CZ9901014A3

CZ9901014A3 - Šroub s závitořezným závitem

Info

Publication number: CZ9901014A3
Application number: CZ19991014A
Authority: CZ
Inventors: Hermann Grossberndt; Gottfried König
Original assignee: Ejot Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2000-12-13
Also published as: TR199900690T1; DK0927309T3; WO1999006715A3; JP3934165B2; EP0927309A1; CN1118640C; CZ293306B6; ES2186220T3; PL192007B1; US6158939A; AU9156798A; KR20000068671A; US6604901B1; BR9806235A; DE59806860D1; CA2267354A1; WO1999006715A2; EP0927309B1; CN1242825A; PL332474A1

Description

Šroub s závitořezným závitem

Oblast techniky

Vynález se týká šroubu vytvarovaného válcováním za studená a opatřeného závitořezným závitem pro zašroubovávání do plastu, jehož jednotlivé otáčky jsou v průřezu vytvořeny jako nožové břity. Vynález se také týká šroubu, u kterého volný *

konec jeho dříku tvoří vedení pro zašroubovávání šroubu do díry.

Dosavadní stav techniky

Šrouby tohoto druhu jsou používány ve velkém rozsahu. Příkladem mohou být šrouby podle. DE-PS 27 54 870. Při zašroubovávání těchto šroubů do idateriálu tvořeného plastem se materiál' vnikajícími částmi závitu vytlačuje, takže¹ kolem průřezu dříku šroubu musí být dostatek prostoru pro vytlačovaný materiál, přičemž terito volný prostor je možno zajistit dostatečným odstupem mezi stěnou díry, do které- je šroub zasroubováván, a malým průměrem šroubu. U známých šroubů se tohoto výsledku dosahuje také tím, že ve dnu závitové drážky se vytvářejí zúžení dříku šroubu. To znamená, že plastový materiál vytlačovaný závitem se musí přemísťovat z oblastí otáček závitů, vnikajících do plastu, na dno závitové drážky. Vytlačovaný materiál při tomto přemísťovaní ztrácí přímé těsné spojení š nevytlačovaným plastovým materiálem, takže schopnost šroubu zachycovat vytahovací síly. Vytahovacími silami se rozumí síly snažící se vytrhnout zašroubovaný šroub.

Z, EP-PS 0-133 773 je dále znám šroub, upravený pro zašroubování do plastu a opatřený závitořezným závitem, u kterého jsou pro zvětšení hodnoty uvolňovacího momentu boky závitu na jedné straně vytvořeny v přímém tvaru a na druhé straně jsou vytvořeny se zlomem, vyhnutým směrem ven. S tímto tělesným vytvořením závitu však není možno zabránit při

00 Φ · · · • 0 00 0 0

0· 00 • · 0 0

000·0000

000

0 0 0 vytlačování plastu z míst, kam se zařezávají závity šroubu, ztrátě spojení mezi vytlačovaným a nevytlačovaným materiálem tvořeným plastem. Také EP-PS 0 476 831 zobrazuje nesouměrné vytvoření závitu šroubu upraveného pro zašroubovávání do plastu a opatřeného žávitořezným závitem, přičemž u tělesného vytvoření tohoto šroubu se vychází z toho, že jednotlivé řezu na jednom boku ohraničeny obloukem, přecházejícím do dna závitové drážky, přičemž také v oblasti oblouku se úhel boku závitu trvale zvětšuje. Tímto řešením se má dosáhnout takového vytlačování plastového materiálu, které by zvýšilo minimální velikost vytahovací síly, potřebné k vytrženi šroubu.

otáčky závitu jsou v osovém přímkou a na opačné straně

Konečně je také známo řešení podle DE-GM 79 25 469, které se týká svařovacího kolíku opatřeného závitem, ú kterého slouží závit k tomu, aby na kolík bylo možno natlačit zpracovávaný předmět a tento předmět byl na kolíku držen tím, že se ostré vrcholy závitů vytvořené ve formě břitů zatlačí do materiálu zpracovávaného předmětu a mohou jej přidržovat proti působení tahových sil. Ostrost hran závitu je u tohoto známého svařovacího kolíku dosažena tím, že ze strany je na vrchol závitu přitlačena průběžná fáze, která přechází'ostrou hranou do jednoho boku závitu. Přitom vzniká nutné na vrcholu závitu zvláště velký úhel boku závitu, který má hodnotu kolem 75°. V důsledku tohoto svého tělesného vytvoření není závit vytvořený na známém svařovacím kolíku vhodný pro šroub určený pro zašroubovávání do plastu a opatřený závitořezným závitem, protože šrouby upravené přo zašroubovávání do plastu mohou zajistit dostatečnou hloubku proniknutí závitu do materiálu, jestliže profil jednotlivých otáček závitu jé vytvořen přibližně ve tvaru nožového břitu, jak to bylo uvedeno u DE-PS 27 54 870. . .. ,,« Podobné tělesné vytvoření závitu jako v DE-GBM 79 25 469 je pro,dřevěný šroub zobrazeno v EP-PA 102 605, ovšem závity

tohoto šroubu nemají.ostré vrcholy, takže nemají vlastnosti potřebné pro zašroubovávání do plastu.

Úkolem vynálezu je proto nalézt Vhodné vytvoření závitořezného závitu šroubu vyráběného tvářením za studená, jehož tvar by byl v osovém řezu jednou otáčkou závitu šroubu vytvořen tak, aby při zašroubovávání šroubu do plastu .nebo podobného materiálu bylo zajištěno zvláště příznivé odvádění vytlačovaného materiálu. · ,

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen šroubem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jedna boční plocha závitu má přibližně v jedné třetině své, šířky zlom prohnutý směrem dovnitř a vytváří vnější boční úhel kolem 30° (mezi zlomem a vrcholem závitu) a vnitřní boční úhel . (mezi zlomem a dnem závitové drážky), přičemž vnitřní boční-úhel je v podstatě roven nebo větší než jedna třetina vnějšího bočního, úhlu.

V důsledku vytvoření boku závitu se zlomem prohnutým dovnitř profilu závitu se plast vytlačovaný z obvodové stěny díry v připojovaném předmětu přemísťuje db oblasti vnitřního úhlu boku závitu, přičemž tato oblast díky tomuto zlomu prohnutému směrem . dovnitř závitu a tím také do poměrně daleko ven, dosahujícího volného prostoru přímo navazuje na vytlačovaný plast, takže materiál se . přitom vytlačuje ze stěny díry plynule stranou, aniž by v některých místech hromadil, takže plastový materiál se díky tomu, že přemísťování vytlačovanéhomateriálu probíhá po krátké dráze a tím se minimálně ohřívá, zůstává v těsném spojení s nevytlačovaným a tím také neovlivněným materiálem plastového dílu, do kterého se šroub zašroubovává. Tím může vytlačovaný materiál plastového dílu, získávaný díky svým vlastnostem ve značném množství, působit v oblasti vnitřního bočního úhlu závitu proti vytahovací síle a tak přispívat podstatné ke zvětšení nosnosti šroubového

spoje. ,

Ve výhodném provedení vynálezu je zlom vytvořen jen na jednom boku závitu, přičemž tento zlom může probíhat po celé délce závitu, to znamená po délce všech otáček závitu. Zlom je však v alternativním výhodném provedení vynálezu vytvořen na obou bocích závitu. Vytvoření zlomu, v boční ploše závitu je závislé na druhu materiálu plastového předmětu, do které se příslušný šroub zašroubovává. Jestliže je materiál citlivý na působení tepla, vytvoří se zlom výhodně na tom boku závitu, který je odvrácen od.hlavy šroubu. V tomto případě probíhá deformace materiálu plastového dílu v podstatě na straně zadního boku. závitu, kam je přetvářený materiál plastového dílu bokem závitu se zlomem vytlačován, takže na ploše boku závitu, přivrácené k hlavě šroubu, která je jeho nosnou plochou,' je k dispozici v podstatě nezahřátý materiál pro zachycování sil působících na šroub. Jestliže se však jedná o konstrukční díl z plastu odolného proti působení vyšších teplot, zejména vyztuženého skleněnými vlákny, vytvoří se zlom na nosném boku, protože v tomto případě může dobře odolávat zatížení působícímu na šroub větším množstvím materiálu a také jeho vyztužením použitým plnivem.

Vnější boční úhel vymezuje v jiném výhodném provedení vynálezu boky závitu v jeho osovém řezu souměrně nebo nesouměrně. Souměrné ohraničení usnadňuje výrobu tvářecích čelistí pro tváření šroubů za studená a nesouměrné ohraničení poskytuje u určitých druhů materiálu plastových předmětů větší odolnost proti vytržení šroubu.

Vytvoření bočních ploch závitu v oblasti vnitřního bočního úhlu může být voleno tak, že plochy boků závitu probíhají od místa -zlomu v osovém řezu přímo nebo jsou konkávně zakřivené. Volba toho vytvoření je závislá na druhu plastu použitého pro vytvoření konstrukčního dílu, dó kterého se šroub má zašroubovávat.

Také u vytvoření vnitřního bočního úhlu u každé otáčky závitu je možné, aby každá otáčka závitu byla ve svém osovém řezu ohraničena souměrnými nebo nesouměrnými čarami. Volba tohoto ohraničení je rovněž závislá na druhu plastového materiálu, do kterého .se má šroub podle vynálezu zašroubovávat.

Aby se zvýšila stabilita závitu a zlepšilo se.přemísťování materiálu při výrobě šroubu válcováním za studená, je šroub podle dalšího výhodného provedení vynálezu vytvořen tak, že boční plochy přecházejí v oblasti paty závitu zvětšením vnitřního bočního úhlu do dna závitové drážky ve formě rozšíření paty závitu. Boky tohoto rozšíření přitom spolu svírají větší úhel než je vnější boční úhel. Rozšíření přitom může být ohraničeno v osovém řezu přímou linií, je však také možné, aby rozšíření bylo ohraničeno na vnitřní straně v osovém řezu zakřivenou čarou.

Vytvoření šroubu a druh materiálu plastového dílu, do kterého je šroub zašroubován na jedné straně a průměr díry, do které má být šroub zašroubován na druhé straně by měly být vzájemně přizpůsobeny, takže je možno používat řady tvarových modifikací, které byly popsány v předchozí části. Přitom je. třeba dbát na to, aby u zašroubovávaného šroubu byly zlomy v boku závitu obklopeny materiálem plastového dílu. Je výhodné, jestliže je' zlom vytvořen na průměru šroubu, který je roven průměru díry vytvořené k plastovém konstrukčním dílu. Ukazuje se totiž, že nejvýhodnější poloha pro umístění zlomu na boku závitu se nachází uprostřed šířky boční plochy závitu. Přitom je možno pro usnadnění zašroubovávání volit vnitřní boční úhel tak, že je roven nebo větší než polovina vnějšího bočního úhlu, pokud je takto vytvořený volný prostor dostatečně-velký pro příjem vytlačovaného materiálu plastového dílu.

Další známý šroub, který se používá ve velkém rozsahu, • · je popsán v DE-PS 31 17 624. Tento šroub má závit vybíhající kuželovité do špičky, aby se tak usnadnilo zašroubovávání do připojovaného předmětu. Při zašroubovávání totiž vzniká přechod od menšího průměru, závitu na jeho plný průměr, takže se šroub začíná zašroubovávat jen malou silou, načež se potom při dalším zašroubovávání může dosáhnout plného rozšíření vyřezávaného závitu působením poměrně malého kroutícího momentu. Nevýhodou tohoto známého šroubu je však to, že při rozšiřování závitu podél kuželovité části závitu působí na stěny díry předmětu, do které je šroub zašroubováván, značný radiální tlak, který není možno vždy zachytit použitým materiálem předmětu. Proto byly navrhovány jiné tvary závitu .vytvořené tak, že konec závitu se nechá vybíhat ke svému konci se zmenšující se výškou poslední otáčky závitu, přičemž vrcholová hrana závitu nakonec dosáhne průměru odpovídajícího vnějšímu průměru dříku šroubu a. tedy průměru dna závitové drážky. Takové vytvoření šroubu je zveřejněno v DE-PS 40 03 374. Další známé vytvoření šroubu se závitořezným Závitem spočívá podle GB-PS 976 849 v tom, že v oblasti konce závitu, mající vnější průměr redukovaný vůči nosnému úseku závitu, jsou vytvořeny axiální drážky, které vytvářejí ze závitu skupinu ostrohranných a od sebe odsazených .zubů, majících podobné vytvoření' jako u závitových vrtáků. V důsledku tohoto svého tělesného vytvoření je šroub schopen vyřezávat závit s redukovaným vnějším průměrem a odebíraný materiál odstraňovat ve formě třísek, přičemž redukovaný závit se postupně rozšiřuje na nosné části šroubu na konečný rozměr.

Dalším úkolem vynálezu je vyřešit šroub uvedeného druhu, u kterého by vyřezávání závitu probíhalo při zamezení tvoření odebíraných třísek a závit by se měl do materiálu obrobku tvarovat tak, že se materiál závitem šroubu do jisté-míry rozděluje a vytlačuje se kontrolované do stran pro vytvoření závitové drážky.

• 9

1 ·

Tento úkol je vyřešen dalšími . konkrétními výhodnými znaky vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že konec závitu je tvořen koncovou plochou protínající poslední otáčku závitu, orientovanou šikmo k průřezu šroubu a obsahující břit ,a základnu, pokračující do patní hrany závitu mezi jedním bokem závitu a pláštěm dříku, přičemž základna probíhá v úhlu β podstatně se lišícím od 90° ke směru stoupání (v úhlu a stoupání) závitu a břit přechází do vrcholové hraný. ·

Při zavádění volného konce závitu do díry . obrobku se *zatlačuje vodicí konec poslední otáčky závitu svou koncovou plochou do materiálu obrobku, přičemž koncová plocha se díky svému úhlu β, získanému sklonem základny koncové plochy a tím odklonem břitu od vrcholové hrany závitu, zařezává do materiálu břitem, přecházejícím do vrcholové řezné hrany závitu., V důsledku toho dochází k vytlačování materiálu, který je přitom odtlačován stranou, jen v podstatě na straně koncové plochy, to znamená jen na jednu stranu boku závitu, zatímco na straně druhého boku závitu prakticky nedochází k žádnému vytlačování. Zaříznutím jedné otáčky závitu získává jeho úsek navazující na koncovou plochu potřebný volný prostor pro další zašroubovávání závitu, přičemž materiál obrobku se plně přitlačuje na bok následující otáčky závi-tu, protilehlý ke I koncově ploše. V závislosti na druhu použití působí tato skutečnost příznivě na vytrhávací síly. To vyplývá v podstatě z toho, že dělením materiálu, obrobku si materiál na straně jednoho boku závitu zachovává díky zamezenému vytlačování svoji původní strukturu a tedy vnitřní pevnost prakticky v původních hodnotách. Koncová plocha působí přitom také svým břitem jako vyřezávací nůž.

- Ve výhodném provedení vynálezu je koncová plocha vytvořena v podstatě ve tvaru trojúhelníka, jehož základna je tvořena čarou probíhající mezi základnovými body a jehož vrcholový bod je umístěn na vrcholové hraně

Koncová plocha vytvořená ve tvaru trojúhelníka je, jak již bylo uvedeno, skloněna do šikmé polohy vůči průřezu šroubu. Tato šikmá poloha,se může volit různě, totiž buď je vrcholový bod ve směru zašroubovávání odsazen dozadu vzhledem k základnové čáře nebo je předsazen kupředu před základnovou čáru. První výhodné provedení poskytuje větší volnost pro výběr tvaru koncové plochy, která tak navazuje do jisté míry na vnější plochu .poslední otáčky závitu. Při předsazení koncového vrcholového bodu kupředu tvoří koncová plocha určitou formu podříznutí konce závitů, které ovšem nemůže být voleno libovolně hluboké. Je však plocha byla prohnutá a v tomto konvexní nebo konkávní, jestliže se dosáhnout příznivějšího vytlačování matériálu, přičemž zakřivení může probíhat také ve vypouklém tvaru.

také možné, aby koncová prohnutém tvaru byla buď ukazuje, že je tím možno

Další možné vytvoření koncové plochy spočívá v tom, že koncová plocha, mající tvar přímkové šroubové plochy, vybíhá od.jednoho boku závitu a přechází na opačném straně v tečném směru do pláště dříku šroubu.

Pro usnadnění výroby šroubu probíhá koncová plocha poslední otáčky závitu ve značné délce, zejména je její délka rovna až jedné čtvrtině délky jedné otáčky závitu šroubu. V tomto případě vzniká také břit s prodlouženou délkou, jehož zařezávání do materiálu upevňovaného předmětu je usnadněno.

Orientace koncové plochy v šikmé poloze, úrčené úhlem β sevřeným se směrem stoupání závitu, má v podstatě dvě možnosti. Buď se může úhel β volit tak, že je výrazně menší než 90°, zejména je menší než 75°. V tomto případě působí na materiál obrobku tlak vyvozovaný koncovou -plochou závitu ve směru ke konci závitu, to znamená dochází ke stlačování materiálu na tak zvaný zadní bok závitu, který se nachází na straně závitu, odvrácené od jeho nosného boku. Nosným bokem ···· • · závitu je ten bok, který při působení vytrhávácí síly na šroub slouží k zachycování této síly. Tyto vytrhávácí síly probíhají v axiálním směru od konce šroubu k jeho hlavě^;a snaží se šroub v tomto směru vytrhnout z obrobku. K odvádění vytlačeného materiálu obrobku dochází na zadním boku závitu, což v podstatě znamená, že materiál obrobku zůstává na straně nosného boku závitu prakticky neovlivněný zašroubováváním šroubu a poskytuje zejména při zašroubovávání do plastu větší odpor·proti působení vytrhávacích sil než při opačné orientaci koncové plochy. Jestliže se naopak úhel β volí tak, že je výrazně větší než 90°, například větší.než 105°, vytlačuje koncová plocha materiál umístěný ve směru zašroubovávání před ní ve směru od konce šroubu, což znamená, dochází k hromadění materiálu na nosném boku závitu šroubu.

Koncová plocha může být vytvářena různými výrobními postupy, zejména beztřískovým tvářením nebo obráběním s odběrem třísek. ^ς

Přehled· obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na Výkresech, kde znázorňují obr. 1. podélný řez šroubem, obr. 2 až 10 podélné osové řezy částmi zvláštních příkladných provedení, profilů závitu, a sice obr. 2 profil závitu, zobrazený v osovém řezu šroubem, u kterého oba boky jedné otáčky závitu obsahují zlom a mezi ně se vytlačuje plast, · obr. 3 profil závitu se zlomen jen na jednom boku závitu, obr. 4 profil závitu se zlomem ' jen na jednom boku a s nesouměrným vnějším úhlem boku jedné otáčky závitu, obr. 5 obměna příkladného provedení podle obr. 4 s nesouměrně vytvořeným vnitřním úhlem boku závitu, obr. 6 profil závitu s konkávně zakřivenými souměrnými plochami boků závitu v oblasti vnitřního úhlu boku, pbr. 7 profil závitu s nesouměrně probíhajícími plochami boků závitu v oblasti vnitřního úhlu boku, obr. 8 profil závitu s rozšířením vnitřního úhlu boku závitu v oblasti paty závitu, obr. 9 obměnu příkladu z obr. 8 s konkávním rozšířením, obr. 10 profil závitu s rozšířením ploch boků závitu v oblasti paty závitu, kombinovaným s nesouměrným vnějším úhlem boku závitu, obr. 11 axonometrický pohled na šroub, jehož volný konec dříku šroubu tvoří vedení pro zašroubovávání šroubu a je ukončen rovinnou koncovou plochou, obr. 12 boční pohled na šroub, jehož závit je ukončen konvexně. vypouklou koncovou plochou, obr. 13 boční pohled na stejný šroub s · konkávně zakřivenou koncovou plochou, obr. 14 boční pohled na šroub mající základnu konce závitu, probíhající ve sklonu ke směru stoupání tak, že při zašroubovávání se materiál odtlačuje směrem ke konci šroubu, , ' .

obr. 15 stejný šroub, ale s opačně orientovanou koncovou plochou závitu, která při zašroubovávání vytlačuje materiál kolem šroubu ve směru od konce šroubu, obr. 16 boční pohled na šroub se zakřivenou plochou konce závitu, obr. 17 boční pohled na šroub s poměrně dlouhou koncovou plochou závitu, ···.,'· obr. 18 boční pohled na šroub s předsazeným koncovým bodem ' závitu, obr. 19 boční pohled na šroub s odkloněnou koncovou plochou ' * závitu a obr. 20 obměněné provedení příkladu z obr. 19.

Příklady provedení vynálezu

Na . obr..1 je znázorněn šroub vytvořený válcováním za studená, mající hlavu 1 a závitový dřík 2 opatřený závitem

2· Tvar,tohoto závitu 3 bude objasněn pomocí příkladného vytvoření jeho profilu na obr. 2. Na obr. 1 je ještě čerchovanými čarami 4. vyznačena vnitřní stěna díry v plastovém dílu. Z polohy čerchovaných čar 4 je zřejmé, že závity 3 pronikají více než jednou třetinou své výšky do materiálu neznázorněného plastového . dílu. Čerchovaná čára 4 přitom protíná závity 3. přibližně v místě zlomu 5 vytvořeného na jejich bočních plochách (obr. 2). Je však třeba poznamenat, že poloha čerchovaných čar 4, naznačujících stěny díry, může být volena i jinak, což závisí na druhu plastu, do kterého se šroub zašroubovává.

Na obr. 2 jsou schematicky znázorněny v osovém řezu dva profily závitu 3 se souměrným tvarem, přičemž z tohoto příkladu je zřejmé, že jak na bočních plochách 14, .15, tak také na bočních plochách 11, 13, tvořících boky závitu 3, jsou vytvořeny zlomy, konkrétně první zlom, 5 a druhý zlom 16. První zlom 5 i druhý zlom 16 tvoří hranice mezi vnějším bočním úhlem a. (mezi zlomem 5, 16 a vrcholem 27 závitu 3.) a vnitřním bočním úhlem £ (mezi zlomem 2, 16) a dnem 7 závitové drážky. Jak vnější boční úhel a, tak také vnitřní boční úhel £ ohraničují závit 3. souměrně. Z obr. 2 je dále zřejmé,, jak závity 3. pronikají do plastu 26 , který je materiálem neznázorněného konstrukčního dílu. Při vnikání závitu 3 do materiálu se tvoří vedle bočních ploch 14 , 16 , 11, 13 závitů 3. vály 9 materiálu. Plast 26 se přitom vytlačuje ve směru ke dnu 7 závitové drážky, přičemž díky štíhlosti profilu závitu 3 dochází jen k minimálnímu vytlačování plastu 26.. Lomy v bočních plochách 14,15, 11, 13., vytvořené přibližně v průsečících s čerchovanou čarou 4, vedou k vytváření přídavných oboustranných volných prostorů, které jsou ohraničeny na obr. 2 čárkovanými čarami 12. Každá čárkovaná čára 12 představuje myšlené pokračování profilu bočních ploch 13., 15 závitu 2 v oblasti vnitřních bočních úhlů 2· Volný prostor 10 mezi dnem 7 závitové drážky a vály 9 materiálu se díky vytvoření

zlomů na rozhraní bočních ploch 13 , 15, to znamená přechodem na menší vnitřní boční plochy 2/· příslušně zvětší.

Na obr. 3 je znázorněno další příkladné provedení tvaru profilu závitu 3, odlišující se od příkladu z obr. 2. Podle obr. 3 jsou závity 2 ^v osovém řezu vytvořeny nesouměrně, což pochází z toho, že první boční plocha 6, tvořící bok závitu 3, má v průřezu přímkový tvar až ke dnu 7 závitové drážky, zatímco druhé boční plochy 8. obsahují první zlom 5.

Obr. 4 znázorňuje další obměněné příkladné provedení šroubu z obr. 3. U obr. 4 se jedná o závit 3. v rozsahu jedné jeho otáčky, u kterého je jedna boční plocha 18 přímá a druhá boční plocha 17 probíhá se zlomem, přičemž rozdíl oproti příkladu z obr. 3 zlom je vytvořen v úseku vnějšího bočního úhlu a.

Na obr. 5 je znázorněna obměna tělesného vytvoření šroubu z obr. 4. Závity 2 zobrazené svými profily na obr. 5 jsou totiž na jedné straně opatřeny v oblasti vnitřního bočního úhlu £ konkávním zakřivením 19. Ostatní znaky tohoto závitu 2 podle obr.'5 jsou stejné jako v příkladu na obr. 4.

Závit 3, podle obr. 6 je podobný příkladu z obr. 2 a. má v tomto případě souměrně vytvořené oblasti skloněné v průřezu pod.vnějším bočním úhlem a a v oblasti^ vnitřního bočního úhlu J3 jsou vytvořena konkávně probíhající zakřivení 20,, 21.

Obr. 8 znázorňuje jinou obměnu příkladu z obr. 2. Šroub podlé obr. 8 má v oblasti paty závitu rozšíření 22., 23 , která v tomto příkladu probíhají v profilu v přímé linii. Tato rozšíření 22, 23 mohou mít také tvar konkávně prohnuté plochy. To je zobrazeno.v příkladném provedení na obr. 9, kde je zobrazen šroub se dvěma profily závitu 3., u kterých probíhá přechod do paty závitu 3 konkávními zakřiveními 24., 25

0

0000

přechodové plochy.

Obr. 10 zobrazuje vytvoření podobné příkladu z obr.

s nesouměrným vnějším bočním úhlem ct, který je úhlem boku závitu 3, přičemž přechody do paty závitu jsou vždy vytvořeny rozšířeními 22 , 23 majícími v profilu přímý tvar.

je třeba poukázat na to, že nesouměrnost v oblasti vnějšího bočního úhlu g se může vyskytovat také v oblasti vnitřního bočního úhlu 2, o kterém již byla v předchozím popisu zmínka, a který se může vztahovat popřípadě také na rozšíření, vytvořená v oblasti paty závitu.

Šroub podle vynálezu je zvláště vhodný pro měkké plasty, pro které je výhodné volit z variačního rozsahu úhlů boků závitů 3 hodnoty kolem 30°, které vytvářejí zvláště ostré profily závitů, přičemž vrcholový úhel se může zmenšit až na v _f

25°.

Obr. 11 zobrazuje šroub 31 vytvarovaný válcováním za ' studená, opatřený závitořezným závitem 3 2 , probíhajícím po délce dříku 33 šroubu 31 a ukončeným před koncem 3 4 dříku 22·

Ňa opačném konci šroubu 31, protilehlém-ke konci 3 4 , je šroub 31 opatřen hlavou 35.

Závit 32 je vytvořen po celé délce šroubu 31 ve formě fc .·.··,· .

souvislých otáček závitu, ukončených v oblasti koňce 34 dříku

3. Tento konec závitu 32 je tvořen, koncovou plochou 36, skloněnou šikmo· ke směru stoupání závitu 32 , jak je to lépe patrno z obr. 14, a mající v podstatě trojúhelníkový tvar.

Koncová plocha 36 je proložena.třemi body, z nichž dva jsou základnovými.body 37,. 38., kterými prochází základna 63 koncově plochy 36 a které se nacházejí na na plášti dříku 33, a vrcholovým bodem 39, ve kterém je ukončena vrcholová hrana závitu 22· Koncová plocha 36 plocha může být použita také

u vícechodých závitů.

Při zašroubovávání šroubu 31 do díry 41 obrobku 4 2 nebo jiného předmětu (obr. 12) přichází koncová plocha 36 (popřípadě koncová plocha 45 v příkladu na obr. 12) do kontaktu s materiálem obrobku. 42 a zatlačuje se do něj, přičemž pro umožnění zatlačování a zařezávání musí mít materiál odpovídající poddajnost. Vhodným materiálem je plast nebo jiný poměrně měkký nebo podobný materiál. Koncová plocha 36 přitom odděluje svým břítem 43 probíhajícím mezi základnovými body 37, 38 materiál obrobku 42. který se potom vytlačuje působením šikmé polohy koncové plochy 36 na stranu zadního boku 49 závitu 3_2, zatímco nedeformovaný materiál přiléhá na nosný bok 44 závitu 32 , Tímto způsobem vyřezává konec závitu 32, opatřený zobrazenou koncovou plochou 36 , maticový závit do obrobku 42, do kterého se potom zasouvají další části závitu 32 následující za koncovou plochou 36.

Koncová plocha 36 je vytvořena v příkladu podle obr. 11 ve formě rovinné ' plochy, avšak může být vytvořena také ve tvaru konvexně prohnuté plochy, jak je tomu u-koncové plochy na obr. 12,. nebo konkávně prohnuté plochy (koncová plocha na obr. 13).

Pomocí příkladů zobrazených na obr. 14 a 15 budou objasněna dvě vzájemně opačná působení šroubu.

Na obr. 14 je vyznačen úhel -a stoupáni závitu 3 2. Koncová plocha 36 závitu 32 je v tomto příkladu tak orientována, že spojnice dvou základnových bodů 37, 3 8 , tvořící základnu

63, svírá úhel J3 se směrem stoupání šroubu 48., který je menší než 90°. Tvarové vytvoření závitu 32 odpovídá v příkladném provedení podle obr. 14 vytvoření šroubů podle obr. 11 až 13. Toto tvarově vytvoření má, jak bylo vysvětleno v předchozí části, ten následek, že při zašroubovávání šroubu 48 ·· • · vytlačuje koncová plocha 36 materiál na zadní bok 49 závitu 32, který je protilehlý k nosnému boku 44 závitu 32.

,U šroubu 50 podle obr. 15 má koncová plocha 36 jinou šikmou polohu. Spojovací linie základnových bodů 37 , 38 tvoří základnu 63 koncové plochy 36 a probíhá v úhlu ke směru stoupání šroubu 50, který je větší než 90°. Při zašroubovávání šroubu 50 tlačí koncová plocha 36 materiál na stranu nosného boku . 44 závitu 32. , .

Šroub 52 zobrazený na obr. 16 je opatřen závitem 3 2 a dříkem 33 . který je ukončen pódobně jako· u šroubů podle obr. 11 až 15 v koncové ploše 53., která je v tomto příkladu ’ vytvořena ve tvaru uzavřené přímkové šroubové plochy 53.. Tato koncová plocha 53 vybíhá z boku závitu. 32, tvořícího jeho zadní bok 54. Tato koncová plocha 53. vzniká odříznutím konce ,· závitu 32 řeznou rovinou. Při odříznutí závitu 32 vzniká mezi nosným bokem 57 a koncovou plochou 53 břit 58, přecházející do vrcholové hrany 40 závitu 32.. Toto odříznutí začíná na podéíné hraně 55, která je tvořena průsečnicí řezně roviny se zadním bokem 54 závitu.32. V dalším svém průběhu přechází koncová plocha 53 v oblasti vnitřní šroubovicové průsečnice · v místě 56 do pláště dříku 3 3 , ve kterém při rovnoměrném přechodu koncové plochy 53 do pláště prakticky nevzniká žádný stupeň nebo zlom, takže v místě 56., které se pokládá za základnu koncové plochy 53, není na obr. 16 zobrazena žádná hrana. Základna koncové plochy je tak vytvořena v místě . 56 a probíhá ód konce podélné hrany 55 ve směru' ke konci břitu 58. ' _; '

Na obr. 17 je zobrazen šroub 61, který svým vytvořením odpovídá v principu příkladům z obr. li- až ~’i4. V tomto příkladu se jedná o šroub 61 se šikmo orientovanou koncovou plochou 62, která je vedena zpět tak, že její základna 64 svírá se směrem stoupání závitu 32 úhel, který je menší než ·· ·· • · · · ·* 44 4 4 »·· ····

44

4.44 4 • 4 · ·

444 444

4

4· 44

90°. Charakteristickým znakem šroubu 61 podle obr. 17 je, že koncová plocha 62 probíhá po poměrně velké délkové části . jedné otáčky závitu 32, výhodně .po délce přesahující jednu čtvrtinu celkové délky jedné otáčky závitu 3 2. Tímto vytvořením vzniká poměrně dlouhý břit,65, který usnadňuje zašroubovávání šroubu 61 zejména do tvrdších materiálů. Toto příkladné provedení přináší kromě toho výhodu spočívající v tom, že výrobní proces při výrobě šroubu 61, prováděný válcováním za studená, se zjednodušuje.

14) je umístěn zašroubovávání obr. 14). Toto bylo vysvětleno

Všechny dosud popsané šrouby podle obr. 11 až 17 jsou' z hlediska sklonu koncových ploch vytvořeny tak, že vrcholový bod koncové plochy (vrcholový bod 39 na obr, ve směru výběhu závitu 32. a také ve směru závitu 32 za základnou (základnou 63 na tělesné vytvoření umožňuje kromě jiného, jak v předchozí části, vytvoření zvláště dlouhé koncové plochy.

Na obr. 18 je zobrazen šroub 47, u kterého je šikmá poloha koncové plochy volena tak, že vrcholový bod 66 závitu 32 je předsunut ve směru zasroubovávání před čárkovaně vyznačenou základnu 67. Tento konec poslední otáčky závitu 32 je tak do jisté míry vytvořen jako podříznutý a při zasroubovávání šroubu 47 do konstrukčního dílu proniká do jeho materiálu nejprve vrcholový bod 66., přičemž při ₍tomto zařezávání se uplatňuje také břit 68.. Toto vytvoření šroubu 4 7 přináší ten důsledek, že při zašroubovávání šroubu, 47 do materiálu konstrukčního dílu působí silové vektory směřující v radiálním směru, které jsou menší než v příkladech provedení šroubů podle obr. 11 až 17. Jestliže při použití šroubu podle vynálezu záleží na tom, aby se šroub při zašroubovávání do příslušného obrobku zatěžoval co nejméně·ν radiálním směru, je vytvoření šroubu 47 podle vynálezu zvláště výhodné.

Na obr. 19 je zobrazen šroub 69, u kterého ,je pro břit

99

9 · ·

9

9 9

9 • 999 9999

9· ···· • 9 9

9 9 • 9 9

9 9 9

99

9 9 9

999 999

9

99 volen jiňý,průběh než u předchozích příkladných provedeních. Břit 71 v tomto příkladu probíhá totiž proti stoupání závitu 32 tak, že sleduje odklonění, které probíhá ve směru zmenšení úhlu stoupání závitu 32. Břit 71 je tak do jisté míry odkloněn od směru vrcholové hrany 40 ve směru k neznázorněné hlavě šroubu 69. Vedle břitu 71 je vytvořena koncová plocha 72 a výběhová plocha 73 nosného boku závitu 3 2, ve které je nosný bok 44 závitu 32 ukončen. U tohoto příkladného provedení šroubu 69 se při vnikání břitu 71 do materiálu konstrukčního dílu vytlačuje vyříznutý materiál ve směru k zadnímu boku 49 závitu 3 2.

X ₄ .

Obr. 20 znázorňuje obměnu příkladného provedení z obr.

19. Šroub 70 podle obr. 20 je opatřen závitem 32, jehož vrcholová hrana 40 přechází do břitu 74 , který má v tomto příkladu na rozdíl od šroubu 69 z příkladu na obr. 19 takové odklonění, že břit . 74 probíhá v úhlu odpovídajícím zvětšenému úhlu stoupání závitu 32. Vedle břitu 74 je vytvořena koncová plocha 7 5 a výběhová plocha 76 zádního boku závitu 3 2 , ve které je ukončen zadní bok 4 9 .závitu 3 2. V příkladném provedení podle obr. 20 se materiál vyříznutý břitem 74 vytlačuje směrem na nosný bok 44 závitu 32. ~ '

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Šroub vytvarovaný válcováním za studená a opatřený závitořezným závitem (3) pro zašroubovávání do plastu, jehož otáčky závitu (3) jsou v průřezu vytvořeny jako nožové bříty, vyznač u j í c í s e t í m , že jedna boční plo.cha (6, 8, 11, 13, 14, 15, 17, 18) závitu (3) má přibližně v jedné třetině své šířky zlom (5, 16) prohnutý směrem dovnitř a vytvářející vnější boční úhel (a) kolem 30° (mezi zlomem (5, 16) a vrcholem (27) závitu (3)) a vnitřní boční úhel (β) (mezi zlomem (5, 16) a dnem (7) závitové drážky), přičemž vnitřní boční úhel (β) je v podstatě roven nebo větší než jedna třetina vnějšího bočního úhlu (a).

2. Šroub podle nároku 1, vy z na č u j i c í s e t í m., že zlom (5) je vytvořen jen na jedné boční ploše (8) závitu ( 3 ) .

3. Šroub podle nároku 1, v y z n a č u j í c í s e t i m , že zlom (5, 16) je vytvořen vždy na obou bočních plochách (11, 13, 14, 15) závitu (3).

4. Šroub podle nároků 1 až 3, vy z na č u j ící s e tím, že vnějším bočním úhlem (a) je závit (3) ve svém osovém řezu vymezen souměrně nebo nesouměrně.

5. Šroub podle nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se t í m , že boční plóchy (11, 14) mají v oblasti vnitřního bočního úhlu (β) v axiálním řezu přímý průběh.

6. Šroub podle nároků 1 až 4, vyznačuj ící s e tím, žě boční plochy (19, 20, 21) probíhají v oblasti vnitřního bočního úhlu (β) od zlomu (5, 16) s konkávním zakřivením. , • · · ·

7. Šroub podle nároků l až 6, vy z n a č u j ící s e tím , že vnitřní boční úhel (β) ohraničuje Otáčky závitu (3) v jejich'axiálním řezu souměrně nebo nesouměrně.

8. Šroub podle nároků 1 až 7, v y z n a č uj í c í se tím, že boční plochy (11·, 14, <17, 18) přecházejí v oblasti paty závitu (3) zvětšením vnitřního bočního úhlu (β), do dna (7) závitové drážky ve formě rozšíření (22, 23, 24, 25) paty závitu (3) .

9. Šroub podle nároku 8, vyznač, u jící se tím , že rozšíření (22, 23, 24, 25) tvoří oproti vnějšímu bočnímu úhlu (a) průměrně větší úhel boku závitu (3).

u j ící ohraničeu j í c í ohraničeu j ící í (3) jsou (5, 16) u j í c i probíhají jen v části celkové délky závitu (3) šroubu.

10. Šroub podle nároku 8 nebo 9, vyznač s e t ím , že rozšíření (22, ,23) je v osovém řezu no přímkou.·

11. Šroub podle nároku 8 nebo 9, vy z n ač se t í m , že rozšíření (24, 25) je v osovém řezu no konkávní křivkou.

12. Šroub podle nároků 1 až 11, vyznač se tím, že boční plochy (11, 13, 14, 15) závitt opatřeny přibližně uprostřed své šířky zlomem . v prohnutým dovnitř.

13. Šroub podle nároků 1 až 12, vyznač set í m , že otáčky závitu (3) se zlomem (5, 16) • · · · zejména podle nároků 1 až 13, vyznačující se t í m , že konec závitu (32) je tvořen koncovou plochou (36, 45, 46, 53, 62, 72, 75) protínající poslední otáčku závitu (32), 'orientovanou šikmo k průřezu šroubu (31, 47, 48, 50, 52, 61, 69, 70) a obsahující břit (43, '58, 65, 68, 71, 74) a základnu (56, 63, 64, 67), pokračující do patní hrany (60) závitu (32) mezi jedním bokem (49, 54) závitu (32) a pláštěm dříku (33), přičemž základna (56, 63, 64, 67) probíhá v úhlu (β) podstatně se lišícím od 90° ke směru stoupáni ( úhlu α stoupání) závitu (32) a břit (43, 58,.65, 68, '71, 74) přechází do vrcholově hrany (40).

14. Šroub (31, 47, 48, 50, 52, 61, 69, 70) se závitořezným závitem (32), ukončeným před koncem jeho dříku ( 33) tak, že volný konec (34) dříku (33) vytváří vedení pro zašroubovávání šroubu (31, 47, 48, 50, 52, 61, 69, 70) do díry (41),

15. Šroub podle nároku 14, vy z n a c u jí c í s e t í m , že koncová plocha (36) je vytvořena v podstatě ve tvaru trojúhelníka, jehož základna (63) je tvořena čarou probíhající’ mezi základnovými body (37, 38) a jehož vrcholový bod (39) je umístěn na vrcholové hraně (40).

'

16. Šroub podle nároku 15, vy z n a č u tím, že šikmá poloha koncové plochy je vrcholový bod (39) je ve směru zašroubovávání vzhledem k základnové čáře. .

jící se volena tak, že odsazen dozadu

17. Šroub podle nároků 15, vyznačující se tím , že šikmá poloha koncové plochy je volena tak,, že vrcholový bod (66) je ve směru zašroubovávání předsazen kupředu před základnovou čáru.

18. Šroub podle nároků 14 až 17, vy z n ač u j í c í s e. t í m , že koncová plocha (36) je rovinná.

19. Šroub podle nároků 14 t í m , že koncová plocha až 1 i, v y z. n a č u j (45, 46) je prohnutá.

ící • ·

20. Šroub podle nároků 14 až 19, vyznačující se tím', že koncová plocha (53), mající tvar přímkové šroubové plochy, vybíhá od jednoho boku (54) závitu (32) a přechází v tečném směru do pláště dříku (33) šroubu.

21. Šroub podle nároků 14 až 20, vyznačuj ící $ se -t í m. , že koncová plocha* (62) probíhá v délce rovné alespoň jedné čtvrtině otáčky závitu (32).

22. Šroub podle nároků 14 až 21, vyznačující se tím, že čára procházející základnovými body (37, 38) probíhá v úhlu (β), který je menši než 90°.

23. Šroub podle nároků 14 až 21, vyznačuj ící se tím, že čára procházející základnovými body (37, 38) probíhá v úhlu (β), který je.větší než 90°.

24. Šroub podle nároků 14 až 23, v y z na ču j.í c í setím , že koncová plocha (72, 75) je vytvořena tak, že na ní vytvořený břit (71, 74) je odkloněn od směru stoupání závitu (32).

25. Šroub podle nároku 24, vyznačující se tím, že odklonění probíhá ve směru odpovídajícím zmenšenému úhlu stoupání závitu (32). (obr. 19)

26.. . Šroub podle nároku 24, vyznačující s e tím, že odklonění probíhá ve směru odpovídajícím zvětšenému úhlu stoupání závitu (32). (obr. 20)