Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schraube, nach der Gattung des Anspruchs 1 .

Schrauben, die in der Regel einen zylindrischen oder leicht kegeligen (konischen) Kör per aufweisen und deren Oberfläche mindestens ein Gewinde aufweist, gehören in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen schon seit langem zum Stand der Technik. So gibt es insbesondere Metallschrauben, deren Schaft und die Kontur des Gewindes zylindrisch ausgestaltet sind, um sie in ein passendes Gegengewinde einzuschrauben, Holzschrauben, deren mit Gewinde versehener Schaftteil spitz endet, wobei deren Ge windeflanken spitzer als die von Metallschrauben sind, wodurch das Gewinde im Ge genstück mittels der Schraube selbst bei der Montage eingeschnitten wird, und Spanplattenschrauben, die mit zylindrischer Kontur und spitzen Flanken zum Ein schrauben insbesondere in Spanplatten, Gipskartonplatten oder Dübel geeignet sind.

Die unterschiedlichen Schrauben, die unterschiedlich lang sein können, bestehen meist aus Metall, Legierungen, wie Messing oder andere Buntmetalllegierungen, Nichteisenmetalle, wie Kupfer, Aluminium oder Titan, Holz, Faserverbundwerkstoff o- der Kunststoff. Oftmals weisen Schrauben einen Schraubenkopf auf, wobei sich durch die Ausgestaltung des Randes des Schraubenkopfes, der insbesondere rund, vielkan tig (z.B. viereckig, sechseckig) oder geriffelt sein kann, der Oberseite des Schrauben kopfes, die insbesondere eben, eben-gerundet, kugelig (maximal halbkugelig) oder kegelig sein kann, der Unterseite des Schraubenkopfes, die insbesondere flach oder kegelig (Senkkopf) sein kann, der Kopfhöhe des Schraubenkopfes und dem Außen durchmesser des Schraubenkopfes eine Vielzahl von Schraubenkopfformen ergibt. Zudem weist der Schraubenkopf in der Regel auch einen Kopfantrieb zum Ansatz ei nes Schraubendrehers oder eines Schraubenschlüssels auf. Bekannte Profile von Kopfantrieben sind der Schlitzkopf, Kreuzschlitz, Außen-Sechskant, Außen-Vierkant, Innen-Sechskant, Innen-Sechsrund z.B. mit fünf oder sechs Spitzen, Innen-Vielzahn oder Innen-Vierkant.

Die Flanken des Schraubengewindes bilden mit dem Gegengewinde eine senkrecht zu den Flanken wirkende formschlüssige Verbindung. Durch Einschrauben der Schraube entsteht eine in Normalenrichtung zwischen den einander zugekehrten Flan kenflächen wirkende Kraft N und infolge der Reibung zwischen beiden ein Kraftschluss gegen das Drehen. Nachteilig ist aber, dass oftmals der bestehende Kraftschluss ge gen Losdrehen nicht ausreichend ist, wodurch sich die Verbindung wieder löst.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Schraube, bereitzustellen, durch die die Nach teile des Standes der Technik überwunden werden.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Die erfindungsgemäße Schraube, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , die einen eine Längsachse aufweisenden Schaft, der ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei der Schaft zumindest teilweise mindestens ein Gewinde aufweist, wobei das Gewinde einen Gewindegang aufweist, der einen Gewindeberg, ein Gewindetal, eine durch den Gewindeberg und das Gewindetal resultierende Gewindetiefe, eine dem ersten Ende des Schaftes zugewandte Flanke und eine dem ersten Ende des Schaftes abgewandte Flanke aufweist, wobei eine dem ersten Ende des Schaftes zugewandte Flanke vom Gewindetal bis zum Gewindeberg mindestens zwei unterschiedliche zwi schen der Längsachse und der Flanke eingeschlossene Winkel (Innenwinkel) aufweist und/oder eine dem ersten Ende des Schaftes abgewandte Flanke vom Gewindetal bis zum Gewindeberg mindestens zwei unterschiedliche zwischen der Längsachse und der Flanke eingeschlossene Winkel (Innenwinkel) aufweist, wobei der im Gewindetal eingeschlossene Winkel einer dem ersten Ende des Schaftes zugewandten Flanke flacher ist als der am Gewindeberg eingeschlossene Winkel und/oder der im Gewin detal eingeschlossene Winkel einer dem ersten Ende des Schaftes abgewandten Flanke (flacher ist als der am Gewindeberg eingeschlossene Winkel, haben demge genüber den Vorteil, dass ein leichtes Eindrehen der erfindungsgemäßen Schraube in ein Gegenstück möglich wird und eine Selbsthemmung ein Losdrehen der erfindungs gemäßen Schraube verhindert. Durch die mindestens zwei unterschiedlichen einge schlossenen Winkel wird ein besserer Kraftschluss bewirkt, wodurch die Verbindung insbesondere durch die optimierte Spannungsverteilung stabiler wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube beträgt der eingeschlossene Winkel einer Flanke im Gewindetal höchstens 60° und am Gewinde berg mindestens 61°.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist das erste Ende des Schaftes einen Kopf (Schraubenkopf) auf.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube weist der Kopf einen Kopfantrieb auf.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist der Kopf einen Kragen auf.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist das zweite Ende des Schaftes einen Spitze, eine Zentrierungsschräge oder einen Zapfen auf.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist mindestens ein Gewinde eine Steigung zwischen 1 ,0 mm bis 4,0 mm, bevorzugt zwischen 1 ,5 mm bis 2,5 mm, auf. Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist der Gewindeberg mindestens eine Spitze und/oder mindestens ein Plateau auf.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Schraube weist die dem ersten Ende des Schaftes zugewandte Flanke am Gewinde berg eine Fläche auf, die an einem Übergang in eine talseits angeordnete Fläche über geht, und/oder weist die dem ersten Ende des Schaftes abgewandte Flanke am Gewindeberg eine Fläche auf, die an einem Übergang in eine talseits angeordnete Fläche übergeht.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube ist der Übergang an der dem ersten Ende des Schaftes zugewandten Flanke in einer Flöhe angeordnet, die maximal zwei Drittel einer durch das Gewindetal und den Gewindeberg resultierende Gewindehöhe beträgt, und/oder ist der Übergang an der dem ersten Ende des Schaftes abgewandten Flanke in einer Flöhe angeordnet, die maximal zwei Drittel einer durch das Gewindetal und den Gewindeberg resultie rende Gewindehöhe beträgt.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube ist der Übergang an der dem ersten Ende des Schaftes zugewandten Flanke höher angeordnet ist als der Übergang an der dem ersten Ende des Schaftes (2) ab gewandten Flanke. Denkbar ist aber auch, dass der Übergang an der dem ersten Ende des Schaftes zugewandten Flanke in einer selben Flöhe angeordnet ist, wie der Über gang an der dem ersten Ende des Schaftes abgewandten Flanke.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube ist die Schraube aus Kunststoff.

Nach einer zusätzlichen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraube ist die Schraube eine selbstschneidende Schraube und/oder eine selbstfur chende Schraube. Dies hat den Vorteil, dass am Gegenstück, welches beispielsweise aus Kunststoff ist, kein Gewinde angeordnet sein muss, wodurch sich die Herstellungs kosten senken, da am Gegenstück entweder gar keine Öffnung oder allenfalls nur eine Öffnung vorbereitet sein muss. Es kommt also zu einer Kosteneinsparung bei den Fer tigungskosten und den Werkzeugkostensenkung, da der Arbeitsgang des Gewinde formens im Gegenstück entfällt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Schraube,

Fig. 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube entlang der Linie A - A aus Fig. 1 ,

Fig. 3 ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube aus Fig. 2,

Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf der erfindungsgemäßen

Schraube, gemäß Fig. 1 ,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf eine weitere erfindungsgemäße

Schraube,

Fig. 6 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Schraube, gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube entlang der Linie A - A aus Fig. 6, Fig. 8 ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube aus Fig. 6,

Fig. 9 eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf der erfindungsgemäßen

Schraube, gemäß Fig. 5,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Schraube,

Fig. 11 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Schraube, gemäß Fig. 10,

Fig. 12 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube entlang der Linie A - A aus Fig. 11,

Fig. 13 ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube aus Fig. 12,

Fig. 14 eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf der erfindungsgemäßen

Schraube, gemäß Fig. 10,

Fig. 15 eine Seitenansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Schraube,

Fig. 16 eine Skizze eines Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils,

Fig. 17 eine Skizze des Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils, gemäß Fig. 16,

Fig. 18 eine Skizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenpro fils,

Fig. 19 eine Skizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenpro fils und Fig. 20 eine Skizze des Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils, gemäß Fig. 19.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Schraube 1. Die Schraube 1 weist einen Schraubenkopf 2 (Kopf), der einen Kragen 3 aufweist, und einen Schaft 4, der ein Gewinde 5 aufweist und, der durch die gestrichelte Linie angedeutet, nur teilweise dargestellt ist, auf. Das Gewinde 5 weist einen Gewindegang 6 auf, der einen Gewindeberg 7, ein Gewindetal 8, eine durch den Gewindeberg 7 und das Gewindetal 8 resultierende Gewindetiefe, eine dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 zugewandte Flanke 10 und eine dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 abgewandte Flanke 11 aufweist. Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Schraube 1 , die eine Längsachse 12 auf weist, weist eine dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 zugewandten Flanke 10 auf, die sich vom Gewindetal bis zum Gewindeberg durch zwei unterschiedliche eingeschlos sene Winkel, nämlich einen flacheren eingeschlossenen Winkel 13 und einen steileren eingeschlossene Winkel 14, auszeichnet.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube 1 entlang der Linie A - A aus Fig. 1 . Der Schraubenkopf 2 weist einen Kopfantrieb 15 zum Ansatz eines Schraubendrehers auf. Selbstverständlich kann der Schraubenkopf 2, sofern er vor handen ist, und/oder der Kragen 3, sofern er vorhanden ist, unterschiedliche Formen aufweisen. Denkbar sind Abschrägungen, wodurch z.B. eine Senkschraube entsteht.

Fig. 3 zeigt ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube 1 aus Fig. 2. Die mit den Pfeilen dargestellten Winkel sind beispielhaft zu verstehen und können selbst verständlich variiert werden. Beispielsweise könnte Winkel a 120°, Winkel ß 31° und Winkel Y 120° betragen. Der im Gewindetal 8 zwischen der Längsachse und der Flanke 10 eingeschlossene Winkel einer dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 zuge wandten Flanke 10 würde sich in diesem Beispiel auf 60° (= 180° - Winkel a) berech nen. Der zwischen der Längsachse und der Flanke 11 eingeschlossene Winkel würde sich in diesem Beispiel auf 60° (= 180° - Winkel Y) berechnen. Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf 2 der erfindungsgemäßen Schraube 1 , gemäß Fig. 1. Der Kopfantrieb 15 ist beispielhaft als Innensechsrund 16 ausgestaltet.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Schraube 1. Der Schaft 2 weist ein zweites Ende 17 in Form einer Zentrierungsschräge 18 auf. Es wäre auch denkbar, dass das zweite Ende 17 als Spitze oder Zapfen ausgestaltet ist.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Schraube 1 , gemäß Fig. 5. Der Kragen 3 ist hierbei leicht abgeschrägt.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube 1 entlang der Linie A - A aus Fig. 6.

Fig. 8 zeigt ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube 1 aus Fig. 6. Bei spielsweise könnte Winkel a 124°, Winkel ß 37° und Winkel Y 115° betragen.

Fig. 9 zeigt eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf der erfindungsgemäßen Schraube 1 , gemäß Fig. 5.

Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Schraube 1 .

Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Schraube 1 , gemäß Fig. 10.

Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schraube 1 entlang der Linie A - A aus Fig. 11.

Fig. 13 zeigt ein Detailausschnitt B der erfindungsgemäßen Schraube 1 aus Fig. 12. Beispielsweise könnte Winkel a 120°, Winkel ß 30° und Winkel Y 120° betragen. Fig. 14 zeigt eine Aufsicht auf einen Schraubenkopf der erfindungsgemäßen Schraube 1 , gemäß Fig. 10.

Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht auf eine weitere erfindungsgemäße Schraube 1.

Fig. 16 zeigt eine Skizze eines Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils 19.

Fig. 17 zeigt eine Skizze des Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils 19, ge mäß Fig. 16. Bei diesem weist eine dem ersten Ende des Schaftes zugewandte Flanke 10 zwei unterschiedliche zwischen der Längsachse 12 und der Flanke 10 eingeschlos sene Winkel auf, nämlich einen eingeschlossenen Winkel 20, der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der im Gewindetal 8 befindlichen Flanke 10, die die Längs achse 12 im Scheitelpunkt S1 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt, und einen eingeschlossenen Winkel 21 , der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der am Gewindeberg 7 befindlichen Flanke 10, die die Längsachse 12 im Scheitelpunkt S2 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt. Erfindungsgemäß ist der Winkel 20 flacher als der Winkel 21.

Fig. 18 zeigt eine Skizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenpro fils 19. Bei diesem weist eine dem ersten Ende des Schaftes abgewandte Flanke 11 zwei unterschiedliche zwischen der Längsachse 12 und der Flanke 11 eingeschlos sene Winkel auf, nämlich einen eingeschlossenen Winkel 22, der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der im Gewindetal 8 befindlichen Flanke 11 , die die Längs achse 12 im Scheitelpunkt S3 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt, und einen eingeschlossenen Winkel 23, der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der am Gewindeberg 7 befindlichen Flanke 11 , die die Längsachse 12 im Scheitelpunkt S4 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt. Erfindungsgemäß ist der Winkel 22 flacher als der Winkel 23.

Fig. 19 zeigt eine Skizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenpro fils 19. Bei diesem weist eine dem ersten Ende des Schaftes zugewandte Flanke 10 zwei unterschiedliche zwischen der Längsachse 12 und der Flanke 10 eingeschlos sene Winkel auf, nämlich einen eingeschlossenen Winkel 20, der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der im Gewindetal 8 befindlichen Flanke 10, die die Längs achse 12 im Scheitelpunkt S1 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt, und einen eingeschlossenen Winkel 21 , der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der am Gewindeberg 7 befindlichen Flanke 10, die die Längsachse 12 im Scheitelpunkt S2 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt. Erfindungsgemäß ist der Winkel 20 flacher als der Winkel 21 . Zusätzlich weist eine dem ersten Ende des Schaftes abgewandte Flanke 11 zwei unterschiedliche zwischen der Längsachse 12 und der Flanke 11 ein geschlossene Winkel auf, nämlich einen eingeschlossenen Winkel 22, der sich zwi schen einer gedachten Verlängerung der im Gewindetal 8 befindlichen Flanke 11 , die die Längsachse 12 im Scheitelpunkt S3 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt, und einen eingeschlossenen Winkel 23, der sich zwischen einer gedachten Verlängerung der am Gewindeberg 7 befindlichen Flanke 11 , die die Längsachse 12 im Scheitel punkt S4 schneidet, und der Längsachse 12 ergibt. Erfindungsgemäß ist der Winkel 22 flacher als der Winkel 23.

Fig. 20 zeigt eine Skizze des weiteren Ausführungsbeispiels eines Zahnflankenprofils 19, gemäß Fig 19. Die dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 zugewandte Flanke 10 weist am Gewindeberg 7 eine Fläche 24 auf, die an einem Übergang 26 in eine talseits angeordnete Fläche 25 übergeht. Zudem weist die dem ersten Ende 9 des Schaftes 2 abgewandte Flanke 11 am Gewindeberg 7 eine Fläche 27 aufweist, die an einem Über gang 29 in eine talseits angeordnete Fläche 28 übergeht. Skizzenhaft ist eine durch das Gewindetal 8 und den Gewindeberg 7 resultierende Gewindehöhe 30. An der Ge windehöhe 30 ist eine Höhe 31 des Übergangs 26 und eine Höhe 32 des Übergangs 29 angezeichnet. Denkbar wäre in einer anderen Ausführung auch, dass die Höhe 31 des Übergangs 26 und die Höhe 32 des Übergangs 29 auf der gleichen Höhe ange ordnet sind bzw. dass die Höhe 31 des Übergangs 26 niedriger angeordnet ist, als die Höhe 32 des Übergangs 29. Denkbar wäre in einer anderen Ausführung auch, dass die Höhe 31 des Übergangs 26 und die Höhe 32 des Übergangs 29 im Gewindeverlauf keine konstante Höhe aufweisen.

Die Fläche 24, 25, 27 und 28 können je nach Ausführung unterschiedlich groß oder gleich groß sein. Die erfindungsgemäßen Schraube 1 ist insbesondere in folgenden Einsatzgebieten einsetzbar: Medizintechnik, Lebensmittelindustrie, Elektrotechnik, Leichtbau, Wasser- und Abwassertechnik, Automation, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik, Modellbau und Gerätebau.

Bevorzugt handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Schraube 1 um eine Schraube aus Kunststoff. Durch den Einsatz von Kunststoff bietet sich der Vorteil, dass eine Viel zahl von Farbvariationen möglich sind, wodurch die erfindungsgemäße Schraube 1 auch als Designelement einsetzen lassen kann. Zudem ist im Gegensatz zu Stahl schrauben eine thermische und/oder elektrische Isolation und/oder eine Gewichtser sparnis möglich. Des Weiteren sind Kunststoffschrauben korrosionsbeständig und weisen bei einer geeigneten Kunststoffauswahl eine chemische Beständigkeit auf. Au ßerdem können Kunststoffe zum Einsatz kommen, die speziellen Eigenschaften auf weisen, wodurch z.B. eine UL-Listung, eine Lebensmittelzulassung und/oder eine Trinkwasserzulassung erreicht wird.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dar gestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination mitei nander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

1 Schraube

2 Schraubenkopf

3 Kragen

4 Schaft

5 Gewinde

6 Gewindegang

7 Gewindeberg

8 Gewindetal

9 Erstes Ende

10 Flanke

11 Flanke

12 Längsachse

13 Flacher eingeschlossener Winkel

14 Steiler eingeschlossener Winkel

15 Kopfantrieb

16 Innensechsrund

17 Zweites Ende

18 Zentrierungsschräge

19 Zahnflankenprofil

20 Winkel

21 Winkel

22 Winkel

23 Winkel

24 Fläche

25 Fläche

26 Übergang

27 Fläche

28 Fläche

29 Übergang

30 Gewindehöhe

31 Höhe

32 Höhe Scheitelpunkt Scheitelpunkt Scheitelpunkt Scheitelpunkt