NO167263B - Hvirvelsjiktapparatur for separering av to blandede fastefaser samt anvendelse derav - Google Patents

Description

Selvlåsende festeanordning.

Denne oppfinnelse vedrorer generelt selvlåsende gjen-

gede festeanordninger av den art, ved hvilken låsevirkningen opp-

nåes ved hjelp av.en strimmel av elastisk deformerbart materiale som er innlagt i en fordypning i anordningens gjengede parti.

Festeanordninger som utnytter dette låseprinsipp er

kjent og har oppnåd betydelig kommersiell suksess. I en form er en bolt eller skrue utstyrt med en kule eller et lite stykke av egnet plast anbragt i et boret hull i siden av det gjengede parti.

I en annen form er et spor utfrest i boltens side og en strimmel

av egnet plast er innlagt i sporet. I en variasjon av sistnevnte form er en fordypning formet i boltens side ved en pregeoperasjon,

ved hvilken en rektangulær stanse drives inn i bolten.

Disse låsende festeanordninger har uitøffijer som utelukker deres bruk i mange:.'forbindelser. Således krever f.eks. den type som har en kule av plast, at der formes en sylindrisk fordypning i boltens side for opptagelse av kulen, hvilket i vesentlig grad reduserer festeanordningens styrke overfor strekk, vridning og utmatting. Dessuten må kulen være i en spesiell forutbestemt stilling på bolten, hvilket ofte hindrer dens bruk ved platebefesti-gelse.

Skjont bruken av et låseelement av strimmeltypen eli-minerer problemet med stillingen av låseelementet, vil metallfjer-nelsen fra skruen for å danne den fordypning som skal oppta strimmelen, svekke skruen mere enn den sylindriske fordypning gjor. Frembringelse av fordypningen ved fresing er også en forholdsvis kostbar operasjon.

Når fordypningen dannes ved den kjente prege- eller stansemetode kan operasjonen utfores hurtigere og billigere, men dette forårsaker en vesentlig deformasjon av skruestammen. For derfor å oppnå et sluttprodukt av standard storrelse har det vært nodvendig og gå ut fra skruer med en underdimensjonert stamme. Da sådanne skruer kun kan fåes kommersielt ved spesielle bestillinger, har fabrikasjonen av låseskruer med en fordypning formet på denne måte nødvendigvis vært begrenset til produksjonsprogrammer av forholdsvis stort volum. Begge de ovenfor beskrevne former for selvlåsende skruer med innsatser av strimmeltypen har også andre ulemper, såsom at innsatsen lett kan fjernes av montorene som finner det lettere å drive skruen inn uten innsatsene på plass, og at innsatsen ofte får en tendens til å forskyve seg i lengderetningen i sporet når anordningen skrues i inngrep med en samvirkene gjenget anordning.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en selvlåsende gjenget festeanordning uten de ovennevnte ulemper ved at den kan fremstilles ved prege- eller stansemetoden uten deformering eller svekkelse av anordningen og resulterer i en konstruksjon hvor plastinnsatsdelen er festet således i sporet at den bare med stor vanskelighet kan fjernes, og hindrer enhver mulighet for lengdefor-skyvning av strimmelen når anordningen monteres sammen med en samvirkende festedel.

Oppfinnelsen angår således en selvlåsende festeanordning, omfattende en gjenget stamme med en langstrakt fordypning dannet ved et antall hakk eller innskjæringer i tilgrensende gjenger, med en strimmel av elastisk materiale som fastholdes ved fra de motstående gjengeender utstikkende fremspring, og det sær-

egne ved oppfinnelsen er at fremspringene er anordnet mellom

gjengens topp og fordypningens bunn og har en bredde som svarer til bredden av gjengen, og at fordypningen under fremspringene i omkretsretningen avgrenses av motstående skrånende gjengeside-flater.

På tegningene viser fig 1 et perspektivriss av festeanordningen ifdlge oppfinnelsen, fig 2 viser et snitt etter linjen II - II, fig 3 som på sin side viser et snitt etter linjen III - III på fig 2, fig 4 viser et snitt innbefattende et fordypnings-stempel eller -stanse, fig 5 viser et snitt etter linjen V - V på fig 4, fig 6 viser et snitt innbefattende et annet fordypnings-stempel eller -stanse, fig 7 viser et snitt etter linjen VII -

VII på fig 6, fig 8 viser et forstdrret snitt av en del av skruen innbefattende et gjenformningsverktdy for gjengen, fig 9 viser et snitt som illustrerer det fdrste trinn av låsestrimlens montering i fordypningen i skruen, og fig 10 viser et delvis snitt av skruen for å angi det annet trinn av låsestrimlens montering i fordypningen.

10

Fig 1 viser en skrue7som omfatter et hode 12 og en

stamme 14 med gjenger 16. En strimmel 20 av elastisk plast fastholdes i en passende langsgående fordypning 18 som er formet i gjengene for å gjore skruen selvlåsende når den monteres i en gjenget åpning. Fordypningen er formet helt i gjengene 16 uten å gå

inn i stammen 14 og omfatter derfor en rekke i linje anordnede hakk eller spalter av forutbestemt form i de enkelte gjenger.

Hver spalte omfatter et indre parti 22 som er begrenset ved en

bunn 24 som ligger litt over gjengeroten, og to sidevegger 26 som strekker seg bare et stykke opp mot gjengetoppene med innad ragen-de fremspring 28. Hver spalte omfatter også et ytre parti 30

som er bredere enn det indre parti'.

Strimlen 20, som opprinnelig kan ha form av en i hoved-saken sylindrisk stang, deformeres under innforingen i fordypningen således at strimmelmaterialet fyller det indre og ytre parti av spaltene og også rager sideveis inn i de tilgrensende gjengepartier uten spalte. Strimlen deformeres også etter innfdringen således at dens ytre overflateform generelt folger formen av gjengene, over hvilken den ligger.

Fordypningen formes mens skruen IO fastholdes, f.eks.

av gjengeformede kjever i en revolverpresse (ikke vist) ved hjelp av en stanse eller et stempel 32 som presses inn i gjengene (fig 4) minst til delingsdiameteren, men ikke så dypt som til rot-

eller kjernediameteren, således at materialet i hver gjenge under stemplet spres aksialt i forhold til skruen. Bunnen av den således dannede fordypning er derfor praktisk talt plan og ligger litt over skruens kjernediameter.

Under stanseoperasjonen blir gjengepartiene ved fordypningen også svakt deformert ut av form ved de krefter som på-fores gjengepartiet under stemplet eller stansen, således at ende-partiene 3^ umiddelbart ved fordypningen buler utad (fig. 5) •

I den neste operasjon,som er illustrert på fig. 6-8, sentreres et stempel eller en stanse 36 som har praktisk talt samme lengde som stemplet 32, men omkring den dobbelte bredde, over fordypningen som er dannet av stemplet 32 og drives mot skruen således at kantene av stemplet 36 deformerer nedad toppene av gjengepartiene som grenser til fordypningen. Stemplet 36 drives nedad til et punkt vesentlig under gjengenes topp, men over delediameteren, således at det deformerte metall av gjengetoppene fores innad og danner fremspring 28 som rager inn mot hinannen i en merkbar avstand under gjengetoppene. Nedadtrykket av verktoyet 36 bringer også gjengens ender til å skråne mot hinannen, hvilket medvirker til å fastholde låsestrimmelen.

Den deformasjon som gjengenes endepartier 3^ utsettes for ved de to stanseoperasjoner, er tilstrekkelig til å hindre gjengen fra å gå inn i en gjenget åpning uten konflikt mellom den deformerte gjenges ender og gjengene i åpningen. Skruen utsettes derfor for en gjengekorrigeringsoperasjon som vist på fig. 8 ved et verktoy <*>f0 som har en underside med en form som svarer til gjengenes 16 opprinnelige form. Dette verktoy presses mot det parti av skruen, i hvilket fordypningen er blitt formet, med en kraft som er tilstrekkelig til igjen å gi gjengene deres opprinnelige form og også til å danne en rekke tverrgående innpresninger hh i bunnen av fordypningen, således at gjengetoppene av en samvirkende festedel uten hindring kan passere gjennom fordypningen. Den gjengeformkorrigerende operasjon fjerner også alle grader som kan forekomme på endene av gjengene etter de foregående stemplings-operasjoner.

For montering av låseelementet 20 i fordypningen an-bringes en stang h6 av elastisk plast ove'r fordypningen, presset sammen sideveis ved egnede kjever k8 og trykkes inn i fordypningen av et stempel 50 (fig. 9).

For å gi det monterte låseelement den tidligere beskrevne form, presses et annet stempel 52 med gjengeform et trykkflate, se fig. 10,mot plaststrimmelen med tilstrekkelig kraft til å bringe plasten til å deformere for fullstendig å fylle spaltene i gjengene og til å stromme sideveis over det tilgrensende parti av gjengene på hver side av fordypningen. Den ovre overflate av strimmelen antar også formen av stemplets 52 trykkflate.

Det resulterende låseelement omfatter derfor et forholdsvis tynt lag av plast anbragt over gjengepartiene på begge sider av fordypningen, hvilket lag holdes i stilling ved det mel-lomparti av låseelementet som ligger i fordypningen. Dette mel-lomparti er sikkert låst mot uttagning eller endeveis bevegelse ved fremspringene 28 og de innad skrånende gjengeender.

Overflateformen av mellompartiet er den samme som av

de tilgrensende, partier som er anbragt over gjengene.

Når skruer fremstilt av et ikke for hårdt metall be-handles ved den ovenfor beskrevne metode, har det vist seg at de krefter som plaststrimmelen utsettes for av formestemplet 52,

soker å boye endene av fremspringene 28 nedad. Da fremspringene er innleiret i plaststrimlen oker de resulterende kroklignende ender merkbart styrken av plaststrimmelens fastholdning.

Festeanordninger fremstilt i henhold til oppfinnelsen har vist seg å ha et antall fordeler overfor tidligere festeanordninger av denne type. I tillegg til å være fremstilt ved en prege-eller stanseoperasjon, uten fjernelse av metall, som tillater hoy produksjonshastighet, har den resulterende festeanordning ingen merkbar samlet deformasjon. Da f.eks. en serie 12,5 mm bolter av Rockwell hardhet 33 (C skala) ble behandlet som ovenfor beskrevet, ble der ikke funnet noen målbar deformasjon av delingsdiameteren, og den maksimale forandring i dimensjonen av hoveddiameteren, målt på en diameter perpendikulær på pregingsretningen, var bare 0,05 mm.

De således fremstilte festeanordninger er også fordel-aktigere enn de tidligere festeanordninger med plastinnsatser ved at deres motstand mot utmatting og strekkstyrke ikke er forringet, da ingen del av boltstammen er fjernet eller deformert.

En annen fordel ved skruer ifolge oppfinnelsen er at det dreiemoment som kreves ved den forste anbringelse, er ikke merkbart storre enn det statiske dreiemoment ved den forste fjernelse, og det statiske dreiemoment ved den femte fjernelse er bare omtrent 30 % mindre enn ved den forste fjernelse. Kommersielle spesifikasjoner for de ovennevnte 12,5 mm bolter (13 gjenger pr. 25,*+ mm) krever f.eks. at det forste installasjonsdreiemoment ikke må overskride 129 cm kg, må det statiske dreiemoment ved den forste fjernelse være minst 25 cm kg og det statiske dreiemoment ved den femte fjernelse må være minst 17 cm kg.

De ovenfor nevnte 12 mm bolter gav, da de ble provet efter ovennevnte spesifikasjoner, folgende resultater: (gjennomsnitt av 8 bolter) forste installasjon 92 cm kg, forste fjernelse 9<*>f cm kg, femte fjernelse 67 cm kg.

Det forholdsvis lave dreiemoment som kreves for den forste innforing er, sammenlignet med det begynnende låsedreie-moment, av stor fordel når festeanordningene brukes ved seriemon-teringer ved hvilke det har vist seg at arbeideren undertiden fjerner låsestrimmelen for å lette skruens inndrivning. Konstruk-sjonen av festeanordningen gjor også den tilfeldige fjernelse av strimmelen ytterst vanskelig, og i varme er fjernelse så 'å si umu-lig å utfore uten et egnet verktoy formet til å gå inn i fordypningen og under strimmelen. Selv med et sådant verktoy krever fjernelsen merkbar tid på grunn av antallet av krokformede fremspring 38 som griper inn i plaststrimmelen i hele dens lengde.

En annen uventet fordel med festeanordninger ifolge oppfinnelsen

er at de har fullgodt låsende dreiemoment selv når de er skrudd inn i et uavfaset hull.

Spesifikasjonene for andre typer av låsende festeanordninger med plastinnsatser krever så å si alltid bruken av et gjenget hull som har en avfaset åpning for å hindre partier av innsatsdelen i å bli skåret av eller hele innsatsdelen i å bli fullstendig revet ut av sin fordypning når den går inn i hullets gjenger.

Når en festeanordning ifolge oppfinnelsen monteres i

et gjenget hull som ikke har en avfaset innlopsåpning, er det ingen tendens for strimmelen til å bli revet ut eller tii å bevege seg endeveis og ingen partikler skjæres av strimmelen. Lose partikler som ofte frembringes under bruk av festeanordninger med andre typer av låsestrimler, kan forårsake vanskelighet når feste-delen brukes f.eks. i hydrauliske eller pnevmatiske anordninger.

En annen fordel av den her beskrevne festedel er at

den kan bibeholde en meget stor andel av sin låsende virkning selv etter at den og dens samvirkende festedel er blitt utsatt for hoye strekkbelastninger.

Skjont ved den beskrevne og viste fremgangsmåte ved forming av fordypningen 18, det forste trinn er en stanse- eller pregeoperasjon, kan denne fremgangsmåte ikke anvendes ved ytterst hårde bolter. I et sådant tilfelle har det vist seg mulig å utfore det ekvivalente av det forste trinn ved en freseoperasjon etter-fulgt av de gjenværende trinn på den ovenfor beskrevne måte. En sådan fremgangsmåte gjor det mulig å behandle hårde bolter uten at de behover å giddes for dannelse av fordypningen.

Claims (2)

1. Selvlåsende festeanordning, omfattende en gjenget stamme med en langstrakt fordypning dannet ved et antall hakk eller innskjæringer i tilgrensende gjenger, med en strimmel av elastisk materiale som fastholdes ved fra de motstående gjengeender utstikkende fremspring, karakterisert ved at fremspringene (28) er anordnet mellom gjengens (16) topp og fordypningens bunn (24) og har en bredde som svarer til bredden av gjengen, og at fordypningen under fremspringene (28) i omkretsretningen avgrenses av motstående skrånende gjenge-sideflater (26).

2. Festeanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at fordypningens bunn (24) ligger over kjernediameteren.