EA000336B1 - Винт для закрепления металлических или пластмассовых профилей или плит на основании - Google Patents

Description

Изобретение относится к винту для закрепления металлических или пластмассовых профилей или плит на основании, состоящему из хвостовика с просверливающим участком и резьбовым участком, а также с участком для приложения силы завинчивающего инструмента.

Как раз при закреплении профилей или плит на основании возникают значительные проблемы, заключающиеся в том, что они должны закрепляться в плотно прижатом к основанию положении. Если сравнительно жесткие профили или плиты при определенных обстоятельствах дополнительно перекошены или имеют продольное скручивание, эти негативные воздействия еще более усиливаются. В этом случае, как правило, нельзя работать с ограничителем по длине у завинчивающего инструмента. Даже при применении динамометрических сцеплений возникают проблемы с моментом отключения, так как вращающий момент после наложения головки винта на подлежащий закреплению профиль соответствующим образом повышается и при этом вызывает отключение завинчивающего инструмента. Прекращение дальнейшего движения завинчивания осуществляется тогда также независимо от того, прилегает ли подлежащий закреплению металлический и/или пластмассовый профиль или плита к основанию.

Поэтому задачей изобретения является создание винта вышеупомянутого типа, при применении которого подлежащий закреплению профиль или подлежащая закреплению плита в окончательно установленном положении плотно прилегает к основанию.

Согласно изобретению это достигается за счет того, что участок хвостовика, примыкающий к участку для приложения силы, выполнен конусно расширяющимся в направлении участка для приложения силы, и что диаметр конца конусного хвостовика, близкого к участку для приложения силы, больше, чем диаметр просверленного отверстия под винт в подлежащем закреплению профиле, и поэтому также больше, чем диаметр просверливающего участка.

Признаки согласно изобретению позволяют уже при ввинчивании винта на один или несколько оборотов предварительно притянуть подлежащий закреплению металлический и/или пластмассовый профиль в направлении основания и тем самым, прижать его к основанию. Конусный участок хвостовика, следующий за головкой винта, за счет трения взаимодействует с просверленным отверстием и оказывает силовое воздействие за счет конусного выполнения в направлении ввинчивания к подлежащему закреплению профилю.

При этом можно очень просто отрегулировать соответствующее динамометрическое сцепление таким образом, что оно размыкается только при достаточно большом вращающем моменте. К этому моменту времени подлежащий закреплению профиль под действием конусного участка уже настолько плотно прижат к основанию, что речь идет только о том, чтобы выключить завинчивающий инструмент при достижении соответствующего вращающего момента.

В результате воздействия конусного участка на стенки отверстия обеспечивается помимо прочего чрезвычайно хорошее предохранение от вращения в обратную сторону. Поверхность конусного участка находится практически в соединении со стенкой отверстия по посадке с заданным допуском, причем, кроме того, именно в случае соответствующих перекошенных или скрученных профилей последние имеют стремление вернуться в свое исходное положение. Благодаря этому всегда имеется дополнительная пружинящая нагрузка на винт, которая усиливает защиту от вращения в обратную сторону, особенно с учетом воздействия конусного участка.

Само собой разумеется, что конусный участок должен начинаться от хвостовика или от участка, не имеющего резьбы, потому что этот конусный участок должен, следуя за хвостовиком, очень просто вводиться в просверленное отверстие в закрепляемом профиле. Но вслед за этим также требуется, чтобы конусный участок мог максимально быстро и эффективно входить во взаимодействие со стенкой просверленного отверстия для того, чтобы обеспечить оптимальное предварительное осевое натяжение. Таким образом, на сравнительно коротком участке завинчивания винта создается момент затягивания и тем самым осевое предварительное притягивание подлежащего закреплению профиля, прежде чем будет окончательно завершен процесс завинчивания винта.

Конусный участок способствует также тому, чтобы обеспечить оптимальные закрепления на основании и в том случае, если оно выполнено из тонкого листа или других тонких материалов. Так как конусный участок представляет собой практически разъединитель при соответствующем повышении вращающего момента, не может произойти перекручивания резьбы в основании.

Уже известен винт (DE-OS 21 57 212), у которого на головной части хвостовика имеется конусный участок, образующий утолщение для упрочнения хвостовика, как компенсация паза под отвертку. Помимо этого на нижней стороне головки известного винта имеются режущие кромки для того, чтобы вырезать выемки в заготовке и таким образом утопить головку винта в заготовке.

Кроме того, известно крепежное устройство (DE-OS 22 38 191), состоящее всегда из винта и гайки. Винт втягивается в отверстие путем затягивания гайки, но не вращается. При этом конусный участок винта имеет такие размеры, что сила трения, возникающая при затягивании гайки, предотвращает вращение хвостовика в отверстии. За счет этого трения не происходит отключение завинчивающего инструмента, который может отключаться в зависимости от величины вращающего момента.

В другом известном винте (DE 4019 157 С1) в зоне головки винта имеется профилирование, внедряющееся в материал подкладки, для того чтобы при непосредственном контакте с подкладкой внезапно резко повысить вращающий момент винта. К этому эффекту стремятся в случае завинчивания винтов в основание с невысокой прочностью на вытягивание, например, из газобетона. При применении в соответствии с изобретением винта не стремятся, ни к этому эффекту, ни к соответствующему профилированию. Более того, используется увеличивающееся трение между конусным участком и просверленным отверстием, для того чтобы отключить завинчивающий инструмент, зависящий от вращающего момента.

Кроме того, согласно изобретению предлагается, чтобы конусный участок хвостовика был направлен непосредственно до участка приложения силы или до нижней стороны участка для приложения силы, выполненного в виде головки винта. За счет этого обеспечивается постоянная раздача отверстия, вплоть до окончательной установки винта на место. При этом также создается постоянно возрастающий вращающий момент, который может определяться завинчивающим инструментом с регулируемой реакцией отключения.

При этом особенно необходимо учитывать, что отключение вращающим моментом должно осуществляться абсолютно точно, так как в случае слишком позднего отключения при определенных обстоятельствах может произойти разрушение резьбового сцепления в основании, вследствие чего закрепление само по себе становится неэффективным.

Кроме того, может быть предпочтительным, если диаметр конца конусного участка хвостовика, близкого к участку для приложения силы, больше, чем наружный диаметр резьбового участка хвостовика. Так как винт снабжен сверлящим участком и поэтому сам выполняет сквозное отверстие в подлежащем закреплению профиле, а также отверстие в основании, само собой разумеется, что резьбовой участок проходит насквозь через подлежащий закреплению профиль. Тагам образом, в просверленном отверстии подлежащего закреплению профиля или плиты, в первую очередь, нарезается соответствующая резьба, причем предварительное притягивание должно создаваться конусным участком в отверстии с резьбой на подлежащем закреплению профиле. Таким образом, образованные витки резьбы опять, практически, продавливаются или сплющиваются конусным участком, причем, вследствие этого, трение конусного участка по стенке отверстия, по меньшей мере, на первой паре оборотов меньше, чем если бы имелась гладкая стенка отверстия.

Как раз тогда, когда происходит точная установка винта на всю длину, т.е. участок для приложения силы, выполненный в виде головки винта, точно должен прилегать к поверхности подлежащего закреплению профиля или подлежащей закреплению плиты, можно дополнительно предусмотреть, чтобы выполненный в виде головки винта участок для приложения силы имел на своей нижней стороне выступы и/или углубления. Это позволит отрегулировать динамометрическое сцепление завинчивающего инструмента таким образом, чтобы оно разъединялось не при воздействии конусного участка, а лишь тогда, когда произойдет внезапное сильное повышение вращающего момента под действием выступов и/или углублений, имеющихся на нижней стороне головки винта, если, тагам образом, головка винта будет прилегать по всей площади к закрепляемому профилю или закрепляемой плите. За счет предыдущего воздействия конусного участка, закрепляемый профиль или закрепляемая плита уже плотно прижата к основанию, поэтому остается только отключить завинчивающий инструмент путем соответствующего, более сильного повышения вращающего момента.

Другие признаки изобретения и особые преимущества поясняются более подробно в нижеследующем описании с помощью чертежей.

На фиг.1 показан винт согласно изобретению;

на фиг.2 - разрез по линии II-II на фиг. 1; на фиг.З - разрез участка винта, обозначенного III, на фиг. 1;

на фиг.4 - разрез винта через крепежную насадку винта согласно изобретению, где профили подлежат закреплению на твердом основании;

на фиг. 5 - вид на часть винта в процессе завинчивания со сквозным участком в закрепляемом профиле;

на фиг.6 - вид на часть установленного на место винта, причем показан участок закрепляемого профиля, непосредственно охватывающий винт.

Винт 1 согласно изобретению состоит из хвостовика 2 и участка для приложения силы, выполненного в виде головки 3 винта. Хвостовик 2 имеет на одном из своих концов просверливающий участок 4 и, кроме того, снабжен резьбовым участком 5. Участок 6 хвостовика 2, примыкающий к головке 3 винта, выполнен конусно-расширяющимся в направлении к головке 3 винта. Г оловка 3 винта имеет на своей нижней стороне 7 выступы 8 и/или углубления 9. Выступы 8 и/или углубления 9 могут быть выполнены в форме ребер, канавок, волнообразных ребер, насечек, отдельных заострений, ребер в форме зубьев пилы или т.п. Речь идет о том, чтобы при ввинчивании винта создать постоянно и, в случае необходимости, внезапно экстремально повышающуюся нагрузку вращающим моментом, вызывающую в нужный момент времени отключение завинчивающего инструмента с соответствующим динамометрическим сцеплением. При этом не имеет значения, реагирует ли это динамометрическое сцепление механически или электронным образом, или применяется гидравлическое регулирующее устройство.

Конусный участок 6 хвостовика 2 доходит непосредственно до нижней стороны 7 головки 3 винта. Диаметр DK конца конусного участка 6, близкого к головке винта, выполнен большим, чем диаметр отверстия 14, воспринимающего винт 1, просверленного в подлежащем закреплению профиле 10. В соответствии с этим, диаметр DR, само собой разумеется, также больше, чем диаметр DB просверленного участка 4. Для достижения соответствующего оптимального эффекта, диаметр DK конца конусного участка 6, близкого к головке винта, выполнен большим, чем наружный диаметр DG резьбового участка 5 на хвостовике 2. Винт 1 служит для закрепления профилей 10 на основании 11, как это можно видеть, например, на фиг.4. В представленном на чертеже изображении металлические профили, например, алюминиевые профили закрепляются на основании 11, которое также выполнено из металлических профилей, например, алюминиевых или стальных профилей. В подлежащих закреплению профилях 10 могут быть выполнены соответствующие выемки или продольные канавки 12, причем в канавках 12 осуществляется закрепление. За счет этого в готовом состоянии головки 3 винтов расположены утопленными относительно наружной поверхности 13. Винт, выполненный согласно изобретению, может также применяться для закрепления профилей из пластмассы на соответствующем основании 11 из пластмассовых профилей или из металлических профилей.

Как показано на фиг.4, 5 и 6, при ввинчивании винта 1 вначале с помощью просверливающего участка 4 в закрепляемом профиле 10 изготавливается отверстие 14. Резьбовой участок 5, следующий за просверливающим участком 4, формирует затем соответствующую резьбу 15 в просверленном отверстии 14 на закрепляемом профиле 10. Вслед за этим, просверливающий участок 4 входит в контакт с основанием 11 и просверливает там соответствующее отверстие, в котором затем снова может формироваться резьбовой участок 5. В твердом основании 11 резьбовой участок 5 осуществляет соответствующее механическое закрепление. Непосредственно после изготовления в твердом основании 11 отверстия, в работу вступает конусный участок 6 на конце хвостовика 2, близкого к головке, причем конусный участок 6 прижимается к резьбе 15, выполненной на стенке просверленного отверстия 14, или к стенке просверленного отверстия 14. За счет конусного выполнения участка 6 профиль 10, подлежащий закреплению, притягивается во время процесса завинчивания винта в направлении 16 завинчивания, благодаря чему нижние участки 17 подлежащего закреплению профиля 10 прочно прижимаются к верхней стороне 18 основания 11. Тагам образом, в осевом направлении создается соответствующий момент затягивания, вследствие чего подлежащие закреплению профили 10 всегда прочно и надежно прижимаются к твердому основанию 11 и прилегают по всей поверхности к нему. И даже в случае если профили 10 перекошены или скручены, обеспечивается надлежащее прилегание профилей.

Кроме того, из фиг.6 видно, что за счет воздействия конусного участка 6, на нижней стороне просверливаемого отверстия 14 может происходить выпрессовывание материала, вследствие чего образуется практически круговой выступ 19. За счет вытеснения материала конусным участком 6, в зависимости от материала закрепляемого профиля 10, получается меньшее или большее деформирование или его вообще не происходит.

При применении такого вида - где следует обращать внимание на точную посадку по глубине - нужно лишь обеспечить, чтобы за счет применяемого конусного участка обеспечивался соответствующий эффект затягивания, и за счет применения головки винта с соответствующими выступами и/или углублениями на нижней стороне происходило внезапное повышение вращающего момента.

Могло бы быть возможным, чтобы конусный участок 6 был направлен нс непосредственно к нижней стороне 7 головки винта, а чтобы к этому конусному участку 6 примыкал, например, короткий цилиндрический участок, переходящий в нижнюю сторону 7 головки 3 винта. Соответствующий прием материала при надавливании конусным участком 6 был бы возможным, если бы на нижней стороне 7 головки 3 винта имелась круговая канавка. Несмотря на это тогда еще можно предусмотреть в соответствующей кольцеобразной зоне на нижней стороне 7 головки 3 винта выступы и/или углубления для того, чтобы могло произойти необходимое внезапное повышение вращающего момента.

На чертеже представлен винт с цилиндрической головкой 3. В этой головке винта имеется центральное отверстие 20 для ввода завинчивающего инструмента. В рамках изобретения является возможным выполнение, также по типу и образу согласно изобретению винтов с соответствующим внешним участком приложения силы, и вместо цилиндрической формы головки винта 3 можно выполнить головку винта в виде потайной головки.

Если не требуется точной посадки по глубине винта, т.е. если такие винты после соответствующей установки должны закрываться элементами обшивки или т.п. элементами или если у завинчивающего инструмента имеются точные возможности регулирования, которые при достижении гладкой нижней стороны головки винта могут вызывать внезапное отключение завинчивающего инструмента, то в этом случае нет необходимости в выполнении на нижней стороне головки винта выступов и углублений.

Если для установки винта просто достаточно создать соответствующий высокий момент вращения для того, чтобы включить завинчивающий инструмент, то является достаточным только одного конусного участка 6, и совсем нет необходимости в головке винта. Тогда следует просто выполнить соответствующий участок приложения силы, причем этот участок приложения силы может быть выполнен как внутренний, так и как внешний участок приложения силы. Такой винт мог бы, например, выполняться с наружным шестигранником или внутренним шестигранником или другими внутренними или наружными участками приложения силы. Участки приложения силы в этом случае могут быть по диаметру равными или меньшими или также незначительно большими, чем соответствующий конец конусного участка 6.

За счет большого повышения вращающего момента при воздействии конусного участка с надежностью обеспечивается отключение завинчивающего инструмента, прежде чем может произойти повреждение резьбы в основании, благодаря чему винт согласно изобретению таким же предпочтительным образом может применяться при тонких листах или вообще в случае основания из тонкого материала. За счет конусного участка обеспечивается также соот-

ветствующее предохранение от поворота в обратную сторону.

Claims (4)

1. Винт для закрепления металлических и/или пластмассовых профилей или плит на основании, состоящий из хвостовика с просверливающим участком и резьбовым участком, а также с участком для приложения силы завинчивающего инструмента, отличающийся тем, что участок (6) хвостовика (2), примыкающий к участку для приложения силы, выполнен конусно расширяющимся в направлении участка для приложения силы и что диаметр (DK) конца конусного участка (6) хвостовика (2), близкого к участку для приложения силы, больше, чем диаметр просверленного отверстия (14) в подлежащем закреплению профиле (10), в которое вставляется винт (1), и поэтому также больше, чем диаметр (DB) просверливающего участка (4).

2. Винт по п.1, отличающийся тем, что конусный участок (6) хвостовика (2) направлен непосредственно к участку для приложения силы или к нижней стороне (7) участка для приложения силы, выполненного в виде головки (3) винта.

3. Винт по п.1, отличающийся тем, что диаметр (DK) конца конусного участка (6) хвостовика (2), близкого к участку для приложения силы, больше, чем наружный диаметр (DG) резьбового участка (5) хвостовика (2).

4. Винт по п.1, отличающийся тем, что выполненный в виде головки (3) винта участок для приложения силы имеет на своей нижней стороне (7) выступы (8) и/или углубления (9).