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Gebiet der Erfidung
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Die Erfindung betrifft eine selbstschneidende Schraube, insbesondere eine Betonschraube, die einen Gegenstand einfach, schnell und stabil an einer Wand oder an einem Betonboden befestigen kann.
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Stand der Technik
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Eine selbstschneidende Schraube, auch als Expansionsschraube bekannt, ist eine häufig verwendete Befestigungsvorrichtung, die in ein Loch eingesetzt wird und durch Verklemmen eine Fixierwirkung erzielt. Eine herkömmliche selbstschneidende Schraube weist im Wesentlichen einen Bolzen, ein Spreizrohr und eine Mutter auf. An einem Ende des Bolzens ist mit einem konischen Spreizelement vorgesehen, und am anderen Ende des Bolzens ist mit Außengewinde versehen. Ein Ende des Spreizrohrs ist mit mehreren Schlitzen im gleichen Abstand voneinander angeordnet, wodurch dieses Ende des Spreizrohrs mehrere Spreizsegmente umfasst. Der Bolzen wird hindurch das Spreizrohr angebracht, wobei das Spreizelement des Bolzens an den Enden der Spreizsegmente des Spreizrohrs anliegt, und die Mutter wird auf das Außengewinde des Bolzens verschraubt.
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Bei Montage einer herkömmlichen selbstschneidenden Schraube wird zunächst ein Loch mit einem Elektrobohrer in eine Betonwand oder einen Betonboden gebohrt. Anschließend wird die selbstschneidende Schraube in das in eine Wand oder einen Betonboden vorgebohrte Loch eingeschlagen. Danach wird eine Mutter auf der selbstschneidenden Schraube mit einem Schraubenschlüssel angezogen. Dabei bleibt das Spreizrohr unbeweglich und die Mutter zieht den Bolzen nach außen, sodass das Spreizelement des Bolzens in das Spreizrohr eingedrungen wird und die Spreizsegmente des Spreizrohrs nach außen gedrückt werden, um eine Klemmkraft der Schraube in das Loch der Wand auszuüben und zu befestigen.
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Nachteilig bei Montage einer herkömmlichen selbstschneidenden Schraube sind allerdings, dass ein Loch zuerst in eine Betonwand oder einen Betonboden vorgebohrt werden muss. Anschließend wird die selbstschneidende Schraube in dieses vorgeborene Loch eingeschlagen, was nicht nur die Installationszeit und -schritte erhöht, sondern auch für den Benutzer ziemlich mühsam und unpraktische ist. Außerdem kann es während der Installation zu Problemen kommen, wenn die Größe des vorgebohrten Lochs (Tiefe oder Durchmesser) nicht angemessen ist, was dazu führen kann, dass die Klemmkraft der selbstschneidenden Schraube unzureichend ist oder die selbstschneidende Schraube nicht in das vorgebohrte Loch passt, was für den Benutzer sehr arbeitsaufwändig und umständlich ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Probleme zu lösen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine selbstschneidende Schraube zu schaffen, die unmittelbar in eine Betonwand oder einen Betonboden gebohrt werden kann, ohne dass ein Loch in eine Betonwand oder einen Betonboden vorgebohrt werden muss. Dadurch verringern sich die Installationszeit und die erforderlichen Schritte, was eine zeitsparende und arbeitsfreundliche Installation ausgeführt werden kann. Zudem wird das Problem vermieden, dass die Größe eines vorgebohrten Loches (Tiefe oder Durchmesser) unangemessen ist, was nicht nur eine unzureichende Klemmkraft der selbstschneidenden Schraube führen kann, sondern auch die selbstschneidende Schraube nicht in das vorgebohrte Loch passt. Vorteilhaft ist ferner, dass eine erfindungsgemäße selbstschneidende Schraube praktisch and einfach anwendbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1, dass eine selbstschneidende Schraube im wesentlichen einen Bolzen, ein Spreizrohr und eine Mutter aufweist. Der Bolzen ist an dessen einem Ende mit einem Senkkopf und an dessen anderen Ende mit einem Schaft versehen, wobei der Senkkopf nicht kreisförmig ist und an dessen einem Ende eine Senkspitze aufweist und am dessen Umfang eine Spankammer aufweist, wobei das an einem dem Schaft zugewandte Ende mit einem konischen Spreizelement verbunden ist und ein Außengewinde zwischen dem Schaft und dem Spreizelement vorgesehen ist. Das Spreizrohr weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei eine Vielzahl von spiralförmig verlaufenden Schlitzen vom ersten Ende zum zweiten Ende des Spreizrohrs vorgesehen sind, deren Drehrichtungen der Drehrichtung des Senkkopfs entgegengesetzt sind, mehrere Spreizsegmente zwischen einer Vielzahl von Schlitzen ausgebildet sind, das Spreizrohr über den Bolzen eingesetzt ist, das erste Ende des Spreizrohrs am Spreizelement des Bolzens anliegt, und wobei ein Positionierungsmittel zwischen dem ersten Ende des Spreizrohrs und dem Spreizelement des Bolzens vorgesehen ist, sodass das Spreizrohr synchron mit dem Bolzen rotierbar ist und eine Vielzahl von Schlitzen des Spreizrohrs mit einer Vielzahl von Spankammern des Senkkopfs gefluchtet sind. Außerdem wird die Mutter auf das Außengewinde des Bolzens aufgeschraubt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich zusammen mit den weiteren Unteransprüchen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden mit Bezug auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Aufbauansicht einer selbstschneidenden Schraube gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer selbstschneidenden Schraube gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine Schnittansicht einer selbstschneidenden Schraube gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine schematische Ansicht, die eine Anwendung der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube darstellt, um zu zeigen, dass die selbstschneidende Schraube in eine Betonwand mit einem Elektrobohrer eingetrieben wird;
- 5 eine andere schematische Ansicht, die eine Anwendung der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube darstellt, um zu zeigen, dass die selbstschneidende Schraube in eine Betonwand eingetrieben wird;
- 6 eine schematische Queransicht, die eine Anwendung der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube darstellt, um zu zeigen, dass die selbstschneidende Schraube in eine Betonwand eingetrieben ist;
- 7 eine schematische Queransicht, die eine Montage der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube an einer Betonwand darstellt,
- 8 eine perspektivische Aufbauansicht einer selbstschneidenden Schraube gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 9 eine perspektivische Explosionsansicht einer selbstschneidenden Schraube gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 10 eine schematische Queransicht, die eine Anwendung der selbstschneidenden Schraube gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt, um zu zeigen, dass die selbstschneidende Schraube in eine Betonwand eingetrieben ist; und
- 11 eine schematische Queransicht, die eine Montage der selbstschneidenden Schraube gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung an einer Betonwand darstellt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine selbstschneidende Schraube gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 1, 2, 3, 4, 5 bis 6 dargestellt ist, weist im wesentlichen einen Bolzen 10, ein Spreizrohr 20 und eine Mutter 30 auf.
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Der Bolzen 10 ist an dessen einem Ende mit einem Senkkopf 11 versehen und an dessen anderen Ende mit einem sechseckigen Schaft 12 versehen. Der Senkkopf 11 ist nicht kreisförmig und hat eine Senkspitze 111 an dessen einem Ende sowie eine Spankammer 112 am dessen Umfang. Außerdem ist der Senkkopf 11 an einem dem Schaft 12 zugewandten Ende mit einem konischen Spreizelement 13 verbunden, und ein Außengewinde 14 ist zwischen dem sechseckigen Schaft 12 und dem Spreizelement 13 vorgesehen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Senkkopf 11 am dessen Umfang mit zwei gegenüberliegenden Spankammern 112 vorgesehen und das Außengewinde 14 befindet sich in der Nähe des sechseckigen Schaftes 12.
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Das Spreizrohr 20 weist ein erstes Ende 21 und ein zweites Ende 22 auf. Eine Vielzahl von spiralförmig verlaufenden Schlitzen 23 sind vom ersten Ende 21 zum zweiten Ende 22 des Spreizrohrs 20 vorgesehen, deren Drehrichtungen der Drehrichtung des Senkkopfs 11 entgegengesetzt sind. Außerdem sind mehrere Spreizsegmente 24 zwischen einer Vielzahl von Schlitzen 23 ausgebildet. Weiterhin wird das Spreizrohr 20 über den Bolzen 10 eingesetzt, wobei das erste Ende 21 des Spreizrohrs 20 am Spreizelement 13 des Bolzens 10 anliegt. Ferner ist ein Positionierungsmittel zwischen dem ersten Ende 21 des Spreizrohrs 20 und dem Spreizelement 13 des Bolzens 10 vorgesehen, sodass das Spreizrohr 20 synchron mit dem Bolzen 10 rotierbar ist und eine Vielzahl von Schlitzen 23 des Spreizrohrs 20 mit den Spankammern 112 des Senkkopfs 11 vorzugsweise fluchtend sind. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Spreizrohr 20 in Richtung vom ersten Ende 21 zum zweiten Ende 22 mit zwei gegenüberliegenden spiralförmig verlaufenden Schlitzen 23 vorgesehen. Zudem umfasst das Positionierungsmittel mindestens einen Positionierungszapfen 15 am Spreizelement 13 des Bolzens 10 und mindestens eine Positionierungsnute 25 am ersten Ende 21 des Spreizrohrs 20. Darüber hinaus kann der Positionierungszapfen 15 jeweils in die Positionierungsnute 25 zur eingegriffenen Verbindung angebracht werden, um eine Positionierung zwischen dem Spreizrohr 20 und dem Bolzen 10 zu ermöglichen.
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Die Mutter 30 wird auf das Außengewinde 14 des Bolzens 10 aufgeschraubt und kommt in Berührung mit dem Spreizrohr 20, so dass das Spreizrohr 20 zwischen dem Spreizelement 13 des Bolzens 10 und der Mutter 30 begrenzt wird und eine Bewegung unmöglich ist.
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In der praktischen Anwendung der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube, wie aus 4, 5, 6 bis 7 ersichtlich ist, wird zunächst der sechseckige Schaft 12 des Bolzens 10 vorzugsweise an einem Elektrobohrer 40 befestigt, damit eine an diesem Elektrobohrer montierte selbstschneidende Schraube zusammengetrieben werden kann. Anschließend wird der Senkkopf 11 des Bolzens 10 in eine Betonwand oder einen Betonboden eingetrieben. Der beim Bohren entstehende Bohrstaub wird dabei reibungslos durch die Spankammern 112 des Senkkopfs 11 und die Schlitze 23 des Spreizrohrs 20 nach außen abgeführt, bis das Spreizrohr 20 vollständig in eine Betonwand oder einen Betonboden eingedrungen ist. Danach kann der Elektrobohrer 40 vom sechseckigen Schaft 12 des Bolzens 10 getrennt werden und die sich an der selbstschneidende Schraube befindliche Mutter 30 kann mit einem Schraubenschlüssel festgezogen werden. Während das Spreizrohr 20 unbeweglich bleibt, wird der Bolzen 10 durch die Mutter 30 nach außen gezogen, so dass das Spreizelement 13 des Bolzens 10 in das Spreizrohr 20 eingedrungen wird und die Spreizsegmente 24 zur Entstehung einer Neigung nach außen gespreizt und verbreitert werden. Durch diese nach außen gerichtete Neigung der Spreizsegmente 24 wird ein Druck auf ein Bohrloch einer Wand ausgeübt, was eine feste Verankerung der selbstschneidenden Schraube in der Betonwand oder im Betonboden bewirkt. Somit ist die Installation der selbstschneidenden Schraube abgeschlossen und ein Gegenstand kann sicher und stabil befestigt werden.
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In den 8, 9, 10 bis 11 ist jeweils eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Unterschied dieser zweiten Ausführungsform im Vergleich zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform besteht darin, dass das Spreizelement 13 des Bolzens 10 mit dem ersten Ende 21 des Spreizrohrs 20 durch Punktschweißen mittels eines Schweißpunkts A1 miteinander verbunden sind.
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In der praktischen Anwendung wird zunächst der Senkkopf 11 des Bolzens 10 in eine Betonwand oder einen Betonboden eingetrieben, bis das Spreizrohr 20 vollständig in die Betonwand oder den Betonboden eingesteckt ist. Anschließend wird die Mutter 30 mit einem Schraubenschlüssel auf die selbstschneidende Schraube angezogen. Im verschweißten und verbundenen Zustand des Spreizelements 13 des Bolzens 10 mit dem ersten Ende 21 des Spreizrohrs 20 wird der Bolzen 10 durch die Mutter 30 bei Bewegung nach außen gezogen. Dadurch wird das Spreizrohr 20 durch das Spreizelement 13 des Bolzens 10 bewegt, sodass die Spreizsegmente 24 zur Gestaltung einer gewölbten Form nach außen gedrückt werden können, um eine Druckkraft auf eine Bohrlochwand mitzuwirken, damit die selbstschneidende Schraube an der Betonwand oder am Betonboden fest verankert ist. Auf diese Weise kann eine selbstschneidende Schraube zur Befestigung eines Gegenstands schnell und sicher montiert werden.
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Zusammenfassend lassen sich mit der erfindungsgemäßen selbstschneidenden Schraube beispielsweise folgende Vorteile realisieren:
- Die erfindungsgemäße selbstschneidende Schraube weist im wesentlich einen Senkkopf 11, eine Spankammer 112 und einer Vielzahl von Schlitzen 23 auf und kann unmittelbar in eine Betonwand oder einen Betonboden gebohrt werden, ohne dass ein vorgebohrtes Bohrloch an einer Betonwand oder an einem Betonboden bereitstellen muss. Dadurch verringern sich die Installationszeit und die Arbeitsschritte für die selbstschneidende Schraube, was Zeit- und Arbeitsaufwand einspart. Außerdem wird das Risiko vermieden, dass die Wirkungskraft der selbstschneidenden Schraube aufgrund einer unpassenden Lochgröße nicht ausreicht oder die selbstschneidende Schraube nicht in das vorgebohrte Loch passt, was eine zeitsparende und arbeitsfreundliche Installation ausgeführt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bolzen
- 11
- Senkkopf
- 111
- Senkspitze
- 112
- Spankammer
- 12
- Schaft
- 13
- Spreizelement
- 14
- Außengewinde
- 15
- Positionierungszapfen
- 20
- Spreizrohr
- 21
- Ein erstes Ende
- 22
- Ein zweites Ende
- 23
- Schlitze
- 24
- Spreizsegmente
- 25
- Positionierungsnute
- 30
- Mutter
- 40
- Elektrobohrer
- A1
- Schweißpunkt