RS66544B1 - Vijak sa delom za glodanje postavljenim u navoj - Google Patents
Vijak sa delom za glodanje postavljenim u navojInfo
- Publication number
- RS66544B1 RS66544B1 RS20250194A RSP20250194A RS66544B1 RS 66544 B1 RS66544 B1 RS 66544B1 RS 20250194 A RS20250194 A RS 20250194A RS P20250194 A RSP20250194 A RS P20250194A RS 66544 B1 RS66544 B1 RS 66544B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- thread
- segment
- screw
- milling
- cone
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
- F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
- F16B25/0057—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the screw having distinct axial zones, e.g. multiple axial thread sections with different pitch or thread cross-sections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
- F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
- F16B25/0057—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the screw having distinct axial zones, e.g. multiple axial thread sections with different pitch or thread cross-sections
- F16B25/0063—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw the screw having distinct axial zones, e.g. multiple axial thread sections with different pitch or thread cross-sections with a non-threaded portion on the shaft of the screw
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
- F16B25/0042—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw
- F16B25/0068—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by the geometry of the thread, the thread being a ridge wrapped around the shaft of the screw with multiple-threads, e.g. a double thread screws
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/0036—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw
- F16B25/0084—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by geometric details of the screw characterised by geometric details of the tip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B25/00—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws
- F16B25/001—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed
- F16B25/0031—Screws that cut thread in the body into which they are screwed, e.g. wood screws characterised by the material of the body into which the screw is screwed the screw being designed to be screwed into different materials, e.g. a layered structure or through metallic and wooden parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)
Description
OPIS PRONALASKA
Predmeti pronalazak se odnosi na vijak, koji je razvijen za pričvršćivanje metalnih konstrukcionih elemenate kao što su trapezni limovi ili talasti limovi na donju konstrukciju odnosno podkonstrukciju od drveta, kako na površinu limenih ploča tako isto i na mestima u kojima su ploče od lima spojene preklapanjem. Oni nalaze primenu na fasadama odnosno krovovima zgrada.
POZADINA PRONALASKA
Za prekrivanje fasada na zgradama i pokrivanja krovova sada se najčešće koriste metalne limene ploče, najčešće limene ploče sa talasastim ili trapeznim poprečnim presekom. Poznato je, da se takvi pokrivni limovi ili slični pokrivači učvršćuju pomoću vijaka na donju podkonstrukciju od drveta, naprimer na grede, letve ili grede na krovnoj konstrukciji (rogovi). Prvenstveno iz ekonomskih razloga poželjno je, da se ove limene ploče (od aluminijuma, pocinkovanog i/ili obojenog čeličnog lima) mogu direkno da pričvršćuju na donju podlogu odnosno podkonstrukciju bez predhodnog bušenja otvora. U tu svrhu moraju biti predviđeni vijci koji se direkno pričvršćuju u podlogu, koji s jedne strane probijaju odnosno prolaze kroz ove metalne limove i posle toga se sigurno pričvršćuje u drvenu podkonstrukciju.
Ovo se postiže pomoću upotrebe vijka za bušenje (samourezni vijak) sa oblikovanim vrhom za bušenje. Kod ove izvedebe vijka poznat je prateći problem koji se ogleda u tome, da se pri prodiranju vijka kroz limenu ploču pri bušenju odnosno glodanju stvara metalna strugotina, koja se mora specijalno ukloniti, da se spreči stvaranje korozije.
Poznato je da se umesto oblikovanog vrha za bušenje koristi očvrsnuti odnosno čvrsti vrh sa navojem, što pokazuje smanjenu sklonost ka formiranju metalne strugotine. Često se koriste i bimetalni vijci od visokokvalitetnog plemenitog čelika sa zavarenim vrhom od kaljenog odnosno otvrdnutog ugljeničnog čelika. Pojam vrh sa navojem znači da se navoj proteže od tela vijka pa do samog vrha vijka i da se zatim vodi manje-više daleko do samog vrha. Kada se ovaj vijak ubaci na površinu ploče metal limene ploče se ne uklanja skidanjem strugotine, već se potiskuje i deformiše. Navoj na konusnom vrhu vijka takođe useca odnosno urezuje navoj u potisnuti metal lima i tako podržava napredovanje vijka kroz lim pri zavrtanju.
STANJE TEHNIKE
Patentni document EP 3617 533 A1 prikazuje vijak za pričvršćivanje metalnih ploča na drvo. On poseduje navoj koji se proteže od vrha vijka preko konusa do tela vijka i dizajniran je kao dvohodi navoj u oblasti konusa. Na konusu navoj ima šire bočne uglove nego na telu vijka. Dalje, iz patenta DE 102012 215 645 poznat je bimetalni vijak sa navojem koji ide od vrha konusa do tela vijka. Dizajniran je kao navoj za lim u zoni konusa i kao navoj za drvo u zoni tela vijka.
Dalje, objavljena patentna prijava DE 27 32 695 pokazuje da je prednost za metalni samourezujući vijak i navojni element za pričvršćivanje, koji je izveden sa vrhom koji nosi na sebi navoj, kada se visina navoja postepeno smanjuje od prelaza između tela vijka i vrha do izbočenja. Navoj je dizajniran sa više hodova odnosno kao višehodni navoj i jedan navoj ide sve do vrha vijka za formiranje konusa sa navojem za usecanje-urezivanje.
U stanju tehnike poznati su mnogi pojedinačno dizajnirani elementi vijaka – bimetalni dizajn, vrh navoja, dvohodi navoj - koji su korišćeni u različitim kombinacijama veličina i različitim odnosima veličina za naročite primene odnosno svrhe. Zadatak pronalaska se sastoji u tome, da se predloži vijak koji je povoljan i jeftin za proizvodnju, efikasan i, pre svega, jednostavan i bezbedan za rukovanje.
OPIS PRONALASKA
Ovaj zadatak se rešava pomoću posebno efikasnim, korisnički optimizovanim dizajnom svrsishodnim vijkom, kao što je opisano karakteristikama nezavisnog zahteva 1. Zavisni patentni zahtevi opisuju dalje varijante i povoljno realizovane primere.
Svrsishodan vijak sadrži sledeće funkcionalne delove koji se spajaju jedan u drugi ili graniče jedan uz drugoga, opisani redom od vrha vijka do glave vijka: vrh navoja u obliku konusa koji nosi na sebi dvohodi navoj, pri čemu se ovaj dvostruki navoj sastoji od glavnog navoja i sekundarnog navoja. Nakon toga, postavljen je u suštini cilindrično izvedeni segment za glodanje. Njegove karakteristike proizilaze iz velikog broja rebrastih glodača, koji su dizajnirani kao strmi navoji. Njihov spoljni prečnik DFse meri preko rebara, slično kao što je mera kod navoja. Zatim, duž uzdužne ose vijka, nalazi se u suštini cilindrični segment tela vijka koji nosi samo glavni navoj, u kome je spoljni prečnik navoja DN. Nakon toga sledi u suštini cilindričan, glatki, segment tela vijka koji je izveden bez navoja. Vijak se završava sa zahvtnom glavom preko koje se dejstvuje silom na vijak za zavrtanje.
Izraz "spajanje jedan u drugi odnosno graničenje jedan uz drugoga" izražava da se opisane oblasti mogu identifikovati strukturno i/ili funkcionalno, ali sa tehničke tačke gledišta ili iz tehničko-proizvodnih razloga ne moraju imati čvrste međusobne granice.
Tako, na primer, segmenti sa navojem na prelazu između dve oblasti mogu da se dodele obema oblastima. Mogu postojati i prelazne oblasti koje se utapaju jedna u drugu, ali to ne utiče na diferencijaciju ili identifikaciju pomenutih funkcionalnih segmenata. Izrazi segment tela vijka (sa navojem, bez navoja), uzdužni segment i segment za glodanje odnose se na one oblasti vijka, koje se karakterišu funkcionalnim segmentima.
Upotreba izraza ivica za grebanje, rebra za glodanje ili žlebovi za struganje, koji se koriste kod pronalaska u funkcionalnom segmentu za glodanje, su poznati. Mogu biti orijentisani na različite načine, na primer, postavljeni u, reklo bi se, paralelnoj osi vijka prema telu vijka. Kao alternativa u odnosu na aksijalno paralelni raspored, strmi navoj se takođe može realizovati kao segment za glodanje. Strmi navoj se može napraviti u smeru kazaljke na satu (kao glavni navoj, ali sa mnogo većim korakom) ili u suprotnom smeru kazaljke na satu. Oba koncepta smanjuju efekat cepanja drveta pri prodiranju vijka u drvo jer segment za glodanje lokalno uništava odnosno seče strukturu vlakana drveta i ne unosi napone u drvo. To znači, da se naponi koji deluju na drvo preko konusa vijka, uvode (trebaju) manje duboko u drveni materijal. Pored toga, oglodani odnosno odsečeni materijal se može lakše sabiti u udubljene delove između navoja, što zauzvrat pomaže u smanjenju obrtnog momenta koji je potreban pri postavljanju odnosno zavrtanju vijka.
Sa terminom konus, kao specifikacija oblika za vrh navoja, označava se konusni, posebno šiljato-konusni osnovni oblik vrha navoja bez uzimanja u obzir navoja koji je izveden integralno sa njim. Štaviše, pod konusom se ne misli na tačnu geometrijsko-matematičku formu, već kao tehnički ostvarljivu formu ili formu realizovanu i identifikovanu u vijku kao konus.
Kao u prethodno datom stanju tehnike, vijak se zavija odnosno pokreće putem jednog od mnogih poznatih oblika dejstvovanja sile zavijanja u segmentu glave. Spoljne šestougaone glave se široko koriste za ovu primenu, ali se takođe mogu koristiti heksagonalni, unutrašnji šestougaoni zahvat (inbus) ili slična izvođenja za uvođenje odnosno delovanje sile na vijak. Glava vijka može da poseduje ravnu zaustavnu površinu na svojoj donjoj strani okrenutu prema telu vijka, na primer, za upotrebu vijka sa podloškom, zaptivnom podloškom ili za obe. U zavisnosti od primene, mogući su i drugi oblici glave vijka.
Ovaj pronalazak se karakteriše s jedne strane činjenicom da glavni navoj teče neprekidnokontinualno i sa konstantnim korakom od segmenta vrha konusa (vrha navoja) preko segmenta za glodanje do glavnog kraja tela vijka, gledano od strane glave, koje nosi na sebi navoj. Upotreba izraza segment vrha umesto vrha konusa ima za cilj da izrazi da vrh takvog vijka može varirati u zavisnosti od tehnologije proizvodnje (na primer može biti izrađeno pomoću obrade deformacijom). Vijci se obično proizvode kao masovni proizvodi, što dovodi do toga, da šiljati kraj konusa vijka ne može biti matematički savršeno proizveden ili se njegov oblik može promeniti ili narušiti narednim koracima proizvodnog procesa. Međutim, to ne utiče na funkcionalnost vijka. Sa šiljatim segmentom, koji je na taj način izveden kao tehnički krajnji deo špicastog navoja, dužina se povećava za nekoliko milimetara.
Pronalazak je u nastavku označen time, da je ovo rebro (glodalo) segmenta za glodanje postavljeno tako ukopano odnosno umetnuto u navojno telo odnosno stablo navoja, da rebra za glodanje ne štrče izvan šiljaka navoja spiralnog toka glavnog navoja sa nominalnim spoljnim prečnikom DB. Sledbeno tome važi odnos DF< DB. Ovde se pomoću rasporeda segmenta za glodanje na cilindrično telo vijka umesto na konusu dobija funkcionalno razdvajanje između segmenta za prodiranje i proširenog segmenta, tačnije, konusa i segmenta za glodanje. Iz upotrebljenog profila jasno se vidi, da se konus može probiti u metalni lim bez stvaranja strugotine i urezivanje navoja, dakle segment za glodanje treba da obavi svoj zadatak u drvetu podkonstrukcije. Na taj način se bitno umanjuje rizik, da se segment za glodanje nepoželjno koristi u kontaktu sa metalom.
Kako je napomenuto, tok glavnog navoja od konusa je neprekinut odnosno kontinualan preko segmenta za glodanje u cilindričnom segmentu tela vijka koji nosi navoj. Ovo stvara prednost, da navoj, koji uvodi špic navoja u metalnu limenu ploču, može da ostvari uspešno prodiranju i omogućava da vođenje bude bez prekida od konusa do segmenta tela vijka, koji nosi navoj.Takođe ovo doprinosi bitnom smanjenju stvaranja metalne strugotine.
Alternativno dopunsko oblikovanje ovog vijka predviđa, da se između segmenta tela vijka slobodnog od navoja i segmenta glave izvede segment sa navojem za držanje, koji treba da predstavlja jedan kratki (u smislu od nekoliko milimetara) segment bez navoja ispod dela glave vijka. Segment koji predstavlja navoj za držanje se izvodi kao kratki zaustavni navoj odnosno navoj za držanje u dužini od 1 do 3 navoja. Prvenstveno se navoj za držanje izvodi kao dvostruki navoj. Korak navoja za držanje je veći u odnosu na korak glavnog navoja; konkretno, ovde je korak navoja prvenstveno izvedena kao 1,6 do 1,9 puta veći od koraka glavnog navoja. Isto tako može se izabrati asimetrična geometrija za profil navoja za držanje, pri čemu profil okrenut prema glavi vijka je izveden strmije u odnosu na profil usmeren prema špicu navoja. Ovo dodatno poboljšava probijanje metalne ploče.
Pomoću ove dopune može se garantovano obezbediti, da se vrši bušenje metalne ploče pri uvrtanju vijka, kada se dostigne do segmenta sa navojem ispod glave vijka, zbog koga ovaj ovde prisutan povećani uspon navoja brzo povlači lim u pravcu glave, kada se vijak kao ceo umetne u podkonstrukciju od drveta. Dalje se pomoću segmenta ispod glave bez navoja stvara jedna prihvatna zona za bušenje metalne ploče, bez toga da protočni navoj pri daljem zavrtanju proglođe odnosno iscepa lim. Sem toga problemi vezani za nepropustljivost obično mogu da dovedu do neželjene slike sa strugotinom. Zbog toga se na kraju između ovog, gledano sa strane glave, segmenta ispod glave vijka drže metalne ploče neprolazno odnosno čvrsto spojene. Pomoću izvedbe sa dvostrukim navojem poboljšava se dopunski kvalitet na ovom dvostruko predviđenom navojnom prolazu.
Vijak je povojno projektovano tako, da dužina donjeg segmenta ispod glave vijka, koji je bez navoja i segmenta sa navojem za držanje budu svaki između 2 mm i 5 mm. Kao što je pomenuto, ovaj vijak se takođe može koristiti za dodatno postavljanje podloške odnosno zaptivne podloške u donji segment glave vijka, koji je bez navoja. Dužinu segmenta će izabrati specijalista u ovoj tehničkoj oblasti prema uslovima za korišćenje odnosno nameni.
Za obe opisane varijante vijka, glavni navoj je povoljno projektovan simetrično sa uglom profila od 60° ± 3°. Ovaj simetrični ugao profila daje dobre vrednosti na otpornost na izvlačenje u drvetu i takođe je dovoljno robustan da obezbedi formiranje navoja u metalu. Dalje, vijak prema pronalasku je povoljno projektovan tako, da sekundarni navoj počinje u vrhu konusa i da se njegova visina navoja kontinuirano povećava i ponovo smanjuje nakon polovine dužine konusa vijka (gledano u suštini u aksijalnom pravcu) i ističe u prelaznom regionu između konusa i segmenta za glodanje. Isticanje navoja karakteriše jedna postepeno smanjenje navoj sve do završetka navoja, koji se ostvaruje kontinualnim smanjenjem visine navoja prema nuli.
U jednoj povoljnoj varijanti, vijak koji je ovde opisan je projektovan tako, da je nazivni prečnik ili spoljašnji prečnik DNglavnog navoja u segmentu tela vijka (sa izvedenim navojem, cilindričnog oblika) veći od spoljašnjeg prečnika DBglavnog navoja u segmentu za glodanje. U ovom povoljnom izvođenju, razlika je šest desetih delova milimetra u prečniku. Ovim se takođe olakšava formiranje vijka.
Dalje je povoljno, da kod ovde opisanog vijka visina profila glavnog navoja na prelazu između segmenta za glodanje i konusa, počevši od spoljašnjeg prečnika DB, kontinuirano opada preko osnove konusa i završava se u vrhu konusa. Smanjenje visine navoja (sa inače istom geometrijom navoja) odnosno povećanje visine navoja počevši od segmenta sa špicastim vrhom smanjuje otpor na vijku pri prodiranju odnosno bušenju metalne ploče i pojednostavljuje formiranje navoja vijka.
Ako neko želi da ilustruje ovo ponašanje visine profila geometrijski, to se može realizovati na sledeći način: konstruiše se kupa koja je formiran od tangenta na vrhovima odnosno špicevima navoja glavnog navoja na konusu i njihove zajedničke tačke preseka sa uzdužnom osom vijka. Ove tangente formiraju omotač preko vrhova-špiceva navoja u obliku konusa. Zajednička tačka preseka je ispred tehničkog vrha-špica vijka, što je posledica iz gore navedenih proizvodnih razloga. Ugao vrha konusnog omotača izvedenog u obliku kupe iznosi prvenstveno 35° ± 5°.
Da bi se bolje opisala geometrija segmenta za glodanje, najbolje se može koristiti (geometrijska) projekcija vrha navoja jednog rebra za glodanje na uzdužnu osu vijka. Prvenstveno ova projekcija zaklapa ugao sečenja od 30° ± 10°. Povoljno je, kada je korak ovog strmog navoja negativan, dakle suprotan glavnom navoju. Slikovito rečeno, rebra za glodanje opisuju strmi levi navoj za razliku od spirale glavnog navoja ili dvostrugog navoja na stablu odnosno telu vijka i konusu.
U jednom daljem povoljnom izvođenju pronalaska, dotični vijak je dizajniran kao bimetalni vijak, dakle sa glavom i stablom-telom vijka izrađenim od visokokvalitetnog plemeniti čelika i zavarenim vrhom izrađenim od ugljeničnog čelika. To znači da bi cilindrični segmenti tela vijka B, C, D, (i, ako su dostupne, E, F) i segment G glave bili napravljeni od visokokvalitetnog plemeniti čelika, a konus vrha navoja od ugljeničnog čelika. Tehnički posmatrano, pre izrade navoja postupkom deformacije odnosno namotavanjem ili valjanjanjem navoja, deo od ugljeničnog čelika se zavaruje na blanko žicu odnosno šipku od visokokvalitetnog plemenitog čelika odgovarajuće dužine, a zatim se vijak kao celina proizvodi u svom konačnom obliku.
Kao što je stručnjacima u ovoj oblasti tehnike poznato, takav vijak može biti opremljen, već prema potrebi ili u zavisnosti od oblasti primene, dekorativnim ili zaštitnim premazima. To uključuje slojeve koji sprečavaju koroziju, koji su uobičajeno izvedeni od cinka, cink-nikla ili drugih metala, ali takođe i slojeve od boje, voskova, ulja i slično. Takođe je moguće da se takvi premazi nanesu samo na delove vijka, na primer dekorativni premaz na glavi vijka, koji je prilagođen profilu lima koji se priteže vijkom.
OPIS SLIKA
Slika 1 prikazuje bočni pogled na vijak izveden prema pronalasku u osnovnom dizajnu.
Slika 2 prikazuje bočni pogled na vijak izveden prema pronalasku produžen sa dodatnim delovima na telu vijka.
Slika 3 prikazuje uvećani detalj preseka "Z" sa slike 1, odnosno vrh navoja sa integralno priključenim segmentom za glodanje.
Slika 4 prikazuje detalj Y sa slike 1 sa jednim poprečnim presekom glavnog navoja.
Slika 1 prikazuje prvu izvedenu formu vijka 100, sa osnovnim komponentama odnosno sastavnim segmentima G, D, C, B, A. Segment G predstavlja zahvatnu glavu 130 predviđenu za zavrtanje odnosno unošenje sile. Ovde, u pogledu sa strane, zahvatna glava 130 za dejstvo sile na vijak je prikazana kao šestougaona glava, koja ima zaustavnu površinu ili donju stranu 135 na svom kraju okrenutu prema telu vijka. Nakon toga sledi, prikazano desno na slici odnosno usmereno prema vrhu vijka, glatki segment D tela vijka bez navoja, koji je cilindričan. Dužina ovog segmenta, kao i sledećeg segmenta C tela vijka sa glavnim navojem, određena je načinom korišćenja i primenom i stoga je projektovana i proizvedena prema potrebi. Segment C tela vijka sa navojem ide preko segmenta B za glodanje, a ovaj nadalje ide u konus A. Oba segmenta B i A su detaljnije objašnjeni na slici 3.
Slika 2 prikazuje varijantu 200 vijka izvedenog prema pronalasku, u kojoj su dve dodatne funkcionalne oblasti umetnute između segmenta G glave i segmenta D tela vijka bez navoja. Granično sa segmentom G glave se nalazi kratak segment F ispod glave vijka, koji je bez navoja, a dalje u pravcu vrha vijka sledi segment sa potpornim navojem odnosno segment E sa navojem za držanje. Geometrija ovog poslednjeg navoj povoljno odstupa od geometrije navoja glavnog navoja.
Realizacija vijka izvedenog prema pronalasku, kao što je to prikazano na slici 2, ima nominalni prečnik DNod 6,4 mm. On se proizvodi u različitim dužinama već prema primeni. U jednom tipičnom primeru, vijak ima efektivnu dužinu (segment A do segmenta F uključijući i segment F) od 150 mm, od čega deo od visokokvalitetnog plemenitog čelika iznosi 132 mm. Segmenti D, E i F zajedno imaju približno 74 mm. Za sve vijke istog nominalnog prečnika, dužina segmenta konusa od ugljeničnog čelika je približno 18 mm. Za sve vijke ovog prečnika, dužina segmenta A je približno 7 mm, a segmenta B približno 4 mm. To znači, da je segment C tela vijka sa glavnim navojem od oko 7 mm takođe napravljen od visokokvalitetnog plemenitog čelik. Za pomenuti vijak predviđen je korak glavnog navoja p = 2,5 mm, koji važi za sve segmente A-C. Spoljni prečnik DNkod segmenta B iznosi oko 5,8 mm.
Slika 3 detaljno prikazuje izvođenje prednjeg segmenta označenog kao detalj Z (detalj prikazan na slici 1) vijka izvedenog prema pronalasku, što važi za slike 1 i 2. Na slici 3, raspoređen duž uzdužne ose 180 (gledano s leva na desno), izveden je segment C tela vijka sa glavnim navojem 110, koji sledi od segmenta B za glodanje, koji prelazi u konus A sa vrhom 150 navoja. Glavni navoj se sastoji od simetričnog trouglastog profila navoja sa uglom profila od 60° i korakom p (pitch), koji je kao i obično naznačen u milimetrima po jednom okretu. Slika 4 predstavlja izgled preseka-detalja Y sa slike 1 i prikazuje presek glavnog navoja 110 u segmentu C sa naznačenim uglom profila i korakom navoja p.
Slika 3 prikazuje primer navoja na segment C tela vijka sa korenom 140 navoja i bokom 145 navoja. Nazivni prečnik ovog vijka DNse meri preko vrhova navoja glavnog navoja 110 i prikazan je na slici 3.
Segment C tela vijka se spaja sa segmentom B za glodanje sa blago smanjenim prečnikom DBnavoja u odnosu na glavni navoja 110, uz zadržavanje koraka navoja i bočnog ugla profila za ovo smanjenje prečnika. Ovde postoje dve osnove za ovo smanjenje prečnika: pošto se vijak proizvodi hladnim oblikovanjem odnosno obradom deformacijom od cilindričnog valjanog čeličnog profila, ovde je za bilo koje formiranje navoja dostupa samo lokalni osnovni materijal. Istina je da se može takođe koristiti obrada kompresijom, na primer, u segment B za glodanje i u predelu čeonog segmenta G takođe se mogu postići zadebljanja, ali bi u sredini tela vijka to bilo veoma složeno i otežalo bi hladno valjanje navoja. Nakon što su rebra 160 za glodanje raspoređena u korenu 140 navoja u segment B za glodanje, za glavni navoj je dostupno manje materijala. Iako se ista visina navoja kao u segment C može postići smanjenjem ugla profila glavnog navoja 110 u segment B, to bi ugrozilo stabilnost glavnog navoja, posebno u segmentu za glodanje.
Međutim, jedna od inventivnih karakteristika u pronalasku je neprekidan prolaz glavnog navoja i rezultirajuće bešavno vođenje vijka pomoću izmeštenog-potisnutog odnosno deformisanog metala sa formiranim žljebovima u drvetu. Na osnovu toga je korisno, da se smanji visina navoja u segment B za glodanja, a ne ugao profila. Jer tokom procesa podešavanja vijka nakon prolaska konus A kroz metalnu ploču (n), vijak privremeno ima maksimalni spoljni (navoj) prečnik DB, to znači da glavni navoj i dalje čvrsto prijanja u formiranom samoureznom kanalu u metalnoj ploči. Istovremeno, otpor vijku da se formira samourezni kanal, kada segment B za glodanje deluje u drvetu, je niži zbog manjeg spoljašnjeg prečnika DB< DN, kada se uzme u obzir samo udeo glavnog navoja. Ispitni testovi su pokazali da nema uticaja na vođenje vijka u formiranim žljebovima u metalnom delu; Naprotiv, vrhovi navoja glavnog navoja deluju kao odstojni elementi koji drže rebra za glodanje dalje od ivica formirane rupe. Na prelazu iz segmenta B u segment C, prečnik otvora odnoso prečnik navoja užlebljen u metalnoj ploči se proširuje na DN- ali do tada je segment B za glodanje B već prošao metalnu ploču (n).
Slika 3 prikazuje rebra 160 za glodanje postavljena tako da rebra za glodanje u suštini formiraju strmi levi navoj, koji povećava efekat glodanja u drvetu. Linija sa referentnom oznakom 330 označava projekciju špica 320 navoja na uzdužnu osu 180 vijka. Na crtežu je takođe prikazan ugao preseka linije 330 sa uzdužnom osom 180 vijka.
U oblasti konusa A je prikazano, kako glavnom navoju 110, zadržavajući nagib i ugao profila, polako opada visina kontinualno od prečnika DBna delu prelazne oblasti segmenta B u segment A sve do nule i ističe u segmentu 190 vrha. Takođe je označen i sekundarni navoj 120, koji, počevši od segmenta vrha navoja, kontinualno raste duž segmenta A kao i glavni navoj, i ponovo izlazi napolje u prelaznom delu segmenta A u segment B. Na ovaj način se stvara dvostruki navoj na vrhu navoja na konusu A, što je povoljno za formiranje rupe u metalu. Tangente povučena preko vrhova navoja glavnog navoja sa zajedničkom tačkom 310 preseka formiraju omotač 300, pri čemu tačka 310 preseka leži na uzdužnoj osi 180 vijka 100 odnosno vijka 200.
Claims (11)
1. Vijak (100), koji se sastoji od sledećih funkcionalnih segmenata, koji se spajaju jedan u drugi ili se graniče jedan uz drugog:
- jedan dvostruki navoj koji nosi vrh (150) navoja formiran kao konusa (A), pri čemu dvostruki navoj sadrži glavni navoj (110) i sekundarni navoj (120)
- jedan u suštini cilindrični segment (B) za glodanje sa više rebara (160) za glodanje dizajniranih kao strmi navoj, čiji je spoljašnji prečnik DFmeren preko vrha rebara; - jedan u suštini cilindrični segment (C) tela vijka, koji nosi glavni navoj (110), u kome je spoljni prečnik navoja DN;
- jedan uglavnom cilindričan, glatki, bez navoja, segment (D) tela vijka
- jedan segment (G) glave vijka sa zahvatnim delom (130) za unošenje sile u vijak, pri čemu
- glavni navoj (110) teče neprekidno i sa konstantnim korakom od segmenta (190) na vrhu konusa (A) preko segmenta (B) za glodanje do glavnog kraja segmenta (C) tela vijka sa navojem;
i
- rebra segmenta (B) za glodanje, koja su raspoređena u koren (140) neprekidnog glavnog navoja (110), upuštena su tako, da vrhovi navoja neprekidnog glavnog navoja (110), sa nominalnim spoljnim prečnikom DB, štrče izvan rebara (160) za glodanje tako da važi odnos DF< DB.
2. Vijak (200) prema zahtevu 1, naznačen time, da je segmenta (E) sa navojem za držanje postavljen između segmenta (D) tela vijka bez navoja i segmenta (G) glave, izveden kao kratak zaustavni navoj sa 1 do 3 navoja, a sledi posle kraćeg segmenta (F) ispod glave vijka, koji je bez navoja.
3. Vijak (200) prema zahtevu 2, naznačen time, da je navoj za držanje izveden kao dvostruki navoj i što je korak navoja (170) za držanje uvećan i odgovara 1,6 do 1,9 puta glavnom navoju (110).
4. Vijak (200) prema zahtevima 1 i 2, naznačen time, da dužina donjeg segmenta (F) ispod glave bez navoja i segmenta (E) sa navojem za držanje iznosi između 2 i 5 mm.
5. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da je glavni navoj (110) izveden simetrično sa uglom profila od 60° ± 3°.
6. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da sekundarni navoj (120) počinje u segmentu (190) sa špicem konusa (A), pri čemu se visina navoja kontinualno povećava i ponovo smanjuje nakon polovine dužine konusa (A) i ističe u prelaznom području između konusa (A) i segmenta (B) za glodanje.
7. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da je spoljni prečnik DNglavnog navoja (110) u segment (C) tela vijka veći od spoljašnjeg prečnika DBglavnog navoja u segmentu (B) za glodanje.
8. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time,da bočna visina profila glavnog navoja (110) na prelazu od segmenta (B) za glodanje do konusa (A), počevši od spoljašnjeg prečnika DB, stalno opada preko šiljka konusa (A) i ističe u segment (190) sa špicem konusa (A).
9. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da ugao vrha konusnog jednog kupastog omotača (300), koji je formiran tangentama na vrhovima navoja glavnog navoja (110) na konus (A), koji grade zajedničku presečnu tačku (310) sa uzdužnom osom (180) vijka, iznosi 35° ± 5°.
10. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da projekcija (330) odgovarajućeg navoja (320) rebra (160) za glodanje na uzdužnu osu (180) vijka gradi sa njom ugao od 30° ± 10°.
11. Vijak (100, 200) prema jednom ili više prethodno navedenih zahteva, naznačen time, da je vijak (100, 200) izveden kao bimetalni vijak, pri čemu su cilindrični segment (D) tela vijka, i ukoliko postoje segment (E) kao i segment (F), i područje segmenta (G) glave izrađeni su od visokokvalitetnog plemenitog čelika, a konus (A) i segment (B) za glodanje sa vrhom navoja izrađeni su od ugljičnog čelika i mesto prelaza između visokokvalitetnog plemenitog čelika i ugljeničnog čelika leži u glavnom navoju -segmentu (C) tela vijka.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP22158228.1A EP4234959B1 (de) | 2022-02-23 | 2022-02-23 | Schraube mit im gewinde eingebettetem fräsabschnitt |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS66544B1 true RS66544B1 (sr) | 2025-03-31 |
Family
ID=80448528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20250194A RS66544B1 (sr) | 2022-02-23 | 2022-02-23 | Vijak sa delom za glodanje postavljenim u navoj |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230265877A1 (sr) |
| EP (1) | EP4234959B1 (sr) |
| CA (1) | CA3189643A1 (sr) |
| ES (1) | ES3015478T3 (sr) |
| HU (1) | HUE070344T2 (sr) |
| PL (1) | PL4234959T3 (sr) |
| RS (1) | RS66544B1 (sr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20250052271A1 (en) * | 2023-08-10 | 2025-02-13 | Integral Building Products Incorporation | Screw structure |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53104060A (en) | 1977-02-23 | 1978-09-09 | Yamashina Seikoushiyo Kk | Selffextruding fastener |
| JP2000002218A (ja) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Shinjo Seisakusho:Kk | 木ねじ |
| DE202012013100U1 (de) | 2012-06-15 | 2014-10-30 | Reisser Schraubentechnik Gmbh | Schraube |
| DK3617533T3 (da) | 2018-09-03 | 2022-11-14 | SFS Group International AG | Skrue og anvendelse deraf |
-
2022
- 2022-02-23 RS RS20250194A patent/RS66544B1/sr unknown
- 2022-02-23 PL PL22158228.1T patent/PL4234959T3/pl unknown
- 2022-02-23 ES ES22158228T patent/ES3015478T3/es active Active
- 2022-02-23 EP EP22158228.1A patent/EP4234959B1/de active Active
- 2022-02-23 HU HUE22158228A patent/HUE070344T2/hu unknown
-
2023
- 2023-02-14 CA CA3189643A patent/CA3189643A1/en active Pending
- 2023-02-22 US US18/172,584 patent/US20230265877A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4234959B1 (de) | 2024-12-04 |
| HUE070344T2 (hu) | 2025-05-28 |
| ES3015478T3 (en) | 2025-05-05 |
| EP4234959A1 (de) | 2023-08-30 |
| CA3189643A1 (en) | 2023-08-23 |
| PL4234959T3 (pl) | 2025-04-22 |
| US20230265877A1 (en) | 2023-08-24 |
| EP4234959C0 (de) | 2024-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8480342B2 (en) | Screw | |
| US4329099A (en) | Self-drilling and self-extruding fastener | |
| US5674035A (en) | Thread forming screw | |
| US5066181A (en) | Attachment element with large washer | |
| TWI464331B (zh) | 以無屑方式形成螺紋的螺釘 | |
| US8348572B2 (en) | Hole-forming and thread-forming screw | |
| US4179976A (en) | Extruding and tapping screw and blank for manufacture of such screw | |
| US4027573A (en) | Self-tapping screw fastener with improved thread construction | |
| CN101074695B (zh) | 无切屑螺纹成形的螺钉 | |
| US20090185880A1 (en) | Universal fastener | |
| EP0932771A1 (de) | Schraube zur befestigung von metall- und/oder kunststoffprofilen oder -platten auf einem unterbau | |
| EP2289647A1 (en) | Method for manufacturing self-tapping screw with helical chip discharge channel and self-tapping screw | |
| RS66544B1 (sr) | Vijak sa delom za glodanje postavljenim u navoj | |
| US20110044785A1 (en) | Method for manufacturing screw with helical chip discharge channel and product thereof | |
| US20250223993A1 (en) | Multi-substrate fastener | |
| WO2010084469A1 (en) | Self drilling screw | |
| EP0024118B1 (en) | Self-drilling and self-threading screws | |
| EP0464194A1 (de) | Schraube zum befestigen nachgiebiger materialien an einer vor gewindebeschädigung gefährdeten tragschicht | |
| NZ206599A (en) | Hardened steel screw | |
| WO2006043169A1 (en) | Screw and fastening system for profiled sheeting | |
| AU2009210392A1 (en) | Method for Manufacturing Screw With Helical Chip Discharge Channel and Product Thereof | |
| US20240309902A1 (en) | Spacing fastener | |
| WO1996019675A1 (de) | Loch- und gewindeformende schraube sowie verfahren zum eindrehen derselben | |
| EP4426954B1 (en) | Screw, its use and a method for fastening workpieces and decking a terrace | |
| US4269902A (en) | Extruding and tapping screw and blank for manufacture of such screw |