CZ293883B6

CZ293883B6 - Šroub se zapuštěnou hlavou

Info

Publication number: CZ293883B6
Application number: CZ2000541A
Authority: CZ
Inventors: Dickeárobert
Original assignee: A@Záausrüstungáundázubehörágmbhá@Áco@Ákg
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2004-08-18
Also published as: CZ2000541A3; CN1188609C; DE29903232U1; CA2299115C; PL338571A1; DE50010134D1; CA2299115A1; HK1030447A1; CN1264795A; US6290444B1; PL191491B1; EP1031742B1; EP1031742A1; ES2237358T3

Abstract

Šroub se zapuštěnou hlavou }�B je tvořen dříkem }@B se závitem }@BŹ který je vytvořen alespoň na části dříku }@B@ Zapuštěná hlava }�B má ve směru k dříku }@B kuželovitě se sbíhající dosedací plochu }@BŹ která je rozdělena na úseky }QaŹ QbB@ Na dosedací ploše }@B jsou v její spodní oblasti }�@QBŹ která je přivrácená k dříku }@BŹ vytvořena frézovací žebra }�@@B@ Axiální délka }H@sub@F@n@B spodní oblasti }�@QB dosedací plochy }@B je menší než @@ @ axiální délky }H@sub@A@n@B dosedací plochy }@B@ Na dosedací ploše }@B jsou v její horní oblastiŹ která je odvrácená od dříku }@BŹ vytvořena brzdicí žebra }@B@ Horní úsek }QaB dosedací plochy }@BŹ ve kterém jsou vytvořena brzdicí žebra }@BŹ má axiální délku }H@sub@B@n@B menší než @@ @ axiální délky }H@sub@A@n@B dosedací plochy }@Bŕ

Description

(57) Anotace:

Šroub se zapuštěnou hlavou (1) je tvořen dříkem (2) se závitem (3), který je vytvořen alespoň na části dříku (2). Zapuštěná hlava (1) má ve směru k dříku (2) kuželovité se sbíhající dosedací plochu (4), která je rozdělena na úseky (5a, 5b). Na dosedací ploše (4) jsou v její spodní oblasti (105), která je přivtácená k dříku (2), vytvořena frézovací žebra (106). Axiální délka (H_F) spodní oblasti (105) dosedací plochy (4) je menší než 60 % axiální délky (Ha) dosedací plochy (4). Na dosedací ploše (4) jsou v její horní oblasti, která je odvrácená od dříku (2), vytvořena brzdicí žebra (6). Horní úsek (5a) dosedací plochy (4), ve kterém jsou vytvořena brzdicí žebra (6), má axiální délku (H_B) menší než 60 % axiální délky (Ha) dosedací plochy (4).

CO m co co 00 co σ> CM

N O

E

Šroub se zapuštěnou hlavou

Oblast techniky

Vynález se týká šroubu se zapuštěnou hlavou, který je tvořen dříkem se závitem, který je vytvořen alespoň na části dříku. Zapuštěná hlava má ve směru k dříku kuželovité se sbíhající dosedací plochu, která je rozdělena na úseky.

Dosavadní stav techniky

Známé obdobné šrouby se zapuštěnou hlavou mohou mít v zapuštěné hlavě hnací prohlubeň, například zářez nebo křížovou drážku pro silové působení šroubováku. Volný konec dříku šroubu může být tvarován jako hrot, přičemž zejména se může jednat o šrouby se zapuštěnou hlavou, které materiál, do něhož se šroubují, tvarují nebo v něm vytvářejí řezací závit.

Aby byl v zapuštěné hlavě k dispozici dostatek místa pro hnací prohlubeň, musí být zapuštěná hlava provedena dostatečně objemná. Aby se toho dosáhlo, používá se například známé řešení, kdy dosedací plocha zapuštěné hlavy, probíhající kuželovité k dříku, má dva různé úseky, které svírají s podélnou osou šroubu různé úhly.

Protože na zapuštěné hlavě není závit, může vzniknout problém, že šrouby s objemnou zapuštěnou hlavou, poté co byly zcela nebo téměř úplně zašroubovány, vytvářejí nežádoucí poškození zejména v povrchu materiálu, a to podle druhu materiálu buď tříštění, praskání nebo deformování.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje šroub se zapuštěnou hlavou, tvořený dříkem se závitem, který je vytvořen alespoň na části dříku, přičemž zapuštěná hlava má ve směru k dříku kuželovité se sbíhající dosedací plochu, která je rozdělena na úseky, jehož podstata spočívá vtom, že na dosedací ploše jsou v její spodní oblasti, která je přivrácená k dříku, vytvořena frézovací žebra.

Podle výhodného provedení je axiální délka spodní oblasti dosedací plochy menší než 60 % axiální délky dosedací plochy.

Podle dalšího výhodného provedení jsou frézovací žebra po celé své délce orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy, které se protínají v podélné ose šroubu.

Podle dalšího výhodného provedení má závit hranu, jejíž alespoň jeden úsek má konstantní odstup od podélné osy. Frézovací žebra při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem a na vnitřní straně vnějším poloměrem jádra dříku.

Podle dalšího výhodného provedení mají frézovací žebra ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu. Hrana kruhového segmentu, orientovaná ve směru zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar.

Podle dalšího výhodného provedení mají frézovací žebra po celé své délce měnící se výšku.

- 1 CZ 293883 B6

Podle dalšího výhodného provedení má výška frézovacích žeber ve směru jejich délky na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše nulovou hodnotu. Tato výška nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše konstantně.

Podle dalšího výhodného provedení je maximální hodnota výšky frézovacích žeber vzhledem k dosedací ploše 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy.

Podle dalšího výhodného provedení je na dosedací ploše vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber.

Podle dalšího výhodného provedení má vrcholový úhel kuželovité se sbíhajícího horního úseku dosedací plochy, který je odvrácený od dříku, hodnotu 90°. Vrcholový úhel má kuželovité se sbíhajícího spodního úseku dosedací plochy, který je přivrácený k dříku, má hodnotu 50 až 65°.

Podle dalšího výhodného provedení jsou frézovací žebra vytvořena ve spodním úseku dosedací plochy, který je přivrácen k dříku.

Podle dalšího výhodného provedení jsou na dosedací ploše v její homí oblasti, která je odvrácená od dříku, vytvořena brzdicí žebra.

Podle dalšího výhodného provedení má homí úsek dosedací plochy, ve kterém jsou vytvořena brzdicí žebra, axiální délku menší než 60 % axiální délky dosedací plochy.

Podle dalšího výhodného provedení jsou brzdicí žebra po celé své délce orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy, které se protínají v podélné ose šroubu.

Podle dalšího výhodného provedení se brzdicí žebra při pohledu zdola rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy.

Podle dalšího výhodného provedení mají brzdicí žebra vždy dvě boční plochy v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku. Boční plochy se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně.

Podle dalšího výhodného provedení mají brzdicí žebra po celé své délce měnící se výšku.

Podle dalšího výhodného provedení probíhá výška brzdicích žeber obloukovitě po celé jejich délce vzhledem k dosedací ploše od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy nulovou hodnotou.

Podle dalšího výhodného provedení je maximální hodnota výšky brzdicích žeber vzhledem k dosedací ploše 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy.

Podle dalšího výhodného provedení jsou v homí oblasti dosedací plochy vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra.

Podle dalšího výhodného provedení jsou brzdicí žebra vytvořena v horním úseku dosedací plochy, který je odvrácený od dříku.

Hlavní výhoda navrženého šroubu se zapuštěnou hlavou spočívá v tom, že při použití tohoto šroubu se zabrání výše uvedeným nevýhodám známých šroubů.

Další výhodou je to, že frézovací žebra při zašroubování šroubu způsobují odebírání materiálu, čímž se u šroubu s větší než normální zapuštěnou hlavou účinně zabraňuje poškození materiálu.

-2CZ 293883 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 v nárysu první příklad provedení šroubu, obr. 2 řez II-II šroubu z obr. 1, obr. 3 v nárysu druhý příklad provedení šroubu a obr. 4 řez IV-IV šroubu z obr. 3.

Příklady provedení vynálezu

Šroub se zapuštěnou hlavou 1 je tvořen dříkem 2 se závitem 3, který je vytvořen alespoň na části dříku 2. Zapuštěná hlava 1 má ve směru k dříku 2 kuželovité se sbíhající dosedací plochu 4, která je rozdělena na úseky 5a, 5b. Na dosedací ploše 4 jsou vjejí spodní oblasti 105, která je přivrácená k dříku 2, vytvořena frézovací žebra 106.

Ve znázorněném provedení je použito šest frézovacích žeber 106, může jich však být víc nebo míň, například tři, čtyři nebo osm. Počtem a provedením frézovacích žeber 106 se může při zašroubování šroubu se zapuštěnou hlavou 1 zvýšit nebo snížit odebírání materiálu a tak frézování přizpůsobit druhu materiálu.

Vrcholový úhel α kuželovité se sbíhajícího horního úseku 5a dosedací plochy 4, který je odvrácený od dříku 2, má 90°. Vrcholový úhel β kuželovité se sbíhajícího spodního úseku 5b dosedací plochy 4, který je přivrácený k dříku 2, má 50 až 65°. Tímto způsobem se docílí, že i při relativně úzkém tvaru zapuštěné hlavy 1 je v zapuštěné hlavě 1 dostatečný prostor pro blíže neoznačenou, na obr. 1 čárkovaně znázorněnou, křížovou drážku pro vložení šroubováku. Frézovací žebra 106 jsou vytvořena ve spodním úseku 5b dosedací plochy 4, který je přivrácen k dříku 2.

Navíc frézovací žebra 106 přesahují až do oblasti 2a dříku 2 blízko zapuštěné hlavy 1, kde dřík 2 má vnější poloměr R$, který je větší než poloměr Rp jádra dříku 2 v oblasti závitu 3. V oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1 jsou frézovací žebra 106 vždy spojena s dříkem 2, čímž je zaručena vysoká mechanická stabilita frézovacích žeber 106.

Axiální délka Hp spodní oblasti 105 dosedací plochy 4 je menší než 60 % axiální délky Ha dosedací plochy 4. K tomu se přidružuje axiální výška Hk hrany 7 závitu 3 v oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1, která může dosahovat přibližně třetiny axiální délky Hf spodní oblasti 105 dosedací plochy 4. Tak působí frézovací žebra 106 výhodně až tehdy, když zapuštěná hlava 1 začíná vnikat do materiálu. Tím se zabrání poškození materiálu tříštěním, praskáním nebo nežádoucím deformováním.

Frézovací žebra 106 jsou po celé své délce L? orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, které se protínají v podélné ose X šroubu. Tímto způsobem je účinnost frézování případně strouhání, kterou vykonávají frézovací žebra 106 na materiál, zvláště veliká.

Závit 3 má hranu 7, která v hlavní oblasti dříku 2 probíhá ve tvaru šroubovice. Alespoň jeden úsek hrany ]_ má vzhledem k podélné ose X šroubu konstantní odstup A. Frézovací žebra 106 při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem A a na vnitřní straně v oblasti 2a blízko zapuštěné hlavy 1 vnějším poloměrem Rs dříku 2. Hrana 7 závitu 3 může mít v koncové oblasti 8 závitu 3, přivrácené k zapuštěné hlavě 1, klesající výšku HkFrézovací žebra 106 mají po celé své délce Lp měnící se výšku Hrf. Výška Hr? frézovacích žeber 106 ve směru jejich délky Lp má na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše 4 nulovou

-3 CZ 293883 B6 hodnotu. Tato výška Hrf nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše 4 konstantně. Tím se dosáhne rovnoměrná účinnost frézování ve směru délky Lp frézovacích žeber 106. Maximální hodnota výšky Hrf frézovacích žeber 106 vzhledem k dosedací ploše 4 je 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy £.

Frézovací žebra 106 mají ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu. Hrana 106a kruhového segmentu, orientovaná ve směru E zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar. Na dosedací ploše 4 je vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber 106.

Druhý příklad provedení šroubu se zapuštěnou hlavou £ je znázorněn na obr. 3 a 4. U tohoto provedení se frézovací žebra 106 neliší od frézovacích žeber 106 prvního příkladu provedení šroubu. Na dosedací ploše 4 jsou v její horní oblasti, která je odvrácená od dříku 2, vytvořena brzdicí žebra 6. Tato brzdicí žebra 6 vytvářejí při zašroubování šroubu se zapuštěnou hlavou £ zvýšený měrný tlak mezi šroubem a materiálem, do kterého se šroubují, například do kovového povrchu kování. Tím se zvyšuje odpor třením působící proti momentu otáčení šroubováku, čímž se může účinně zabránit protáčení šroubu.

Ve znázorněném příkladu provedení jsou použita čtyři brzdicí žebra 6. V horní oblasti dosedací plochy 4 mohou být vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra 6.

Horní úsek 5a dosedací plochy 4, ve kterém jsou vytvořena brzdicí žebra 6, má axiální délku Hr menší než 60 % axiální délky Ηχ dosedací plochy 4. Brzdicí žebra 6 výhodným způsobem působí až pak, když je šroub se zapuštěnou hlavou £ téměř zcela zašroubován. Protáčení šroubu se tím zamezí a v materiálu vytvarované nebo vyříznuté chody závitu 3 se tím ochrání.

Brzdicí žebra 6 jsou po celé své délce Lr orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, které se protínají v podélné ose X šroubu. Při tomto způsobu je zvyšování účinnosti brzdicích žeber 6 zvláště velké, a to vlivem měrného tlaku mezi šroubem a materiálem.

Brzdicí žebra 6 při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem A a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy £.

Brzdicí žebra 6 mají po celé své délce Lr měnící se výšku Hrb. Výška Hrb brzdicích žeber 6 probíhá obloukovitě po celé jejich délce Lr vzhledem k dosedací ploše 4 od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy 4 nulovou hodnotou. Maximální hodnota výšky Hrb brzdicích žeber 6 vzhledem k dosedací ploše 4 je 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy £.

Brzdicí žebra 6 mají vždy první boční plochu 6a a druhou boční plochu 6b v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku, přičemž boční plochy 6a, 6b se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně 6c. Tím se jednak dosahuje při zašroubování vysoký odpor tření, ale oddělování třísky brzdicími žebry 6 se jak u zašroubování, tak také při vyšroubování šroubu dalekosáhle vyloučí.

Brzdicí žebra 6 jsou vytvořena v horním úseku 5a zapuštěné hlavy £, který je odvrácený od dříku 2.

Šroub není omezen na popsané příklady provedení, ale obsahuje také všechna obdobná provedení. Například se může počet, tvar a uspořádání frézovacích žeber 106 lišit od popsaného provedení. Tak může být podle okolností vhodné, aby frézovací žebra 106 po celé své délce Lf nebyla orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy 4, které se protínají v podélné ose X šroubu, ale aby, obdobně jako závit 3, probíhala alespoň částečně po obvodu šroubu po šroubovité dráze.

-4CZ 293883 B6

Dále není šroub omezen jen na definované kombinace prvků podle nároku 1, ale může být také definován každou libovolnou jinou kombinací všech celkem uvedených jednotlivých prvků. To znamená, že v zásadě každý jednotlivý prvek nároku 1 se může vynechat, případně se může nahradit minimálně jedním na jiném místě uvedeným prvkem.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Šroub se zapuštěnou hlavou (1), tvořený dříkem (2) se závitem (3), kteiý je vytvořen alespoň na části dříku (2), přičemž zapuštěná hlava (1) má ve směru k dříku (2) kuželovité se sbíhající dosedací plochu (4), která je rozdělena na úseky (5a, 5b), vyznačující se tím, že na dosedací ploše (4) jsou v její spodní oblasti (105), která je přivrácená k dříku (2), vytvořena frézovací žebra (106).
2. Šroub podle nároku 1, vyznačující se tím, že axiální délka (H_F) spodní oblasti (105) dosedací plochy (4) je menší než 60 % axiální délky (H_A) dosedací plochy (4).
3. Šroub podle některého z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) jsou po celé své délce (Lp) orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy (4), které se protínají v podélné ose (X) šroubu.
4. Šroub podle některého z nároků laž3,vyznačující se tím, že závit (3) má hranu (7), jejíž alespoň jeden úsek má konstantní odstup (A) od podélné osy (X) šroubu, přičemž frézovací žebra (106) při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnější straně odstupem (A) a na vnitřní straně vnějším poloměrem (R) jádra dříku (2).
5. Šroub podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) mají ve svém půdorysu tvar kruhového segmentu, přičemž hrana (106a) kruhového segmentu, orientovaná ve směru (E) zašroubování, má rovný tvar nebo konkávní tvar.
6. Šroub podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) mají po celé své délce (L_F) měnící se výšku (Hr_F).
7. Šroub podle nároku 6, vyznačující se tím, že výška (Hrp) frézovacích žeber (106) ve směru jejich délky (L_F) má na jejich vnější straně vzhledem k dosedací ploše (4) nulovou hodnotu, přičemž tato výška (Hrp) nejdříve narůstá a pak probíhá vzhledem k dosedací ploše (4) konstantně.
8. Šroub podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že maximální hodnota výšky (Hrp) frézovacích žeber (106) vzhledem k dosedací ploše (4) je 0,3 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy (1).
9. Šroub podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že na dosedací ploše (4) je vytvořeno čtyři až osm, zejména šest frézovacích žeber (106).
10. Šroub podle některého z nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t i m, že vrcholový úhel (a) kuželovité se sbíhajícího horního úseku (5a) dosedací plochy (4), který je odvrácený od dříku (2), má úhel 90°, přičemž vrcholový úhel (β) kuželovité se sbíhajícího spodního úseku (5b) dosedací plochy (4), který je přivrácený k dříku (2), má úhel 50° až 65°.

-5 CZ 293883 B6
11. Šroub podle nároku 10, vyznačující se tím, že frézovací žebra (106) jsou vytvořena ve spodním úseku (5b) dosedací plochy (4), který je přivrácen k dříku (2).
12. Šroub podle některého z nároků 1 až 11,vyznačující se tím, že na dosedací ploše (4) jsou v její horní oblasti, která je odvrácená od dříku (2), vytvořena brzdicí žebra (6).
13. Šroub podle nároku 12, vyznačující se tím, že horní úsek (5a) dosedací plochy (4), ve kterém jsou vytvořena brzdicí žebra (6), má axiální délku (Hb) menší než 60 % axiální délky (H_a) dosedací plochy (4).
14. Šroub podle některého z nároků 12 a 13, vy zn a č uj í c í se t í m , že brzdicí žebra (6) jsou po celé své délce (L_R) orientována ve stejném směru jako povrchové přímky dosedací plochy (4), které se protínají v podélné ose (X) šroubu.
15. Šroub podle některého z nároků 12 až 14, v y z n a č uj í c í se t í m, že brzdicí žebra (6) při pohledu zdola se rozprostírají v prstencové oblasti ohraničené na vnitřní straně odstupem (A) a na vnější straně vnějším poloměrem zapuštěné hlavy (1).
16. Šroub podle některého z nároků 12 až 15,vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) mají vždy dvě boční plochy (6a, 6b) v konvexním tvaru, zejména ve tvaru segmentu disku, přičemž boční plochy (6a, 6b) se protínají zejména v centricky mezi nimi položené hraně (6c).
17. Šroub podle některého z nároků 12ažl 6, vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) mají po celé své délce (L_R) měnící se výšku (Hrb).
18. Šroub podle nároku 17, vyznačující se tím, že výška (Hrb) brzdicích žeber (6) probíhá obloukovitě po celé jejich délce (L_R) vzhledem k dosedací ploše (4) od nulové hodnoty a končí u dosedací plochy (4) nulovou hodnotou.
19. Šroub podle některého z nároků 12 až 18, vyznačující se tím, že maximální hodnota výšky (H_RB) brzdicích žeber (6) vzhledem k dosedací ploše (4) je 0,1 až 0,2 mm, zejména při vnějším poloměru 4 až 5 mm zapuštěné hlavy (1).
20. Šroub podle některého z nároků 12 až 19, vyznačující se tím, že v horní oblasti dosedací plochy (4) jsou vytvořena dvě až šest, zejména čtyři brzdicí žebra (6).
21. Šroub podle některého z nároků 12 až 20, vyznačující se tím, že brzdicí žebra (6) jsou vytvořena v horním úseku (5a) dosedací plochy (4), který je odvrácený od dříku (2).