DE102011085232A1

DE102011085232A1 - Schraube

Info

Publication number: DE102011085232A1
Application number: DE201110085232
Authority: DE
Inventors: Siegfried Humm; Jürgen Fabricius
Original assignee: FABRICIUS FASTENER GmbH
Current assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-02

Abstract

Eine aus Kunststoff bestehende Nippelschraube enthält an ihrem ihrem Schraubenkopf abgewandten vorderen Ende eine kegelförmige Schraubenspitze mit einem Kegelwinkel im Bereich von 30 bis 60°. Innerhalb der Schraubenspitze sind zwei in der Kegelfläche liegende Schneidkanten gebildet, die einerseits von der Kegelfläche und andererseits von einer Begrenzungsfläche einer Spannut gebildet werden. Diese Begrenzungsfläche der Spannut liegt in einer Ebene, in der die Schraubenlängsachse liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Nippelschraube. Nippelschrauben dienen einem speziellen Zweck. Sie dienen dazu, Leisten an Fensterrahmen oder dergleichen durch Klemmung festzulegen. Es kann sich dabei um Profile beliebiger Art handeln, beispielsweise Rollladenschienen und Wetterschenkel. Der Schraubenkopf dieser Nippelschrauben weist eine spezielle Form an, die an bestimmte Profile angepasst ist.
Die Profile, in die die Nippelschrauben eingeschraubt werden, bestehen häufig aus Kunststoff.
Die bekannten Nippelschrauben bestehen aus Metall und haben entweder eine Bohrspitze oder eine Schneidspitze, die etwa einem Spiralbohrer entspricht. Der Schraubenkopf der Nippelschrauben weicht von der Form üblicher Schraubenköpfe ab. Daher gibt es auch Nippelschrauben, bei denen der Kopf aus Kunststoff als getrenntes Element ausgebildet und mit der Schraube verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schraube, insbesondere eine Nippelschraube zu schaffen, die sich mit geringem Aufwand herstellen und insbesondere in aus Kunststoff bestehende Profile leicht und schnell einschrauben lässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor.
Während der Schneidkopf bei selbstschneidenden bzw. selbstbohrenden Schrauben einem Spiralbohrer nachempfunden ist, also Haupt- und Nebenschneiden aufweist, von denen die Nebenschneiden parallel zur Achse mit einem dem Radius des Bohrlochs entsprechenden Abstand angeordnet sind, verläuft hier die mindestens eine Schneidkante schräg bis an das dem Schaft zugewandte Ende der Schraubenspitze, also bis in den Schaft selbst.
Zu Beginn der Einschraubbewegung wird also zunächst das Loch gebohrt, und zwar in einer Weise, die das Bohrloch über die Länge der Schraubenspitze allmählich erweitert.
In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass in Drehrichtung vor der Schneidkante eine Spannut vorhanden ist, die sich dann ebenfalls über die axiale Länge der Schraubenspitze bis zum Schraubenschaft erstreckt.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Schneidkante dadurch gebildet ist, dass sie einerseits von der Kegelfläche der Schraubenspitze und andererseits von einer Fläche erzeugt wird, die in einer Längsachse der Schraube liegt.
Insbesondere kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Schraube zwei, gegebenenfalls auch drei Schneidkanten und eine gleiche Zahl von Spannuten aufweist, wobei die Schneidkanten und damit auch die Spannuten vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang der Schraubenspitze verteilt angeordnet sind.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass es sich bei dem Gewinde um ein selbstschneidendes Gewinde handelt.
Das vordere Ende der Schraubenspitze kann abgeflacht sein, ähnlich wie der vordere Steg bei einem Spiralbohrer.
Das Gewinde kann zur Verbesserung des Einschraubverhaltens und zur Erleichterung des Eindrehens derart ausgebildet sein, dass seine Gewindehöhe am Anfang klein ist und später auf eine konstante Höhe ansteigt.
Beispielsweise kann der Kegelwinkel der Schraubenspitze im Bereich von etwa 30° bis 60°, insbesondere von 35° bis 45°, nochmals insbesondere im Bereich von 40° bis 50° liegen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Schraube aus Kunststoff besteht, wobei das Material, aus dem die Schraube besteht, vorzugsweise einen Glasfaseranteil von mindestens 50% aufweist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Material der Schraube einen Elastizitätsmodul von mindestens 18 kN/mm² aufweist.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gewinde der Schraube in einem Bereich von beispielsweise 1,5 bis 2,5 mm unterhalb des Schraubenkopfs in Richtung auf den Schraubenkopf eine abnehmende Gewindehöhe aufweist. Damit soll, falls die Schraube mit einem Antrieb eingeschraubt wird, der für sein Abschalten aufgrund eines steigenden Drehmomentes nicht korrekt eingestellt ist, ein Überdrehen oder gar Abscheren des Kopfs verhindert werden. Vorteilhaft ist das Verhältnis zwischen dem gewindefreien Abschnitt unter dem Schraubenkopf und einer Profilwandstärke wie 2:3. Mit anderen Worten ist bei einer Profilwandstärke von 3 mm der gewindefreie Abschnitt 2 mm lang.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 eine Seitenansicht einer als Beispiel für die Erfindung dienenden Nippelschraube;
2 eine Seitenansicht der Nippelschraube aus einer um 90° versetzten Richtung;
3 eine Stirnansicht der Nippelschraube von rechts in 2;
4 bis 7 unterschiedliche perspektivische Ansichten der Schraube;
8 eine Seitenansicht einer Schraube einer weiteren Ausführungsform.
Die in 1 in einer Seitenansicht dargestellte als Beispiel für die Erfindung dienende Nippelschraube enthält einen Schraubenkopf 1, einen sich daran anschließenden Schraubenschaft 2 und eine Schraubenspitze 3.
Der Schraubenkopf 1 weist etwa die Form einer Tonne auf, beginnend mit einer ebenen Stirnfläche 4, an die sich ein erster Bereich 5 mit einem zunehmenden Durchmesser, ein zylindrischer Teil 6 mit konstantem Durchmesser und daran ein Bereich 7 mit wieder abnehmendem Durchmesser anschließt. Darauf kommt dann ein kurzer zylindrischer Bereich 8. Von der Unterseite dieses zylindrischen Bereichs 8 ausgehend erstreckt sich der Schraubenschaft 2, der mit einem Gewinde 9 versehen ist. Das Gewinde 9 hat durchgehend etwa die gleiche Gewindehöhe, mit Ausnahme der letzten halben Windung, innerhalb der die Gewindehöhe langsam bis in die Oberfläche des Schafts 2 übergeht. An dieser Stelle beginnt die Schraubenspitze, die die Form eines Konus aufweist, mit einem abgeflachten vorderen Ende 10. Bei dem Gewinde handelt es sich um ein selbstschneidendendes Gewinde.
In der Kegelfläche der Schraubenspitze 3 ist eine Schneidkante 11 gebildet, in Drehrichtung vor der eine ebene Fläche 12 eine Begrenzung einer Spannut 13 bildet.
Die Schneidkanten 11 liegen in der Kegelfläche der Schraubenspitze 3, wie bereits erwähnt, verlaufen aber in der Seitenansicht, siehe 2, in Axialrichtung.
Die von der Schraubenspitze ausgehende Draufsicht der 3, also rechts von 2, zeigt, dass zwei derartige Schneidkanten mit jeweils einer Spannut in Drehrichtung vor diesen, vorhanden sind. Die beiden Schneidkanten sind um 180° versetzt um die Achse der Schraube angeordnet und begrenzen die Spannut in einer ebenen Fläche, in der die Längsachse der Schraube liegt.
Durch die Kegelform der Schraubenspitze wird ein Loch, das zunächst gebildet wird, über den weiteren Verlauf der Schraubenspitze erweitert.
Die 4 bis 7 zeigen perspektivische Ansichten der Schraube aus verschiedenen Richtungen. Aus der 4 kann man entnehmen, dass in der Stirnfläche 4 des Schraubenkopfs 1 eine Schraubenantriebsvertiefung 15 in Form eines Sterns mit abgerundeten Flügeln ausgebildet ist. Aus der 5 kann man sehen, dass die der Schraubenspitze 3 zugewandte Unterseite 14 des zylindrischen Bereichs 8 eben ausgebildet ist.
Die 8 zeigt eine Seitenansicht einer Schraube einer weiteren Ausführungsform. Unterhalb des Schraubenkopfs 1, der im übrigen identisch ist zu dem Schraubenkopf der vorhergehenden Ausführungsform, beginnt das Schraubengewinde 9 mit einer Gewindehöhe null. Der Durchmesser des Beginns des Gewindes entspricht also dem Durchmesser des zylindrischen Schafts 2. Von da aus steigt der Durchmesser des Gewindes 9 auf den Außendurchmesser des dann konstant bleibenden Gewindes 9. Dieser Bereich des Anstiegs der Gewindehöhe beträgt knapp eine Windung des Gewindes 9.
Durch diesen Anstieg der Gewindehöhe bzw. Verringerung der Gewindehöhe in umgekehrter Richtung soll ein Überdrehen oder Abscheren des Kopfs der Schraube verhindert werden, falls ein motorischer Antrieb nicht genau genug eingestellt ist.

Claims

Schraube, insbesondere Nippelschraube, mit 1.1 einem Schraubenkopf (1), 1.2 einem sich daran anschließenden Schraubenschaft (2) mit einem Gewinde (9), sowie mit 1.3 einer Schraubenspitze (3), die 1.4 konusförmig ausgebildet ist und 1.5 mindestens eine Schneidkante (11) aufweist, die 1.6 in der Mantelfläche der Schraubenspitze (3) liegt und 1.7 bis zu dem Schraubenschaft (2) reicht.
Schraube nach Anspruch 1, bei der in Drehrichtung vor der Schneidkante (11) eine Spannut (13) ausgebildet ist, die sich bis zum Schraubenschaft (2) erstreckt.
Schraube nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Schneidkante (11) zwischen einer Kegelfläche und einer vorzugsweise ebenen Fläche gebildet ist, die in der Längsachse der Schraube liegt.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde (9) ein selbstschneidendes Gewinde ist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zwei diametral angeordneten Schneidkanten (11) und Spannuten (13).
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das vordere Ende (10) der Schraubenspitze (3) abgeflacht ausgebildet ist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde (9) von dem Ende der Schraubenspitze (3) ausgehend eine zunehmende Gewindehöhe aufweist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aus Kunststoff besteht.
Schraube nach Anspruch 8, bei der das Schraubenmaterial aus mindestens 50 % Glasfaseranteil besteht und/oder einen Elastizitätsmodul von mindestens 18 kN/mm² aufweist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kegelwinkel der Schraubenspitze (3) im Bereich von 30 bis 60°, insbesondere von 35 bis 55°, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 50° liegt.