螺钉、固定布置系统和螺钉的应用的制作方法

本发明涉及一种螺钉，其包括：设有接合部的螺钉头；杆，该杆限定一个螺钉轴线并且带有螺纹；以及在螺纹和螺钉头之间设置的无螺纹的杆区段。

此外，本发明涉及一种固定布置系统以及按本发明的螺钉的一种应用。

背景技术：

当前所述的螺钉、固定布置系统和应用通常涉及对夹层板的外部金属板或内部金属板的固定。在此使用的金属板组应由螺钉可靠地保持在一起，这些螺钉本身是低成本的并且在使用时可简单且快速地被安装。

在所述类型的固定布置系统中尤其是面对两个问题。一方面应避免，一次性拧入到金属板组中的螺钉由于无意的往回旋转可能再次从金属板组中移除。另一方面希望确保螺钉在金属板组中的尽可能无间隙的配合。

抗反转性在原理上的前提条件是所提到的在螺纹和螺钉头之间的无螺纹的杆区段，其中，然而绝对还需存在或实现在最后的螺纹线和金属板组之间的接触，以便提供所提到的无间隙或者螺钉在固定布置系统中的尽可能小的间隙。

技术实现要素：

由此，本发明的任务在于，给出一种螺钉并且因而给出一种固定布置系统以及螺钉的一种应用，其中，螺钉是抗反转的并且构成固定布置系统的尽可能无间隙的部件。应能产生高的拧紧力并且能承受高的剪切力。

该任务利用一种螺钉解决，其包括：设有接合部的螺钉头；杆，该杆限定一个螺钉轴线并且带有螺纹；以及在螺纹和螺钉头之间设置的无螺纹的杆区段，其中，所述螺纹的头部侧端部经砍切，螺纹的头部侧端部形成通向杆的突出部，从突出部的起点出发，所述螺纹在至少一个朝向杆渐收的、非径向定向的末端面中结束。

本发明通过如下方式对同种类型的螺钉进行构造：螺纹的头部侧端部是经砍切的。即，所述螺纹不像常规的螺纹那样在螺钉头侧上结束。常规的螺纹大多数已经由通过冷成形的方法、尤其是螺纹滚压的螺纹制造决定地连续延伸。这意味着，通过螺纹伸出于杆的材料随着逐步地接近螺钉头连续减小，直至不再可看到螺纹。螺纹“逐渐延伸至没有”。这在按本发明的螺钉中是不同的。在这里螺纹的头部侧端部是经砍切的，也就是说该螺纹突变地并且不连续地结束。即直接在无螺纹的杆和螺纹端部之间的过渡部附近还存在明显的螺纹材料。螺纹不是逐渐延伸至没有，而是突变并且突然地结束。由此改善螺钉的抗反转性。如果无螺纹的杆区段穿过螺纹孔，则螺纹的经砍切的端部使往回旋转变得困难。在常规的螺钉中在螺纹连续延伸到没有时，有利于螺钉的往回旋转，因为在螺纹与固定布置系统的相邻的层嵌接开始时实际上不要克服阻力，并且不存在确定的位置，这些位置会阻止螺纹重新地嵌接到固定布置系统的层中。沿着向后方向的最小力和螺钉的往回旋转足以将螺钉从固定布置系统中再次移除，因为该螺钉轻易地以其头部侧的螺纹端部嵌接到固定布置系统的层中。这在按本发明的螺钉中是不同的。在这里，螺纹的头部侧端部是经砍切的，从而在螺钉拉回并且往回旋转时更加不可能的是，实现螺纹端部嵌接到固定布置系统的金属板组中。通过振动或其它的外部的影响，无论如何不会导致具有经砍切的螺纹的螺钉的丢失，这在常规的螺钉和其螺纹的“渐近的”收尾中完全可能出现。

稍微更具体地，本发明以特别有利的方式如下方式进行扩展，远离无螺纹的杆区段的螺纹具有确定的螺纹深度并且螺纹的头部侧端部形成通向杆的突出部，该突出部在起点处具有最大的径向高度，该最大的径向高度大于10％的螺纹深度、优选大于20％的螺纹深度、优选大于40％的螺纹深度、优选大于60％的螺纹深度、优选大于80％的螺纹深度并且优选为100％的螺纹深度。螺纹通向杆的具有大约10％的小的径向的高度的突出部已经可以足以明显改善螺钉的抗反转性。按照使用所述螺钉的固定布置系统的类型，在突出部的区域中的较大的或不太大的径向的高度可能是有益的或必需的。在极端情况下，螺纹可以在全部高度中是经砍切；突出部于是具有一个最大的径向高度，其为100％的螺纹深度，螺钉在远离无螺纹的杆区段的地方、也就是说在螺纹的“正常的区域”中具有该螺纹深度。

可能有利的是，突出部通过一个径向剖面连同具有轴向定向的剖切平面限定。即，这样产生的剖切平面垂直于杆并且平行于螺钉轴线。因而从突出部出发朝向螺钉头的方向没有螺纹的具有周向分量的延伸区域，其中，后者更确切地说可能有利于螺纹嵌接到固定布置系统的金属板组中。

当然也可以规定，从突出部的起点的出发，所述螺纹在至少一个朝向杆渐收的、非径向定向的末端面中结束。即螺纹的头部侧端部的严格的径向的砍切是不需要的。更确切地说，也处于本发明的范围内的是，螺纹以非径向定向的末端面结束，该末端面在任何情况下这样构造，使得：相比在具有渐近收尾的螺纹的常规的螺钉，在往回旋转时存在用于使螺钉侵入固定布置系统中的更高的力或对于往回旋转的更小的可能性。

本发明在同种类型的现有技术上此外通过如下方式构造，即，与无螺纹的杆区段相邻的螺纹在一个端部平面中结束，该端部平面与螺钉头间隔恒定距离地至少部分地环绕杆并且与螺钉轴线形成角度αE，远离无螺纹的杆区段的螺纹的头部侧的侧面与螺钉轴线形成角度αF并且角度αE小于角度αF。如果在固定布置系统的完成状态中存在足够的应力或者如果螺钉由于任何原因被拉回，则这样的端部平面在围绕螺钉圆周的多个点处与固定布置系统的相邻的层相接触。在每种情况下，通过“削平的”端部平面改善在螺纹和固定布置系统的其它部分之间的接触，使得螺钉在固定布置系统中的间隙减小。

在该方面可以特别优选的是，端部平面径向延伸。

按本发明的另一种实施形式规定，螺纹在通向螺钉头的多个螺纹线上具有恒定的斜率，并且从拐点起以斜率0结束。在角度αE和αF之间的关系通过螺纹从真正的螺纹导程到为0的螺纹导程的“折弯”实际上自动地得出。具有为0的螺纹导程的螺纹件于是可以又有利地利用经砍切的头部侧端部实现。

按本发明的螺钉以特别有利的方式通过如下方式进行扩展，即，所述无螺纹的杆区段至少部分地具有大于螺纹内径并且小于螺纹外径的直径。因为螺钉所导入的多层结构的至少最外面的层通常这样预钻孔，使得螺钉以其螺纹可以没有接触地引导通过所述孔，所以所述孔具有比螺纹的内径明显更大的直径。通过将无螺纹的杆区段选择成现在至少部分地具有比螺纹的内径更大的直径，减少在外部的层的孔中的间隙。

同样可以规定，无螺纹的杆区段至少部分地具有小于或等于螺纹内径的直径。由此实现，无螺纹的杆区段无摩擦地侵入层布置结构中。

可以规定的是，与螺钉头相邻的无螺纹的杆区段具有阶梯部，该阶梯部具有大于螺纹的内径的杆直径。

根据本发明的一种特别的实施形式，所述螺钉这样设计，使得所述螺钉是具有收尾于钻尖的杆的自钻自攻螺钉。如果所述螺钉作为自钻自攻螺钉实现，则多层结构可以可选地在一个或多个层中设有预钻孔亦或没有任何预钻孔。

也可能的是，所述螺钉是具有延伸到自攻螺钉的尖端的螺纹的自攻螺钉。自攻螺钉基本上没有去除材料，而是其排出未预钻孔的或不充分地预钻孔的层的材料，从而在拧入螺钉时形成漏斗状的结构。例如如果层布置结构的最下面的层未预钻孔，则在该最下面的层中形成漏斗状的结构。如果无螺纹的杆区段的长度、金属板组的厚度和螺钉的厚度良好地彼此协调，则漏斗状的结构在完成状态中以其边缘靠放在末尾的螺纹上，也就是说尤其是靠放在螺纹的端部平面上，其中，螺钉的往回旋转仍然由于尤其是螺纹的经砍切的端部而不可能或不太可能。

按照一种优选的实施形式规定，所述螺纹是自攻螺纹。

同样可以这样选择螺钉，使得所述螺纹是单头或多头的。

本发明此外涉及一种固定布置系统，其包括具有至少一个薄的金属板的多层结构和按本发明的螺钉，其中，所述多层结构的厚度等于无螺纹的杆区段的最大长度。在此，尤其是协调在最终状态中的多层结构的厚度和在螺钉的直接周围的厚度，因为该厚度在拧入螺钉时改变，尤其是当该螺钉为自攻螺钉时。

优选地，薄的金属板是多层结构的离螺钉头最远的层。该薄的金属板特别适合用于通过拧入自攻螺钉成形漏斗边缘并且因此用于漏斗边缘有利地靠放在螺纹端部上。

特别有利的是，离螺钉头最远的层具有1mm的最大的厚度。尤其是离螺钉头最远的层的厚度对所述排出机构具有显著的影响，因此确定的层厚度具有特别有利的作用，尤其是少于1mm或甚至0.7mm或甚至少于0.5mm的层厚具有特别有利的作用。所述方法在该基础上适合于，在具有非常薄的外层的表面上施加轮廓和其它构造，这些表面需要提高的拉力值。

据此，本发明也涉及按本发明的螺钉在建筑物的外部或内部的应用。

尤其是所述应用构成用于固定夹层板的外部金属板或内部金属板。

附图说明

现在参考伴随的附图借助特别优选的实施形式示例性地解释本发明。

在附图中：

图1是按本发明的螺钉的第一实施形式的部分剖开的局部侧视图；

图2是图1的第一细节；

图3是图1的第二细节；

图4是按本发明的螺钉的第二实施形式的侧视图；

图5是图4的第一细节；

图6是图4的第二细节；

图7是按本发明的螺钉的第三实施形式的侧视图；

图8是图7的第一细节；

图9是图7的第二细节；

图10是按本发明的螺钉的第四实施形式的侧视图；

图11是图10的细节；

图12是按本发明的螺钉的第五实施形式的侧视图；

图13是按本发明的固定布置系统的局部剖视图；

图14是按本发明的螺钉的第六实施形式的侧视图；以及

图15是图14的细节。

具体实施方式

在对附图的后续说明中，相同的附图标记表示相同的或类似的部件。

图1示出按本发明的螺钉10的第一实施形式的部分剖开的局部侧视图。图2示出图1的第一细节。图3示出图1的第二细节。螺钉10具有螺钉头14，该螺钉头提供用于工具的接合部12。杆16与螺钉头14处于连接，该杆与螺钉头14限定同一个轴线。杆16在部分区段上带有螺纹18。杆16同样具有无螺纹的区段20。

螺纹18的头部侧端部22具有特定的构造。其不是如在常规的螺钉中那样连续地在一定程度上渐近或“到零”地延伸到杆20中，而是被砍切的。在该意义中，螺纹18的头部侧端部22具有突出部24，其中，所述螺纹从突出部24的起点26出发在一个面30中朝向杆16渐收。在该情况下，面30构造成具有曲率的。基于螺纹18的头部侧端部22的特殊设计，螺钉10被赋予一个特别的抗反转性，因为在螺钉10被拉回和往回旋转时螺纹的在很大程度上在螺纹端部处存在的径向高度使螺纹到固定布置系统的其它部件中的嵌接变得困难。

螺钉10的另一个特点在角度αE和αF中可见，螺纹18的端部平面32或者螺纹18的标准侧面34与螺钉轴线形成这些角度。在此，螺纹的端部平面32与螺钉轴线形成的角度αE比侧面34与螺钉轴线形成的角度αF小。由此保证螺钉10更好地贴靠在固定布置系统的其它部件上，由此减少螺钉10在固定布置系统中的间隙并且这同样有助于改善抗反转性。在图1至3的实施形式中，角度αE稍微大于直角。

图4示出按本发明的螺钉10的第二实施形式的侧视图。图5示出图4的第一细节。图6示出图4的第二细节。在这里示出的螺钉10极大部分地对应于图1中的螺钉，其中，在这里作为螺钉的另一个特点可见的是，所述螺钉钝地结束。按照图4的螺钉相比于按照图1的螺钉的其它区别与螺纹18的头部侧端部22和螺纹18的端部平面32相关。

螺纹的头部侧端部22在这里通过具有轴向定向的截面28的径向剖面限定。由此得到关于抗反转性的主要优点。

螺纹的端部平面32在这里与螺钉轴线形成直角。无论如何，在这里端部平面32与螺钉轴线形成的角度αE也大于螺纹18的在其它情况下任意的侧面34与螺钉轴线形成的角度αF。

图7示出按本发明的螺钉10的第三实施形式的侧视图。图8示出图7的第一细节。图9示出图7的第二细节。在这里示出的螺钉10不同于按照图4的螺钉不是钝地而是以钻尖38结束。在其它方面，螺钉10的大多数特征又与按照图1和4的螺钉相同。然而区别于前述的螺钉的是，按照图7的螺钉10又关于其螺纹18的头部侧端部22以及螺纹的端部平面32具有特别的特性。

螺纹18的头部侧端部22在这里从起点26出发以平面、即没有弯曲的面结束，所述平面朝向杆16渐收。

区别于按照图1和4的螺钉，按照图7的螺钉10具有螺纹18的端部平面32，该端部平面与螺钉轴线形成锐角αE。同样地，所述端部平面相对于螺钉轴线的角度αE小于螺纹18的在其它情况下任意的侧面34相对于螺钉轴线的角度αF。

图10示出按本发明的螺钉10的第四实施形式的侧视图。图11示出图10的一个细节。在这里可见的螺钉10是具有这样的螺纹18的自攻螺钉，该螺纹延伸直到螺钉10的尖端40。在其它方面，螺钉10又具有关于螺纹18的头部侧端部22和螺纹18的端部平面32的特点。

螺纹的头部侧端部22又是被砍切的，类似于图1，在此，螺纹的末端面30比在图1中的稍微长地拉出。

对于螺纹18的端部平面32适用以上对图1的说明。

图12示出按本发明的螺钉10的第五实施形式的侧视图。按照图12的螺钉10也是自攻螺钉。作为特点在这里要提及的是，与螺钉10头部14相邻的杆16阶梯部36在这里与在之前所述的螺钉的情况相比明显更长地构造。

图13示出按本发明的固定布置系统52的局部剖视图。固定布置系统52包括薄的金属板42和在其上设置的另外的金属板44。金属板42、44形成金属板组或者说多层结构42、44。固定布置系统52同样包括螺钉10，该螺钉以其螺钉头14靠放在金属板组42、44的外部的金属板44上。螺钉的杆引导穿过在金属板42、44中的孔。在薄的金属板42上设有绝缘材料46。螺钉10构造为自攻螺钉。在将螺钉10拧入金属板组42、44时，对外部的金属板44进行预钻孔，而薄的金属板42不受损伤。尖端侵入薄的金属板42中，并且在将螺钉10拧入多层结构42、44中时，薄的金属板42在螺钉10周围呈现漏斗形状48。漏斗的边缘在螺钉10完全被拧入多层结构42、44中时优选支承在螺纹的端部平面上，即支承在螺纹的如下部分上，所述部分关联于上述其它附图通过其与螺钉轴线的角度αE相比于螺纹的在其它情况下任意的侧面与螺钉轴线的角度αF确定。所述支承的情况可以总是存在的或者当所述螺钉还在固定布置系统52中具有一定的间隙时只在螺钉10被拉回时存在。螺钉10通过如下方式获得抗反转性：螺纹18的头部侧端部如相关于上述其它附图说明的那样构造。由此在螺钉10往回旋转时，螺钉10到漏斗边缘48中的嵌接变得困难或不太可能。

图14示出按本发明的螺钉的第六实施形式的侧视图。图15示出图14的细节。在这里示出的螺钉12具有其提供接合部12的螺钉头14、其带有螺纹18的杆16、其无螺纹的杆区段20、其尖端40和其通向螺钉头14的杆16阶梯部36，该螺钉又关于螺纹18的头部侧端部22以及螺纹18的端部平面32具有特别的构造。螺纹18以恒定的或几乎恒定的斜率朝向螺钉头14渐收直至拐点50。从拐点50起，螺纹具有更小的斜率直至其被砍切的端部22。在该情况下，螺纹端部从拐点50起具有为0的斜率。如果螺纹19在其它情况下在拐点50之前和在拐点50之后具有类似的结构，则在螺钉轴线和端部平面32之间的角度又小于在螺钉轴线和在其它部位处的螺纹侧面34之间的角度。在螺纹端部22上的突出部26又形成通向末端面30的转变部，螺纹以该转变部朝向杆16渐收。

至今说明如了下螺钉，其远离无螺纹的区域的螺纹具有对称的螺纹侧面。然而，本发明同样可以利用具有不对称的螺纹侧面的螺钉实现。

本发明的在上述说明书、附图以及权利要求中公开的特征可以不仅单独地而且以任意的组合地对于实现本发明是重要的。

附图标记列表

10 螺钉

12 接合部

14 螺钉头

16 杆

18 螺纹

20 无螺纹的杆区段

22 头部侧端部

24 突出部

26 起点

28 剖切平面

30 面

32 端部平面

34 螺纹侧面

36 阶梯部

38 钻尖

40 尖端

42 薄的金属板

44 外部的金属板

42 金属板组/多层结构

44 金属板组/多层结构

46 绝缘材料

48 漏斗形状

50 拐点

52 固定布置系统