AT515979A1 - Senkkopfschraube - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Senkkopfschraube (1), insbesondere selbstschneidende Senkkopfschraube (1), mit einem Schaft (2), mit einem an den Schaft (2) anschließenden Kopf (3), der mehrere sich gegenüber dem Schaft (2) in ihrem Querschnitt vergrößernde kegelstumpfförmige Kopfabschnitte (4, 5, 6), einen zylindrischen Endabschnitt (7) und mindestens eine Fräsrippe (8) aufweist, wobei ein erster, von Fräsrippen (8) freier, kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt (4) an den Schaft (2) und an diesen ersten kegelstumpfförmigen Kopfabschnitt (4) ein zweiter kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt (5) mit mindestens einer Fräsrippe (8) anschließen. Um zu Verhindern, dass abgetragene Späne zwischen Schraubenkopf (3) und Unterlage hervorragen, wird vorgeschlagen, dass der Kopf (3) mindestens drei kegelstumpfförmige Kopfabschnitte (4, 5, 6) aufweist, wobei ein dritter, von Fräsrippen (8) freier, kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt (6) zwischen dem zweiten kegelstumpfförmigen Kopfabschnitt (5) und dem zylindrischen Endabschnitt (7) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Senkkopfschraube, insbesondere selbstschneidendeSenkkopfschraube, mit einem Schaft, mit einem an den Schaft anschließendenKopf, der mehrere sich gegenüber dem Schaft in ihrem Querschnitt vergrößerndekegelstumpfförmige Kopfabschnitte, einen zylindrischen Endabschnitt und mindes¬tens eine Fräsrippe aufweist, wobei ein erster, von Fräsrippen freier, kegelstumpf¬förmiger Kopfabschnitt an den Schaft und an diesen ersten kegelstumpfförmigenKopfabschnitt ein zweiter kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt mit mindestens einerFräsrippe anschließen.

Bekannt sind Senkkopfschrauben mit mehreren sich gegenüber dem Schaft imQuerschnitt vergrößernden kegelstumpfförmigen Kopfabschnitten. So zeigt dieDE 202011100595 U1 eine Senkkopfschraube, bei der zwei, sich im Querschnittvergrößernde, kegelstumpfförmige Kopfabschnitte an den Schaft der Schraube an¬schließen. Kopfseitig schließt der zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt an einenzylindrischen Endabschnitt an. Dabei besitzt der zweite kegelstumpfförmige Kopf¬abschnitt nach außen radial abstehende Fräsrippen, um den Kopf in die Unterlageaus Holz oder Kunststoff einzufräsen. Ein separates Ansenken ist dadurch nichtmehr erforderlich. In der Anwendung hat sich herausgestellt, dass von den Fräsrip¬pen abgetrennte Werkstoffspäne zwischen Unterlage und dem Randbereich deszylindrischen Endabschnitts eingeklemmt werden können, wobei Teile des Spansunvorteilhaft sichtbar sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom eingangs geschil¬derten Stand der Technik, eine Senkkopfschraube zu schaffen, bei der in einge¬ drehter Lage keine abgetragenen Späne sichtbar zwischen Schraubenkopf undUnterlage erkennbar sind.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Kopf mindestens dreikegelstumpfförmige Kopfabschnitte aufweist, wobei ein dritter, von Fräsrippen freier,kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt zwischen dem zweiten kegelstumpfförmigenKopfabschnitt und dem zylindrischen Endabschnitt vorgesehen ist.

Weist der Kopf mindestens drei kegelstumpfförmige Kopfabschnitte auf, kann derÜbergang von Schaft auf zylindrischen Endabschnitt vorteilhaft in mehrere Kopfab¬schnitte - und in weiterer Folge auch mit mehreren unterschiedlichen Steigungenaufgeteilt werden. Insbesondere wenn der an den zylindrischen Endabschnitt an¬schließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt oder die diesem am nächsten ange¬ordneten Kopfabschnitte eine geringe Neigung in Bezug auf die Unterlage, in die dieSenkkopfschraube eingebracht wird, aufweist, kann das Verdrängen von Spänen inRichtung Randbereich des Kopfs minimiert werden.

Ist zudem ein dritter, von Fräsrippen freier, kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt zwi¬schen dem zweiten kegelstumpfförmigen Kopfabschnitt und dem zylindrischen End¬abschnitt vorgesehen, werden in diesem dritten Kopfabschnittsbereich, nahe desRandbereichs des Kopfumfangs, keine Späne mehr abgetragen - ein Verdrängender Späne über den Kopfumfang wird dementsprechend unwahrscheinlicher. Dabeikann mithilfe des ersten, an den Schaft anschließenden Kopfabschnitts, über des¬sen sich gegenüber dem Schaft vergrößernden Durchmesser, eine Verdichtung desMaterials der Unterlage erreicht werden. Dieses vorverdichtete Material kann dannvom folgenden zweiten, mit Fräsrippen ausgestatteten Kopfabschnitt vorteilhaft auf¬getrennt werden. Mithilfe des erfindungsgemäßen dritten, fräsrippenfreien Kopfab¬schnitts kann ein Abwandern bzw. Verdrängen der Späne bis über den Kopfumfangder Senkkopfschraube hinaus verhindert werden. So kann durch die Aufeinander¬folge von zumindest drei Kopfabschnitten, mit ihren jeweiligen spezifischen Funktio¬nen, eine Senkkopfschraube mit selbsteinfräsendem Senkkopf geschaffen werden, bei der im eingedrehten Zustand keine oder zumindest lediglich geringe abgetrage¬nen Späne sichtbar zwischen Schraubenkopf und Unterlage hervorragen.

Eine konstruktiv einfach gestaltbare Senkkopfschraube kann entstehen, wenn derdritte kegelstumpfförmige Kopfabschnitt auf einer Seite an den zweiten kegelstumpf¬förmigen Kopfabschnitt und auf der anderen Seite an den zylindrischen Endab¬schnitt anschließt.

Weisen die aneinanderliegenden Stirnflächen der kegelstumpfförmigen Kopfab¬schnitte jeweils gleich große Durchmesser auf, ergibt sich ein stetiger Verlauf derMantelflächen des Schraubenkopfs. Dies kann ein einfaches und sicheres Ver¬senken des Schraubenkopfs vorteilhaft unterstützen.

Wenn die Stirnfläche des an den Schaft anschließenden ersten kegelstumpfförmi¬gen Kopfabschnitts und die stirnseitige Fläche des Schafts gleich große Durchmes¬ser aufweisen, hat der Übergang von Schaft auf Kopfabschnitt einen stetigen Ver¬lauf, was ein Eindrehen der Senkkopfschraube begünstigen kann.

Verringern sich die Öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Kopfabschnitte vomKopf in Richtung Schaft, erfolgt eine kontinuierliche Vergrößerung des mit demUntermaterial in Berührung kommenden Kopfdurchmessers beim Eindrehen derSenkkopfschraube. So kann der letzte, an den zylindrischen Endabschnitt anschlie¬ßende Kopfabschnitt in einem flachen Winkel zur Oberseite des Untermaterials ver¬laufen. Damit kann einerseits das Eindrehen der Senkkopfschraube abgebremstwerden, was ein zu tiefes Eindrehen verhindern kann. Andererseits wird damit dasVerbleiben der Späne in einem dem Schaft nahen Bereich weiter begünstigt, wo¬durch teilweise unter dem Kopf hervorragende Späne vermeidbar sind.

Die Vorverdichtung des Materials der Unterlage kann vorteilhaft erfolgen, falls deran den Schaft anschließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt einen Öffnungs¬winkel von 20 Grad aufweist.

Begünstigt kann das Abtragen der Späne mit den Fräsrippen werden, wenn derzweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt einen Öffnungswinkel zwischen 50 und 90Grad aufweist.

Ein Abwandern bzw. Verdrängen der Späne bis über den Kopfumfang der Senk¬kopfschraube hinaus kann vorteilhaft verhindert werden, wenn der an den zylindri¬schen Endabschnitt anschließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt einen Öff¬nungswinkel von 140 Grad aufweist.

Weist der zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt mehrere nacheinander ange¬ordnete gerade, insbesondere direkt Richtung zylindrischen Endabschnitt, verlau¬fende Fräsrippen auf, können sich zwischen den einzeln Fräsrippen Spankammernausbilden, in denen die Späne verbleiben können. Ein Verdrängen von Spänen inRichtung Randbereich des Sch rauben köpf s kann dadurch noch verbessert unter¬bunden werden.

Bekanntermaßen kann der Schaft zumindest bereichsweise ein Außengewindeaufweisen, um die Funktion der Senkkopfschraube gewährleisten zu können.

In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand einer Ausfüh¬rungsvariante näher dargestellt. Es zeigenFig. 1 eine Vorderansicht der Senkkopfschraube undFig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Senkkopfs nach Fig. 1

Gemäß Fig. 1 wird beispielsweise eine Vorderansicht einer beispielhaften Senk¬kopfschraube 1 gezeigt. An den Schaft 2 der Senkkopfschraube schließt ein Kopf 3mit mehreren sich gegenüber dem Schaft 2 im Querschnitt vergrößernden kegel¬stumpfförmigen Kopfabschnitten 4, 5, 6 an. Daran folgend ist ein zylindrischer End¬abschnitt 7 angeordnet. Dabei ist der erste, direkt an den Schaft 2 anschließendekegelstumpfförmige Kopfabschnitt 4 frei von Fräsrippen 8, während der zweite, an den ersten 4 anschließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt 5 Fräsrippen 8 auf¬weist. Diese Fräsrippen 8 dienen dem Materialabtrag im Bereich des Senkkopfs 3beim Eindrehen der Senkkopfschraube 1 in eine nicht näher dargestellten Unterla¬ge. Ein eventuelles Aufspalten des Unterlagenmaterials im Bereich des Senkkopfs 3wird damit vermieden.

Erfindungsgemäß weist der Kopf 3 mindestens - im Ausführungsbeispiel genau -drei kegelstumpfförmige Kopfabschnitte 4, 5, 6 auf. Diese zeigen eine unterschiedli¬che Neigung in Bezug auf eine Unterlage und schaffen einen stetigen, sich in ihremQuerschnitt vergrößernden, Übergang von Schaft 2 zum zylindrischen Endabschnitt 7. Dabei hat der an den zylindrischen Endabschnitt 7 anschließende kegelstumpf¬förmige Kopfabschnitt 6 eine geringe Neigung zur Unterlage, um ein Verdrängenvon Spänen in Richtung Randbereich 9 des Endabschnitts 7 zu vermeiden.

Der dritte, von Fräsrippen freie, kegelstumpfförmige Kopfabschnitt 6 zwischen demzweiten kegelstumpfförmigen Kopfabschnitt 5 und dem zylindrischen Endabschnitt7, trägt somit keine Späne mehr ab. Das Verdrängen der Späne auch nur teilweiseüber den Kopf 3 hinaus wird dementsprechend mithilfe der drei unterschiedlichenKopfabschnitte 4, 5, 6 praktisch unterbunden. Dabei führt der erste, direkt an denSchaft 2 anschließende Kopfabschnitt 4, mit seinem sich gegenüber dem Durch¬messer 10 des Schafts 2 vergrößernden Durchmesser eine Verdichtung des Unter¬lagenmaterials durch. Dieses Material wird vom folgenden zweiten, mit Fräsrippen 8ausgestatteten Kopfabschnitt 5 aufgrund der bereits durchgeführten Vorverdichtungvorteilhaft aufgetrennt. Mithilfe des erfindungsgemäßen dritten, fräsrippenfreienKopfabschnitts 6 wird ein Abwandern bzw. Verdrängen der Späne bis über den Kopf3 der Senkkopfschraube 1 hinaus verhindert. Durch die Abfolge von zumindest dreiKopfabschnitten 4, 5, 6 unterschiedlicher Funktionen wird so eine Senkkopfschrau¬be 1 mit selbsteinfräsendem Senkkopf 3 geschaffen, bei der im eingedrehten Zu¬stand keine abgetragenen Späne sichtbar zwischen Schraubenkopf 3 und Unterlagehervorragen.

Bei der gezeigten Senkkopfschraube 1 nach Fig. 1 und Fig. 2 schließt der dritte ke¬gelstumpfförmige Kopfabschnitt 6 auf der einen Seite 18 an den zweiten kegel¬stumpfförmigen Kopfabschnitt 5 und auf der anderen Seite 19 an den zylindrischenEndabschnitt 7 an - unter anderem, um den Aufbau der Senkkopfschraube zu ver¬einfachen.

Die aneinanderliegenden Stirnflächen der kegelstumpfförmigen Kopfabschnitte 4, 5,6 haben jeweils gleich große Durchmesser 11, 12. Gleiches gilt auch für die Durch¬messer 10 der Stirnflächen des an den Schaft 2 anschließenden kegelstumpfförmi¬gen Kopfabschnitts 4 und der stirnseitigen Fläche des Schafts 2. Der so entstehen¬de stetige Verlauf der Mantelfläche des Schraubenkopfs 3 vom Schaft 2 bis zumEndabschnitt 7 unterstützt das Versenken des Schraubenkopfs 3 vorteilhaft.

Wie aus den Figuren 1 und 2 erkennbar ist, werden die Öffnungswinkel 13, 14, 15der kegelstumpfförmigen Kopfabschnitte 4, 5, 6 vom Kopf 3 in Richtung Schaft 2gehend kleiner. Dies bewirkt eine kontinuierliche Vergrößerung des mit dem Unter¬material in Berührung kommenden Kopfdurchmessers beim Eindrehen der Senk¬kopfschraube 1, wodurch der letzte, an den zylindrischen Endabschnitt 7 anschlie¬ßende, Kopfabschnitt 6 in einem flachen Winkel zur Oberseite des Untermaterialsverläuft. Damit werden die Späne erfindungsgemäß in einem dem Randbereich 9des Endabschnitts 7 entfernteren Bereich eingeklemmt. Unter dem Kopf 3 hervorra¬gende Späne werden dementsprechend vermieden. Zudem wird durch den flachenVerlauf des dritten Kopfabschnitts 6 das Eindrehen der Senkkopfschraube 1 ge¬bremst, was einem zu tiefen Eindrehen entgegenwirken kann.

Der an den Schaft 2 anschließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt 4 hat einenÖffnungswinkel 13 von 20 Grad. Dies begünstigt die Vorverdichtung des Materialsder Unterlage. Dennoch besteht bei diesem Öffnungswinkel 13 kaum Gefahr, dieUnterlage zu spalten.

Der zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt 5 sollte einen Öffnungswinkel 14 zwi¬schen 50 und 90 Grad aufweisen. Bei der beispielhaften Senkkopfschraube 1 nachFig. 1 und 2. hat der zweite Kopfabschnitt 5 einen Öffnungswinkel 14 von 90 Grad.Bei zahlreichen Materialien hat sich dieser Winkel 14 beim Abtragen des vom erstenKopfabschnitt 4 vorverdichteten Materials als besonders günstig herausgestellt.

Der an den zylindrischen Endabschnitt 7 anschließende kegelstumpfförmige Kopf¬abschnitt 6 hat einen Öffnungswinkel 15 von 140 Grad. Dieser Winkel 15 verhindertein Abwandern bzw. Verdrängen der Späne bis über den Randbereich 9 des End¬abschnitts 7 der Senkkopfschraube 1 hinaus.

Der zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt 5 weist mehrere nacheinander ange¬ordnete gerade verlaufende Fräsrippen 8 auf. So entstehen zwischen einzelnenFräsrippen Spankammern 16, die abgetrennte Späne aufnehmen. Ein Verdrängenvon Spänen in Richtung des Randbereichs 9 des Endabschnitts 7 wird dadurch ver¬bessert unterbunden. Besonders bewährt haben sich direkt, also auf kürzestemWeg Richtung zylindrischen Endabschnitt verlaufende Fräsrippen.

Wie aus Fig. 1 entnehmbar, weißt der Schaft 2 zumindest bereichsweise einAußengewinde 17 auf.

Claims (10)

1. Patentansprüche: 1. Senkkopfschraube, insbesondere selbstschneidende Senkkopfschraube (1),mit einem Schaft (2), mit einem an den Schaft (2) anschließenden Kopf (3), dermehrere sich gegenüber dem Schaft (2) in ihrem Querschnitt vergrößernde kegel¬stumpfförmige Kopfabschnitte (4, 5, 6), einen zylindrischen Endabschnitt (7) undmindestens eine Fräsrippe (8) aufweist, wobei ein erster, von Fräsrippen (8) freier,kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt (4) an den Schaft (2) und an diesen ersten ke¬gelstumpfförmigen Kopfabschnitt (4) ein zweiter kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt(5) mit mindestens einer Fräsrippe (8) anschließen, dadurch gekennzeichnet, dassder Kopf (3) mindestens drei kegelstumpfförmige Kopfabschnitte (4, 5, 6) aufweist,wobei ein dritter, von Fräsrippen (8) freier, kegelstumpfförmiger Kopfabschnitt (6)zwischen dem zweiten kegelstumpfförmigen Kopfabschnitt (5) und dem zylindri¬schen Endabschnitt (7) vorgesehen ist.
2. 2. Senkkopfschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der drit¬te kegelstumpfförmige Kopfabschnitt (6) auf einer Seite (18) an den zweiten kegel¬stumpfförmigen Kopfabschnitt (5) und auf der anderen Seite (19) an den zylindri¬schen Endabschnitt (7) anschließt.
3. 3. Senkkopfschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dassdie aneinanderliegenden Stirnflächen der kegelstumpfförmigen Kopfabschnitte (4, 5,6) jeweils gleich große Durchmesser (11,12) aufweisen.
4. 4. Senkkopfschraube nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die Stirnfläche des an den Schaft (2) anschließenden ersten kegelstumpfför¬migen Kopfabschnitts (4) und die stirnseitige Fläche des Schafts (2) gleich großeDurchmesser (10) aufweisen.
5. 5. Senkkopfschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬net, dass sich die Öffnungswinkel (13, 14, 15) der kegelstumpfförmigen Kopfab¬schnitte (4, 5, 6) vom Kopf (3) in Richtung Schaft (2) verringern.
6. 6. Senkkopfschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der anden Schaft (2) anschließende kegelstumpfförmige Kopfabschnitt (4) einen Öff¬nungswinkel (13) von 20 Grad aufweist.
7. 7. Senkkopfschraube nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dassder zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt (5) einen Öffnungswinkel (14) zwi¬schen 50 und 90 Grad aufweist.
8. 8. Senkkopfschraube nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,dass der an den zylindrischen Endabschnitt (7) anschließende kegelstumpfförmigeKopfabschnitt (6) einen Öffnungswinkel (15) von 140 Grad aufweist.
9. 9. Senkkopfschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬net, dass der zweite kegelstumpfförmige Kopfabschnitt (5) mehrere nacheinanderangeordnete gerade, insbesondere direkt Richtung zylindrischen Endabschnitt (7),verlaufende Fräsrippen (8) aufweist.
10. 10. Senkkopfschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich¬net, dass der Schaft (2) zumindest bereichsweise ein Außengewinde (17) aufweist.