U tohoto článku nebylo technicky možné zajistit fotografie a obrázky.
Maticové klíče
Kategorie: Dílna | Autor: Karel Štech
Šroubové spoje, které patří mezi rozebíratelná spojení, představují v průmyslu i v domácnosti jednoduché a cenově dostupné spojování nejrůznějších materiálů.
U šroubu jde vlastně o svinutou nakloněnou rovinu, u níž je natolik velký poměr mezi délkou a výškou stoupání, že šroub je tzv. samosvorný a sám se nepovoluje. To vyžaduje vynaložení jisté síly při jeho utahování i povolování a klade nároky na pevnost materiálu i na geometrii jeho hlavy.
Čím na šrouby
Ačkoliv šrouby jsou vynálezem ze starověku, začaly se pro spojování materiálů používat až v 15. století. Šrouby se původně vyráběly ručně a závity se dělaly pilníkem. Každý kus byl originálem a matice byly proto nezáměnné. Kované hlavy šroubů se zpočátku vyráběly čtyřhranné a utahovaly kleštěmi nebo jednoduchými stranovými klíči. Teprve roku 1513 se objevila “nuta” – průběžná drážka v hlavě šroubu. Matice byly nejprve válcové, pak čtyřhranné; šestihranné se začaly vyrábět ve 2. polovině 16. století.
Pravidelný závit šroubů se objevuje po roce 1800, kdy Angličan Henry Maudslay zdokonalil suport soustruhu a upravil jej pro řezání závitů. První “normalizované” a proto vzájemně záměnné šrouby pro strojírenskou potřebu zavedl další Angličan, Joseph Whitworth kolem roku 1830 – závity oblého tvaru pojmenované po něm se vyrábějí (zejména pro spojování potrubí) dodnes.
Utahování a povolování
Klasické spojení dvou dílů například deskových materiálů vyžaduje vyvrtání příslušného množství otvorů, které musí mít o něco větší průměr než je síla šroubu. Jeho délka musí odpovídat součtu tlouštěk a musí stačit i pro podložku a matici, popř. i “kontramatku”. Matice se musí dotáhnout přiměřenou silou – příliš malý přítlak způsobí, že se může například při otřesech povolit, při nadměrném dotažení se naopak otlačí materiál či dokonce přetrhne šroub. Dotahování šroubů proto provádíme s citem, zejména u měkčích materiálů (mosaz) či malých průměrů (do cca 6 mm). Příslušný klíč by neměl mít nadměrně dlouhé (svépomocně prodloužené) rameno, aby na šroub nepůsobila nepřiměřená torzní síla. Povolování či utahování šestihranných hlav a matic se provádí převážně montážními klíči, které se vyrábějí v několika provedeních. Nejčastěji se setkáme se stranovými klíči – plochými oboustrannými otevřenými klíči, vyráběnými v potřebných kombinacích (např. 13 a 17 mm, 17 a 19 mm apod.). Tyto klíče se vykovávají z mimořádně pevných vysokolegovaných chrom-vanadiových ocelí, které jsou tepelně zpracovány tak, aby klíč získal optimální vlastnosti – vysokou pevnost a povrch odolávající opotřebení. Povrch klíčů je buď černěn, nebo je klíč chromován; v současné době bývá opatřen tzv. saténovou povrchovou úpravou.
Vedle klasických stranových klíčů se vyrábějí klíče očkové a jejich kombinace se stranovými (tzv. očkoploché). Pro šrouby se šestihrannou hlavou, které jsou hůře přístupné (“utopené” v hlubokých dírách například v bloku motoru) jsou určeny klíče nástrčkové. Ty se vyrábějí jako výměnné “ořechy”, dodávané v sadách se společnou ráčnou nebo vratidlem, popřípadě bývají opatřeny rukojetí nebo jsou vyrobené z ocelových trubek s vratidlem.
Klíče se často sdružují do účelných kombinací – například klíče na matice kol se dodávají v provedení s kloubem (klíč na zapalovací svíčky benzinových motorů), pro skladnost se vyrábějí s teleskopickou rukojetí nebo vyhnuté do “šikovnějších” úhlů, usnadňujících manipulaci se šrouby v omezeném prostoru. Protože někteří výrobci automobilů i jiných zařízení používají šrouby s odlišnými velikostmi hlav, než jsou normalizované, je jediným řešením pořídit si stavitelný klíč, tzv. francouzský (opravdu si jej v roce 1837 nechal patentovat Francouz Le Roy-Tribon). Tyto klíče se vyrábějí jako stranové či dvoustranné. Modernější koncepci představuje kombinovaný klíč Belzer (Bahco) vycházející z principu, který si v roce 1892 dal patentovat zakladatel firmy J. P. Johansson.
Méně známé klíče
Při dotahování šroubů, zejména pomocí velké “ráčny”, hrozí riziko překroucení šroubu nebo vytržení závitu vyřezaného do materiálu. Toto nebezpečí je časté zejména u hliníkových bloků spalovacích motorů nebo u čel elektromotorů. Při dostatečných zkušenostech je možné šrouby dotahovat s citem – ten se ale získá většinou až po několika zničených šroubech nebo poškozených závitech. Vhodnější je proto použít tzv. momentový klíč. U jednodušších je mezi vlastní klíč a rukojeť zařazena nastavitelná (popř. od výrobce pevně nastavená) momentová spojka (“řehtačka”), která při překročení utahovacího momentu proklouzne, což je zpravidla i slyšitelné. Tyto klíče byly různě vylepšovány a doplňovány – například další stupnicí, ukazující současný kroutivý moment. Momentové klíče byly miniaturizovány tak, že dnes se na tomto principu vyrábějí i šroubováky.
Podstatně přesněji fungují elektronické momentové klíče, u nichž je krouticí moment zobrazován digitálně, navíc ve vysoké přesnosti. Profesionální výrobky jsou řízeny mikroprocesorem, hodnoty momentů ukládají do paměti a jsou příslušně drahé. Vyrábějí se však i zařízení dostupná i pro domácí kutily. Princip je známý z elektrických akumulátorových šroubováků. U těch lze nastavit krouticí moment utahování tak, aby například šroubovaný vrut “nezalezl” do dřeva příliš hluboko. Kroužek na stroji je opatřen číselnou stupnicí (1-6 až 1-10). U akumulátorových momentových klíčů je “řehtačkový” mechanizmus ocejchován přímo v nm, popřípadě jsou zde uvedeny mezní hodnoty momentů pro daný průměr šroubu. Pro některé speciální činnosti se vyrábějí různé nezáměnné klíče – například elektrikáři používají několik takových konstrukcí, znemožňujících nepovolaným osobám proniknout do skříní elektrického rozvodu či městského osvětlení. Nezáměnné šrouby a odpovídající nástroje pro práci s nimi se používají i v prostorech s nebezpečím výbuchu, jiné v servisech technických výrobků včetně automobilů, u nichž jsou některá zařízení zajištěna speciálními šrouby proti nežádoucí manipulaci.
***
Některé zásady pro práci s klíči
Starší typy stranových a trubkových klíčů bývaly vyráběny z oceli bez povrchové úpravy, která snadno koroduje. Klíče by proto měly být skladovány v suchém prostředí, popřípadě ošetřeny konzervačním olejem. Není vhodné je skladovat v sáčcích a těsných pouzdrech z umělých hmot, kde se mohou orosit a začít rezivět.
Klíče jsou velmi pevné, avšak poměrně křehké, takže při pádu z výšky na tvrdý podklad se mohou přelomit. Můžete je zničit i tak, že obzvlášť utažený šroub povolujete pomocí úderů kladivem na klíč. Klíč můžete zničit i tehdy, prodloužíte-li jej například delší ocelovou trubkou.
Jestliže potřebujete povolit nebo utáhnout šroub s atypickou velikostí hlavy a nemáte správný klíč, lze mezi čelist většího klíče a hlavu šroubu vložit proužek plechu; menší klíč však v žádném případě neupravujte broušením, snížilo by to jeho pevnost.
Klíče nepoužívejte pro účely, pro které nejsou určeny – například pro páčení, zdvihání dveří, jako podklad pro rovnání hřebíků atd.
Vzhledem k tomu, že se nejen v tržnicích, ale i v “kamenných” obchodech objevuje mimořádně nekvalitní zboží převážně z Číny, doporučujeme kupovat výhradně nářadí značkové od některého z důvěryhodných výrobců (Tona, Stanley, Bahco Tools, Knipex, Eastman).
Uvádíme některé utahovací momenty, které jsou pro vybrané druhy ocelí mezní:
Průměr šroubu Typ oceli podle DIN 898/1
ocel 4,6 ocel 5,6 ocel 12,9
M3 0,5 0,8 2,15
M4 1,1 1,8 5
M5 2,1 3,6 9,6
M6 3,7 6,2 16,6
M8 8,9 14,8 40
M10 17,4 29 78
Popisy k obrázkům
Montážní klíče: otevřené stranové (1. a 5. zleva), univerzální, tvořící přechod mezi očkovými a stranovými, přičemž otočné hlavy jsou opatřeny na každé straně prolisem jiné velikosti (2. až 4.) a očkoploché, spojující vlastnosti klíčů stranových, které se lépe vejdou na méně přístupná místa, s očkovými, umožňujícími lépe zabrat silou bez obav, že klíč vypadne ze záběru (poslední 3 vpravo)
Nástrčkové klíče umožňují díky délce rukojeti povolovat i šrouby “utopené” v hlubokých otvorech
Elektronický momentový klíč IZO-D (Belzer) se používá při práci, vyžadující preciznost a přesnost. Při dosažení tolerančního pole nastavení hodnoty krouticího momentu začne vydávat zřetelné signály – optický, zvukový i vibrační. Vyniká celou řadou dalších předností (vyměnitelná ráčnová hlava, je vlhko a prachotěsný, umožňuje až 40 hodin nepřetržitého provozu, při výměně baterie nedojde ke ztrátě dat)
Nářadí se prodává často v sadách a nejrůznějších boxech. Početná sada je v tomto případě zaintegrována do svítilny a je určena pro motoristy
Mechanický momentový klíč je vhodný nejen do dílny, ale ocení jej i řidiči
Tak zvaný “rychlý” kombinovaný klíč (ráčnový očkoplochý) je na rozdíl od běžných plochých klíčů víc otevřený – jednu stranu má zkosenou, při práci se nemusí stále nasazovat, jen se posunuje (Bahco)
Nový typ stavitelného, tzv. francouzského klíče. Umožňuje sevření čelistí značnou silou, poradí si i s nenormalizovanými či “ožvýkanými” maticemi a hlavami šroubů
Pro šrouby a matice nejen se šestihrannou hlavou se vyrábějí různé “ořechy”, určené pro zacvaknutí do ramene, tzv. ráčny
Autor fotografií: FOTO AUTOR, IVAN POLTAVEC A BAHCO
