DE3515531C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Eine solche Schraube ist aus der DE-OS 23 53 375 bekannt.

Aus dem japanischen Gebrauchsmuster SHO-56-1 60 307 ist eine ähnliche Schraube bekannt, bei der jedoch der Einsatz ei­ ner Dichtungsscheibe nicht vorgesehen ist.

Bei der Schraube nach der DE-OS 23 53 375 kann die Dichtungs­ scheibe, die unterhalb des Schraubenkopfes vorgesehen ist (siehe Fig. 4 dieser Literatur­ stelle), offenbar nur aus einem elastisch nachgiebigen Material gefertigt sein, da ihre Lochdurchmesser annähernd dem Durchmesser des Schraubenschaftes entspricht. Um eine solche Dichtungs­ scheibe über die Bohransätze zu bringen, muß diese aus elastisch nachgiebigem Mate­ rial gefertigt sein. Beim Anziehen einer solchen Schraube ergeben sich Schwierigkeiten, da sich eine entsprechende Reibung zwischen der Unter­ seite des Schraubenkopfes und der Dichtungsscheibe aufbaut, die unter Umständen zu einem Zerstören der Dichtungsscheibe führen kann. Eine ordnungsgemäße Dich­ tungsscheibe muß daher zumindest an der zur Unterseite des Schraubenkopfes gerichteten Begrenzung eine Metallscheibe aufweisen. Nur dann kann sich der Schraubenkopf gegenüber der darunterliegenden Dichtungsscheibe verdrehen. Bei Anordnung einer solchen Dichtungsscheibe mit einer Metallscheibe ist es aber notwendig, daß die Metallscheibe einen entsprechend großen Lochdurchmesser aufweist, damit die Metallscheibe überhaupt über die Bohransätze geführt werden kann. Wenn nun aber ein so großer Lochdurchmesser in der Dichtungs­ scheibe vorgesehen ist, kommt es nicht mehr zu einer ordnungsgemäßen Zentrie­ rung der Dichtungsscheibe gegenüber dem Schraubenschaft, so daß unter Umständen eine ordnungsgemäße Abdichtung nicht mehr gegeben ist.

Durch die FR 14 97 960 ist eine Schraube bekannt, die am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes eine halb­ kugelförmige Erweiterung aufweist. Der Durchmesser der schraubenkopfseitigen Basis der Erweiterung ist größer als der Lochdurchmesser einer unter den Schraubenkopf einsetz­ baren Spannscheibe. Die Spannscheibe wird bei dieser be­ kannten Schraube durch die halbkugelförmige Erweiterung zentriert, wobei das Loch der Spannscheibe durch die halb­ kugelförmige Erweiterung etwa auf halber Höhe derselben un­ terhalb der schraubenkopfseitigen Basis erfaßt wird. Bei dieser bekannten Schraube kann der an die schraubenkopfsei­ tige Basis der halbkugelförmigen Erweiterung anschließende Teil des Schraubenkopfes mit seinem größeren Durchmesser im Vergleich zur Basis die axiale Verschiebbarkeit der Spann­ scheibe in Richtung schraubenkopfseitiges Ende der Schraube nicht begrenzen, weil diese Verschiebbarkeit bereits durch die Kugelfläche der halbkugelförmigen Erweiterung begrenzt wird. Es besteht daher auch die Gefahr der Mitnahmewirkung zwischen Scheibe und Schraube bei der Montage, weil beim Einschrauben die halbkugelförmige Erweiterung ruckartig das Loch erfassen wird. Die Reibung zwischen einer an der Un­ terseite der Spannscheibe vorgesehenen elastischen Dich­ tungsscheibe und der Oberfläche des Daches od. dgl., in das die Schraube eingeschraubt wird, kann daher bei der Montage zu einem Zerstören der Dichtungsscheibe führen. Im übrigen steht bei dieser bekannten Schraube, wenn sie eingeschraubt ist, der Schraubenkopf zumindest um den Teil, mit dem die halbkugelförmige Erweiterung nicht in das Loch der Spann­ scheibe eindringt, über diese nach oben vor, was sowohl aus ästhetischen Gründen als auch aus Gründen der Unfallverhü­ tung abzulehnen ist. Diese bekannte Schraube hat im übrigen keine Bohransätze, weshalb der Lochdurchmesser der Spann­ scheibe auch nur unwesentlich größer zu sein braucht als der Außendurchmesser des Gewindes.

Durch die FR 13 57 642 und die US 24 24 410 sind zwar Schrauben zur Befestigung von profilierten Platten bekannt, bei denen am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaf­ tes eine konische Erweiterung vorgesehen ist, diese Erwei­ terung faßt jedoch direkt in ein in der profilierten Platte vorgesehenes Loch abdichtend ein, also ohne zwischen Schraubenkopf und profilierter Platte vorgesehene Dich­ tungsscheibe, weshalb sich hier das Zentrierproblem einer solchen Dichtungsscheibe nicht stellt und auch die Gefahr einer Zerstörung derselben bei der Montage nicht besteht.

Eine aus der DE-OS 23 04 471 bekannte Schraube erfordert eine starre Unterlegscheibe, die zumindest einen konvex ge­ wölbten Ringbereich aufweist, also beispielsweise eine ke­ gelstumpfförmig eingesenkte starre Unterlegscheibe, damit eine Selbstzentrierung zwischen Schraube und Unterleg­ scheibe erfolgen kann. Der Lochdurchmesser der Unterleg­ scheibe ist stets kleiner als der oder höchstens gleich dem Durchmesser der schraubenschaftseitigen Basis einer als ko­ nische Erweiterung des Schraubenschaftes ausgebildeten Schulter. Der Selbstzentriervorgang wird daher stets nur durch das Zusammenspiel zwischen konischer Schulter der Schraube und kegelstumpfförmiger Einsenkung der Unterleg­ scheibe erzielt. Es können also nur Unterlegscheiben einge­ setzt werden, die eine solche kegelstumpfförmige Einsenkung haben. Im übrigen weist auch diese bekannte Schraube keine Bohransätze auf, weshalb auch bei dieser Schraube der Loch­ durchmesser der Unterlegscheibe stets nur unwesentlich grö­ ßer als der Außendurchmesser des Gewindes ist. Wenn diese bekannte Schraube mit Bohransätzen versehen wäre, müßte der Lochdurchmesser der Unterlegscheibe wesentlich größer sein. Dann müßte auch der Durchmesser der ringförmigen Erhebung wesentlich größer sein. Die Erweiterung des Schraubenkopfes oder die Schulter unter dem Schraubenkopf wäre dann kaum noch in der Lage, die Unterlegscheibe richtig zu zentrie­ ren, weil zum Zentrieren die Erweiterung oder Schulter die Wand der kegelstumpfförmigen Einsenkung der Unterlegscheibe berühren muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Schraube der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art eine gute Zentrierung der Dichtungsscheibe gegenüber dem Schrauben­ kopf bei stets ordnungsgemäßer Abdichtung zu ermöglichen und trotzdem die Gefahr der Mitnahmewirkung zwischen Dich­ tungsscheibe und Schraube bei der Montage zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Bei der Schraube nach der Erfindung ist der Lochdurchmesser der Dichtungsscheibe so bemessen, daß sich diese über die Bohransätze schieben läßt und daß die axiale Verschiebbar­ keit der Dichtungsscheibe durch den an die schraubenkopf­ seitige Basis der Erweiterung anschließenden Teil des Schraubenkopfes begrenzt ist. Der Vorteil der erfindungsge­ mäßen Ausbildung der Schraube ist, daß nicht die Erweite­ rung die axiale Verschiebbarkeit der Dichtungsscheibe be­ grenzt, sondern der sich an die Erweiterung anschließende Teil des Schraubenkopfes. Dadurch wird die Gefahr der Mit­ nahmewirkung zwischen Dichtungsscheibe und Schraube bei der Montage vermieden. Die Gefahr, daß ein unterhalb einer Me­ tallscheibe vorgesehener elastischer Dichtring bei der Mon­ tage zerstört wird, ist somit ebenfalls beseitigt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bildet den Gegenstand des Anspruchs 2. Die Gefahr der Mitnahmewirkung zwischen Dichtungsscheibe und Schraube bei der Montage ist hier noch geringer, da die Unterseite des Schraubenkopfes lediglich mit dem Lochrand der tellerartig ausgebildeten Metallscheibe in Berührung kommt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine profilierte Platte;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schraube, die bei einem festen Unterbau aus Metall zum Einsatz kommt;

Fig. 3 ein Einsatzbeispiel einer Schraube nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Schraube für den Einsatz bei einem festen Unterbau aus Holz.

Fig. 5 ein Einsatzbeispiel für die Schraube nach Fig. 4;

Fig. 6 einen Schnitt durch zwei einander überlappende profilierte Platten; und

Fig. 7 und 8 zwei Querschnittsformen der Schraube im Bereich von Bohransätzen.

Profilierte Platten 1 sind in bestimmten Maßen genormt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Platte , einer sogenannten Wellplatte, sind die Höhe H einer Profilerhebung 2, die Dicke D und somit auch ein Abstand A normmäßig vorgegeben. Es sind also die auf dem Markt befindlichen Platten 1 der verschiedenen Hersteller immer mit den gleichen Ab­ messungen versehen.

Eine Schraube 3 nach Fig. 2 besteht aus einer Bohrspitze 4, einem Schraubenschaft 6 mit einem an die Bohrspitze 4 anschließenden, selbstschneidenden Gewindeab­ schnitt 5, einem gewindefreien Abschnitt sowie einem Schraubenkopf 7. Am Übergang zwischen dem Gewindeabschnitt 5 und dem gewindefreien Schaftab­ schnitt sind radial auskragende Bohransätze 8 vorgesehen.

Die Schraube 3 weist von der Platte 1 abhängige Abmessungen auf. Die Länge L zwischen dem Anfang des Gewindeabschnittes 5 im Bereich der Bohrspitze 4 und den Bohransätzen 8 entspricht dabei dem Abstand A, welcher der Höhe H der Profiler­ hebung 2 abzüglich der Dicke D der Platte 1 entspricht.

Bei der Schraube 3 nach Fig. 2 ist im Bereich des Gewindeabschnittes 5 ein Maschi­ nengewinde vorgesehen, und die Bohrspitze 4 ist als Metallbohrspitze ausgeführt, so daß eine solche Schraube für den Einsatz in einem Metallischen, festen Un­ terbau 9 geeignet ist. Die Summe aus der Länge L zwischen dem Anfang des Gewindeab­ schnittes 5 und den Bohransätzen 8 und der Länge B der Bohrspitze 4 ent­ spricht annähernd der Höhe H der Profilerhebung 2 der profilierten Platte 1, wobei die Länge B der Bohrspitze 4 gleich der oder größer als die Dicke D der profilierten Platte 1 ist.

Wenn nun Fig. 3 betrachtet wird, dann ist ersichtlich, daß beim Eindrehen der Schraube 3 zuerst die Bohrspitze 4 durch die Platte 1 hindurchgeführt wird, worauf dann durch das in die Bohrungswand eingreifende Gewinde des Gewin­ deabschnittes 5 eine Führung und somit eine Ausrichtung der Schraube 3 gewähr­ leistet ist. Wenn dann die Bohransätze 8 zum Einsatz kommen, ist bei einer sol­ chen Ausführung höchstens noch ein Gewindegang am unteren Rand der Platte 1 im Einsatz, wobei dieser eine Gewindegang keine Vorschuberhöhung mit sich bringen kann. Es wird dann also der Bohrvorgang mit den Bohransätzen 8 eingeleitet, so daß in der Platte 1 eine größere Durchgangsbohrung 10 hergestellt wird. Be­ reits während dieses Bohrvorganges mittels der Bohransätze 8 ist die Bohrspit­ ze 4 in den festen Unterbau 9, z. B. aus einer metallischen Profilschiene, ein­ gedrungen. Vor dem Einsetzen des Gewindeabschnittes 5 in der Bohrung im festen Unterbau 9 ist der Bohrvorgang durch die Bohransätze 8 in der Platte 1 beendet oder die Beendigung dieses Bohrvorganges steht unmittelbar bevor.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 handelt es sich um eine Schraube 3 mit einem Holzschraubengewinde im Bereich des Gewindeabschnittes 5 und einer darauf abge­ stimmten Bohrspitze 4, bei welcher eine eingefräste Schneidnut 11 vorgesehen ist. Die Schneidnut 11 erstreckt sich auch in den Gewindeabschnitt 5 hinein. Wenn also der feste Unterbau 9 aus Holz besteht, muß zwangsläufig ein Gewindeab­ schnitt 5 nach Art eines Holzschraubengewindes vorgesehen werden. Auch bei die­ ser Ausgestaltung ist die Länge L annähernd auf den Abstand A der profilier­ ten Platte 1 abgestimmt. Die Bohrspitze 4 ist bei dieser Ausführung jedoch we­ sentlich kürzer ausgeführt, da das Gewinde bei einer Holzschraube möglichst rasch an die Bohrspitze anschließen muß. Es kann daher bei dieser speziellen Ausgestaltung zusätzlich zu den Bedingungen der besonderen Länge L die weitere zweckmäßige Ausführung gefordert werden, nach der die Summe aus der Länge L zwischen dem Anfang des Gewindeabschnittes 5 und den Bohransätzen 8 und der Länge B der gewindefreien Bohrspitze 4 gleich der oder kleiner als die Höhe H der Profiler­ hebung 2 der profilierten Platte 1 ist, wobei die Länge B der gewindefreien Bohr­ spitze 4 gleich der oder kleiner als die Dicke D der Platte 1 ist. Ein Einsatzbei­ spiel der Schraube 3 gemäß Fig. 4 ist in Fig. 5 dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch einen Plattenstoß gezeigt, wo also zwei profilierte Platten 1 an ihren benachbarten Enden übereinander gelegt sind. Bei einem solchen Plattenstoß sind die Abmessungen der Schraube 3 aus Führungsgründen auf die untenliegende profilierte Platte 1 abgestimmt.

Die Bohransätze 8 können in bekannter Weise paarweise einander gegenüberliegend angeordnet werden. Es wäre aber durchaus denkbar, am Umfang des Schraubenschaf­ tes 6 mehrfach verteilt mehrere Bohransätze vorzusehen. Zwei Möglichkeiten für die Ausbildung der Bohransätze 8 sind den Fig. 7 und 8 zu entnehmen. Der Unter­ schied liegt lediglich in den geringfügig anderen Radien am Übergang der Bohr­ ansätze 8 zum Schraubenschaft 6. Anstelle der als Flügel ausgebildeten Bohransätze 8 können auch radial vorstehende, achsparallel zur Schraubenachse ausgerichtete Rippen vorgesehen werden. Solche Rippen könnten gegebenenfalls auch schraubenlinienförmig am Schraubenschaft 6 verlaufen.

Der Bohrdurchmesser C der Bohransätze 8 ist zweckmäßig im Bereich von 2 bis 4 mm größer als der Durchmesser E des gewindefreien Abschnittes des Schraubenschaftes 6. Es kann dadurch eine genügende Bewegungsmöglichkeit der zu befestigenden profilier­ ten Platten 1 gegenüber dem Unterbau 9 bewerkstelligt werden.

Am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes 6 ist eine konische Erweiterung 12 vorgesehen. Der - somit gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes 6 vergrößerte - Durchmesser der schraubenkopfseitigen Basis der Erweiterung 12 entspricht annähernd dem Bohrdurchmesser C der Bohransätze 8. Dieser Durchmesser entspricht auch ferner annähernd dem Lochdurchmesser der unter den Schraubenkopf 7 einsetzbaren Dichtungsscheibe 13. Der an die schrau­ benkopfseitige Basis der Erweiterung 12 anschließende Teil des Schraubenkopfes 7 weist einen größeren Durchmesser als diese Basis auf, so daß dadurch die axiale Verschiebbarkeit der Dichtungsscheibe 13 in Richtung schraubenkopfsei­ tiges Ende der Schraube 3 begrenzt ist.

Die Dichtungsscheibe 13 kann dadurch sehr einfach über die Schraube 3 und somit auch über die Bohransätze 8 unter den Schraubenkopf 7 eingeführt werden. Durch die konische Erweiterung 12 wird gewährleistet, daß die Dichtungsscheibe 13 auch bei einem eventuell schrägen Einbohren der Schraube 3 gegenüber dem Schraubenkopf 7 trotzdem zentriert wird, so daß keine Abdichtungsprobleme ent­ stehen können.

Gerade bei diesem Einsatzzweck der Schraube 3 ist der Aufbau bei einer solchen Dichtungsscheibe 13 sehr wichtig. Die hier verwendete Dichtungsscheibe 13 besteht aus einer tellerartigen Metallscheibe 14 und einem oder mehreren unterhalb derselben, dem Schraubenkopf 7 abgewendet vorgesehenen elastischen Dichtringen 15. Die Dichtringe 15 weisen zweckmäßig eine Dicke bis zu 6 mm auf, so daß eine ausreichende Abdichtung auch bei eventuell trotzdem schräg eingeführter Schraube 3 gegeben sein wird.

Es wurde der Einsatz der Schraube 3 bei wellenförmig profilierten Platten 1 beschrieben. Die Schraube 3 ist in gleicher Weise für anders profilierte Platten anwendbar, wobei jeweils eine Anpassung an die genormten Plattenmaße notwendig ist.

Claims (2)

1. Schraube zur Befestigung von profilierten Platten aus Metall, Kunststoff, Faserzement od. dgl. jeweils im Bereich einer Profilerhebung an einem festen Unterbau, bestehend aus einer Bohrspitze, einem Schraubenschaft mit einem an die Bohrspitze anschließenden, selbstschneidenden Gewinde­ abschnitt, einem auf den Gewindeabschnitt folgenden, gewin­ defreien Abschnitt, einem Schraubenkopf sowie einer Dich­ tungsscheibe, wobei diese Dichtungsscheibe unter dem Schraubenkopf einsetzbar ist und wobei am Übergang zwischen dem Gewindeabschnitt und dem gewindefreien Schaftabschnitt radial auskragende, flügel-, gewinde- oder rippenartige Bohransätze vorgesehen sind und wobei ferner die Länge des Schraubenschaftes zwischen dem Anfang des Gewindeabschnit­ tes im Bereich der Bohrspitze der Schraube und den Bohran­ sätzen annähernd dem aus der Höhe der Profilerhebung der profilierten Platten abzüglich der Dicke der Platten resul­ tierenden Abstand entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß am schraubenkopfseitigen Ende des Schraubenschaftes (6) eine konische Erweiterung (12) vorgesehen ist, wobei der - somit gegenüber dem Durchmesser des Schraubenschaftes (6) vergrößerte - Durchmesser der schraubenkopfseitigen Basis der Erweiterung (12) dem Bohrdurchmesser (C) der Bohran­ sätze (8) entspricht und ferner der Lochdurchmesser der un­ ter den Schraubenkopf (7) einsetzbaren Dichtungsscheibe (13) mindestens gleich dem Durchmesser der schraubenkopf­ seitigen Basis der Erweiterung (12) ist, daß der an die schraubenkopfseitige Basis der Erweiterung (12) anschlie­ ßende Teil des Schraubenkopfes (7) einen größeren Durchmes­ ser als diese Basis aufweist und damit die axiale Ver­ schiebbarkeit der Dichtungsscheibe (13) in Richtung schrau­ benkopfseitiges Ende der Schraube (3) begrenzt und daß die unter dem Schraubenkopf (7) einsetzbare Dichtungsscheibe (13) aus einer Metallscheibe (14) und einem oder mehreren, unterhalb derselben dem Schraubenkopf abgewendet vorgese­ henen elastischen Dichtringen (15) besteht.

2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (14) tellerartig ausgebildet ist.