Šrouby – Přehled normy

Pro vlastnosti šroubů existují různé systémy označení. Základní normy tvoří základ pro klasifikaci a určení typů šroubů. Tento článek stručně představuje některé z různých norem šroubů a jejich rozdíly a poskytuje obecný přehled o šroubech v evropském regionu.

Přehled norem šroubů

Normy se používají pro standardizaci a představují dohodu v rámci konkrétní skupiny, která se dohodla na této normě. Vzhledem k tomu, že se v průběhu času objevilo mnoho národních norem pod vlivem historického a regionálního vývoje, často se v těchto regionech běžně používají a uznávají. Celosvětově existují různé normy, které zajišťují, že šrouby splňují specifické požadavky. Používání a dodržování norem není obecně závazné, ale zákonodárci je mohou smluvně dohodnout nebo nařídit. Tyto normy jsou zásadní pro zajištění kvality, bezpečnosti a funkčnosti upevňovacích prvků.

Normy

Za určení a aktualizaci národních norem DIN odpovídá Deutsche Institut für Normung e.V., zkráceně DIN. Standardizace na evropském jednotném trhu je zaměřena na evropské normy, zkráceně EN. Normy EN jsou přijímány do národních norem co nejrychleji a beze změn po rozhodnutí Evropské rady, v Německu se nazývají DIN EN. Odpovídající DIN se vyjme a nahradí DIN EN. Standardy ISO jsou určeny k usnadnění celosvětové standardizace. Globální normy ISO by měly být kategoricky přijímány do norem EN beze změn. Jako globální výrobce se sídlem v Japonsku vyrábí a prodává společnost MISUMI také produkty, které jsou standardizované v souladu s národní normou JIS (Japanese Industrial Standard). Příslušná norma popisuje podrobnosti o standardizovaných šroubech, včetně průměru, délky (závitu) a tvaru hlavy.

Následující text vysvětluje označení šroubu v souladu s DIN:

  • DIN 933 M 10 x 80 A2-70

Zkratka DIN 933 znamená šestihranné šrouby se závitem až k hlavě. M10 x 80 označuje metrický šroub o průměru 10 mm (M10) s délkou 80 mm. A2-70 popisuje specifikaci nerezové oceli, která nejen naznačuje kvalitu a odolnost materiálu proti korozi, ale také minimální pevnost v tahu 700 N/mm². Kromě těchto informací obsahují příslušné normy obecně příslušné tabulky závitů.

DIN šrouby

Normy DIN jsou nejznámější v Německu. V minulosti bylo mnoho šroubů již standardizováno v Německu pomocí normy DIN. Například norma DIN 933 se vztahovala na šestihranné šrouby. Cíl zavedení globálních norem vedl k vytvoření mezinárodních norem (norem ISO) pro rostoucí počet aplikací a k nahrazení norem DIN odpovídajícími normami EN nebo ISO. Normy DIN však platí vždy, když neexistuje odpovídající nástupnická norma DIN EN nebo ISO (DIN EN ISO).

Šrouby ISO

ISO reguluje různé standardy šroubů na mezinárodní úrovni. Mnoho norem ISO obsahuje do značné míry stejné předpisy jako dříve platné normy DIN. Používají se však v několika zemích. Nástupnické normy DIN 931 a DIN 933 jsou například DIN EN ISO 4014 a DIN EN ISO 4017. Další normy jsou:

  • ISO 4762 pro imbusové šrouby
  • ISO 7380 pro imbusové šrouby s plochou hlavou
  • ISO 2009 pro zápustné šrouby s drážkou
  • ISO 7045 pro šrouby se zaoblenou či kuželovitou hlavou s křížovou drážkou
  • ISO 965 pro univerzální závity

Ve strojírenství se nejčastěji používají imbusové šrouby (se šestihrannou hlavou) v souladu s normou DIN EN ISO 4014 a šrouby s válcovou hlavou v souladu s normou DIN EN ISO 4762.

Šrouby v souladu s JIS

Japonská průmyslová norma (JIS) je publikována Japonskou asociací pro normy. Mnoho šroubů je také standardizováno v systému metrických jednotek. Kromě různých překrytí šroubů, které jsou standardizované v souladu s japonským standardem JIS s těmi, které byly vyrobeny v souladu s DIN nebo ISO, někdy u určitých typů šroubů existují významné rozdíly. V některých případech jsou pro normu JIS vyžadovány speciální nástroje.

Mezi běžné normy JIS pro závity patří:

  • JIS B 0205-1:2001 pro obecné metrické závity (standardní úhlový tvar)
  • JIS B 0205-2:2001 a JIS B 0205-3:2001 pro univerzální metrické závity
  • JIS B 0205-4:2001 pro obecné metrické závity (standardní rozměry)
  • JIS B 0207:1982 pro metrické jemné závity

MISUMI nabízí šrouby všech norem.

Význam rozdílů

Rozdíly ve standardizaci ovlivňují především výběr nástrojů. Šrouby JIS jsou zpravidla kompatibilní s nástroji, které jsou přizpůsobeny šroubům DIN. Přesto může dojít k tzv. efektu vyklouznutí (nástroj vyklouzne z hlavy šroubu), například na křížových šroubech podle normy JIS při použití nevhodných nástrojů. Proto se doporučuje používat speciální nástroje JIS pro šrouby JIS. Tím se udržuje snadnost pohybu a šrouby nejsou zbytečně poškozeny.

Typy závitů a jejich rozdíly

Závit je šroubovité vyvýšení nebo vyhloubení na šroubu, vrutu nebo jiném upevňovacím prvku. Závity také podléhají normám. Následující parametry popisují závity podrobněji:

  • Hroty závitů: jsou vnější okraje závitu.
  • Vnější průměr: také nazývaný jmenovitý průměr, je průměr vnějšího závitového dílu. K určení požadovaného vnějšího rozměru se používají tabulky vnějšího průměru závitu.
  • Průměr jádra: také nazývaný průměr otvoru jádra. Při řezání závitů zajišťuje otvor jádra správné vystředění. Otvor jádra určuje nejmenší vnitřní průměr následujícího závitu. Pro čtení souvisejících jmenovitých rozměrů a stoupání jsou k dispozici různé tabulky otvorů jádra se závitem.
  • Okraje: jsou šikmé nebo nakloněné strany závitu, které tvoří šikmé vyvýšení nebo vyhloubení a vedou podél profilu závitu.
  • Rozteč: rozteč závitu je rozměr, který označuje vzdálenost mezi po sobě následujícími závity nebo vyvýšeními závitu. Je definována různě v závislosti na závitu. U metrických závitů je výsledkem rozteče závitu například dráha jedné otáčky. Například pro palcové závity je stoupání závitu určeno počtem závitů na palec.
  • Úhel stoupání: úhel stoupání je úhel, pod kterým se závit zvedá nebo zmenšuje (jak je vidět podél profilu závitu).
  • Začátek: je kontinuální vyhloubení ve šroubovici (kolem šroubu/matice nebo ve šroubu/matici).

Tvary závitů se po celém světě liší a často vedou k problémům s kompatibilitou šroubů a jejich použitím. Německo a mnoho dalších evropských zemí primárně používají metrické závity, které jsou charakterizovány standardizovaným stoupáním a úhlem. Tato standardizace usnadňuje identifikaci a aplikaci. Naproti tomu USA tradičně používá palcové závity. V USA jsou obzvláště běžné závity splňující normu Unified Thread Standard (UTS), které se od metrických systémů výrazně liší svou klasifikací a rozměry. V Japonsku se široce používá metrický systém pro závitové spoje. Pro závity potrubí se palcové závity obvykle používají mezinárodně pro všechny oblasti standardizace. Různá stoupání (rozteče) závitu, úhly a rozměrové systémy (metrické vs. palcové) mají za následek, že použitelnost šroubů z různých oblastí je často omezená nebo vůbec není možná. Vzhledem k historickému vývoji standardů závitů po celém světě je nezbytné před použitím šroubů závit přesně zkontrolovat. Tím se zabrání poškození a zajistí se funkčnost připojení.

Různé typy hlaviček šroubu

Kromě vlastního závitu hrají důležitou roli také hlavičky šroubů. Níže jsou uvedeny různé hlavičky šroubů a jejich výhody:

Kulatá hlavička

Šrouby s kulatou hlavičkou mají kulatou hlavičku, která přesahuje povrch materiálu, do kterého jsou šroubovány. Hlavička může být buď zcela kulatá, nebo mírně půlkulová v závislosti na konstrukci. Kulatý tvar snižuje riziko zranění, nabízí větší kontaktní plochu a umožňuje rovnoměrné rozložení zátěže.

Závitový šroub s kulatou hlavou
Závitový šroub s kulatou hlavou

Hlava válce

Hlava válce je plochá hlavička šroubu s válcovým povrchem. Šroubuje se shora, a proto je vhodný pro použití v obtížně přístupných oblastech. Normy DIN 4762 a 912 nebo JIS B 1176 platí pro šrouby s vnitřním šestihranem. Šrouby s plochou hlavou jsou speciálními tvary šroubů s válcovou hlavou.

Šroub s válcovou hlavou
Šroub s válcovou hlavou

Šestihranná hlava

Šestihranná hlava má šest stran a plochý povrch se šesti rohy. Snadno se uchopuje a utahuje šestihranným klíčem nebo maticovým klíčem. Šrouby se šestihrannou hlavou jsou vhodné pro aplikace s vysokým točivým momentem. Na rozdíl od šroubů s kulatou hlavou poháněných zevnitř je šroub s šestihrannou hlavou utažen silou, která působí na hlavu zvenčí. Normy DIN 4014 a 933 nebo JIS B 1180 se vztahují na šrouby s šestihrannou hlavou.

Šroub s šestihrannou hlavou
Šroub s šestihrannou hlavou

Zapuštěná hlava

Zápustné vruty mají kónickou hlavu, která umožňuje zapuštění šroubu do materiálu. Často se používají, když je třeba hlavu šroubu zarovnat s povrchem materiálu, aby byl povrch hladký a nevyčnívaly žádné části. Zápustné vruty snižují riziko zakopnutí a zranění. Například DIN ISO 10642 se vztahuje na zápustné vruty.

Zápustný šroub
Zápustný šroub

Půlkulatá hlava

Šrouby s půlkulatou hlavou mají půlkruhovou hlavu. Tato hlava rovnoměrně rozkládá zátěž po celé ploše povrchu a materiál méně zatěžuje. Je zabráněno průniku hlavy šroubu do obrobku, prodlužuje se životnost. Například DIN ISO 7380-2 se vztahuje na šrouby s půlkruhovou hlavou.

Šroub s půlkulatou hlavou
Šroub s půlkulatou hlavou

Vroubkovaný šroub

Vroubkované šrouby se vyznačují hlavou s vroubkovaným povrchem, který poskytuje zvýšenou přilnavost. Tato speciální textura umožňuje utažení nebo uvolnění šroubu rukou bez použití nástrojů. Vroubkované šrouby jsou vhodné zejména pro aplikace, které vyžadují časté ruční seřizování, nebo pro oblasti, kde je důležitý rychlý přístup bez nástrojů, například na krytech elektronického zařízení nebo na seřizovacích mechanismech.

Vroubkovaný šroub
Vroubkovaný šroub

Křídlová hlava

Křídlové šrouby mají dva boční výčnělky podobné křídlům, které umožňují snadné utažení a ruční uvolnění bez použití nástrojů. Tato hlava šroubu je zvláště užitečná pro aplikace, které vyžadují rychlé a časté seřizování, např. při připojování ke krytům stroje nebo při seřizování různých zařízení. Široká křidélka nabízejí dobrou manipulaci s odpovídajícím efektem pákového efektu, což usnadňuje utahování a uvolňování, i když jsou zapotřebí větší síly.

Křídlový šroub
Křídlový šroub

Šrouby s okem

Šrouby s okem, také nazývané šroubovací oka, jsou charakterizovány kruhovým kroužkem, který vypadá jako „oko“ na hlavě. Tato konstrukce umožňuje zapojení háků nebo provlékání kabelů, čímž podporuje různé montážní a zvedací úkony. Jsou zvláště užitečné pro aplikace, které vyžadují zavěšení, jako je přeprava těžkých nákladů. Šrouby s okem poskytují bezpečný upevňovací bod a jsou navrženy tak, aby spolehlivě fungovaly i při velkém zatížení. Díky robustní konstrukci odolávají tahu a smykovým silám.

Očkový šroub
Očkový šroub

Ostatní tvary hlavy

Kromě klasických tvarů hlavy šroubů, jako jsou kulaté, válcové a šestihranné, existují také méně časté, ale přesto důležité tvary hlavy, jako jsou čtvercové a trojúhelníkové hlavy šroubů. Šrouby se čtvercovou hlavou nabízejí vysokou odolnost proti zkroucení a jsou obzvláště oblíbené v montážním průmyslu, kde je vyžadováno robustní připojení. Trojúhelníkové šrouby, které k utahování vyžadují speciální nástroje, nabízejí dodatečnou ochranu proti neoprávněnému odšroubování, a proto se často používají v bezpečnostních zařízeních. Technologické pokroky a stále více specifické požadavky různých průmyslových odvětví vedly k vývoji dalších tvarů hlavy šroubů, které mohou nabídnout optimalizovaná řešení pro speciální montáž nebo bezpečnostní požadavky.

Různé drážky šroubu

Výběr správné drážky šroubu je zásadní pro efektivní a bezpečné montážní operace. Nejběžnějšími typy jsou šrouby s rovnou drážkou, křížové šrouby, šrouby s válcovou hlavou a vnější šestihranné šrouby. Šrouby s rovnou drážkou jsou jedním z nejstarších tvarů šroubů a často se používají pro jednoduché aplikace, které nevyžadují vysoký točivý moment. Křížové šrouby poskytují lepší podporu a často se používají v elektroinženýrství a obecně ve strojírenství. Šrouby se šestihrannou hlavou, známé také jako imbusové šrouby, zajišťují ještě větší přenos točivého momentu a často se používají pro spoje vyžadující vysokou pevnost. Vnější šestihranné šrouby jsou na druhou stranu ideální pro aplikace, které používají klíče a vyžadují vyšší utahovací moment. Každý šroubový spoj vyžaduje speciálně tvarované nástroje, které jsou přesně přizpůsobeny tvaru šroubového spoje, aby byla zajištěna optimální podpora a optimální přenos točivého momentu. Například šestihranná hlava a Torx šrouby vyžadují klíče nebo bity, které zapadnou do profilu šroubu a zabrání poškození hlavy. Tyto nástroje jsou k dispozici v metrických a palcových systémech, takže se snadno používají v různých oblastech a odvětvích. Při použití drážek šroubu JIS se doporučuje objednat speciální nástroj pro šroubování JIS.

Přehled norem šroubů

Následující tabulka uvádí různé normy šroubů:

Označení šroubu (údaje k 04/2024) DIN DIN EN DIN EN ISO ISO
Imbusové šrouby s drážkou DIN 84 (staženo)   1207  
Šrouby s plochou hlavou a drážkou DIN 85 (staženo)   1580  
Šrouby do dřeva pro zahloubení s drážkou DIN 95      
Polokruhové šrouby do dřeva s drážkou DIN 96      
Šrouby do dřeva pro zahloubení s drážkou DIN 97      
T-šrouby se čtvercovou hlavou (kladivové šrouby) DIN 186      
T-šrouby s podložkou (kladivové šrouby) DIN 188      
T-šrouby DIN 261      
Křídlové šrouby (podle americké a německé normy) DIN 316      
Šrouby s otvory na okraji hlavy DIN 404      
Závrtné šrouby s drážkou a nálitkem DIN 417 (staženo) DIN EN 27435   ISO 7435
Závrtné šrouby s drážkou a dříkem DIN 427 (staženo)   DIN EN ISO 2342 ISO 2342
Šrouby s očkem DIN 444      
Vroubkované šrouby, vysoký tvar DIN 464      
Vysoké vroubkované šrouby s drážkou (nahrazeno DIN 464) 465 (staženo)      
Čtvercové šrouby s límcem DIN 478      
Čtvercové šrouby s krátkým nálitkem DIN 479      
Čtvercové šrouby s límcem a oválnou kratší špičkou DIN 480      
Šrouby do kamene DIN 529      
Závrtné šrouby s drážkou a komolými kužely DIN 551 (staženo)   DIN EN ISO 4766 ISO 4766
Závrtné šrouby s drážkou a hrotem DIN 553 (staženo) DIN EN 27434   ISO 7434
Šestihranné šrouby se zdvihátkem a malým šestihranem DIN 561      
Šestihranné šrouby se špičatým krčkem a malým šestihranem DIN 564      
Šestihranné šrouby do dřeva (s hranatou hlavou) DIN 571      
Zdvihací šrouby s okem z oceli a nerezové oceli DIN 580      
Zdvihací šrouby s okem, kovaná ocel, třída 4     DIN EN ISO 3266 ISO 3266
Šrouby se šestihrannou hlavou s dříkem – třída produktu C DIN 601 (staženo)   DIN EN ISO 4016 ISO 4016
Ploché kulaté šrouby se čtvercovým krčkem (krčkové šrouby) DIN 603 (M5 až M20)     ISO 8677
Šrouby se zápustnou hlavou DIN 604 (M6 až M24)      
Šestihranný výstružníkový šroub s dlouhým závitovým kolíkem DIN 609      
Vroubkované šrouby, nízkoprofilové DIN 653 (M1 až M10)      
Závrtné šrouby – konec závitu ≈ 2 d DIN 835      
Šroubovací zátky s vnitřním pohonem – kuželový závit DIN 906      
Šroubovací zátky s límcem a vnitřním pohonem – válcový závit DIN 908      
Šroubovací zátky s vnějším šestihranným závitem – kuželový závit DIN 909      
Šroubovací zátky s límcem a vnějším šestihranným závitem – válcový závit DIN 910      
Imbusové šrouby, metrický závit DIN 912 (staženo)   DIN EN ISO 4762 ISO 4762
Závrtné imbusové šrouby s kónickým zakončením DIN 913 (staženo)   DIN EN ISO 4026 ISO 4026
Závrtné imbusové šrouby se zploštělým hrotem DIN 914 (staženo)   DIN EN ISO 4027 ISO 4027
Závrtné imbusové šrouby s nálitkem DIN 915 (staženo)   DIN EN ISO 4028 ISO 4028
Závrtné imbusové šrouby s pohárkem DIN 916 (staženo)   DIN EN ISO 4029 ISO 4029
Šrouby s půlkulatou hlavou s drážkou a malou hlavičkou DIN 920      
Šrouby s půlkulatou hlavou s drážkou a velkou hlavičkou DIN 921      
Šrouby s půlkulatou hlavou s drážkou a hrotem DIN 923      
Šrouby se šestihrannou hlavou a dříkem DIN 931 (staženo)   DIN EN ISO 4014 ISO 4014
Upevňovací prvky – šrouby se šestihrannou hlavou se závitem nahoru k hlavičce – třídy produktů A a B DIN 933 (staženo)   DIN EN ISO 4017 ISO 4017
Závrtné šrouby – konec se závitem ≈ 1 d DIN 938      
Závrtné šrouby – konec se závitem ≈ 1.25 d DIN 939      
Šrouby se šestihrannou hlavou s dříkem a metrickým jemným závitem DIN 960 (staženo)   DIN EN ISO 8765 ISO 8765
Šrouby se šestihrannou hlavou se závitem nahoru k hlavičce; jemný závit DIN 961 (staženo)   DIN EN ISO 8676 ISO 8676
Zápustné šrouby s drážkou DIN 963 (staženo)   DIN EN ISO 2009 ISO 2009
Zvýšený zápustný šroub s drážkou DIN 964 (staženo)   DIN EN ISO 2010 ISO 2010
Zápustné šrouby (hlavička unit) s křížovou drážkou ve tvaru H nebo Z DIN 965 (staženo)   DIN EN ISO 7046 ISO 7046
Zvýšené zápustné šrouby (hlavička unit) s tvarem H nebo tvarem Z s příčným otvorem DIN 966 (staženo)   DIN EN ISO 7047 ISO 7047
Zvýšené zápustné šrouby s límcem a křížovou drážkou DIN 967      
Kombinované ocelové šrouby s plochými podložkami DIN 6900 (staženo)   DIN EN ISO 10644 ISO 10644
Kombinované řezné šrouby s plochým kotoučem DIN 6901 (staženo)   DIN EN ISO 10510 ISO 10510
Šrouby s nástrčnou šestihrannou hlavou a sníženým max. zatížením – nízkoprofilová hlava, s vedením klíče DIN 6912      
Šestihranné šrouby s přírubou, řada heavy DIN 6921 (staženo) DIN EN 1665    
Šrouby s regulačním závitem a tenkým dříkem (jako zachycovací prvek) DIN 6929      
Samořezné šrouby pro metrický závit ISO – část 1: DIN 7500      
Samořezné šrouby pro metrický závit ISO – část 2 DIN 7500-2      
Samořezné šrouby pro zahloubení s rovnou drážkou a samořezným závitem DIN 7504 (staženo)   DIN EN ISO 15483 ISO 15483
Samořezné šrouby – šestihranné šrouby, šrouby s drážkou DIN 7513      
Samořezné šrouby – křížové šrouby DIN 7516      
Šroubovací zátky s vnějším šestihranem – lehký typ – válcový závit DIN 7604      
Šrouby s regulačním závitem s tenkým dříkem DIN 7964 (staženo)      
Šestihranný výstružníkový šroub s šestihrannou maticí pro ocelové konstrukce DIN 7968      
Válcové samořezné šrouby s drážkou DIN 7971 (staženo)   DIN EN ISO 1481 ISO 1481
Samořezné zapuštěné šrouby s drážkou DIN 7972 (staženo)   DIN EN ISO 1482 ISO 1482
Samořezné šrouby pro zahloubení s drážkou DIN 7973 (staženo)   DIN EN ISO 1483 ISO 1483
Šestihranné samořezné šrouby DIN 7976 (staženo)   DIN EN ISO 1479 ISO 1479
Vyvýšené samořezné šrouby s křížovou drážkou DIN 7981 (staženo)   DIN EN ISO 7049 ISO 7049
Samořezné šrouby se zapuštěnou křížovou drážkou DIN 7982 (staženo)   DIN EN ISO 7050 ISO 7050
Samořezné šrouby pro zahloubení s křížovou drážkou DIN 7983 (staženo)   DIN EN ISO 7051 ISO 7051
Imbusový šroub s šestihranem s nízkoprofilovou hlavou se sníženým maximálním zatížením DIN 7984      
Šrouby s plochou hlavou tvaru H nebo tvaru Z s křížovou drážkou DIN 7985 (staženo)   DIN EN ISO 7045 ISO 7045
Šrouby s plochou půlkruhovou hlavou s šestihrannou objímkou     DIN EN ISO 7380-1 ISO 7380-1
Šrouby s plochou půlkruhovou hlavou s šestihrannou objímkou a límcem     DIN EN ISO 7380-2 ISO 7380-2
Šrouby s plochou půlkruhovou hlavou s šestihranným výklenkem DIN 34805-1      
Šrouby s plochou půlkruhovou hlavou, s límcem a šestihrannou drážkou DIN 34805-2      
Zapuštěné šrouby s šestihrannou objímkou DIN 7991 (staženo)   DIN EN ISO 10642 ISO 10642
Šrouby do dřeva pro zahloubení s křížovou drážkou DIN 7995      
Polokruhové šrouby do dřeva s křížovou drážkou DIN 7996      
Zápustné šrouby do dřeva s křížovou drážkou DIN 7997     ISO 7093
Talířové šrouby a talířové podložky pro upevnění součástí k řemenům DIN 15237