[发明专利]将金属和/或塑料型材或板固定在基础上的螺钉

说明书

本发明涉及一种将金属和/或塑料型材或板固定在基础上的螺钉，它由带螺纹段的杆和用于装上旋入机的作用段。

正是在将型材或板固定在基础上时带来下列问题，因它们必须在紧压在基础上的状态下固定。当刚度较大的型材或板在某些情况下还附加地变形或具有纵向翘曲时，强化了这些负面影响。在这种情况下旋入机一般不能靠深度定位进行工作。甚至在使用扭矩离合器时产生停机时刻的问题，因为在螺钉头贴靠在要固定的型材上之后扭矩相应增大并因而促使旋入机关闭。于是停止进一步的旋入运动便不再取决于现在要加以固定的金属和/或塑料型材或板是否已贴靠在此基础上。

因此本发明的目的是创造一种前言所述类型的螺钉，使用这种螺钉时可使要固定的型材或要固定的板在最终安装好的状态全面贴靠在基础上，并能取决于扭矩地关停旋入机。

为实现上述目的，按本发明提供了这样一种将金属和/或塑料型材或板固定在基础上的螺钉，它由一个具有螺纹段的杆和一个用于装上旋入机的作用段组成，其中：杆与作用段连接的段沿着朝作用段的方向呈锥形、阶梯状锥形或在截面内看成一曲线地逐渐扩大；以及，杆的这一扩张段邻近作用段的那一端的直径，大于在杆上的螺纹段的外径，因此大于在要固定的型材中安装螺钉的钻孔的直径，并因而也大于螺钉螺纹段的螺纹根直径；其特征为：在作用段的用于接合旋入机的区域设计有一个起防止过度旋紧作用的额定断裂位置。

采取这些按本发明的措施，在旋入螺钉时经过旋转一圈或多圈便已促使要固定的金属和/或塑料型材朝基础方向产生预紧力，并因而压向基础。杆的扩张段通过在钻孔内相应的摩擦以及通过沿螺钉旋入方向扩张的设计，在要固定的型材上作用造成一个力。

在这种情况下简单的做法是将一相应的扭矩离合器调整为，它直到扭矩比较大时才脱开。但在这一时刻要固定的型材由于扩张段的作用已经充分紧压在基础上了，所以涉及的只是使旋入机在达到相应的扭矩时关闭。此扭矩通过扩张段相对于钻孔壁强烈的摩擦达到。因此可以快速地取决于扭矩地切断，亦即可靠地防止进一步旋入。

此外，由于扩张段在钻孔壁上的作用，还导致极好也防止逆转。扩张段的表面实际上与钻孔壁处于一种配合，在这种情况下恰好在型材相应地变形或翘曲时，型材力图回复到它们的原始位置。因此在螺钉上始终存在一个附加的弹性负荷，特别考虑到扩张段的作用，这一负荷增强了防逆转安全性。

显然，扩张段必须从杆或从杆的一个无螺纹段开始，因为此扩张段应随着杆按简单的方式插入在要固定的型材内的钻孔中。但随后便要求此扩张段应尽可能迅速和极为有效地与钻孔的壁啮合，以便由此能最佳地实现沿轴向的预紧力。也就是说，在螺钉达到旋入过程的最终结束前，在螺钉旋入的一个较短区域，起动扭矩并因而轴向预紧力便施加在要固定的型材上。

通过扩张段还导致在基础也许由一种薄钢板、由其他薄的材料或由强度低的材料例如加气混凝土或泡沫材料构成时也能最佳地固定在此基础上。因为扩张段实际上起扭矩相应地增加时的断路器的作用，所以在基础内的螺纹不可能过度旋紧。

按本发明还建议，杆的扩张段直接延伸到作用段或设计为螺钉头的作用段下侧。由此保证钻孔连续扩大直至螺钉最终到位。由此也不断增大扭矩，扭矩可被旋入机借助一可调式切断反应器检测到，或按其他方式防止螺钉进一步旋入。

在这里应特别注意的是，借助于扭矩的切断必须非常准确地进行，因为当过迟地切断时或许会破坏螺纹在基础内的啮合，从而仍会使固定失效。

现在是否在要固定的型材或板中存在预钻的钻孔或存在螺钉旋入其中的螺纹孔，对于取得本发明的最佳效果无关紧要。借助于扩张段在要固定的型材制有螺纹的钻孔中或在比螺纹外径大的钻孔中始终作用一个相应的轴向预紧力。在存在螺距的情况下，它们仍通过扩张段压紧或平压，因此与钻孔壁相比扩张段的摩擦，至少在前几圈还是要比若存在平的孔壁时的小。换句话说，在导致关停旋入机或中断螺钉的进一步旋入之前，仍保证要固定的型材或板与基础相应地拉紧。

若作用段由两个沿轴向彼此间隔的有用于工具工作面的不同结构的部分构成，则提供了一种有利的设计。因此有可能按照需要借助于一种宽度较大或较小的扳手并因而通过传递较大或较小的扭矩拧紧。