ШУРУП ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ И ПЛАСТИКА Российский патент 2008 года по МПК F16B25/00 F16B33/02 

Изобретение относится к шурупу для древесины и пластика.

Шурупы для древесины, которые также включают в себя шурупы для древесно-стружечных плит, предназначены для ввинчивания в обрабатываемое изделие как можно легче и быстрее с обеспечением при этом высокого сопротивления вытягиванию. Шурупы для пластика ввинчивают в дюбели и они предназначены для обеспечения сильного сжатия в дюбеле и, следовательно, для высокого сопротивления вытягиванию из дюбеля.

Шуруп, в котором винтовая резьба в зоне кончика по сравнению с зоной тела имеет форму от незначительно асимметричной до симметричной, известен из документа ЕР 0504782 B1. Этот шуруп должен отличаться низким сопротивлением ввинчиванию, большим крутящим моментом для его удаления и оптимальными показателями в отношении его вытягивания.

Задачей изобретения является создание шурупа для древесины и пластика, который может быть легко ввинчен в древесину и в дюбели и который обеспечивает оптимальные показатели в отношении его вытягивания. Кроме того, шуруп согласно изобретению относительно прост в изготовлении.

Согласно изобретению это достигается посредством шурупа для древесины или пластика, имеющего головку, по существу цилиндрическое тело, кончик и резьбу, проходящую вдоль тела до зоны кончика и в зоне кончика, при этом резьба содержит рабочую поверхность со стороны кончика и со стороны головки, причем угол рабочей поверхности со стороны головки больше, чем угол рабочей поверхности со стороны кончика, и угол рабочей поверхности со стороны кончика остается приблизительно постоянным в зоне тела и в зоне кончика, в то время как угол рабочей поверхности со стороны головки в зоне кончика больше, чем в зоне тела, при этом упомянутые углы рабочей поверхности измеряют по отношению к радиальной плоскости, т.е. угол рабочей поверхности представляет собой угол, охватываемый соответствующей рабочей поверхностью с радиальной плоскостью к центральной оси шурупа. По сравнению с документом ЕР 0504782 В1 в изобретении использован подход противоположного направления, при котором резьба шурупа в зоне его кончика по существу более асимметрична, чем в зоне тела. Кроме того, изготовление происходит относительно просто, поскольку угол рабочей поверхности со стороны кончика остается постоянным приблизительно по всей резьбовой зоне. Однако угол рабочей поверхности со стороны головки в зоне кончика становится больше, чем угол в зоне тела, то есть в зоне кончика больше места для материала, перемещаемого в течение изготовления шурупа, что делает изготовление менее сложным в отношении сохранения требуемых допусков. В течение ввинчивания в дюбель геометрия рабочей поверхности обеспечивает увеличенное перемещение и, следовательно, повышенные параметры в отношении вытягивания.

Предпочтительно, в зоне кончика угол рабочей поверхности со стороны головки больше, чем в зоне тела, на коэффициент, составляющий, по меньшей мере, 1,4.

Согласно предпочтительному варианту осуществления конструкции угол рабочей поверхности со стороны головки составляет приблизительно 40° в зоне кончика и приблизительно 25° в зоне тела, при этом угол рабочей поверхности со стороны кончика предпочтительно составляет 15°.

При изготовлении шурупов углы рабочей поверхности не могут быть выполнены с достаточной точностью, а также невозможно выполнить угол рабочей поверхности, который равномерен по всей длине резьбы. Вот почему в этом контексте значения углов автоматически следует понимать как имеющие допуск ±3 градуса. Указание на то, что угол остается приблизительно постоянным, означает, что допустимое отклонение находится в диапазоне порядка ±3 градусов.

В той части, которая находится вблизи от головки, резьба выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки для сохранения низкого сопротивления ввинчиванию. В той части резьбы, которая находится вблизи от кончика, заострение с менее острой кромкой или заострение рабочих поверхностей под более тупым углом приводит к менее сильному врезанию в дюбель для лучшего сжатия и повышенных параметров в отношении вытягивания.

Дробящие ребра между резьбой и головкой предотвращают защемление тела шурупа, когда шуруп ввинчивают в древесину.

Согласно предпочтительному варианту осуществления конструкции дробящие ребра расположены в той зоне тела, которая имеет больший наружный диаметр, чем зона тела, выполненная с резьбой. Две зоны тела соединены друг с другом через заплечик.

Предпочтительно резьба представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны кончика и в зоне кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.

Более предпочтительно в части вблизи от головки резьба выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки, причем резьба представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны кончика и в зоне кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.

Кроме того, шуруп для древесины и пластика, выполненный согласно изобретению, обладает оптимальными свойствами в отношении ввинчивания, если он имеет определенное соотношение между шагом резьбы и внутренним диаметром резьбы в зоне тела. Это соотношение должно находиться в диапазоне от 1,3 до 1,5, а предпочтительно от 1,3 до 1,45, при этом в части вблизи от головки резьба выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки, причем резьба представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны кончика и в зоне кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.

Другие характеристики и преимущества изобретения будут очевидны из последующего описания и прилагаемой фигуры, на которую сделана ссылка.

На чертеже представлен увеличенный вид шурупа для древесины и пластика, выполненного согласно изобретению с двумя увеличенными подробными видами резьбы в зоне тела и в зоне кончика.

Шуруп, показанный на чертеже, предназначен для ввинчивания в твердую древесину, древесно-стружечные плиты, дюбели и т.д., при этом он изготовлен из металла и содержит головку 2, тело, которое разделено по существу на три зоны 4, 6 и 8, и концевую зону 10. Зоне 4 тела придана цилиндрическая форма и она не имеет ни резьбовой нарезки, ни других выступов. Смежная зона 6 тела снабжена дробящими ребрами 12. Зоны 4 и 6 тела имеют один и тот же диаметр d_s (в зоне 6 этот диаметр d_s представляет собой диаметр стержня). Двухзаходная резьба 14, которая имеет шаг р и проходит до зоны 10 кончика, имеет свою начальную точку в зоне 8. Здесь диаметр d₂ стержня меньше, чем диаметр d_s, при этом зоны 8 и 6 отделены друг от друга посредством заплечика 16.

Резьба 14 имеет нижнюю рабочую поверхность 18 со стороны кончика и верхнюю рабочую поверхность 20 со стороны головки. Угол α рабочей поверхности со стороны кончика в зоне 8 тела по своей величине приблизительно такой же, что и в зоне 10 кончика, и приблизительно составляет 15°. Угол α рабочей поверхности измеряют по отношению к радиальной плоскости R, то есть плоскости, которая перпендикулярна центральной оси или продольной оси А шурупа.

Угол рабочей поверхности со стороны головки изменяется вдоль продолжения резьбы в продольном направлении. В зоне 8 тела угол β₁ рабочей поверхности со стороны головки приблизительно составляет 25°. Угол рабочей поверхности изменяется от сужающейся по конусу зоны 10 кончика. В зоне 10 кончика угол β₂ рабочей поверхности составляет приблизительно 40° и, следовательно, больше, чем в зоне тела, на коэффициент, составляющий, по меньшей мере, 1,4.

Как уже было разъяснено, резьба 14 представляет собой двухзаходную резьбу. Обе витых части резьбы проходят почти до кончика шурупа и начинаются, если смотреть в осевом направлении и принять во внимание обычные допуски на изготовление, приблизительно на одной и той же высоте по оси. Это показано на фигуре 1, на которой, например, левый нижний увеличенный вид показывает начало первой нити резьбы, при этом вторая нить резьбы начинается на противоположной стороне и со смещением на 180°, но на той же самой высоте по оси. Двухзаходная резьба, которая выступает вплоть до кончика, приводит к быстрому и оптимальному врезанию шурупа в древесину и в дюбель и к быстрому ввинчиванию шурупа. Двухзаходная резьба проходит вплоть до своего конца со стороны головки.

Еще одно важное свойство представленного шурупа заключается в том, что рабочая поверхность заканчивается разными острыми кромками. В зоне части резьбы ближе к головке, которая соответствует прохождению резьбы приблизительно от верхних двух третей до трех четвертей, рабочие поверхности 18, 20 сужаются наружу с обеспечением острой кромки. В нижней трети или четверти, то есть в части резьбы вблизи от кончика, рабочие поверхности 18, 20 сужаются с обеспечением менее острой кромки, предпочтительно даже под несколько тупым углом, при этом что-то можно сделать не с самим углом рабочей поверхности, а с конфигурацией резьбы. Кончик рабочей поверхности, который даже может действовать в качестве закругленного или ломаного кончика рабочей поверхности, обеспечивает уменьшенное врезание витков резьбы в дюбель для лучшего надавливания на дюбель и обеспечения повышенных параметров в отношении вытягивания. Увеличенный угол β₂ рабочей поверхности в зоне кончика дополнительно способствует этому.

Кроме того, угол кончика, значение которого согласно фигуре 3 составляет 34°, также заслуживает внимания. Показанный угол кончика порядка 34° соединен с внутренним диаметром резьбы в зоне кончика. Однако в представленном шурупе угол кончика остается постоянным, если к концу резьбы со стороны головки провести касательные (сравн. с верхним углом порядка 34°).

Отношение шага р резьбы к внутреннему диаметру d₂ резьбы (d₁ - диаметр вершины резьбы) в зоне 8 тела должно находиться в диапазоне от 1,3 до 1,5 для обеспечения превосходной стойкости к вытягиванию при низком моменте ввинчивания.

Изобретение относится к шурупу для древесины и пластика. Шуруп для древесины и пластика имеет головку, по существу цилиндрическое тело, кончик и резьбу, проходящую вдоль тела до зоны кончика и в зоне кончика. Резьба содержит рабочую поверхность со стороны кончика и со стороны головки. Угол рабочей поверхности со стороны головки больше, чем угол рабочей поверхности со стороны кончика. Угол рабочей поверхности со стороны кончика остается приблизительно постоянным в зоне тела и в зоне кончика, в то время как угол рабочей поверхности со стороны головки в зоне кончика больше, чем в зоне тела. Все упомянутые углы рабочей поверхности измеряют по отношению к радиальной плоскости. В результате шуруп прост в изготовлении и обеспечивает оптимальные показатели в отношении его вытягивания. 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Шуруп для древесины и пластика, имеющий головку (2), по существу цилиндрическое тело (4, 6, 8), кончик и резьбу (14), проходящую вдоль тела (8) до зоны (10) кончика и в зоне (10) кончика, при этом резьба содержит рабочую поверхность (18, 20) со стороны кончика и со стороны головки, причем угол (β₁, β₂) рабочей поверхности со стороны головки больше, чем угол (α) рабочей поверхности со стороны кончика, и угол (α) рабочей поверхности со стороны кончика остается приблизительно постоянным в зоне (8) тела и в зоне (10) кончика, в то время как угол (β₁, β₂) рабочей поверхности со стороны головки в зоне (10) кончика больше, чем в зоне (8) тела, при этом упомянутые углы (α, β₁, β₃) рабочей поверхности измеряют по отношению к радиальной плоскости (R).2. Шуруп для древесины и пластика по п.1, отличающийся тем, что в зоне (10) кончика угол (β₂) рабочей поверхности со стороны головки больше, чем в зоне (8) тела, на коэффициент, составляющий, по меньшей мере, 1,4.3. Шуруп для древесины и пластика по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол (β₂) рабочей поверхности со стороны головки в зоне (10) кончика приблизительно составляет 40°.4. Шуруп для древесины и пластика по п.1 или 2, отличающийся тем, что угол (β₁) рабочей поверхности со стороны головки в зоне (8) тела приблизительно составляет 25°.5. Шуруп для древесины и пластика по п.1, отличающийся тем, что угол (β₂) рабочей поверхности со стороны головки в зоне (10) кончика приблизительно составляет 40°, а угол (β₁) рабочей поверхности со стороны головки в зоне (8) тела приблизительно составляет 25°.6. Шуруп для древесины и пластика по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что в части вблизи от головки резьба (14) выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки.7. Шуруп для древесины и пластика по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что в части вблизи от кончика рабочие поверхности (18, 20) резьбы (14) выполнены под тупым углом друг к другу или с получением менее острой кромки, чем в части вблизи от головки.8. Шуруп для древесины и пластика по п.1 или 2, отличающийся тем, что в части вблизи от головки резьба (14) выполнена с образованием острой кромки, а в части вблизи от кончика рабочие поверхности (18, 20) резьбы (14) выполнены под тупым углом друг к другу или с получением менее острой кромки, чем в части вблизи от головки.9. Шуруп для древесины и пластика по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что зона (6) тела, образованная с дробящими ребрами (12), расположена между резьбой (14) и головкой (2).10. Шуруп для древесины и пластика по п.9, отличающийся тем, что зона (6) тела, имеющая дробящие ребра (12), прилегает к зоне (8) тела, имеющей резьбу (14), через заплечик (16).11. Шуруп для древесины и пластика по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что резьба (14) представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны (10) кончика и в зоне (10) кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.12. Шуруп для древесины и пластика по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что в части вблизи от головки резьба (14) выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки, а резьба (14) представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны (10) кончика и в зоне (10) кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.13. Шуруп для древесины по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что отношение шага (р) резьбы к внутреннему диаметру (d₂) резьбы в зоне (8) тела находится в диапазоне от 1,3 до 1,5.14. Шуруп для древесины по любому из пп.1, 2 или 5, отличающийся тем, что отношение шага (р) резьбы к внутреннему диаметру (d₂) резьбы в зоне (8) тела находится в диапазоне от 1,3 до 1,5, а в части вблизи от головки резьба (14) выполнена сужающейся наружу с образованием острой кромки, а резьба (14) представляет собой двухзаходную резьбу, при этом обе витые части резьбы выступают до зоны (10) кончика и в зоне (10) кончика и начинаются приблизительно на одной и той же высоте по отношению к осевому направлению.