CZ114895A3

CZ114895A3 - Arrangement of a nut with spring prestress

Info

Publication number: CZ114895A3
Application number: CZ951148A
Authority: CZ
Inventors: Josef Chudoba; Sven-Erik Kaufeldt
Original assignee: Josef Chudoba
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1993-11-03
Publication date: 1996-07-17
Also published as: NO951707D0; EP0682752A1; SE501478C2; FI951981A; AU5437694A; SE9203294D0; PL308744A1; BR9307366A; CA2148446A1; RU95112459A; AU672068B2; WO1994010466A1; FI951981A0; JPH08503056A; SE9203294L; NO951707L; US5628597A

Description

Vynález se týká uspořádání matice s pružinovým předpětím typu definovaného v předvýznaku nároku 1.

Dosavadní stav technikv θ Pojem matice s pružinovým předpětím zahrnuje matici, která je sestavena s pružinou a která je určena pro pohyb podél a v drážkované duté profilové kolejnici.

Pružina uložená k matici tlačí matici proti vnitřnímu povrchu dvou vzájemně protilehlých přírub kolejnice, které ⁵ definují štěrbinu v kolejnici, takže vzhledem ke tření proti přírubám zůstane matice v poloze, do které je podél kolejnice nastavena. Štěrbinou může být protažen šroub a zašroubován do matice umístěné ve štěrbině.

θ V nejjednodušším případě je matice s pružinovým předpětím uložena vložením matice z jedné strany kolejnice. Je ovšem žádoucí, aby bylo možno uložit matici obecně radiálně do kolejnice štěrbinou v jakékoliv vybrané podélné poloze. Matice bude uchycena proti otáčení v kolejnici a z důvodů bezpečnosti je v praxi nezbytné vyhnout se maticovým konstrukcím, které obsahují pohyblivé části, prostřednictvím kterých je matice uložena do kolejnice.

DE-C-2,635,439 a SE-B-427,211 popisují matice s pružinovým předpětím uvedeného typu, které nemají vzájemně

D pohyblivé části pro vloženi matice do kolejnice, a ktere se po uložení neotáčejí.

.·'< v.' '.-y^H.zjeiPMFííasři-.-i

Kolejnice mohou tvořit stojan přístroje nebo rámovou konstrukci, skříň přístroje, dFŽák kabelu nebo podobně, a protože matice mohou být posouvány podél těchto kolejnic, je tak zajištěn velký stupeň volnosti, pokud se týká umístění šroubů prostřednictvím kterých je přístroj, skříň nebo podobně zajištěna ke kolejnicím příslušné konstrukce.

Uspořádání matice s pružinovým předpětím popsané v

DE-C-2,635,439 a SE-B-427,211 je ovšem neuspokojivé, zejména pokud se týká jeho ukládání do kolejnice. Například ruční uložení matice do kolejnice je obtížné, protože je nejprve nutné silně stlačit pružinu matice a pak při stlačené pružině štěrbinou vložit matici v kolejnici, přičemž matice je držena v poloze, která se od její uložené polohy liší o 90°. Toto uspořádání matice primárně vyžaduje kolejnici s hloubkou, která je větší než délka matice v 15 jejím směru vkládání, a pružina je uvolněna ze stlačení bezprostředně po průchodu štěrbinou do kolejnice, což jí umožňuje roztažení. Protože je nutné otočit matici o 90° po vložení matice do štěrbiny, může se ukládání matice častokrát stát extrémně obtížným. Například je zde riziko, že matice bude nechtěně otočena o 90° špatným směrem, takže matice směřuje směrem ke spodní stěně kolejnice, zatímco pružina směřuje ke štěrbině. Přirozeně je zde také riziko, že pružina matice se opře proti spodní stěně štěrbiny v decentrované poloze. Další nevýhodou tohoto známého typu uspořádání matice s pružinovým 25 předpětím je, že je velmi obtížné vyjmout matici z kolejnice radiálně štěrbinou.

Protože matice s pružinovým předpětím vyžaduje velké množství volného prostoru v duté kolejnici, je kolejnice relativně velká vzhledem k maticí a je poskytnuta hloubka, která se alespoň rovná vnitřní šířce kolejnice. Důsledkem toho se objevují problémy s mechanickou pevností, což vede na relativně vysokou spotřebu materiálu při výrobě kolejnice, a také geometrické problémy týkající se vytlačovaných profilových prvků obecně pravoúhlého průřezu, u kterých každá strana prvku definuje dvě vzájemně protilehlé příruby a mezilehlou drážku v duté profilové kolejnici pro matice s pružinovým předpětím shora popsaného typu.

Cílem vynálezu je tedy vytvořit matici s pružinovým předpětím, která může být snadno ručně uložena do přidružené drážkované kolejnice a která umožní omezit relativní hloubku kolejnice.

Další cíle vynálezu jsou uvedeny přímo nebo nepřímo v tomto popisu, nebo budou zřejmé osobě v oboru znalé.

Cíl vynálezu je dosažen maticí s pružinovým přepětím _ podle připojeného nároku 1.

o

Předvýznak nároku 1 obsahuje stav techniky obsažený také v DE-C-2,635,439 nebo SE-B-427,211.

Provedení vynálezu jsou definována v připojených g závislých nárocích.

Vynález bude dále podrobněji popsán na příkladech jeho provedení a s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech 25

	Obr.1	schematicky ilustruje matici s pružinovým předpětím podle vynálezu;
	Obr.2	je bokorys matice znázorněné na obr.1 z
		roviny II-II;
30	Obr.3	je schematický axiální řez lll-lll maticí z
		obr.1;

Obr.4 je schematický řez profilovým elementem sestávajícím ze čtyř vzájemně identických dutých kolejnic typu naznačeného na obr.3;

Obr.5 schematicky ilustruje uložení matice podle 5 vynálezu do duté kolejnice; a

Obr.6 schematicky ilustruje variantu matice a její duté kolejnice v pohledu odpovídajícím pohledu na obr.5.

, '^w Příklady provedeni vynalezu

Obr.1 až 3 ilustrují výhodné provedení matice s pružinovým předpětím podle vynálezu, která je určena pro spolupráci s dutou profilovou kolejnicí, která má výhodně tvar průřezu, jak je znázorněný na obr.3.

Matice 1 zahrnuje pravoúhlé, přibližně čtvercové těleso 10 vytvořené z plechového polotovaru, v jehož středu je vyražena hluboká díra. Polotovar také obsahuje dvě vzájemně protilehlé podélné hranové části 3, které jsou přehnuty vzhůru o úhel 90°, aby vytvořily vyztužovací prvek. Těleso 10 tedy obsahuje obecně plochou obvodovou oblast, která přechází do válcové části, která obsahuje vnitřní závit 20 tělesa matice, přes prstencovou kónicky zkosenou část.

Pružný prvek 5 obecně tvaru písmene C má v podstatě stejnou délku jako těleso 10. Uprostřed pásu 53 pružného prvku 5 je vytvořen otvor, který obepíná vnější stranu 121 Části tělesa se závitem, přičemž pružný prvek 5 je tak k této části upevněn, například lisovaným uložením.

Jak je znázorněno na obr.3, odpovídá délka příslušných hranových částí 3 v podstatě volné vzdálenosti mezi vzájemně protilehlými rameny kolejnice, to jest odpovídá šířce štěrbiny v kolejnici 60. Bude také patrné, že hranová část 3 má ve své střední oblasti stupňovanou výšku, tak jak byla vystavena v podstatě stejnému ohýbání nebo ohybovému napětí podél celé své délky. Dvě podélné hrany 4 tělesa 10 mají tvar klínových přírub, jejichž horní povrchy 41 jsou ohnuty vzhůru přibližně o 10° od hlavního povrchu tělesa.

Ramena 64 kolejnice 60 mají vnitřní povrch 66, který je příslušně skloněn také přibližně o 10° k rovině definované θ vnějšími povrchy ramen, takže horní povrchy 4Ί a vnitřní povrchy 66 budou vzájemně v plošném záběru. Pokud je tedy matice 1 vystavena síle, která vytlačuje matici z kolejnice, budou ramena schopna se v určitém rozsahu ohýbat směrem ven, aniž by vznikl posun mezi přírubami a rameny v hlavní rovině povrchu matice.

Na obr.1 a 2, ilustruje čára 23 přechod mezi obecně plochou.částí tělesa matice a její kónickou částí, která má vnější povrch 120 a vnitřní povrch 220. Kruh 22 reprezentuje přechod nebo styk mezi horním plochým povrchem 11 tělesa matice a jeho kónickým vnitřním povrchem 220. Obecně válcová část má vnější stranu 121.

Jak je patrné z obr.3, tlačí pružný prvek 5 matici 1 směrem vzhůru do kontaktu s rameny 64 kolejnice, takže udržuje matici 1 v požadované poloze podél kolejnice 60. Patrné také je, __ že křídla 51, 52 pružného prvku 5 tlačí proti bočním stěnovým 25 oblastem kolejnice 60, čímž tvoří středící funkci, která vystřeďuje matici vzhledem ke středu štěrbiny. Ačkoliv je z obr.3 zřejmé, že matice je udržována vystředěná, protože vnější rohy ramen 64 zabírají do odpovídajících zahnutých vybrání mezi koncovými stěnami 32 podélných vyztužujících prvků a horními povrchy 41 ó u matice, má středící funkce pružného prvku 5 zvláštní význam vzhledem k ukládání matice do kolejnice 60.

Obr.5 ilustruje fázi, ve které byla jedna přírubová část A matice 4 vložena do vnitřní rohové oblasti T\ mezi ramenem 64 kolejnice a boční stěnou 62, přičemž stlačovala jedno křídlo 51 pružiny v obecném směru, který leží v rovině obr.5 a který je paralelní s plochým povrchem 11 tělesa 10 matice.

Přírubová část A tělesa matice je v kontaktu s boční stěnou 62 v oblasti nebo bodu LP. Šířka matice mezi špičkami podélných hran 4 je o něco menší než vzdálenost mezi bodem LP a rohovým bodem SP ramena 64. Je patrné, že při vložení přírubové části A tak daleko jak je možné do vnitřní rohové oblasti 71, je matice i schopna se pootočit kolem bodu LP, takže podélná hrana 4 může minout protilehlý rohový bod SP s malou vůlí, přičemž proti otočnému pohybu obecně označenému šipkou

Z je působeno stlačením křídla 51 pružiny. Když podélná hrana 4 15 projde za rohový bod SP posune zpětná síla FR vyvinutá křídlem pružiny celou matici 1 tak, že podélná hrana 4, která předtím byla uvolněna, je vedena pod rameno 64 v oblasti B a je k němu přitlačena. Výsledkem působení horních povrchů 41 a vnitřních povrchů 66 je dosažení automatické středící funkce 20 ~ prostřednictvím síly vyvinuté axiálně pružným prvkem 5.

Je zřejmé, že kolejnice 60 má volný průřez který je kónicky zkosen od své horní štěrbinové části ve směru k dolní oblasti štěrbiny proti které působí pružný prvek 5.

²⁵

Důležitou vlastností uspořádáni podle vynálezu je, že matice je konstruována pro vložení jedné přírubové části A dovnitř pod jedno rameno U64U kolejnice 60 a pro následnou rotaci matice proti bočnímu působení pružného prvku, takže vybraná délka matice umožní protilehlé přírubové části matice právě minout protilehlé rameno kolejnice, načež je síla stlačeného pružného prvku použita pro posun matice dokud se její předtím uvolněná přírubová část neopře pod přilehlým ramenem.

Na obr.5 je schematicky znázorněn vektor síly F, která by mohla být vyvíjena palcem jedné ruky pracovníka, přičemž tato síla F může být rozložena na silovou složku F2, která působí obecně v axiálním směru 70 matice, a silovou složku F1, která vyplývá z protipůsobení zpětné síly FR, jak je popsáno výše.

Osoba v oboru znalá snadno nahlédne, že matice může být jednoduše vyjmuta z kolejnice 60, například vložením šroubováku do závitové díry matice tak, že stlačí matici 1 a uvede jednu přírubovou část A do vnitřní rohové oblasti 71. jak je znázorněno na obr.5, a poté opět pomocí šroubováku vykroucením matice nahoru kolem bodu LP.

Jak je znázorněno na obr.4, umožňuje matice s pružinovým předpětím podle vynálezu, aby kolejnice 60 byla kónicky zkosena směrem dolů ke své spodní části. Kolejnice 60 mohou být výhodně spolu kombinovány tak, aby vytvořily prvek 6, který obsahuje čtyři vzájemně identické kolejnice 60, přičemž má centrální, obecně pravoúhlou část 68, ve které může být vytvořen válcový průchod 69, například tak, že umožňuje několika takovým prvkům 6, aby byly spojeny dohromady, nebo usnadňuje montáž prvku 6 na nosný povrch.

Jednou vlastností vynálezu je, že vedle své běžné funkce pružinového uspořádání má funkci bočního působení __ pružiny, která tlačí matici proti vnitřnímu povrchu příslušného zo ramena kolejnice.

Jinou vlastností vynálezu je, že kolejnice je uspořádána tak, že ve své horní části výhodně tvoří otočný bod pro jednu přírubovou část matice, když těleso matice prochází štěrbinou ³θ kolejnice a pružinové uspořádání je umístěno v kolejnici. Další vlastností je, že délka tělesa matice je upravena tak, že při pootočení matice kolem otočného bodu právě mine druhá přírubová část matice přilehlé rameno kolejnice, zatímco pružinové uspořádání je přitlačováno na její protilehlou stranu, takže pružinové uspořádání pak posune matici směrem do vystředěné polohy ve štěrbině, jakmile tato druhá přírubová část projde kolem ramena kolejnice.

Ačkoliv již bylo uvedeno výše, že otočný bod matice leží na hrotu podélné hrany matice, je z obr.5 patrné, že aktuální bod kolem kterého se matice pootáčí může být tvořen alespoň dočasně kontaktním bodem mezi hranovou částí 3 a ramenem 64 kolejnice, nebo kontaktním bodem mezi boční stěnou 62 a spodní stranou 42 přírubové části. Zde je důležité, že délka matice je vybrána tak, aby volný konec matice se právě pootočil kolem přilehlého ramena 64 a aby se oblast otáčení matice nacházela například v pravém úhlu mezi ramenem a boční stěnou.

Přestože dutý prostor definovaný profilovou kolejnicí byl příkladně znázorněn obecně s lichoběžníkovým tvarem průřezu, mělo by být zřejmé, že jsou možné jiné tvary průřezů, například obecné pravoúhlý tvar.

2θ Navíc byla matice s pružinovým předpětím znázorněna tak, že spolupracuje s boční stěnou duté kolejnice na základě toho, že kolejnice má horní drážkovanou stěnu, spodní stěnu a dvě boční stěny. Mělo by být zřejmé, že spodní stěna rríúže alternativně mít zvýšenou část nebo zahloubenou část a že pružina matice může být uspořádána tak, že spolupracuje s bočními stěnami těchto částí způsobem, kterým vystřeďuje matici v štěrbině. V tomto případě je pružina matice opatřena pružnými prostředky schopnými spolupráce s oběma stranami zahloubené nebo zvýšené Části a pružina se také opírá proti vzhůru otočeným povrchům v duté kolejnici tak, že tlačí matici vzhůru do stabilního třecího kontaktu s dolů směřujícími povrchy kolejnice. Vnitřní šířka duté kolejnice mezi jejími bočními povrchy bude výhodně větší než výška mezi spodní stěnou a rameny kolejnice. Dutý prostor v kolejnicí a matice výhodně mají tvar průřezu, který je symetrický vzhledem ke střední rovině mezi rameny kolejnice a přírubovými částmi matice.

Varianta znázorněná na obr.6 odpovídá variantě na 5 obr.5 s následujícími výjimkami. Spodní oblast profilové duté kolejnice obsahuje centrální podélné zvýšení 160, které tvoří vodící pás. Matice má pružiny 51. 52, které jsou vytvořeny pro spolupráci se stranami 162 zvýšení 160, takže alespoň jedna pružina matice bude opřena proti jedné straně 162 a bude stlačena při pootáčení maticí ve štěrbině, a pak posune matici do vystředěné polohy ve štěrbině, současně s tím jak obě pružiny 51, tlačí matici proti ramenům 64. U provedení podle obr.6 má pružinový prvek formu pravoúhlého plechového elementu a těleso matice prochází střední oblastí tohoto elementu. Dvě vzájemně 15 protilehlé hranové části tohoto elementu jsou ohnuty například o úhel přibližně 270°, aby vytvořily pružiny 51, 52 a jsou určeny pro to, aby mezi sebou přijaly a dotýkaly se zvýšení 160.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Uspořádání matice s pružinovým předpětím sestávající z matice (1), která je určena pro uložení mezi dvě vzájemně

5 protilehlá ramena (64) axiálně drážkované duté kolejnice (60), přičemž má být při uložení v kolejnici zajištěna proti otáčení a má dvě vzájemně protilehlé podélné hrany (4), které zabírají pod příslušnými rameny (64) kolejnice (60), matice (1) zahrnuje pružný prvek (5), který se při uložené matici opírá proti té oblasti

10 kolejnice (60), která je umístěna proti štěrbině a tlačí matici (1) proti ramenům (64) kolejnice, a matice (1) může být uložena obecně radiálně do kolejnice vložením matice bočně štěrbinou kolejnice s pootočením matice kolem osy, která prochází paralelně s podélným směrem této štěrbiny, takže se matice

15 uvede do polohy, ve které přemosťuje štěrbinu uvnitř kolejnice, vyznačující se tím, že přední přírubová část (A) matice (1), při pohledu ve směru vkládání, která zabírá podélnou hranu (4), je určena pro spolupráci s otočným bodem (71, LP) matice, umístěným v kolejnici (60); šířka matice (1), při

20 pohledu v pravém úhlu k podélným hranám (4) matice, je vybrána tak, že s přední přírubovou částí (A) umístěnou v otočném bodě je zadní přírubová část (B) schopna minout rohový bod (SP) přilehlého ramena (64) kolejnice s malou vůlí během otáčení matice v kolejnici kolem otočného bodu; a pružný prvek (5) matice.

25 zahrnuje křídla (51, 52), která při pootáčení matice do kolejnice jsou stlačena kontaktem proti jednomu povrchu boční stěny (62, 162) kolejnice a která jsou určena pro uvedení matice do vystředěné polohy ve štěrbině po vložení matice do kolejnice.
2. Uspořádání podle nároku 1,vyznaču jící se tím, že kolejnice (60) má dvě vnitřní boční stěny, které ohraničují ramena, a má otočný bod (71, LP) matice na každé vnitřní boční stěně (62), zejména v oblasti (71) bočních stěn přilehlých

5 štěrbině.
3. Uspořádání podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m , že pružný prvek (5) matice (1) je konstruován a umístěn tak, že prochází v podstatě volně štěrbinou při vkládání matice do 10 štěrbiny, a zejména při následném pootáčení matice do vnitřního prostoru kolejnice (60).
4. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až

3, vyznačující se tím, že pružný prvek (5) zahrnuje 15 listové pero s křídly (51, 52), která jsou také určena pro opření proti bočním stěnám (62) kolejnice.
5. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 2 až

4, vyznačující se tím, že boční stěny (62) kolejnice 20 konvergují ve směru od ramen (64); a otočný bod (71, LP) je tvořen oblastí (71) vnitřních rohů mezi bočními stěnami (62) a rameny (64).
6. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až

25 5, v y z n a č u j í c í se t í m , že vnější povrchy (65) ramen (64) leží v podstatě ve společné rovině; vnitřní povrchy ramen (64) jsou vybrány; a vnější horní povrchy (41) podélných hran (4) matice mají tvar, který je přizpůsoben vnitřnímu povrchu (66) ramen (64) při uložené matici (1).
7. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se t í m , že matice má vzhůru ohnuté hranové části tvořící vyztužovací prvky (3); a délka vyztužovacích prvků odpovídá šířce štěrbiny tak, aby prošly do štěrbiny při

5 vkládání matice.
8. Uspořádání podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se tím, že strany podélných hran (4) matice přilehlé k bočním stěnám (62) kolejnice (60) mají spodní stranu (42), která je obecně

10 paralelní s povrchem boční stěny při uložení podélné hrany matice do otočného bodu.
9. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až

8, vyznačující se tím, že čtyři duté kolejnice (60) jsou 15 sestaveny do obecně pravoúhlého vytlačovaného profilového prvku (6), u kterého drážkované stěny dutých kolejnic (60) tvoří vnější strany; a prvek (6) má centrální jádro opatřené centrálním průchozím otvorem (69).

20 10. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až

9, vyznačující se tím, že pružný prvek (5) matice (1) zahrnuje pružinu obecně tvaru písmene C, jejíž pás (53) je umístěn centrálně na spodek matice, přičemž štěrbina pružného prvku (5) je vzdálena od matice.(1).

11. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až
10, vyznačující se tím, že matice (1) zahrnuje těleso matice, které je vytvořeno z plechového polotovaru se zahloubenou střední částí (120, 121), která je opatřena závitem

5 (20); pružný prvek má formu listového pera tvaru písmene C, jehož pás je opatřen středním otvorem; a část matice se závitem prochází tímto otvorem v pružném prvku; přičemž pružný prvek (5) je zajištěn k zahloubené části tělesa matice, zejména lisovaným uložením.

12. Uspořádání podle kteréhokoliv z nároků 1 až
11, vyznačující se tím, že oblast kolejnice, která leží proti štěrbině, má centrální zvýšení (160), které prochází v podélném směru štěrbiny; a jedna ze stran (162) zvýšení tvoří
15 boční povrch proti kterému je tlačena pružina (51, 52) při pootáčení matice v kolejnici.