紧固元件的制作方法

本发明涉及一种用于多孔材料的紧固元件和该紧固元件的应用。

背景技术：

在多孔材料或软木中使用紧固元件时必须考虑：这些材料在内部中具有空腔并且因此在紧固元件的外螺纹的周围环境中仅存在很少可承载的材料，从而材料的可承载性是受限的。

如果由现有技术已知的紧固器件、特别是螺纹件用于多孔材料，则这经常导致：螺纹件由于材料的小的可承载性和因此减小的力接纳而从该材料脱出。

技术实现要素：

因此，鉴于已知的现有技术，目的在于：提供一种紧固元件，所述紧固元件适于应用在多孔材料以及软木中并且在旋入到这些材料中时确保安全连接。

所述目的通过按照权利要求1所述的紧固元件得以实现。

相应地，按照本发明的紧固元件包含紧固头部，该紧固头部用于接纳绕主轴线沿两个旋转方向、亦即沿顺时针方向和逆时针方向的转矩。此外，所述紧固元件包含杆部，所述杆部从所述紧固头部沿着主轴线延伸出来并且在背离所述紧固头部的端部处以尖端结束。所述杆部在其沿主轴线方向的延伸尺寸的至少一部分上包含外螺纹，所述外螺纹用于将所述紧固元件旋入到多孔材料中，所述多孔材料特别是西印度轻木。

所述外螺纹的外径d、特别是所述外螺纹的最大外径d与所述外螺纹的内径d相比在所述外螺纹沿主轴线方向的延伸尺寸的至少一部分上以d/d>2.5的比例构造，然而特别是对于西印度轻木来说也可以是d/d>2.8。优选地，所述比例是3>d/d>2.5。

所述外径指的是螺纹在横截面中在螺纹牙顶处测量的外部直径。所述内径指螺纹在横截面中在螺纹牙底处测量的直径。

优选地，所述外螺纹的外径为4mm至5mm之间，和/或所述外螺纹的内径为1mm至2mm之间。

优选地，所述外螺纹的内径d在所述外螺纹的整个长度上是相同大小的。

所述外螺纹具有朝所述紧固头部取向的第一螺纹侧面和远离所述紧固头部指向的第二螺纹侧面。

第二螺纹侧面的螺纹轮廓具有弯折部。由此，产生所述第二螺纹侧面在弯折部与螺纹牙底之间的第一区段和所述第二螺纹侧面在弯折部与螺纹牙顶之间的第二区段。

第一螺纹侧面与第二螺纹侧面的第一区段之间的第一角度大于第一螺纹侧面与第二螺纹侧面的第二螺纹区段之间的第二角度。

优选地，仅沿着述第二螺纹侧面构造有弯折部，从而所述弯折部仅连续设置在螺纹的第一侧上。

第一螺纹侧面优选不构造弯折部。也就是，所述第一螺纹侧面与螺纹牙底之间的角度在所述第一螺纹侧面的整个螺纹轮廓上从螺纹牙顶直到螺纹牙底是恒定的。

所述螺纹优选这样构造，使得它通过三个角度确定。这三个角度是螺纹牙底与第一螺纹侧面之间的角度、螺纹牙底与第二螺纹侧面的第一区段之间的角度以及螺纹牙底与第二螺纹侧面的第二区段之间的角度。

在紧固元件的另一种优选实施方式中，第一螺纹侧面和第二螺纹侧面这样构造，使得所述第一角度为45°至65°之间并且优选为55°至60°之间。所述第二角度可以为20°至40°之间并且优选为30°至35°之间。

优选地，按照本发明的紧固元件的外螺纹构造为自攻螺纹，从而所述紧固元件在旋入时向材料中成形螺纹。

螺纹优选构造为具有一个螺纹线的单线螺纹，然而所述螺纹也可以构造为具有多个螺纹线的多线螺纹。

在紧固元件的一种优选实施方式中，杆部的包含外螺纹的区段延伸直到所述紧固元件的尖端。也就是，外螺纹直到所述元件的尖端地构造并且在尖端的附近构成外螺纹的螺纹槽(gewindeauslauf)。优选地，在杆部的靠近尖端的区域中，外螺纹的外径减小。外螺纹的靠近尖端的螺纹槽的外径比螺纹的最大外径小超过20％、特别是超过50％。

外螺纹d的螺距s优选为1.5mm至2mm之间。

在一种实施方式中，外径d与螺距s的比例为2<d/s<3、特别是d/s＝2.5。

在一种优选的紧固元件中，所述杆部从面对所述紧固元件头部的端部直到所述紧固元件的尖端的长度为10mm至25mm之间。

此外，所述紧固元件优选包含钢、铝或纤维增强的塑料。特别是所述紧固元件一件式地由这些材料中的一种材料构成。所述元件在另一种实施方式中也可以包含所提到的材料的组合，例如紧固头部可以由不同于杆部或不同于杆部的具有螺纹的区段的材料构成。

在紧固元件的另一种实施方式中，外螺纹在整个杆部上从尖端直到紧固头部地延伸。优选地，外螺纹仅在杆部的一部分上或者说一个区段上延伸，从而在紧固头部与杆部的构造为外螺纹的区段之间产生无螺纹区段。

所述无螺纹区段的直径特别是可以大致对应于外螺纹的最大外径。

此外，所述无螺纹区段的直径可以比紧固头部的直径小、特别是小20％、30％或40％。

所述元件的紧固头部如此构造，使得转矩可以作用在所述紧固头部上，以用于使所述元件绕主轴线沿两个旋转方向旋转。特别是紧固头部为此具有接纳部，该接纳部如此构造，使得它可以与适配于该接纳部的工具接触，以用于施加转矩。所述接纳部可以构造为六角形、缝隙或优选可以构造为内六圆。

紧固头部可以构造为扁圆顶头或埋头。

优选地，所述紧固头部此外如此构造，使得头部的直径大于所述外螺纹的外径、特别是大于外螺纹的最大外径。优选地，紧固头部的直径比外螺纹的最大外径大超过20％。

优选地，紧固元件是螺纹件并且特别是木螺纹件。

按照本发明的紧固元件的按照本发明的应用是该紧固元件旋入到多孔材料中。

优选地，所述材料是西印度轻木、泡沫塑料或泡沫铝。

另一种优选的材料是具有的密度ρ小于1g/cm³(ρ<1g/cm³)的材料。

在旋入按照本发明的紧固元件时，外螺纹周围的多孔材料被压缩，使得在外螺纹的周围环境中的材料变得能承载更强并且紧固元件力锁合地紧固在材料中。

为了获得相对于现有技术更安全的连接，外螺纹的内径d与外径d之间的直径比例以及外螺纹的螺纹轮廓的按照本发明的配合作用起决定作用。

在向材料中旋入时，外螺纹优选通过对材料的变形、压实或切入在材料中构成螺纹。

通过d/d>2.5的直径比例，外螺纹构成大的螺纹深度，从而在紧固元件旋入到多孔材料中时压缩大体积的材料，这又导致材料的大的力接纳，从而紧固元件可以与在压缩较小材料体积时相比大地被加载。

为了简化对按照本发明的具有d/d>2.5的直径比例的紧固元件向材料中的旋入，外螺纹具有按照本发明的螺纹轮廓，该螺纹轮廓具有第一螺纹侧面和带有弯折部的第二螺纹侧面，该弯折部将第二螺纹侧面分成第一区段和第二区段。螺纹轮廓、特别是第二螺纹侧面的两个区段的按照本发明的设计方案导致：在紧固器件旋入时，在外螺纹的周围环境中的材料、特别是在外螺纹的螺纹牙底的周围环境中的材料被压实，以用于简化对紧固元件的旋入。

按照本发明的紧固元件对于特别是包括多孔材料的设备而言是主要元件。所述紧固元件优选用于安全地连接所述设备的各个构件并且由此能实现所述设备的功能。

附图说明

本发明的其他设计方案、优点和应用由从属权利要求并且由现在接着借助附图的描述获得。附图中：

图1示出按照本发明的一种实施方式的紧固元件的正视图；

图2示出按照本发明的一种实施方式的图1中的紧固器件的侧视图；

图3示出按照本发明的一种实施方式的图1中的局部a的细节视图的横剖图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的紧固元件100的一种实施方式，该紧固元件具有紧固头部1和杆部2，该杆部从紧固头部1沿主轴线10方向延伸出来并且在背离紧固头部1的端部处以尖端3结束。

杆部2从该杆部2的一个端部、亦即从紧固头部2延伸出来直到尖端3的长度优选为约22mm或约25mm。

杆部2在其沿主轴线10方向的延伸尺寸的一部分上具有外螺纹4。外螺纹4在示出的实施方式中是右旋螺纹，亦即在该螺纹的俯视图中螺纹线向右升高并且紧固元件因此沿顺时针方向旋入到材料中。然而外螺纹4在另一种实施方式中也可以是左旋螺纹，该螺纹沿逆时针方向旋入到材料中。

外螺纹的直径d、特别是外螺纹4的最大直径d'(也称为公称直径)与螺纹4的内径d相比在螺纹4沿着杆部2沿主轴线10方向的延伸尺寸的至少一部分上以d/d>2.5或d/d>2.8或3>d/d>2.5的比例构造。

螺纹的最大外径d'优选为约4.2mm。螺纹的内径d优选为约1.5mm。

最大外径d'与螺距s的比例优选为2.5。

外螺纹4具有朝紧固头部1取向的第一螺纹侧面41和远离紧固头部1指向的第二螺纹侧面42，该第二螺纹侧面朝尖端3方向取向。

杆部2的构造为外螺纹4的区段延伸直到尖端3。外螺纹4的外径d朝尖端减小并且小于外螺纹的最大外径d'。外螺纹4在尖端3之前的最后的螺纹线31的外径d"比螺纹4的最大外径d'小约50％。

此外，尖端3与外螺纹4的最靠近尖端3设置的且具有对应于螺纹4最大外径d'的外径d的螺纹线32之间的间距、所谓的螺纹槽为约3mm。

内径d在外螺纹4的整个延伸尺寸上总是相同大小的。

在紧固头部1与外螺纹4之间沿主轴线10方向延伸有杆部2的无螺纹区段21。

这个无螺纹区段21特别是可以具有约6mm的长度。无螺纹区段21的直径特别是可以大致对应于外螺纹4的最大外径d’。然而，无螺纹区段21的直径在另一种实施方式中也可以小于外螺纹4的最大外径d’。

特别是杆部2的无螺纹区段21的直径小于紧固头部1的直径。

紧固元件可以绕主轴线沿两个方向旋转。对于具有右旋螺纹的螺纹件的在图1中示出的实施方式而言，所述元件通过沿顺时针方向旋转而旋入到材料中，其中，沿逆时针方向的旋转能实现螺纹件从所述材料松脱。

图2示出图1中的紧固元件100的侧视图。在此，示出紧固头部1，其中，主轴线10向图平面中指向。

紧固头部构造用于可以施加转矩或者说扭力，以使紧固元件可以绕主轴线旋转。为此，紧固头部包含用于工具的接纳部，借助该工具可以施加转矩。特别是这个接纳部构造为内六圆11，如在图2中示出的那样。

图3示出在图1中的局部a中的外螺纹4的横剖图。第二螺纹侧面42的螺纹轮廓具有弯折部43，该弯折部将第二螺纹侧面42分成位于螺纹牙底44与弯折部43之间的第一区段421以及位于弯折部43与螺纹牙顶45之间的第二区段422。第一螺纹侧面41与第二螺纹侧面42的第一区段421之间的第一角度a1比第一螺纹侧面41与第二螺纹侧面42的第二区段422之间的第二角度a2大。第一角度a1比第二角度a2大优选约40％、50％或60％。特别是第一角度a1为约60°并且第二角度a2为约30°。

外螺纹4的在图3中示出的横截面优选在外螺纹的可用的螺纹长度的整个延伸尺寸上构造。在外螺纹4的靠近尖端3和靠近紧固头部1的螺纹槽中，横截面并且特别是螺纹轮廓可以与图3中的有所区别。

在本申请中描述本发明的优选实施方式，而要清楚地指出：本发明不限于这些实施方式并且也可以以其他方式在后续权利要求的范围内实施。