CZ282184B6 - Hlava šroubu a razník - Google Patents

Abstract

Hlava šroubu je opatřena žebry (26) na plochách určených pro záběr se šroubovákem. Každé žebro (26) je skloněno směrem ven od osy šroubu o malý úhel (A), který má velikost v rozsahu od 1 .sup.o .n.do 10 .sup.o.n.. Razník (150) pro vytvoření hlavy šroubu se žebry (26) na některých plochách pro záběr se šroubovákem je na své špičce (156) opatřen skloněnou drážkou (168) pro vytvoření žebra (26), která je skloněná vůči ose šroubu o malý úhel (A) v rozsahu od 1 .sup.o .n.do 10 .sup.o.n..ŕ

Description

(57) Anotace:

Hlava šroubu je opatřena žebry (26) na plochách určených pro záběr se šroubovákem. Každé žebro (26) Je skloněno směrem ven od osy šroubu o malý úhel (A), který má velikost v rozsahu od 1° do 10°. Razník (150) pro vytvořeni hlavy šroubu se žebry (26) na některých plochách pro záběr se šroubovákem je na své špičce (156) opatfen skloněnou drážkou (168) pro vytvoření žebra (26), která Je skloněná vůči ose šroubu o malý úhel (A) v rozsahu od 1° do 10°.

CZ 282 184 B6

Hlava šroubu a razník k jejímu zhotovení

Oblast techniky

Vynález se týká hlavy šroubu, opatřené alespoň jedním žebrem na ploše, která je v záběru se šroubovákem, a tvořené unášecí stěnou, přičemž žebro má plochu, která přechází do vrcholu, a která zabírá s hranou šroubováku, pro snížení náchylnosti šroubováku k vyklouznutí ven ze záběru s unášecí stěnou, a přičemž hlava šroubu je vytvořena razníkem na tváření kovů, způsobujícím tečení kovu v předem stanoveném směru. Tato hlava šroubu je typu, popsaného v patentu US 4 084 478 z 18. dubna 1978 všeobecně na obr. 2 a 3. Vynález se dále týká razníku ke zhotovení hlavy šroubu pro vytvoření plochy určené pro záběr se šroubovákem ve šroubu.

Dosavadní stav techniky

Takové hlavy šroubů jsou na svých plochách opatřeny žebry, sloužícími pro záběr s hranami šroubováku, kterým se provádí zašroubování těchto šroubů, pro snížení tendence vyklouznutí šroubováku ze záběru s hlavou šroubu při zašroubovávání a vyšroubovávání.

Při výrobě těchto žeber pomocí kovového razníku dochází k tečení materiálu kovové hlavy šroubu jednak směrem ven od osy šroubu a jednak v axiálním směru, takže tento materiál nemůže zcela vyplnit při ražení hlavy šroubu místa, v nichž se vytvářejí žebra.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje hlava šroubu, opatřená alespoň jedním žebrem na ploše, určené pro záběr se šroubovákem, a tvořené unášecí stěnou, přičemž žebro má plochu, která přechází do hrany, která je v záběru s hranou šroubováku, pro snížení náchylnosti šroubováku k vyklouznutí ven ze záběru s unášecí stěnou, a přičemž hlava šroubu je vytvořena razníkem na tváření kovů, způsobujícím tečení kovu v předem stanoveném směru, podle vynálezu, jehož podstatou je, že žebro je přímé a má trojúhelníkový průřez, přičemž vrchol trojúhelníku tvoří hranu žebra pro záběr s hranou šroubováku, hrana žebra je odkloněna nahoru a směrem ven od osy šroubu ve směru tečení kovu o úhel sklonu vůči rovině rovnoběžné s osou šroubu, přičemž tento úhel sklonu hrany žebra má velikost v rozsahu od 1° do 10°, přidružená unášecí sténaje skloněna směrem ven od osy šroubu o úhel sklonu, který má hodnotu v rozmezí mezi 1° a 10°, žebro má vrcholový úhel dostatečně velký, takže svislý řez skloněným žebrem vytvoří základní úhel sklonu boční stěny žebra vůči unášecí stěně, který je stejný jako úhel sklonu unášecí stěny nebo menší, přičemž vrcholový úhel žebraje měřen v rovině kolmé k hraně žebra.

Při ražení hlavy šroubu podle vynálezu tedy materiál vyplní spolehlivě všechna místa, v nichž se vytvářejí žebra, přičemž vrcholový úhel žebra, měřeno kolmo k úhlu sklonu žebra, je dostatečně velký pro to, aby žebro nebránilo vytažení razícího nástroje z vytvořené hlavy šroubu.

Výše uvedené nedostatky dále odstraňuje razník ke zhotovení hlavy šroubu pro tváření ploch pro záběr se šroubovákem na konci šroubu, obsahující hlavní část, která má osu, a která má koncovou oblast ležící ve směru této osy, přičemž koncová oblast má primární plochy, tvořící primární geometrický tvar odpovídající v podstatě geometrickému tvaru primárních ploch pro primární záběr se šroubovákem, které mají být vytvořeny, a prostředek tvořící alespoň jednu podélnou drážku s relativně malými rozměry příčného průřezu v alespoň jedné z uvedených primárních ploch uvedené koncové oblasti, přičemž podélná drážka se rozkládá v podstatě podél uvedené osy, a přičemž když narazí koncová část razníku do materiálu šroubu, vytvoří primární plochy koncové oblasti geometricky tvarované primární plochy pro primární záběr se šroubovákem a podélná drážka vytvoří výstupek s relativně malou velikostí příčného průřezu, vystupující z alespoň jedné uvedené primární plochy pro záběr se šroubovákem, podle vynálezu, jehož podstatou je, že podélná drážka má trojúhelníkový průřez, přičemž vrchol trojúhelníku vytvoří hranu žebra pro záběr s žebrem šroubováku, osa podélné drážky je odkloněna nahoru a směrem ven od osy razníku ve směru tečení kovu o úhel sklonu vůči rovině rovnoběžné s osou

- 1 CZ 282184 B6 razníku, přičemž tento úhel sklonu má velikost v rozsahu od Γ do 10°, přidružená unášecí stěna je skloněna směrem ven od osy šroubu o úhel sklonu, který má hodnotu v rozmezí mezi 1° a 10°, podélná drážka má vrcholový úhel dostatečně velký, takže svislý řez vytvořeným skloněným žebrem má základní úhel sklonu boční stěny žebra vůči unášecí stěně, který je stejný jako úhel sklonu unášecí stěny nebo menší, přičemž vrcholový úhel žebra je měřen v rovině kolmé k podélné drážce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1, 2 a 3 jsou převzaty z patentu US 4 084 478, přičemž obr. 1 znázorňuje v nárysu hlavu šroubu s vloženým koncem šroubováku, obr. 2 půdorys hlavy šroubu a obr. 3 podélný řez hlavou šroubu, obr. 2A znázorňuje ve zvětšeném měřítku část vybrání z obr. 2, kde je vidět žebro podle vynálezu z patentu US 4 084 478, obr. 3A znázorňuje podélný řez hlavou šroubu podle vynálezu podobný obr. 3, kde je vidět sklon žebra, obr. 3B je podobný obr. 3 z uvedeného patentu '478 a znázorňuje úhel sklonu unášecí stěny vůči ose šroubu, jakož i polohu čáry C-C řezu, obr. 4 znázorňuje ve zvětšeném měřítku řez podél čáry C-C z obr. 3B, pro znázornění úhlu, označovaného jako základní úhel, obr. 5 čelní pohled na razník použitý pro tváření žebra znázorněného na obr. 3A a 3B a obr. 6 bokorys razníku z obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

Pro úplné pochopení řešení podle vynálezu se uvádí odkaz na dřívější patent stejného přihlašovatele č. 4 084 478 z 18. dubna 1978. Jak již bylo uvedeno výše, obr. 1, 2 a 3 jsou přímo převzaty z tohoto patentu '478. Celé řešení podle tohoto patentu '478 souvisí s řešením podle předloženého vynálezu.

Na obr. 1 je znázorněn šroub 10 se zapuštěnou hlavou a šroubovák 12, přičemž šroubovák 12 ideálně zasahuje do vybrání a je axiálně v zákrytu se šroubem 10 se zapuštěnou hlavou.

Vybrání u znázorněného provedení má tvar mnohoúhelníku a může mít v půdorysu v podstatě tvar kříže. Vybrání obsahuje středovou část 14 a několik drážek 16 směřujících v radiálním směru ven ze středové části £4. Drážky 16 jsou odděleny navzájem od sebe středními stěnami 18 skloněnými směrem dolů a dovnitř. Dna drážek 16 a středních stěn 18 se sbíhají do dna 20 vybrání, které je v podstatě konkávní. Každá drážka 16 je tvořena párem trojúhelníkových bočních stěn, které budou dále označovány jako unášecí stěny 22, 22’, a koncovou stěnou 24, která je skloněná směrem dolů a dovnitř.

V souladu s vynálezem podle patentu '478 jsou unášecí stěny 22 drážek 16 opatřeny výstupky ve formě žeber 26, která jsou podélná. U provedení, znázorněného na obr. 2-7, vystupují žebra 26 z průsečnice unášecí stěny 22 a koncové stěny 24 drážky 16 směrem vzhůru k průsečnici horní strany 27 hlavy šroubu 10 se zapuštěnou hlavou s unášecí stěnou 22. Uspořádání a počet h žeber 26 může mít mnoho variant, jak bude ještě popsáno. U znázorněného provedení má žebro 26 v podstatě trojúhelníkový průřez, jehož vrchol tvoří hranu 28 žebra 26 a boční stěny 30 se sbíhají s unášecí stěnou 22, viz obr. 2A. Zebro 26 se rozkládá po celé výšce unášecí stěny 22 a je umístěno na radiálně vnitřní části unášecí stěny 22 u spoje unášecí stěny 22 a střední stěny £8. Žebro 26 vyčnívá z unášecí stěny 22 jen mírně, například řádově několika setin milimetru nebo i méně, přičemž znázornění žeber 26 je přehnané za účelem ilustrace. Hrana 28 žebra 26 je přivrácená dovnitř k drážce 16 a je v podstatě rovnoběžná s rovinou unášecí stěny 22. Žebro 26 je rovněž uspořádáno ve směru, který v podstatě leží v rovině unášecí stěny 22. U provedení, znázorněného na obr. 2 a 2A, leží boční stěny 30 v podstatě v rovinách, které nejsou rovnoběžné s osou šroubu 10, a při pohledu v ose šroubu 10, jaký je znázorněn na obr. 2 a 2A, jsou plochy bočních stěn 30 žeber 26 obnažené.

Na obr. 3 A je znázorněn pohled stejný jako na obr. 3 s tím rozdílem, že na obr. 3A je znázorněn úhel A sklonu, o který se hrana 28 žebra 26 odchyluje od přímky rovnoběžné s osou hlavy šroubu £0. Na obr. 3A je pro názornější ilustraci znázorněn tento úhel A v přehnaném měřítku.

-2CZ 282184 B6

Ve skutečnosti musí mít hodnotu v rozsahu od Γ do 10°, s výhodou od 1° do 6°, pro přizpůsobení se úhlu tečení kovu. Přesná velikost úhlu A může být snadno určena vhodnými pokusy a bude funkcí velikosti drážek 16, hloubky hlavy šroubu JO, charakteristických veličin tečení kovu, teploty tváření atd.

Protože razník, který vytvoří toto žebro 26, musí být vytažen ze zpracovávaného šroubu JO ve směru rovnoběžném s jeho osou, nesmí vytvořené žebro 26 nijak ovlivňovat vytahování razníku. Pro zajištění této skutečnosti je žebro 26 vytvořeno s vrcholovým úhlem 28A, viz obr. 2A, který je dosti velký, s výhodou větší než 90°.

Pro objasnění tohoto vztahu slouží obr. 4, kde plocha žebra 26, znázorněného v řezu podél čáry C-C, která je rovnoběžná s osou šroubu JO, bude mít sklon pod takzvaným základním úhlem J) vůči unášecí stěně 22 skloněné pod úhlem B vůči ose šroubu JO. Tento základní úhel D musí být stejně velký jako úhel B sklonu unášecí stěny 22 nebo menší. Jakákoli plocha razníku, která spolupracuje s plochou žebra 26, se může pohybovat ve svislém směru po celém příčném průřezu, aniž by nějak ještě s žebrem 26 zabírala.

Pro bližší pochopení se uvádí, že úhel D je uvažován jako základní úhel D a úhel B je označován jako úhel B sklonu unášecí stěny 22 vůči ose šroubu JO. Jak vyplývá z obr. 3B a obr. 4, jestliže je vrcholový úhel 28A malý, bude v rovině řezu žebrem 26, rovnoběžné s osou šroubu JO, základní úhel D větší a razník se po vytvoření hlavy šroubu JO nebude moci uvolnit.

U nejběžnějších šroubů má úhel B sklonu unášecí stěny 22 velikost řádově 4° až 5°. Když bude úhel B sklonu unášecí stěny 22 v rozmezí od Γ do 6° a vrcholový úhel 28A bude mít hodnotu 90° nebo více, tak výsledkem toho bude, že základní úhel D bude menší než úhel 3 sklonu unášecí stěny 22. Jestliže je vrcholový úhel 28A řádově 70° a úhel A sklonu hrany 28 žebra 26 je 12°, bude mít základní úhel D hodnotu 16°, která je větší než úhel B sklonu unášecí stěny 22. V tomto případě by nemohl být razník vytažen ven. Odborníkům je známé, že u řešení podle vynálezu existuje několik kritických míst.

Uhel A sklonu hrany 28 žebra 26 musí mít velikost od 1° do 10°, s výhodou od 1° do 6°, pro přizpůsobení se úhlu tečení kovu. Vrcholový úhel 28A žebra 26, měřeno kolmo k žebru 26, musí být dostatečně velký, s výhodou větší než 95°, v závislosti na velikosti úhlu 3 sklonu unášecí stěny 22. se kterou bude zabírat šroubovák. Jestliže se úhel B sklonu unášecí stěny 22 zvětší, vrcholový úhel 28A žebra 26 se zmenší. Jestliže se úhel B sklonu unášecí stěny 22 zmenší, potom musí být vrcholový úhel 28A žebra 26 větší. V každém případě musí být základní úhel_D, vytvořený v řezu plochou žebra 26 a měřený vůči ploše unášecí stěny 22, menší než úhel 3 sklonu unášecí stěny 22.

I když bylo výše popsáno specifické příkladné provedení, mohou být základní principy aplikovány na všechna žebra (včetně zkosených zužujících se žeber) hlavy šroubu, znázorněné ve zmíněném patentu '478 s výjimkou toho, kde je úhel B sklonu unášecí stěny 22 roven 0° (například na obr. 39 zmíněného patentu '478). V této souvislosti je nutno uvést odkaz na obr. 3B tohoto patentu, který zjevně znázorňuje mírnou odchylku žebra 76. Toto žebro 76 však leží ve v podstatě svislé rovině. Toto žebro 76 není zkoseným žebrem jako u předloženého vynálezu. Hrana 28 žebra 26 podle předloženého vynálezu je skloněna vůči ose šroubu 10 a tudíž leží v rovině, která není rovnoběžná s osou šroubu JO.

Výše popsané uspořádání žeber 26 může být vytvořeno pomocí běžných způsobů a komerčně používaných razících strojů. Na obr. 5 a 6 je znázorněn razník provedení přizpůsobeného tvaru žebra, znázorněného na obr. 3A a3B. Tyto obr. 5 a 6 jsou podobné obr. 58 a 59 patentu US 4 151 621, avšak pro znázornění řešení podle vynálezu byly modifikovány.

Razník 150 může být vytvořen jako běžný razník pro tváření, avšak pro účely řešení podle vynálezu je modifikován. Razník 150 sestává z hlavní části 152, opatřené čelem 154 a integrální špičkou 156, která vyčnívá z čela 154. Špička 156 má tvar doplňkový k tvaru zahloubení v hlavě šroubu 10 a čelo 154 razníku 150 má tvar doplňkový neboli komplementární k tvaru tvářené hlavy šroubu 10, která je pro ilustraci uváděna jako zapuštěná hlava šroubu JO. Špička 156 je

- 3 CZ 282184 B6 tvořena středovým jádrem 158 a několika břity 160, vystupujícími v podstatě radiálně směrem ven z jádra 158. Každý z břitů 160 má pár bočních ploch 162, 164 a koncovou plochu 166. která je skloněna nahoru a směrem ven z vnější oblasti jádra 158. Brity 160 přecházejí na svých horních koncích do čela 154 razníku 150 a tvoří s ním integrální jednolitou konstrukci. Všechny boční plochy 162 a /nebo boční plochy 164 břitů 160 jsou opatřeny podélnými drážkami 168. které jsou omezeny bočními stěnami 170. Tyto podélné drážky 168 mají plochu průřezu ajejí tvar v podstatě identický s plochou průřezu a tvarem žebra 26, které se má vytvořit na boční stěně podélné drážky 168. Podélné drážky 168 mají proto hloubku řádově několika setin milimetru nebo menší a jejich relativní rozměry jsou na obrázcích znázorněny pro názornost přehnaně.

Podélné drážky 168 mohou být vytvořeny na jedné nebo několika bočních plochách 162 nebo podle potřeby na bočních plochách 162 i bočních plochách 164. Ve znázorněném provedení razníku 150 jsou podélné drážky 168 vytvořeny na bočních plochách 162 několika břitů 160. tvořících stěny, o které se bude opírat šroubovák. Podélné drážky 168 vystupují od spodního okraje 172 příslušné boční plochy 162 a/nebo boční plochy 164 břitů 160. kde se napojují na koncové plochy 166, a zasahují nahoru do požadovaného rozsahu. Podélné drážky 168 mohou zasahovat až k vrcholu břitů 160 k čelu 154 razníku 150. nebo mohou končit pod spojením břitů 160 s čelem 154 v závislosti na provedení žebra, které má být vytvořeno.

Každá podélná drážka 168 je vytvořena tak, že má trojúhelníkový průřez, přičemž vrchol trojúhelníku vytvoří hranu 28 žebra 26, se kterou bude v záběru šroubovák. Osa podélné drážky 168 je skloněna nahoru a směrem ven od osy razníku 150 ve směru tečení kovu o úhel A sklonu vůči rovině rovnoběžné s osou razníku 150. Tento úhel A (viz obr. 3A a 6) má hodnotu mezi 1° a 10°. Přidružená boční stěna 162 razníku 150 je skloněna směrem ven od osy razníku 150 o malý úhel B sklonu (viz obr. 3 A a 6), který je v rozmezí od 1° do 10°. Podélná drážka 168 má vrcholový úhel dostatečně velký, takže ve svislém řezu podélnou drážkou 168 (a vytvářeným žebrem 26 ) vznikne pro podélnou drážku 168 (a boční stěnu 30 žebra 26 ) základní úhel D (viz obr. 4), který je stejně velký jako úhel B sklonu unášecí stěny 22 drážky 16 nebo menší, přičemž vrcholový úhel je měřen v rovině kolmé k vrcholu podélné drážky 168.

Protože má razník 150 plochu přesně komplementární s konečným tvarem hlavě šroubu 10, jsou výhodné rozsahy velikostí úhlu A a úhlu B sklonu unášecí stěny 22 stejné, jako rozsahy uvedené u hlavy šroubu 10.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (10)

1. Hlava šroubu, opatřená alespoň jedním žebrem (26) na ploše, určené pro záběr se šroubovákem, a tvořené unášecí stěnou (22), přičemž žebro (26) má plochu (30), která přechází do hrany (28), která je v záběru s hranou šroubováku, pro snížení náchylnosti šroubováku k vyklouznutí ven ze záběru s unášecí stěnou (22), a přičemž hlava šroubu je vytvořena razníkem na tváření kovů, způsobujícím tečení kovu v předem stanoveném směru, vyznačující se t í m , že žebro (26) je přímé a má trojúhelníkový průřez, přičemž vrchol trojúhelníku tvoří hranu (28) žebra (26) pro záběr s hranou šroubováku, hrana (28) žebra (26) je odkloněna nahoru a směrem ven od osy šroubu ve směru tečení kovu o úhel (A) sklonu vůči rovině rovnoběžné s osou šroubu, přičemž tento úhel (A) sklonu hrany (28) žebra (26) má velikost v rozsahu od 1° do 10°, přidružená unášecí stěna (22) je skloněna směrem ven od osy šroubu o úhel (B) sklonu, který má hodnotu v rozmezí mezi 1° a 10°, žebro (26) má vrcholový úhel (28A) dostatečně velký, takže svislý řez skloněným žebrem (26) vytvoří základní úhel (D) sklonu boční stěny (30) žebra (26) vůči unášecí stěně (22), který je stejný jako úhel (B) sklonu unášecí stěny (22) nebo menší, přičemž vrcholový úhel (28A) žebra (26) je měřen v rovině kolmé k hraně žebra (26).

-4CZ 282184 B6

2. Hlava šroubu podle nároku 1, vyznačující se tím, že úhel (A) sklonu hrany (28) žebra (26) je v rozsahu od 1° do 6°.

3. Hlava šroubu podle nároku 1, (28) žebra (26) je 3°.

vyznačující se tím, že úhel (A) sklonu hrany

4. Hlava šroubu podle nároku 1, (28) žebra (26) je 5°.

vyznačující se tím, že úhel (A) sklonu hrany

5. Hlava šroubu podle nároku 1, vyznačující se tím, že úhel (A) sklonu hrany (28) žebra (26) je v rozsahu od 3° do 6°.

6. Razník ke zhotovení hlavy šroubu pro tváření ploch pro záběr se šroubovákem na konci šroubu, obsahující hlavní část, která má osu, a která má koncovou oblast ležící ve směru této osy, přičemž koncová oblast má primární plochy, tvořící primární geometrický tvar odpovídající v podstatě geometrickému tvaru primárních ploch pro primární záběr se šroubovákem, které mají být vytvořeny, a prostředek tvořící alespoň jednu podélnou drážku (168) s relativně malými rozměry příčného průřezu v alespoň jedné z uvedených primárních ploch uvedené koncové oblasti, přičemž podélná drážka (168) se rozkládá v podstatě podél uvedené osy, a přičemž když narazí koncová část razníku do materiálu šroubu, vytvoří primární plochy koncové oblasti geometricky tvarované primární plochy pro primární záběr se šroubovákem a podélná drážka (168) vytvoří výstupek s relativně malou velikostí příčného průřezu, vystupující z alespoň jedné uvedené primární plochy pro záběr se šroubovákem, vyznačující se tím, že podélná drážka (168) má trojúhelníkový průřez, přičemž vrchol trojúhelníku vytvoří hranu (28) žebra (26) pro záběr s žebrem šroubováku, osa podélné drážky (168) je odkloněna nahoru a směrem ven od osy razníku (150) ve směru tečení kovu o úhel (A) sklonu vůči rovině rovnoběžné s osou razníku (150), přičemž tento úhel (A) sklonu má velikost v rozsahu od 1° do 10°, přidružená unášecí stěna (22) je skloněna směrem ven od osy šroubu o úhel (B) sklonu, který má hodnotu v rozmezí mezi 1° a 10°, podélná drážka (168) má vrcholový úhel dostatečně velký, takže svislý řez vytvořeným skloněným žebrem (26) má základní úhel (D) sklonu boční stěny (30) žebra (26) vůči unášecí stěně (22), který je stejný jako úhel (B) sklonu unášecí stěny (22) nebo menší, přičemž vrcholový úhel žebraje měřen v rovině kolmé k podélné drážce (168).

7. Razník podle nároku 6, vyznačující má velikost v rozsahu od 1° do 6°.

tím, že úhel (A) sklonu hrany žebra

8. Razník podle nároku 6, má velikost 3°.

vyznačující tím, že úhel (A) sklonu hrany žebra

9. Razník podle nároku 6, má velikost 5°.

vyznačující tím, že úhel (A) sklonu hrany žebra

10. Razník podle nároku 6, má velikost v rozsahu od 3° do 6°.

vyznačující tím, že úhel (A) sklonu hrany žebra

4 výkresy