Samořezné šrouby a šrouby | CCI

GOST 27017-86 definuje šroub jako spojovací prvek ve formě tyče s vnějším speciálním závitem, závitovým kuželovým koncem a hlavou na druhém konci, tvořící závit v otvoru spojovaného dřevěného nebo plastového výrobku. Z této definice je zřejmé, že šroub se zašroubuje do předem připraveného otvoru a používá se k upevnění na dřevěné nebo plastové podklady. Takové šrouby, obvykle vyrobené z nízkouhlíkových ocelí (St1, St2, St3, 10kp), méně často z korozivzdorných ocelí bez povlaku a z mosazi, se tradičně vyráběly a stále vyrábí v domácím železářství.

Na ruském trhu se však již dlouho objevují spojovací prvky, které podle formální definice odpovídají pojmu „šroub“, ale mají významné rozdíly:

• jejich hlavní konstrukční prvky byly zásadně vylepšeny: hlavy, závity na tyči, konce a drážky;
• Byly použity vysoce kvalitní oceli a slitiny s moderními ochrannými a dekorativními povlaky.

V důsledku toho se výrazně rozšířila funkčnost těchto produktů:

• je možné je instalovat bez předvrtání otvorů, což výrazně zjednodušuje a urychluje proces instalace upevněných výrobků;
• Rozšířila se škála materiálů, do kterých lze tyto produkty instalovat: ke dřevu a plastu přibyla ocel, slitiny hliníku a mědi, kompozitní materiály, beton a cihla.

Tak výrazné rozdíly mezi novými produkty a šrouby si vyžádaly vznik speciálního termínu. A takovým výrobkům se začalo říkat samořezné šrouby, zkráceně – samořezné šrouby.

Hlavní konstrukční prvky šroubů nebo samořezných šroubů jsou:

• hlava – část spojovacího prvku, který má tyč, sloužící k přenosu točivého momentu a tvoří nosnou plochu;
• štěrbina – speciálně tvarované vybrání na konci hlavy, které slouží k přenosu točivého momentu z nástroje;
• závitová tyč;
• konec.

Hlavní typy hlav samořezných šroubů

Použití jednoho nebo druhého typu hlavy je určeno podmínkami a vlastnostmi instalace. Nejčastěji používané typy hlav jsou:

• šestihranný – s rovnou nosnou plochou vyčnívající nad instalační rovinu; používá se především na velké šrouby nebo při upevňování na kovové podklady, to znamená v případech, kdy je vyžadován přenos významných točivých momentů;

• půlkruhový – s rovnou nosnou plochou vyčnívající nad instalační rovinu;

• válcový s koulí, s rovnou nosnou plochou, vyčnívající nad instalační rovinu;

• zápustné – s kuželovou nosnou plochou, zapuštěné do instalační roviny;

• zápustné – s kuželovou opěrnou plochou a na ní zapuštěnými hranami, zapuštěné do instalační roviny; zahlubovací hrany připraví vybrání pro instalaci výrobku „zapuštěným“ způsobem;

• poloskryté – s kuželovou nosnou plochou, částečně vyčnívající nad instalační rovinu; často se používá pro dekorativní účely;

• skrytý klakson – s konkávní nosnou plochou, zapuštěný do instalační roviny; nepostradatelné při upevňování sádrokartonových desek, protože umožňuje snadné a spolehlivé pronikání samořezného šroubu „do zahloubení“ bez předběžného zahloubení;

• plochý s lisovací podložkou – s nosnou plochou vyčnívající nad instalační rovinu;

• ve formě kroužků a háčků různých konfigurací vyčnívajících za instalační rovinu;

• ve formě tyče s metrickým závitem vyčnívajícím za instalační rovinu.

Hlavní typy samořezných slotů

Existují následující typy slotů pro samořezné šrouby:

• přímý, nejtradičnější, ale v poslední době používaný stále méně;
• křížový tvar Ph nebo H (Phillips) nahradil rovnou drážku a výrazně urychlil proces šroubování;
• cruciform Pz nebo Z (Pozidrive), díky menšímu úhlu na vrcholu a vylepšenému tvaru vnitřního vybrání, je schopen přenést větší krouticí moment bez zlomení nástroje;
• hvězdicový Torx umožňuje ještě větší síly, ale je méně vhodný kvůli složitému tvaru nástroje;
• vnitřní šestiúhelník, používaný v omezené míře zejména při montáži nábytku na kravaty (tzv. „Confirmat“).

Hlavní rozměry drážek šroubů Phillips, Pozidrive, TORX

Každý z hlavních typů splajnů se také liší velikostí. V tomto případě se pro každý typ spline vytvoří standardizovaná a očíslovaná řada:

• Sloty Phillips: Ph0, Ph1, Ph2, Ph3, Ph4;
• Pozidrive drážky: Pz0, Pz1, Pz2 Pz3, Pz4;
• TORX sloty: T (nebo TX) 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 27, 30, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100.

Různě umístěné hrany drážky Pz tvoří stabilnější uchopení nástroje, což snižuje jeho opotřebení a snižuje pravděpodobnost „zlomení“. To umožňuje aplikovat na nástroj větší krouticí moment.

Ruská verze TORX slotu podle GOST R ISO 10664-2007 (rozměry v mm)

Pro každý typ štěrbiny a její velikost (počet) je vyžadován přesně vhodný nástroj: šroubovák nebo bit. Jinak je možné rychlé opotřebení nebo dokonce zničení hnacích prvků.

Základní typy samořezných šroubů

V závislosti na tom, jaké materiály je třeba připojit, vyberte samořezný šroub s jedním nebo jiným typem závitu. V tomto případě se berou v úvahu následující tradiční kvantitativní charakteristiky závitů:

• průměr;
• krok;
• počet návštěv.

Ale kromě nich má na samořezné vlastnosti výrobku významný vliv úhel v horní části profilu závitu α. Čím menší je zadaný úhel, tím snáze se výrobek zkroutí, tím snadněji se vytvoří závit v otvoru a tím vyšší jsou vlastnosti samořezání.

Tradiční šrouby vyráběné domácím průmyslem (GOST 1144-80, GOST 1145-80) mají tento úhel rovný 60º, jako metrický závit.

Moderní samořezné šrouby se vyrábějí s úhlem α=45º a menším. Takové ostré závity jsou zvláště účinné při instalaci výrobků do relativně měkkých materiálů: dřevo, dřevotříska, plast atd.

Samořezné šrouby určené pro šroubování do kovu (DIN 7976, 7981. 7983) jsou vyrobeny s velkými úhly (hlavně 60º) pro zvýšení pevnosti závitu na základně profilu. Kromě toho je řezná hrana výrobku podrobena speciálnímu kalení tepelnému zpracování, které zajišťuje tvrdost 450HV.
Kovové samořezné šrouby jsou vysoce standardizované výrobky a jejich závity jsou vyráběny podle norem ISO 1478, EN 2478, DIN 7970 Ve výkresové a konstrukční dokumentaci jsou před průměrem jejich závitů umístěna písmena ST (SCREW THREADS). .

V tabulce jsou uvedeny hlavní rozměry pro ostré (typ C) a tupé (typ F) konce.

Pro zkrácení doby kroucení do dřeva a také pro zamezení praskání dřeva se používají speciální zářezy na závitu, vytvářející další řezné hrany, a vlastní zvlněná řezná hrana závitu.

Hlavní typy konců samořezných šroubů

V závislosti na technologii instalace by měl být samořezný šroub vybrán s jedním nebo druhým koncem. Nejběžnější jsou šrouby s tradičním ostrým koncem, které se od sebe mohou lišit úhlem vstupu β. Je zřejmé, že při jeho snižování se zavádění tyče do materiálu usnadňuje a samořezné vlastnosti výrobku se zvyšují.

U tradičních šroubů (podle GOST 1144-80, GOST 1145-80, GOST 1146-80) je tento úhel 40°.

Pro oblíbené šrouby do sádrokartonu (takzvané „černé“) je mnohem menší: 26. 280.
Rozšířené univerzální mají ještě méně: 20. 300.

Pro zvýšení samořezných vlastností se používají speciální koncové konstrukce.

Nejúčinnější jsou v tomto ohledu samořezné šrouby s vrtákem (drill-tip). Při instalaci se chovají jako sekvenčně pracující vrták a samořezný šroub. Nejprve vrták vytvoří otvor v základním materiálu a poté se do něj našroubuje samořezný šroub. Instalace tedy probíhá jako jediná šroubovací operace.

Závitořezný šroub má konec podobný závitníku, který používá k řezání metrických závitů do předvrtaného otvoru.

Zakončení na trojúhelníkové tyči s náběhovou částí a hladkým výběhem závitu je charakteristické pro tzv. závitový vytlačovací šroub. Šroubuje se do hladkého otvoru, ve kterém se vyvaluje příslušný závit. To je výhodné při instalaci produktů s jednosměrným přístupem a výrazně zvyšuje hustotu spojení, zejména u plechu.

Konec vrutu s vrtací špičkou typu Flügel, určený pro upevnění dřeva na kov, má speciální křidélka na přechodové části od vrtací špičky k závitu. Dělají díru do dřeva a jsou řezány na kovovém povrchu. Dále vnější závit šroubu tvoří protizávit v kovu.

Rozměry šroubů a samořezných šroubů

Existují dvě hlavní velikosti šroubů a samořezných šroubů: průměr a délka.

Za jmenovitý průměr šroubu nebo samořezného šroubu se považuje průměr obvodu výstupků jeho závitu.
V současné době se šrouby vyrábí v těchto průměrech: 1.6, 2.0, 2.2, 2.5, 3.0 (2.9), 3.5, 3.8 (3.9), 4.0, 4.2, 4.5, 4.8, 5.0, 5.5, 6.0, 6.3, 7.0. 7.5, 8.0, 10.0 mm.

Je třeba mít na paměti, že samořezný šroub jednoho nebo druhého typu nemusí být nutně k dispozici ve všech možných průměrech. Univerzální samořezné šrouby mají nejširší sortiment vyráběných průměrů, specializované samořezné šrouby mají užší rozsahy velikostí.

Délka samořezného šroubu nebo šroubu se měří odlišně pro zapuštěnou a konvexní hlavu výrobku. Pro zahloubení se za jmenovitou délku považuje celá délka výrobku a pro konvexní za vzdálenost od nosné plochy hlavy ke konci šroubu.

Délky šroubů a šroubů jsou normalizované a mají stejný rozsah velikostí: 4.5, 6.5, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 19, 20, 22, 25, 29, 30, 32, 35 , 36, 38, 40, 41, 45, 50, 51, 55, 57, 60, 64, 66, 70, 76, 80, 89, 90, 100, 102, 120, 140, 160, 180, 200, 230, 250, 280 mm Pro některé specializované produkty mohou být k dispozici jiné délky. Šrouby stejného průměru jsou samozřejmě k dispozici v omezeném rozsahu délek.

Výběr průměru a délky šroubu bude dán především zatížením, které musí spoj vydržet, dále rozměry spojovaných dílů, instalačním materiálem a dalšími faktory. Při určování průměru šroubu, který se má zašroubovat do plastové rozpěrné hmoždinky, byste se měli spolehnout na doporučení výrobce uvedená v katalozích nebo na obalech hmoždinek. Faktem je, že na jednu stranu, čím větší průměr šroubu, tím pevnější spojení, ale na druhou stranu se zvýší krouticí moment potřebný pro montáž. A pak může dojít k překročení možností nástroje nebo k utržení hlavy šroubu.

Délka šroubu (Lsh) se vypočítá jako součet jmenovité délky hmoždinky, (Ld) tloušťky připevňovaného dílu (S) a průměru šroubu (d). Poslední člen zajišťuje, že konec samořezného šroubu vyjede z hmoždinky.

U klasických šroubů (s úhlem na konci 40 0) to stačí, ale u špičatých šroubů je třeba délku požadovaného šroubu zvětšit tak, aby při utahování vyšel celý jeho hrot z hmoždinky.

Zdá se, že výběr samořezného šroubu pro hmoždinku je jednoduchý, ale jak se ukazuje, někteří lidé ani nevědí, že samořezný šroub nelze zašroubovat do betonu nebo cihly, protože se nezašroubuje takový tvrdý a hustý materiál. Pouhé vyvrtání díry a zašroubování samořezného šroubu do ní také nepomůže – prostě nebude držet. Takže v každém případě pro betonové nebo cihlové zdi budou muset být šrouby utaženy pomocí hmoždinek. Nejoblíbenější hmoždinky jsou nyní vyrobeny z propylenu, ale existují také kovové hmoždinky – nejspolehlivější a hmoždinky do dřeva – nejjednodušší a zastaralé, ale stále vhodné pro práci, pokud není po ruce nic modernějšího. Každá hmoždinka, kromě dřevěné, má kníry, žebra nebo speciální destičky, které zabraňují vyskočení hmoždinky vyvrtaným otvorem. U kovových hmoždinek (kotev) hrají roli distanční vložky kuželovité matice, které při utažení hmoždinku roztáhnou.

Jak vybrat, aby samořezný šroub držel pevně?

Při výběru nástrojů se musíte zaměřit na očekávané zatížení hmoždinky. Čím větší je zatížení, tím větší je délka a průměr hmoždinky. Svou roli hraje i materiál stěny, podlahy nebo stropu, do kterého bude otvor vrtán – čím hustší materiál, tím větší zatížení hmoždinka vydrží. Je to průměr vrtáku, který je přizpůsoben průměru hmoždinky. Někdo vrtá 10mm vrtákem na 8mm hmoždinky, tvrdí, že se tak hmoždinky snáze zasouvají do otvoru, ale přesto se při utahování šroubu otevřou. To nelze provést – hmoždinka může vypadnout ze zdi při velkém zatížení a pokud je prudce vytažena směrem k vám. Hloubka otvoru by měla být o něco větší než délka hmoždinky. Průměr samořezného šroubu nebo šroubu se obvykle volí v průměru o 4 mm menší než průměr hmoždinky, ale vše je individuální, je lepší se pohybovat podle speciální tabulky níže. Čím menší je průměr hmoždinky, tím menší bude rozdíl v průměru šroubu od běžných 4 mm.

Kromě průměru šroubu je velmi důležité zvolit správnou délku šroubu. Připevňovaný materiál může mít různé tloušťky, takže délka šroubu musí odpovídat. Samořezný šroub musí být dostatečně dlouhý, aby se hmoždinka těsně otevřela a zapadla na místo, a délka samořezného šroubu musí být dostatečná pro tloušťku připevňovaného materiálu. Požadovaná délka samořezného šroubu se určí jednoduše – ke hmoždince přidáme tloušťku povrchu a získáme minimální délku hmoždinky, kterou potřebujeme. Nezapomeňte, že použití příliš krátkých hmoždinek je nepřijatelné pro vysoké očekávané zatížení! Délka hmoždinky by měla být zvolena nejen podle zatížení, ale také podle tloušťky připevňovaného materiálu. Je lepší vzít delší hmoždinku, ale bude zde jistota bezpečnosti. Pro srovnání, tloušťka materiálu, který má být připevněn samořezným šroubem, by neměla přesáhnout 60 % délky hmoždinky u stěn vyrobených z hutných materiálů, jako je beton, a 35 % u sypkých materiálů.

Základní DIN šrouby a hmoždinky

Hlavní normy DIN pro šrouby a hmoždinky pokrývají širokou škálu produktů, které se používají pro upevnění ve stavebnictví a dalších oborech. Zde jsou nejběžnější normy:

Samořezné šrouby:

1. DIN 7981 – Samořezné šrouby s válcovou hlavou a křížovou drážkou.
2. DIN 7982 – Samořezné šrouby se zápustnou hlavou a křížovou hlavou.
3. DIN 7983 – Samořezné šrouby s polozápustnou hlavou a drážkou s křížovou hlavou.
4. DIN 7504 – Samořezné šrouby s osazením a vrtákem, pro upevnění do kovových a plastových konstrukcí.
   • DIN 7504-K – Samořezné šrouby se zápustnou hlavou a vrtákem.
   • DIN 7504-N – Samořezné šrouby s válcovou hlavou a vrtákem.
   • DIN 7504-P – Samořezné šrouby se šestihrannou hlavou a vrtákem.
5. DIN 7976 – Samořezné šrouby s válcovou hlavou a rovnou drážkou.
6. DIN 7971 – Samořezné šrouby se zápustnou hlavou a rovnou drážkou.

Hmoždinky:

Normy pro hmoždinky nejsou vždy definovány v rámci DIN, protože hmoždinky existují v různých typech a provedeních v závislosti na materiálu a podmínkách použití. Existuje však několik norem, které upravují vlastnosti hmoždinek:

1. DIN 18168 – Plastové a kovové hmoždinky pro použití ve stavebnictví. Tato norma se vztahuje na hmoždinky pro všeobecné použití.
2. DIN 1052 – Hmoždinky do dřevěných konstrukcí (upravuje všeobecné technické podmínky pro použití hmoždinek v dřevěných konstrukcích).

Další důležité standardy:

• DIN 7995 – Vruty do dřeva se zápustnou hlavou a rovnou drážkou.
• DIN 7996 – Samořezné šrouby do dřeva s polozápustnou hlavou a rovnou drážkou.
• DIN 96, DIN 97 – Samořezné šrouby se zápustnou hlavou do dřeva (s přímými a křížovými drážkami).

Korespondenční tabulka pro šrouby a hmoždinky