PL185441B1

PL185441B1 - Śruba do mocowania na podłożu profili metalowych i/lub z tworzywa sztucznego lub płyt

Info

Publication number: PL185441B1
Application number: PL97332608A
Authority: PL
Inventors: Erich Palm
Original assignee: Sfs Ind Holding Ag
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2003-05-30
Also published as: CA2268947A1; US6179538B1; JP2000507680A; HUP0000239A2; HU222313B1; SK38199A3; DE19644507C2; NO991940L; BR9713265A; PL332608A1; EA199900406A1; EP0932771B1; TR199900899T2; EA001018B1; CZ293302B6; CN1234100A; WO1998019071A1; IL129540A; HUP0000239A3; ATE221963T1

Description

Przedmiotem wynalazku jest śruba do mocowania na podłożu profili metalowych i/lub z tworzywa sztucznego lub płyt, posiadająca trzonek i odcinek nagwintowany oraz odcinek uchwytowy do osadzenia narzędzia wkręcającego.

Przy mocowaniu profili lub płyt na podłożu powstają inne problemy, aniżeli sama konieczność trwałego zamocowania tych profili lub płyt w stanie dociśniętym do podłoża. Jeżeli stosunkowo sztywne profile lub płyty są ewentualnie dodatkowo jeszcze wykrzywione lub wzdłużnie zwichrowane, wtedy te negatywne oddziaływania zwiększają się. W takim przypadku nie można z reguły pracować z uderzeniem wgłębnym przy narzędziu wkręcającym. Nawet przy zastosowaniu sprzęgieł dynamometrycznych pojawiają się problemy z momentem odłączenia, ponieważ po przyłożeniu łba śruby do mocowanego profilu moment obrotowy odpowiednio wzrasta i tym samym powoduje odłączenie narzędzia wkręcającego. Wyłączenie dalszych ruchów wkręcających następuje wtedy także niezależnie od tego, czy obecnie mocowany profil z metalu i/lub tworzywa sztucznego albo płyta przylega do podłoża czy też nie.

Celem więc niniejszego wynalazku jest opracowanie śruby w rodzaju opisanym na wstępie, przy której zastosowaniu mocowany profil lub mocowana płyta w ostatecznie osadzonym stanie całkowicie przylega do podłoża i umożliwia zależne od momentu obrotowego wyłączenie narzędzia wkręcającego.

Cel powyższy został zrealizowany dzięki rozwiązaniu konstrukcyjnemu śruby do mocowania na podłożu profili metalowych i/lub z tworzywa sztucznego lub płyt zgodnie z niniejszym wynalazkiem, której istota polega na tym, że przylegający do odcinka uchwytowego odcinek trzonka jest w sposób ciągły rozszerzony w kierunku tego odcinka uchwytowego stożkowo, stopniowo stożkowo lub też w przekroju według krzywej, przy czym średnica końca rozszerzającego się odcinka trzonka jest w pobliżu odcinka uchwytowego większa, niż średnica mieszczącego śrubę otworu, umieszczonego w mocowanym profilu a tym samym także większa, aniżeli średnica rdzenia odcinka gwintowanego śruby.

Dzięki tym cechom według wynalazku przy wkręcaniu śruby już po jednym lub więcej obrotach powoduje się, że mocowany profil z metalu i/lub tworzywa sztucznego zostaje w kierunku podłoża wstępnie naprężony i dociśnięty do tego podłoża. W wyniku odpowiedniego tarcia w otworze i stożkowego ukształtowania, rozszerzający się odcinek trzonka powoduje wywieranie siły na mocowany profil w kierunku wkręcania.

Proste jest przy tym odpowiednie nastawienie sprzęgła dynamometrycznego w ten sposób, że zostaje ono zwolnione dopiero przy odpowiednio dużym momencie obrotowym. Do tego momentu mocowany profil jest dociskany całkowicie do podłoża przez oddziaływanie rozszerzającego się odcinka, tak że chodzi jeszcze tylko o to, aby narzędzie wkręcające wyłączyć po osiągnięciu odpowiedniego momentu obrotowego. Moment obrotowy zostaje osiągnięty przez silne tarcie rozszerzającego się odcinka o ściankę otworu. Tym samym jest możliwe szybkie wyłączenie zależne od momentu obrotowego, względnie w sposób pewny zapobiega się dalszemu wkręcaniu.

W wyniku oddziaływania rozszerzającego się odcinka na ściankę otworu uzyskuje się bardzo dobre zabezpieczenie przed odkręceniem. Powierzchnia rozszerzającego się odcinka jest praktycznie spasowana ze ścianką otworu, przy czym oprócz tego przy profilach odpowiednio wykrzywionych lub skręconych profile te wykazują tendencję powrotu do pozycji wyjściowej. W wyniku tego śruby podlegają zawsze dodatkowemu obciążeniu sprężystemu, które wzmacnia zabezpieczenie przed odkręceniem, zwłaszcza w odniesieniu do oddziaływania rozszerzającego się odcinka.

Jasne więc jest, że początek rozszerzającego się odcinka musi wychodzić z trzonka względnie z nienagwintowanego odcinka tego trzonka, ponieważ ten rozszerzający się odcinek powinien być wprowadzony do otworu w mocowanym profilu wprost za trzonkiem. Do tego następnie jest jednak konieczne, aby rozszerzający się odcinek możliwie w nagły sposób i skutecznie zetknął się ze ścianką otworu, aby uzyskać w ten sposób optymalne wstępne naprężenie osiowe. Tak więc już na stosunkowo krótkim obszarze wkręcania śruby wytworzony jest moment naciągający a tym samym osiowe naprężenie wstępne na mocowanym profilu, zanim dojdzie do ostatecznego zakończenia procesu wkręcania śruby.

185 441

Rozszerzający się odcinek powoduje także, że optymalne zamocowania na podłożu są możliwe także wtedy, jeśli jest ono wykonane z cienkiej blachy, z innych cienkich materiałów lub z materiału o małej wytrzymałości, na przykład z gazobetonu a także z tworzywa spienionego. Ponieważ rozszerzający się odcinek tworzy wyzwalacz dla odpowiednio wysokiego momentu obrotowego, nie może nastąpić przekręcenie się gwintu w podłożu.

Zgodnie z wynalazkiem przewidziane jest, że rozszerzający się odcinek trzonka jest prowadzony bezpośrednio do odcinka uchwytowego lub do dolnej strony tego odcinka uchwytowego, wykonanego w kształcie łba śruby. Tym samym jest zagwarantowane, że otwór aż do ostatecznego osadzenia śruby jest stale rozszerzany. Dzięki temu uzyskuje się również stale zwiększający się moment obrotowy, który może być uchwycony od narzędzia wkręcającego z nastawianą reakcją odłączenia, lub który też w inny sposób może zapobiec dalszemu wkręcaniu śruby.

W szczególności należy przy tym zauważyć, że wyłączenie przez moment obrotowy musi nastąpić bardzo dokładnie, ponieważ przy zbyt późnym wyłączeniu może nastąpić uszkodzenie gwintowanego wejścia w podłożu, tak że zamocowanie jest znowu nieskuteczne.

Według wynalazku jest korzystne, jeżeli średnica końca rozszerzającego się odcinka trzonka jest w pobliżu odcinka uchwytowego większa, niż zewnętrzna średnica odcinka gwintowanego na trzonku. Czy obecnie w mocowanym profilu lub płycie znajduje się wstępnie nawiercony otwór lub nawet otwór gwintowany, w który zostaje wkręcona śruba, to dla optymalnego działania zgodnego z niniejszym wynalazkiem nie ma znaczenia. Dzięki rozszerzającemu się odcinkowi uzyskane zostaje zawsze odpowiednie naprężenie wstępne w mającym gwint otworze mocowanego profilu lub nawet w otworze większym od zewnętrznej średnicy gwintu. Jeżeli istnieją zwoje gwintowe, zostają one przez rozszerzający się odcinek ponownie dociśnięte względnie sprasowane na płasko, przy czym dzięki temu tarcie rozszerzającego się względem ścianki otworu w kilku pierwszych obrotach jest jeszcze mniejsze, niż gdyby ścianka otworu była gładka. Wtedy jest więc także zagwarantowane odpowiednie dociągnięcie do podłoża mocowanych profili lub płyt, zanim dojdzie do odłączenia narzędzia wkręcającego względnie do przerwania dalszego wkręcania śruby.

Dalsza korzystna postać wynalazku przewiduje, że odcinek uchwytowy składa się z dwóch obszarów umieszczonych jeden za drugim w kierunku osiowym, wykonanych w różnych postaciach wykonania dla uchwytu narzędzia. Stąd jest także możliwe w zależności od potrzeb dokręcenie przy użyciu większej lub mniejszej rozwartości klucza a tym samym z większym lub mniejszym przeniesieniem momentu obrotowego.

W związku z tym wynika dalsza korzystna postać wynalazku, w której przewiduje się utworzenie obszaru odcinka uchwytowego dla uchwycenia przez narzędzie wkręcające i dalszego obszaru dla osadzenia narzędzia do ewentualnego wykręcenia śruby, przy czym pomiędzy obydwoma obszarami odcinka uchwytowego umieszczone jest zadane miejsce odłamania. Dzięki temu została uzyskana możliwość, że wkręcenie śruby zostaje przeprowadzone za pomocą jednego obszaru śruby, przy czym po odpowiednim dociągnięciu obydwóch łączonych ze sobą elementów i przez odpowiednie zwiększenie momentu obrotowego przy wchodzeniu rozszerzającego się odcinka trzonka moment obrotowy zostaje tak silnie zwiększony, że ten pierwszy obszar odcinka uchwytowego odłamuje się. Dalsze wkręcanie śruby zostaje tym samym nagle przerwane, tak że zapobiega się przekręceniu w podłożu, zwłaszcza gdy ma ono niewielką grubość i/lub małą wytrzymałość. Pomimo tego w przypadku konieczności zluzowania połączenia śrubowego przewidziany jest dodatkowy obszar odcinka uchwytowego, na który może być nasadzone inne narzędzie.

Dalsza korzystna postać wynalazku charakteryzuje się tym, że przeciwny względem odcinka uchwytowego koniec trzonka jest wykonany jako element nawiercający. Takie wykonanie jest korzystne zwłaszcza wtedy, jeżeli obydwa łączone ze sobą elementy konstrukcyjne nie mają dużej grubości względnie jeśli na mocowanym do podłoża elemencie konstrukcyjnym znajduje się odpowiedni otwór. W tym przypadku śruba sama wykonuje otwór w podłożu.

Jeżeli dwa elementy konstrukcyjne o małej grubości mają być ze sobą połączone, zgodnie z wynalazkiem jest także możliwe, że przeciwny względem odcinka uchwytowego koniec trzonka jest wykonany jako wgłębiające ostrze samoczynnie formujące otwór. Tego rodzaju

185 441 konstruktywne ukształtowanie ma znaczenie zwłaszcza wtedy, jeżeli na przykład mają być połączone ze sobą elementy konstrukcyjne z aluminium lub z tworzywa sztucznego.

Jeżeli istnieje konieczność stosunkowo szybkiego osadzania śrub, zgodnie z wynalazkiem korzystne jest, jeśli gwintowany obszar trzonka jest wykonany jako dwuzwojowy. Także przy względnie szybkim osiowym posuwie śruby uzyskane zostało optymalne rozwiązanie dzięki układowi rozszerzającego się odcinka w powiązaniu z zadanym miejscem złamania w obszarze odcinka uchwytowego.

W celu uniknięcia silnie zwiększonego momentu obrotowego zgodnie z wynalazkiem przewiduje się, że gwintowany obszar trzonka posiada samoczynnie formujący się gwint. Za pomocą takiego ukształtowania wykonany zostaje gwint przy pomocy względnie niskiego momentu obrotowego, tak że zapobiega się niebezpieczeństwu zbyt wczesnego odłączenia względnie zbyt wczesnego zwolnienia przewidzianego miejsca odłamania.

Według wynalazku w układzie takim jest szczególnie celowe, jeżeli gwintowany obszar trzonka wykonany jest na zasadzie równej grubości, na przykład trilobularnie.

Okazało się bowiem, że takie ukształtowanie gwintu jest korzystne przy stosowaniu w podłożu o małej grubości i/lub niskiej wytrzymałości.

W zależności od specyficznego zamocowania profili metalowych i/lub z tworzywa sztucznego lub też płyt na podłożu i w zależności od materiału podłoża może mieć wpływ wstępnie ustalony moment obrotowy dla wyłączenia narzędzia wkręcającego wzglednie do zwolnienia zadanego miejsca odłamania. Dlatego też zgodnie z wynalazkiem korzystne jest, jeśli rozszerzający się odcinek jest wykonany w postaci trąbki. Także według wynalazku korzystne jest, gdy rozszerzający się odcinek jest wykonany w postaci kielicha.

Najprostsze ukształtowanie w tym układzie uzyskuje się zgodnie z wynalazkiem wtedy, gdy rozszerzający się odcinek jest wykonany w postaci ściętego stożka. W tym przypadku głębokość wejścia tego odcinka może być uprzednio określona przez wybór kąta stożka, a oprócz tego w zależności od kąta stożka wynikają mniejsze lub większe wzajemnie umieszczone powierzchnie tarcia pomiędzy otworem nawierconym wzglednie otworem gwintowanym a powierzchnią odcinka w kształcie ściętego stożka.

Dalsza zaleta rozwiązania według wynalazku polega na tym, że odcinek uchwytowy dla narzędzia wkręcającego jest wykonany jako uchwyt wewnętrzny bezpośrednio w rozszerzającym się odcinku trzonka. Jest więc także możliwe, aby odcinek uchwytowy nie był wykonany w kształcie zwykłego łba śruby, lecz aby śruba pozostawiona została tylko z rozszerzającym się odcinkiem jako zakończeniem.

Według wynalazku dalsza możliwość wywierania wpływu na tarcie pomiędzy rozszerzającym się odcinkiem i współpracującą z nim powierzchnią otworu może zaistnieć wtedy, gdy rozszerzający się odcinek ma na swojej powierzchni wyniosłości i/lub zagłębienia, żebra, rowki, radełkowania lub podobne. W wyniku tego tarcie może być w sposób istotny zwiększone względnie zmienione bez zmniejszenia efektu dociśnięcia pomiędzy mocowanym profilem lub płytą i podłożem. To dodatkowe ukształtowanie powierzchni rozszerzającego się odcinka sprowadza dodatkowe polepszenie odnośnie zabezpieczenia przed odkręceniem, zwłaszcza w miejscach zamocowania, które są narażone na wibracje lub stałe zmiany obciążenia.

Dalsze cechy wynalazku i szczególne zalety zostaną jeszcze dokładniej objaśnione w poniższym opisie oraz w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia widok śruby, wykonanej zgodnie z wynalazkiem, fig. 2 - przykład zastosowania takich śrub, pokazanych w częściowym przekroju, fig. 3 - powiększone ujęcie fragmentu z fig. 2, oznaczonego literą X, fig. 4 - widok ukośny przypadku zastosowania zamocowania profili według fig. 2, fig. 5 dalsza postać wykonania śruby, fig. 6 - przekrój według linii VI-VI na fig. 5, fig. 7 do fig. 11 dalsze postacie wykonania śruby według wynalazku, fig. 12 do fig. 16 - dwie odmiany wykonania śruby, która współpracuje z elementami talerzowymi.

Zgodnie z wynalazkiem śruba 1 posiada trzonek 2 i odcinek uchwytowy 3, wykonany na przykład jako łeb śruby. Trzonek 2 posiada na jednym swoim końcu odcinek nawiercający 4 a następnie nagwintowany odcinek 5. Przylegający do odcinka uchwytowego 3 odcinek 6 trzonka 2 rozszerza się stożkowo w kierunku tego odcinka uchwytowego 3.

185 441

Poniżej zostanie omówiony tylko jeden rozszerzający się stożkowo odcinek 6, przy czym ukształtowanie tego odcinka 6 może być wykonane w różny sposób. Niezależnie od pokazanego ukształtowania stożkowego możliwe jest także stożkowe ukształtowanie stopniowe lub także rozszerzenie, które w przekroju przebiega według pewnej krzywej. Wykonania takie zostaną jeszcze poniżej omówione dokładniej na podstawie figur rysunku.

Stożkowy odcinek 6 trzonka 2 jest doprowadzony bezpośrednio do dolnej strony 7 odcinka uchwytowego 3. Średnica DK końca stożkowego odcinka 6 w pobliżu łba śruby jest większa aniżeli średnica D2 otworu 14 mocowanego profilu 10, mieszczącego śrubę 1. Tym samym średnica DK jest oczywiście także większa, niż średnica nawiercania DB odcinka nawiercającego 4. W celu osiągnięcia odpowiedniego oddziaływania optymalnego, średnica DK końca stożkowego odcinka 6 w pobliżu łba śruby jest większa niż zewnętrzna średnica DG gwintowanego odcinka 5 na trzonku 2. Śruba 1 służy do zamocowania profili 10 i w danym przypadku podkładek 10' na podłożu 11, jak to zostało uwidocznione na przykład na fig. 3.

Bliższe szczegóły specjalnego przypadku zamocowania są przedstawione także na fig. 4. Na dźwigarze 21 są ułożone stalowe blachy trapezowe 22 i trwale z nim połączone. Po nałożeniu blokady parowania 23, profile 10 zostają zamocowane na stalowych blachach trapezowych 22 po nałożeniu na nie podkładek 10' w odpowiednich odstępach. Te stalowe blachy trapezowe mają niewielką grubość, tak że w tego rodzaju przypadku zamocowania rozchodzi się nie tylko o silne dociśnięcie i trwałe przytrzymanie profilu 10 na podłożu, lecz także o to, aby śruba przy osadzaniu nie została przekręcona, tzn. aby gwint pozostał trwale zakotwiony w bardzo cienkiej stalowej blasze trapezowej 22. Po zamontowaniu profili 10 zostaje nałożona izolacja cieplna 24 a na nią następnie dach ze stojącymi zakładkami, wykonany z metalu albo tworzywa sztucznego. Połączenie mających stojące zakładki płyt 25 z podłożem, utworzonym przez stalową blachę trapezową 22 następuje poprzez profile 10, tak że są one wystawione na szczególne obciążenie siłami ssącymi, powstającymi w wyniku oddziaływania wiatru.

Przy takim rodzaju zamocowania znaczenie ma to, że nie rozchodzi się o dokładną głębokość osadzenia śruby 1, co zostało pokazane na fig. 2 i 3. Dalsze wkręcanie śruby 1 zostaje przerwane, zanim dolna strona 7 odcinka uchwytowego 3 dotknie górnej strony 26 profilu 10. Zastosowanie tej konstrukcji jest korzystne, ponieważ od razu zostaje nałożona izolacja cieplna 24, tak że wystające ponad górną stronę 26 profilu 10 części śruby 1 nie stwarzają żadnych problemów. Przy wykonaniu śruby 1 według fig. 1, 2 i 3 rozszerzający się odcinek 6 trzonka 2 jest doprowadzony bezpośrednio do odcinka uchwytowego 3 a tym samym do dolnej strony 7 odcinka uchwytowego 3, wykonanego jako łeb śruby. Jest także możliwe, że stożkowy odcinek 6 nie jest doprowadzony bezpośrednio do dolnej strony 7 odcinka uchwytowego 3, mającego postać łba śruby, lecz do stożkowego odcinka 6 przylega na przykład krótki odcinek cylindryczny, który następnie połączony jest z dolną stroną 7 odcinka uchwytowego 3, wykonanego w postaci łba śruby.

Szczególne ukształtowanie odcinka uchwytowego 3 pokazane jest również na rysunku. Odcinek uchwytowy 3 jest wykonany z dwóch kolejno po sobie umieszczonych obszarów 27 i 28, które są wykonane w różnych postaciach w celu możliwości uchwycenia przez różne narzędzia. Obszar 27 odcinka uchwytowego 3 jest ukształtowany przy tym dla uchwycenia przez narzędzie wkręcające. Dalszy obszar 28, który w pokazanym przykładzie wykonania ma większy obwód zewnętrzny niż obszar 27, służy do osadzenia narzędzia w celu ewentualnego odkręcenia śruby 1 w przypadku, gdyby połączenie musiałoby być rozłączone. Pomiędzy obydwoma obszarami 27 i 28 znajduje się przewidziane miejsce odłamania 29. Istnieje tutaj co najmniej jedno odpowiednie działanie karbu przy przejściu z materiału cieńszego na grubszy, aby przez to uzyskać zabezpieczenie przed przekręceniem śruby w podłożu. Jeżeli stożkowy odcinek 6 dochodzi do styku ze ścianką otworu 14 i jeżeli przez wzajemne dociskanie łączonych elementów konstrukcyjnych a tym samym przez dociskanie tego stożkowego odcinka 6 zostanie uzyskany odpowiednio wysoki moment obrotowy to fragment 27 odcinka uchwytowego 3 odłamuje się, tak że dalsze wkręcanie śruby 1 zostaje nagle zatrzymane. Tym samym więc nie może dojść do przekręcenia gwintu w podłożu 11, które z reguły jest wykonane z materiału o niewielkiej grubości lub małej wytrzymałości.

185 441

Konstruktywne ukształtowanie obydwóch obszarów 27 i 28 albo umieszczonego pomiędzy nimi przewidzianego miejsca złamania 29 może być oczywiście wykonane w różny sposób. Dzięki temu jest możliwe, że obszar 28 odcinka uchwytowego zostaje naciągnięty do wkręcenia śruby i oddzielony od przylegającego odcinka 6 przez zadane miejsce odłamania. W takim przypadku jest także możliwe, aby w miejsce wystającego fragmentu 27 zastosować odpowiednie wybranie jako uchwyt wewnętrzny, który wchodzi w stożkowy odcinek 6. Do tego jest również możliwe, że najwyższy obszar stożkowego odcinka 6 posiada odpowiedni uchwyt dla klucza co powoduje, że obszar 28 nie wystaje ponad obwód stożkowego odcinka 6. W tym układzie możliwy jest więc cały szereg rozwiązań konstrukcyjnych.

W różnych odmianach wykonania według wynalazku, przeciwny względem odcinka uchwytowego 3 koniec trzonka 2 jest wykonany jako element nawiercający 4. Takie ukształtowanie jest korzystne zwłaszcza wtedy, gdy mają być połączone ze sobą stosunkowo cienkie elementy lub gdy mocowany element został nawiercony. Może wtedy wystarczyć względnie krótki element nawiercający, ponieważ proces wiercenia musi być zakończony przed wejściem części nagwintowanej.

W odmianie wykonania według fig. 11 jest pokazane, że śruba 1 może posiadać samoczynnie formujące otwór ostrze wchodzące 30. Wykonanie takie stosowane jest wtedy, gdy zarówno profil 10 jak i podłoże 11 mają stosunkowo niewielką grubość oraz wykonane są korzystnie z aluminium lub tworzywa sztucznego.

Gwintowany obszar 5 trzonka 2 może być wykonany jako jedno- lub wielozwojowy. Przy założeniu wielozwojowości korzystne jest wykonanie dwuzwojowe, przy czym wchodzi ono w rachubę zwłaszcza wtedy, gdy chodzi o względnie szybkie łączenie elementów.

Gwintowany obszar trzonka jest korzystnie wykonany/. ' .gwintem samoczynnie się formującym. Dzięki temu już współczynnik tarcia trzonka jest dostatecznie wysoki, tak że rozłączenie zadanego miejsca odłamania lub zależne od momentu obrotowego wyłączenia narzędzia wkręcającego z powodu silnego wzrostu tego momentu obrotowego następuje dopiero wtedy, gdy w otwór wchodzi stożkowy odcinek 6. Przy kształtowaniu gwintu korzystne jest wykonanie gwintowanego obszaru 5 na zasadzie równomiernej grubości, na przykład wykonanie trilobularne.

Jak wspomniano wyżej; rozszerzający się odcinek 6 może być wykonany w różny sposób. Zgodnie z ukształtowaniem według fig. 8 rozszerzający się odcinek 6 może mieć postać kielicha, tak że kąt pochylenia odcinka 6 jest stosunkowo płaski a następnie coraz bardziej stromy. W przeciwieństwie do tego rozszerzający się odcinek 6 o kształcie według fig. 9 jest wykonany w postaci trąbki, tak że kąt pochylenia odcinka 6 stale się zwiększa względem środkowej osi śruby 1. W ten sposób można uzyskać jeszcze dodatkowe dopasowanie przyłożonego momentu obrotowego.

Najprostsze wykonanie rozszerzającego się odcinka 6 istnieje wtedy, jeżeli jest on wykonany w postaci ściętego stożka, co można zauważyć na wszystkich pokazanych przykładach wykonania.

W postaciach wykonania według fig. 10, 11, 14 i 15 do stożkowego odcinka 6 nie przylega żaden dalszy szczególny obszar odcinka uchwytowego. Przewidziany jest tam jedynie odcinek uchwytowy w kształcie uchwytu wewnętrznego 20.

Figury 5 i 6 przedstawiają wykonanie, w którym rozszerzający się odcinek 6 ma postać w rodzaju wielokątnego ściętego ostrosłupa, przez co powstają wyniosłości i/lub wgłębienia, które służą do zwiększenia tarcia podczas wkręcania odcinka 6 w odpowiedni otwór.

Wykonanie według fig. 7 posiada żebra 31 względnie rowki, które przyczyniają się do nie tylko do zwiększenia tarcia, lecz także lepiej zabezpieczają przed odkręceniem.

W ramach wynalazku jest także możliwe zastosowanie w inny sposób wyniosłości i/lub wgłębień, żeber, rowków lub na przykład radełkowania lub podobnych. Z kolei są możliwe także różne kształty przekrojów w obszarze odcinka 6. Tak więc odcinek ten może nie być wykonany jako okrągły, lecz na przykład jako eliptyczny lub w postaci równomiernej, na przykład trilobularnej.

Na fig. 12 zostało uwidocznione, że śruba według wynalazku nadaje się szczególnie także do zastosowania przy użyciu materiału o mniejszej wytrzymałości. Na przykład możli8

185 441 we są zamocowania tym sposobem w betonie porowatym lub tworzywach sztucznych bez obawy o to, że pomimo wystarczającego zamocowania mogłoby dojść do przekręcenia odcinka gwintowanego w podłożu 11.

Na fig. 13 pokazane zostało, że przy bardzo silnym naprężeniu lub przy odpowiednim skręceniu albo zwichrowaniu profilu 10 może dojść w danym przypadku do powstania szczeliny 32 pomiędzy profilem 10 i podłożem 11. Jednak pomimo tego również w takim niepożądanym miejscu zamocowania jest zawsze zagwarantowane, że śruba jest zabezpieczona. Przy odpowiednim obciążeniu profilu 10 w kierunku strzałki 33 tzn. na przykład przez odpowiednie działanie ssące przez oddziaływanie wiatru, profil 10 zostaje odpowiednio unoszony do góry i zaklinowuje się tym samym jeszcze bardziej na odcinku 6. Dzięki temu uzyskuje się dalsze polepszenie zabezpieczenia śruby przed odkręceniem.

Według wykonania zgodnie z fig. 14 na podłożu 11 zamocowany jest profil 10 lub odpowiednia płyta izolacyjna, posiadająca z obydwu stron pokrycie z blachy. Gwintowany odcinek 5 śruby 1 wchodzi w podłoże 11, przy czym rozszerzający się odcinek 6 jest dociskany i wchodzi z narastającym tarciem w otwór po zewnętrznej strome profilu 10. Można więc również uzyskać takie zamocowanie, że nie musi dochodzić do pełnego przylegania łba śruby względnie dolnej strony łba śruby do powierzchni profilu 10.

Inna postać wykonania wynalazku uwidoczniona jest na fig. 15 i 16. Przy takim ukształtowaniu połączone są na przykład ze sobą profil 10 i podłoże 11, przy czym na profil 10 nałożona jest kształtowa podkładka 35, która podczas wkręcania jest zabezpieczona przeciwko przekręceniu. W wyniku wkręcania gwintowanego odcinka 5 profil 10 i podłoże 11 są do siebie dociskane, jak tylko odcinek 6 styka się z lejkowatą powierzchnią wewnętrzną 36 podkładki 35. Spowodowane jest tutaj także odpowiednie ściąganie, a oprócz tego uzyskuje się odpowiednie tarcie przez rozszerzający się odcinek 6, tak aby zwolnić sprzęgło dynamometryczne w narzędziu wkręcającym lub też spowodować odłamanie fragmentu odcinka uchwytowego 3. W postaci wykonania według fig. 15 znajduje się jedynie jeden uchwyt wewnętrzny 20, natomiast w postaci wykonania według fig. 16 umieszczony jest odcinek uchwytowy 3 podobny, jak w wykonaniu według fig. 1.

Odcinek uchwytowy 3 może mieć, dla specjalnych celów stosowania, na swojej dolnej stronie wypukłości i/lub wgłębienia. Mogą być tutaj wykonane żebra, rowki, żebra falowane, uszorstnienia, pojedyncze ostrza, żebra piłokształtne lub podobne. Tego rodzaju ukształtowanie ma wtedy znaczenie, jeżeli mocowany profil względnie mocowana płyta jest wykonana także z materiału o małej wytrzymałości, tak że rozszerzający się odcinek w tych okolicznościach w całości jest wciągany w mocowany profil względnie mocowaną płytę. Narzędzie wkręcające zostaje wtedy wyłączone praktycznie dopiero przy nagłym, ekstremalnym zwiększeniu momentu obrotowego. Także tutaj wystarczy sprzęgło dynamometryczne z mechanicznym, elektronicznym lub hydraulicznym urządzeniem sterującym.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się zawsze, patrząc w kierunku osiowym śruby, odpowiedni moment naprężający, tak że mocowane profile względnie mocowana płyta zostają zawsze i w sposób pewny dociśnięte do podłoża 11. Oprócz tego przez wzajemne naprężenie w wyniku przyłożenia rozszerzającego się odcinka 6 uzyskane zostaje silne zwiększenie momentu obrotowego, które to zwiększenie w odpowiednim czasie wyzwala zależne od momentu obrotowego odłączenie narzędzia wkręcającego względnie odłamanie zamocowania w obszarze zadanego przełomu. Także wtedy, jeśli przez wzajemne ściąganie mocowanych elementów konstrukcyjnych nie powstają żadne siły osiowe, może być osiągnięte wystarczająco duże zwiększenie momentu obrotowego przez odpowiedni nacisk na element mocujący, pochodzący na przykład z narzędzia dociskającego. W wyniku znacznego zwiększenia momentu obrotowego, przy wchodzeniu rozszerzającego się odcinka jest w sposób pewny zagwarantowane, że wyłączenie narzędzia wkręcającego następuje, zanim dojdzie do ewentualnego uszkodzenia podłoża, tak że śruba według wynalazku może być zastosowana z korzystnym skutkiem nie tylko przy cienkich blachach, lecz także w przypadku podłoża z cienkiego materiału lub z materiału o niewielkiej wytrzymałości. Oprócz tego jest stale zagwarantowane odpowiednie zabezpieczenie przeciwko odkręcaniu.

185 441

Fig. 13

¹

Fig. 14

Ψ

Fig. 15

20 36

Fig. 16

185 441

Fig. 4

Fig. 2

Fig. 1

7


rtnr\

	OQ a	a

Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Śruba do mocowania na podłożu profili metalowych i/lub z tworzywa sztucznego lub płyt, posiadająca trzonek z odcinkiem gwintowanym i odcinkiem uchwytowym do osadzenia narzędzia wkręcającego, znamienna tym, że przylegający do odcinka uchwytowego (3) odcinek (6) trzonka (2) jest w sposób ciągły rozszerzony w kierunku tego odcinka uchwytowego (3) stożkowo, stopniowo stożkowo lub też w przekroju według krzywej, przy czym średnica (DK) końca rozszerzającego się odcinka (6) trzonka (2) jest w pobliżu odcinka uchwytowego większa, niż średnica (D2) mieszczącego śrubę (1) otworu (14), umieszczonego w mocowanym profilu (10) a tym samym także większa, aniżeli średnica (D1) rdzenia odcinka gwintowanego (5) śruby (1).,
2. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzający się odcinek (6) trzonka (2) jest prowadzony bezpośrednio do odcinka uchwytowego (3) lub do dolnej strony (7) odcinka uchwytowego (3) wykonanego w kształcie łba śruby.
3. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że średnica (DK) końca rozszerzającego się odcinka (6) trzonka (2) jest w pobliżu odcinka uchwytowego większa, niż zewnętrzna średnica (DG) odcinka gwintowanego (5) na trzonku (2).
4. Śruba według zastrz. 2, znamienna tym, że odcinek uchwytowy (3) składa się z dwóch obszarów (27, 28) umieszczonych jeden za drugim w kierunku osiowym, wykonanych w różnych postaciach wykonania dla uchwytu narzędzia.
5. Śruba według zastrz. 4, znamienna tym, że ma obszar (27) odcinka uchwytowego (3) dla uchwycenia przez narzędzie wkręcające i dalszy obszar (28) dla osadzenia narzędzia do ewentualnego wykręcenia śruby (1), przy czym pomiędzy obydwoma obszarami (27, 28) odcinka uchwytowego (3) umieszczone jest zadane miejsce odłamania (29).
6. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że przeciwny względem odcinka uchwytowego (3) koniec trzonka (2) jest wykonany jako element nawiercający (4).
7. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że przeciwny względem odcinka uchwytowego (3) koniec trzonka (2) jest wykonany jako wgłębiające ostrze (30) samoczynnie formujące otwór.
8. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że gwintowany obszar (5) trzonka (2) jest wykonany jako dwuzwojowy.
9. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że gwintowany obszar (5) trzonka (2) posiada samoczynnie formujący się gwint.
10. Śruba według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że gwintowany obszar (5) trzonka wykonanyjest na zasadzie równej grubości, na przykład trilobularnie.
11. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzający się odcinek (6) jest wykonany w postaci trąbki.
12. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzający się odcinek (6) jest wykonany w postaci kielicha.
13. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzający się odcinek (6) jest wykonany w postaci ściętego stożka.
14. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że odcinek uchwytowy (3) dla narzędzia wkręcającego jest wykonany jako uchwyt wewnętrzny bezpośrednio w rozszerzającym się odcinku (6) trzonka (2).
15. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że rozszerzający się odcinek (6) ma na swojej powierzchni występy i/lub zagłębienia, żebra (31), rowki, radełkowania lub podobne.

185 441