Zatrzaski to prosty standardowy element wyposażony w sprężynę oraz kulkę lub trzpień, który można wykorzystać w szeregu różnych zastosowań w konstrukcjach maszyn i urządzeń. Podział tej grupy elementów na zatrzaski trzpieniowe i kulkowe rozszerza możliwości ich dopasowania do potrzeb różnych aplikacji. Tam, gdzie potrzebne jest nie tylko dociskanie ale także umożliwienie ruchu, dobrze sprawdzą się zatrzaski kulkowe. W miejscach, w których trzeba zastosować wyższą siłę przytrzymania lub konieczne jest wykorzystanie zatrzasku do działania w większym zakresie, sprawdzą się zatrzaski trzpieniowe. W niniejszym artykule prezentujemy przykładu zastosowań dla obu wersji zatrzasków.

Budowa zatrzasków

Zatrzaski w swojej budowie to połączenie korpusu, sprężyny oraz kulki lub zaokrąglonego trzpienia, które zamknięto w jednym elemencie. Korpus w zależności od wersji może być gładki, gwintowany lub posiadać kołnierz. Dodatkowo, korpus może być wyposażony w specjalną wkładkę łożyskową, dodatkowe uszczelnienie trzpienia lub powłokę na gwincie (samohamowną lub klejową). Korpusy występują w wykonaniu ze stali nierdzewnych, tworzyw sztucznych oraz czernionej stali węglowej oraz są wyposażone w gniazda montażowe pod wkrętak płaski lub imbus.

Materiały wykonania zatrzasków

Podobnie sytuacja wygląda z kulkami i trzpieniami. Mamy do wyboru wykonania ze stali nierdzewnych, tworzywa lub ceramiki, różne średnice kulek oraz wersje o różnym skoku dla trzpieni. Sprężyny też występują w wersjach o różnej sztywności, co przekłada się na możliwość doboru siły przytrzymania w zatrzasku. Mnogość kombinacji może powodować problemy w doborze odpowiedniego rozwiązania. Na rysunku poniżej pokazaliśmy prosty podział budowy na zatrzaski trzpieniowe i kulkowe tak, aby można było zrozumieć ideę dla poszczególnych zastosowań.

Rysunek 1. Porównanie zatrzasków trzpieniowych (seria GN 616.1 u góry) do zatrzasków kulkowych (seria GN 615.8 na dole).
Na przekrojach widoczne są elementy budowy.

Na rysunku powyżej widzimy porównanie zatrzasków trzpieniowych z zatrzaskami kulkowymi. Zasada działania jednych i drugich polega na możliwości wciśnięcia kulki lub trzpienia do wnętrza korpusu, aż do momentu zaciśnięcia się zwojów sprężyny lub do napotkania na ogranicznik w postaci mocowania trzpienia. Zatrzaski są dostępne w kilku wersjach sztywności sprężyny, która przekłada się na generowaną przez te elementy siłę przytrzymania. Możemy pośrednio regulować generowaną przez zatrzask siłę, wkręcając go w urządzenie na różną głębokość, co będzie przydatne w przypadku zatrzasków trzpieniowych. Występują one bowiem w wersjach o różnym skoku. Zatrzaski kulkowe nie mają takiej funkcjonalności, ale za to zamocowana w nich kulka może się nieskrępowanie obracać w różnych kierunkach, dając inne możliwości zastosowania. Zobaczmy jak ta różnica w działaniu może być wykorzystana w praktyce.

Zatrzaski w praktycznym zastosowaniu

W tej części pokażemy siedem różnych zastosowań zatrzasków.

Zatrzaski trzpieniowe:

1. Zatrzask kulkowy jako element ogranicznika, zapewniający płynne oraz delikatnie wyhamowanie elementu.

2. Typowe zastosowanie zatrzasków trzpieniowych do tłumienia uderzeń.

3. Nietypowym zastosowaniem dla zatrzasków trzpieniowych jest wykorzystanie ich jako wypychacza po skończonym procesie np. tłoczenia, co pokazuje rysunek poniżej:

4. Zatrzaski trzpieniowe można wykorzystać jako element dociskowy w mechanizmie zapadkowym. Ze względu na obecność sprężyny opierają się wibracjom, generują dodatkową siłę docisku, a dzięki małym wymiarom dają się łatwo zamocować.

Przykład zastosowania zatrzasków trzpieniowych jako elastycznych elementów dociskowych

Zatrzaski kulkowe:

1. Zatrzaski kulkowe to elementy, które mogą jednocześnie dociskać i toczyć się po dociskanej powierzchni. Kulka może bowiem swobodnie obracać się w korpusie. Funkcjonalność jednoczesnego docisku i umożliwienia ruchu idealnie sprawdzi się do pozycjonowania. Poniższy rysunek przedstawia zatrzask kulkowy jako pozycjoner w aplikacjach, w których występuje względny ruch elementów (np. wpinanie – wypinanie elementu lub zatrzaskiwanie w określonej pozycji).

2. Zatrzask jako element umożliwiający przetaczanie i pozycjonowanie (np. stołu obrotowego, zagłówka w fotelu lub zmianę pozycji dźwigni przełączającej).

3. Zatrzaski kulkowe można też zastosować w aplikacjach, w których potrzebujemy docisnąć element do powierzchni oporowej bez pozycjonowania np. w przyrządach spawalniczych, gdzie układamy elementy do spawania, a zatrzaski zapewniają docisk do powierzchni bazowych. Pozwala to później na łatwe zablokowanie ich pozycji przy pomocy dociskaczy spawalniczych oraz późniejsze spawanie. Dzięki występowaniu wersji z wbudowanym czujnikiem GN 615.7, możemy wykorzystać dodatkowo ten sygnał do wychwycenia obecności danego elementu w konkretnym miejscu (jak wyłącznik zbliżeniowy).

Zatrzask kulkowy jako element dociskania do powierzchni bazowych. Dociskanie i możliwość przetaczania wykorzystana w ciekawy sposób.