DE102010040024A1 - Screw for connecting facade components at sub-constructions, has bolt shank formed at hexagonal-shaped screw head, and tip region connected to clamping region that is made of hardened steel and provided with drilling tip and screw thread - Google Patents

Abstract

The screw has a bolt shank (3) formed at a hexagonal-shaped screw head (1), and a clamping region (5) formed at an underside (8) of the screw head that is made of stainless steel and provided with a carrier screw thread. A tip region (6) is connected to the clamping region that is made of hardened steel and provided with a drilling tip (4) and a screw thread (7). The clamping and tip regions are connected by a welding method, and the screw head is made of stainless steel. The screw thread is designed as a single-threaded or a double-threaded screw thread with a pitch of 1 or 3 mm.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung geht aus von einer Schraube, mit der man Fassadenelemente an Unterkonstruktionen, die üblicherweise ebenfalls aus Metall bestehen, befestigen kann.The invention is based on a screw with which you can attach facade elements to substructures, which are usually also made of metal.

Solche Fassadenelemente bestehen beispielsweise aus Stahlblech, aus Aluminiumblech oder aus Sandwichelementen. Auch die Unterkonstruktionen können aus Stahl oder Aluminium bestehen.Such facade elements consist for example of sheet steel, aluminum sheet or sandwich panels. The substructures can also be made of steel or aluminum.

Zur Befestigung solcher Elemente sind Schrauben bekannt, die eine Bohrschneide aufweisen, damit man nicht vorbohren muss. Diese bekannten Bohrschneiden erzeugen ein mehr oder weniger sauberes Loch. In das Loch wird dann von dem Schaft der Schraube ein Gewinde geformt, gegebenenfalls auch geschnitten.For fixing such elements screws are known which have a drill bit, so you do not have to pre-drill. These known drill bits produce a more or less clean hole. In the hole is then formed by the shank of the screw a thread, possibly also cut.

Insbesondere bei dünnen Blechen steht dann unter Umständen nicht mehr ausreichend Material zur Verfügung, um einen dauerhaften Gewindeeingriff zwischen dem Schaft der Schraube und dem Blech zu gewährleisten.In particular, in the case of thin metal sheets, there may then be insufficient material available to ensure a permanent threaded engagement between the shank of the screw and the metal sheet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit geringem Aufwand Blechelementen an Unterkonstruktionen befestigen zu können.The invention is based on the object to provide a way to be able to fasten sheet metal elements to substructures with little effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Schraube mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung einer solchen Schraube zur Befestigung von Fassadenelementen an Unterkonstruktionen vor.To solve this problem, the invention proposes a screw with the features mentioned inclaim 1. Further developments of the invention are the subject of dependent claims. The invention also proposes the use of such a screw for fastening facade elements to substructures.

Die Schraube besteht also aus zwei Schaftteilen, die miteinander verbunden sind. Derjenige Teil des Schraubenschafts, der die eigentliche Verbindung zwischen den beiden zu befestigenden Teilen übernimmt, besteht aus Edelstahl, so dass an dieser Stelle ein Schutz gegenüber Korrosion gegeben ist. Der vordere von der Schraubenspitze ausgehende Teil besteht dagegen aus einem gehärteten Material, da dieser Teil dazu bestimmt ist, in den miteinander zu verbindenden Teilen ein Loch zu erzeugen.The screw thus consists of two shank parts which are connected to each other. The part of the screw shaft, which takes over the actual connection between the two parts to be fastened, is made of stainless steel, so that at this point a protection against corrosion is given. On the other hand, the front part extending from the screw tip is made of a hardened material because this part is intended to make a hole in the parts to be joined together.

Zur Verbindung der beiden Teile des Schraubenschafts kann insbesondere ein Schweißverfahren vorgesehen sein.For connecting the two parts of the screw shaft, in particular a welding process can be provided.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass auch der Schraubenkopf aus rostfreiem Edelstahl besteht. Auch der Schraubenkopf ist ein Teil, der nicht nur sichtbar ist, sondern auch an dem äußeren Teil der miteinander zu verbindenden Teile direkt anliegt.In a further development it can be provided that the screw head also consists of stainless steel. Also, the screw head is a part that is not only visible, but also directly on the outer part of the parts to be joined together.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gewinde bis zur tatsächlichen Schraubenspitze vollständig ausgebildet ist.In development of the invention can be provided that the thread is completely formed to the actual screw tip.

Beispielsweise kann die Schraube ein eingängiges Gewinde mit einer Steigung von 1 mm aufweisen, bei einer Nenngröße von 6 mm, wie sie für solche Zwecke eine gängige Größe darstellt.For example, the screw may have a single thread pitch with a pitch of 1 mm, with a nominal size of 6 mm, which is a common size for such purposes.

Es ist aber ebenfalls möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass die Schraube ein zweigängiges Gewinde mit einer Steigung von 3 mm aufweisen kann.However, it is also possible and is proposed by the invention that the screw may have a two-start thread with a pitch of 3 mm.

Die von der Erfindung vorgeschlagene Schraube wird so verwendet, dass mithilfe eines Schraubers die Schraube auf das zu befestigende Blech angedrückt und eingeschraubt wird. Dabei wird das Material sowohl des zu befestigenden Blechs als auch der Unterkonstruktion zu einem Trichter umgeformt, wobei dann das umgeformte Material des zu befestigenden Elements in die trichterförmige Vertiefung der Unterkonstruktion eingreift und dadurch auch einen zusätzlichen Formschluss in Querrichtung bewirkt. Darüber hinaus ist das dadurch gebildete Loch in seiner Axialrichtung länger, so dass eine größere Zahl von Gewindewindungen in die beiden verbundenen Teile eingreift. Dadurch werden nochmals größere Auszugskräfte erreicht.The proposed by the invention screw is used so that the screw is pressed onto the sheet to be fastened and screwed by means of a screwdriver. In this case, the material of both the sheet to be fastened and the substructure is converted into a funnel, in which case the formed material of the element to be fastened engages in the funnel-shaped recess of the substructure and thereby also causes an additional positive connection in the transverse direction. In addition, the hole formed thereby in its axial direction is longer, so that a larger number of thread turns engages in the two connected parts. As a result, even greater pull-out forces are achieved.

Insbesondere wird eine Schraube nach der Erfindung in der Weise verwendet, dass nach der hergestellten Verbindung beziehungsweise Befestigung die Trennstelle zwischen den beiden Schaftabschnitten unterschiedlichen Materials auf der Rückseite aus der Unterkonstruktion heraus gelangt. Damit wird erreicht, dass die beiden durch die Befestigung miteinander verbundenen Teile nur mit dem aus rostfreiem Edelstahl bestehenden Teil der Schraube in Verbindung stehen. Ein mögliches Korrodieren des vorderen Teils der Schraube, der nicht mit der Konstruktion in Verbindung steht, stört dann nicht.In particular, a screw is used according to the invention in such a way that passes after the connection or attachment made the separation point between the two shank portions of different material on the back of the substructure out. This ensures that the two parts joined together by the attachment are only in communication with the stainless steel part of the screw. A possible corroding of the front part of the screw, which is not connected to the construction, then does not bother.

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 bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the claims and the abstract, the wording of which is incorporated by reference into the content of the description, the following description of preferred embodiments of the invention and with reference to the drawing. Hereby show:

1 eine Seitenansicht der von der Erfindung vorgeschlagenen Schraube; 1 a side view of the proposed by the invention screw;

2 eine Draufsicht auf die Schraube der1 von oben in1. 2 a top view of the screw of the 1 from the top in 1 ,

Die in1 in einer Seitenansicht dargestellte Schraube nach der Erfindung enthält einen Schraubenkopf1. Dabei handelt es sich um einen Sechskantkopf mit einer angeformten Unterlegscheibe2. Die Unterlegscheibe2 vergrößert die Anlagefläche zwischen dem Schraubenkopf1 und dem zu befestigenden Element. Darüber hinaus bildet sie eine Anlage Begrenzung für einen einzusetzen des Werkzeugs, so dass dieses nicht auf der Oberfläche des zu befestigenden Bauelements reibt.In the 1 in a side view illustrated screw according to the invention includes ascrew head 1 , It is a hexagonal head with a moldedwasher 2 , Thewasher 2 increases the contact surface between thescrew head 1 and the element to be fastened. In addition, it forms an attachment limit for a tool to be used so that it does not rub against the surface of the component to be fastened.

Von der Unterseite des Schraubenkopfs1 aus erstreckt sich der Schraubenschaft3. Dieser verläuft zunächst mit einem konstanten Kerndurchmesser und geht dann in einen Bereich über, wo sich der Kerndurchmesser des Schraubenschafts bis zu einer Spitze4 verringert.From the bottom of thescrew head 1 out of the screw shaft extends 3 , This runs first with a constant core diameter and then goes over into an area where the core diameter of the screw shaft up to a peak 4 reduced.

Erfindungsgemäß besteht der von der Unterseite des Schraubenkopfs1 ausgehende erste Bereich5 des Schraubenschafts3 aus einem rostfreien Edelstahl, beispielsweise A2. Dieser Bereich wird als Klemmbereich bezeichnet. Der sich an den Klemmbereich5 anschließende vordere Bereich6 besteht dagegen aus einem gehärteten Stahl, insbesondere einem gehärteten Kohlenstoffstahl.According to the invention consists of the underside of thescrew head 1 outgoingfirst area 5 of thescrew shaft 3 made of stainless steel, for example A2. This area is referred to as a clamping area. The himself to theclamping area 5 adjoiningfront area 6 On the other hand, it consists of a hardened steel, in particular a hardened carbon steel.

Über den gesamten Schraubenschaft3 erstreckt sich ein Gewinde7, im dargestellten Beispiel ein eingängiges Gewinde.Over theentire screw shaft 3 extends athread 7 , in the example shown a catchy thread.

Die beiden Schaftbereiche5 und6 sind an der Trennstelle mithilfe eines Schweißverfahrens miteinander verbunden. Ein solches Verfahren ist bekannt, so dass es hier nicht beschrieben wird.The twoshaft areas 5 and 6 are connected together at the point of separation using a welding process. Such a method is known, so that it will not be described here.

Die2 zeigt eine Draufsicht auf den Schraubenkopf1 und die mit ihm einstückig verbundene Scheibe2. Es ist hier zu sehen, dass es sich um einen Sechskantkopf handelt, der eine normierte Größe aufweist, damit man ihn mit einem Standardschraubenschlüssel handhaben kann.The 2 shows a plan view of thescrew head 1 and the disk integrally connected with it 2 , It can be seen here that it is a hexagonal head, which has a normalized size, so that you can handle it with a standard wrench.

Die Schraube nach der Erfindung wird folgendermaßen verwendet. Sie wird auf die Oberfläche des zu befestigenden Teils angesetzt und mithilfe eines Schraubers in Drehung versetzt. Das Material bricht dabei auf und verformt sich dem auf die Schraube ausgeübten Druck folgend in Druckrichtung und bildet einen Trichter. Durch den Trichter vergrößert sich die axiale Länge der Wand des erzeugten Lochs, so dass eine größere Zahl von Gewindegängen der Schraube in einen Gewindeeingriff mit den zu verbindenden Teilen gelangt.The screw according to the invention is used as follows. It is attached to the surface of the part to be fastened and rotated by means of a screwdriver. The material breaks up and deforms following the pressure exerted on the screw following in printing direction and forms a funnel. Through the funnel, the axial length of the wall of the created hole increases, so that a larger number of threads of the screw comes into threaded engagement with the parts to be joined.

Da die Dicke der zu verbindenden Teile vorher bekannt ist, wird eine Schraube ausgewählt, die so dimensioniert ist, dass nach der Befestigung die Trennstelle zwischen den beiden Bereichen des Schraubenschafts auf der rückwärtigen Seite der Unterkonstruktion aus der Unterkonstruktion heraus gelangt. Es findet also nur eine Berührung zwischen den verbundenen Teilen und der Schraube in dem Klemmbereich5 der Schraube statt. Der Klemmbereich5 besteht aber aus nicht rostendem Stahl. Es besteht daher nicht die Gefahr, dass die Verbindung korrodiert, was nicht nur aus ästhetischen Gründen, sondern aus Festigkeitsgründen nicht gewollt ist.Since the thickness of the parts to be joined is known in advance, a screw is selected which is dimensioned so that after the attachment, the separation point between the two areas of the screw shaft on the rear side of the substructure passes out of the substructure. So there is only one contact between the connected parts and the screw in theclamping area 5 the screw instead. Theclamping area 5 But it is made of stainless steel. There is therefore no risk that the compound will corrode, which is not intended for aesthetic reasons, but for reasons of strength.

Claims (8)

Translated fromGerman

Schraube insbesondere zur Verbindung von Blechelementen, mit 1.1 einem Schraubenkopf (1), 1.2 einem sich an den Schraubenkopf (1) anschließenden Schraubenschaft (3), der 1.3 einen an der Unterseite (8) des Schraubenkopfs (1) beginnenden Klemmbereich (5) aus Edelstahl mit einem Traggewinde und 1.4 einen sich an den Klemmbereich (5) anschließenden mit diesem verbundenen Spitzenbereich (6) aus gehärtetem Stahl mit einer Bohrspitze (4) und einem Gewinde (7) aufweist.Screw in particular for the connection of sheet metal elements, with 1.1 a screw head ( 1 ), 1.2 one to the screw head ( 1 ) subsequent screw shaft ( 3 ), the 1.3 one at the bottom ( 8th ) of the screw head ( 1 ) beginning clamping area ( 5 ) made of stainless steel with a carrying thread and 1.4 to the clamping area ( 5 ) subsequent to this connected peak area ( 6 ) made of hardened steel with a drill bit ( 4 ) and a thread ( 7 ) having.Schraube nach Anspruch 1, bei der die beiden Bereiche (5,6) durch ein Schweißverfahren miteinander verbunden sindScrew according to claim 1, in which the two areas ( 5 . 6 ) are connected together by a welding processSchraube nach Anspruch 1 oder 2, bei der auch der Schraubenkopf (1) aus rostfreiem Edelstahl besteht.Screw according to Claim 1 or 2, in which also the screw head ( 1 ) is made of stainless steel.Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gewinde bis zur Schraubenspitze vollständig ausgebildet ist.Screw according to one of the preceding claims, in which the thread is completely formed up to the screw tip.Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem eingängigen Gewinde (7) und einer Steigung von 1 mm.Screw according to one of the preceding claims, with a catchy thread ( 7 ) and a pitch of 1 mm.Schraube nach einem der Ansprüche 1–4, mit einem zweigängigen Gewinde und einer Steigung von 3 mm.A screw as claimed in any one of claims 1-4, with a two-flight thread and a pitch of 3 mm.Verwendung einer Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verbindung zweier Blechelemente ohne Vorbohren.Use of a screw according to one of the preceding claims for connecting two sheet metal elements without pre-drilling.Anordnung zur Befestigung zweier Blechelementen aneinander, bei der eine Schraube nach einem der Ansprüche 1–6 ohne Vorbohren durch die aneinander anliegenden Bleche hindurch derart geschraubt ist, dass nach hergestellter Befestigung eine Berührung zwischen den Blechelementen und der Schraube nur im Klemmbereich (5) der Schraube erfolgt.Arrangement for fastening two sheet-metal elements to one another, in which a screw according to one of claims 1-6 is screwed without predrilling through the abutting sheets such that, after attachment, a contact between the sheet-metal elements and the screw only in the clamping area ( 5 ) of the screw.

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