CZ309969B6 - Nýtovací prvek - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je nýtovací prvek (1) zahrnující první stranu (2) nýtovacího prvku, druhou stranu (3) nýtovacího prvku a dutinu (4) nýtovacího prvku. První strana (2) nýtovacího prvku zahrnuje první okraj (5) nýtovacího prvku a druhá strana (3) nýtovacího prvku zahrnuje druhý okraj (6) nýtovacího prvku, přičemž dutina (4) prochází skrze první i druhou stranu (2, 3) nýtovacího prvku a ústí na prvním i druhém okraji (5, 6) nýtovacího prvku. První strana (2) nýtovacího prvku je uzpůsobena ke spojení se šroubem (8) vloženým do dutiny (4) nýtovacího prvku a druhá strana (3) nýtovacího prvku zahrnuje přírubu (9) po obvodu dutiny (4) nýtovacího prvku a otvory (10) do dutiny (4) nýtovacího prvku uspořádané po obvodu dutiny (4) nýtovacího prvku, přičemžotvory (10) zasahují až do druhého okraje (6) nýtovacího prvku a rozdělují přírubu (9) na segmenty (11) příruby.

Description

Nýtovací prvek

Oblast techniky

Vynález se týká nýtovacího prvku, zejména vhodného pro nestandardně tvarované zaoblené otvory.

Dosavadní stav techniky

V současném stavu techniky je známa řada typů upevňovacích nýtovacích prvků vkládaných do standardních kruhových či šestiúhelníkových otvorů nosného deskového profilu. Tyto nýtovací prvky zahrnují přírubu, deformovatelnou část a závitovou část pro přijetí šroubu, přičemž nosný profil je po spojení šroubem pevně sevřen mezi přírubou a lemem tvořeným zdeformovanou stěnou nýtovacího prvku. Pro upevnění do nestandardně tvarovaných montážních otvorů se používá pomocná destička se závitem nebo šroubem, která je do otvoru vložena nebo zavlečena a poté šroubem nebo maticí připevněna k nosnému profilu. Při upevňování destičky je nutné dbát na správnou orientaci destičky vůči otvoru a eliminovat její pootočení. Nevýhodou použití pomocné destičky je především omezený přenos silového zatížení, které může při nadměrné síle způsobit vyvléknutí, případně vytržení spoje vlivem střihového namáhání.

Dokument EP 2667043 B1 popisuje provedení nýtovacího prvku do zaoblených, avšak nekruhových montážních otvorů. Příruba i deformovatelná část těla nýtovacího prvku má eliptický vnější tvar, přičemž vnější tvar deformovatelné části je po celé délce této části konstantní a zahrnuje po obvodu pravidelně rozmístěné uzavřené kruhové otvory. Na deformovatelnou část navazuje závitová část nýtovacího prvku s kruhovým vnějším tvarem. Příruba nýtovacího prvku je celistvá.

V dokumentu US 3797358 A je popsán nýtovací prvek pro montážní otvor ve tvaru čtyř- nebo šestiúhelníku, přičemž celé tělo nýtovacího prvku včetně závitové části pro přijetí šroubu má po celé délce tvar hranolu s fazetami. Deformovatelná část těla nýtovacího prvku zahrnuje podélné uzavřené výřezy zasahující až do příruby, přičemž příruba samotná je cíleně kruhová a celistvá. Podobné řešení je popsáno v dokumentu US 3789728 A, které zveřejňuje nýtovací prvek s podélným výřezem zasahujícím do příruby, kde tělo nýtovacího prvku i plná příruba má vždy kruhový vnější tvar.

Nevýhodou uvedených řešení je, že zahrnují celistvou přírubu, a že vnější tvar těla nýtovacího prvku je v deformovatelné části konstantní, přičemž vnější tvar nýtovacího prvku a příslušný montážní otvor v nosném profilu musí vzájemně přesně korespondovat. Pokud má otvor v nosném profilu speciální tvar, zahrnuje odchylky od ideální velikosti nebo tvaru nýtovacího prvku nebo je menší než vnější průřez nýtovacího prvku v blízkosti příruby, příruba nýtovacího prvku zcela nedoléhá na nosný profil a neumožňuje optimální spojení nýtovacího prvku s profilem. V současnosti není známé řešení nýtovacího prvku vhodného i pro tvarované montážní otvory, který by poskytoval určitou vůli a umožnil dokonalé spojení nýtovacího prvku s nosným profilem i v případě, že tvar montážního otvoru není kulatý nebo šestihranný, jak je běžné.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje nýtovací prvek dle tohoto vynálezu. Nýtovací prvek zahrnuje první stranu nýtovacího prvku, druhou stranu nýtovacího prvku a dutinu nýtovacího prvku, přičemž první strana nýtovacího prvku zahrnuje první okraj nýtovacího prvku a druhá strana nýtovacího prvku zahrnuje druhý okraj nýtovacího prvku, přičemž dutina prochází skrze první i druhou stranu nýtovacího prvku a ústí na prvním i druhém okraji nýtovacího prvku.

- 1 CZ 309969 B6

První strana nýtovacího prvku je uzpůsobena ke spojení se šroubem vloženým do dutiny nýtovacího prvku a druhá strana nýtovacího prvku zahrnuje po obvodu dutiny nýtovacího prvku přírubu. Druhá strana nýtovacího prvku dále zahrnuje otvory do dutiny nýtovacího prvku uspořádané po obvodu dutiny nýtovacího prvku, přičemž tyto otvory zasahují až do druhého okraje nýtovacího prvku a rozdělují přírubu na segmenty příruby.

Výhodou otevřených otvorů rozdělujících přírubu nýtovacího prvku na jednotlivé segmenty s volným koncem je, že tyto segmenty umožňují rovnoměrné zanýtování nýtovacího prvku po celém obvodu montážního otvoru i v případě nerovností montážního otvoru. Každý segment příruby se individuálně přizpůsobí příslušné části montážního otvoru a zároveň brání protáčení celého nýtovacího prvku. Kromě nepravidelností montážního otvoru je toto provedení příruby aplikovatelné i přímo pro nestandardně tvarované montážní otvory.

Ve výhodném provedení nýtovacího prvku zahrnuje první strana nýtovacího prvku vnitřní závit v dutině nýtovacího prvku. U nýtovacího prvku s vnitřním závitem lze lépe kontrolovat směr či míru utažení spojovacího šroubu a je výhodný také pro spoje namáhané opakovanou montáží a demontáží šroubu a dalších konstrukcí.

Ve výhodném provedení nýtovacího prvku má dutina nýtovacího prvku na úrovni mezi první a druhou stranou nýtovacího prvku menší průřez než na druhém okraji nýtovacího prvku. Dutina ve druhé straně nýtovacího prvku se tedy směrem ke druhému okraji nýtovacího prvku rozšiřuje, přičemž segmenty příruby jsou na svých koncích bližších druhému okraji nýtovacího prvku rozevřeny směrem od středu dutiny, čímž umožňují pevnější zaklesnutí nýtovacího prvku do montážního otvoru ještě před vložením šroubu, jelikož po vložení do otvoru, který je menší než obvod segmentů příruby na druhém okraji nýtovacího prvku, segmenty příruby pružně tlačí na otvor z vnitřní strany.

Ve výhodném provedení nýtovacího prvku má vnější obrys druhé strany nýtovacího prvku jiný než kruhový tvar. Nekruhový tvar nýtovacího prvku na jeho druhé straně ve spojení s rozdělením příruby nýtovacího prvku na segmenty zvyšuje jeho univerzálnost pro nestandardně tvarované otvory.

Druhá strana nýtovacího prvku výhodně zahrnuje otvory, jejichž šířka je v místě mezi druhým okrajem nýtovacího prvku a stranou otvoru bližší první straně nýtovacího prvku větší než šířka otvoru na druhém okraji nýtovacího prvku a na straně otvoru bližší první straně nýtovacího prvku. Výhodou rozšíření otvorů zhruba v polovině jejich délky je, že nejširší částí otvoru je definována oblast, ve které jsou segmenty příruby mezi otvory oslabeny a kde dojde k deformaci segmentů vyboulením vně nýtovací prvek.

Ve výhodném provedení jsou všechny otvory rozšířeny ve stejné úrovni mezi druhým okrajem nýtovacího prvku a stranou otvoru bližší první straně nýtovacího prvku. Jednotný tvar otvorů a segmentů zajišťuje stejnoměrnou deformaci všech segmentů nýtovacího prvku po celém jeho obvodu.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:

obr. 1 je znázorněn čelní pohled na nýtovací prvek;

obr. 2 je znázorněn příčný řez nýtovacím prvkem;

obr. 3 je znázorněn boční pohled na nýtovací prvek;

- 2 CZ 309969 B6 obr. 4 je znázorněn čelní pohled na nýtovací prvek zanýtovaný do nosného profilu;

obr. 5 je znázorněn příčný řez nýtovacím prvkem zanýtovaným do nosného profilu;

obr. 6 je znázorněn boční pohled na nýtovací zanýtovaný do nosného profilu;

obr. 7 je znázorněn příčný řez nýtovacím prvkem zanýtovaným do nosného profilu, ke kterému je šroubem připojen nesený profil;

obr. 8 je znázorněn pohled na nýtovací prvek zanýtovaný do nosného profilu, ke kterému je šroubem připojen nesený profil.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy. Prvním příkladem uskutečnění je provedení nýtovacího prvku 1 dle vynálezu pro oválný montážní otvor 13 v deskovém nosném profilu 12 zobrazeného na obr. 1 až obr. 6. Obr. 1 až obr. 3 znázorňují samostatný nýtovací prvek 1, obr. 4 až obr. 6. znázorňují nýtovací prvek 1 po vložení do montážního otvoru 13 nosného profilu a zanýtování šroubem 8.

Nýtovací prvek 1 zahrnuje první stranu 2 nýtovacího prvku, druhou stranu 3 nýtovacího prvku a dutinu 4, která prochází první i druhou stranou 2, 3 skrze celý nýtovací prvek 1. Dutina 4 ústí na prvním okraji 5 první strany nýtovacího prvku a na druhém okraji 6 druhé strany nýtovacího prvku, přičemž prvním okrajem 5 a druhým okrajem 6 se rozumí protilehlé krajní hrany nýtovacího prvku 1, ve kterých se nachází ústí dutiny 4, jež jsou tedy také protilehlé. První strana 2 nýtovacího prvku zahrnuje vnitřní závit 7 a druhá strana 3 nýtovacího prvku zahrnuje přírubu 9, přičemž příruba 9 se nachází na druhém okraji 6 nýtovacího prvku po obvodu dutiny 4 nýtovacího prvku. První a druhá strana 2, 3 nýtovacího prvku na sebe přímo navazují a liší se od sebe vnějším tvarem i tloušťkou stěny.

V prvním příkladném provedení je nýtovací prvek 1 uzpůsoben pro upevnění do nosného profilu 12 s montážním otvorem 13 ve tvaru oválu, přičemž vnější obrys druhé strany 3 nýtovacího prvku a příruby 9 má také oválný tvar. Druhá strana 3 nýtovacího prvku má tvar oválné kupole, přičemž ke středu vrcholové části oválné kupole přiléhá válcová část s vnitřním závitem 7 pro přijetí šroubu 8, která náleží první straně 2 nýtovacího prvku. Tloušťka stěny na druhé straně 3 nýtovacího prvku je menší než tloušťka válcové části na první straně 2 nýtovacího prvku. Válcová část na první straně 2 nýtovacího prvku zahrnuje blíže prvnímu okraji 5 nýtovacího prvku vnitřní závit 7, přičemž tato válcová část dále zahrnuje přechodový úsek 14 mezi vnitřním závitem 7 a oválnou kupolí, kde má dutina 4 nýtovacího prvku hladký vnitřní povrch. Tloušťka stěny v přechodovém úseku 14 je menší než tloušťka stěny nýtovacího prvku 1 v místě vnitřního závitu 7 a větší než tloušťka stěny na druhé straně 3 nýtovacího prvku.

Druhá strana 3 nýtovacího prvku zahrnuje na druhém okraji 6 po obvodu dutiny 4 nýtovacího prvku přírubu 9 a podélné otvory 10. Podélné otvory 10 zasahují až do příruby 9 a rozdělují alespoň část druhé strany 3 nýtovacího prvku včetně příruby 9 na segmenty 15 druhé strany nýtovacího prvku. Každý segment 15 druhé strany nýtovacího prvku zahrnuje také příslušný segment 11 příruby a má podobu nožky ve tvaru písmene L s volným koncem 16 (obr. 3), přičemž volným koncem 16 se rozumí hrana segmentu 11 příruby na nejvzdálenějším konci příruby 9 od ústí dutiny 4 nýtovacího prvku. Toto rozdělení druhé strany 3 nýtovacího prvku včetně příruby 9 umožňuje mírné rozevření segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku a rozšíření dutiny 4 nýtovacího prvku. Délka otvorů 10 ve směru rovnoběžném s podélnou osou nýtovacího prvku 1, respektive podélnou osou dutiny 4, tvoří více než polovinu délky tenkostěnné části nýtovacího prvku 1 (mimo přechodový úsek 14 a část s vnitřním závitem 7) a

- 3 CZ 309969 B6 šířka otvorů 10 se po délce otvorů 10 mění. Směrem od druhého okraje 3 nýtovacího prvku ke straně otvoru 10 bližší prvnímu okraji 5 nýtovacího prvku je šířka otvoru 10 nejprve konstantní, následně se mírně zvětšuje až do místa s největší šířkou otvoru 10, pak se opět zmenšuje (v centrální části otvoru 10 je šířka otvoru 10 největší). Otvor 10 svým tvarem připomíná protáhlý zaoblený osmiúhelník, který je dobře patrný z obr. 1 a 2. Centrální nejširší část otvorů 10 zároveň definuje oblast, kde je šířka segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku naopak nejmenší, přičemž právě v tomto místě dojde k deformaci stěny nýtovacího prvku 1 a vyboulení 17 segmentu při zanýtování nýtovacího prvku 1 šroubem 8. V prvním příkladném provedení jsou všechny otvory 10 nýtovacího prvku rozšířeny ve stejné v úrovni, tedy ve stejné vzdálenosti od druhého okraje 6 nýtovacího prvku.

Šířka otvorů 10 u ústí dutiny 4 na druhém okraji 5 nýtovacího prvku je vždy stejná, avšak šířka otvorů 10 mezi volnými konci 16 segmentů příruby je přizpůsobena oválnému vnějšímu tvaru nýtovacího prvku 1. Šířka otvorů 10 mezi volnými konci 16 segmentů příruby je v oblé obvodové části druhé strany 3 nýtovacího prvku větší než šířka otvorů 10 mezi volnými konci 16 segmentů příruby v rovné obvodové části druhé strany 3 nýtovacího prvku. V prvním příkladném provedení zahrnuje nýtovací prvek 1 celkem 10 otvorů 10, 10 segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku a 10 segmentů 11 příruby, přičemž každá rovná obvodová část druhé strany 3 nýtovacího prvku zahrnuje právě 3 segmenty 15 druhé strany nýtovacího prvku a 3 segmenty 11 příruby a každá oblouková obvodová část druhé strany 3 nýtovacího prvku zahrnuje právě 2 segmenty 15 druhé strany nýtovacího prvku a 2 segmenty 11 příruby.

Při montáži nýtovacího prvku 1 je nýtovací prvek 1 nejprve vložen do příslušného montážního otvoru 13 nosného profilu. Segmenty druhé strany 3 nýtovacího prvku jsou mírně napružené vně nýtovacího prvku 1 a při zaklesnutí do montážního otvoru 13 se mírně stlačí, přičemž příruba 9 těsně dosedne na povrch nosného profilu 12. Mírné stlačení segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku tedy zajistí pevnější spojení nýtovacího prvku 1 s nosným profilem 12. Následně je skrze druhý okraj 6 do dutiny 4 nýtovacího prvku vložen spojovací šroub 8, jehož utažením dochází k rovnoměrné deformaci segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku po celém obvodu montážního otvoru 13. Segmenty 15 druhé strany nýtovacího prvku se v místě největší šířky otvorů 10 zdeformují směrem ven a vytvoří vyboulení 17, přičemž nosný profil 12 je sevřen mezi segmenty 11 příruby nýtovacího prvku a tímto vyboulením 17, což je patrné z obr. 4 až 6. Čelo šroubu 8 přitom přesahuje první okraj 5 nýtovacího prvku. Současně s upevněním nýtovacího prvku 1 lze mezi přírubu 9 nýtovacího prvku a hlavu šroubu 8 vložit nesený profil 18, který je takto k nosnému profilu 12 upevněn dočasně a lze jej snadno demontovat. U již upevněného nýtovacího prvku 1 lze nesený profil 18 mezi přírubu 9 nýtovacího prvku a hlavu šroubu 8 vložit a připevnit dodatečně. Spojení nosného profilu 12 a neseného profilu 18 nýtovacím prvkem 1 a šroubem 8 je zobrazeno na obr. 7 a 8.

V následující části budou popsána alternativní provedení nýtovacího prvku 1 dle tohoto vynálezu. Nýtovací prvek 1 může být uzpůsoben pro libovolný tvar montážního otvoru 13 nosného profilu, ve výhodném provedení pro zaoblené tvary (elipsa, mnohoúhelník se zaoblenými vrcholy apod.) a s libovolným počtem otvorů 10, segmentů 15 druhé strany nýtovacího prvku a segmentů 11 příruby. Rozměry všech otvorů 10 a segmentů jednoho nýtovacího prvku 1 mohou být konstantní anebo proměnlivé v různých obvodových úrovních nýtovacího prvku 1.

V alternativním provedení tvaru otvorů 10 ve stěně druhé strany 3 nýtovacího prvku může mít otvor 10 tvar oválu, elipsy, protáhlého kosočtverce, šestiúhelníku či pětiúhelníku, výhodně se zaoblenými vrcholy, aby se eliminovala koncentrace napětí ve vrcholech otvoru 10. Pro správné fungování vynálezu musí být otvory 10 ve druhé straně nýtovacího prvku kteréhokoli tvaru otevřeny směrem ke druhému okraji 6 nýtovacího prvku a rozdělovat přírubu 9 na segmenty 11 příruby.

Pro fixaci nýtovacího prvku 1 v nosném profilu 12 lze využít šroub 8 se širokou hlavou, případně použít šroub 8 a podložku. V alternativním provedení nýtovacího prvku 1 může být stěna

- 4 CZ 309969 B6 dutiny 4 na první straně 2 nýtovacího prvku hladká, tedy bez vnitřního závitu 7, přičemž ke spojení nýtovacího prvku 1 se šroubem 8 dojde vytvořením příslušných drážek závitu v dutině 4 přímo při utahování šroubu 8. Část nýtovacího prvku 1 s vnitřním závitem 7 lze uzpůsobit i pro přijetí jiného typu spojovacího prvku mimo šroub 8, např. spojovacího trnu.

Průmyslová využitelnost

Výše popsaný nýtovací prvek je dále možné využít pro spojování jakýchkoli typů konstrukcí.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Nýtovací prvek (1) zahrnující první stranu (2) nýtovacího prvku, druhou stranu (3) nýtovacího prvku a dutinu (4) nýtovacího prvku, přičemž první strana (2) nýtovacího prvku zahrnuje první okraj (5) nýtovacího prvku a druhá strana (3) nýtovacího prvku zahrnuje druhý okraj (6) nýtovacího prvku, přičemž dutina (4) prochází skrze první i druhou stranu (2, 3) nýtovacího prvku a ústí na prvním i druhém okraji (5, 6) nýtovacího prvku, přičemž první strana (2) nýtovacího prvku je uzpůsobena ke spojení se šroubem (8) vloženým do dutiny (4) nýtovacího prvku a druhá strana (3) nýtovacího prvku zahrnuje přírubu (9) po obvodu dutiny (4) nýtovacího prvku a otvory (10) do dutiny (4) nýtovacího prvku uspořádané po obvodu dutiny (4) nýtovacího prvku, vyznačující se tím, že otvory (10) zasahují až do druhého okraje (6) nýtovacího prvku, přičemž otvory (10) rozdělují přírubu (9) na segmenty (11) příruby.
2. 2. Nýtovací prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že první strana (2) nýtovacího prvku zahrnuje vnitřní závit (7) v dutině (4) nýtovacího prvku.
3. 3. Nýtovací prvek podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že dutina (4) nýtovacího prvku má na úrovni mezi prvním a druhým okrajem (5, 6) nýtovacího prvku menší průřez než na druhém okraji (6) nýtovacího prvku.
4. 4. Nýtovací prvek podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vnější obrys druhé strany (3) nýtovacího prvku má v rovině kolmé na podélnou osu nýtovacího prvku (1) oválný tvar.
5. 5. Nýtovací prvek podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že šířka otvoru (10) je v místě mezi druhým okrajem (6) nýtovacího prvku a stranou otvoru (10) bližší první straně (2) nýtovacího prvku větší než šířka otvoru (10) na druhém okraji (6) nýtovacího prvku a na straně otvoru (10) bližší první straně (2) nýtovacího prvku.
6. 6. Nýtovací prvek podle nároku 5, vyznačující se tím, že všechny otvory (10) jsou mezi druhým okrajem (6) nýtovacího prvku a stranou otvoru (10) bližší první straně (2) nýtovacího prvku rozšířeny ve stejné úrovni.