RU147632U1 - Self Drilling And Self Tapping Screw - Google Patents

Abstract

1. Самосверлящий и самонарезающий винт, состоящий из головки и стержня с двумя резьбовыми участками, расположенными на расстоянии друг от друга, и концевым участком, выполненным в виде спиралевидного сверла, отличающийся тем, что на режущих кромках спиралевидного сверла выполнены треугольные фаски, расположенные с контруклоном по отношению к плоскости сверления, при этом угол заточки режущих кромок сверла составляет 100÷120°.2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что длина концевого участка в виде спиралевидного сверла составляет 17÷30 мм.3. Винт по п. 1, отличающийся тем, что концевой участок в виде спиралевидного сверла скручен относительно продольной оси стержня на угол 180÷270°.4. Винт по п. 1, отличающийся тем, что наибольшая глубина канала спиралевидного сверла составляет 1,4 мм.5. Винт по п. 1, отличающийся тем, что первый резьбовой участок стержня, расположенный ближе к головке, выполнен с большим шагом и диаметром, чем второй участок.6. Винт по п. 1, отличающийся тем, что второй резьбовой участок стержня выполнен с расположенными по спирали нитками проточки, каждая из которых имеет треугольную форму сечения.1. A self-drilling and self-tapping screw, consisting of a head and a rod with two threaded sections located at a distance from each other, and an end section made in the form of a spiral drill, characterized in that triangular chamfers made with a contraclone are made on the cutting edges of the spiral drill in relation to the drilling plane, while the angle of sharpening of the cutting edges of the drill is 100 ÷ 120 ° .2. The screw according to claim 1, characterized in that the length of the end section in the form of a spiral drill is 17 ÷ 30 mm. 3. The screw according to claim 1, characterized in that the end section in the form of a spiral drill is twisted relative to the longitudinal axis of the rod at an angle of 180 ÷ 270 °. 4. The screw according to claim 1, characterized in that the greatest depth of the channel of the spiral drill is 1.4 mm. The screw according to claim 1, characterized in that the first threaded portion of the rod located closer to the head is made with a larger pitch and diameter than the second portion. The screw according to claim 1, characterized in that the second threaded portion of the rod is made with spiral grooves arranged in a spiral, each of which has a triangular sectional shape.

Description

Полезная модель относится к крепежным изделиям, а именно к самонарезающим сверлящим винтам, которые могут использоваться в строительно-монтажных работах, например, для крепления трехслойных сэндвич-панелей к несущим металлическим конструкциям зданий и сооружений.The invention relates to fasteners, namely, self-tapping drilling screws that can be used in construction and installation works, for example, for fastening three-layer sandwich panels to the supporting metal structures of buildings and structures.

Известен саморез со сверлом для сэндвич-панелей, имеющий находящиеся на расстоянии друг от друга основную и дополнительную резьбу, которые имеют одинаковый шаг и диаметр (RU 128267, кл. F16B 25/00; опубликовано 20.05.2013).Known self-tapping screw with a drill for sandwich panels having spaced apart main and additional threads that have the same pitch and diameter (RU 128267, class F16B 25/00; published 05/20/2013).

Устройство известного самореза не предусматривает сверление конструкций из низколегированной стали повышенной толщины.The device of the known self-tapping screw does not provide for drilling structures of low-alloy steel of increased thickness.

Задача полезной модели состоит в создании самонарезающих самосверлящих винтов, которые могли бы использоваться при проектировании новых строительных узлов, выполненных из более твердых и толстых материалов.The objective of the utility model is to create self-tapping self-drilling screws that could be used in the design of new building units made of harder and thicker materials.

Названная задача обеспечена техническим результатом, направленным на получение возможности сверления конструкций, выполненных, в частности, из низколегированной стали, например, марки 09Г2С, и на глубину до 25 мм включительно.The named task is provided with a technical result aimed at obtaining the possibility of drilling structures made, in particular, of low-alloy steel, for example, grade 09G2S, and to a depth of 25 mm inclusive.

Кроме того, предложенный винт позволяет регулировать силу выталкивания стружки в зависимости от характеристик обрабатываемого материала, таких, как: твердость, хрупкость, тугоплавкость, кристаллическая структура и др., а также позволяет избегать закусывание стружки в канале сверления и обеспечивает равномерный (нормально достаточный) температурный режим сверлящей части винта.In addition, the proposed screw allows you to adjust the ejection force of the chips depending on the characteristics of the processed material, such as hardness, brittleness, refractoriness, crystal structure, etc., and also avoids biting chips in the drilling channel and provides a uniform (normally sufficient) temperature screw drilling mode.

Названный технический результат достигнут благодаря следующей совокупности признаков. Самосверлящий и самонарезающий винт, также как ближайший аналог, состоит из головки и стержня с двумя резьбовыми участками, расположенными на расстоянии друг от друга, и концевым участком, выполненным в виде спиралевидного сверла. В отличие от ближайшего аналога на режущих кромках спиралевидного сверла выполнены треугольные фаски, расположенные с контруклоном по отношению к плоскости сверления, при этом угол заточки режущих кромок сверла составляет 100÷120°.The named technical result is achieved due to the following set of features. The self-drilling and self-tapping screw, as well as the closest analogue, consists of a head and a rod with two threaded sections located at a distance from each other, and an end section made in the form of a spiral drill. Unlike the closest analogue, triangular chamfers are made on the cutting edges of the spiral drill, located with a counterclone with respect to the drilling plane, while the sharpening angle of the cutting edges of the drill is 100 ÷ 120 °.

Длина концевого участка винта, выполненного в виде спиралевидного сверла, составляет 17÷30 мм.The length of the end section of the screw, made in the form of a spiral drill, is 17 ÷ 30 mm

Названный концевой участок винта скручен относительно продольной оси стержня на угол 180÷270°.The named end portion of the screw is twisted relative to the longitudinal axis of the rod at an angle of 180 ÷ 270 °.

Наибольшая глубина канала спиралевидного сверла составляет 1,4 мм.The greatest depth of the channel of the spiral drill is 1.4 mm.

Первый резьбовой участок стержня, расположенный ближе к головке, выполнен с большим шагом и диаметром, чем второй участок.The first threaded portion of the rod located closer to the head is made with a larger pitch and diameter than the second portion.

Второй резьбовой участок стержня, расположенный ближе к сверлу, выполнен с расположенными по спирали нитками проточки, каждая из которых имеет треугольную форму сечения.The second threaded portion of the rod, located closer to the drill, is made with spiral grooves, each of which has a triangular cross-sectional shape.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен винт (вид сбоку); на фиг. 2 - концевой участок винта в виде сверла; на фиг. 3 - строительная конструкция в сборе; на фиг. 4 - резьбовой участок винта возле головки.A utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a screw (side view); in FIG. 2 - end section of the screw in the form of a drill; in FIG. 3 - building construction assembly; in FIG. 4 - threaded section of the screw near the head.

Предложенный винт 1 включает головку 2 и стержень 3, на котором образовано два резьбовых участка 4 и 5 и концевой участок в виде спиралевидного сверла 6, имеющего две режущие кромки 7 (фиг. 1).The proposed screw 1 includes a head 2 and a rod 3, on which two threaded sections 4 and 5 and an end section in the form of a spiral drill 6 having two cutting edges 7 are formed (Fig. 1).

У обычного самореза длина сверла не превышает 15 мм, что не позволяет сверлить стальные конструкции с толщиной стенок более 12 мм.For a conventional self-tapping screw, the drill length does not exceed 15 mm, which does not allow drilling of steel structures with a wall thickness of more than 12 mm.

В зависимости от модификации предложенный винт имеет длину сверла 17 или 30 мм, что обеспечивает возможность выполнять отверстия и крепить винт в стальном листе, толщиной 16 и 25 мм соответственно.Depending on the modification, the proposed screw has a drill length of 17 or 30 mm, which makes it possible to make holes and fasten the screw in a steel sheet with a thickness of 16 and 25 mm, respectively.

Оптимальный угол заточки α режущих кромок 7 сверла составляет 100÷120° (фиг.1, 2). Величина этого угла может варьироваться в названных пределах в зависимости от твердости металла. Названный угол заточки позволяет при сверлении срезать, а не соскабливать металл, а также позиционировать и фиксировать точку начала засверливания стали, что исключает скольжение сверла в начальной стадии процесса сверления. Также этот угол обеспечивает равномерный нагрев режущей части сверла (наконечника и кромок) и повышает долговечность сверлящей части винта.The optimal angle of sharpening α of the cutting edges 7 of the drill is 100 ÷ 120 ° (Fig.1, 2). The magnitude of this angle may vary within these limits depending on the hardness of the metal. The named angle of sharpening allows cutting, not scraping the metal during drilling, as well as positioning and fixing the point of start of drilling of steel, which eliminates the sliding of the drill in the initial stage of the drilling process. Also, this angle provides uniform heating of the cutting part of the drill (tip and edges) and increases the durability of the drilling part of the screw.

На обеих режущих кромках сверла образованы треугольные фаски 8 с контруклоном, создающие необходимый угол атаки каждой режущей кромки 7 сверла к поверхности сверления (фиг. 2). В целом указанные характеристики позволяют повысить скорость сверления, что в конечном итоге приведет к увеличению скорости сбора строительной конструкции в целом.On both cutting edges of the drill, triangular chamfers 8 with a counterclone are formed, creating the necessary angle of attack of each cutting edge 7 of the drill to the drilling surface (Fig. 2). In general, these characteristics can increase the drilling speed, which ultimately will lead to an increase in the speed of collection of the building structure as a whole.

Кроме того, в процессе образования на концевой части винта сверла, заготовку скручивают вокруг продольной оси на угол 180÷270°, что позволяет регулировать вектор (силу и направление) выталкивания стружки из канала сверления, при этом появляется возможность уменьшить сопротивление стенок спиралевидного канала сверла, по которому отводится стружка, а также уменьшить нагрев стенок этого канала.In addition, during the formation of the drill at the end of the screw, the workpiece is twisted around the longitudinal axis by an angle of 180 ÷ 270 °, which allows you to adjust the vector (force and direction) of the chip ejection from the drilling channel, while it becomes possible to reduce the resistance of the walls of the spiral channel of the drill, along which the chips are discharged, and also reduce the heating of the walls of this channel.

Регулирование глубины названного канала за счет изменения высоты выступающих режущих кромок позволяет избежать «закусывание» стружки в канале с одновременным обеспечением равномерного температурного режима в процессе сверления. Глубина канала у режущей кромки достигает 1,4 мм.Adjusting the depth of the named channel by changing the height of the protruding cutting edges avoids "biting" the chips in the channel while ensuring uniform temperature conditions during the drilling process. The depth of the channel at the cutting edge reaches 1.4 mm.

Сверло и образованные в нем каналы сформированы таким образом, чтобы выталкивающая площадка во время подъема стружки располагалось под оптимальным углом к вектору подачи стружки от режущей кромки. Эта площадка, проходящая по спирали сверла, обеспечивает максимальный и непрерывный отвод стружки из канала сверления.The drill and the channels formed in it are formed in such a way that the ejection pad during chip raising is located at an optimal angle to the chip supply vector from the cutting edge. This platform, passing along the spiral of the drill, provides maximum and continuous removal of chips from the drilling channel.

Кромки 13 (фиг. 2) направляют полученную в процессе сверления стружку в канал отвода стружки и препятствуют как ее застаиванию, так и смещению в любую другую нежелательную сторону.The edges 13 (Fig. 2) direct the chips obtained during the drilling process into the chip removal channel and prevent both its stagnation and displacement in any other undesirable direction.

Как показано на фиг. 3 предложенный винт скрепляет металлическое основание 9 с сэндвич-панелью 10.As shown in FIG. 3, the proposed screw fastens the metal base 9 with a sandwich panel 10.

Резьбовой участок 5 винта обеспечивает его закрепление в металлическом основании 9. На этом участке расположено три нитки проточки 11, выполненные по спирали вдоль стержня винта с углом поворота 180°. Треугольная форма сечения проточки позволяет надламывать витки стружки, высвобождающейся во время нарезки резьбы и благодаря спиралевидному расположению проточки эффективно выводить стружку из зоны контакта резьбы винта с резьбой, образованной в металлическом основании 9.The threaded section 5 of the screw ensures its fastening in the metal base 9. On this section there are three threads of the groove 11, made in a spiral along the shaft of the screw with an angle of rotation of 180 °. The triangular shape of the cross-section of the groove allows breaking the coils of the chip released during threading and, thanks to the spiral-shaped arrangement of the groove, effectively remove chips from the contact area of the screw thread with the thread formed in the metal base 9.

Т.о. наличие указанных проточек обеспечивает эффективную нарезку резьбы в основании 9, снижая перегрев и деформацию резьбового участка 5 во время установки винта. Проточки 11 и резьба 5 выполняют функцию метчика для образования резьбового канала в основании 9.T.O. the presence of these grooves provides effective threading in the base 9, reducing overheating and deformation of the threaded section 5 during installation of the screw. Grooves 11 and thread 5 perform the function of a tap to form a threaded channel in the base 9.

Как показано на фиг. 4 расположенный возле головки 2 винта резьбовой участок 4 имеет больший шаг и диаметр по сравнению с резьбовым участком 5 (фиг. 1). Участок 4 имеет зонтичную форму витков, которая ориентирована следующим образом: перпендикулярная плоскость (угол не более 8°) грани витка резьбы к оси винта располагается ближе к головке винта; плоскость витка резьбы ориентированная со стороны спиралевидного сверла образует угол 35° по отношению к оси винта.As shown in FIG. 4, the threaded portion 4 located near the screw head 2 has a larger pitch and diameter compared to the threaded portion 5 (FIG. 1). Section 4 has an umbrella-like shape of turns, which is oriented as follows: the perpendicular plane (angle of not more than 8 °) of the thread winding face to the axis of the screw is closer to the screw head; the plane of the thread twist oriented from the side of the spiral drill forms an angle of 35 ° with respect to the axis of the screw.

Зонтичная форма резьбы позволяет исключить смятие и прогиб обшивки строительной конструкции, а также ее смещение. Кроме того, такая форма резьбы позволяет исключить протечки в узле крепления кровельной сэндвич-панели 10, возникающие при воздействии снеговой нагрузки на покрытие во время эксплуатации строительной конструкции. Также зонтичная форма резьбы надежно удерживает наружный стальной лист 12, входящий в состав сэндвич-панели.The umbrella shape of the thread eliminates crushing and deflection of the sheathing of the building structure, as well as its displacement. In addition, this thread shape eliminates leaks in the mounting unit of the roof sandwich panel 10 that occur when a snow load is applied to the coating during the operation of the building structure. Also, the umbrella shape of the thread securely holds the outer steel sheet 12 included in the sandwich panel.

Claims (6)

1. Самосверлящий и самонарезающий винт, состоящий из головки и стержня с двумя резьбовыми участками, расположенными на расстоянии друг от друга, и концевым участком, выполненным в виде спиралевидного сверла, отличающийся тем, что на режущих кромках спиралевидного сверла выполнены треугольные фаски, расположенные с контруклоном по отношению к плоскости сверления, при этом угол заточки режущих кромок сверла составляет 100÷120°.1. Self-drilling and self-tapping screw, consisting of a head and a rod with two threaded sections located at a distance from each other, and an end section made in the form of a helical drill, characterized in that triangular chamfers made with a contraclone are made on the cutting edges of the helical drill in relation to the drilling plane, while the angle of sharpening of the cutting edges of the drill is 100 ÷ 120 °. 2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что длина концевого участка в виде спиралевидного сверла составляет 17÷30 мм.2. The screw according to claim 1, characterized in that the length of the end section in the form of a spiral drill is 17 ÷ 30 mm 3. Винт по п. 1, отличающийся тем, что концевой участок в виде спиралевидного сверла скручен относительно продольной оси стержня на угол 180÷270°.3. The screw according to claim 1, characterized in that the end section in the form of a spiral drill is twisted relative to the longitudinal axis of the rod at an angle of 180 ÷ 270 °. 4. Винт по п. 1, отличающийся тем, что наибольшая глубина канала спиралевидного сверла составляет 1,4 мм.4. The screw according to claim 1, characterized in that the greatest depth of the channel of the spiral drill is 1.4 mm. 5. Винт по п. 1, отличающийся тем, что первый резьбовой участок стержня, расположенный ближе к головке, выполнен с большим шагом и диаметром, чем второй участок.5. The screw according to claim 1, characterized in that the first threaded portion of the rod located closer to the head is made with a larger pitch and diameter than the second portion. 6. Винт по п. 1, отличающийся тем, что второй резьбовой участок стержня выполнен с расположенными по спирали нитками проточки, каждая из которых имеет треугольную форму сечения.

6. The screw according to claim 1, characterized in that the second threaded portion of the rod is made with spiral grooves arranged in a spiral, each of which has a triangular cross-sectional shape.

Images