BR112013001126B1 - Dispositivo de engate rosqueado e laminador - Google Patents
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Abstract
dispositivo de engate rosqueado. o dispositivo de engate rosqueado da presente invenção compreende uma porção de rosca fêmea e uma porção de rosca macho, que são engatadas entre si através de uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção de eixo geométrico. cada rosca da porção de rosca fêmea e porção de rosca macho do dispositivo de engate rosqueado compreende uma cista, uma raiz, um flanco de penetração e um flanco de carga. a raiz da porção de rosca fêmea compreende uma porção reta estendendo ao longo da direção de eixo geométrico e uma porção arredondada côncava. a raiz da porção de rosca macho compreende uma porção arredondada côncava, em que o raio de curvatura da porção arrendondada formada na raiz da porção de rosca macho é maior do que o raio de curvatura da porção arredondada formada na raiz da porção de rosca fêmea.
Description
DISPOSITIVO DE ENGATE ROSQUEADO E LAMINADOR
Campo técnico
A presente invenção refere-se genericamente a um dispositivo de engate rosqueado. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um dispositivo de engate rosqueado para fixar dois elementos separados por engatar uma pluralidade de roscas formadas na porção de rosca fêmea e porção de rosca macho.
Técnica antecedente
Um dispositivo de engate rosqueado foi amplamente utilizado como um método de fixar dois elementos separados. A figura 8 mostra a estrutura de engate rosqueado de um dispositivo de engate rosqueado convencional para fixar dois elementos por engate rosqueado. Um dispositivo de engate rosqueado 100 é convencionalmente configurado para fixar e prender um elemento com uma porção de rosca fêmea 110 e um elemento com uma porção de rosca macho 120 por engatar uma pluralidade de roscas formadas na porção de rosca fêmea 110 e uma pluralidade de roscas formadas na porção de rosca macho 120.
Em um dispositivo de engate rosqueado convencional 100 como aquele mostrado na figura 8, quatro superfícies de rosca de uma pluralidade de roscas formadas na porção de rosca fêmea 110 e porção de rosca macho 120 25 (isto é, crista 111, 121, raiz 112, 122, flanco de penetração 113, 123 e flanco de carga 114, 124) são formadas como uma linha reta. Além disso, o dispositivo de engate rosqueado convencional 100 é configurado de tal modo que quando o dispositivo de engate rosqueado 100 é 30 engatado, o flanco de carga 114 da porção de rosca fêmea
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110 e o flanco de carga 124 da porção de rosca macho 120 são contatados entre si, desse modo fixando o dispositivo de engate rosqueado 100.
Tal dispositivo de engate rosqueado convencional
100 é configurado de tal modo que quando a força externa é aplicada na direção oposta à direção de engate rosqueado (na direção B na figura 8), o flanco de carga 114 da porção de rosca fêmea 110 e o flanco de carga 124 da porção de rosca macho 120 recebem a força externa. Desse modo, em tal dispositivo de engate rosqueado convencional 100, quando a força externa grande é aplicada na direção oposta à direção de engate rosqueado (na direção B na figura 8), tensão significativa é aplicada à base do flanco de carga 114 da porção de rosca fêmea 110 (X na figura 8) e a base do flanco de carga 124 da porção de rosca macho 120 (Y na figura 8) para danificar as roscas da porção de rosca fêmea
110 e porção de rosca macho
120.
Como mostrado na figura 8, dispositivo de engate rosqueado convencional 100 adicionalmente configurado de tal modo que os flancos de carga 114,
124 fazem um ângulo positivo α com uma linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate rosqueado, isto é, o flanco de carga 114 faz um ângulo obtuso β com a crista 111 e o flanco de carga 124 faz um ângulo obtuso β com a crista 121. Em tal estrutura, a porção de rosca fêmea 110 recebe uma força para fora da porção de rosca macho 120 (na direção D na figura 8) quando a força externa é aplicada na direção para afrouxar o engate rosqueado. Desse modo, tal dispositivo de engate rosqueado convencional pode ser liberado facilmente por uma força externa relativamente
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3/13 pequena aplicada na direção para afrouxar o engate rosqueado.
Revelação da invenção
Problema técnico
A presente invenção é dirigida a resolver os problemas acima descritos do dispositivo de engate rosqueado convencional. Especificamente, a presente invenção refere-se a um dispositivo de engate rosqueado, que pode estavelmente manter o engate rosqueado e minimizar a concentração de tensão na base do flanco de carga para fornecer uma vida de uso mais longa.
Solução para o problema
A presente invenção provê um dispositivo de engate rosqueado para fixar e prender dois elementos separados por engatar uma pluralidade de roscas formadas em uma porção de rosca fêmea e uma pluralidade de roscas da porção de rosca macho.
O dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com a presente invenção compreende uma porção de rosca fêmea 10 e uma porção de rosca macho 20, que são engatadas entre si através de uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção do eixo geométrico. Cada rosca da porção de rosca fêmea 10 e porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 compreende uma crista 11, 21 e raiz 12,
22, que são formadas em torno da circunferência da rosca, e um flanco de penetração 13, 14 e flanco de carga 23, 24 conectando a crista 11, 21 e a raiz 12, 22. A raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 compreende uma porção reta 15 estendendo ao longo da direção de eixo geométrico e uma porção arredondada côncava 16, e a raiz 22 da porção de
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rosca macho 20 compreende uma porção arredondada côncava 26. O dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção evita que as roscas da porção de rosca fêmea 10 e porção de rosca macho 20 sejam danificadas devido à concentração de tensão na base dos flancos de carga 14, 24. Além disso, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção é configurado de tal modo que uma porção da raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 é formada como uma porção reta 15 para evitar que a porção de rosca macho 20 seja engatada com a porção de rosca fêmea 10 enquanto seno deslocada do eixo geométrico de engate rosqueado em um lado da porção de rosca fêmea 10. No dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção, prefere-se que a porção arredondada 26 da raiz 22 formada na porção de rosca macho 20 tenha um raio maior do que a porção arredondada 16 formada na raiz 12 da porção de rosca fêmea 10. Uma vez que o flanco de carga 24 da porção de rosca macho 20 recebe a maior tensão do que o flanco de carga 14 da porção de rosca fêmea 10 quando engatado, prefere-se formar a porção arredondada 26 formada na raiz 22 da porção de rosca macho 20 com um raio maior do que a porção arredondada 16 formada na raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 para reduzir adicionalmente a tensão aplicada à porção de rosca macho 20.
No dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção, prefere-se que a porção arredondada 26 na raiz 22 da porção de rosca macho 20 seja formada como um formato substancialmente arredondado total. Por formar a porção arredondada 26 na raiz 22 da porção de rosca macho 20 como o formato arredondado total sem a porção reta, o
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5/13 dispositivo de engate rosqueado 1 maximiza o raio da curvatura da porção arredondada 26 para reduzir mais a tensão aplicada ao flanco de carga 24.
| Além disso, | o | dispositivo de engate | rosqueado | 1 |
| da presente invenção | é | configurado de tal | modo que | os |
| flancos de carga 14, | 24, | que são colocados na | traseira | da |
direção de engate rosqueado (na direção A nas figuras 2 e 5) contra os flancos de penetração 13, 23, fazem um ângulo negativo α com a linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate rosqueado, isto é, os flancos de carga 14, 24 fazem um ângulo agudo com as cristas correspondentes 11, 21. Tal configuração permite que o dispositivo de engate rosqueado 1 para evitar o engate rosqueado da porção de rosca fêmea 10 com a porção de rosca macho 20 seja liberado pela força externa aplicada na direção de afrouxar o engate rosqueado e manter de forma segura o engate rosqueado. Mais preferivelmente, os flancos de carga 14, 24 do dispositivo de engate rosqueado 1 fazem 83 a 90 graus com as cristas 11, 21.
Além disso, a presente invenção provê um laminador compreendendo o dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com a presente invenção.
Efeitos vantajosos da invenção
Como descrito acima, o dispositivo de engate rosqueado de acordo com a presente invenção compreende a porção reta paralela à direção axial e a porção arredondada côncava. Desse modo, o dispositivo de engate rosqueado pode evitar que a porção de rosca macho seja engatada com a porção de rosca fêmea enquanto sendo deslocada do eixo geométrico de engate rosqueado para um lado da porção de
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6/13 rosca fêmea pela porção reta, e pode evitar que a porção de rosca fêmea seja danificada devido à concentração de tensão na base do flanco de carga pela porção arredondada côncava. Além disso, no dispositivo de engate rosqueado da presente invenção, a raiz da porção rosqueada macho compreende a porção arredondada com o raio de curvatura maior do que a porção arredondada formada na raiz da porção de rosca fêmea. Desse modo, o dispositivo de engate rosqueado da presente invenção pode reduzir a tensão aplicada ao flanco de carga da porção de rosca macho e aumentar adicionalmente a vida de uso do dispositivo de engate rosqueado.
Além disso, o dispositivo de engate rosqueado da presente invenção é configurado de tal modo que os flancos de carga da porção de rosca fêmea e porção de rosca macho façam um ângulo negativo com uma linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate rosqueado, isto é, os flancos de carga fazem um ângulo agudo com a crista. Isso permite que o engate rosqueado seja mantido seguramente apesar da força externa na direção para afrouxar o engate rosqueado.
Breve descrição dos desenhos
A figura 1 é uma vista em seção transversal do laminador tendo o dispositivo de engate rosqueado de acordo com a presente invenção.
A figura 2 é uma vista em seção transversal aumentada da porção de engate rosqueado Z do laminador na figura 1, e mostra o estado em que o dispositivo de engate rosqueado de acordo com uma modalidade da presente invenção é engatado rosqueado.
A figura 3 é uma vista em seção transversal mostrando a porção de rosca fêmea do dispositivo de engate
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| rosqueado | na | figura | 2. | ||||
| A | figura | 4 | é | uma vista | em seção transversal | ||
| mostrando | a | porção | de | ros | ca macho do | dispositivo | de engate |
| rosqueado | na | figura | 2 . | ||||
| A | figura | 5 | é | uma vista | em seção transversal | ||
| mostrando | o | estado | em | que | o dispositivo de engate | rosqueado |
de acordo com outra modalidade da presente invenção é engatado rosqueado.
A figura 6 é uma vista em seção transversal mostrando a porção de rosca fêmea do dispositivo de engate rosqueado na figura 5.
A figura 7 é uma vista em seção transversal que mostra a porção de rosca fêmea do dispositivo de engate rosqueado na figura 5.
A figura 8 é uma vista em seção transversal que mostra um dispositivo de engate rosqueado convencional.
Modo para a invenção
O dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com a presente invenção será descrito a seguir em detalhe com referência aos desenhos em anexo.
A figura 1 mostra uma porção de um laminador, cujos dois componentes são engatados entre si através do dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com a presente invenção. A figura 2 mostra uma estrutura de engate rosqueado da porção de engate rosqueado Z do laminador na figura 1.
Como mostrado na figura 2, o dispositivo de engate rosqueado 1 compreende uma porção de rosca fêmea 10 e uma porção de rosca macho 20 tendo uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção axial. O dispositivo de
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8/13 engate rosqueado 1 é configurado para fixar e prender dois elementos separados por engatar as roscas na porção de rosca fêmea 10 e as roscas na porção de roca macho 20.
A figura 3 mostra uma configuração da porção de rosca fêmea 10 do dispositivo de engate rosqueado 1 na figura 2. A porção de rosca fêmea 10 compreende uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção axial, em que cada rosca compreende quatro superfícies de rosca. Em particular, a rosca da porção de rosca fêmea 10 compreende uma crista 11 e uma raiz 12, que são formadas em torno da circunferência da rosca, e um flanco de penetração 13 e um flanco de carga 14 conectando a crista 11 e a raiz
12.
A crista 11 da porção de rosca fêmea 10 é formada paralela à direção axial como um dispositivo de engate rosqueado convencional. A raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 compreende uma porção reta 15 estendendo ao longo da direção de eixo geométrico e uma porção arredondada côncava
16. Ao contrário de um dispositivo de engate rosqueado convencional como mostrado na figura 8, dispositivo de engate rosqueado da presente invenção configurado de tal modo que a área de conexão entre a raiz e o flanco de carga 14 é formado como a porção arredondada côncava 16.
Isso evita que a porção de rosca fêmea 10 seja danificada devido à concentração de tensão na base do flanco de carga 14. Além disso, no dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção, uma porção da raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 é formada como uma porção reta 15 paralela a direção axial. Desse modo, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção pode evitar que a porção
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9/13 de rosca macho 20 seja engatado rosqueado na porção de rosca fêmea 10 enquanto sendo deslocada do eixo geométrico de engate rosqueado para um lado da porção de rosca fêmea
10. Se a raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 é formada, por exemplo, como um formato arredondado total sem uma porção reta de modo a evitar a concentração de tensão na base do flanco de carga 14, então o dispositivo de engate rosqueado não pode evitar que a porção de rosca macho 20 seja engatada rosqueada na porção de rosca fêmea 10 enquanto 10 sendo deslocada do eixo geométrico de engate rosqueado para um lado da porção de rosca fêmea 10. Como tal, o dispositivo de engate rosqueado 1 pode ser engatado instavelmente. Entretanto, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção pode evitar que a porção 15 rosqueada macho 20 seja engatada na porção de rosca fêmea enquanto sendo deslocada sobre a porção reta 15 da porção de rosca fêmea 10 uma vez que uma porção da raiz 12 é formada como uma porção reta 15 paralela à direção axial.
Além disso, a crista 11 e a raiz 12 da porção de rosca fêmea 10 são conectadas pelo flanco de penetração 13 colocado na frente da direção de engate rosqueado (direção A na figura 2) e o flanco de carga 14 colocado na traseira da direção de engate rosqueado. Como mostrado na figura 3, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente 25 invenção é configurado de tal modo que o flanco de carga 14 faça um ângulo negativo α com uma linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate rosqueado, isto é, o flanco de carga 14 faz um ângulo agudo β com a crista 11. Como tal, uma vez que o flanco de carga 14 é formado para fazer um ângulo negativo α com relação à linha reta perpendicular
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10/13 ao eixo geométrico de engate rosqueado, a porção de rosca fêmea 10 receberia a força para dentro (na direção C na figura 2) quando a força externa para afrouxar o engate rosqueado é aplicada. Desse modo, a porção de rosca macho
20 pode ser impedida de ser desengatada da porção de rosca fêmea 10 em uso para manter estavelmente o engate da porção de rosca fêmea 10 com a porção de rosca macho 20. Além disso, se o ângulo negativo α entre o flanco de carga 14 e a linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate 10 rosqueado for demasiadamente grande, então a base do flanco de carga 14 é submetida para receber uma tensão elevada, desse modo danificando as roscas. Desse modo, prefere-se que o flanco de carga 14 e a raiz 12 façam um ângulo β de 83 a 90 graus.
A figura 4 mostra uma configuração da porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 na figura 2. Como mostrado na figura 4, a porção de rosca macho 20 compreende uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção axial. Em particular, a rosca da porção de 20 rosca macho 20 compreende uma crista 21 e uma raiz 22, que são formadas em torno da circunferência da rosca, e um flanco de penetração 23 e um flanco de carga 24 conectando a crista 21 e a raiz 22.
Similar à porção de rosca fêmea acima mencionada 25 10, a crista 21 da porção de rosca macho 20 é formada paralela à direção axial, enquanto a raiz 22 da porção de rosca fêmea 20 compreende uma porção reta 25 estendendo ao longo da direção de eixo geométrico e uma porção arredondada côncava 26. O dispositivo de engate rosqueado 1 30 pode evitar que a porção de rosca macho 20 seja danificada
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devido a concentração de tensão na base do flanco de carga 24. Isso é porque a área de conexão entre a raiz 22 e o flanco de carga 24 é formado como a porção arredondada côncava 26 como mostrado na figura 4.
Ao engatar a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado, o flanco de carga 24 da porção de rosca macho 20 recebe genericamente uma tensão maior do que o flanco de carga 14 da porção de rosca fêmea 20. De acordo o resultado de análise da distribuição de tensão aplicada em cada parte do dispositivo de engate rosqueado quando a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 são engatadasrosqueadas, o flanco de carga 14 da porção de rosca fêmea 10 recebe genericamente somente aproximadamente 60 ~80% da tensão aplicada ao flanco de carga 24 da porção de rosca macho 20. Desse modo, a porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 é normalmente quebrada antes da porção de rosca fêmea 10, que resulta em que o dispositivo de engate rosqueado 1 deve ser substituído embora o elemento de engate fêmea 10 esteja disponível. Para resolver tal problema, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente invenção é configurado de tal modo que o raio da curvatura da porção arredondada 26 formada na raiz 22 da porção de rosca macho 20 é maior do que o raio da curvatura da porção arredondada 16 formada na raiz 12 da porção de rosca fêmea 10. Como tal, por formar a porção arredondada 26 formada na raiz 22 da porção de rosca macho 20 como o raio da curvatura maior do que o raio da curvatura da porção arredondada 16 formada na raiz 12 da porção de rosca fêmea 10, o dispositivo de engate rosqueado
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12/13 da presente invenção reduz adicionalmente a tensão aplicada ao flanco de carga 24 da porção de rosca macho 20 e ainda aumenta a vida de uso do dispositivo de engate rosqueado 1.
A figura 5 mostra o dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com outra modalidade da presente invenção. As figuras 6 e 7 mostram, respectivamente, a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 na figura 5. Os componentes similares aos componentes do dispositivo de engate rosqueado na figura 2 serão denotados pelos mesmo numerais de referencia com o dispositivo de engate rosqueado na figura 2.
Como mostrado na figura 5, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente modalidade compreende a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 tendo uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção axial. Além disso, como mostrado nas figuras 6 e 7, a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 da presente modalidade tem uma configuração similar ao dispositivo de engate rosqueado 1 na figura 2, exceto pela configuração da raiz 22 do elemento de engate macho 20.
A figura 7 mostra a configuração do raiz 22 da porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 na figura 5. A raiz 22 da porção de rosca macho 20 no dispositivo de engate rosqueado 1 de acordo com a presente modalidade é formada em um formato substancialmente arredondada total. Como tal, uma vez que a raiz 22 da porção de rosca macho 20 é formada como um formato
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13/13 arredondado total sem a porção reta, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente modalidade reduz a tensão aplicada no flanco de carga 24 da porção de rosca macho 20 mais e mais, e aumenta adicionalmente a vida de uso do dispositivo de engate rosqueado 1.
Além disso, similar à modalidade na figura 2, a porção de rosca fêmea 10 e a porção de rosca macho 20 do dispositivo de engate rosqueado 1 da presente modalidade é configurada de modo que os flancos de carga 14, 24 fazem um ângulo negativo α com a linha reta perpendicular ao eixo geométrico de engate rosqueado. Desse modo, o dispositivo de engate rosqueado 1 da presente modalidade pode resistir contra as forças externas na direção para afrouxar o engate rosqueado para manter estavelmente o engate da porção de rosca fêmea 10 com a porção de rosca macho 20.
Deve ser entendido que as modalidades acima mencionadas da presente invenção foram descritas como ilustração e não pretendem limitar a presente invenção. Inúmeras variações e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito da presente invenção por aqueles com conhecimentos comuns na técnica.
Claims (6)
- REIVINDICAÇÕES1. Dispositivo de engate rosqueado tendo uma porção de rosca fêmea (10) e uma porção de rosca macho (20) engatadas entre si através de uma pluralidade de roscas formadas ao longo da direção de eixo geométrico;em que cada rosca na porção de rosca fêmea (10) e porção de rosca macho (20) tem uma crista (11, 21) e uma raiz (12, 22) formada em torno da circunferência da rosca, e um flanco de penetração (14, 24) conectando a crista em que a raiz (12) compreende uma porção reta direção de eixo geométrico;em que a raiz (22) (13, 23) e um flanco de carga (11, 21) e a raiz (12, 22);da porção de rosca fêmea (10) (15) estendendo ao longo da da porção de rosca macho (20) compreende uma porção arredondada côncava (26);o dispositivo de engate rosqueado caracterizado pelo fato de que a raiz (12) da porção de rosca fêmea (10) compreende uma porção arredondada côncava (16); e um raio de curvatura da porção arredondada (26) na porção de rosca macho (20) é maior do que um raio de curvatura da porção arredondada (16) na porção de rosca fêmea (10).
- 2. Dispositivo de engate rosqueado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção arredondada (26) da porção de rosca macho (20) é formada como um formato arredondado total.
- 3. Dispositivo de engate rosqueado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o flanco de carga (14, 24) da rosca, que é colocado na traseira da direção de engate rosqueado contra o flanco dePetição 870190044430, de 10/05/2019, pág. 22/342/2 penetração (13, 23), faz um ângulo menor do que 90 graus com a crista (11, 21).
- 4. Dispositivo de engate rosqueado, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o
- 5 flanco de carga (14, 24) da rosca, que é colocado na traseira da direção de engate rosqueado contra o flanco de penetração (13, 23), faz um ângulo de 83 a 90 graus com a crista (11, 21).5. Laminador caracterizado pelo fato de que
- 10 compreende o dispositivo de engate rosqueado conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
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