DE20121563U1 - Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte - Google Patents

Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte

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Description

S 1390 GM 01.10.2002
SCHRAUBE ZUM BEFESTIGEN EINER SCHALUNGSPLATTE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte an einem metallischen Schalungsträger, mit einem mit Gewinde versehenen Schaft, der dafür vorgesehen ist, die Schalungsplatte zu durchdringen und mit dem Schalungsträger in Gewindeeingriff zu kommen.
Unter Schalung versteht man in der Bautechnik eine Form aus Holz, Stahl oder Kunststoff zur Aufnahme von Beton bis zu dessen Erhärtung. Eine größere Schalung wird von einem Lehrgerüst unterstützt. Das Lehrgerüst ist ein Tragwerk aus Holz oder Stahlrohren, das die Form des Bauwerks festlegt. Im Stahlbetonbau trägt es die Schalung. Diese besteht üblicherweise aus einzelnen Schalungsplatten, die schon in der Fabrik an einem metallischen Schalungsträger befestigt werden. Diese werden dann zu einem Lehrgerüst zusammengefügt oder an einem Lehrgerüst befestigt. Die Befestigung der Schalungsplatte an dem metallischen Schalungsträger erfolgt mit Schrauben der eingangs genannten Art und ist beispielsweise aus der DE 29 12 005 C2 bekannt. Die Befestigung erfolgt so, daß in der Schalungsplatte eine Durchgangsbohrung und in dem metallischen Schalungsträger eine entsprechende Gewindebohrung hergestellt wird. In letztere wird dann die Schraube zum Befestigen der Schalungsplatte an dem metallischen Schalungsträger eingeschraubt. Das ist arbeitsaufwendig. Erschwerend kommt hinzu, daß der Schraubenkopf in der Schalungsplatte versenkt angeordnet werden muß, damit seine Oberseite mit der Oberfläche der Schalungsplatte möglichst bündig ist. Die Durchgangsbohrung in der Schalungsplatte sollte im Durchmesser größer sein als der Außendurchmesser des Gewindes der Schraube, damit die Schalungsplatte durch Festziehen der Schraube fest an den metallischen Schalungsträger angepreßt werden kann. Statt mit der Gewindebohrung könnte der metallische Schalungsträger auch mit einer Durchgangsbohrung versehen sein, wobei dann eine Mutter verwendet wird, die auf der zu der Schalungsplatte entgegengesetzten Seite des metallischen Schalungsträgers auf die Schraube aufgeschraubt und angezogen wird. Es liegt auf der Hand, daß diese Art des Befestigens einer Schalungsplatte an einem metallischen Schalungsträger in allen vorgenannten Varianten aufwendig und mühsam ist.
ag000.dot/NN2
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schraube der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr eine Schalungsplatte an einem metallischen Schalungsträger auf einfachere und billigere Weise befestigt werden kann.
Diese Aufgabe ist mit einer Schraube der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schraube erfindungsgemäß mit einem Bohrteil versehen ist, daß im Bereich des Bohrteils eine verlorene Einrichtung vorgesehen ist zum Aufweiten einer durch den Bohrteil in der Schalungsplatte hergestellten Bohrung und daß der mit Gewinde versehene Schaft ein Angriffsende für ein Eindrehwerkzeug und benachbart zu dem Angriffsende einen Gewindeteil aufweist, der einen größeren Durchmesser und eine kleinere Steigung als der übrige Gewindeteil hat.
Die Bohrungen in der Schalungsplatte und in dem metallischen Schalungsträger brauchen nicht vorgebohrt zu werden, da die erfindungsgemäße Schraube selbstbohrend und -gewindeschneidend ist und mittels der verlorenen Einrichtung die Bohrung in der Schalungsplatte selbst aufweitet. Dadurch, daß bei der Schraube nach der Erfindung der mit Gewinde versehene Schaft ein Angriffsende für ein Eindrehwerkzeug und benachbart zu dem Angriffsende einen Gewindeteil aufweist, der einen größeren Durchmesser und eine kleinere Steigung als der übrige Gewindeteil hat, ist darüber hinaus sichergestellt, daß die Schraube in ihrer durch die verlorene Einrichtung aufgeweiteten Bohrung in der Schalungsplatte sicher verankert wird und daß bei dem Anziehen der Schraube die Schalungsplatte fest gegen den metallischen Schalungsträger gezogen wird.
Eine mit einem Bohrteil versehene oder selbstbohrende Schraube ist an sich bekannt, z.B. aus der EP 0 049 218 B1. Eine solche Schraube ist nach Kenntnis der Anmelderin bislang aber nicht im Stahlbetonbau zum Befestigen einer Schalungsplatte an einem metallischen Schalungsträger eingesetzt worden, obgleich bei dieser bekannten Schraube im Bereich des Bohrteils eine verlorene Einrichtung vorgesehen ist zum Aufweiten einer durch den Bohrteil hergestellten Bohrung. Diese Einrichtung besteht aus an dem Bohrteil in axialem Abstand von der Bohrspitze auskragenden Flügeln, deren der Bohrspitze zugewandte Begrenzung als Bohrschneide ausgebildet ist, wobei an der Anschlußstelle der Flügel an dem Bohrteil eine annähernd parallel zur Schraubenachse verlaufende Sollbruchkerbe vorgesehen ist. Der EP 0 049 218 B1 ist zwar nicht zu entnehmen, ob es sich bei dieser Schraube um eine Kopfschraube handelt, üblicherweise ist das jedoch der Fall. Es wäre nicht wesentlich weniger mühsam und aufwendig, eine solche Schraube zur Befestigung einer Schalung einzusetzen, weil der Schraubenkopf in der Schalungsplatte versenkt werden müßte.
Es sind weiter zwar an sich Schrauben bekannt, bei denen der mit Gewinde versehene Schaft ein Angriffsende für ein Eindrehwerkzeug und benachbart zu dem Angriffsende einen Gewindeteil aufweist, der einen größeren Durchmesser und eine größere Steigung als der übrige Gewindeteil hat, jedoch handelt es sich dabei üblicherweise um Schrauben zum Befestigen von Holzplatten od. dgl. mit Abstand an einem Unterbau ohne Verwendung spezieller Distanzelemente. So zeigt die DE 28 05 071 C2 eine Distanz-Schraube zum Einstecken eines Werkzeugs mit einem werkzeugsseitigen, kürzeren, dickeren Gewindeteil und einem mit Gewinde versehenen dünneren Teil. Bei dieser bekannten Schraube haben aber alle Gewindeteile die gleiche Gewindeganghöhe. Ebenso zeigt die EP 0 267 153 B1 eine Schraube zur Abstandsbefestigung von Bauteilen, mit einem ersten, dünneren Gewindeteil und einem zweiten, dickeren Gewindeteil, die ebenfalls beide die gleiche Gewindeganghöhe aufweisen, also die gleichen Gewindesteigungen. Damit können zwei Holzbauteile in gleichbleibendem Abstand von einander festgeschraubt werden, z.B. eine Verschalung auf einem Unterbau. Ein solcher Unterbau besteht aus Holz oder Mauerwerk, unterscheidet sich also von einem metallischen Schalungsträger. Der dünnere Gewindeteil endet bei der bekannten Schraube in einer Spitze und hat als Gewinde ein Holzgewinde, wie es für Schrauben bei Verwendung von Dübeln üblich ist. Hingegen hat der dickere Gewindeteil zwar ein Gewinde mit gleicher Steigung, jedoch sind hierbei die Flanken der Gewindegänge sehr steil und die Spitzen scharfkantig, so daß ein Schneidgewinde entsteht, wie es üblicherweise für Schrauben in Verbindung mit Spanplatten Verwendung findet. Bei Spanplattenschrauben beträgt der Flankenwinkel 40°, bei Holzschrauben hingegen 60°.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schraube nach der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
Wenn in einer Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die Schraube an dem Angriffsende mit einer konischen Erweiterung versehen ist, versenkt sich die Schraube bei deren Anziehen selbst, bis die Bohrung bündig verschlossen ist, also ohne daß die Schraube zu tief in die Schalungsplatte eindringen kann.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die verlorene Einrichtung radial über den Gewindeteil kleineren Durchmessers vorstehende abbrechbare Bohrflügel sind, erübrigt sich ein Vorbohren oder Aufbohren der Bohrung in der Schalungsplatte. Da zweckmäßig der Außendurchmesser eines durch den Außenumfang der Bohrflügel beschriebenen Kreises größer als der Außendurchmesser des Gewindes des Gewindeteils kleineren Durchmessers, aber größer als der Außendurchmesser des Gewindeteils größeren Durchmessers ist, wird die Schraube mit ihrem Gewindeteil größeren Durchmessers bei ihrem Anziehen in der^Schajungsplatte fest verankert.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die Bohrflügel an dem Schaft angeformt sind, lassen sich die Bohrflügel auf einfachste Weise herstellen, bestehen aber notwendigerweise aus dem gleichen Werkstoff wie der Schaft.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die Bohrflügel in den Schaft eingesetzt sind, ist die Herstellung der Schraube zwar nicht so einfach wie bei der vorgenannten Ausführungsform, für die Bohrflügel kann jedoch ein von dem Schaft der Schraube verschiedener Werkstoff gewählt werden, beispielsweise ein Hartmetall, falls es für das Herstellen der Bohrung in der Schalungsplatte zweckmäßig sein sollte.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die Bohrflügel an dem Schaft zwischen dem Bohrteil und dem Gewindeteil kleineren Durchmessers vorgesehen sind, lassen sich die Bohrflügel unabhängig von dem Bohrteil und dem Gewindeteil herstellen.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung die Bohrflügel einstückig mit dem Bohrteil ausgebildet sind, lassen sich die Bohrflügel zusammen mit dem Bohrteil herstellen, indem entweder sowohl Bohrteil als auch Bohrflügel an dem Schaft angeformt werden oder indem als Bohrteil ein Bohrplättchen in einem Schlitz des Schaftes befestigt wird wie bei dem eingangs geschilderten Stand der Technik nach der EP 0 049 218 B1, bei dem die Bohrflügel Teil eines plättchenartigen Bohrteils sind, das in einen Schlitz in dem Schraubenschaft eingesetzt und darin befestigt wird.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung das Gewinde des Gewindeteils kleineren Durchmessers einen Flankenwinkel von 60° hat, ist das Gewinde ein scharfkantiges Schneidgewinde zum Gewindeschneiden in Metall, wie es gemäß dem Stand der Technik nach der oben erwähnten EP 0 267 153 B1 sonst für Holzschrauben vorgeschrieben ist.
Wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Schraube nach der Erfindung das Gewinde des Gewindeteils größeren Durchmessers einen Flankenwinkel von 40° hat, wie er gemäß obigem Stand der Technik für Spanplatten vorgeschrieben ist, eignet sich die Schraube bestens zur Verankerung in Schalungsplatten aus Holz oder Kunststoff.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1
• 9
• · ♦
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte an einem metallischen Schalungsträger,
Fig. 2
ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schraube, und zwar in zwei verschiedenen Phasen des Setzvorganges, und
Fig. 3
ein Beispiel eines metallischen Schalungsträgers, an welchem eine Schalungsplatte mit erfindungsgemäßen Schrauben befestigt ist.
Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte 40 an einem metallischen Schalungsträger 50 ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt und wird im folgenden näher beschrieben. Auf die Befestigung der Schalungsplatte 40 an dem metallischen Schalungsträger 50 wird weiter unten mit Bezug auf Fig. 3 näher eingegangen. Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Schraube 10, die sich in der Ausbildung eines Bohrteils 14 bzw. 16 voneinander unterscheiden, worauf ebenfalls weiter unten näher eingegangen wird. Die Schraube 10 hat einen mit Gewinde versehenen Schaft 16. Der Schaft 16 ist dafür vorgesehen, die Schalungsplatte 40 zu durchdringen und mit dem Schalungsträger 50 in Gewindeeingriff zu kommen, wie es Fig. 2 anschaulich zeigt. Der Schaft 16 hat ein Angriffsende 18 für ein nicht dargestelltes Eindrehwerkzeug. In der bevorzugten Ausführungsform hat die Schraube 10 an dem Angriffsende 18 eine sechseckige Vertiefung 20 für den Eingriff eines Inbus-, Torx- od. dgl. Stiftschlüssels. Benachbart zu dem Angriffsende 18 hat der Schaft 16 einen Gewindeteil 19 größeren Durchmessers. Benachbart zu dem Bohrteil 12 hat der Schaft 16 einen Gewindeteil 13 kleineren Durchmessers. Der Gewindeteil 19 größeren Durchmessers hat eine Steigung A. Der Gewindeteil 13 kleineren Durchmessers hat eine Steigung B. Die Steigung A ist kleiner als die Steigung B. Als Beispiel sei angegeben, daß bei einer Schraube, bei der der Gewindeteil 13 einen Durchmesser, d.h. einen Außendurchmesser von 5,5 mm hat und der Gewindeteil 19 einen Durchmesser, d.h. einen Außendurchmesser von 7,8 bis 8,0 mm hat, die Steigung A bevorzugt 1,81 mm und die Steigung B bevorzugt 1,91 mm beträgt. Der Gewindeteil 19 größeren Durchmessers hat einen Gewindeflankenwinkel von 40°. Der Gewindeteil 13 kleineren Durchmessers hat einen Gewindeflankenwinkel von 60°, wie es in Fig. 1 angegeben ist. Die Schraube 10 ist an dem Angriffsende 18 mit einer konischen Erweiterung 22 versehen, wie es in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist. Der Konuswinkel beträgt 120°, wie es in Fig. 1 angegeben ist. Die Erweiterung 22 bildet für die Schraube 10 einen extrem flachen Kopf, der beim Anziehen der Schraube so tief in die Schalungsplatte 40 hineingezogen wird, daß die Oberseite der Erweiterung 22 mit der Oberseite der Schalungsplatte 40 bündig ist, wie es in Fig. 2 rechts dargestellt ist. Im Bereich des Bohrteils 12 bzw. 14 ist eine insgesamt mit 30 bezeichnete verlorene Einrichtung vorgesehen zum Aufweiten einer durch den Bohrteil 12 oder 14 in der
* &igr;
Schalungsplatte 40 hergestellten Bohrung 24. Die Bohrung 24 wird durch die verlorene Einrichtung 30 zu einer Bohrung 26 aufgeweitet. Der Innendurchmesser der Bohrung 26 ist größer als der Außendurchmesser des Gewindeteils 13 und kleiner als der Außendurchmesser des Gewindeteils 19. Bevorzugt ist der Innendurchmesser der aufgeweiteten Bohrung 26 gleich dem Kerndurchmesser des Gewindeteils 19.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die verlorene Einrichtung 30 aus Bohrflügeln 32, die einstückig mit dem Bohrteil 12 ausgebildet sind. Die Bohrflügel 32 haben eine Außenkontur, die auf einem gedachten Zylinder liegt, dessen Mantellinie zu einer Längsachse 11 der Schraube 10 parallel ist. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der Bohrteil 12 aus dem gleichen Werkstoff wie der Schaft 16 der Schraube 10. Der Bohrteil 12 könnte aber auch an dem Schaft 16 angeschweißt sein. Eine solche Ausführungsform ist beispielsweise zweckmäßig, wenn der Schaft 16 aus rostfreiem Stahl besteht, der nicht härtbar ist. In diesem Fall kann der Bohrteil 12 aus härtbarem Kohlenstoffstahl bestehen.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bohrteil 12 mit den angeformten Bohrflügeln 32 im wesentlichen zylindrisch. Statt dessen könnte aber auch ein plättchenförmiges Bohrteil verwendet werden, wie es aus der eingangs erwähnten EP 0 049 218 B1 bekannt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht die verlorene Einrichtung 30 aus Bohrflügeln 32, die zwischen dem Bohrteil 14 und dem Gewindeteil 13 an dem Schaft 16 angeformt oder in den Schaft 16 eingesetzt sind. Auch im Falle des Bohrteils 12 nach Fig. 1 könnten die Bohrflügel 32 in den Bohrteil eingesetzt sein. Die Bohrflügel 33 haben jeweils eine kreisbogenförmige Außenkontur. Die lichte Weite der aufgeweiteten Bohrung 26 wird durch den Durchmesser des Kreises bestimmt, welchen die äußeren Konturen der Bohrflügel 32 bzw. 33 beim Drehen der Schraube 10 beschreiben. Die Bohrteile 12 und 14 haben jeweils einen Durchmesser, der gleich dem Kerndurchmesser des Gewindeteils 13 ist. Gemeinsam ist beiden Ausführungsbeispielen der Schraube 10 nach den Fig. 1 und 2, daß die Bohrflügel 32, 33 abbrechbar sind. Zu diesem Zweck ist an der Anschlußstelle der Bohrflügel 32 an den Bohrteil 12 und der Bohrflügel 33 an den Schaft 16 eine annähernd parallel zu der Längsachse 11 der Schraube 10 verlaufende Sollbruchkerbe vorgesehen.
Das Setzen der Schraube 10 wird an dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Schraube 10 bohrt mit ihrem Bohrteil 14 zunächst die Bohrung 24 in der Schalungsplatte 40 und dann eine Bohrung 25 in dem metallischen Schalungsträger 50. Mit zunehmendem Bohrfortschritt wird die Bohrung 24 durch die Bohrflügel 33 zu der Bohrung 26 aufgeweitet. Wenn die Bohrflügel 33 auf die Oberseite des metallischen Schalungsträgers
• ·
50 auftreffen, werden sie abgeschert. Anschließend daran schneidet der Gewindeteil 13 in der Bohrung 25 in dem Schalungsträger 50, die denselben Durchmesser wie die Bohrung hat, ein Innengewinde, das mit dem Gewinde des Gewindeteils 13 in Eingriff ist. Der Vorschub der Schraube 10 bei dem weiteren Eindrehen in die Schalungsplatte 40 wird nun durch die Steigung B des Gewindes des Gewindeteils 13 bestimmt. Schließlich kommt die Schraube 10 mit dem Gewindeteil 19 größeren Durchmessers mit der Schalungsplatte 40 in Eingriff. Das Gewinde des Gewindeteils 19 schneidet dabei ein Innengewinde in die Schalungsplatte 40, das mit dem Gewinde des Gewindeteils 19 in Eingriff ist. Da die Steigung A des Gewindeteils 19 kleiner ist als die Steigung B, ist von nun an die Schraube 10 zwischen dem Gewindeeingriff in dem metallischen Schalungsträger 50 und dem Gewindeeingriff in der Schalungsplatte 40 auf Zug belastet. Dadurch wird auf die Schalungsplatte 40 ein Druck ausgeübt, um diese an den metallischen Schalungsträger 50 anzupressen. Der Vorschub der Schraube 50 wird beendet, sobald die Oberseite der Erweiterung 22 mit der Oberseite der Schalungsplatte 40 bündig ist, wie es rechts in Fig. 2 dargestellt ist. Die oberflächenbündige Versenkung der Schraube 10 in der Schalungsplatte 40 und die Zugbeanspruchung der Schraube 10 stellen sicher, daß sich die gesetzte Schraube nicht lockern kann. Die für den Gewindeeingriff in dem metallischen Schalungsträger 50 und für den Gewindeeingriff in der Schalungsplatte 40 für die Gewindeteile 13, 19 gewählten Flankenwinkel von 60° bzw. 40° helfen mit, ein Lockern der Schraube 10 in gesetzten Zustand zu verhindern. Die aufgeweitete Bohrung 26 stellt dabei sicher, daß der Gewindeteil 13 kleineren Durchmessers mit der Schalungsplatte an keiner Stelle in Eingriff ist, so daß die kleinere Steigung A des Gewindeteils 19 größeren Durchmessers für das Anpressen der Schalungsplatte 40 an dem metallischen Schalungsträger 50 voll zur Wirkung kommt.
Fig. 3 zeigt zur Verdeutlichung der Umgebung, in welcher die Schraube 10 eingesetzt wird, einen Teilabschnitt des metallischen Schalungsträgers 50 mit daran befestigter Schalungsplatte 40.

Claims (9)

1. Schraube zum Befestigen einer Schalungsplatte (40) an einem metallischen Schalungsträger (50), mit einem mit Gewinde versehenen Schaft (16), der dafür vorgesehen ist, die Schalungsplatte (40) zu durchdringen und mit dem Schalungsträger (50) in Gewindeeingriff zu kommen, wobei die Schraube (10) mit einem Bohrteil (12, 14) versehen ist, im Bereich des Bohrteils (12, 14) eine verlorene Einrichtung (30) vorgesehen ist zum Aufweiten einer durch den Bohrteil (12, 14) in der Schalungsplatte (40) hergestellten Bohrung (24) und der mit Gewinde versehene Schaft (16) ein Angriffsende (18) für ein Eindrehwerkzeug und benachbart zu dem Angriffsende (18) einen Gewindeteil (19) aufweist, der einen größeren Durchmesser als der übrige Gewindeteil (13) hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeteil größeren Durchmessers eine kleinere Steigung (A) als der übrige Gewindeteil (13) hat.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (10) an dem Angriffsende (18) mit einer konischen Erweiterung (22) versehen ist.
3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verlorene Einrichtung (30) radial über den Gewindeteil (13) kleineren Durchmessers vorstehende abbrechbare Bohrflügel (32, 33) sind.
4. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrflügel (33) an dem Schaft (16) angeordnet sind.
5. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrflügel (33) in den Schaft (16) eingesetzt sind.
6. Schraube nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Bohrflügel (33) an dem Schaft (16) zwischen dem Bohrteil (14) und dem Gewindeteil (13) kleineren Durchmessers vorgesehen sind.
7. Schraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrflügel (32) einstückig mit dem Bohrteil (12) ausgebildet sind.
8. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Gewindeteils (13) kleineren Durchmessers einen Flankenwinkel von 60° hat.
9. Schraube nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde des Gewindeteils (19) größeren Durchmessers einen Flankenwinkel von 40° hat.
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