DE3441784C2

DE3441784C2 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE3441784C2
Application number: DE19843441784
Authority: DE
Inventors: Manfred Handel; Ernst 7315 Weilheim Mack; Siegfried Dipl.-Ing. 2081 Tangstedt Sonneborn
Original assignee: Velux GmbH - Bauzubehör, 2000 Hamburg
Current assignee: V KANN RASMUSSEN INDUSTRI SOEBORG DK AS
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1987-01-22
Also published as: DE3441784A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einschlagschraube, insbesondere zur lösbaren Festlegung von Fensterrahmen-Abdeckblechen, mit einem im Kopf angeordneten Schlitz und einem Schaft, der mit seinen Gewindestegen in eine vorgefertigte Aufnahmebohrung mit relativ zu den Gewindestegen etwas kleinerem Durchmesser festsitzend eintreibbar ist. Am Außenrand des Kopfes ist ein in einem Abstand um den kopfnahen Schaftabschnitt herum schräg auswärts gerichteter Dichtungskragen angebracht; die Gewindestege enden in einem vorbestimmten axialen Abstand von der durch die ringförmige Endkante des Dichtungskragens definierten Querebene. Die Einschlagschraube besteht einstückig mit dem Dichtungskragen aus einem witterungsbeständigen, zähelastischen Kunststoff. Der Dichtungskragen weist eine sich beim Einbau unter elastischer Aufwärtsbiegung lippenartig dichtend gegen eine quer zur Aufnahmebohrung verlaufende Fläche anlegende Querschnittsform auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement aus Kunststoff zur lösbaren Festlegung von mit Durchgangsbohrungen versehenen Bauteilen, insbesondere Fensterrahmen-Abdeckblechen, mit einem in eine vorgefertigte Aufnahmebohrung festsitzend eintreibbaren Schaft und einem hinterschnittenen Kopf mit einem Schlitz zum Einstecken eines Schraubwerkzeugs sowie einem um den Schaft herum schräg auswärts gerichteten Kragen, der sich in der Einbaustellung elastisch gegen die Außenfläche des festzulegenden Bauteils anlegt.
Aus der DE-OS 24 52 614 ist ein Befestigungselement dieser Art zum Montieren der Gehäusedeckel von Getrieben bekannt, das am freien Schaftende eine im Querschnitt vorzugsweise ovale elastische Verdickung aufweist, die sich beim Einpressen in einer mit Umfangsrillen versehenen Aufnahmebohrung verklammert, wobei der elastische Ringrad des hinterschnittenen Kopfes im Einbauzustand gegen das festzulegende Bauteil andrückt. Derartige Befestigungselemente ergeben jedoch in glatten Aufnahmebohrungen keinen dauerhaften festen Sitz und eignen sich insbesondere nicht zur Festlegung von permanent witterungsbeaufschlagten Bauteilen, bei denen es infolge der großen Temperaturschwankungen und der damit verbundenen unterschiedlichen Dehnbewegungen sehr schwierig ist, das Eindringen von Wasser in die Aufnahmebohrungen zuverlässig auszuschalten.
Aus der DE-PS 26 44 215 sind ferner Einschlagschrauben für Formstoffe und verhältnismäßig weiche Metalle bekannt, bei denen das Gewinde bis an die plane Unterseite des scheibenartigen Kopfes heranreicht, die Vorderflanke der Gewindestege vier- bis sechsmal größer ist als die Rückflanke, die Gewindetiefe kleiner oder gleich der Rückflanke ist und der Winkel zwischen der Mittelachse und der Vorderflanke zwischen 9° und 13° liegt. Derartige Einschlagschrauben ergeben zwar beim Eintreiben in Formstoffe und weiche Metalle einen haltbaren Sitz, sind jedoch für Anwendungen im Freien oder an feuchtigkeitsbeaufschlagten Stellen nicht geeignet, da zwischen dem Schraubenkopf und dem durch diesen gehaltenen, von der Schraube durchsetzten Bauteil leicht Feuchtigkeit in das Gewinde und dessen Aufnahmebohrung eindringt, was dort Korrosion oder Verrottung begünstigt und längerfristig den Sitz der Einschlagschraube beeinträchtigt.
Aus der DE-OS 14 00 911 ist schließlich eine Holzschraube zum Eintreiben mit einem Hammer und anschließendem Anziehen mit einem Schraubenzieher bekannt, deren Schaft einen über den Gewindeabschnitt hinaus zylindrisch oder schwach konisch vortretenden Schaftabschnitt mit scharfer Spitze zur Führung der Schraube beim Eindringen aufweist. Diese Schraube muß jedoch nach anfänglichem Eintreiben mit dem Hammer noch in herkömmlicher Weise durch Drehen mit einem Schraubenzieher festgezogen werden und eignet sich daher nicht für eine rasche, gegebenenfalls maschinell vorzunehmende Festlegung. Auch bietet sie keinerlei Schutz gegen das Eindringen von Wasser längs ihres Schaftes.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Befestigungselement der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einfacher, gegebenenfalls auch maschinell durchführbarer Anbringbarkeit ein Eindringen von Feuchtigkeit in die Aufnahmebohrung dauerhaft verhindert.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Befestigungselement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement als Einschlagschraube aus witterungsbeständigem Kunststoff mit mindestens einem Gewindesteg gleichbleibenden Außendurchmessers ausgebildet ist, jeder Gewindesteg in einem vorbestimmten axialen Abstand von der durch die ringförmige Endkante des Kragens definierten Querebene endet, der von Gewindestegen freie kopfnahe Schaftabschnitt sich vom Kopf fort unter einem Winkel von 3 bis 10° konisch verjüngt und die zwischen der Endkante des Kragens und dem kopfnahen Schaftabschnitt liegende Ringnut eine im Querschnitt gekehlte Bodenfläche und eine in der Einbaustellung zur Aufnahme einer Aufbördelung oder Dimpelung des festzulegenden Bauteils hinreichende axiale Tiefe aufweist.
Dieses Befestigungselement kann unaufwendig gefertigt und sehr rasch und einfach nur mit einem Schlagwerkzeug eingetrieben werden und ergibt dabei durch den unter elastischer Auswärtsbiegung verformten Dichtungskragen einen verbesserten Schutz gegen das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit. Bei Verwendung der Einschlagschraube zur lösbaren Festlegung von Abdeckblechen an der Außenseite der vielfach aus Holz bestehenden Blendrahmen und/oder Flügelrahmen von Dachfenstern wird durch den lippenartig dichtend gegen die Außenfläche des Abdeckbleches anliegenden Dichtungskragen das Eindringen von Wasser zu dem eine Bohrung des Abdeckbleches durchsetzenden Schaft der Schraube und damit zur Aufnahmebohrung im Fensterrahmen verhindert.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Befestigungselements sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des Befestigungselements unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung weiter erläutert.
Das dargestellte Befestigungselement 1 besitzt einen Kopf 3 mit gewölbter Außenfläche und einem darin eingetieften Kreuzschlitz 4. Der Schaft 2 weist einen sich unter einem Winkel von etwa 5° konisch verjüngenden, kopfnahen Schaftabschnitt 7 und einen sich an diesen anschließenden, mit Gewindestegen 9 versehenen Schaftabschnitt 8 auf. Am Außenrand des Kopfes 3 ist ein um den kopfnahen Schaftabschnitt 7 herum unter einem Winkel von 50° schräg auswärts gerichteter Dichtungskragen 5 angeordnet, der in einer ringförmigen Endkante 5 a endet. Zwischen dem Dichtungskragen 5 und dem kopfnahen Schaftabschnitt 7 ist eine Ringnut 6 mit im Querschnitt durchgehend gekehlter Bodenfläche 6 a ausgebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist mindestens ein Gewindesteg 9 vorgesehen, dessen Vorderflanke 9 a unter einem Winkel von 30° zur Schaftlängsachse verläuft, während die Rückflanke 9 b unter einem Winkel von 45° gegen die Schaftlängsachse entgegengesetzt geneigt ist und an ihrem Außenrand mit der Vorderflanke 9 a unter einem Winkel von 105° zusammentrifft. Der Schaft 2 endet in einem kegelstumpfförmigen Endabschnitt mit stumpfer Endfläche. Die Außenkanten benachbarter Windungen des Gewindesteges 9 besitzen einen axialen Abstand von etwa 2 mm voneinander. Zwischen den benachbarten Windungen des Gewindesteges 9 ist jeweils eine im wesentlichen zylindrische Schaftwandfläche vorgesehen.
Die ringförmige Endkante 5 a des Dichtungskragens 5 weist im nichteingebauten Zustand einen Durchmesser von 14 mm auf, während der kopfnahe Schaftabschnitt 7 einen maximalen Durchmesser von 5,6 mm und einen am gewindenahen Ende gemessenen Durchmesser von 5,3 mm besitzt. Die Ringnut 6 ist relativ zu der durch die ringförmige Endkante 5 a des Dichtungskragens 5 definierten Querebene 1,3 mm tief. Der gewindetragende Schaftabschnitt 8 besitzt einen Kerndurchmesser von 4,2 mm, während der Durchmesser der Außenkante der Gewindestege 9 5,3 mm beträgt.
Dieses Befestigungselement eignet sich besonders zur lösbaren Festlegung von Abdeckblechen an der Außenseite hölzerner Blendrahmen und Flügelrahmen von Dachfenstern, in denen maschinell vorgefertigte Aufnahmebohrungen vorgesehen sind, wobei die Abdeckbleche an den entsprechenden Stellen vorgefertigte Durchgangsbohrungen aufweisen. Beim Einbau werden die Befestigungselemente 1 jeweils durch die mit ihren Durchgangsbohrungen fluchtend auf die Aufnahmebohrung des Fensterrahmens aufgelegten Abdeckbleche hindurch mit einem Hammerschlag so eingetrieben, daß sich der Dichtungskragen 5 unter elastischer Auswärtsbewegung dichtend gegen die Außenfläche des Abdeckbleches anlegt. Wenn dieses an jeder Durchgangsbohrung eine um 1 bis 2,5 mm auswärts vorstehende Ringaufbördelung oder eine die Durchgangsbohrung umschließende, wellenförmige Dimpelung aufweist, die in der Einbaustellung vom Dichtungskragen 5 überdeckt wird und in dem durch die Ringnut 6 gebildeten Hohlraum liegt, ergibt sich eine besonders gute Abdichtung.
Das vorstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Befestigungselement soll gemäß den jeweiligen Anforderungen in den Abmessungen und der Querschnittsform des Dichtungskragens unter Berücksichtigung der Materialbeschaffenheit des verwendeten Kunststoffs und der Abmessungen der durch die Einschlagschraube zu verbindenden Teile so abgestimmt werden, daß sich beim Einbau eine möglichst dichte Anlage des Dichtungskragens an der mit dieser zusammenwirkenden Querfläche ergibt.

Claims

1. Befestigungselement aus Kunststoff zur lösbaren Festlegung von mit Durchgangsbohrungen versehenen Bauteilen, insbesondere Fensterrahmen-Abdeckblechen, mit einem in eine vorgefertigte Aufnahmebohrung festsitzend eintreibbaren Schaft und einem hinterschnittenen Kopf mit einem Schlitz zum Einstecken eines Schraubwerkzeugs sowie einem um den Schaft herum schräg auswärts gerichteten Kragen, der sich in der Einbaustellung elastisch gegen die Außenfläche des festzulegenden Bauteils anlegt, dadurch gekennzeichnet,

a) das Befestigungselement als Einschlagschraube (1) aus witterungsbeständigem Kunststoff mit mindestens einem Gewindesteg (9) gleichbleibenden Außendurchmessers ausgebildet ist,

b) jeder Gewindesteg (9) in einem vorbestimmten axialen Abstand von der durch die ringförmige Endkante (5 a) des Kragens (5) definierten Querebene endet,

c) der von Gewindestegen (9) freie kopfnahe Schaftabschnitt (7) sich vom Kopf (3) fort unter einem Winkel von 3 bis 10° konisch verjüngt und

d) die zwischen der Endkante (5 a) des Kragens (5) und dem kopfnahen Schaftabschnitt (7) liegende Ringnut (6) eine im Querschnitt gekehlte Bodenfläche (6 a) und eine in der Einbaustellung zur Aufnahme einer Aufbördelung oder Dimpelung des festzulegenden Bauteils hinreichende axiale Tiefe aufweist.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) relativ zur Schaftlängsachse unter einem Winkel von 45° bis 60° auswärts gerichtet ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkante (5 a) des Kragens (5) im nicht eingebauten Zustand einen Durchmesser zwischen 10 bis 20 mm und vorzugsweise zwischen 12 und 15 mm aufweist, der kopfnahe Schaftabschnitt (7) einen Durchmesser zwischen 4 und 7 mm und vorzugsweise zwischen 5 und 6 mm besitzt und die axiale Tiefe der Ringnut (6) 1 bis 3 mm und vorzugsweise 1,2 bis 2,5 mm beträgt.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gewindesteg (9) eine unter einem Winkel zwischen 25° und 45° gegen die Schaftlängsachse geneigte Vorderflanke (9 a) und eine unter einem Winkel zwischen 45° und 75° entgegengesetzt geneigte Rückflanke (9 b) aufweist, die relativ zur Vorderflanke (9 a) unter einem Winkel zwischen 70° und 110° verläuft.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindestege (9) im Außendurchmesser dem angrenzenden Ende des kopfnahen Schaftabschnitts (7) entsprechen, die radiale Höhe der Gewindestege (9) 0,3 bis 0,8 mm und vorzugsweise 0,4 bis 0,7 mm und der axiale Abstand zwischen den Außenrändern der Rückflanken (9 b) benachbarter Gewindestege (9) 1,0 bis 2,5 mm und vorzugsweise 1,5 bis 2,0 mm beträgt.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) jeweils zwischen den Gewindestegen (9) liegende zylindrische Schaftwandflächen aufweist.

7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus gegen Oxidation und UV-Strahlung stabilisiertem Polyoxymethylen oder Polyamid mit hinreichender Kerbschlagzähigkeit und Spannungsrißfestigkeit besteht.