FI127034B - Menetelmä työkalun tai vastaavan esineen valmistamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ TYÖKALUN TAI VASTAAVAN ESINEEN VALMISTAMISEKSI

Keksintö kohdistuu menetelmään sellaisen työkalun, nestesuuttimen tai vastaavan esineen valmistamiseksi, jossa menetelmässä esineeseen tehdään valmistusvaiheessa yksi tai useampi reikä tai halutun muotoinen aukko ja jolloin esinettä käytettäessä mainitulta reiältä tai aukolta vaaditaan ainakin yhtä ominaisuutta seuraavista: vaihtokelpoisuutta, huollettavuutta, käsiteltävyyttä tai mekaanista kulutuskestävyyttä ja tämän saavuttamiseksi mainitun reiän tai aukon sisäpinta on saatavissa esille tarkoituksen mukaisella tavalla.

Ennestään tunnetaan yllä olevan johdannon mukaisia työkaluja ja esineitä, joissa olevien reikien ja aukkojen sisähal kai sija on niin suuri, että esine on läpikarkaistavissa siten, että reiän sisäpinta myös karkenee. Myös reikien koko on mahdollistanut niiden sisäpintojen kovakromauksen, kovapinnoituksen tai plasmapinnoituksen hankittaessa sisäpintaan tarvittava kulutuskestävyys. Julkaisussa JP H0584663 A on esitetty menetelmä nestesuuttimen valmistamiseksi. Julkaisuissa JP 2000199188 Aja US 2014042673 AI on esitetty kahdella jako-osalla muodostettuja työkaluja. Julkaisussa EP 0557615 AI on esitetty ajoneuvon renkaiden valmistuksessa tarvittava ohuiden teräslankojen ohjaustyökalu.

Jos työkaluun kuuluu halkaisijaltaan pieniä, kuten alle 5 mm:n reikiä ja niiden pituus on esim. yli 20 mm, on niitä voitu aiemmin tehdä karkaistuistakin aihioista mm. tekemällä reiät poraamisen sijasta kipinätyöstöllä, mutta niiden sisäpintojen käsittely on mahdotonta jälkikäteen kovapinnoituksilla ja plasmapinnoituksilla kuten DVD-, CVD-, PACVD-pin-noituksilla. Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä kohdistuu työkaluihin ja esineisiin, joissa on tällaisia halkaisijaltaan pieniä reikiä, joilta kuitenkin vaaditaan kulutuskestävyyttä, eikä ole ollut keinoa jälkikäteen tehtävän pinnoituksen ratkaisemiseksi. Tämän epäkohdan poistamiseksi on kehitetty uusi menetelmä, jolla ratkaistaan esiintynyt ongelma. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa.

Keksinnön etuna on, että myös halkaisijakooltaan pienet reiät ja aukot ovat sisäpinnaltaan käsiteltävissä, kuten muutkin avoimet pinnat, kun ne saadaan keksinnön mukaan tarvittavissa määrin esille. Keksinnön ansiosta ovat nyt kulutuskestävyyttä vaativat pienetkin, kuten halkaisijaltaan 0,2 mm - 5,0 mm työkalujen ja suuttimien reiät kovapinnoitettavissa kaikilla tunnetuilla tavoilla.

Työkalun halkaiseminen kahteen tai useampaan jako-osaan reikien kautta kulkevan jako-linjan avulla tuo mukanaan reikien sisäpintaan saumakohdat, joilla voi eräissä käyttötavoissa olla vaikutusta reikien toimintaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä jako-osien saumalinjat sijaitsevat reikien kyljissä, jotka ovat vain vähäiselle kulumiselle alttiina, kun reikien kautta johdetaan teräslankoja ja reikiä käytetään teräslankojen ohjaimina säätämään etenkin lankojen keskinäistä etäisyyttä sivusuunnassa.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa Kuvio 1 esittää erästä teräslankojen ohjainyksikköä reikien suunnasta nähtynä.

Kuvio 2 esittää ohjainyksikköä, jossa reiät ovat suorassa linjassa vierekkäin.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 teräyksikköä jako-osat irrotettuna.

Kuvio 4 esittää kuvion 2 teräyksikköä jako-osat irrotettuna.

Kuvio 5 esittää kuvion 3 teräyksikköä jako-osat irrotettuna vinosti nähtynä.

Kuvio 6 esittää kuvion 4 teräyksikköä jako-osat irrotettuna vinosti nähtynä.

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan kuvion 1 esimerkillä, joka liittyy ajoneuvojen renkaiden valmistukseen, jossa renkaaseen teräskudosta muodostavien ohuiden teräslankojen syöttämiseen tarvitaan ohjaustyökalu. Kuviossa 1 on esitetty erään symmetrisen työkalun la vasenta puolta. Työkaluun la kuuluu tasajaolla siksak-muodossa sijaitseva reikä-rivistö, jonka reikien 6 halkaisijat ovat alle 1 mm Työkalussa la sijaitsevien reikien 6 kautta johdetaan ohuet teräslangat ajoneuvojen renkaiden metal li kudokseksi kumiseoksen sisään. Työkalu la on jaettu kahteen jako-osaan 2 ja 3 jakotason L kautta, joka kuviossa 1 on vaakasuuntainen. Sen sijaan jakolinja 5 kulkee aaltomuodossa käsittäen pystysuuntaiset osuudet, joilla osuuksilla jakolinja 5 kulkee reikien 6 kautta. Jakolinja 5 etenee työkalun la laidasta toiseen laitaan muodostaen jakotason L, jonka jako-osat 2 ja 3 ovat toisistaan irrotettavissa.

Jakolinja 5 kulkee reikien 6 kautta sopivimmin keskeltä symmetrisesti, jolloin jako-osissa 2 ja 3 reikiä 6 muodostavat urat ovat puoliympyräprofiileita, joita tarvitaan pyöreän langan ohjaamisessa.

Jako-osien 2, 3 suora irrotus toisistaan on estetty aaltomuotoon joihinkin kohtiin lisätyillä sivusuuntaisilla poikkeamilla 4. Myös jakolinjan 5 alku- ja loppuosat sisältävät vastaavia poikkeamia 4, jotka estävät jako-osien 2, 3 suoran irtoamisen toisistaan. Poikkeama voi olla myös nelikulmaprofiili. Jako-osat 2 ja 3 saadaan irti toisistaan liuottamalla jako-osia 2, 3 toistensa suhteen reikien 6 suunnassa, kunnes irtoaminen tapahtuu.

Kuvion 2 esimerkissä on kaikki vierekkäiset reiät 6 samalla linjalla. Siitä huolimatta jako-linjalla 5 on kuitenkin edelleen aaltomuoto. Jakolinja 5 tässäkin tapauksessa kulkee pysty-suuntaisesti reikien 6 kohdalla, vaikka jakotaso L on varsinaisesti vaakasuuntainen.

Kuvioissa 3-6 esitetään kuvioiden 1 ja 2 esimerkkien jako-osat 2, 3 irrallisina. Jako-osat 2, 3 valmistetaan tarkkuustyönä lankasahauksella. Jako-osat 2, 3 voivat olla karkaistuja aihioita, joihin aaltomuodot ja reiät, kuten tässä tapauksessa reikien puolikkaat, tehdään lankasahauksena. Irrallisiin jako-osiin 2 ja 3 on näiden reikien 6 puolikkaiden sisäpintaan tehtävissä kovapinnoitukset eri tavoin.

Tunnettuna tekniikkana tehdä pieniä reikiä, kuten alle 2 mm, on tehdä ne poraamalla yhtenäiseen aihioon ennen karkaisua. Myös karkaistuun yhtenäiseen aihioon voidaan tehdä pieniä reikiä kipinätyöstöllä. Näillä tunnetuilla tavoilla yhtenäiseen aihioon tehtyjä pieniä reikiä ei kuitenkaan voida jälkeenpäin kovapinnoittaa. Keksinnön mukainen työkalun halkaiseminen ja pienien reikien saaminen reikäpuolikkaina esille johtaa siihen, että reikien sisäpinnat on mahdollista jälkeenpäin pinnoittaa. Myös vaurioitunut jako-osa on vaihdettavissa ja korvattavissa uudella osalla.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa kaikkiin teollisuuden kohteisiin, joissa tarvitaan lankojen ja kuitujen ohjausta tai nestevirtauksien ohjausta, kuten pienihalkaisijaisia suutinyksiköitä kuluttaville tai korkeapaineisille nesteille. Menetelmän mukaisesti halkaistussa suuttimessa saadaan kulutuspinnat hyvin esille ja pinnoitettavaksi tai vaihdettavaksi.

Eräissä suoritusmuodoissa pyöreän reiän sijasta tarvitaan muitakin reiän poikkileikkaus-profiileja. Tällaisina profiileina voivat tulla kysymykseen mm. suorakaide, neliö, soikio ja etenkin nestesuuttimissa vielä poikkileikkausprofiilina rakoprofiili, jonka pituus on leveyttä huomattavasti suurempi, esimerkiksi 10-kertainen.

Eräässä suoritusmuodossa jako-osia on ylä- ja alapuolen lisäksi myös sivusuunnassa rinnakkaisina, jolloin vaihto-osat tulevat pienemmiksi yksiköiksi.

Claims (8)

1. Menetelmä sellaisen työkalun (la, Ib), nestesuuttimen tai vastaavan esineen valmistamiseksi, jossa menetelmässä esineeseen tehdään valmistusvaiheessa yksi tai useampi reikä (6) tai halutun muotoinen aukko ja jolloin esinettä käytettäessä mainitulta reiältä (6) tai aukolta vaaditaan ainakin yhtä ominaisuutta seuraavista: vaihtokelpoisuutta, huollettavuutta, käsiteltävyyttä tai mekaanista kulutuskestävyyttä ja tämän saavuttamiseksi mainitun reiän (6) tai aukon sisäpinta on saatavissa esille tarkoituksen mukaisella tavalla, tunnettu siitä, että esine jaetaan ainakin kahteen jako-osaan (2);(3), jolloin jakolinja (5) sovitetaan kulkemaan mainitun reiän (6) tai aukon kautta niin, että esineen jako-osissa (2),(3) reikä (6) tai aukko on avoin, kuten avoin ura, jolloin se kussakin jako-osassa (2);(3) on vapaasti esillä, ja jakolinja (5) sovitetaan ylittämään reikä/aukko eri suunnassa kuin missä suunnassa esine halkeaa/avautuu kahteen jako-osaan (2);(3) tai eri suunnassa mikä on reikä/aukkorivin varsinaisen jako-tason (L) suunta esineessä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reikiä/aukkoja on useita, kuten vierekkäin ja niiden sisähal kai sija on niin pieni, alle 5 mm, mikä estää niiden sisäpintojen kovapinnoituksen tai plasmaruiskutuksen ollessaan reikinä yhtenäisessä esineessä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jakolinja (5) kulkee reiän/aukon keskeltä jakaen reiän/aukon symmetrisesti kahteen osaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jakolinja (5) on vierekkäisten reikien/aukkojen tapauksessa sovitettu kulkemaan varsinaiseen jakotasoon (L) nähden kohtisuoraan aina reiän/aukon kohdalla edetessään vuorollaan edestakaisin ja näin muodostaen varsinaisen aaltomuotoisen jakolinjan (5).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jakolinjaan (5) muodostetaan lukitusmuotoja, jotka estävät jakotasoa (L) aukeamasta kohtisuoralla irtoamisella jakotason (L) suuntaan nähden ja että lukitusmuodoksi järjestetään erityinen sivusuuntainen poikkeama (4).

6. Patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä muodostettu työkalu (la, Ib), neste-suutin tai vastaava esine, johon kuuluu valmistusvaiheessa tehty yksi tai useampi reikä (6) tai halutunmuotoinen aukko, jolloin esinettä käytettäessä mainitulta reiältä (6) tai aukolta vaaditaan ainakin yhtä ominaisuutta seuraavista: vaihtokelpoisuutta, huollettavuutta, käsiteltävyyttä tai mekaanista kulutuskestävyyttä j a tämän saavuttamiseksi mainitun reiän (6) tai aukon sisäpinta on saatavissa esille tarkoituksen mukaisella tavalla, tunnettu siitä, että esine on jaettu ainakin kahteen osaan (2),(3), jolloin jakolinja (5) on sovitettu kulkemaan mainitun reiän (6) tai aukon kautta niin, että esineen jako-osissa (2),(3) reikä (6) tai aukko on avoin, kuten avoin ura, jolloin se on kussakin jako-osassa (2);(3) on vapaasti esillä ja että jako-linja (5) on sovitettu ylittämään reikä/aukko eri suunnassa kuin missä suunnassa esine halkeaa/avautuu kahteen jako-osaan (2);(3) tai eri suunnassa mikä on reikä/aukkorivin varsinaisen jako-tason (L) suunta esineessä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen työkalu tai vastaava esine, tunnettu siitä, että jako-linja (5) on sovitettu kulkemaan reiän/aukon keskeltä ja jakamaan reiän/aukon symmetrisesti kahteen osaan.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen työkalu tai vastaava esine, tunnettu siitä, että jako-linjaan (5) on muodostettu lukitusmuotoja, jotka estävät jakotasoa (L) aukeamasta kohtisuoralla irtoamisella jakotason (L) suuntaan nähden ja että lukitusmuodoksi on jäljestetty aaltomuotoon tai neliömäisesti sovitettu erityinen sivusuuntainen poikkeama (4)· PATENTKRAV