CZ293884B6

CZ293884B6 - Šroub se zapuštěnou hlavou

Info

Publication number: CZ293884B6
Application number: CZ2000542A
Authority: CZ
Inventors: Dickeárobert
Original assignee: A@Záausrüstungáundázubehörágmbhá@Áco@Ákg
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2004-08-18
Also published as: HK1030254A1; PL192314B1; DE29903231U1; US6394725B1; CN1188610C; CN1264796A; EP1031741B1; EP1031741A1; CA2299795A1; ES2211387T3; CA2299795C; PL338572A1; DE50004955D1; CZ2000542A3

Abstract

Šroub se zapuštěnou hlavou }�B je tvořen dříkem }@B se závitem }@BŹ který je vytvořen alespoň na části dříku }@B@ Zapuštěná hlava }�B má ve směru k dříku }@B kuželovitě se sbíhající dosedací plochu }@BŹ která je rozdělena na úseky }QaŹ QbB@ Na dosedací ploše }@B jsou v její horní oblasti }QBŹ která je odvrácená od dříku }@BŹ vytvořena brzdicí žebra }@B@ Horní oblast }QB dosedací plochy }@BŹ ve které jsou vytvořena brzdicí žebra }@BŹ má axiální délku }H@sub@B@n@B menší než @@ @ axiální délky }H@sub@A@n@B dosedací plochy }@B@ Na dosedací ploše }@B jsou v její spodní oblasti }�@QBŹ která je přivrácená k dříku }@BŹ vytvořena frézovací žebra }�@@B@ Axiální délka }H@sub@F@n@B spodní oblasti }�@QB dosedací plochy }@B je menší než @@ @ axiální délky }H@sub@A@n@B dosedací plochy }@Bŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká šroubu se zapuštěnou hlavou, který je tvořen dříkem se závitem, který je vytvořen alespoň na části dříku. Zapuštěná hlava má ve směru k dříku kuželovité se sbíhající dosedací plochu, která je rozdělena na úseky.

Dosavadní stav techniky

Známé obdobné šrouby se zapuštěnou hlavou mohou mít v zapuštěné hlavě hnací prohlubeň, například zářez nebo křížovou drážku pro silové působení šroubováku. Volný konec dříku šroubu může být tvarován jako hrot, přičemž zejména se může jednat o šrouby se zapuštěnou hlavou, které materiál, do něhož se šroubují, tvarují nebo v něm vytvářejí řezací závit.

Zejména u krátkých šroubů, jako například u šroubů na kování, vzniká při použití strojních šroubováků problém, že šrouby se po úplném nebo téměř úplném zašroubování protáčejí, tj. otáčejí se na místě, aniž by vnikaly hlouběji do materiálu. Tím se mohou zničit v materiálu zformované nebo vyříznuté chody závitu.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje šroub se zapuštěnou hlavou, tvořený dříkem se závitem, který je vytvořen alespoň na části dříku, přičemž zapuštěná hlava má ve směru k dříku kuželovité se sbíhající dosedací plochu, která je rozdělena na úseky, jehož podstata spočívá vtom, že na dosedací ploše jsou v její horní oblasti, která je odvrácená od dříku, vytvořena brzdicí žebra.

Podle výhodného provedení má horní oblast dosedací plochy, ve které jsou vytvořena brzdicí žebra, axiální délku menší než 60 % axiální délky dosedací plochy.

Podle dalšího výhodného provedení jsou brzdící žebra po celé své délce orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy, které se protínají v podélné ose šroubu.

Podle dalšího výhodného provedení má závit hranu, jejíž alespoň jeden úsek má konstantní odstup od podélné osy šroubu. Brzdicí žebra při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy.

Podle dalšího výhodného provedení mají brzdicí žebra vždy dvě boční plochy v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku. Boční plochy se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně.

Podle dalšího výhodného provedení mají brzdicí žebra po celé své délce měnící se výšku.

Podle dalšího výhodného provedení probíhá výška brzdicích žeber obloukovitě po celé jejich délce vzhledem k dosedací ploše od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy nulovou hodnotou.

Podle dalšího výhodného provedení je maximální hodnota výšky brzdicích žeber vzhledem k dosedací ploše 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy.

-1 CZ 293884 B6

Podle dalšího výhodného provedení jsou v horní oblasti dosedací plochy vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra.

Podle dalšího výhodného provedení má vrcholový úhel kuželovité se sbíhajícího horního úseku dosedací plochy, který je odvrácený od dříku, hodnotu 90°. Vrcholový úhel kuželovité se sbíhajícího spodního úseku dosedací plochy, který je přivrácený k dříku, má hodnotu 50 až 65°.

Podle dalšího výhodného provedení jsou brzdicí žebra vytvořena v horním úseku dosedací plochy, který je odvrácený od dříku.

Podle dalšího výhodného provedení jsou na dosedací ploše v její spodní oblasti, která je přivrácená k dříku, vytvořena frézovací žebra.

Podle dalšího výhodného provedení je axiální délka spodní oblasti dosedací plochy menší než 60 % axiální délky dosedací plochy.

Podle dalšího výhodného provedení jsou frézovací žebra po celé své délce orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy, které se protínají v podélné ose šroubu.

Podle dalšího výhodného provedení se frézovací žebra při pohledu zdola rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem a na vnitřní straně vnějším poloměrem jádra dříku.

Podle dalšího výhodného provedení mají frézovací žebra ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu. Hrana kruhového segmentu, orientovaná ve směru zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar.

Podle dalšího výhodného provedení mají frézovací žebra po celé své délce měnící se výšku.

Podle dalšího výhodného provedení má výška frézovacích žeber ve směru jejich délky na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše nulovou hodnotu. Tato výška nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše konstantně.

Podle dalšího výhodného provedení je maximální hodnota výšky frézovacích žeber vzhledem k dosedací ploše 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy.

Podle dalšího výhodného provedení je na dosedací ploše vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber.

Podle dalšího výhodného provedení jsou frézovací žebra vytvořena ve spodním úseku dosedací plochy, který je přivrácen k dříku.

Hlavní výhoda navrženého šroubu se zapuštěnou hlavou spočívá v tom, že při použití tohoto šroubu se zabrání výše uvedeným nevýhodám známých šroubů.

Další výhodou je to, že brzdicí žebra vytvářejí při zašroubování šroubu se zapuštěnou hlavou zvýšený měrný tlak mezi šroubem a materiálem, do kterého se šroubují, například do kovového povrchu kování. Tím se zvyšuje odpor třením působící proti momentu otáčení šroubováku, čímž se může účinně zabránit protáčení šroubu.

-2 CZ 293884 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 v nárysu první příklad provedení šroubu, obr. 2 řez II-II šroubu z obr. 1, obr. 3 v nárysu druhý příklad provedení šroubu a obr. 4 řez IV-IV šroubu z obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Šroub se zapuštěnou hlavou 1 je tvořen dříkem 2 se závitem 3, který je vytvořen alespoň na části dříku 2. Zapuštěná hlava 1 má ve směru k dříku 2 kuželovité se sbíhající dosedací plochu 4, která je rozdělena na úseky 5a, 5b. Na dosedací ploše 4 jsou v její homí oblasti 5, která je odvrácená od dříku 2, vytvořena brzdicí žebra 6.

Ve znázorněném příkladu provedení jsou použita čtyři brzdicí žebra 6. V homí oblasti 5 dosedací plochy 4 mohou být vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra 6.

Vrcholový úhel a kuželovité se sbíhajícího horního úseku 5a dosedací plochy 4, který je odvrácený od dříku 2, má 90°. Vrcholový úhel β kuželovité se sbíhajícího spodního úseku 5b dosedací plochy 4, který je přivrácený k dříku 2, má 50 až 65°. Tímto způsobem se docílí, že i při relativně úzkém tvaru zapuštěné hlavy 1, je v zapuštěné hlavě 1 dostatečný prostor pro blíže neoznačenou, na obr. 1 čárkovaně znázorněnou, křížovou drážku pro vložení šroubováku. Brzdicí žebra 6 jsou vytvořena v horním úseku 5a dosedací plochy 4, který je odvrácený od dříku 2.

Homí oblast 5a dosedací plochy 4, ve které jsou vytvořena brzdicí žebra 6, má axiální délku Hr menší než 60 % axiální délky Ha dosedací plochy 4. Brzdicí žebra 6 výhodným způsobem působí až pak, když je šroub se zapuštěnou hlavou 1 téměř zcela zašroubován. Protáčení šroubu se tím zamezí a v materiálu vytvarované nebo vyříznuté chody závitu 3 se tím ochrání.

Brzdicí žebra 6 jsou po celé své délce Lr orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, které se protínají v podélné ose X šroubu. Při tomto způsobu je zvyšování účinnosti brzdicích žeber 6 zvláště velké, a to vlivem měrného tlaku mezi šroubem a materiálem.

Závit 3 má hranu 7, která v hlavní oblasti dříku 2 probíhá ve tvaru šroubovice. Alespoň jeden úsek hrany 7 má vzhledem k podélné ose X šroubu konstantní odstup A. Hrana 7 závitu 3 může mít v koncové oblasti 8 závitu 3, přivrácené k zapuštěné hlavě 1, klesající výšku Hr. Brzdicí žebra 6 při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem A a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy 1.

Brzdicí žebra 6 mají po celé své délce Lr měnící se výšku Hrb. Výška Hrb brzdicích žeber 6 probíhá obloukovitě po celé jejich délce Lr vzhledem k dosedací ploše 4 od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy 4 nulovou hodnotou. Maximální hodnota výšky Hrb brzdicích žeber 6 vzhledem k dosedací ploše 4 je 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy L

Brzdicí žebra 6 mají vždy první boční plochu 6a a druhou boční plochu 6b v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku, přičemž boční plochy 6a, 6b se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně 6c. Tím se jednak dosahuje při zašroubování vysoký odpor tření, ale oddělování třísky brzdicími žebry 6 se jak u zašroubování, tak také při vyšroubování šroubu dalekosáhle vyloučí.

Tato brzdicí žebra 6 vytvářejí při zašroubování šroubu se zapuštěnou hlavou 1 zvýšený měrný tlak mezi šroubem a materiálem, do kterého se šroubují, například do kovového povrchu kování.

-3 CZ 293884 B6

Tím se zvyšuje odpor třením působící proti momentu otáčení šroubováku, čímž se může účinně zabránit protáčení šroubu.

Brzdicí žebra 6 jsou vytvořena v horním úseku 5a zapuštěné hlavy 1, který je odvrácený od dříku 2.

Druhý příklad provedení šroubu se zapuštěnou hlavou 1 je znázorněn na obr. 3 a 4. U tohoto provedení se frézovací žebra 106 neliší od frézovacích žeber 106 prvního příkladu provedení šroubu. Na dosedací ploše 4 jsou v její spodní oblasti 105, která je přivrácená k dříku 2, vytvořena frézovací žebra 106.

Ve znázorněném provedení je použito šest frézovacích žeber 106, může jich však být víc nebo míň, například tři, čtyři nebo osm. Počtem a provedením frézovacích žeber 106 se může při zašroubování šroubu se zapuštěnou hlavou 1 zvýšit nebo snížit odebírání materiálu a tak frézování přizpůsobit druhu materiálu.

Navíc frézovací žebra 106 přesahují až do oblasti 2a dříku 2 blízko zapuštěné hlavy 1, kde dřík 2 má vnější poloměr Rs, který je větší než poloměr Re jádra dříku 2 v oblasti závitu 3. V oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1 jsou frézovací žebra 106 vždy spojena s dříkem 2, čímž je zaručena vysoká mechanická stabilita frézovacích žeber 106.

Axiální délka Hp spodní oblasti 105 dosedací plochy 4 je menší než 60 % axiální délky Ha dosedací plochy 4. K tomu se přidružuje axiální výška Hr hrany 7 závitu 3 v oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1, která může dosahovat přibližně třetiny axiální délky Hp spodní oblasti 105 dosedací plochy 4. Tak působí frézovací žebra 106 výhodně až tehdy, když zapuštěná hlava 1 začíná vnikat do materiálu. Tím se zabrání poškození materiálu tříštěním, praskáním nebo nežádoucím deformováním.

Frézovací žebra 106 jsou po celé své délce Lp orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, které se protínají v podélné ose X šroubu. Tímto způsobem je účinnost frézování případně strouhání, kterou vykonávají frézovací žebra 106 na materiál, zvláště veliká.

Frézovací žebra 106 při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem A a na vnitřní straně v oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1 vnějším poloměrem Rs dříku 2.

Frézovací žebra 106 mají po celé své délce L? měnící se výšku Hrf. Výška Hrf frézovacích žeber 106 ve směru jejich délky Lp má na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše 4 nulovou hodnotu. Tato výška Hr? nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše 4 konstantně. Tím se dosáhne rovnoměrná účinnost frézování ve směru délky Lp frézovacích žeber 106. Maximální hodnota výšky Hrf frézovacích žeber 106 vzhledem k dosedací ploše 4 je 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy L

Frézovací žebra 106 mají ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu. Hrana 106a kruhového segmentu, orientovaná ve směru E zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar.

Na dosedací ploše 4 je vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber 106.

Šroub není omezen na popsané příklady provedení, ale obsahuje také všechna obdobná provedení. Například se může počet, tvar a uspořádání brzdicích žeber 6 lišit od popsaného provedení. Tak může být podle okolností vhodné, aby brzdicí žebra 6 po celé své délce Lr nebyla orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, jejichž průmět P dopadá na

-4CZ 293884 B6 podélnou osu X šroubu, a které se protínají v podélné ose X šroubu, ale aby, obdobně jako závit 3, probíhala alespoň částečně po obvodu šroubu po šroubovité dráze.

Dále není šroub omezen jen na definované kombinace prvků podle nároku 1, ale může být také definován každou libovolnou jinou kombinací všech celkem uvedených jednotlivých prvků. To znamená, že v zásadě každý jednotlivý prvek nároku 1 se může vynechat, případně se může nahradit minimálně jedním na jiném místě uvedeným prvkem.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Šroub se zapuštěnou hlavou (1), tvořený dříkem (2) se závitem (3), který je vytvořen alespoň na části dříku (2), přičemž zapuštěná hlava (1) má ve směru k dříku (2) kuželovité se sbíhající dosedací plochu (4), která je rozdělena na úseky (5a, 5b), vyznačující se tím, že na dosedací ploše (4) jsou v její horní oblasti (5), která je odvrácená od dříku (2), vytvořena brzdicí žebra (6).
2. Šroub podle nároku 1,vyznačující se tím, že horní oblast (5) dosedací plochy (4), ve které jsou vytvořena brzdicí žebra (6), má axiální délku (H_B) menší než 60 % axiální délky (H_a) dosedací plochy (4).
3. Šroub podle některého z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) jsou po celé své délce (L_R) orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy (4), které se protínají v podélné ose (X) šroubu.
4. Šroub podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že závit (3) má hranu (7), jejíž alespoň jeden úsek má konstantní odstup (A) od podélné osy (X) šroubu, přičemž brzdicí žebra (6) při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem (A) a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy (1).
5. Šroub podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) mají vždy dvě boční plochy (6a, 6b) v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku, přičemž boční plochy (6a, 6b) se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně (6c).
6. Šroub podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) mají po celé své délce (L_R) měnící se výšku (Hrb).
7. Šroub podle nároku 6, vyznačující se tím, že výška (Hrb) brzdicích žeber (6) probíhá obloukovitě po celé jejich délce (L_R) vzhledem k dosedací plose (4) od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy (4) nulovou hodnotou.
8. Šroub podle některého z nároků laž 7, vyznačující se tím, že maximální hodnota výšky (Hrb) brzdicích žeber (6) vzhledem k dosedací ploše (4) je 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy (1).
9. Šroub podle některého z nároků 1 až 8, v y z n a č u j í c í se t í m, že v horní oblasti (5) dosedací plochy (4) jsou vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra (6).
10. Šroub podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že vrcholový úhel (a) kuželovité se sbíhajícího horního úseku (5a) dosedací plochy (4), který je odvrácený od dříku

-5 CZ 293884 B6 (2), má 90°, přičemž vrcholový úhel (β) kuželovité se sbíhajícího spodního úseku (5b) dosedací plochy (4), který je přivrácený k dříku (2), má 50 až 65°.
11. Šroub podle nároku 10, vyznačuj ící se tím, že brzdicí žebra (6) jsou vytvořena v horním úseku (5a) dosedací plochy (4), který je odvrácený od dříku (2).
12. Šroub podle některého z nároků lažll,vyznačuj ící se tím, že na dosedací ploše (4) jsou v její spodní oblasti (105), která je přivrácená k dříku (2), vytvořena frézovací žebra (106).
13. Šroub podle nároku 12, vyznačující se tím, že axiální délka (H_F) spodní oblasti (105) dosedací plochy (4) je menší než 60 % axiální délky (H_A) dosedací plochy (4).
14. Šroub podle některého z nároků 12 al 3, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) jsou po celé své délce (Lp) orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy (4), které se protínají v podélné ose (X) šroubu.
15. Šroub podle některého z nároků 12ažl 4, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem (A) a na vnitřní straně vnějším poloměrem (R_E) jádra dříku (2).
16. Šroub podle některého z nároků 12 ažl 5, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) mají ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu, přičemž hrana (106a) kruhového segmentu, orientovaná ve směru (E) zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar.
17. Šroub podle některého z nároků 12 až 16, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) mají po celé své délce (L?) měnící se výšku (Hrf).
18. Šroub podle nároku 17, vyznačující se tím, že výška (Hr?) frézovacích žeber (106) ve směru jejich délky (Lp) má na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše (4) nulovou hodnotu, přičemž tato výška (Hrf) nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše (4) konstantně.
19. Šroub podle některého z nároků 12 až 18, vyznačující se tím, že maximální hodnota výšky (Hrf) frézovacích žeber (106) vzhledem k dosedací ploše (4) je 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy (1).
20. Šroub podle některého z nároků 12 až 19, vyznačující se tím, že na dosedací ploše (4) je vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber (106).
21. Šroub podle některého z nároků 12 až 20, v y z n a č u j í c í se t í m , že frézovací žebra (106) jsou vytvořena ve spodním úseku (5b) dosedací plochy (4), který je přivrácen k dříku (2).