DE202012010548U1

DE202012010548U1 - Holzschraube

Info

Publication number: DE202012010548U1
Application number: DE201220010548
Authority: DE
Original assignee: Bi Mirth Corp
Current assignee: Bi Mirth Corp
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2012-11-20
Anticipated expiration: 2022-11-07

Abstract

Holzschraube, aufweisend: einen Schraubenkopf (2), in dem eine Ausnehmung (21) für einen Schraubenschlüssel ausgebildet ist; und einen Schaft (3), der zylindrisch ausgebildet ist und sich ausgehend vom Boden des Schraubenkopfs (2) nach unten erstreckt, wobei der Schaft (3) endseitig mit einer kegelförmigen Zuspitzung (31) versehen ist, und wobei am Umfang des Schafts (3) ein Gewindeabschnitt (32) ausgebildet ist, der als isometrisches Gewinde ausgeführt ist, und wobei die Summe von Symmetriewinkeln des isometrischen Gewindes 40 Grad beträgt und eine Toleranz von ±5 aufweist, und wobei der Außendurchmesser des isometrischen Gewindes im Bereich von 6 bis 14 mm liegt, und wobei der Gewindeabschnitt (32) umfangsseitig über eine bestimmte Axiallänge mit Schneidkanten (324) versehen ist, und wobei der Schaft (3) an seinem freien Ende mit einem Schneideabschnitt (33) versehen ist, die aus drei Spiralzähnen (331) besteht, und wobei die Spiralzähne (331) von unten nach oben in derselben Wendelrichtung wie bei dem...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraube, insbesondere eine Holzschraube zum Einsatz in Holzbauteilen.
Schrauben ermöglichen eine schnelle und sichere Befestigung und werden daher weit verbreitet zur Verbindung von Werkstücken aus verschiedenen Stoffen, wie z. B. Holz, Kunststoff, Metall, Beton, usw. eingesetzt. Bei Holzschrauben wird die Spitze in die Oberfläche des Werkstücks eingedreht, wobei sich eine Gewindebohrung durch Gewindeschneiden in das Werkstück ergibt. Danach greift die Holzschraube ins Innere des Werkstücks ein. Damit kommt die Schraubenverbindung zustande.
Beim Eindrehen der Schraube in ein Werkstück wird ein Drehmoment erzeugt. Überschreitet das Drehmoment einen zulässigen Grenzwert, kann die Schraube problematisch wirken. Anderenfalls kann eine Gewindebohrung gebrochen werden. Die Schraubengeometrie kann die Größe des Drehmoments beeinflussen. Es gibt viele Faktoren, die das Drehmoment beeinflussen. Zum Beispiel ist das benötigte Drehmoment umso größer, je größer der Schraubendurchmesser und die Gewindesteigung sind. Deshalb ist mehr Kraft- und Zeitaufwand notwendig, um Werkstücke mit Schrauben zu befestigen. Aber der Benutzer ignoriert oft die Anforderungen an die Schraubenauslegung, wodurch Mängel beim Gebrauch zustande kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Holzschraube zu schaffen, durch die sich das beim Anziehen der Holzschraube benötigte Drehmoment verringern lässt, wobei die Haltekraft der Holzschraube in erheblichem Maße verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Holzschraube, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird eine Holzschraube bereitgestellt, die einen Schraubenkopf und einen Schaft, wobei sich der Schraubenkopf ausgehend vom Boden des Schraubenkopfs nach unten erstreckt. Der Schaft ist zylindrisch ausgebildet und endseitig mit einer kegelförmigen Zuspitzung versehen, wobei am Umfang des Schafts ein Gewindeabschnitt ausgebildet ist, der als isometrisches Gewinde ausgeführt ist. Die Summe von Symmetriewinkeln des isometrischen Gewindes beträgt 40 Grad und weist eine Toleranz von ±5 auf. Der Außendurchmesser des isometrischen Gewindes liegt im Bereich von 6 bis 14 mm, wobei der Gewindeabschnitt umfangsseitig über eine bestimmte Axiallänge mit Schneidkanten versehen ist. Der Schaft ist an seinem freien Ende mit einem Schneideabschnitt versehen, der von unten nach oben in derselben Wendelrichtung wie bei dem Gewindeabschnitt verläuft. Auf diese Weise kann das beim Eindrehen der Holzschraube in das Werkstück benötigte Drehmoment effektiv reduziert werden. Gleichzeitig kann die Haltekraft der Holzschraube erhöht werden. Ferner ist ein schnelles und kraftsparendes Verschrauben gewährleistet.
Zusammengefasst lassen sich mit der erfindungsgemäßen Holzschraube beispielsweise folgende Vorteile realisieren:

1. Der Gewindeabschnitt ist mit den Schneidkanten versehen. Diese gewährleisten einen einfachen und schnellen Schraubvorschub in die Werkstückfasern. Damit wird die Arbeitsdauer verringert.
2. Mit dem erfindungsgemäßen Schneideabschnitt wird eine bessere Schneidewirkung auf das Werkstück erreicht, wenn die Holzschraube in ein Werkstück eingedreht wird. Auf diese Weise wird der Widerstand beim Schraubvorschub reduziert, wodurch Risse am Werkstück vermieden werden.
3. Basierend auf das Auslegungsprinzip und den tatsächlichen Nutzungstest werden der am besten geeignete Gewindewinkel und die entsprechenden Maße der Schraube berechnet, sodass das beim Eindrehen der Holzschraube in das Werkstück benötigte Drehmoment effektiv reduziert werden kann. Gleichzeitig kann die Haltekraft der Holzschraube erhöht werden. Damit wird die Arbeitsleistung verbessert, wobei eine effizientere Nutzung gewährleistet ist.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Holzschraube;
2A eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Holzschraube gemäß 1;
2B einen vergrößerten Ausschnitt aus 2A; und
3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Holzschraube mit einer Schneidnut.
Wie aus den 1, 2A und 2B ersichtlich, weist eine erfindungsgemäße Holzschraube 1 einen Schraubenkopf 2 und einen Schaft 3 auf.
Im Schraubenkopf 2 ist eine Ausnehmung 21 für einen Schraubenschlüssel ausgebildet, wobei der Schaft 3 zylindrisch ausgebildet ist und sich ausgehend vom Boden des Schraubenkopfs 2 nach unten erstreckt. Der Schaft 3 ist endseitig mit einer kegelförmigen Zuspitzung 31 versehen. Am Umfang des Schafts 3 ist ein Gewindeabschnitt 32 ausgebildet, der als isometrisches Gewinde ausgeführt ist. Beim isometrischen Gewinde handelt es sich darum, dass zwei auf die Spitze 321 des Gewindeabschnitts 32 treffende Schneideflächen 322, 323 in einem Symmetriewinkel von θ gegenüber einer ausgehend von der Spitze 321 verlaufenden Horizontale stehen. Der Symmetriewinkel θ liegt vorzugsweise bei 20 Grad, sodass die Summe der beiden Symmetriewinkel θ 40 Grad beträgt und eine Toleranz von ±5 Grad aufweist. Der Außendurchmesser D des isometrischen Gewindes liegt im Bereich von 6 bis 14 mm. Dadurch kann das beim Anziehen der Holzschraube 1 benötigte Drehmoment effektiv reduziert werden. Gleichzeitig kann die Haltekraft der Holzschraube 1 erhöht werden. Der Gewindeabschnitt 32 ist umfangsseitig über eine bestimmte Axiallänge mit Schneidkanten 324 versehen, mit denen sich die beim Anziehen der Holzschraube 1 erzeugte Reibungskraft in erheblichem Maße erhöhen lässt. Der Schaft 3 ist an seinem freien Ende mit einem Schneideabschnitt 33 versehen, die aus drei Spiralzähnen 331 besteht. Die Spiralzähne 331 verlaufen von unten nach oben in derselben Wendelrichtung wie bei dem Gewindeabschnitt 32. Im Hinblick auf den Wendelwinkel sind die Spiralzähne 331 steifer ausgebildet als der Gewindeabschnitt 32. Auf diese Weise wird eine bessere Schneidewirkung auf das Werkstück erreicht, wenn die Holzschraube 1 in ein Werkstück eingedreht wird. Gleichzeitig wird der Widerstand beim Schraubvorschub reduziert, wodurch Risse am Werkstück vermieden werden.
Gemäß 3 weist der Schaft 3 der Holzschraube 1 bodenseitig eine axial verlaufende Schneidnut 34 auf, die für die Aufnahme und die Abführung von beim Schneiden des Werkstücks anfallenden Spänen sorgt. Damit wird vermieden, dass Risse am Werkstück durch Erhöhung der Reibungskraft auftreten, wenn die im Inneren des Werkstücks hinterlassenen Späne gegeneinander gedrückt werden.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Holzschraube 1 kann die Spitze der kegelförmigen Zuspitzung 31 des Schafts 3 in das Werkstück eingedreht werden. Dann kann ein passender Inbusschlüssel in die Ausnehmung 21 des Schraubenkopfs 2 eingreifen. So kann die Holzschraube 1 angezogen werden, um die kegelförmige Zuspitzung 31 in das Werkstück einzudrehen. Hierdurch ergibt sich eine Bohrung im Werkstück. Durch den Schneideabschnitt 33 kann der Werkstückstoff gehackt bzw. geschnitten werden, was zur Verringerung des beim Einschrauben des Gewindeabschnitts 32 erzeugten Widerstands führt. Mit der Schneidkante 324 des Gewindeabschnitts 32 ist ein einfacher und schneller Schraubvorschub in die Werkstückfasern gewährleistet. Damit wird ein schnelles und kraftsparendes Verschrauben erreicht, wenn die Holzschraube 1 in ein Werkstück eingedreht wird.
Die vorstehende Beschreibung stellt die Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Ansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen werden können, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

Claims

Holzschraube, aufweisend: einen Schraubenkopf (2), in dem eine Ausnehmung (21) für einen Schraubenschlüssel ausgebildet ist; und einen Schaft (3), der zylindrisch ausgebildet ist und sich ausgehend vom Boden des Schraubenkopfs (2) nach unten erstreckt, wobei der Schaft (3) endseitig mit einer kegelförmigen Zuspitzung (31) versehen ist, und wobei am Umfang des Schafts (3) ein Gewindeabschnitt (32) ausgebildet ist, der als isometrisches Gewinde ausgeführt ist, und wobei die Summe von Symmetriewinkeln des isometrischen Gewindes 40 Grad beträgt und eine Toleranz von ±5 aufweist, und wobei der Außendurchmesser des isometrischen Gewindes im Bereich von 6 bis 14 mm liegt, und wobei der Gewindeabschnitt (32) umfangsseitig über eine bestimmte Axiallänge mit Schneidkanten (324) versehen ist, und wobei der Schaft (3) an seinem freien Ende mit einem Schneideabschnitt (33) versehen ist, die aus drei Spiralzähnen (331) besteht, und wobei die Spiralzähne (331) von unten nach oben in derselben Wendelrichtung wie bei dem Gewindeabschnitt (32) verlaufen, und wobei im Hinblick auf den Wendelwinkel die Spiralzähne (331) steifer als der Gewindeabschnitt (32) ausgebildet sind.
Holzschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) bodenseitig eine Schneidnut (34) aufweist.