(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (51) T3 Int.Cl. F16B 25/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2014/14 EP B1 (54) Tytuł wynalazku: Śruba (30) Pierwszeństwo: (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2013/44 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/08 (73) Uprawniony z patentu: Nedschroef Fraulautern GmbH, Saarlouis, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 JÖRG MICHAEL WENDELS, Riegelsberg, DE JEAN JOSEPH EGELE, St. Ingbert, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Renata Piekarz AOMB POLSKA SP. Z O.O. ul. Emilii Plater piętro Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis [0001] Wynalazek dotyczy samogwintującej śruby składającej się z tworzywa nieżelaznego o niskiej wytrzymałości, z korpusem śruby, który jest przynajmniej w pewnych obszarach wyposażony w powłokę. [0002] Tego rodzaju samogwintujące śruby z reguły są wykonane z tworzywa stalowego. Przy tym znane jest utwardzanie warstwy w pobliżu powierzchni mającego gwint korpusu śruby przez utwardzanie powierzchniowe lub też przez azotowanie. [0003] Zwłaszcza w dziedzinie motoryzacji istnieje zapotrzebowanie, odnośnie zmniejszenia ciężaru wszystkich elementów, a w związku z tym także dla śrub, do minimum. Z EP B1 jest znana śruba samoformująca, która składa się z tworzywa nieżelaznego o niskiej wytrzymałości. Samoformujący mający gwint obszar trzpienia jest powleczony warstwą utwardzacza, która ma wyższą twardość od tworzywa śruby. Przy tym ujawniono śrubę z tworzywa sztucznego, która jest wyposażona w warstwę metalu. Ponadto zaproponowano uzyskiwanie metalowych śrub, które składają się z aluminium lub magnezu, przez modyfikacje powierzchni lub nanoszenie warstwy z innego materiału, na przykład natryskiwanie termiczne PVD lub CVD. Podczas powlekania śrub z materiału nieżelaznego, a zwłaszcza z tworzywa aluminiowego, które ma bardzo niski ciężar właściwy, istnieje jednak problem, że podczas nanoszenia takiej twardej warstwy, na przykład w postaci warstwy z ceramiki szklanej konieczne są wysokie temperatury utwardzania, które mogą negatywnie oddziaływać na strukturę tworzywa śruby. [0004] Wynalazek ma zaradzić temu stanowi rzeczy. Celem niniejszego wynalazku jest stworzenie samogwintującej śruby, która składa się z lekkiego tworzywa nieżelaznego, i w której uniknięto powyższych wad. [0005] Według wynalazku cel ten zrealizowano cechami części znamiennej zastrzeżenia patentowego 1. Przez ukształtowanie powłoki elastomeru lub tworzywa polimerowego wzbogaconego wypełniaczami umożliwia się powlekanie w niskich temperaturach. 2

3 [0006] Udoskonalenia i wykonania wynalazku określono w zastrzeżeniach zależnych. [0007] W udoskonaleniu wynalazku korpus śruby ma trilobularny przekrój poprzeczny. Dzięki trilobularnemu gwintowi powoduje się samohamowanie samogwintującej śruby. [0008] Korzystnie tworzywem śruby jest aluminium lub magnez lub stop tych tworzyw. Dzięki temu uzyskuje się szczególnie lekką śrubę. Ponadto tego rodzaju materiały są mniej korozyjne, przez co unika się problemów znanych ze śrub stalowych. Alternatywnie śruba może być wykonana również z miedzi. [0009] W kolejnym przykładzie wykonania wynalazku powłokę wykonano z tworzywa nanokompozytowego. Przy tym mowa jest o tworzywach o korzystnie polimerycznej matryc, które są wyposażone w nieorganiczne nanocząstki. Ku zaskoczeniu okazało się, że w przypadku zastosowania tworzyw nanokompozytowych można uzyskać bardzo dobre właściwości śruby, nawet gdy powłoka ma niższą twardość niż tworzywo śruby. Przez dodanie nanowypełniaczy lub nanododatków możliwe jest jednoczesne zwiększenie udarności i wytrzymałości polimeru. Oprócz możliwości termicznego utwardzania, które może następować w temperaturach rzędu 250, przez zastosowanie polimeryzowalnych organicznych grup można uzyskać niższe temperatury. Na przykład utwardzanie może następować fotochemicznie. Na przykład przez zastosowanie katalizatorów kondensacyjnych możliwe jest nawet utwardzanie powłoki w temperaturze pokojowej. [0010] Korzystnie tworzywo nanokompozytowe jest tworzywem akrylanowym lub krzemianowym. Aczkolwiek obiecujące wyniki uzyskano również przez zastosowanie nanomerowych płytek gliny. Dalsze odpowiednie nanowypełniacze do uzyskania właściwości powłoki są znane specjalistom z tej dziedziny. [0011] Przykład wykonania wynalazku przedstawiono na rysunku i opisano dokładnie poniżej. Jedyna figura 1 przedstawia schematyczny widok trilobularnej samogwintującej śruby. [0012] Śruba 1 wybrana jako przykład wykonania składa się z łba śruby 2 i z umieszczonego na niej korpusu śruby 3, który jest wyposażony w trilobularny gwint 4. Korpus śruby 3 jest wyposażony w powłokę 5, która składa się z tworzywa nanokompozytowego. To tworzywo nanokompozytowe wykonano tu na bazie poliuretanu, który składa się z dwóch składników polimerowych, do których dodano 3

4 płytki gliny o wielkości w nanoskali. Efektem jest bardzo sztywna, odporna warstwa, która jednocześnie ma dobrą rozciągliwość. Na przykładzie wykonania grubość powłoki wynosi 6 µm. Ogólnie korzystne okazały się grubości warstw między 2 µm a 20 µm. Oczywiście nanocząsteczki mogą mieć także inne kształty, jak na przykład kształt kulisty lub rurowy. [0013] Przez zastosowanie nieorganicznych nanocząstek jako dodatek i zastosowanie innych polimerowych matryc w zależności od dziedziny zastosowania śruby samogwintującej można określić właściwości powłoki. Przykładowo można w ten sposób uzyskać odporność na wysokie temperatury lub także na kwasy. [0014] Śrubę należącą do wyżej opisanego rodzaju, wkręca się w element wykonany z magnezu mający otwór, przy czym śruba sama nacina swój gwint. Poprzez powłokę według wynalazku, a zwłaszcza z zastosowaniem tworzywa nanokompozytowego do powłoki znacznie zwiększa się nacisk powierzchniowy możliwy do przyjęcia przez śrubę, dzięki czemu możliwe jest nacinanie gwintu za pomocą śruby aluminiowej mimo twardości tworzywa magnezowego. Przy tym okazało się, że powłoka ma jednocześnie efekt ślizgowy, dzięki czemu ułatwia się proces wkręcania. 4

5 Zastrzeżenia patentowe 1. Śruba samogwintująca (1), składająca się z nieżelaznego tworzywa o niskiej wytrzymałości, z korpusem śruby (3), który jest wyposażony przynajmniej w pewnych obszarach w powłokę (5), znamienna tym, że powłoka (5) składa się z elastomeru lub tworzywa polimerowego wzbogaconego wypełniaczami. 2. Śruba według zastrz. 1, znamienna tym, że korpus śruby (3) ma trilobularny przekrój poprzeczny. 3. Śruba według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że materiałem śruby jest aluminium lub magnez lub stop tych materiałów. 4. Śruba według jednego z zastrz. od 1 do 3, znamienna tym, że powłoka (5) ma mniejszą twardość od materiału śruby. 5. Śruba według jednego z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że powłoka (5) jest wykonana z tworzywa nanokompozytowego. 6. Śruba według zastrz. 5, znamienna tym, że tworzywo nanokompozytowe jest kompozytowym tworzywem akrylanowym lub krzemianowym. 5

6 Fig. 1 6

7 WCZEŚNIEJSZE PUBLIKACJE WYMIENIONE W OPISIE Niniejsza lista publikacji przywołanych przez Zgłaszającego przygotowana jest wyłącznie dla wygody czytelników. Nie stanowi ona części europejskiego dokumentu patentowego. Chociaż dołożono wielkiej staranności przy układaniu listy przywołanych publikacji, nie można wykluczyć błędów lub pominięć, a Europejski Urząd Patentowy uchyla się od wszelkiej odpowiedzialności w tym względzie. Dokumenty patentowe wymienione w opisie JP B [0009] 7