beim Einschrauben bis zum Einsetzen des Gewindes in den festen Unterbau 9 gegeben.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen Plattenstoß gezeigt, wo also zwei profilierte Platten 1 an ihren benachbarten Enden übereinandergelegt sind. Bei einem solchen Plattenstoß sind aus Führungsgründen selbstverständlich die Abmessungen der Schraube auf die unten liegende profilierte Platte 1 abgestimmt, zumal in dem gegenüber dem Unterbau relativ weicheren Material der profilierten Platten 1 der unmittelbar an die Bohransätze 8 anschließende Bereich des Gewindeabschnittes überdreht, so daß dann durch den Gewindeaußendurchmesser praktisch die Führung gegeben ist und der Vorschub des Bohrvorganges der Bohransätze 8 nicht von der Gewindesteigung bestimmt wird. Bei einer Ausführung mit Holzschraubengewinde wird üblicherweise nicht von einer Bohrspitze und einem auf die Bohrspitze folgenden Gewindeabschnitt gesprochen werden können, da zum bestmöglichen Eingreifen im festen Unterbau der Gewindeabschnitt bis unmittelbar zur Bohrspitze am freien Ende der Schraube geführt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung entspricht dann die Länge L vom freien Ende dec Schraube bis zu den Bohransätzen 8 annähernd dem oben näher erläuterten Abstand A der profilierten Platten 1.

Gerade bei Einsatz eines Gewindeabschnittes 5 in Form eines !Holzschraubengewindes und bei einem Einsatz solcher Schrauben bei Faserzementplatten ergeben sich Schwierigkeiten beim Einbohren bzw. beim Durchbohren der Faserzementplatten. Zweckmäßig ist daher die Bohrspitze 4 bei der Schraubenausführung nach Fig. 4 mit einem Spitzenwinkel von annähernd 90° ausgestattet, so daß ein Absplittern und Springen der profilierten Platten im Einbohrbereich verhindert werden kann.

Die Bohransätze S können in bekannter Weise paarweise einander gegenüberlxegend angeordnet werden. Es wäre aber durchaus denkbar, mehrfach am Umfang des Schraubenschaftes verteilt mehrere Bohransätze vorzusehen. Zwei Möglichkeiten für die Ausbildung solcher Bohransätze sind den Fig. 7 und 8 zu entnehmen. Der Untersöhied liegt lediglich in den geringfügig anderen Radien am Übsrgäflg der Bohransätze 8 zum Schaftabschnitt 6. Eine geringfügige Änderung zwischen diesen beiden Figuren ist auch in der Dicke der Bohransätze 8 gegeben. Wie hier ersichtlich, kann durch eine derartige Ausprägung der Bohransätze 8 eine Möglichkeit geschaffen werden, den Schraubenschaft 6 möglichst wenig zu schwächer, da dieser ja das Drehmoment beim Eindrehen des Gswindeabschnittes 5 und heim Bohren durch die Bohrspitze 4 übernehmen muß. Die Bohransätze 8 können eine sehr einfache Form aufweisen, also an ihrer Außenseite abgerundet ausgeführt werüin, wobei es bei den meisten Einsatzzweclien praktisch keiner zusätzlichen Schneidwinkel bedarf. An Stelle der in Form von Flügeln ausgebildeten Bohfänsätze 8 könnten selbstverständlich auch radial vorstehende, achsparallel zur I

Schraubenachse ausgerichtete Rippen vorgesehen werden. Solche Rippen könnten gegebenenfalls auch schraubenlinienförmig am Schraubenschaft 6 verlaufen,

Der Bohrdurchmesser C der Bohransätze 8 ist zweckmäßig im Bereich von 2 bis 4 j mm größer als der Durchmesser E des gewindefreien Schraubenschaftes 6. Es kann dadurch eine genügende Bewegungsmöglichkeit der zu befestigenden profilierten Platten 1 gegenüber dem Unterbau 9 bewerkstelligt werden.

Neuerungsgemäß ist am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes 6 eine konische Erweiterung 12 vorgesehen. Der - somit gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes 6 vergrößerte - Durchmesser der schraubenkopfseitignn Basis der Erweiterung 12 entspricht annähernd dem Bohrdurchmesser C der Bohransätze 8. Dieser Durchmesser entspricht auch ferner annähernd dem Lochdurchmesser der unter den Schraubenkopf 7 einsetzbaren Dichtungsscheibe 13. Der an die schraubenkopf seitige Basis der Erweiterung 12 anschließende Teil des Schraubenkopfu'·. 7 weist einen größeren Durchmesser als diese Basis auf, so daß dadurch die axiale Verschiebbarkeit der Dichtungsscheibe 13 in Richtung schraubenkopfseitiges Ende der Schraube 3 begrenzt ist.

Die Dichtungsscheibe 13 kann dadurch sehr einfach über die Schraube und somit auch über die Bohransätze 8 unter den Kopf 7 der Schraube eingeführt werden.

Durch die konische Erweiterung 12 wird gewährleistet, daß auch bei einem eventuell schrägen Einbohren der Schraube 3 die Dichtungsscheibe 13 trotzdem gegenüber dem Schraubenkopf zentriert wird, so daß keine Abdichtungsprobleme entstehen können.

Gerade bei diesem Einsatzzweck einer Schraube 3 ist der Aufbau einei solchen Dichtungsscheibe 13 sehr wichtig. Die hier verwendete Dichtungsscheibe 13 besteht gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung aus einer tellerartigen Metallscheibe 14 und einem oder mehreren unterhalb derselben dem Schraubenkopf 7 abgewendet vorgesehenen elastischen Dichtringen 15. Diese Dichtringe weisen zweckmäßig eine Dicke bis zu 6 mm auf, so daß eine ausreichende Abdichtung auch bei einer eventuell trotzdem schräg eingeführten Schraube gegeben sein wird.

Die neuerungsgemäßen Kennzeichen wurden an Hand einer wellenförmig profilierten Platte beschrieben. Die neuerungsgemäßen Kennzeichen sind in gleicher Weise für anders profilierte Platten anwendbar, wobei jedoch immer eine Anpassung an die genormten Plattenmaße notwendig ist.

Die angegebenen Maßvergleiche können in den üblichen Toleranzen variieren, wobei jedoch das Grundmerkmal erhalten bleiben muß, daß vor dem zwangsweisen Einsetzen des Gewindes im festen Unterbau der Bohrvorgang durch die Bohransätze 8 beendet sein muß bzw. die Beendigung dieses Vorganges unmittelbar bevorsteht.

Claims

SF8 stadier ag ::: III · » Schutzansprüche:

1. Schraube zur Befestigung von profilierten Platten aus Metall, Kunststoff, Faserzement od.dgl. jeweils im Bereich deren Profilerhebung an einem festen Unterbau, bestehend aus einer Bohrspitze, einem Schraubenschaft mit einem an die Bohrspitze anschließenden, selbstschneidenden Gewindeabschnitt, einem auf den Gewindeabschnitt folgenden, gewindefreien Abschnitt, einem Schraubenkopf sowie einer Dichtungsscheibe, wobei diese Dichtungsscheibe unter dem Schraubenkopf einsetzbar ist und wobei am Übergang zwischbn dem Gewindeabschnitt und dem gewindefreien Schaftabschnitt radial auskragende, flügel-, gewinde- oder rippenartige Bohransätze vorgesehen sind, und wobei ferner die Länge des Schraubenschaftes zwischen dem Anfang des Gewindeabschnittes im Bereich der Bohrspitze der Schraube und den Bohransätzen annähernd dem aus der Höhe der Profilerhebung der profilierten Platten abzüglich der Dicke der Platten resultierenden Abstand entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes (6) eine konische Erweiterung (12) vorgesehen ist, wobei der - somit gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes (6) vergrößerte - Durchmesser der schraubenkopfseitigen Basis der Erweiterung (12) annähernd dem Bohrdurchmesser (C) der Bohransätze (8) und ferner annähernd dem Lochdurchmesser der unter den Schraubenkopf (7) einsetzbaren Dichtungsscheibe (13) entspricht, und daß der an die schraubenkopfseitige Basis der Erweiterung (12) anschließende Teil des Schraubenkopfes (7) einen größeren Durchmesser als diese Basis aufweist und damit die axiale Verschiebbarkeit der Dichtungsscheibe (13) in Richtung schraubenkopfseitiges Ende der Schraube (3) begrenzt.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Schraubenkopf (7) einsetzbare Dichtungsscheibe (13) aus einer tellerartigen Metallscheibe (14) und einem oder mehreren elastischen Dichtring(en) (15) besteht.

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