DE9307816U1 - Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen - Google Patents

Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen

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Description

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ZUSTELLUNGSANSCHRIFT/PLEASE REPLY TO:
HAMBURG, 24 Mai 1993
Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen
Gegenstand der Erfindung ist eine Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz im Fensterbau bestimmt.
Für Werkstücke aus Kunststoff wie Kunststoffenster sind Bohrschrauben der eingangs genannten Art bekannt. Diese haben einen glatten Schraubenschaft mit einem oder zwei Gewindegängen, die verschiedene Außendurchmesser aufweisen. Der Schraubenschaft hat einen kurzen Spitzenabschnitt und ist mit einem Senkkopf versehen. Derartige Schrauben
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Rechtsanwalt; fiij^asSep bei {lejr H.amburge-1» Gerichten
Deutsche Bank AG HamburgrNt oV?84J7 {B*LZ>209 70(3 0(5)**Postgiro Hamburg 28 42-206
Dresdner Bank AG*Ham6urg,*Nr. £?3* 60*35 |*BEZ 200 800 00)
lassen sich ohne Vorbohren problemlos in Kunststoffbauteile eindrehen.
Bei Bauteilen aus Holz oder Holzwerkstoffen insbesondere für den Fensterbau muß jedoch vorgebohrt werden. Ohne Vorbohrung würde der harte bzw. spröde Werkstoff reißen oder splittern. Dies gilt beispielsweise für Fichte, Kiefer, Teak, Meranti, Pitch-Pine, Mahagoni, Eiche oder dgl. Werkstoffe, die für Fensterrahmen verwendet werden. Im besonderen Maße gilt dies für einen neuartigen Holzwerkstoff mit der Warenkennzeichnung "TOPAN" für Fensterprofile. Dieser besteht aus natürlichen, feinen Holzfasern, die aus heimischem Rest- und Durchforstungsholz gewonnen werden. Mit einem Minimum an Bindemitteln versehen werden die Fasern zu einem homogenen Werkstoff verpreßt, der auch als mitteldichte Faserplatte (MDF) bezeichnet wird. MDF ist exakt profilierbar, wodurch das Material für den Fensterbau prädestiniert ist. Zum Schutz gegen Feuchtigkeit kann das Material dabei PUR-gebunden und an der Oberfläche mit einer speziellen Grundierung imprägniert sein. Ein Eindrehen der bekannten Bohrschrauben ohne Vorbohrung führt zu einem sofortigen Reißen dieses verhältnismäßig spröden Materials. Wie bei Kunststoffenstern wären auch hier selbstbohrende Schrauben erwünscht.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen zu schaffen, die ohne Vorbohren eindrehbar ist.
Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Eine erfindungsgemäße Bohrschraube weist am Schraubenschaft zwei Spannuten auf. Die beiden Spannuten nehmen beim Eindrehen der Bohrschraube den zerspanten Werkstoff auf. Hierdurch werden hohe Radialkräfte vermieden, die zu einem Reißen bzw. Zersplittern des Werkstückes aus Holz oder Holzwerkstoffen führen würden. Deshalb ist die Schraube auch für "TOPAN" geeignet. Durch die zwei Spannuten wird der Schraubenquerschnitt noch nicht übermäßig geschwächt. Mit nur einer Spannut ließe sich jedoch keine Bohrschraube realisieren, da diese nicht genügend zerspantes Material aufnimmt. Zudem können die beiden Spannuten Schneidkanten bilden, die das Bohren fördern. Deshalb können die Spannuten aus dem Spitzenabschnitt eine Bohrspitze machen.
Die erfindungsgemäße Bohrschraube kann im Fensterbau insbesondere bei der Befestigung von Dreh- und Kippbeschlä-
-A-
gen in der sogenannten "Euro-Nut", bei Schließblechbefestigung und der Anbringung von Dreh- und Ecklagern eingesetzt werden. Insbesondere dafür sind Bohrschrauben mit einem Schraubenschaft einer Länge von etwa 25 bis 38 mm vorgesehen. Der Kerndurchmesser des Schraubenschaftes beträgt bevorzugt etwa 2,3 bis 2,7 mm, womit ausreichend feste Querschnitte erreicht werden.
Für den Gewindegang wird ein spitzer Flankenwinkel von etwa 45 bis 15° bevorzugt, der geringe radieile Kräfte begünstigt. Aus demselben Grunde ist bevorzugt nur ein Gewindegang vorgesehen. Der Gewindegang hat eine verhältnismäßig große Steigung von etwa 2,6 bis 3 mm, die ein schnelles Eindrehen der Bohrschrauben begünstigt. Der Außendurchmesser des Gewindeganges kann im Verhältnis zum Kerndurchmesser verhältnismäßig groß sein, um gute Auszugsfestigkeiten zu gewährleisten. Im Hinblick auf die Bohrungen von Beschlagsteilen für den Fensterbau wird ein Außendurchmesser von etwa 4,2 mm bevorzugt.
Im Hinblick auf eine Minderung radieller Kräfte kann der Gewindegang einen Einlauf aufweisen und auf die Bohrspitze erstreckt sein. Die Spitzenabschnitt wird man bevorzugt mit einem geringen Spitzenwinkel ausstatten, der etwa 15 bis 25° betragen kann.
Bei einer Ausbildung des Angreifabschnittes als Senkkopf kann dieser angrenzend an den Schraubenschaft einen Kopfabschnitt mit einem kleineren und daran angrenzend einen Kopfabschnitt mit einem größeren Senkwinkel haben, die beispielsweise 60° und 90° betragen. Hierdurch wird ein großer Verbindungsquerschnitt zwischen Senkkopf und Schraubenschaft ermöglicht, der einem Abreißen des Kopfes beim Eindrehen der Bohrschraube entgegenwirkt.
Für gleichmäßige Spanaufnahme und symmetrische Kraftverteilung liegen die beiden Spannuten einander bevorzugt diametral gegenüber. Sie beginnen etwa an der Bohrspitze und brauchen sich für eine ausreichende Spanaufnahme unten geringer Beeinträchtigung der Tragfläche des Gewindes nur über einen Abschnitt des Schraubenschaftes zu erstrecken. Für die oben genannten Schraubengrößen können die Spannuten über etwa 8 bis 15 mm entlang des Schaftes erstreckt sein. Aus Festigkeitsgründen wird man ferner im Bereich der Spannuten eine Restwandstärke, gemessen von Nutgrund zu Nutgrund, vorsehen müssen, die bei etwa 0,6 bis 1,3 mm liegen kann. Allgemein kann die Restwandstärke etwa 1/6 des Kernquerschnittes betragen.
Fertigungsbedingt können die Spannuten einen Neigungswinkel zur Längsachse des Schraubenschaftes aufweisen.
6 -
Bevorzugt wird man die Bohrschraube aus einem C-Stahl herstellen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Bohrschraube mit zwei Gewindegängen in Vorderansicht;
Fig. 2 dieselbe Bohrschraube in Seitenansicht;
Fig. 3 dieselbe Bohrschraube entlang der Linie A-B der
Fig. 2 geschnitten.
Die Selbstbohrschraube gemäß Fig. 1 bis 3 hat einen zylindrischen Schraubenschaft 1, der einenends eine Bohrspitze 2 und anderenends einen Senkkopf 3 aufweist. Die Schaftlänge beträgt 25 bis 38 mm. Der Schraubenschaft hat einen Kerndurchmesser von 2,35 mm. Der Spitzenwinkel oC beträgt etwa 22,5° .
über den Schraubenschaft 1 erstrecken sich von der Bohrspitze 2 ausgehend ein höherer Gewindegang 4 mit größerem
Außendurchmesser und ein niedrigerer Gewindegang 5 mit geringerem Außendurchmesser, die beide eine Steigung von 2,8 mm haben. Der größere Außendurchmesser des Gewindeganges 4 beträgt 4,15 mm. Der Außendurchmesser des kleineren Gewindeganges beträgt etwa 3,25 mm. Beide Gewindegänge haben einen Flankenwinkel von etwa 20°. Über eine Länge von etwa 1 bis 2 Gewindegängen bilden sie einen Einlauf 6 mit allmählich auf den Maximalwert anwachsender Scheitelhöhe.
Der Schraubenschaft 1 weist zwei diametral einander gegenüberliegende Spannuten 7, 8 auf. Diese beginnen im Bereich der Bohrspitze 2 und erstrecken sich über etwa 8 bis 15 mm in Längsrichtung der Bohrschraube. Sie haben jeweils einen Neigungswinkel /3 zur Schraubenachse, der etwa 8,5° beträgt. Die Reststärke des Schraubenschaftes gemessen von Spannut 7 zu Spannut 8 entlang des engsten Querschnittes A-B beträgt etwa 1,0 mm.
Die Gewindegänge 4, 5 sind bis in die Nähe des Senkkopfes 3 erstreckt. Am Ende der Gewindegänge 4, 5 hat der Schaft 1 einen kurzen Endabschnitt 9 mit vergrößertem Querschnitt. Der Senkkopf 3 setzt mit einem ersten Kopfabschnitt 10 mit einem kleineren Senkwinkel von 60° an den Endabschnitt 9 an. Daran angrenzend hat der Senkkopf 3 einen zweiten Kopfabschnitt 11 mit einem größeren Senkwinkel
5OUfO
von 90°.
An der Stirnseite weist der Senkkopf 3 eine Werkzeugaufnahme 12 für ein Schraubwerkzeug auf.
Die Bohrschraube wird aus einem C-Stahl Cq 15 oder AISI 1022 hergestellt. Die Gewindegänge werden durch Walzen eines Rohlinges geformt. Die Spannuten werden eingefräst. In Anpassung an die Beschläge eines Fensters können die Schrauben anschließend verzinkt und gelbchromatiert bzw. farbig lackiert werden. Ferner kommt die Verwendung rostfreier Stahlqualitäten in Betracht.

Claims (24)

Ansprüche
1. Bohrschraube für Werkstücke aus Holz oder Holzwerkstoffen insbesondere für den Fensterbau, mit einem Schraubenschaft (1), der mindestens einen Gewindegang (4, 5), einenends einen Spitzenabschnitt (2) und anderenends einen Angreifabschnitt (3) für ein Drehwerkzeug hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (1) zwei Spannuten (7, 8) aufweist.
2. Bohrschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (1) eine Länge von etwa 25 bis 38 mm hat.
3. Bohrschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (1) einen Kerndurchmesser von etwa 2,3 bis 2,7 mm hat.
4. Bohrschraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (1) einen Kerndurchmesser von etwa 2,35 mm hat.
5. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) einen Flankenwinkel von etwa 45 bis 15° hat.
.../10
10 -
6. Bohrschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) einen Flankenwinkel von etwa 20° hat.
7. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) eine Steigung von etwa 2,6 bis 3 mm hat.
8. Bohrschraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) eine Steigung von etwa 2,8 mm hat.
9. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) einen Außendurchmesser von etwa 4,2 mm hat.
10. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Gewindegang (4) vorgesehen ist.
11. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gewindegänge (4, 5) mit verschiedenem Außendurchmesser vorgesehen sind.
12. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da-
.../11
- 11 -
durch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) einen Einlauf (6) über etwa 3 Steigungen hat.
13. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (4, 5) auf der Spitzenabschnitt (6) erstreckt ist.
14. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenabschnitt (6) einen Spitzenwinkel cC von etwa 15 bis 25" hat.
15. Bohrschrauben nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Angreifabschnitt an einem Senkkopf (3) ausgebildet ist.
16. Bohrschraube nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Senkkopf (3) angrenzend an den Schraubenschaft (1) einen ersten Kopfabschnitt (10) mit einem kleineren Senkwinkel und daran angrenzend einen zweiten Kopfabschnitt (11) mit einem größeren Senkwinkel hat.
17. Bohrschraube nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinere Senkwinkel etwa 60° und der größere Senkwinkel etwa 90" beträgt.
.../12
18. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannuten <7, 8) einander diametral gegenüber liegen.
19. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannuten (7, 8) an der Bohrspitze (2) beginnen und über einen Abschnitt des Schraubenschaftes 1 erstreckt sind.
20. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannuten (7, 8) über etwa 8 bis 15 mm erstreckt sind.
21. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenschaft (1) im Bereich der Spannuten (7, 8) von Grund zu Grund der Spannuten gemessen eine Reststärke von etwa 0,6 bis 1,3 mm hat.
22. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannuten (7, 8) einen
Neigungswinkel /3 zur Längsachse des Schraubenschaftes {1) haben.
23. Bohrschraube nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
.../13
- 13 daß der Neigungswinkel etwa 7° bis 10° beträgt.
24. Bohrschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus C-Stahl hergestellt ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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