DE202012013100U1

DE202012013100U1 - Schraube

Info

Publication number: DE202012013100U1
Application number: DE202012013100.1U
Authority: DE
Original assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Current assignee: Reisser Schraubentechnik GmbH
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: DE102012215645C5; DE102012215645B4; DE102012215645A1

Abstract

Schraube, mit 1.1 einem Schraubenkopf (2), 1.2 einem zylindrischen Schraubenschaft (1), der 1.3 sich in seinem dem Schraubenkopf (2) abgewandten Endbereich in eine Schraubenspitze (4) fortsetzt und zweiteilig ausgebildet ist, wobei 1.4 der sich an den Schraubenkopf (2) anschließende Kopfbereich zusammen mit dem Schraubenkopf (2) aus Edelstahl besteht und 1.5 der die Schraubenspitze (4) aufweisende Bereich aus Kohlenstoffstahl besteht, sowie mit 1.6 einem Schraubengewinde (6, 6a), das 1.7 am Schraubenschaft beginnt und bis zum vorderen Ende (5) der Schraubenspitze (4) reicht und 1.8 über die Schraubenspitze (4) als Blechgewinde ausgebildet ist und 1.9 in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts (1) als Holzgewinde ausgebildet ist. 1.10 wobei das Blechgewinde und das Holzgewinde die gleiche Steigung aufweisen 1.11 und wobei zwischen dem Schraubengewinde (6) des Schraubenschafts (1) und dem Schraubengewinde (6, 6a) der Schraubenspitze (4) ein Fräsabschnitt (17) angeordnet ist und wobei der Fräsabschnitt (17) als Steilgewinde ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Befestigen von Abdeckungen in Wellenform bzw. Trapezform auf Unterkonstruktionen aus Holz.
Als Dachabdeckungen sind Trapezbleche und Wellbleche bekannt. Sie werden an Unterkonstruktionen üblicherweise mithilfe von Schrauben befestigt. Die Schrauben werden dabei durch die Wellenberge hindurchgeschraubt. Dabei muss dafür gesorgt werden, dass die Schrauben mit ihren Schraubenköpfen einerseits mit einer gewissen Kraft an der Außenseite der in Profilform vorliegenden Bleche anliegen, damit eine an der Unterseite des Schraubenkopfs vorhandene Dichtung das Loch durch das Profilblech abdichtet. Andererseits muss dafür gesorgt werden, dass die Profilbleche nicht verformt werden, sondern dass der Abstand zwischen dem Wellenberg des Profilblechs und der Oberfläche der Unterkonstruktion aufrechterhalten bleibt.
Eine Möglichkeit, wie dies erreicht werden kann, besteht darin, dass zwischen dem Profilblech und der Tragkonstruktion eine Abstandshülse vorhanden ist. Diese muss durch das Loch in dem Profilblech hindurchgesteckt und anschließend aufgeweitet werden, damit sie an der Unterseite des Profilblechs außerhalb des Lochs, durch das die Abstandshülse hindurchgeschoben wurde, anliegen kann. Zu diesem Zweck kann an der Schraube ein Aufweitkonus angeordnet sein, der beim Festschrauben der Schraube die Abstandshülse aufweitet ( DE 10 2009 038 119 A1 ).
Voraussetzung für diese Art der Befestigung ist, dass das Profilblech an der Stelle, wo die Abstandshülse angeordnet werden soll, ein Loch aufweisen muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zur Befestigung zu schaffen, die sich einfacher durchführen lässt und bei der dennoch sichergestellt ist, dass der Abstand zwischen dem Wellental und der Unterkonstruktion beibehalten bleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Eine solche Schraube kann zur Befestigung von Profilblechen an Unterkonstruktionen verwendet werden. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Schutzansprüchen.
Die Schraube nach der Erfindung enthält also einen zweiteiligen Schraubenschaft, dessen vorderer die Schraubenspitze aufweisender Bereich aus einem Kohlenstoffstahl besteht, der sich härten lässt. Damit ist es zusammen mit dem bis zur Schraubenspitze reichenden Gewinde möglich, mit der Schraube ein Loch in dem Profilblech zu formen, so dass es nicht mehr erforderlich ist, vorher ein Loch zu bohren. Durch die Ausbildung des restlichen Teils des Schraubenschafts aus Edelstahl wird zuverlässig ein Rosten der Schraube in diesem Bereich verhindert. Der gehärtete Teil ist nach dem Herstellen der Befestigung in der aus Holz bestehenden Unterkonstruktion angeordnet, wo er von dem Holz umgeben ist.
Das Gewinde am Schaft dient zur Befestigung in der Unterkonstruktion. Daher reicht es aus, das Gewinde nur in dem Bereich des Schaftes anzubringen, beispielsweise durch Walzen, der später in der Unterkonstruktion angeordnet sein soll. Dies bedeutet, dass der Schaft der Schraube auch einen gewindefreien Abschnitt aufweisen kann, der beispielsweise an der Unterseite des Schraubenkopfs beginnt.
Optional kann die Schraube auch ein Unterkopfgewinde haben. Dieses Unterkopfgewinde reicht bis nahe an die Unterseite des Schraubenkopfs heran. Dann wird das Blech durch dieses Gewinde festgehalten, so dass auf diese Weise der Abstand zwischen dem Profilblech und der Unterkonstruktion ohne eine zusätzliche Abstandshülse beibehalten bleibt
Zwischen dem Unterkopfgewinde und dem zur Befestigung in der Unterkonstruktion dienenden Gewinde kann ein gewindefreier glatter Abschnitt vorhanden sein.
Die Verbindung der beiden Teile des Schraubenschafts kann durch einen Schweißvorgang geschehen.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der zweite Gewindegang des zweigängigen Gewindes von dem vorderen Ende der Schraubenspitze bis in den zylindrischen Bereich des Schraubenschafts reicht. Die Zweigängigkeit ist vorgesehen, um das Einformen des Gewindes in das ungelochte Blech zu erleichtern. Daher ist es sinnvoll, dass die Zweigängigkeit des Schraubengewindes bis in den Bereich reicht, in dem das Loch seine endgültige Größe erreicht hat.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Trennstelle zwischen den beiden Teilen des Schraubenschafts in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts angeordnet ist.
Da die Zweigängigkeit des Gewindes in erster Linie für die Formung des Lochs und des Gewindes in dem Profilblech vorgesehen ist, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Schraubengewinde in dem Bereich, in dem es zweigängig ausgebildet ist, als Blechgewinde ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Gewinde in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts als Holzgewinde ausgebildet ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steigung des Gewindes über die gesamte Länge des Schraubenschafts konstant ist.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem der Schraubenspitze zugewandten Ende des zylindrischen Teils des Schraubenschafts ein Fräsabschnitt ausgebildet ist, der vorzugsweise als ein Steilgewinde mit Fräsrippen ausgebildet ist. Dadurch soll das Einschrauben in die aus Holz bestehende Unterkonstruktion erleichtert werden.
Eine Schraube, wie sie hierin beschrieben wurde, kann zur Befestigung von Profilblechen an aus Holz bestehenden Unterkonstruktionen verwendet werden. Die Schraube wird auf einen Wellenberg des Profilblechs an der gewünschten Stelle aufgesetzt und geschraubt, wobei sich die Schraubenspitze mit dem zweigängigen Gewinde in dem Blech das Loch selbst formt und mit einem Gewinde versieht. Die Schraube wird eingeschraubt, bis ein an der Unterseite des Schraubenkopfs anliegender Dichtring auf der Oberfläche des Profilblechs dichtend anliegt.
Durch die Verwendung dieser Schraube wird das Bohren eines Lochs vermieden. Die gehärtete Schraubenspitze ermöglicht es, dass ungelochte Profilbleche befestigt werden können, ohne dass Späne entstehen. Die gehärtete Schraubenspitze formt sich ihr Loch in dem Profilblech selbst.
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 die Seitenansicht einer Schraube nach der Erfindung;
2 in vergrößertem Maßstab das vordere Ende der Schraube der 1;
3 eine Draufsicht auf die Schraube von oben in 1;
4 schematisch die Verwendung der Schraube zum Befestigen eines Profilblechs an einem Holzbalken;
5 eine der 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform;
6 eine vergrößerte Darstellung der Schraubenspitze der Ausführungsform der 5 entsprechend 2
7 eine der 1 entsprechende Darstellung einer Schraube einer weiteren Ausführungsform;
8 die Darstellung einer nochmals weiteren Ausführungsform der von der Erfindung vorgeschlagene Schraube.
Die 1 zeigt die Seitenansicht einer von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube. Die Schraube enthält einen Schraubenschaft 1, der zylindrisch ausgebildet ist. An seinem einen Ende weist der Schraubenschaft 1 einen Schraubenkopf 2 auf. Bei diesem Schraubenkopf 2 handelt es sich im dargestellten Beispiel um einen Sechskantkopf, siehe auch die 3, die diesen Schraubenkopf 2 von oben zeigt. An der Unterseite des Schraubenkopfs 2 ist eine Platte 3 angeformt, die einen kreisrunden Querschnitt aufweist. An dem dem Schraubenkopf 2 abgewandten vorderen Ende des Schafts 1 geht dieser in eine Schraubenspitze 4 über, in der sich der Durchmesser des Schafts kontinuierlich verringert, bis zu einem vorderen Ende 5, wo eine echte Spitze gebildet ist.
Der Schraubenschaft weist ein durchgehendes Schraubengewinde 6 auf, das mit geringem Abstand unterhalb des Schraubenkopfs 2 beginnt und sich bis zum vorderen Ende 5 der Schraube fortsetzt. In dem vorderen Bereich der Schraube, der in etwa der Schraubenspitze 4 entspricht, ist das Gewinde 6 zweigängig ausgebildet, weist also einen zweiten Gewindegang 6a auf. Dieser zweite Gewindegang 6a erstreckt sich über die gesamte Schraubenspitze 4 und endet in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts 1.
Der Schraubenschaft ist zweiteilig aufgebaut. Der erste Teil des Schraubenschafts 1 reicht über den größeren Teil des Schraubenschafts 1 bis kurz vor die Schraubenspitze 4. Der zweite Teil reicht von dieser Trennstelle 7 bis zum vorderen Ende 5 der Schraubenspitze 4. Die beiden Teile sind durch eine Schweißung miteinander verbunden. Die Trennstelle 7 selbst liegt noch in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts 1.
Die in vergrößertem Maßstab dargestellte 2 zeigt nur die Schraubenspitze 4 mit dem vorderen Ende 5. Das Gewinde 6 und der zweite Gewindegang 6a, der zwischen den Windungen des Gewindes 6 liegt, ist in diesem Bereich als Blechgewinde ausgebildet. Der zweite Gewindegang 6a verringert seine Gewindehöhe beim Übergang in den zylindrischen Teil des Schafts 1 und endet dann in der Oberfläche des Schafts 1.
Die Verwendung dieser Schraube wird anhand des in 4 in zwei Etappen dargestellten Verfahrens zur Befestigung eines Profilblechs 10 an einem Holzbalken 11 erläutert.
Zunächst wird auf die Schraube eine Dichtung 12 aufgefädelt, eine so genannte EPDM Dichtung. Diese Dichtung 12 enthält eine Platte 13 aus Metall und eine Schicht 14 aus einem Elastomer. Die Dicke dieser Dichtung 12 ist so, dass das Gewinde 6 bis in die Öffnung der Dichtung hineinreicht. Das Profilblech 10 wird auf die Oberseite 15 des Balkens 11 gelegt. Die Schraube wird mit ihrer Spitze auf einen Wellenberg 16 des Profilblechs 10 aufgesetzt und mithilfe eines Schraubers in Drehung versetzt. Dabei formt sich die gehärtete Schraubenspitze 4 ein Loch in dem Profilblech 10 und bildet dabei gleichzeitig ein Gewinde in dem geformten Loch. Der Zustand ist links in 4 dargestellt. Anschließend wird die Schraube weiter verdreht, ist die Schraubenspitze die Oberfläche 15 des Balkens 11 erreicht. Sie bohrt sich nun in den Balken 11 ein, bis die Dichtung 12 auf der Oberfläche des Wellenbergs 16 zur Anlage kommt. Dies ist rechts in 4 dargestellt. In diesem Zustand ist die gehärtete Schraubenspitze 4 vollständig innerhalb des Balkens 11 untergebracht, und noch ein Teil des zylindrischen Schafts 1 ebenfalls im Holzbalken angeordnet.
Man kann der 4 im rechten Bereich entnehmen, dass das Gewinde 6 noch in dem Loch des Wellenbergs 16 angeordnet ist. Der Wellenberg 16 wird also durch das Gewinde 6 der Schraube auf Abstand gegenüber der Oberfläche 15 des Balkens 11 gehalten.
Der Bereich A der Schraube oberhalb der Trennstelle 7 besteht im dargestellten Beispiel aus Edelstahl A2, der Bereich B unterhalb der Trennstelle 7 besteht aus gehärtetem Kohlenstoffstahl.
Erfindungsgemäß weist das Gewinde 6 im Bereich der Schraubenspitze die Form eines Blechgewindes auf mit einem Durchmesser von beispielsweise 5,2 mm und geht dann in dem zylindrischen Teil des Schraubenschafts in ein Holzgewinde mit einem Durchmesser von 6 mm über. Beide Gewinde besitzen die gleiche Steigung.
Die in 5 und 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwischen dem sich über den zylindrischen Teil des Schraubenschafts 1 erstreckenden Gewinde 6 und der Schraubenspitze 4 ein Bereich mit einem Steilgewindes 17 vorhanden ist. Dieses Steilgewinde wirkt als Fräsabschnitt bei dem herstellen des Lochs in der Unterkonstruktion. Der Außendurchmesser der Kanten des Steilgewindes 17 ist größer als der Durchmesser des Schafts 1, aber kleiner als der Außendurchmesser des Gewindes 6.
Die 6 zeigt dieses Steilgewinde 17 in größerem Maßstab.
Der Vorteil der Verwendung der von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube liegt darin, dass zum einen das Profilblech nicht vorgebohrt zu werden braucht, was einen Arbeitsschritt einspart, und zum anderen darin, dass keine Späne entstehen, da die Schraube das Material des Profilblechs aufbricht und nach unten verdrängt. Es wird also ein zweiter Arbeitsschritt eingespart, nämlich das sehr aufwändige Entfernen von Bohrspänen von dem Dach.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Schraube einen Sechskantkopf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Schrauben mit einer speziellen Form des Schraubenkopfs beschränkt.
Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube. Bei dieser Ausführungsform ist unterhalb des Schraubenkopfs 2 mit geringem Abstand von dessen Unterseite ein Unterkopfgewinde 18 vorhanden. Dieses Unterkopfgewinde kann dazu dienen, das an der Unterkonstruktion festzulegende Blech festzuhalten. An das Unterkopfgewinde 18 schließt sich dann ein gewindefreier Abschnitt 19 an. Erst nach diesem gewindefreien Abschnitt 19 beginnt dann das Gewinde 6.
Die 8 zeigt eine nochmals weitere Ausführungsform, bei der sich an die Unterseite des Schraubenkopfs 2 ein gewindefreier Abschnitt 20 anschließt. Das Gewinde 6 beginnt daher erst nach diesem gewindefreien Abschnitt 20.
Beide Ausführungsformen nach 7 und 8 sind mit einem Fräsabschnitt 17 dargestellt. Beide Arten von Schrauben könnten auch ohne einen Fräsabschnitt 17 verwirklicht sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009038119 A1 [0003]

Claims

Schraube, mit 1.1 einem Schraubenkopf (2), 1.2 einem zylindrischen Schraubenschaft (1), der 1.3 sich in seinem dem Schraubenkopf (2) abgewandten Endbereich in eine Schraubenspitze (4) fortsetzt und zweiteilig ausgebildet ist, wobei 1.4 der sich an den Schraubenkopf (2) anschließende Kopfbereich zusammen mit dem Schraubenkopf (2) aus Edelstahl besteht und 1.5 der die Schraubenspitze (4) aufweisende Bereich aus Kohlenstoffstahl besteht, sowie mit 1.6 einem Schraubengewinde (6, 6a), das 1.7 am Schraubenschaft beginnt und bis zum vorderen Ende (5) der Schraubenspitze (4) reicht und 1.8 über die Schraubenspitze (4) als Blechgewinde ausgebildet ist und 1.9 in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts (1) als Holzgewinde ausgebildet ist. 1.10 wobei das Blechgewinde und das Holzgewinde die gleiche Steigung aufweisen 1.11 und wobei zwischen dem Schraubengewinde (6) des Schraubenschafts (1) und dem Schraubengewinde (6, 6a) der Schraubenspitze (4) ein Fräsabschnitt (17) angeordnet ist und wobei der Fräsabschnitt (17) als Steilgewinde ausgebildet ist.
Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubengewinde (6, 6a) über die Schraubenspitze (4) als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist.
Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Schraube eine Dichtung aufgefädelt ist, die eine Platte aus Metall und eine Schicht aus Elastomer enthält, wobei das Gewinde bis in die Öffnung der Dichtung hineinragt.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde (6) an der Unterseite des Schraubenkopfs (2) beginnt.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem gewindefreien Schaftabschnitt (19, 20).
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Unterkopfgewinde (18).
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Gewindegang (6a) des zweigängigen Gewindes (6) von dem vorderen Ende (5) der Schraubenspitze (4) bis in den zylindrischen Bereich des Schraubenschafts (1) reicht.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trennstelle (7) zwischen den beiden Teilen (A, B) des Schraubenschafts (1) in dem zylindrischen Bereich des Schraubenschafts (1) angeordnet ist.
Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steigung des Gewindes (6) über die gesamte Länge des Schraubenschafts (1) konstant ist.