SE449645B - Platskruv med en borransats - Google Patents

Description

20 30 449 645 2 sett parti och ett kort gänglöst skaftparti. Skaftpartiets diameter är klart mindre än det gängade fasthållning kärndiameter. spartiets FR-A l D99 620 visar en annan självgängande skruv med ett gänglöst skaftparti. Detta skaftparti kan upp- visa en förtjockad del med samma diameter som gängornas ytter- diameter närmast skruvens huvud avsett att styra en yttre plåt eller yttre plåtar. v DE-A 28 31 439 beskriver ett förfarande för framställning av en självborrande och självgängande skruv. Denna skruv har en diameter hos sin borransats, som är samma som gängans kärndiameter och som diametern hos ett skaftparti närmast huvudet. Skruven uppvisar ett axiellt gängskärningsspår för bortskärning av material ur en hålvägg.

För att förhindra förvridningen av skruvarna i tunna plåtar fö- reslås nu enligt uppfinningen, att diametern för borransatsen är mindre än kärndiametern för det plåtgängan uppbärande skaf- tet, att diametern för det gänglösa skaftpartiet åtminstone delvis motsvarar kärndiametern samt att undersidan av skruv- huvudet företrädesvis är plan. Tack vare dessa åtgärder formar sig plåtskruven, såsom konventionellt är fallet vid gängor, in i plâtarna, varvid plåtarna löper uppåt och slutligen när in i det område, som motsvarar det gänglösa partiet. Det gänglösa skaftpartiet har den tekniska effekten, att även den undre plå- ten icke mer befinner sig i gängingrepp. Hitintills har emeller- tid förutsatts, att vid plåtförbindningar den undre plåten fullständigt måste befinna sig i gängingrepp med skruven. Före- liggande uppfinning står i motsats till teorin och praktiken hos hitintills känd fastgöringsteknik. Dm plåtarna ligger i detta gänglösa parti, är en förvrídning av gängorna omöjlig, då plåtarna fasthålls mellan skruvhuvudet och qängünden. Skru- ven kan därvid utan vidare vridas, ända tills indrivningsappa- roten avstängs, och trots detta uppnås utrivningshållfasthet och skjuvhållfasthet, eftersom dessa icke mer ifrågasätts p g a förvrídning av gängorna. Detta gäller dock under förutsättning, att summan av tjocklekarna för de plåtar, som skall förbindas, motsvarar den axiala längden för det gänglösa skaftet. Såsom försök med skruvar enligt uppfinningen visat, är de av plåtför- J) 10 15 20 25 30 449 645 3 bindningarna upptagbara skjuvbelastningarna högre än med en plåtskruv med samma men genomgående gänga. Plåtskruven enligt uppfinningen åstadkommer vidare en lossvridningssäker fastgöring.

Skruvgängan är icke mer i direkt beröring med den i plåt utforma- de gängan. Vid genomskruvning av skruven genom plåtarna blir gänginloppet i plåten lätt deformerat av skruvgängornas flank- ändar, vilket tjänar som ytterligare säkring mot lossvridning.

Som plåtgängor kan sådana av konventionellt slag användas. Det är därvid ändamålsenligt att använda ett slags sågtandsgängor, vars övre gängkanter närmar sig ett rätvinkligt läge i förhål- lande till skaftaxeln, liggningsyta erhålls vid den undre plåten, och varvid vidare varvid en förstorad, undergripande an- en förhöjning av skjuvhållfasthetsvärdena kan erhållas.

Vid bedömningen av en uppfinning bör man ta hänsyn till det tek- niska område, inom vilket uppfinningen har framkommit. Det till grund för uppfinningen liggande problemet, åtgärderna för dess lösning samt den erhållna tekniska effekten har tydligt angi- vits i ovanstående stycke. Det är således åtgärder i strid mot gällande fackmannakunnande, som vidtagits för ernående av en förbättrad sammanfogningsteknik för tunnplåt. Att åtgärderna i sig kan synas enkla med en dragning åt en "enkel" dimensione- ringsåtgärd, bör självfallet vägas emot, vad som uppnås medelst åtgärderna. Kännetecknande för uppfinningen är en kombination av samtliga i kravet 1 angivna särdragen. Alla dessa är nödvän- diga för ernående av en plåtskruv, som med enkla verktyg på ett snabbt sätt kan nyttjas för att foga samman tunnplåt, där den så erhållna förbindningen uppvisar mycket goda hållfasthets- värden.

Ingen av de ovannämnda publikationerna visar en plåtskruv med de särdrag och egenskaper, som vår uppfinning visar respektive har. Den tyska patentpublikationen l 575 120 visar inte någon plåtskruv med självborrande spets. Eftersom det gänglösa par- tiets diameter syns vara klart mindre än det gängade partiets kärndiameter, är en på de sammanfogade plåtarna uppriktande verkan via det gänglösa partiet ej uppnåbar. I de flesta fall är det av avgörande betydelse, att de sammanfogade plåtarna hålls i ett stadigt och glappfritt förband med skruvarna, ef- 10 20 25 30 âD 449 645 4 tersom vindpåverkan tenderar att lyfta plåtarna, vilket i sin tur medför risk för en utvidgning av hålen på längre sikt. All rörelse i plåtarna är således icke önskvärd både av hållfast- hetsskäl och av ljudskäl. Det föreligger således en risk för oljud från plåten vid blåsig väderlek, när plåten tillåts glappa i sina skruvförbindningar.

Skruvarna enligt FR-A l 099 620 och DE-A 2 831 439 uppfyller ej heller samtliga de i patentkravet l angivna villkoren.

Då plåtar, som skall förbindas, införts i det gänglösa partiet, uppstår vid tunna aluminiumplåtar risken, att skruvens gängade ände kan skada gängorna i den undre plåten vid indrivning av skruven. För att förhindra detta föreslås i enlighet med ytter- ligare ett utmärkande drag, att det gänglösa skaftpartiet åt- minstone i det parti, som är beläget omedelbart intill den ut- skjutande plåtgängan uppbär en mantel eller hylsa av plast, vars yttre diameter högst motsvarar gängytterdiametern. Denna plasthylsa har nu egenskapen att tjänstgöra som "mjuk" gäng- ände, så att denna skadegörelse på gängorna i den undre plåten kan förhindras. I denna plasthylsa sammantrycks ytterligare plastmaterialet vid bildningen av gängorna och åstadkommer därigenom ett optimalt stöd för de tunna alumíniumplåtarna.

Denna plasthylsa kan därvid vara anordnad på litet avstånd från ändpartiet av gängorna, varvid det i detta fall är ända- målsenligt att något avfasa den sida, som är vänd mot gängot- loppet. En sådan konisk avfasning underlättar bildningen av gängor i plasten. Plasthylsan kan emellertid även vara så an- ordnad, att den omedelbart ansluter till de utåt förlöpande gängorna. Därvid vore det i princip möjligt att från början i denna plasthylsa åtminstone delvis anordna en vidaregående gänga och tillverka hylsan och denna samtidigt medelst sprut- ning.

För att göra skruven korrosionssäker föreslås enligt ytterli- gare ett utföringsexempel på uppfinningen, att plasthylsan sträcker sig över skruvhuvudet och Fullständigt omger detta.

Då plasthylsan i detta fall även blir en del av huvudet, är det möjligt att vid undersidan anordna tätningslöppar. Vidare är det möjligt att införa och integrera denna plasthylaa i .PJ gas 10 15 20 25 30 35 449 645 'ß ett magasineringsband, då den masklnelln bearbvlningvn av 1 v ø K plåtskruvarna kommer på tal. Detta visas närmare med hänvis- ning till nedanstående förklarande utföringsexempel.

Utföringsformer av uppfinningen kommer nedan närmare att för- klaras med hänvisning till bifogad ritning. I ritningen visar: Fig. l en plåtskruv med borrspets, " 2 en detalj av skruven i förbindning med plåtarna, " 3-4 en plåtskruv med en plasthylsa i det gänglösa par- tiet, " 5 en plåtskruv med en korrosionsfast huvuddel, " 6-B anordnandet av plasthylsan i det gänglösa skaftet i ett magasineringsband, och " 9 en särskild utformning av det gänglösa skaftpar- tiet under skruvhuvudet.

Plåtskruven enligt fig. l uppvisar en borrspets l med en dia- meter dl. Via en konisk ansats 2 övergår denna i ett en plåt- gänga 3 uppbärande skaft med en kärndiameter dk. Denna plåt- gänga 3 sträcker sig dock icke fram till undersidan 4 av skruv- huvudet 5 utan slutar på avståndet L före detta och bildar ett gänglöst skaftparti 6, som likaledes uppvisar en diameter, som motsvarar kärndiametern dk. De med denna skruv förbundna plåtarna 7 och 8 uppvisar en total tjocklek, som motsvarar den axiala längden L för det gänglösa skaftpartiet. Vid plåt- skruvarna enligt fig. 3 och 4 är en plasthylsa 12 respektive l3 utformad på ett gänglöst skaftparti 10 respektive ll. I det första fallet (fig. 3) övergår denna plasthylsa via en konisk ansats 14 i ett cylindriskt parti, vars diameter Plasthylsans 12 främ- re sida befinner sig på axiellt avstånd från plåtgängans 9 ut- högst motsvarar gängornas ytterdiameter. lopp. Vid utföringsexemplet enligt fig. 4 ansluter plasthyl- san 13 dock direkt till plåtgängan 9', och närmare bestämt utan konisk övergångszon. Vid de båda utföringsexemplen enligt fig. 3 och 4 sträcker sig plasthylsan endast över en del av det gänglösa partiets axíala längd. Principiellt är det även möjligt att dra denna plasthylsa över plåtskruvens huvud, så- som visas i fig. 5, varigenom en korrosionsfast plâtskruv er- 10 15 2D 25 30 449 645 6 hålls med alla de fördelar, som ovan nämnts. Vid undersidan av det av plasthylsan omgivna huvudet kan vidare tätninga- läppar 20 vara utformade.

Det gänglösa skaftpartiets plasthylsa kan emellertid även ut- nyttjas för ytterligare en Funktion, nämligen utgöra en del av ett magasineringsband, såsom visas i fig. 6-8. En sådan magasinering av skruvarna är därvid fördelaktig, då skruvarna tillverkas maskinellt och automatiskt. Mellan på varandra föl- jande plåtskruvar (fig. 6) utbildas likaledes av plast ett för- bindningsliv, som är förbundet med plasthylsorna 12 hos skru- varna via ett brottställe 17. Detta brottställe kan utformas på olika sätt, men huvudsakligen går varje utformning av brottstället ut på, att tvärsnittet för bandet försvagas. Vid utföríngsexemplet enligt fig. 7 följer skruvar och förbind- ningsliv 16 växelvis på varandra. Vid utföringsexemplet enligt fig. 8 är dock vid ett genomgående magasineringsband 16' plast- hylsor 12' på intill varandra belägna skruvar sidoanslutna via brottställen l7'.

Det gänglösa skaftpartiet under skruvhuvudet kan utefter sin axiala längd vara trappstegsformigt utformat, såsom visas i fig. 9. En sådan utformning är ändamålsenlig, då de plåtar, som skall förbindas, skall utsättas för stora värmeutvidg- ningsrörelser. I stället för en avtrappning i avsatser, så- som visas i fig. 9, kan det gänglösa skaftpartiet även för- löpa koniskt. Även i ett sådant fall är en utjämning och ett upptagande av värmeutvidgningsrörelsen möjlig.

Fig. 2 åskådliggör förhållandet mellan längden av det gäng- lösa skaftet och tjockleken t för de plåtar, som skall för- bindas. Det gänglösa skaftets axiala längd L väljs exempel- vis för förbindning av två plåtar med vardera tjockleken t på följande sätt: I den visade förbindníngen (fig. 2) visas, varför de båda plåtarna är optimalt inklämda och varför längden av det gäng- 10 15 20 449 645 7 lösa skaftet är större än summan av tjockleken för de båda plåtarna.

Vid genomträngningen av den övre plåten deformeras denna något i riktning uppåt av skruvens gängor. Den undre plåten trycks tämligen kraftigt nedåt av det koniska genomföringspartiet och stabiliseras därigenom. Därigenom kan förvridningssäker- heten liksom utrivningshållfasthets- och skjuvhållfasthets- värdena garanteras. Därvid är utrivningshållfasthetsvärdena lika stora som vid skruvar utan gänglöst skaft; skjuvhåll- fasthetsvärdena är i jämförelse med skruvar utan gänglöst skaft väsentligt högre.

Skruvar av det slag, som omfattas av uppfinningen, kan även användas tillsammans med tätningsbrickor. Vid kombinationen med tätningsbrickor sker en ökning av längden hos det gäng- lösa skaftet motsvarande de påtryckta tätningsbrickornas mot- svarande tjocklek. I de visade utförinqscxemplen visas skru- var med enkla gängor. Inom ramen för uppfinningen ligger även att förse skruvarna med ett flertal gångar.

Claims (1)

1. 449 645 8 PATENTKRAV Plåtskruv med en borransats, en därtill anslutande plåtgänga och ett för ansättning av ett indrivningsverktyg inrättat skruv- huvud, varvid mellan plåtgängan och skruvhmrudet är anordnat ett gänglöst skaftparti, k ä n n e t e c k n a d a v kombinationen av följande i sig kända särdrag; att diametern (dl) hos borransatsen är mindre än lcärndiametern (dk) för den plâtgängan (3,9,9') uppbärande skaftdelen, att diametern för det gänglösa skaftpartiet (6,l0,ll) åtminstone delvis motsvarar kärndiametern (dk) samt att undersidan (4) av skruvhuvudet (5) företrädesvis är (plan. Skruv enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det gänglösa skaftpartiet (l0,1l), vid det parti som är beläget omedelbart intill den utåt förlöpande plåtgängan (9,9') uppbär en plasthylsa (l2,l3) vars yttre diameter högst motsvarar gängytterdianetern. Skruv enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att plasthylsan (l2,13) vid sin mot plåtgängan (9,9') vända främre sida är koniskt avfasad. Skruv enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att plasthylsan (l2,l3), företrädesvis vid ett brottställe (17, l7') är förbunden med ett vinkelrät mot skruvens axel förlöpande och för dess magasin- ering tjänande band (l6,l6'). Skruvenligtkravl eller 2, känne tecknad av att plasthylsan (l2,l3) sträcker sig över skruvhuvudet (5) och full- ständigt omger detta och att plasthylsan på i och för sig känt sätt vid undersidan av huvudet (4) uppvisar runtomgående och kantorienterade tätningsläppar (20) (fig.5) . JE'