DE102017217743A1 - screw - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einem Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Antriebsausbildung, wobei der Schaft eine sich verjüngende Schraubenspitze aufweist und wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, bei der wenigstens die Schraubenspitze mit einem ersten Teilgewinde mit einer ersten Steigung versehen ist, bei der ein zylindrischer Abschnitt des Schafts wenigstens abschnittsweise mit einem zweiten Teilgewinde mit einer zweiten Steigung versehen ist, wobei die erste Steigung kleiner ist als die zweite Steigung und wobei sich das zweite Teilgewinde über wenigstens die doppelte Länge des Schafts erstreckt wie das erste Teilgewinde.

Figure DE102017217743A1_0000
The invention relates to a screw with a shaft and a screw head with a drive training, wherein the shaft has a tapered screw tip and wherein the shaft is at least partially threaded, in which at least the screw tip is provided with a first partial thread with a first pitch in that a cylindrical portion of the shaft is at least partially provided with a second pitch having a second pitch, the first pitch being smaller than the second pitch, and wherein the second pitch extends for at least twice the length of the shaft as the first pitch.
Figure DE102017217743A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube mit einem Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Antriebsausbildung, wobei der Schaft eine sich verjüngende Schraubenspitze aufweist und wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist.The invention relates to a screw with a shaft and a screw head with a drive training, wherein the shaft has a tapered screw tip and wherein the shaft is at least partially threaded.

Bei der Befestigung von nicht vorgebohrten Blechteilen auf einer Holzunterkonstruktion ist problematisch, dass bekannte Schrauben zwar in der Lage sind, das Blechteil ohne Vorbohren zu durchdringen. Beim Einschrauben durch das Blech in die Holzunterkonstruktion tritt aber eine Spaltwirkung auf, die die Holzunterkonstruktion teilweise zerstören kann.When mounting non-predrilled sheet metal parts on a wooden substructure is problematic that known screws are indeed able to penetrate the sheet metal part without pre-drilling. When screwing through the sheet in the wooden substructure but occurs a splitting effect that can destroy the wooden substructure partially.

Mit der Erfindung soll eine Schraube, insbesondere für die Befestigung von nicht vorgebohrten Blechteilen an Holzunterkonstruktionen, hinsichtlich einer Verringerung ihrer Spaltwirkung verbessert werden.With the invention, a screw, in particular for the attachment of not predrilled sheet metal parts to wooden substructures, to be improved in terms of reducing their splitting effect.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Schraube mit einem Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Antriebsausbildung vorgesehen, wobei der Schaft eine sich verjüngende Schraubenspitze aufweist und wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, bei der wenigstens die Schraubenspitze mit einem ersten Teilgewinde mit einer ersten Steigung versehen ist, bei der ein zylindrischer Abschnitt des Schafts wenigstens abschnittsweise mit einem zweiten Teilgewinde mit einer zweiten Steigung versehen ist und bei der die erste Steigung kleiner ist als die zweite Steigung und bei der sich das zweite Teilgewinde über wenigstens die doppelte Länge des Schafts erstreckt wie das erste Teilgewinde.According to the invention a screw with a shaft and a screw head with a drive training is provided, wherein the shaft has a tapered screw tip and wherein the shaft is at least partially threaded, in which at least the screw tip provided with a first partial thread with a first pitch in which a cylindrical portion of the shaft is at least partially provided with a second pitch having a second pitch and wherein the first pitch is less than the second pitch and wherein the second pitch extends for at least twice the length of the shaft first partial thread.

Das erste Teilgewinde ist wenigstens über einen Abschnitt der Schraubenspitze vorgesehen und dient dazu, das Ansetzen und Anbeißen der Schraube auf der Oberfläche eines Werkstoffs zu ermöglichen. Dieser Werkstoff kann beispielsweise ein Blechmaterial sein, das ohne Vorbohren auf einer Unterkonstruktion, insbesondere einer Holzunterkonstruktion, befestigt werden soll. Der Werkstoff kann beispielsweise aber auch ein Holzwerkstoff sein. Das erste Teilgewinde wird in den Werkstoff eingeschraubt und formt infolgedessen ein Gegengewinde in dem Werkstoff, dessen Steigung der ersten Steigung entspricht. Am Beispiel der Befestigung eines Blechs auf einer Holzunterkonstruktion formt das erste Teilgewinde an der Schraubenspitze ein passendes Gegengewinde im Blech und dann auch ein passendes Gegengewinde in der Holzunterkonstruktion. Vorteilhafterweise schließt das zweite Teilgewinde unmittelbar an das erste Teilgewinde an. Beim weiteren Eindrehen der Schraube wird infolgedessen das zweite Teilgewinde in den Werkstoff eingreifen. Das zweite Teilgewinde weist eine zweite Steigung auf, die größer ist als die erste Steigung. Infolgedessen kommt es zwangsläufig zu Spannungen innerhalb der Schraube und innerhalb des Werkstoffs, da die erste Steigung des ersten Teilgewindes und die zweite Steigung des zweiten Teilgewindes unterschiedlich sind. Sobald dann aber etwa eine bis zwei Windungen des zweiten Teilgewindes in dem Werkstoff eingreifen, überschreitet die Haltekraft des zweiten Teilgewindes die Haltekraft des ersten Teilgewindes, so dass die Schraube im Folgenden mit einem Vorschub in den Werkstoff eingetrieben wird, der von dem zweiten Teilgewinde mit der zweiten Steigung bestimmt ist. Wenn dann das zweite Teilgewinde den Vorschub in dem Werkstoff übernimmt, so wird das Spitzengewinde vermehrt nicht mehr eingeschraubt, sondern durch den Werkstoff getrieben und entwickelt dadurch eine Fräswirkung. Bei einem Holzwerkstoff reißt das erste Teilgewinde in diesem Fall die Holzfasern ab, wodurch eine Reduzierung der Spannung in dem Holzwerkstoff bewirkt wird. Aber auch in anderen Werkstoffen entwickelt das erste Teilgewinde dann, wenn das zweite Teilgewinde den Vorschub der Schraube übernommen hat, einen Fräseffekt, indem das erste Teilgewinde nicht entsprechend seiner Steigung in den Werkstoff eingeschraubt wird, sondern entsprechend dem durch die zweite Steigung des zweiten Teilgewindes bewirkten Vorschub durch den Werkstoff hindurchgetrieben wird. Das erste Teilgewinde sorgt damit für eine Reduzierung der Spannungen in dem Werkstoff. Die erfindungsgemäße Schraube ist in besonderer Weise für die Befestigung von Blechen auf einer Holzunterkonstruktion geeignet. Das erste Teilgewinde an der Schraubenspitze mit der kleineren, ersten Steigung durchdringt das Blech und erzeugt dabei keine Späne, die vom Volumen so groß sind, dass sie Kratzer oder andere Beschädigungen am Dach hervorrufen können. Danach schraubt sich die Schraubenspitze in die Holzunterkonstruktion und die Befestigung in der Holzunterkonstruktion wird durch das auf das erste Teilgewinde an der Schraubenspitze nachfolgende zweite Teilgewinde im zylindrischen Teil des Schafts abgebildet. Wie beschrieben wurde, übernimmt dann, sobald das zweite Hauptgewinde in die Holzunterkonstruktion auf eine ausreichende Länge eingegriffen hat, das erste Teilgewinde an der Schraubenspitze eine Fräswirkung oder Vorbohrwirkung zur Spannungsreduzierung in der Holzunterkonstruktion. Die erfindungsgemäße Schraube ist aber beispielsweise auch als reine Holzschraube oder Spanplattenschraube für Holzwerkstoffe geeignet. Beim Einschrauben werden durch den Fräseffekt des ersten Teilgewindes an der Schraubenspitze, sobald das zweite Teilgewinde über eine ausreichende Länge in den Holzwerkstoff eingegriffen hat, die Spannungen in dem Holzwerkstoff reduziert und eine Spaltwirkung wird verringert. Wesentlich ist, dass das zweite Teilgewinde wenigstens doppelt so lang ist wie das erste Teilgewinde, um sicherzustellen, dass nach dem Eingreifen des zweiten Teilgewindes in den Werkstoff das erste Teilgewinde und die Schraubenspitze mit einem der zweiten Steigung des zweiten Teilgewindes entsprechenden Vorschub durch den Werkstoff geschoben werden kann und dadurch eine Fräswirkung entfalten kann.The first partial thread is provided over at least a portion of the screw tip and serves to facilitate the setting and biting of the screw on the surface of a material. This material may be, for example, a sheet metal material that is to be fixed without pre-drilling on a substructure, in particular a wooden substructure. The material may, for example, but also be a wood material. The first partial thread is screwed into the material and as a result forms a mating thread in the material whose pitch corresponds to the first pitch. Taking the example of fixing a sheet metal on a wooden substructure, the first partial thread forms a matching counter thread in the sheet metal on the screw tip and then also a matching counter thread in the wooden substructure. Advantageously, the second partial thread directly adjoins the first partial thread. As the screw is screwed in further, the second partial thread will consequently engage in the material. The second partial thread has a second pitch which is greater than the first pitch. As a result, stresses within the screw and within the material inevitably occur because the first pitch of the first pitch and the second pitch of the second pitch are different. But as soon as about one to two turns of the second partial thread engage in the material, the holding force of the second partial thread exceeds the holding force of the first partial thread, so that the screw is driven in the following with a feed into the material of the second partial thread with the second slope is determined. If then the second partial thread takes over the feed in the material, the tip thread is increasingly no longer screwed, but driven by the material and thereby develops a milling action. In a wood material, the first partial thread tears off the wood fibers in this case, causing a reduction in the stress in the wood material. But also in other materials, the first partial thread develops when the second partial thread has taken over the advance of the screw, a milling effect by the first partial thread is not screwed according to its pitch in the material, but in accordance with the caused by the second pitch of the second partial thread Feed is driven through the material. The first partial thread thus ensures a reduction in the stresses in the material. The screw according to the invention is particularly suitable for the attachment of sheets on a wooden substructure. The first partial thread on the screw tip with the smaller, first pitch penetrates the sheet and produces no chips that are so bulky in volume that they can cause scratches or other damage to the roof. Thereafter, the screw tip screwed into the wooden substructure and the attachment in the wooden substructure is represented by the following on the first partial thread at the screw tip second partial thread in the cylindrical part of the shaft. As has been described, then, as soon as the second main thread has intervened in the timber substructure to a sufficient length, the first partial thread on the screw tip takes over a milling action or Vorbohrwirkung to reduce stress in the timber substructure. However, the screw according to the invention is also suitable, for example, as a pure wood screw or chipboard screw for wood-based materials. When screwing in the tiller effect of the first partial thread on the screw tip, as soon as the second partial thread has intervened over a sufficient length in the wood material, reduces the stresses in the wood material and a splitting effect is reduced. It is essential that the second partial thread is at least twice as long as the first partial thread to ensure that after the intervention of the second partial thread in the material, the first partial thread and the screw tip with a second pitch of the second partial thread corresponding feed can be pushed through the material and thereby develop a milling action.

In Weiterbildung der Erfindung weist das erste Teilgewinde eine geringere Flankenhöhe auf als das zweite Teilgewinde.In a further development of the invention, the first partial thread has a lower flank height than the second partial thread.

Auf diese Weise wird zum einen das sogenannte Anbeißen der Schraube erleichtert und es kann sichergestellt werden, dass eine Vorschubkraft nach dem Eingreifen des zweiten Teilgewindes über etwa ein bis zwei Umdrehungen ausreicht, um das erste Teilgewinde an der Schraubenspitze mit einer Fräswirkung durch den Werkstoff zu schieben. Eine geringere Flankenhöhe des ersten Teilgewindes ist auch in besonderem Maße geeignet, die Schraubenspitze mit dem ersten Teilgewinde für ein spanloses Durchdringen einer nicht vorgebohrten Blechoberfläche auszubilden.In this way, on the one hand the so-called biting of the screw is facilitated and it can be ensured that a feed force after the intervention of the second partial thread over about one or two revolutions sufficient to push the first partial thread on the screw tip with a milling action through the material , A smaller flank height of the first partial thread is also particularly suitable to form the screw tip with the first partial thread for a non-cutting penetration of a non-predrilled sheet surface.

In Weiterbildung der Erfindung beträgt die zweite Steigung wenigstens das 1,5-Fache der ersten Steigung.In a further development of the invention, the second pitch is at least 1.5 times the first pitch.

Auf diese Weise wird ein ausreichender Fräseffekt erzielt, mit dem eine Spaltwirkung der Schraube bereits deutlich reduziert werden kann.In this way, a sufficient milling effect is achieved with which a splitting effect of the screw can already be significantly reduced.

In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Teilgewinde ausschließlich im Bereich der sich verjüngenden Schraubenspitze vorgesehen.In a further development of the invention, the first partial thread is provided exclusively in the region of the tapered screw tip.

Beispielsweise kann sich das erste Teilgewinde über die vollständige, sich verjüngende Schraubenspitze erstrecken und dann ohne einen gewindefreien Zwischenabschnitt direkt in das zweite Teilgewinde übergehen. Bei diesem Übergang kann ein Gewindegang des ersten Teilgewindes durch einen Gewindegang des zweiten Teilgewindes fortgesetzt werden, so dass keine Unterbrechung der Einschraubwirkung auftritt. Das zweite Teilgewinde kann sich dann beispielsweise von der Schraubenspitze bis kurz unter den Schraubenkopf erstrecken, um eine sogenannte Vollgewindeschraube auszubilden. Es ist im Rahmen der Erfindung aber durchaus möglich, dass der Schaft unterhalb des Kopfes gewindefreie Bereiche aufweist.For example, the first partial thread may extend over the complete, tapered screw tip and then pass directly into the second partial thread without a thread-free intermediate section. In this transition, a thread of the first thread part can be continued by a thread of the second thread part, so that no interruption of the screwing occurs. The second partial thread can then extend, for example, from the screw tip to just below the screw head in order to form a so-called full-threaded screw. It is within the scope of the invention but quite possible that the shaft has thread-free areas below the head.

In Weiterbildung der Erfindung ist das erste Teilgewinde ähnlich einem Blechgewinde für das spanlose Eindringen in ein nicht vorgebohrtes Blech ausgebildet.In a further development of the invention, the first partial thread is similar to a sheet metal thread formed for the non-cutting penetration into a non-predrilled sheet metal.

Das erste Teilgewinde weist hierzu eine vergleichsweise geringe Flankenhöhe auf und auch eine vergleichsweise geringe erste Steigung, so dass ein sicheres Anbeißen und Einformen eines Gewindes in einem nicht vorgebohrten Blech ermöglicht ist. Die Schraubenspitze ist an ihrem freien Ende beispielsweise geringfügig abgeplattet oder abgerundet, um die Blechoberfläche zunächst nicht durch Aufschneiden eines Spans, sondern durch Verdrängen des Blechmaterials umzuformen und dadurch die Voraussetzungen zu schaffen, dass die Schraubenspitze mit dem ersten Teilgewinde spanlos ein Loch in dem Blech formen kann. Mit der spanlosen Formung einer Durchgangsöffnung und eines Gewindes in dem Blech ist im Rahmen der Erfindung dabei gemeint, dass keine Späne entstehen, die so groß oder scharfkantig sind, dass sie in der Lage wären, eine Blechoberfläche, die beispielsweise beschichtet ist, zu beschädigen, beispielsweise zu zerkratzen. Weiter ist wesentlich, dass die möglicherweise auftretenden kleinen Späne in so geringer Menge anfallen, dass keine manuelle Entfernung dieser Späne auf der Blechoberfläche erforderlich ist.For this purpose, the first partial thread has a comparatively small flank height and also a comparatively small first pitch, so that a secure biting and shaping of a thread in a non-predrilled metal sheet is made possible. The screw tip is slightly flattened or rounded at its free end, for example, not to reshape the sheet surface by cutting a chip, but by displacing the sheet material and thereby create the conditions that the screw tip with the first partial thread chipless form a hole in the sheet can. With the non-cutting shaping of a passage opening and a thread in the sheet is meant in the present invention that no chips are formed that are so large or sharp-edged that they would be able to damage a sheet surface, which is coated, for example, for example, to scratch. Furthermore, it is essential that the small chips that may occur occur in such a small amount that no manual removal of these chips on the sheet surface is required.

In Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Teilgewinde ähnlich einem Holzgewinde für einen sicheren Halt in einem Holzwerkstoff ausgebildet.In a further development of the invention, the second partial thread is similar to a wood thread designed for a secure fit in a wood material.

Das zweite Teilgewinde kann entsprechend eine vergleichsweise große Flankenhöhe im Vergleich zum Kerndurchmesser aufweisen, um einen sicheren Halt in einem Holzwerkstoff bewirken zu können.The second partial thread may accordingly have a comparatively large flank height in comparison to the core diameter in order to be able to bring about a secure hold in a wood-based material.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen gezeigte und/oder in der Beschreibung beschriebene Einzelmerkmale können dabei in beliebiger Weise und auch ohne weitere Merkmale, mit denen sie im Zusammenhang beschrieben sind, miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schraube gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
  • 2 eine abschnittsweise vergrößerte Darstellung der Schraube der 1 im Bereich der Schraubenspitze und
  • 3 eine Draufsicht auf die Schraube der 1.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description of a preferred embodiment of the invention taken in conjunction with the drawings. In this case, individual features shown in the drawings and / or described in the description can be combined with each other in any manner and without further features with which they are described in connection, without exceeding the scope of the invention. In the drawings show:
  • 1 a side view of a screw according to the invention according to a preferred embodiment,
  • 2 a sectionally enlarged view of the screw of 1 in the area of the screw tip and
  • 3 a top view of the screw of the 1 ,

1 zeigt eine erfindungsgemäße Schraube 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Schraube 10 weist einen Schaft 12 auf, der mit einer sich verjüngenden Schraubenspitze 14 und mit einem zylindrischen Schaftabschnitt 16 versehen ist. An einem, der Schraubenspitze 14 gegenüberliegenden Ende ist ein Schraubenkopf 18 mit einer Drehantriebsausbildung 20 in Form eines Außensechskants angeordnet. In Richtung auf die Schraubenspitze 14 zu ist unterhalb des Außensechskants ein horizontaler Flansch 22 vorgesehen, der im eingeschraubten Zustand eine Auflagefläche für den Schraubenkopf 18 bildet. 1 shows a screw according to the invention 10 according to a preferred embodiment of the invention. The screw 10 has a shaft 12 on top, with a tapered screw tip 14 and with a cylindrical shaft portion 16 is provided. At one, the screw tip 14 opposite end is a screw head 18 with a rotary drive training 20 in shape an external hexagon arranged. Towards the screw tip 14 to below the hexagon is a horizontal flange 22 provided, in the screwed state a bearing surface for the screw head 18 forms.

Der Schaft 12 ist mit einem Gewinde versehen, das im Bereich der Schraubenspitze 14 in Form eines ersten Teilgewindes 24 ausgebildet ist. Im zylindrischen Abschnitt 16 des Schafts ist ein zweites Teilgewinde 26 vorgesehen. Das zweite Teilgewinde 26 erstreckt sich ausgehend vom Übergang zwischen der sich verjüngenden Schraubenspitze 14 und dem zylindrischen Abschnitt 16 des Schafts 12 bis kurz vor die Unterseite des Schraubenkopfes 18. Zwischen dem Ende des zweiten Teilgewindes 26 und der Unterseite des Schraubenkopfes 18 ist noch ein zylindrischer, glatter Abschnitt 28 des Schraubenschafts 12 vorgesehen.The shaft 12 is threaded, in the area of the screw tip 14 in the form of a first partial thread 24 is trained. In the cylindrical section 16 the shaft is a second partial thread 26 intended. The second partial thread 26 extends from the transition between the tapered screw tip 14 and the cylindrical section 16 of the shaft 12 until just before the bottom of the screw head 18 , Between the end of the second partial thread 26 and the bottom of the screw head 18 is still a cylindrical, smooth section 28 of the screw shaft 12 intended.

Man erkennt in der 1 sofort, dass das zweite Teilgewinde 26 sich über eine Länge des Schafts 12 erstreckt, die mehr als doppelt so groß ist wie die Länge der Schraubenspitze 14, über die sich das erste Teilgewinde 24 erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das zweite Teilgewinde 26 etwa viermal so lang wie das erste Teilgewinde 24.One recognizes in the 1 immediately that the second partial thread 26 over a length of the shaft 12 extends, which is more than twice as long as the length of the screw tip 14 over which the first partial thread 24 extends. In the illustrated embodiment, the second partial thread 26 about four times as long as the first partial thread 24 ,

Das erste Teilgewinde 24 weist eine erste Steigung S1 auf, die, da das erste Teilgewinde 24 als eingängiges Gewinde ausgebildet ist, dem Abstand zwischen zwei in Längsrichtung des Schafts 12 aufeinanderfolgenden Gewindegängen entspricht.The first partial thread 24 has a first slope S1 on that, since the first partial thread 24 is designed as a single-thread, the distance between two in the longitudinal direction of the shaft 12 corresponds to successive threads.

Das zweite Teilgewinde 26 weist eine zweite Steigung S2 auf, die größer ist als die erste Steigung S1. Da auch das zweite Teilgewinde 26 als eingängiges Gewinde ausgebildet ist, entspricht die Steigung S2 einem Abstand in Längsrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gewindeflanken.The second partial thread 26 has a second slope S2 on, which is larger than the first slope S1 , As well as the second partial thread 26 is designed as a single-thread, corresponds to the slope S2 a distance in the longitudinal direction between two consecutive thread flanks.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Steigung S2 etwa doppelt so groß wie die erste Steigung S1.In the illustrated embodiment, the second slope is S2 about twice the size of the first grade S1 ,

Die in 1 dargestellte Schraube 10 ist für einen speziellen Anwendungsfall konstruiert, nämlich das Befestigen von Blechen auf Holzunterkonstruktionen.In the 1 illustrated screw 10 is designed for a special application, namely the fixing of sheets on wooden substructures.

Im Rahmen der Erfindung kann die erfindungsgemäße Schraube 10 auch als Holzschraube oder Spanplattenschraube für Holzwerkstoffe aller Art eingesetzt werden. Im Rahmen der Erfindung kann selbstverständlich die Form des Schraubenkopfs 18 abgeändert werden und auch die Form der sich verjüngenden Spitze 14 sowie die Länge und die Ausgestaltung des zylindrischen Abschnitts 16 des Schafts 12. Speziell kann der zylindrische Abschnitt 16 des Schafts 12 auch einen längeren gewindefreien Abschnitt 28 unterhalb des Schraubenkopfes 18 aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist wesentlich, dass sich das zweite Teilgewinde 26 über wenigstens die doppelte Länge des Schafts 12 erstreckt wie das erste Teilgewinde 24.In the context of the invention, the screw according to the invention 10 also be used as a wood screw or chipboard screw for wood materials of all kinds. In the context of the invention, of course, the shape of the screw head 18 be changed and also the shape of the tapered tip 14 as well as the length and the configuration of the cylindrical section 16 of the shaft 12 , Specifically, the cylindrical section 16 of the shaft 12 also a longer threadless section 28 below the screw head 18 exhibit. In the context of the invention is essential that the second partial thread 26 over at least twice the length of the shaft 12 extends like the first partial thread 24 ,

Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Teilgewinde und dem zweiten Teilgewinde 26 kein gewindefreier Abschnitt vorgesehen, vielmehr geht ein Gewindegang des ersten Teilgewindes 24 am Übergang zwischen der sich verjüngenden Spitze 14 und dem zylindrischen Abschnitt 16 des Schraubenschafts 12 absatzlos in einen Gewindegang des zweiten Teilgewindes 26 über.In the illustrated embodiment is between the first partial thread and the second partial thread 26 no thread-free section provided, rather is a thread of the first partial thread 24 at the junction between the tapered tip 14 and the cylindrical section 16 of the screw shaft 12 without offset into a thread of the second partial thread 26 above.

Ein freies Ende 30 der Schraubenspitze 14 ist bei der dargestellten Ausführungsform leicht abgeplattet ausgebildet, wobei die Breite der Abplattung kleiner ist als eine Flankenhöhe eines Gewindegangs des ersten Teilgewindes 24.A free end 30 the screw tip 14 is slightly flattened in the illustrated embodiment, wherein the width of the flattening is smaller than a flank height of a thread of the first partial thread 24 ,

Dies ist auch in 2 zu erkennen. Anstelle der Abplattung am freien Ende 30 der Schraubenspitze 14 kann im Rahmen der Erfindung auch eine nadelförmig zulaufende Spitze oder eine abgerundete Spitze vorgesehen sein.This is also in 2 to recognize. Instead of flattening at the free end 30 the screw tip 14 can be provided in the context of the invention, a needle-shaped tapered tip or a rounded tip.

Die dargestellte Ausführungsform der Schraube 10 ist, wie ausgeführt wurde, für das Befestigen von nicht vorgebohrten Blechen auf Holzunterkonstruktionen hin optimiert. Beim Aufsetzen der Schraube 10 auf ein nicht vorgebohrtes Blech verursacht das freie Ende 30 der Schraube 10, nachdem die Schraube 10 in Drehung versetzt wurde, eine Vertiefung in der Blechoberfläche, indem das Blechmaterial nach oben und außen verdrängt wird. Eine solche Vertiefung reicht dann aus, um den Beginn des Gewindegangs des ersten Teilgewindes 24 in das Blechmaterial eingreifen zu lassen und einen Vorschub der Schraube 10 in das Blech hinein zu bewirken. Die Schraube 10 und speziell die Schraubenspitze 14 sind dabei so ausgebildet, dass beim Formen einer Durchgangsöffnung in dem zu befestigenden, nicht vorgebohrten Blech keine Späne entstehen. Dies ist so zu verstehen, dass jedenfalls keine größeren Späne entstehen, die dann manuell von der Blechoberfläche entfernt werden müssten, da sie möglicherweise die Blechoberfläche beschädigen könnten, beispielsweise verkratzen könnten. Kleinere, mit dem menschlichen Auge kaum sichtbare Späne können durchaus entstehen. Dennoch kann die Lochformung mittels der Schraubenspitze 14 als spanlos bezeichnet werden.The illustrated embodiment of the screw 10 As has been pointed out, it is optimized for fixing non-predrilled metal sheets to wooden substructures. When fitting the screw 10 on a not pre-drilled sheet caused the free end 30 the screw 10 after the screw 10 was rotated, a depression in the sheet surface by the sheet material is displaced upwards and outwards. Such a depression is then sufficient to start the thread of the first partial thread 24 to engage in the sheet material and a feed of the screw 10 to effect into the sheet. The screw 10 and especially the screw tip 14 are designed so that no chips are formed when forming a through hole in the non-predrilled sheet to be fastened. This is to be understood that in any case no larger shavings arise, which would then have to be removed manually from the sheet surface, as they could possibly damage the sheet surface, for example, could scratch. Smaller shavings barely visible to the human eye can well arise. Nevertheless, the hole forming by means of the screw tip 14 to be called chipless.

Das erste Teilgewinde 24 ist, wie ausgeführt wurde, auf die spanlose Ausformung einer Durchgangsöffnung und eines Gewindes in einem nicht vorgebohrten Blech hin optimiert und ist daher nach Art eines Blechgewindes mit einer ersten, vergleichsweise geringen Flankenhöhe ausgebildet.The first partial thread 24 is, as has been stated, optimized for the non-cutting shaping of a passage opening and a thread in a non-predrilled sheet and is therefore designed in the manner of a sheet metal thread with a first, relatively low edge height.

Nachdem die Schraubenspitze 14 eine Durchgangsöffnung in dem nicht vorgebohrten Blech geschaffen hat, formt das erste Teilgewinde 24 ein Gegengewinde in der Wandung des Lochs im Blech und bewirkt dadurch einen Vorschub der Schraube 10 in Richtung auf das Blech und auch in die Holzunterkonstruktion hinein. Das freie Ende 30 der Schraubenspitze 14 wird nach dem Durchdringen des Blechs in die darunterliegende Holzunterkonstruktion eindringen und dort ebenfalls ein Gegengewinde formen.After the screw tip 14 has created a through hole in the non-predrilled sheet, forms the first partial thread 24 a mating thread in the wall of the hole in the sheet and thereby causes a feed of the screw 10 in the direction of the sheet metal and also into the wooden substructure. The free end 30 the screw tip 14 will penetrate after penetrating the sheet in the underlying wooden substructure and there also form a mating thread.

Typische Blechdicken, für die die erfindungsgemäße Schraube 10 konstruktiv ausgelegt ist, betragen zwischen 0,7 mm und 1,5 mm.Typical sheet thicknesses for which the screw according to the invention 10 designed to be between 0.7 mm and 1.5 mm.

Sobald die Schraubenspitze 14 vollständig durch das Blech hindurchgeschraubt wurde, greift der erste Gewindegang des zweiten Teilgewindes 26 zunächst in die Wandung des Lochs in dem Blech ein und formt dort ein passendes Gegengewinde. Beim Weiterdrehen der Schraube greift dann das zweite Teilgewinde auch in die darunterliegende Holzunterkonstruktion ein. Sobald mindestens etwa ein bis zwei Umdrehungen des zweiten Teilgewindes Halt in dem Holzwerkstoff der Holzunterkonstruktion gefunden haben, übernimmt das zweite Teilgewinde 26 den Vorschub der Schraube 10 in den Werkstoff der Unterkonstruktion hinein. Da die zweite Steigung S2 des zweiten Teilgewindes 26 größer ist als die erste Steigung S1 des ersten Teilgewindes 24, führt dies dazu, dass das erste Teilgewinde 24 kein Gegengewinde mehr in dem Holzwerkstoff der Holzunterkonstruktion formen kann, sondern mit einem größeren Vorschub als der Steigung S1 entspricht durch den Holzwerkstoff der Holzunterkonstruktion hindurchgeschoben wird. Durch die gleichzeitige Drehung der Schraube 10 entsteht dabei eine Fräswirkung, indem die Gewindeflanken des ersten Teilgewindes 24 die Holzfasern des Holzwerkstoffs der Holzunterkonstruktion zertrennen. Dadurch werden Spannungen, die durch den Vorschub der Schraubenspitze 14 in den Holzwerkstoff der Holzunterkonstruktion entstehen, deutlich verringert, so dass auch die Spaltwirkung der Schraube 10 deutlich verringert wird.Once the screw tip 14 has been completely screwed through the plate, engages the first thread of the second thread part 26 First in the wall of the hole in the sheet and forms a matching counter thread. As the screw continues to rotate, the second partial thread also engages in the underlying wooden substructure. As soon as at least about one to two revolutions of the second partial thread have found support in the wood material of the wooden substructure, the second partial thread takes over 26 the advance of the screw 10 into the material of the substructure. Because the second slope S2 of the second partial thread 26 is greater than the first slope S1 of the first part thread 24 , this causes the first partial thread 24 no counter thread can form more in the wood material of the wooden substructure, but with a larger feed than the slope S1 corresponds pushed through the wood material of the wooden substructure. By the simultaneous rotation of the screw 10 thereby creates a milling action by the thread flanks of the first partial thread 24 cut the wood fibers of the wooden material of the wooden substructure. This will cause stresses caused by the advance of the screw tip 14 arise in the wood material of the wooden substructure, significantly reduced, so that also the splitting effect of the screw 10 is significantly reduced.

Bei der erfindungsgemäßen Schraube übernimmt die spezielle Ausbildung der Schraubenspitze 14 mit dem ersten Teilgewinde 24 somit zwei wichtige Funktionen. Zum einen sind die Schraubenspitze 14 einschließlich deren freien Ende 30 sowie das erste Teilgewinde 24 dahingehend optimiert, in einer nicht vorgebohrten Oberfläche eines Blechs spanfrei eine Durchgangsöffnung zu schaffen. Darüber hinaus übernimmt das erste Teilgewinde 24 bei einem Vorschub der Schraube 10, die dann durch das zweite Teilgewinde 26 mit größerer Steigung S2 bewirkt wird, eine Fräsfunktion im Holzwerkstoff der Holzunterkonstruktion, so dass Spannungen verringert werden.In the screw according to the invention takes over the special design of the screw tip 14 with the first partial thread 24 thus two important functions. First, the screw tip 14 including its free end 30 as well as the first partial thread 24 optimized to create a through-hole in a non-predrilled surface of a sheet metal chip-free. In addition, the first partial thread takes over 24 at a feed of the screw 10 then through the second partial thread 26 with greater slope S2 causes a milling function in the wood material of the wooden substructure, so that stresses are reduced.

Auch dann, wenn die erfindungsgemäße Schraube 10 als Holzschraube oder Spanplattenschraube für Holzwerkstoffe aller Art eingesetzt wird, greift zunächst das erste Teilgewinde 24 in den nicht vorgebohrten Holzwerkstoff ein. Sobald dann eine ausreichende Zahl von Windungen des zweiten Teilgewindes, beispielsweise ein bis fünf Windungen, in den Holzwerkstoff eingegriffen haben, wird der Vorschub der Schraube in den Holzwerkstoff durch die Steigung S2 des zweiten Teilgewindes 26 übernommen und die Schraubenspitze 14 mit dem ersten Teilgewinde 24 entfaltet eine Fräswirkung, da sie mit einem größeren Vorschub in den Holzwerkstoff eingedreht und eingetrieben wird, als der ersten Steigung S1 des ersten Teilgewindes 24 entspricht. Dadurch können Spannungen in dem Holzwerkstoff verringert werden und eine Spaltwirkung der Schraube 10 kann verringert werden.Even if the screw according to the invention 10 is used as a wood screw or chipboard screw for wood materials of all kinds, first engages the first partial thread 24 into the non-pre-drilled wood material. As soon as a sufficient number of turns of the second partial thread, for example one to five turns, have intervened in the wood material, the feed of the screw in the wood material through the slope S2 of the second partial thread 26 taken over and the screw tip 14 with the first partial thread 24 unfolds a milling action, since it is screwed and driven with a larger feed in the wood material, as the first slope S1 of the first part thread 24 equivalent. As a result, stresses in the wood material can be reduced and a splitting effect of the screw 10 can be reduced.

Im Rahmen der Erfindung kann sich das erste Teilgewinde 24 lediglich über einen Teil der Schraubenspitze 14 ausgehend von deren freien Ende erstrecken. Das zweite Teilgewinde 26 kann somit bereits im Bereich der sich verjüngenden Schraubenspitze 14 beginnen. Dennoch wird auch in einem solchen Fall durch das erste Teilgewinde 24 eine Fräswirkung erzielt.In the context of the invention, the first partial thread 24 only over part of the screw tip 14 extend from the free end. The second partial thread 26 can thus already in the area of the tapered screw tip 14 kick off. Nevertheless, even in such a case by the first partial thread 24 achieved a milling action.

Das erste Teilgewinde 24 kann sich im Rahmen der Erfindung auch ein Stück weit in den zylindrischen Abschnitt 16 des Schraubenschafts hinein erstrecken. Wesentlich ist in einem solchen Fall aber, dass die Länge des zweiten Teilgewindes 26 wenigstens die doppelte Länge des ersten Teilgewindes 24 aufweist, um, nachdem das zweite Teilgewinde 26 im Werkstoff Halt gefunden hat, den Vorschub der Schraube 10 über die zweite Steigung S2 des zweiten Teilgewindes 26 bestimmen und dadurch eine Fräswirkung des ersten Teilgewindes 24 entfalten zu können.The first partial thread 24 may be within the scope of the invention also a bit far in the cylindrical section 16 extend the screw shaft into it. It is essential in such a case, however, that the length of the second partial thread 26 at least twice the length of the first partial thread 24 after, after the second partial thread 26 has found in the material stop, the feed of the screw 10 over the second slope S2 of the second partial thread 26 determine and thereby a milling action of the first partial thread 24 to be able to unfold.

Die Darstellung der 3 zeigt die erfindungsgemäße Schraube 10 in einer Ansicht von oben. Zu erkennen ist der Schraubenkopf 18 mit der Drehantriebsausbildung 20 und dem scheibenartigen Flansch 22.The presentation of the 3 shows the screw according to the invention 10 in a view from above. The screw head can be seen 18 with the rotary drive training 20 and the disc-like flange 22 ,

Claims (6)

Schraube mit einem Schaft und einem Schraubenkopf mit einer Antriebsausbildung, wobei der Schaft eine sich verjüngende Schraubenspitze aufweist und wobei der Schaft wenigstens abschnittsweise mit einem Gewinde versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Schraubenspitze mit einem ersten Teilgewinde mit einer ersten Steigung versehen ist, dass ein zylindrischer Abschnitt des Schafts wenigstens abschnittsweise mit einem zweiten Teilgewinde mit einer zweiten Steigung versehen ist, wobei die erste Steigung kleiner ist als die zweite Steigung und wobei sich das zweite Teilgewinde über wenigstens die doppelte Länge des Schafts erstreckt wie das erste Teilgewinde.A screw with a shaft and a screw head with a drive formation, wherein the shaft has a tapered screw tip and wherein the shaft is at least partially threaded, characterized in that at least the screw tip with a first partial thread with a first Slope is provided that a cylindrical portion of the shaft is at least partially provided with a second partial thread having a second pitch, wherein the first pitch is smaller than the second pitch and wherein the second partial thread extends over at least twice the length of the shaft as the first partial thread. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgewinde eine geringere Flankenhöhe aufweist als das zweite Teilgewinde.Screw after Claim 1 , characterized in that the first partial thread has a lower edge height than the second partial thread. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steigung wenigstens das 1,5-Fache der ersten Steigung beträgt.Screw after Claim 1 or 2 , characterized in that the second slope is at least 1.5 times the first slope. Schraube nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgewinde ausschließlich im Bereich der sich verjüngenden Schraubenspitze vorgesehen ist.Screw according to one of the preceding claims, characterized in that the first partial thread is provided exclusively in the region of the tapered screw tip. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgewinde ähnlich einem Blechgewinde für das Eindringen in eine nicht vorgebohrtes Blech ausgebildet ist.Screw according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first partial thread is formed similar to a sheet metal thread for penetration into a non-predrilled sheet metal. Schraube nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teilgewinde ähnlich einem Holzgewinde für einen sicheren Halt in einem Holzwerkstoff ausgebildet ist.Screw according to at least one of the preceding claims, characterized in that the second partial thread is similar to a wood thread for a secure fit in a wood material is formed.
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TWI718005B (en) * 2020-02-20 2021-02-01 何人東 Labor saving screw

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DE202012101328U1 (en) * 2011-04-12 2012-04-27 Sihga Handels Gmbh Screw for fixing a wooden part to a substructure

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