NO842746L - Skrue - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en skrue for anvendelse i tre, plate

av partikler, plast eller i metall.

Mange ulike utførelser.av skruespisser og skruegjengekonfigu-rasjoner er selvfølgelig vel kjent. Spesielt er det kjent å tilveiebringe en treskrue hvor skruelinjevinkelen til gjengene er mellom 14° og 16°, og hvor den omsluttende vinkel på gjengeprofilet på toppen av gjengen er 50°. Det er kjent å tilveiebringe en slik skrue med en dobbel gjenge for å gi en dobbelt-start som letter den begynnende innfestning i tre.

Det er også kjent fra britisk patent 1357720 å tilveiebringe

en selvgjengende skrue som har en enkelt- eller flertrinns spiralformet gjenge, hvor den omsluttende vinkelen .på: gjengeprofilet ved dens topp er 4 0°, men hvor symmetriaksen til gjengeprofilet er ved en vinkel mot skruehodet ved i det minste 5° fra normalen til skruens akse. En slik type selvgjengende skrue er også kjent for anvendelse i kartong og er forsynt med en skruelinjevinkel på mellom 10° og 12°.

Videre er det kjent fra britisk patent 1564904 å tilveiebringe en selvgjengende skrue som har en skruelinjevinkel på gjengene mellom 17° og 19° og en omsluttende vinkel på gjengeprof.ilet ved dets topp på mellom 45° og 55°. Selv om en slik skrue sies å være anvendbar i både metall- og plastmaterialer, sies det ikke at den er anvendbar som treskrue, og spesifikasjonen i dette patent 1564904 hevder at de ovenfor nevnte grenser på skruelinjevinkelen og gjengens toppvinkel er kritiske.

Den tradisjonelle fremgangsmåten for å tilvirke skruer ved å skjære gjenger har i hovedsak blitt erstattet med någjeldende produksjonsmåter, som involverer å valse en gjenge på skaftet av et sylindrisk metallemne med hode. En slik valseoperasjon frembringer en gjengetoppdiameter større enn diameteren på

det opprinnelige emne, slik at for å oppnå en bestemt gjengetoppdiameter, startes det med en mindre emnediameter. Dette etterlater enhver ugjenget del av skaftet med en mindre

diameter enn gjengetoppdiameteren, og slike skruer er kjent i faget som smalskaftede skruer.

En smalskaftet skrue er beskrevet i britisk patent 2072781,

men denne spesifikasjonen er spesielt opptatt av tilveiebring-elsen av en forstørret monteringskrave straks under hodet på skruen.

Det er et mål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret skrue som i kraft av sin spesielle skrueform vil være i stand til fordelaktig påføring som en treskrue for bruk i tre eller plast, eller som en selvgjengende skrue for bruk i metaller.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt en herdet stålskrue som har et hode i den ene enden, en entringsdel i den andre enden og en gjengeskaftdel som strekker seg fra entringsdelen mot hodet, kjennetegnet ved at gjengeprofilet er spiralformet, hvor skruelinjevinkelen er 20° eller mer, den omsluttende vinkelen av gjengeprofilet ved dets topp er 40° eller mindre og gjengeprofilet er symmetrisk omkring en akse normalt på lengdeaksen av skruen.

Den nevnte skruelinjevinkelen for gjengen ligger hensiktsmessig mellom 20° og 25°, og den omsluttende vinkelen ligger hensiktsmessig mellom 30° og 40°. Fortrinnsvis er skruelinjevinkelen i hovedsak lik 2 0°, og den omsluttende vinkelen er i hovedsak lik 40?.

Den gjengede skaftdelen kan strekke seg fra entringsdelen til en stilling like inntil undersiden av hodet eller kan avslutte i noen avstand fra hodet for å tilveiebringe en ugjenget .;.. skaftdel av en mindre diameter enn gjengediameteren av den gjengede delen avhengig av den totale lengden på skruen og type skrue.

Gjengen innbefatter hensiktsmessig en dobbelttrinns gjenge

og er hensiktsmessig hurtig stigende til full gjengetoppdiameter fra entringsdelen av skruen. Entringsdelen av skruen kan innbefatte en konisk spiss eller kan være en stump ende, og den gjengede delen kan strekke seg til en stilling inntil enden av entringsdelen. En gjenget entringsdel kan innbefatte en konisk ugjenget spiss, hvor den omsluttede vinkelen av den ugjengede spissen er i hovedsak lik 30°.

Diameteren på skaftet ved basisen av gjengen ligger hensiktsmessig innenfor området av 60 I - 70 I av gjengetoppdiameteren.

En stigende ugjenget monteringsdel eller krave kan forsynes umiddelbart under skruehodet, idet den har en diameter i det vesentlige lik :gjengetoppdiameteren.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil komme frem fra den følgende beskrivelsen gitt her kun som et eksempel med henvisninger til de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 er en sideprojeksjon av en forsenket skrue i samsvar med oppfinnelsen, hvor hodet er forsynt med en drivforsenk-ning,

fig. 2 er en sideprojeksjon av hodet og den ugjengede skaftdelen av en forsenket skrue,.Mik den vist i fig. 1, men har et tverrspor på hodet,

fig. 3 er en forstørret tverrsnittsdetalj av gjengeprofilet, og

fig. 4 er et diagram som viser sammenhengen mellom torsjons-fastheten og den-nominelle,.skmediameteren: i(s_kruemålei.;l- ;fQr, herdede...og ikke ..herdede... skruer.

Skruen som er vist på tegningen er tilvirket av et sylindrisk metallemne, vanligvis av et lavkarbonstål, som selv er klippet til lengder fra en virerull og så kaldsmidd hodet. Skruen innbefatter en ugjenget skaftdel 10 samsvarende med diameteren på emnet med hodet inntil hvor en valset gjengedel 12 strekker seg mot entringsdelen 14 av skruen. På den.andre enden av skruen er det forsynt et hode 16, vist her som et forsenket hode, og har enten en drivende fordypning (fig. 1) eller et tverrspor (fig. 2). i seg for drivende inngrep med et drivende verktøy. Det vil være fordelaktig, avhengig av lengden og på-før ingsbehovet, at den gjengede delen 12 kan strekke seg nesten opp til undersiden av hodet 16 fra entringsdelen 14.

Entringsdelen 14 av skruen innbefatter en ugjenget, konisk spiss som har en omsluttende vinkel i det vesentlige lik 30°, fra hvilken en hurtig stigende totrinns spiralformet gjenge strekker seg over den gjengede delen 12 til den ugjengede delen 10 av skaftet. I dette eksemplet er gjengeprofilet forsynt med bratte, vinklede flanker 20 for å definere derimellom en omsluttende vinkel til gjengeprofilet ved dens topp som er i det vesentlige lik 40° med kanten av gjengen ved toppen, idet den har en maksimal tykkelse på 0,2 mm. Skruelinjevinkelen på den spiralformede gjengen, i dette eksemplet, er i det vesentlige lik 20°, og gjengeprofilet er symmetrisk omkring en akse normalt på lengdeaksen av skruen.

I samsvar med oppfinnelsen er skruelinjevinkelen til gjengen alltid 20° eller større, men ligger fortrinnsvis innenfor området av 20° - 25°, mens den omsluttende vinkelen av gjengeprof ilet ved toppen alltid er 4 0° eller mindre, og hensiktsmessig i området 3 0° - 4 0°. Det er funnet at i bruk tilveie-bringelsen av en lav omsluttende vinkel på toppen i kombina-sjon med høy skruelinjevinkel på gjengen letter stort inn-settelsen av skruen ved å redusere innsetningsmomentet som må påføres. Sammenligningsprøver har blitt utført på 20,5 mm skruemål med nr. 10 på gjengelæret drevet inn i bøketre til en dybde på 3 0,5 mm, idet det anvendes et styrehull i treet på 3,2 mm diameter. Alle skruene som ble brukt i prøvene var blankforsinkede og settherdet og var ikke forsynt med noe lav-friksjonsbelegg. Resultatene fra prøvene er satt i tabell under, som viser at skruen ifølge oppfinnelsen, som var forsynt med en totrinns gjenge og.har en 20° skruelinjevinkel og 40° omsluttende toppvinkel, resulterte i et vesentlig lavere inn-setningsmoment enn det som var nødvendig for å drive de kjente skrueformer *

Prøver har også vært utført på innsetningshastigheten på skruene beskrevet ovenfor målt ved antall omdreininger som trengs for å fullstendig påføre skruen, dvs. for å nedgrave det forsenkede hodet i treet.

En skrue kan tilvirkes i samsvar med oppfinnelsen ved konvensjonell kaldsmiing av hodet og gjengevalsingsteknikker, og det vil verdsettes at skruen kan ha et tverrspor eller for-senkning i sitt hode, og at et slikt hode kan anta en egnet form. Skruen i samsvar med foreliggende oppfinnelse er hensiktsmessig tilveiebragt med en totrinns gjenge, hvilken gjenge kan strekke seg fra den ugjengede skaftdelen 10 enten til enden av eller til starten av entringsdelen 14. Selv om det spesifikke eksemplet beskrevet i det foranstående er forsynt med en entringsdel innbefattende en konisk ugjenget spiss, kan en slik entringsdel gjenges til enden av denne og kan enten løpe ut i en spiss eller kan innbefatte en relativt stump ende.

Som nevnt i det foregående, trenger ikke skruen å være forsynt med den ugjengede skaftdelen 10, hvorved den gjengede delen 12 kan strekke seg fra entringsdelen 14 og hovedsakelig opp til undersiden av hodet 16. Også en forhøyet ugjenget monteringsdel i form av en sylindrisk eller frustokonisk krave kan tilveiebringes straks under skruehodet 16, idet en slik krave har en maksimal diameter i hovedsak lik gjengetoppdiameteren på delen 12.

I skruen av den foreliggende oppfinnelsen ligger diameteren på skaftet ved basisen av gjengen hensiktsmessig innenfor området av 60%- 70% av gjengetoppdiameteren, avhengig av skruemålnummeret som følger:

Skruer fremstilt i samsvar med oppfinnelsen er alltid herdet, enten settherdet eller gjennomherdet, for å gi dem tilstrek-kelig torsjonsfasthet for anvendelse i deres ulike anvendel-sesområder, dvs. i både hardt og mykt tre, platematerialer frembragt av mennesker, plast eller metaller. Det er selv-følgelig konvensjonell praksis å herde selvgjengende skruer, men treskruer er vanligvis ikke herdet, og referanser kan finnes i fig. 4, som viser sammenhengen mellom torsjonsfast-heten og nominell skruediameter (dvs. skruemålnummer) for herdede og ikke herdede skruer.

Claims (13)

1. Herdet stålskrue som har et.hode (16) i den ene enden, en entringsdel (14) ved den andre enden og en gjenget skaftdel (12) som strekker seg fra entringsdelen mot hodet, karakterisert ved at gjengeprof ilet er av skrueform, hvor skruelinjevinkelen er 20° eller mer, den omsluttende vinkelen på gjengeprofilet ved dens topp er 40° eller mindre, og gjengeprofilet er symmetrisk omkring en akse normalt på lengdeaksen av skruen.

2. Skrue ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte skruelinjevinkelen på gjengen er mellom 20° og 25°, og den omsluttende vinkelen er mellom 30° og 40°.

3. Skrue ifølge krav 2, karakterisert ved at skruelinjevinkelen er i hovedsak lik 20° og den omsluttende vinkelen er i hovedsak lik 40°.

4. Skrue ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at gjengen innbefatter en totrinns gjenge.

5. Skrue ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den gjengede skaftdelen (12) av denne strekker seg til enden av entringsdelen (14) .

6. Skrue ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den gjengede skaftdelen (12) av denne strekker seg til begynnelsen av entringsdelen (14) .

7. Skrue ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at entringsdelen (14) er konisk.

8. Skrue ifølge krav 7, karakterisert ved at gjengen stiger hurtig fra den koniske entringsdelen (14) til den fulle gjengetoppdiameteren.

9. Skrue ifølge krav 8, karakterisert ved at den koniske entringsdelen (14) innbefatter en konisk, ugjenget spiss.

10. Skrue ifølge krav 9, karakterisert ved at den omsluttende vinkelen av den koniske, ugjengede spissen er i hovedsak lik 30°.

11. Skrue ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at en ugjenget skaftdel (10) er. tilveiebragt mellom den gjengede delen (12) og hodet (16) , idet diameteren av delen .(10) ; ér] mindre, enn.-..toppdiameteren på ..den..gjengede delen...(.12,)........

12. Skrue ifølge et hvilket som helst av kravene 1 - 10, karakterisert ved at den gjengede delen (12) strekker seg fra entringsdelen (14) i hovedsak opp til undersiden av hodet (16).

13. Skrue ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at en forøket ugjenget monteringsdel er tilveiebragt straks under hodet (16) , idet delen har en maksimal diameter i hovedsak lik toppdiameteren på den gjengede delen (12).