FI56431C - Gaengad foerbindning foer slagborrstaenger - Google Patents

Description

\Π5Ζ7\ ΓβΊ m^UULUTUSJULKAISU fiCA\\

JjSTf LBJ 11 UTLÄGGNINGSSKRI FT

C (45) Patentti myönnetty 10 01 1930 Patent caeddelat w (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* E 21 0 15/00 SUOMI FINLAND (21) P*t»nttlh»k«mu* — PttwiMnseknIng 1027/71 (22) Haktmitpllvl — AnsAkningidai lU.OU. 71 (23) Alkupilvi — Giltigh«tsdag lU.0U.71 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offwitllg 05 .11.71

Patentti- ja rekisterihallitut (44) Nlhtivlkslpenon |s kuuLjulkaisun pvm. —

Patent· och registerstyrelsen 7 Ansökan utlagd och utl.skr«ftan publlcarad 28.09.79 (32)(33)(31) Pyyd***y atuolkaus —Begird priority oU. 05.70

Ruotsi-Sverige(SE) 6062/70 (71) Sandvik Aktiebolag, 8ll 01 Sandviken 1, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Ernst Lennart Johansson, Sandviken, Karl Lennart Gösta Lumen,

Sandviken, Hans Per Olof Lundström, Sandviken, Ruotsi-Sverige(SE) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Kierreliitos iskuporatankoja varten - Gängad förbindning för slag-borrstänger

Esillä oleva keksintö koskee iskuporatankojen kierreliitosta, jonka tehtävänä on pitää poratangot lujasti yhdessä ja olla samalla helposti avattava. Keksintö koskee tarkemmin sanoen kierreliitosta iskuporatankoja varten, joka käsittää tanko-_ kierteen ja siihen liittyvän hylsykierteen, jolloin kierre on yksipäinen ja nousu- kulmaltaan 6,5-9° ja jolloin sekä tankokierteellä että hylsykierteellä on pituus-leikkauksessa pääasiallisesti suorat tai hieman käyrät harjat ja pohjat, jotka kaa-__ revien osien kautta liittyvät suoriin kylkiin, joiden kylkien kaltevuus on 25~U0° poran akselin suhteen.

Ruotsalaisesta patenttijulkaisusta 227 863 on aikaisemmin tunnettu kierre- .

liitos, jossa kierteellä on suorat kyljet ja suurisäteiset ylimenokohdat kierteen harjojen ja pohjien välillä. Tällaisessa kierreliitoksessa kierteet koskettavat toisiaan kaarevien kylkiosien kohdalla. Eräs kierteiden kaarevien ylmenokohtien väliseen kosketukseen liittyvä epäkohta on se, että pakostakin esiintyvien tole-ranssipoikkeamien johdosta muodostuu ensimmäinen kosketus yhteenkierrettyjen kierteiden välillä pistekosketukseksi. On osoittautunut, että tämäntapaisessa kierre-liitoksessa herkästi esiintyy väsymismurtumia.

S 6 4 j I

Suomalainen patenttihakemus 2825/70 koskee kierreliitosta, jossa kierteellä kylläkin on suorat kyljet, mutta kyljet liittyvät kierteen harjoihin ja pohjiin ilman kaarevia ylimenokohtia. Tällaisessa kierreliitoksessa kierteet koskettavat toisiaan suoria kylkiä pitkin, mutta kaarevien ylimenokohtien puuttumisen takia on kierreliitos tyypiltään erilainen kuin se edellä mainittu kierreliitos, joka on esillä olevan keksinnön lähtökohtana.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada kierreliitos, joka poistaa edellä mainitut epäkohdat, ja tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella kierre-liitoksella, jolle on tunnusomaista se, että kierteet sinänsä tunnetulla tavalla koskettavat toisiaan yksinomaan suoria kylkiä pitkin, että tankokierteen koskettavan kyljen tyven kohdalla sijaitsevan kaarevan osan kaarevuussäde on suurempi kuin kierteen korkeus ja että mainitun kaarevan osan säde lisäksi on suurempi kuin kaarevan osan säde saman kyljen huipun kohdalla.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että koveraan pintaosaan kohdistuva pis-tekuormitus on tämäntapaisessa kierreliitoksessa olennainen syy väsymismurtumien syntymiseen. Muodostamalla kierteet sellaisiksi, että kierteiden kaarevat ylimeno-kohdat ovat erillään toisistaan kierteiden ollessa keskenään otteessa, ei ylimeno-kohtien välillä pääse esiintymään mitään pistekosketusta normaalisti esiintyvien toleranssirajojen puitteissa, jolloin olennaisin syy kierteiden väsymismurtumiin saadaan vältetyksi. Vaikka suuret kaarevat ylimenokohdat muodostavatkin olennaisen osan kierteiden kyljistä ja kosketuspaine kylkien jäljellä olevia suoria osia vasten siten suurenee, on kuitenkin osoittautunut, että keksinnön mukaisella kierreliitok-sella saavutetaan kierteille olennaisesti pitempi kestoikä.

Sanalla "hylsykierre" tarkoitetaan tässä yhteydessä yleisesti liitinhylsyi-hin, porakruunuihin, pitimiin ja muihin poratankoelementteihin muodostettuja sisäpuolisia kierteitä. Samoin tarkoitetaan sanalla "tankokierre" esimerkiksi poratan-koon, pitimeen tai muuhun poratanko-osaan muodostettua ulkopuolista kierrettä. Keksintöä selitetään seuraavassa piirustusten avulla, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kierreliitosta, joka koostuu kahden pora-tangon päistä ja liitinhylsystä, kuvio 2 esittää suurennettua osaa kuvion 1 mukaisesta liitoksesta, kuvio 3 esittää tangon päätä kierteineen, kuvio it esittää osaa tangon kierteestä, kuvio 5 esittää osaa hylsyn kierteestä ja kuviot 6a ja 6b esittävät suurennettuja pituusleikkauksia liitoksen kierteiden profiileista.

56431

Kuviossa 1 esitettyjen tankojen kierteitettyjä päitä 10 ja 11 pitää yhdessä kierteitetty hylsy 12, joka on esitetty osittaisena leikkauksena. Kuviot ja 5 esittävät suuremmassa mittakaavassa pituusleikkausta kummastakin kierteestä erikseen. Kuviot 6a ja 6b esittävät vielä suuremmassa mittakaavassa pituusleikkauksia näistä kahdesta kierteestä yhdessä profiilien ollessa piirretty selvyyden vuoksi hieman toisistaan erilleen. Kuvio 2 esittää kuvioiden b ja 5 mittakaavassa molempia kierteitä yhdessä.

Tangon kierteessä 10 on kylkiosa 20, joka on suora pituusleikkauksessa nähty-_ nä ja hylsyn kierteessä on vastaava suora kylkiosa 30. Molemmilla kierteillä on leikkauksessa nähtynä suorat tai mahdollisesti hieman käyrät harjat 21 ja 33 ja pohjat 23 ja 31. Nämä suorat osat liittyvät suoriin kylkiin kaarevilla väliosilla 22 ja 2b tangon kierteessä ja kaarevilla väliosilla 32 ja 3^ hylsyn kierteessä. Harjat ja pohjat ovat sopivasti poratangon akselin suuntaiset, kuten on esitetty. Kierre on lisäksi yksipäinen.

Kierteet on muotoiltu sellaisiksi, että kun ne kierretään yhteen, vain suorat kylkiosat koskettavat toisiaan, mutta eivät kaarevat väliosat eivätkä harjat ja pohjat. Syynä tähän on se, että halutaan välttää niiden osien keskinäinen kosketus, jotka ovat vain pienessä kaltevuuskulmassa poran akseliin nähden, koska tästä aiheutuu kierteiden yhteenkiilautuminen. Verraten suuressa kulmassa poran akselin suhteen olevien suorien kylkien kosketuskohdassa vältetään tällainen kiilautuminen. Lisäksi saadaan paljon tasaisempi kosketuspaineen jakautuma kylkien kesken. On huomattu, että kylkien 20 ja 30 kaltevuuskulman poran akselin suhteen pituusleikkauksessa pitäisi olla 3^°-^o°· Lisäksi pitäisi nousukulman olla 6,5-9°, tavallisesti 7~9°· Sopiva arvo on n. 8°.

- Kosketus syntyy tietysti vain kylkien välille, jotka puristuvat toisiaan vas ten, kun kierteet kierretään yhteen, jolloin mainitut kyljet on esitetyssä esimerkissä merkitty numeroilla 20 ja 30 ja niitä nimitetään seuraavassa koskettaviksi kyljiksi. Vastakkaiset kyljet 20a ja 30a eivät puristu toisiaan vasten ja niitä kutsutaan seuraavassa ei-koskettaviksi kyljiksi.

Kaarevien väliosien tarkoituksena on eliminoida väsymismurtumien alkaminen. Tankokierteen kosketuskyljen 20 yläosan vieressä sijaitsevan väliosan 22 kaarevuus-säde ja hylsykierteen vastapäisen väliosan 32 säde voivat olla koskettavien kylkien vastakkaisella puolella olevien väliosien 2U ja 3b sädettä pienemmät, koska väsymis-jännitykset ovat vaarattomampia hylsyssä sen suuremman poikkileikkauksen vuoksi. Tällä tavalla saadaan kyljen suora osa mahdollisimman suureksi.

Väliosien 22 ja 32 säteet voivat sopivasti olla yhtä suuret väliosan 22 kaare-vuuskeskuksen sijaitessa hieman lähempänä kylkeä, mikä takaa sen, että kaarevat väliosat eivät joudu keskinäiseen kosketukseen. Mitä tulee väliosiin 2b ja 3^, jäi- 1* 56 431 kimmäisen säde voi olla vähän suurempi, jotta vältetään taatusti kierteiden keskinäinen kosketus tankokierteen pohjan sisäkulmassa. Tähän pääsemiseksi pitäisi väli-osan 3*+ kaarevuuskeskuksen sijaita kauempana poran keskiviivalta kuin väliosan 2k kaarevuuskeskuksen. Väliosien 3^ ja 2k säteiden suhde voi olla 1,1—1»5» sopivasti n. 1,3.

Väliosien 2k ja 3k säteiden eron eräänä tarkoituksena on välttää kaarevien väliosien keskinäinen kosketus tankokierteen pohjan vahingoittumisvaaran eliminoimiseksi. Pyrkimyksenä on keskittää tankokierteen mahdolliset hankausvauriot sen harjaosiin.

Samaa tarkoitusta varten tehdään tankokierre jonkin verran hyisykierrettä korkeammaksi, niin että tankokierteen pohjan ja hylsykierteen harjan välys on suurempi kuin tankokierteen harjan ja hylsykierteen pohjan välys.

Vielä yhtenä keinona kosketusvaaran välttämiseksi tankokierteen pohjan kohdalla on antaa hylsykierteen harjalle erikoisen suuri säde ei-koskettavan kyljen kohdalla. Väliosan 35 säde kuviossa 5 voi täten sopivasti olla väliosan 3*+ sädettä suurempi ja väliosan 35 kaarevuuskeskus voi sijaita kauempana poran keskiviivalta.

Eräät kylkien edellä mainituista ominaisuuksista, esim. kylkikulma, koskettavat ensi sijassa koskettavia kylkiä 20 ja 30. Muiden kylkien 20a ja 30a ja niihin liittyvien kaarevien väliosien kohdalla muoto on vapaampi. Usein on kuitenkin sopivaa, että kierteen molemmat kyljet ovat ainakin suurin piirtein symmetriset kylkien kaltevuuden (kylkikulman) osalta.

Kierreliitoksen kuvatulla muodolla saavutetaan mainittujen etujen lisäksi myös se, että kierteiden välisestä tilasta tulee mahdollisimman pieni, mikä vastustaa porajauheen keräytymistä liitokseen.

Halkaisijaltaan 1 1/2” olevan kierreliitoksen sopivista mitoista voidaan mainita seuraavat:

Sekä koskettavien että ei-koskettavien kylkien kylkikulma (kaltevuus) poran akselin suhteen on 35°. Nousukulma on 8°. Kaarevuussäteet ovat seuraavat:

Osa n:o Säde 22 2 mm 32 2 mm 2k 3,5 mm 3U U,5 mm 35 6 mm

Hylsykierteen korkeus on 2,25 mm.

Tankokierteen korkeus on 2,30 mm.

Claims (5)

1. 5 56431
2. 1. Kierreliitos iskuporatankoja varten, joka käsittää tankokierteen ja siihen liittyvän hylsykierteen, jolloin kierre on yksipäinen ja nousukulmaltaan 6,5-9° ja jolloin sekä tankokierteellä että hylsykierteellä on pituusleikkauksessa pääasiallisesti suorat tai hieman käyrät harjat (21, 33) ja pohjat (23, 31), jotka kaarevien osien (22, 2¾ vast. 32, 3*0 kautta liittyvät suoriin kylkiin (20, 30, 20a, 30a), joiden kylkien kaltevuus on 25-^0° poran akselin suhteen, tunnet-t u siitä, että kierteet sinänsä tunnetulla tavalla koskettavat toisiaan yksinomaan suoria kylkiä (20, 30) pitkin, että tankokierteen koskettavan kyljen (20) tyven kohdalla sijaitsevan kaarevan osan (2¾) kaarevuussäde on suurempi kuin kierteen korkeus ja että mainitun kaarevan osan (2¾) säde lisäksi on suurempi kuin kaarevan osan (22) säde saman kyljen huipun kohdalla.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kierreliitos, tunnettu siitä, että tankokierteen koskettavan kyljen (20) tyven kohdalla sijaitsevan kaarevan osan (2¾) kaarevuussäde on pienempi kuin viereisen kaarevan osan (3¾) säde hylsykierteen huipun kohdalla.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kierreliitos, tunnettu siitä, että hylsykierteen ei-koskettavan kyljen (30a) huipun kohdalla sijaitsevan kaarevan osan (35) kaarevuussäde on suurempi kuin kaarevan osan (3¾) säde hylsykierteen koskettavan kyljen (30) huipun kohdalla. h. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kierreliitos, tunnettu siitä, että tankokierteellä on jonkin verran suurempi korkeus kuin hylsykierteellä ja että hylsykierteen koskettavan kyljen (30) huipulla sijaitsevan kaarevan osan (3¾) säteen „ ja tankokierteen koskettavan kyljen (20) tyven kohdalla sijaitsevan kaarevan osan (2¾) säteen välinen suhde on 1,1-1,5.
5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kierreliitos, tunnettu ^ siitä, että molempien kierteiden ei-koskettavilla kyljillä (20a, 30a) on olennai sesti sama kaltevuus kuin koskettavilla kyljillä (20, 30).