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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Schraube für eine elektrische Kontaktverbindung sowie ein Schraubsystem bestehend aus Schraube, Innengewinde und Spannscheibe.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind zahlreiche Schrauben und andere stiftförmige Befestigungsmittel bekannt, die dazu befähigt sind, Bauteile miteinander zu verbinden. Oftmals ist gewünscht, neben einer nur rein mechanischen Verbindung auch eine elektrische Verbindung zweier Komponenten zu schaffen. Für die Herstellung einer zuverlässigen Kontaktverschraubung ist eine Minimierung eines elektrischen Übergangswiderstands zwischen den elektrisch miteinander zu verbindenden Komponenten wünschenswert.
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Bei einer elektrischen Kontaktverschraubung kann die Gestaltung der hierfür verwendeten Komponenten von dem beabsichtigten Stromfluss abhängen. Im Stand der Technik kann der Übergangswiderstand insbesondere durch die Vorspannkraft einer Schraubenverbindung eingestellt werden sowie in gewissem Maße von der Gestaltung von Kontaktflächen am Schraubenkopf und eines damit kontaktierten Flächenbereichs einer Komponente abhängen. Es ist weiterhin bekannt, zur Verbesserung des elektrischen Kontakts Zahnscheiben zu verwenden, die durch ihre Verzahnung eine lokale Beschädigung einer Beschichtung oder Oxidschicht verursachen, was den Übergangswiderstand reduzieren kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Zum Herstellen einer besonders guten elektrischen Verbindung zwischen mechanisch miteinander verbundenen Komponenten wäre wünschenswert, im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Verbindungsmittel zur Verfügung zu haben, die zu einem verringerten Übergangswiderstand führen.
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Somit kann als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein verbessertes Verbindungsmittel bereitzustellen, das eine besonders zuverlässige elektrische Verbindung mit einem besonders geringen Übergangswiderstand herstellen kann, jedoch nur wenige oder keine Mehrkosten sowie eine möglichst minimale Modifikation der zu verbindenden Bauteile erfordert.
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Die Aufgabe wird durch eine Schraube mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
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Es wird eine Schraube für eine elektrische Kontaktverbindung mit einem Schraubenkopf und einem ein Gewindeprofil aufweisenden Gewinde vorgeschlagen, das eine zu dem Schraubenkopf gewandte erste Gewindeflanke und eine von dem Schraubenkopf abgewandte zweite Gewindeflanke aufweist. Die erste Gewindeflanke ist von einem radial innen gelegenen Bodenbereich zu einem radial außen gelegenen Auslaufbereich hin derart stetig gekrümmt, dass sich entlang dieses Verlaufs erste Winkel zwischen auf der ersten Gewindeflanke liegenden lokalen und die Mittelachse schneidenden Tangenten und der Mittelachse radial nach außen hin vergrößern. Die zweite Gewindeflanke schließt einen zweiten Winkel zu der Mittelachse in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Winkel ein, der unterhalb des maximalen ersten Winkels liegt. Der Auslaufbereich verbindet die erste und die zweite Gewindeflanke stetig miteinander und ist vollständig abgerundet.
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Die Schraube weist folglich einen Schraubenkern auf, auf dem sich ein Außengewinde befindet. In einer Schnittfläche eines insbesondere zu der Mittelachse parallelen Längsschnitts der Schraube werden die Formen der das Gewinde bestimmenden Flanken besonders gut ersichtlich bzw. definierbar. Die Gewindeflanken erstrecken sich von einem mit dem Schraubenkern zusammen fallenden Bodenbereich zu einem radial außen gelegenen, das heißt den Außendurchmesser der Schraube bestimmenden, Auslaufbereich. Die zu dem Schraubenkopf gewandte erste Gewindeflanke zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die örtlichen Tangenten der ersten Gewindeflanke im Verlauf von dem Schraubenkern zu der radialen, äußeren Begrenzung steiler werden. Mit anderen Worten steigt die lokale Steigung der Kontur der ersten Gewindeflanke in ihrem Verlauf radial nach außen an. Gleichzeitig weist die zweite Gewindeflanke einen zweiten Winkel zu der Mittelachse auf, der in entgegengesetzter Richtung gemessen vom Betrag her unterhalb des maximalen ersten Winkels liegt.
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Durch diese derart unsymmetrisch gestalteten Gewindeflanken kann mit der vom Schraubenkopf abgewandten zweiten Gewindeflanke mehr Material des Innengewindes verdrängt werden, in das die Schraube eingeschraubt wird, als mit der zu dem Schraubenkopf hin gewandten ersten Gewindeflanke. Dadurch unterscheidet sich die erfindungsgemäße Schraube deutlich von anderen, im Stand der Technik bekannten Schrauben.
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Bekannte Schrauben sind beispielsweise üblicherweise derart gestaltet, dass in Richtung des Schraubenkopfes, das heißt mit der ersten Gewindeflanke, beim Festziehen der Schraube mehr Material verdrängt wird und die von dem Schraubenkopf abgewandte zweite Gewindeflanke dabei entlastet wird. Zwischen der zweiten Gewindeflanke und dem Innengewinde, in das die Schraube eingeschraubt wird, kann folglich eine Lücke entstehen, in der die zweite Gewindeflanke die korrespondierenden Gewindeflanken des Innengewindes nicht berührt.
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Mit der erfindungsgemäßen Schraube ist dies jedoch anders. Die erste Gewindeflanke kann, je nach Auslegung und verwendetem Material, einen sehr großen Winkel nahe 90° aufweisen, während der Winkel zwischen der Mittelachse und der zweiten Gewindeflanke, in der entgegengesetzten Richtung gemessen, eher klein ist. Dies bewirkt, dass beim Anziehen der Schraube die zweite Gewindeflanke nicht vollständig entlastet wird, so dass folglich beide Gewindeflanken Kontakt zum Material des Innengewindes aufbauen. Aufgrund der derart hergestellten Kontaktfläche zwischen den Gewindeflanken, die die mit bekannten Schrauben hergestellte Kontaktfläche deutlich überragt, wird der Übergangswiderstand zwischen der Schraube und der Komponente, in die die Schraube eingeschraubt wird, gesenkt werden. Dadurch wird ein deutlich verbesserter elektrischer Leiter bereitgestellt.
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Der vollständig abgerundete Auslaufbereich kann im Querschnitt eine Kontur aufweisen, die eine stetige, radial nach außen verlaufende, bevorzugt gleichmäßig gekrümmte Ergänzung beider Gewindeflanken ist. Insbesondere bietet es sich an, die Gewindeflanken durch einen Kreisbogenabschnitt mit einem vorbestimmten Radius zu ergänzen. Durch einen so gestalteten, vollständig abgerundeten Auslaufbereich wird das Material des Innengewindes, in das die Schraube eingeschraubt wird, gleichmäßig verdrängt, um eine Kerbwirkung insbesondere in dem Innengewinde zu verringern oder möglichst zu verhindern.
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Um zu gewährleisten, dass die größtmögliche Fläche zum Leiten elektrischer Ströme zur Verfügung steht, sollten alle eingeschraubten Gewindegänge der Schraube tragend ausgelegt werden. Desweiteren ist es besonders vorteilhaft, den Durchmesser des Schraubenkerns im Vergleich zu bekannten Schrauben mit dem gleichen Gewindemaß zu verringern und damit eine größere Elastizität des Schraubenkerns zum Tolerieren eine besseren Dehnung der Schraube zu erzielen. Die Summe aller Maßnahmen führt zu einer deutlich verbesserten Möglichkeit, je nach Material der Schraube und der Länge der Schraube ein hoch leitendes Verbindungselement bereitzustellen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform vergrößert sich der erste Winkel kontinuierlich vom Bodenbereich zu dem Auslaufbereich hin. Dies bedeutet, dass auf der ersten Gewindeflanke keine Stellen vorliegen, in denen der erste Winkel wieder sinkt. Es ist allerdings nicht erforderlich, an jeder Stelle der ersten Gewindeflanke eine Vergrößerung des Winkels durchzuführen. Auch ein Bereich mit konstanter Steigung wäre denkbar. Die Ausführung des Gewindes ist damit insgesamt sehr harmonisch und kann Kerbwirkungen eindämmen oder gänzlich verhindern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Gewindeflanke einen Verstärkungsbereich und einen sich radial außen anschließenden ersten Funktionsbereich auf. Der minimale erste Winkel des Verstärkungsbereichs hängt umgekehrt von der Härte des Materials der Schraube ab und beträgt mindestens 40° und höchstens 70° und bevorzugt 45° bis 60°, d.h. die erste Gewindeflanke schließt mit der Senkrechten zur Mittelachse der Schraube einen Winkel von mindestens 20° bzw. bevorzugt 30°ein.
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Der Verstärkungsbereich nimmt höchstens ein Drittel der radialen Erstreckung der ersten Gewindeflanke ein und kann mit einer weitgehend konstanten Steigung oder mit einer sich zumindest bereichsweise vergrößernden Steigung ausgestattet werden. Der Verstärkungsbereich ist somit ein Sockelbereich des Gewindeprofils mit einer höheren Festigkeit, die von dem ersten Winkel innerhalb des Verstärkungsbereichs und des zweiten Winkels abhängt. Je härter bzw. fester das Material der Schraube ist, desto kleiner sollte der erste Winkel des Verstärkungsbereichs gewählt werden, so dass die Elastizität des Gewindes erhöht werden kann. Der Winkel des Verstärkungsbereichs zur Senkrechten der Mittelachse der Schraube sollte folglich bei härteren Materialien höher sein als bei weicheren Materialien. Damit kann eine größtmögliche Fläche zum Leiten elektrischer Ströme realisiert werden.
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Ist vorgesehen, die erste Gewindeflanke in dem Verstärkungsbereich mit einer größer werdenden Steigung auszustatten, kann die erste Gewindeflanke zumindest im Verstärkungsbereich im Wesentlichen parabelförmig von dem Bodenbereich radial nach außen geformt sein. Die Festigkeit der Gewindegänge kann dadurch in radial innen liegenden Bereichen besonders groß sein.
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Der Funktionsbereich weist einen minimalen ersten Winkel auf, der den maximalen ersten Winkel des Verstärkungsbereichs um wenigstens 5° überschreitet. Zwischen dem Verstärkungsbereich und dem Funktionsbereich liegt ein Übergangsbereich, der eine Abrundung bildet. Folglich weist die erste Gewindeflanke zwei leicht winklig zueinander angeordnete Bereiche auf, welche über eine Abrundung miteinander in Verbindung stehen. Hierdurch können der Verstärkungs- und der Funktionsbereich getrennt voneinander ausgelegt und realisiert werden.
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Der Funktionsbereich kann weiterhin eine weitgehend konstante Steigung aufweisen, so dass das Außengewinde und ein hiermit in Eingriff bringbares Innengewinde möglichst einfach aneinander anpassbar sind und eine gleichmäßige Flächenpressung erlaubt wird.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform vergrößert sich der erste Winkel streng kontinuierlich vom Bodenbereich zu dem Auslaufbereich hin. Der Winkel vergrößert sich folglich überall, d.h. an jeder Stelle, auf der ersten Gewindeflanke, was zu einer noch weiter verbesserten Verformbarkeit des Gewindes führt und folglich zu einem sehr zuverlässigen, beidseitigen Kontakt der Gewindeflanken mit den korrespondierenden Gewindeflanken des Außengewindes führt.
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Um die Kerbwirkung in einem schraubenkernnahen Bereich zu verringern oder gänzlich zu eliminieren, weist das Gewinde einen abgerundeten, radial innen liegenden Bodenbereich auf, an den sich die erste Gewindeflanke stetig anschließt.
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Der lokale, parallel zu der Mittelachse gemessene Abstand zwischen der ersten Gewindeflanke und der zweiten Gewindeflanke sinkt radial nach außen kontinuierlich. Die damit erreichte Elastizität des Gewindes kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung noch weiter verbessern.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die zweite Gewindeflanke von dem Bodenbereich bis zu dem Auslaufbereich hin eine im Wesentlichen konstante Steigung auf, sie weist folglich eine gerade Kontur auf. Die komplexere Formgebung der ersten Gewindeflanke ist für die zweite Gewindeflanke nicht notwendig, da mit der zweiten Gewindeflanke mehr Material des von der Schraube durchdrungenen Innengewindes zu verdrängen ist als mit der ersten Gewindeflanke. Diese kann folglich der von einem Schraubenkopf abgewandten Gewindeflanke eines herkömmlichen Gewindes entsprechen und weist zusätzlich eine Abrundung an ihrem radial außenliegenden Ende auf.
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Der zweite Winkel und der Verlauf des ersten Winkels sind derart gestaltet, dass beim Anziehen der Schraube mit einem definierten Drehmoment in einem Innengewinde die erste Gewindeflanke zumindest bereichsweise in eine von dem Schraubenkopf abgewandte Richtung elastisch gebogen wird und hieraus resultierend sowohl die erste Gewindeflanke als auch die zweite Gewindeflanke mit korrespondierenden Flanken des Innengewindes in Flächenkontakt stehen. Die Kontur des Gewindes ist folglich materialabhängig zu gestalten, so dass sich die Schraube beim Einschrauben in ein Innengewinde kontinuierlich verformt bzw. längt.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Schraubsystem insbesondere zum elektrischen und mechanischen Verbinden zweier Bauteile, aufweisend eine vorangehend genannte Schraube, eine Spannscheibe sowie ein Innengewinde in einem der beiden Bauteile.
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Das Innengewinde der Spannscheibe ist grundsätzlich an das Außengewinde der Schraube anzupassen, wobei ein Verstärkungsbereich der ersten Gewindeflanke in einem Spalt zumindest weitgehend zwischen dem Gewinde der Schraube und dem Innendurchmesser des Innengewindes des Bauteils liegen sollte. Beim Verdrängen von Material durch die zweite Gewindeflanke der Schraube kann ein durch Kaltverformung zwischen der Schraube und der Spannscheibe Material in Form einer Auswölbung oder eines Grats in den Spalt eintreten. Die Gestaltung des Innengewindes des Bauteils ist strukturell betrachtet daher etwas einfacher als die des Außengewindes der Schraube. Während die Schraube alleine für sich, ohne Einsatz einer Spannscheibe, bereits einen verbesserten elektrischen Kontakt im Vergleich zu herkömmlichen Schrauben herstellen kann, kann durch Einsatz der Spannscheibe eine weitere Verbesserung dahingehend erreicht werden, dass die Schraube auch zur Befestigung an blechartigen oder anderen dünnwandigen Bauteilen verwendbar ist, indem sie zusätzlich oder ausschließlich mit der Spannscheibe eine mechanische Verbindung eingeht.
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Das Innengewinde der Spannscheibe kann geometrisch exakt an das Außengewinde der Schraube angepasst sein, so dass erst ein gewisser Flächendruck zwischen der Spannscheibe und der Schraube die Vorteile der Erfindung nutzbar macht. Alternativ kann eine mit der ersten Gewindeflanke korrespondierende Flanke des Innengewindes erste Winkel zu der Mittelachse der Schraube bzw. der Spannscheibe aufweisen, die sich von den ersten Winkeln des Außengewindes der Schraube leicht unterscheiden und etwas höher sind. Folglich kann die erste Gewindeflanke des Innengewindes etwas steiler als die erste Gewindeflanke des Außengewindes der Schraube sein, der Winkel der ersten Gewindeflanke des Innengewindes kann zu der Senkrechten der Mittelachse kleiner sein als der des Außengewindes der Schraube.
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Das Innengewinde der Spannscheibe kann folglich erste Gewindeflanken aufweisen, die mit den ersten Gewindeflanken des Gewindes der Schraube korrespondieren, wobei die ersten Gewindeflanken mindestens einen Winkel mit einer Mittelachse der Spannscheibe einschließen, der größer als der maximale erste Winkel der ersten Gewindeflanke des Gewindes der Schraube ist. Der Winkel der ersten Flanke des Innengewindes hängt maßgeblich von dem verwendeten Material ab und kann bei weicheren Metallen, wie etwa Aluminium, zwischen 5° und 10° zur Senkrechten zur Mittelachse des Innengewindes betragen, bei härteren Metallen, wie etwa Titan, unterhalb oder bis zu 5° betragen.
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Weichen die ersten Winkel der ersten Gewindeflanken des Außengewindes und des Innengewindes voneinander ab, werden die ersten Gewindeflanken der Schraube beim Einschrauben der Schraube vom Schraubenkopf weg gedrängt, so dass folglich die zweiten Gewindeflanken auch im ungespannten Zustand der Schraube aktiv Material innerhalb des Innengewindes der Spannscheibe während des Festziehens verdrängen müssen. Neben dem Flächenkontakt zwischen allen Gewindeflanken der Schraube und der Spannscheibe erfolgt durch die erzielte Flächenpressung auch eine Rückdrehsicherung oder wird unterstützt. Das System aus Schraube und Spannscheibe kann folglich besonders in vibrationsbehafteten Umgebungen, wie etwa Fahrzeugen und insbesondere in Flugzeugen eingesetzt werden.
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Die Spannscheibe kann ferner ebenfalls ein Mitnahmeprofil aufweisen, um das aktive Festziehen der Schraube bzw. der Spannscheibe zu gewährleisten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
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1 zeigt eine Seitendarstellung mit zwei Teilschnitten einer Schraube sowie eine Vergrößerung eines Teilschnitts.
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2a und 2b zeigen ein Innengewinde bzw. eine Spannscheibe mit einem Innengewinde in Schnittdarstellungen mit bzw. ohne eingeschraubte Schraube.
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DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt eine Schraube 2 mit einem ein Mitnahmeprofil 6 aufweisenden Schraubenkopf 4, einem Schraubenkern 8 sowie einem daran angeordneten Außengewinde 10. Die Schraube 2 weist keinen Schaft auf, was für die erfindungsgemäße Funktion jedoch unerheblich ist. Es können genauso gut erfindungsgemäße Schrauben realisiert werden, die einen mehr oder weniger ausgeprägten Schaft ohne daran befindliche Gewindegänge besitzen. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Außengewindes 10 ist in einer mit Z bezeichneten Detaildarstellung eines Schnitts in Längsrichtung entlang einer Mittelachse 12 näher dargestellt.
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Das Gewinde 10 weist auf einer zu dem Schraubenkopf 4 hin gewandten Seite eine erste Gewindeflanke 14 auf, die sich von einem Bodenbereich 16 bis zu einem Auslaufbereich 18 radial nach außen erstreckt. Der Bodenbereich 16 fällt in seinem radial innen liegenden Punkt 20 mit dem Schraubenkern 8 zusammen und kann eine vollständig abgerundete Kontur oder ein den radial innen liegenden Punkt 20 umfassendes Plateau aufweisen, an das sich gleichmäßig, insbesondere mit einem konstanten Krümmungsradius versehene, gekrümmte Rundungen 19 anschließen. Der Bodenbereich 16 erstreckt sich folglich zwischen den gleichmäßig gekrümmten Rundungen 19 und wird von diesen begrenzt, wie durch die direkt daneben eingezeichneten, gestrichelten Linien gekennzeichnet.
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Der radial außen liegende Punkt 22 des Auslaufbereichs 18 stellt den Außendurchmesser des Gewindes 10 dar. An jedem Punkt der ersten Gewindeflanke 14 kann eine lokale Tangente gebildet werden, die einen ersten Winkel mit der Mittelachse 12 einschließt. Die erste Gewindeflanke 14 weist zu der Mittelachse 12, zu der eine Hilfsparallele 24 eingezeichnet ist, lediglich beispielhaft dargestellte lokale erste Winkel α1, α2, α3 etc. auf, die sich von dem Bodenbereich 16 zu dem Auslaufbereich 18 hin vergrößern. Hierzu gehören lokale Tangenten 26a, 26b, 26c, etc., die in einem Schnittpunkt mit der Mittelachse 12 den jeweiligen Winkel α1, α2, α3, etc. einschließen.
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Exemplarisch ist das Gewinde 10 derart gestaltet, dass die erste Gewindeflanke 14 einen Verstärkungsbereich 28 besitzt, der sich etwa über ein Drittel der radialen Erstreckung der ersten Gewindeflanke 14 erstreckt, nach dem ein Funktionsbereich 30 vorhanden ist. Der Verstärkungsbereich 28 ist insgesamt etwas flacher gestaltet als der Funktionsbereich 30, so dass hierdurch ein verbreiteter Sockel entsteht, der dem Gewinde 10 eine entsprechende Stabilität verleiht. In einem Übergangsbereich 32, der zwischen dem Verstärkungsbereich 28 und dem Auslaufbereich 30 integriert ist, ist zumindest eine Abrundung zur stetigen Ergänzung der ersten Gewindeflanke 14 vorgesehen. Die erste Gewindeflanke 14 kann in dem Funktionsbereich 30 einen deutlich steileren und bei nahezu 90° liegenden Winkel α3 einnehmen als der Verstärkungsbereich 28.
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Bevorzugt weist zumindest der Verstärkungsbereich 28 eine parabelförmige Kontur auf, bei der die Steigung der ersten Gewindeflanke 14 proportional zu der axialen Position entlang der Mittelachse 24 ist bzw. bei der die radialen Abstände proportional zum Quadrat der axialen Position entlang der Mittelachse 24 ist. Dadurch kann eine gleichmäßige Verformung der ersten Gewindeflanke 14 bzw. ein gleichmäßiges Verdrängen von Material eines Innengewindes, in das die Schraube 2 eingeschraubt wird, erreicht werden.
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Auf einer dem Schraubenkopf 4 abgewandten Seite ist eine zweite Gewindeflanke 34 angeordnet, welche zu der Mittelachse 12 einen Winkel β einschließt, der unterhalb eines minimalen Winkels des Funktionsbereichs 30, der bei flacher bzw. bereichsweise ebener Gestaltung des Funktionsbereichs 30 mit weitgehend konstanter Steigung mit α3 zusammenfallen kann, liegt. Die zweite Gewindeflanke 34 verdrängt Material eines die Schraube 2 aufnehmenden und in 1 nicht gezeigten Innengewindes, was somit auch zu einer Verformung des Gewindes 10 und einem flächigen Kontakt beider Gewindeflanken 14 und 34 mit den korrespondierenden Flanken des Innengewindes führt.
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Der Auslaufbereich 18 ist vollständig abgerundet, was zu einem gleichmäßigen Verdrängen von Material führt und gleichzeitig eine Kerbwirkung insbesondere in dem Innengewinde verhindern kann, in das die Schraube 2 eingeschraubt wird. In dem Auslaufbereich 18 ist ein gestrichelter Hilfskreis eingezeichnet, der für die Dimensionierung eines Kreisbogens steht, welcher für die Abrundung des Auslaufbereichs 18 genutzt werden kann. Ein Radius ra dieses Hilfskreises kann bevorzugt proportional zu der Härte des Materials gewählt werden.
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2a zeigt eine Schnittdarstellung eines Innengewindes 36 in einer nur teilweise gezeigten Spannscheibe 38, in das die Schraube 2 eingeschraubt ist. Der Innendurchmesser ri des Innengewindes 36 endet radial außerhalb des Verstärkungsbereichs 28 und umfasst somit lediglich einen Teil der zweiten Gewindeflanke 34 und den Funktionsbereich 30. Das Innengewinde 36 ist daher etwas einfacher gestaltet als das Außengewinde 10 der Schraube 2. Der Innenradius ri kann ferner materialabhängig ausgewählt werden. Bei der Verwendung weicherer Metalle, wie etwa Aluminium, kann der Innenradius ri größer sein als bei der Verwendung härterer Metalle, wie etwa Titan.
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In dieser Darstellung greifen das Innengewinde 36 und das Außengewinde 10 der Schraube vollständig ineinander ein und alle zueinander gewandten Gewindeflanken pressen sich aufeinander. Durch die Flächenpressung werden die Gewindeflanken 14 und 34 in der Zeichnungsebene nach rechts verschoben und stellen eine besonders große Kontaktfläche zu korrespondierenden Flanken 40 und 42 des Innengewindes 36 her.
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2b zeigt die Spannscheibe 38 mit dem darin integrierten Innengewinde 36 in einem Längsschnitt sowie einem Detailausschnitt. Hier wird deutlich, dass eine mit der ersten Gewindeflanke 14 der Schraube 2 korrespondierende erste Gewindeflanke 40 des Innengewindes 36 der Spannscheibe 38 etwas flacher ist als die erste Gewindeflanke 14 in einem Funktionsbereich 30. Beispielhaft wird ein zur Senkrechten der Mittelachse 12 gemessener erster Winkel γ dargestellt, der je nach Material des Innengewindes 36 unterschiedlich sein kann. Bei einer aus Aluminium gefertigten Spannscheibe 38 kann der Winkel γ beispielsweise in einem Bereich von 5° bis 10° liegen. Dadurch kann zwischen den ersten Flanken 14 der Schraube 2 und dem Innengewinde 36 ein leichter Unterschnitt entstehen, der zu einer Verformung der Gewindeflanken 14 und 24 bzw. 40 und 42 führt, was schließlich die Größe der elektrischen Kontaktflächen und damit des Übergangswiderstands beeinflusst.
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Bei einer derartigen Gestaltung der Spannscheibe 38 kann gleichzeitig eine Schraubensicherung realisiert werden, denn das Anziehmoment, welches auch das Rückdrehmoment bestimmt, kann bis zu wenigen Nm betragen. Vibrationsbedingtes Lösen der Verbindung zwischen Schraube 2 und Spannscheibe 38 kann folglich praktisch ausgeschlossen werden.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.