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Die
Erfindung betrifft eine Senkkopfschraube.
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Senkkopfschrauben
haben einen Schraubenkopf, der ausgehend von einer vorderen Stirnfläche, die
eben oder leicht gewölbt
sein kann, einen kontinuierlich abnehmenden Durchmesser aufweist, bis
der Durchmesser dem Durchmesser des Schraubenschafts entspricht.
Die Kontur kann dabei geradlinig verlaufen, so dass die Mantelfläche eine
Kegelfläche
darstellt. Es sind aber auch geschwungen verlaufende Konturen bekannt
und möglich.
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Üblicherweise
haben die Schraubenköpfe eine
Vertiefung, in die ein Werkzeug eingreifen kann, um die Schraube
zu verdrehen. Bei Schlitzschrauben ist die Vertiefung nicht sehr
tief, erstreckt sich dafür über den
gesamten Durchmesser des Schraubenkopfs. Bei Kreuzschlitzantrieben
sind die Vertiefungen so gestaltet, dass sie in der Tiefe eine abnehmende
Quererstreckung aufweisen.
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Bei
anderen Schraubenantriebsausbildungen, beispielsweise einem Sechskant
oder einem mehrflügligen
Antrieb, reicht dagegen die Vertiefung bis weit in den Schraubenkopf
hinein. Daher müssen diese
Vertiefungen so gestaltet werden, dass der radiale Abstand zu der
Außenseite
des Schraubenkopfs überall
ausreichend groß ist.
Daher erstrecken sich diese Vertiefungen an der Stirnfläche des Schraubenkopfs
höchstens über die
halbe Fläche.
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Bei
Senkkopfschrauben, die als Spanplattenschrauben ausgebildet sind,
ist es häufig
gewünscht,
dass die Schraubenköpfe
sich ausgehend von der Oberfläche
des Materials eine Vertiefung selbst fräsen. Zu diesem Zweck sind an
der Außenseite
des Schraubenkopfs Vorsprünge
und Vertiefungen bekannt. Die Vertiefungen sind dazu vorhanden, um
durch die Vorsprünge
abgeschabtes oder abgefrästes
Material aufnehmen zu können.
Durch die Vertiefungen verringert sich aber wieder der Durchmesser
des Querschnitts des Schraubenschafts an dieser Stelle.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Senkkopfschraube zu
schaffen, bei der Vorsprünge
und Vertiefungen an der Außenseite
vorhanden sein können,
bei der aber dennoch eine tiefe Antriebsausbildung vorhanden sein
kann, die für
das Eindrehen der Schraube vorteilhaft ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Senkkopfschraube mit den im Anspruch 1 genannten
Merkmalen vor.
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Während im
Stand der Technik die Vertiefungen und die zwischen ihnen stehen
bleibenden Teile der Mantelfläche
in der Regel bis zu dem Übergang in
den Schraubenschaft reichen, enthält erfindungsgemäß also die
Unterseite des Schraubenkopfs, das heißt der Bereich, wo sich der
Durchmesser verringert, zwei verschiedene Bereiche. In dem der Stirnfläche zugewandten
Bereich, also dort, wo der Durchmesser noch größer ist, sind die Vertiefungen angeordnet.
Sie enden im Übergang
zu dem Bereich, wo der Durchmesser dann kleiner wird. An dieser Stelle
ist der radiale Abstand zwischen den Seitenwänden der Schraubenantriebsvertiefung
und der Außenseite
am kleinsten. Daher wird dort keine weitere Schwächung des Materials des Schraubenkopfs durchgeführt.
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Auf
diese Weise wird es möglich,
einerseits eine tiefe Antriebsausbildung zu verwenden, und andererseits
dennoch Vertiefungen an der Außenseite des
Schraubenkopfs vorzusehen, die das abgeschabte oder abgefräste oder
das in sonstiger Weise verdrängte
Material aufnehmen können.
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Erfindungsgemäß kann in
Weiterbildung vorgesehen sein, dass in dem zweiten Bereich bis zum Übergang
in den Schraubenschaft Fräsrippen
vorhanden sind, also Vorsprünge,
die das Material wegfräsen.
Als Vorsprünge
stellen sie natürlich
keine Schwächung
des Materials dar.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Übergang
zwischen den beiden Bereichen der Unterseite des Schraubenkopfs
etwa an der Stelle angeordnet ist, wo der Boden der Schraubenantriebsvertiefung
liegt.
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Die
von der Erfindung vorgeschlagene Ausbildung der Unterseite des Schraubenkopfs
kann bei allen Arten von Schraubenantriebsvertiefungen angewandt
werden. Besonders sinnvoll ist sie natürlich bei solchen Schraubenantriebsvertiefungen,
die einen mindestens angenähert
gleichen Querschnitt über
ihre gesamte Tiefe aufweisen.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Umfangsrichtung
zwischen den Vertiefungen Stege der Mantelfläche stehen bleiben. Diese können insbesondere
scharfkantig ausgebildet sein, so dass auch an dieser Stelle noch
bei der Tätigkeit
des Einfräsens
der Vertiefung für
den Schraubenkopf in das Holz mit geholfen werden kann.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fräsrippen
des zweiten Abschnitts in Verlängerung
der Stege des ersten Abschnitts angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass die Zahl der Vertiefungen und damit auch die Zahl der
zwischen diesen stehen bleibenden Stege und/oder die Zahl der Fräsrippen
der Teilung der Schraubenantriebsvertiefung entspricht.
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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 einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des Schraubenkopfs einer flachen
Kopfschraube;
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2 eine
der 1 entsprechende Darstellung bei einem Linsenkopf;
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3 eine
der 1 entsprechende Darstellung bei einem anderen
Kegelwinkel der Schraube;
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4 eine
der 2 entsprechende Darstellung einer Schraube mit
einem dem Kegelwinkel der 3 entsprechen Kegelwinkel;
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5 einen
Querschnitt durch den Schraubenschaft unterhalb des Schraubenkopfs.
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Der
Schraubenkopf der 1 enthält eine ebene Stirnseite 1,
in der eine Schraubenantriebsvertiefung 2 ausmündet. Diese
Schraubenantriebsvertiefung entspricht einer Form, die allgemein
unter der Marke Torx bekannt ist. Diese Vertiefung 2 reicht bis
tief in den Schraubenkopf hinein und weist einen Boden 3 auf,
der die Form eines sehr flachen Kegels aufweist.
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Die
Außenseite
des Schraubenkopfs enthält zunächst einen
flachen Rand 4, wo der Schraubenkopf noch zylindrisch ist.
Unterhalb dieses flachen Rands 4 liegt die Außenseite
des Schraubenkopfs in einer Kegelfläche 5, die bei der
Ausführungsform
der 1 einen Spitzenwinkel von 90 ° aufweist. In einem ersten Bereich 5a,
der von der Stirnseite 1 ausgeht und bis etwa zur Hälfte der
Länge des
Schraubenkopfs reicht, sind in der Mantelfläche 5 einzelne Vertiefungen 6 ausgebildet,
wo also die Form der Außenseite
nach innen abweicht. Dieser Bereich 5a reicht etwa so weit,
wie sich die Schraubenantriebsvertiefung in den Schraubenkopf hinein
erstreckt. An diesen Bereich 5a schließt sich ein Bereich 5b an, der
bis zum Übergang 7 des
Schraubenkopfs in den nicht dargestellten Schraubenschaft reicht.
In diesem zweiten Bereich 5b sind an der Außenseite
des Schraubenkopfs einzelne Fräsrippen 8 ausgebildet, deren
radiale Außenseiten 9 in
einer Zylinderfläche liegen.
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Durch
diese Aufteilung der Kegelmantelfläche 5 in zwei Bereiche 5a, 5b und
die Anordnung der Vertiefungen 6 nur in dem Bereich 5a wird
erreicht, dass genügend
Platz zwischen der Außenseite
der Schraubenantriebsvertiefung 2 und der Außenseite des
Schraubenkopfs vorhanden ist. Dort, wo sich die Außenkontur
der Schraubenantriebsvertiefung 2 der Außenkontur
des Schraubenkopfs nähert,
sind keine Vertiefungen mehr vorhanden.
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Die
Schraube der 2 unterscheidet sich von der
der 1 nur dadurch, dass an Stelle einer ebenen Stirnfläche 1 eine
linsenförmig
ge wölbte Stirnfläche 11 vorhanden
ist. Da auf Grund der linsenförmigen
Wölbung
nach außen
für die
Schraubenantriebsvertiefung 2 hier etwas mehr Platz zur Verfügung steht,
kann die Trennstelle zwischen den beiden Bereichen 5a, 5b der
Außenseite
des Schraubenkopfs etwas weiter von der Stirnfläche 11 weg gelegt
werden.
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Der
Schraubenkopf der 3 unterscheidet sich von dem
der 1 dadurch, dass der Spitzenwinkel des Kegels der
kegelstumpfförmigen
Unterseite 15 kleiner ist, nämlich etwa 60 Grad. Auch auf
diese Weise steht für
die Schraubenantriebsverbindung 2 etwas mehr Platz zur
Verfügung,
so dass man wiederum die Trennstelle zwischen den beiden Bereichen 15a, 15b etwas
weiter von dem Boden 3 der Schraubenantriebsvertiefung 2 in
Richtung auf den Schaft verschieben kann.
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Der
Schraubenkopf der 4 unterscheidet sich von dem
der 3 dadurch, dass die Stirnfläche 11 ähnlich wie
bei der Ausführungsform
nach 2 linsenförmig
gewölbt
ist. Auf Grund der linsenförmigen
Wölbung
der Stirnfläche 11 und
des kleineren Kegelwinkels der Unterseite 15 kann hier
die Trennstelle zwischen den beiden Bereichen 15a, 15b nochmals
weiter in Richtung auf den Schaft verschoben werden.
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5 zeigt
in einem Schnitt durch den Schraubenschaft die Unterseite des Schraubenkopfs,
beispielsweise bei der Ausführungsform
der 1. Zwischen den Vertiefungen 6 bleiben
Stege 12 stehen, die also genau in der kegelförmigen Mantelfläche der
Unterseite des Schraubenkopfs liegen. In Verlängerung dieser Stege 12 sind
die Fräsrippen 8 angeordnet.
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Wie
man der 5 entnehmen kann, sind sechs Vertiefungen 6 und
sechs Stege 12 vorhanden. Dies entspricht der Teilung der
Schraubenantriebsvertiefung 2, die ebenfalls sechs nach
außen
gerichtete Vorsprünge
aufweist.