DE9405595U1

DE9405595U1 - Self-drilling screw for window frames, door frames or the like.

Info

Publication number: DE9405595U1
Application number: DE9405595U
Authority: DE
Original assignee: ITW Befestigungssysteme GmbH
Current assignee: ITW Befestigungssysteme GmbH
Priority date: 1994-04-02
Filing date: 1994-04-02
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2004-04-03

Description

Selbstbohrschraube für Fensterrahmen, Türrahmen oder dgl. Self-drilling screw for window frames, door frames or similar.

Gegenstand der Erfindung ist eine Selbstbohrschraube für Fensterrahmen, Türrahmen oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The subject of the invention is a self-drilling screw for window frames, door frames or the like according to the preamble of claim 1.

Schrauben der vorstehenden Art werden insbesondere für die Befestigung von Metallkernen oder Beschlagen an Fensterrahmen aus PVC benutzt und werden deshalb auch als "Fensterschrauben" bezeichnet. Sie sind mit einer Bohrspitze ausgeführt und werden ohne Vorbohrung mittels eines Setzgerätes in den Rahmen eingedreht. Die bekannten Fensterschrauben sind mit verschiedenen Schraubenköpfen ausgestattet: Screws of the above type are used in particular for attaching metal cores or fittings to PVC window frames and are therefore also referred to as "window screws". They are designed with a drill tip and are screwed into the frame without pre-drilling using a setting tool. The well-known window screws are equipped with different screw heads:

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So ist ein Schraubentyp für die Metallkernbefestigung als Linsenkopfschraube mit flacher Unterseite des Schraubenkopfes ausgestaltet. Diese Schraube ist in einem Bereich des Fensterrahmens wie dem Blendrahmen angeordnet, wo der aufliegende Schraubenkopf nicht stört.One type of screw for metal core fastening is designed as a lens head screw with a flat bottom of the screw head. This screw is positioned in an area of the window frame, such as the frame, where the resting screw head does not cause interference.

Eine andere Fensterschraube ist als Senkkopfschraube mit einer konischen Unterseite ausgeführt. Diese Schraube setzt eine vorbereitete Senkung im aufnehmenden Bauteil voraus. Sie hat den Vorteil, daß sie nicht über das Bauteil hinaussteht. Sie dient der Befestigung von Beschlagen aus Metall wie Drehkippbeschlagen, Schließteilen, Drehlagern und Ecklagern.Another window screw is designed as a countersunk screw with a conical bottom. This screw requires a prepared countersunk hole in the receiving component. It has the advantage that it does not protrude beyond the component. It is used to attach metal fittings such as tilt and turn fittings, locking parts, pivot bearings and corner bearings.

Des weiteren sind Fensterschrauben bekannt, die als Senkkopfschrauben mit sechs geneigten Planflächen oder Facetten an der Unterseite ausgebildet sind. Die Grenzen benachbarter Facetten sind Schürfkanten, die beim Eindrehen in den Fensterrahmen eine Senkung erzeugen. Auf diese Weise wird ohne vorbereitendes Senken sichergestellt, daß der Kopf nicht über das zu verschraubende Bauteil hinaussteht.Window screws are also known that are designed as countersunk head screws with six inclined flat surfaces or facets on the underside. The boundaries of adjacent facets are cutting edges that create a countersink when screwed into the window frame. In this way it is ensured that the head does not protrude beyond the component to be screwed without preparatory countersinking.

Dabei ist nachteilig, daß für die verschiedenen Einsatzfälle verschiedene Schrauben hergestellt, beschafft, vorgehalten und angewendet werden müssen. Die Linsenkopf-The disadvantage here is that different screws have to be manufactured, procured, kept in stock and used for different applications. The lens head

schrauben sind nämlich nicht für Beschläge mit angesenkten Bohrungen bzw. zum selbsttätigen Erzeugen einer Senkung geeignet. Die Senkkopfschrauben wiederum benötigen eine vorgefertigte Senkung und sind deshalb nur für Beschläge oder dgl. Einsatzfälle geeignet. Die Senkkopfschrauben mit Facetten beschädigen vorgefertigte Senkungen, was nachteilige Auswirkungen wie Korrosionsschäden bei Beschlagsbefestigungen zur Folge haben kann.Screws are not suitable for fittings with countersunk holes or for automatically creating a countersink. Countersunk head screws, on the other hand, require a prefabricated countersink and are therefore only suitable for fittings or similar applications. Countersunk head screws with facets damage prefabricated countersinks, which can have adverse effects such as corrosion damage to fitting fastenings.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der eingangs genannten Art zu schaffen, die den Aufwand für Herstellung, Beschaffung, Bevorratung und Anwendung verringert.Based on this, the invention is based on the object of creating a screw of the type mentioned at the beginning, which reduces the costs for production, procurement, storage and use.

Eine diese Aufgabe lösende Schraube ist in Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.A screw that solves this problem is specified in claim 1. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Schraube vereinigt die Funktionen vorbekannter Schrauben. Durch die abwechselnde Anordnung von Planflächen bzw. Facetten und Konusflächen um die Schraubenachse an der Unterseite des Schraubenkopfes werden zwischen den Planflächen und den Konusflächen Kanten zum Erzeugen einer Senkung in einem ausreichend weichen Material wie PVC-Fensterrahmen zur Verfügung gestellt. DieThe screw according to the invention combines the functions of previously known screws. The alternating arrangement of flat surfaces or facets and conical surfaces around the screw axis on the underside of the screw head provides edges between the flat surfaces and the conical surfaces for creating a countersink in a sufficiently soft material such as PVC window frames. The

Planflächen bilden Anlageflächen zum Abstützen in einer vorbereiteten Senkung eines härteren Materials wie Metall-Beschlägen. Die Schraube kann also beim Eindrehen eine Senkung erzeugen und in eine vorhandene Senkung ohne störende Beschädigung derselben eingedreht werden. Bevorzugt ist der Schraubenkopf zudem an seiner Oberseite mit einer Linse versehen. Ist die Schraube unter einem etwas fehlerhaften Winkel zur Bauteiloberfläche ausgerichtet, so ist dies aufgrund des Linsenkopfes von außen kaum zu erkennen. Außerdem verhindert diese Ausgestaltung, daß Kanten überstehen, an denen sich Verunreinigungen ansammeln oder Reinigungseinrichtungen hängen bleiben können. Die Linsensenkkopfschraube ist vor allem bei der Beschlagsbefestigung von Vorteil.Flat surfaces form contact surfaces for support in a prepared countersink of a harder material such as metal fittings. The screw can therefore create a countersink when screwed in and can be screwed into an existing countersink without damaging it. Preferably, the screw head is also provided with a lens on its upper side. If the screw is aligned at a slightly incorrect angle to the component surface, this is hardly noticeable from the outside due to the lens head. This design also prevents edges from protruding on which dirt can collect or cleaning equipment can get caught. The lens countersunk head screw is particularly advantageous when fastening fittings.

Besonders vorteilhaft für das selbsttätige Senken bzw. Abstützen in einer vorhandenen Senkung ist die Ausgestaltung des Schraubenkopfes mit vier Planflächen und vier Konusflächen. Die Planflächen und Konusflächen haben bevorzugt eine etwa übereinstimmende Größe.The design of the screw head with four flat surfaces and four conical surfaces is particularly advantageous for automatic countersinking or supporting in an existing countersink. The flat surfaces and conical surfaces preferably have an approximately identical size.

Die Konusflächen können einen Konuswinkel von etwa 90° aufweisen. Insbesondere bei der Anwendung im Fensterbau ist ein Schraubenkopf mit einem Maximaldurchmesser von etwa 7 mm von Vorteil. Der Gewindedurchmesser kann etwa 3The conical surfaces can have a conical angle of around 90°. Particularly when used in window construction a screw head with a maximum diameter of around 7 mm is advantageous. The thread diameter can be around 3

bis 5 min betragen.up to 5 minutes.

Die bekannten Schrauben sind mit einem Blechschraubengewinde versehen, wie dies bei selbstformenden Gewindeschrauben üblich ist. Das Blechschraubengewinde hat eine verhältnismäßig große Steigung, so daß sich die Schrauben schnell eindrehen lassen. Dabei erzeugen sie ein Gewinde sowohl in einem Fensterrahmen aus Kunststoff als auch in einem darin festzulegenden Metallkern. Hierdurch wird das gegenseitige Verspannen dieser Teile verhindert. Erfindungsgemäß ist deshalb außerdem vorgesehen, daß das Schraubengewinde ein metrisches oder UNC-Doppelganggewinde ist, wobei jeder Gewindegang die doppelte Steigung des Regelgewindes hat. Vorzugsweise kommt ein metrisches Gewinde im Bereich M3 bis M4 in Betracht. Das Doppelganggewinde gewährleistet bei einer Ganghöhe jedes Gewindeganges etwa entsprechend einem Blechschraubengewinde ein schnelles Eindrehen der Schraube. Andererseits ist aufgrund der zwei Gewindegänge weniger Material mit der Schraube im Eingriff. Infolgedessen kann die Schraube in einem Rahmen aus Kunststoff überdrehen, wogegen sie in einem Metallkern ohne Gewindebeschädigung eindrehbar ist. Hierdurch lassen sich Metallkern oder Beschlagsteile und Kunststoffrahmen miteinander verspannen, wobei ein schnelles Eindrehen der Selbstbohrschraube gewährleistet ist. Die Kombination desThe known screws are provided with a sheet metal screw thread, as is usual with self-tapping threaded screws. The sheet metal screw thread has a relatively large pitch, so that the screws can be screwed in quickly. In doing so, they create a thread both in a plastic window frame and in a metal core to be fixed therein. This prevents these parts from warping against each other. According to the invention, it is therefore also provided that the screw thread is a metric or UNC double-thread thread, with each thread having twice the pitch of the standard thread. A metric thread in the range M3 to M4 is preferably used. The double-thread thread ensures that the screw can be screwed in quickly with a pitch of each thread roughly corresponding to a sheet metal screw thread. On the other hand, due to the two threads, less material is engaged with the screw. As a result, the screw can overtighten in a plastic frame, whereas it can be screwed in in a metal core without damaging the thread. This allows the metal core or fittings and plastic frame to be clamped together, ensuring that the self-drilling screw can be screwed in quickly. The combination of the

metrischen oder UNC-Doppelganggewindes mit herkömmlichen Schraubenköpfen einer Selbstbohrschraube hat dieselben Vorteile und wird hiermit ebenfalls als Erfindung offenbart. Außer Regelgewinden können andere Doppelganggewinde mit ähnlichen Eigenschaften vorgesehen werden.metric or UNC double thread with conventional screw heads of a self-drilling screw has the same advantages and is hereby also disclosed as an invention. In addition to standard threads, other double threads with similar properties can be provided.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der anliegenden Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Draufsicht (Fig. 1), Seitenansicht (Fig. 2) und Unteransicht (Fig. 3) zeigt:Further details and advantages of the invention emerge from the following description of the attached drawing, which shows a preferred embodiment in plan view (Fig. 1), side view (Fig. 2) and bottom view (Fig. 3):

Die Fensterschraube hat eine Bohrspitze I₁ einen daran anschließenden Gewindeschaft 2, an dessen anderem Ende ein Schraubenkopf 3 sitzt. Die Bohrspitze 1 hat eine dem Wendelbohrer nachgebildete Spitze 4 und einen anschließenden zylindrischen Teil mit einander diametral gegenüberliegenden Spannuten 5. Die Spannuten 5 erstrecken sich über einen Abstand a bis in den Gewindeschaft 2 hinein. Die Bohrspitze hat einen Durchmesser b und ihr zylindrischer Abschnitt erstreckt sich über den Bereich c.The window screw has a drill bit ₁ and an adjoining threaded shaft 2, at the other end of which a screw head 3 is located. The drill bit 1 has a tip 4 modeled on a twist drill and an adjoining cylindrical part with diametrically opposed chip grooves 5. The chip grooves 5 extend over a distance a into the threaded shaft 2. The drill bit has a diameter b and its cylindrical section extends over the area c.

Der Gewinde.schaft 2 trägt ein Gewinde 6, das im Bereich d einen Einlauf hat. Der Gewindeeinlauf ist auf der Bohrspitze 1 bis zum Bereich c erstreckt.The threaded shaft 2 has a thread 6 which has an inlet in the area d. The thread inlet extends on the drill bit 1 to the area c.

Der Schraubenkopf 3 hat an seiner Unterseite 7 abwechselnd Planflächen 8 und Konusflächen 9. Es sind jeweils vier Planflächen 8 und vier Konusflächen 9 vorgesehen. Die Konusflächen 9 haben den Konuswinkel &ogr;&iacgr;-. Der Schraubenkopf 3 hat den Maximaldurchmesser e. Am Maximaldurchmesser e haben die Planflächen die Breite f. Der Abstand vom Ende des Gewindes 6 bis zum Maximaldurchmesser e ist g.The screw head 3 has on its underside 7 alternating flat surfaces 8 and conical surfaces 9. Four flat surfaces 8 and four conical surfaces 9 are provided. The conical surfaces 9 have the cone angle ω-. The screw head 3 has the maximum diameter e. At the maximum diameter e the flat surfaces have the width f. The distance from the end of the thread 6 to the maximum diameter e is g.

Der Abstand von der Bohrspitze 1 bis zum Maximaldurchmesser e ist h. Der Abstand des Gewindeeinlaufs bis zum Maximaldurchmesser e ist i.The distance from the drill tip 1 to the maximum diameter e is h. The distance from the thread inlet to the maximum diameter e is i.

An seiner Oberseite 10 trägt der Schraubenkopf 3 eine Linse 11. In dieser ist eine Aufnahme 12 für ein Werkzeug in Form eines Kreuzschlitzes ausgebildet.The screw head 3 has a lens 11 on its upper side 10. In this lens 11 a receptacle 12 for a tool in the form of a Phillips slot is formed.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Abmessungen in Millimetern wie folgt gewählt:In one embodiment, the dimensions in millimeters are chosen as follows:

a:6,0 b:3,38 c:l,0-1,5 d:3,0 e:7,0
f:2,5 g:2,4 h:10-45 i:7,5-42,5.a:6.0 b:3.38 c:l.0-1.5 d:3.0 e:7.0
f:2.5 g:2.4 h:10-45 i:7.5-42.5.

Der Winkel (X- beträgt 90° . Es ist ein Doppelganggewinde M4 mit einem Außendurchmesser von 3,98 mm vorgesehen. Die Bohrspitze ist geschmiedet oder gefräst. Die BohrspitzeThe angle (X- is 90°. A double thread M4 with an outer diameter of 3.98 mm is provided. The drill bit is forged or milled. The drill bit

_ Q mm _ Q mm

kann entsprechend den Bohrspitzen der Schrauben gemäß DE-PS 30 22 187 und 30 44 001 ausgebildet sein.can be designed according to the drill tips of the screws according to DE-PS 30 22 187 and 30 44 001.

Die Fensterschraube kann mittels eines automatischen Setzgerätes oder von Hand ohne Vorbohrung in einen Fensterrahmen eingedreht werden. Bei einem Kunststoffrahmen mit Metallkern bohrt sich die Schraube sukzessiv in den Kunststoff und den Metallkern hinein. Der Schraubenkopf 3 fräst sich mit den scharfen Kanten zwischen seinen Flächen 8, 9 seiner Unterseite 7 in die Oberfläche des Kunststoffes hinein, bis die Linse 11 etwa bündig mit der Rahmenoberfläche abschließt. Außerdem dreht das Doppelganggewinde 6 aufgrund seines relativ geringen Eingriffs im Kunststoffmaterial durch und die Schraube zieht den Metallkern gegen den Kunststoff. Bei Erreichen eines bestimmten Drehmomentes oder einer Einschraubtiefe wird der Einschraubvorgang beendet.The window screw can be screwed into a window frame using an automatic setting device or by hand without pre-drilling. In a plastic frame with a metal core, the screw drills successively into the plastic and the metal core. The screw head 3 cuts into the surface of the plastic with the sharp edges between its surfaces 8, 9 of its underside 7 until the lens 11 is approximately flush with the surface of the frame. In addition, the double thread 6 turns due to its relatively small engagement in the plastic material and the screw pulls the metal core against the plastic. When a certain torque or screw-in depth is reached, the screwing process is terminated.

Claims

Expectations

1. Self-drilling screw for window frames, door frames or the like with a drill bit (1), a threaded shaft (2) and a screw head (3), characterized in that the screw head (3) has on the underside (7) in the circumferential direction alternating flat surfaces (8) and conical surfaces (9).

2. Screw according to claim 1, characterized in that the screw head (3) has a lens (11) on the upper side (10).

3. Screw according to claim 1 or 2, characterized in that the screw head (3) has four flat surfaces (8) and four conical surfaces (9).

4. Screw according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flat surfaces (8) and conical surfaces (9) have approximately the same size.

5. Screw according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cone angle (OL) of the conical surfaces (9) is approximately 90°.

.../10

6. Screw according to one of claims 1 to 5, characterized in that the screw head (3) has a maximum diameter (e) of approximately 7 mm.

7. Screw according to one of claims 1 to 6, characterized in that the diameter of the thread (6) is approximately 3 to 5 mm.

8. Screw according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thread (6) is a double thread, each thread being a metric or UNC standard thread with doubled pitch.