CH623637A5

CH623637A5 - Fastening screw

Info

Publication number: CH623637A5
Application number: CH1081277A
Authority: CH
Inventors: Artus Feist
Original assignee: Artus Feist
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1981-06-15
Also published as: DE2725071A1; ATA533577A; FR2401349A1; GB1583480A; AT356461B

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsschraube mit einem Kern und einem scharfgängigen Gewinde mit im Verhältnis zum Kerndurchmesser grosser Gewindetiefe.

Befestigungsschrauben sind bekannt. Am verbreitetsten ist die sogenannte Holzschraube. Bei ihrem Holzgewinde stehen der Durchmesser des Kernes und die Gewindetiefe in einem bestimmten Verhältnis zueinander derart, dass der Kerndurchmesser die Gewindetiefe über der gesamten Länge der Holzschraube übersteigt. Beim Eindrehen der Schraube in Holz wird daher verhältnismässig viel Holz durch den dicken massiven Kern verdrängt. Holz ist verformbar. Die durch den massiven Kern verdrängten Holzteilchen drücken sich in die die Schraube umgebenden Bereiche ein. Selten kommt es vor, dass das Holz infolge des dadurch entstehenden Druckes aufplatzt oder reisst. Die Verformbarkeit des Holzes führt auch dazu, dass sich seine Fasern in die radial verhältnismässig schmalen Räume zwischen den einzelnen Gewindegängen einlegen und damit die Schraube sicher halten.

Bei einem bis auf hohe Werte verdichteten Schaumkunststoff liegen die Verhältnisse anders. Dieser Schaumkunststoff ist nur wenig verformbar. Beim Eindrehen einer Schraube mit einem verhältnismässig dicken Kern wird er - ausreichende Festigkeit der Schraube vorausgesetzt — aufplatzen. Durch das Eindrehen der Gewindegänge wird der Schaumkunststoff in seinem Zusammenhalt zerstört. Zwischen den in Radialrichtung schmalen Gewindegängen bleibt nicht ausreichend Material stehen. Die Schraube bekommt nicht genügend Halt. Sie kann ausreissen. Sie erfüllt nicht mehr ihre Funktion, Teile zusammenzuhalten oder ein Teil mit einem anderen Teil zu verbinden.

Hiervon ausgehend stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Befestigungsschraube so auszubilden, dass sie auch in wenig verformbarem spröden Material ausreichenden und beständigen Halt findet. Die Lösung für diese Aufgabe ; ergibt sich nach der Erfindung mit einer Befestigungsschraube, bei der das Verhältnis von Gewindetiefe zum Kerndurchmesser veränderlich ist und zwischen Spitze und Kopf von mindestens 0,5:1 auf mindestens 1:1 ansteigt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass mit dieser formgestalterisch einfachen Massnah-Ui me sämtliche der oben genannten Probleme entfallen und diese Schraube auch in sprödem, wenig verformbarem Material sicheren Halt findet.

Zwischen Spitze und Kopf kann der Durchmesser des Kerns zunehmen. In einer Ausgestaltung der Erfindung hat sich als 15 zweckmässig herausgestellt, dass der Durchmesser des Kerns zwischen Spitze und Kopf stetig auf das etwa 2,5-fache ansteigt.

Die absoluten Masse der Befestigungsschraube hängen von ihrem Einsatzzweck ab. Bei Verwendung der Schraube zum Befestigen von 1 bis 2 mm starken Stahlblechplatten auf 2Q Schaumkunststoffblöcken sind günstige Werte eine Kernlänge von 18 mm, ein Durchmesser des Kerns an der Spitze von 1 mm und ein Durchmesser am Kopf von 2,5 mm.

Für den Aussendurchmesser der einzelnen Gewindegänge bzw. eine um die Gesamtheit der Gewindegänge gelegte Hüll-25 fläche bieten sich mehrere Ausführungsformen an. Die Wahl einer bestimmten Ausführungsform hängt von der Struktur des Schaumkunststoffes ab. Dieser kann mehr oder weniger spröde, mehr oder weniger elastisch usw. sein. Für bestimmte Kunststoffstrukturen bietet sich in einer weiterentwickelten Ausfüh-3o rungsform an, dass eine um die Gewindegänge gelegte Hüllfläche, auf zwei Drittel bis drei Viertel der Länge vom Kopf ausgehend, einen konstanten und dann einen zur Spitze abfallenden Durchmesser aufweist. Bei dieser Ausführungsform liegt die Summe der Durchmesser der einzelnen Gewindegänge 35 hoch. Damit können, sofern es die Festigkeit des Kunststoffes zulässt, grosse Kräfte übertragen bzw. hohe Anpressdrücke ausgeübt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine um die Gewindegänge gelegte Hüllfläche vom Kopf ausgehend 40 auf dem grössten Teil der Länge konzentrisch und parallel zur Mantelfläche des Kerns verläuft und somit konstanten Durchmesser aufweist und dann zur Spitze hin abfällt.

Die Schärfe eines Gewindeganges hängt von dem Winkel zwischen seinen beiden Flanken bzw. seiner axialen Erstreckung 45 am Kern und am Aussenumfang ab. Eine grössere Schärfe oder Spitzwinkligkeit erleichtert das Einschrauben auch in hartes Material. Mit ansteigender Scharfkantigkeit sinkt jedoch die Festigkeit des Gewindeganges an seinem Umfang. Für das Einschrauben in Schaumkunststoff hat sich nun als zweckmässi-50 ger Mittelwert herausgestellt, wenn die Stärke eines Gewindeganges vom Kern bis zu seinem Aussenumfang auf das 0,3- bis 0,4-fache absinkt. Bei den bereits genannten absoluten Massen der Befestigungsschraube ist dabei eine Stärke des Gewindeganges am Kern von etwa 1 mm und am Aussenumfang von 0,3 55 bis 0,4 mm günstig.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen wird die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

60 Fig. 1 eine Seitenansicht der Befestigungsschraube mit einem Kern mit stetig veränderlichem Durchmesser,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf den Kopf,

Fig. 3 ein Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ausfüh-rungsform,

Fig. 4 ein Schnitt ähnlich Fig. 3 der Ausführungsform mit veränderlichem Kerndurchmesser und auf dem grösseren Teil konstantem Durchmesser der Gewindegänge und

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Fig. 5 ein Schnitt ähnlich Fig. 3 der Ausführungsform mit konstantem Kerndurchmesser und praktisch gleichbleibendem Durchmesser der Gewindegänge.

Die Befestigungsschraube 12 besteht aus dem Kern 14 mit dem schraubenförmig gewundenen Gewindegang 16. Die Befestigungsschraube 12 hat eine Spitze 18 und einen Kopf 20. In diesem befindet sich der Kreuzschlitz 22.

Die Figuren 1 und 3 lassen die vom Herkömmlichen völlig abweichende Form der erfindungsgemässen Befestigungsschraube klar deutlich werden. Die Gewindegänge sind im Vergleich zum Kern sehr tief. Zwischen diesen tiefen Gewindegängen bleibt viel Material stehen. Dies führt zu dem sicheren Halt der Schraube. Der grosse freie Raum zwischen den Gewindegängen führt weiter dazu, dass trotz des grossen Gesamtdurchmessers beim Eindrehen der Schraube wenig Material verdrängt wird. Damit wird ein Aufplatzen und Reissen verhindert.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform hat der Kern 14 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 einen zwischen s Kopf 20 und Spitze 18 stetig abnehmenden Durchmesser. Der Durchmesser der Gewindegänge 16 ist vom Kopf 20 ausgehend über einer Strecke a von zwei Drittel bis drei Viertel der Gesamtlänge konstant. Auf der verbleibenden Strecke b nimmt der Durchmesser der Gewindegänge 16 ab und geht dann entlang inder Strecke c in den Durchmesser der Spitze 18 über.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform haben sowohl der Kern 14 als auch die Gewindegänge 16 auf dem grössten Teil der Länge konstanten Durchmesser. Erst in der Nähe der Spitze 18 nimmt der Durchmesser der dort befindlichen Gewin-15 degänge 16 ab.

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1 Blatt Zeichnungei

Claims

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1. Befestigungsschraube mit einem Kern und einem scharfgängigen Gewinde mit im Verhältnis zum Kerndurchmesser grosser Gewindetiefe, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Gewindetiefe zum Kerndurchmesser veränderlich ist und zwischen Spitze (18) und Kopf (20) von mindestens 0,5 :1 auf mindestens 1:1 ansteigt.

2. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kerns (14) zwischen Spitze (18) und Kopf (20) stetig auf das etwa 2,5-fache ansteigt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Befestigungsschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Kerns (14) bei einer Länge von 18 mm an der Spitze (18) 1 mm und am Kopf (20) 2,5 mm beträgt.

4. Befestigungsschraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine um die Gewindegänge (16) gelegte Hüllfläche, auf zwei Drittel bis drei Viertel der Länge vom Kopf (20) ausgehend, einen konstanten und dann einen zur Spitze (18) abfallenden Durchmesser aufweist.

5. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekenn-zeichent, dass der Durchmesser des Kerns (14) zwischen Spitze (18) und Kopf (20) konstant ist.

6. Befestigungsschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine um die Gewindegänge (16) gelegte Hüllfläche vom Kopf (20) ausgehend auf dem grössten Teil der Länge konzentrisch und parallel zur Mantelfläche des Kerns (14) verläuft und somit konstanten Durchmesser aufweist und dann zur Spitze (18) hin abfällt.

7. Befestigungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke eines Gewindeganges (16) vom Kern (14) bis zu seinem Aussenumfang auf das 0,3- bis 0,4-fache absinkt.

8. Befestigungsschraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Gewindeganges (16) am Kern (14) etwa 1 mm und am Aussenumfang 0,3 bis 0,4 mm beträgt.