HU216698B - Ferde bordájú csavarfej, és bélyeg ezen csavarfej előállításához - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya ferde bőrdájú csavarfej, valamint bélyeg ezencsavarfej előállításáhőz. A találmány lényege az, hőgy a csavarfej acsavarhúzóval kapcsőlódó belső felületeinek legalább egy részénhősszanti bőrdákkal (26) van ellátva, amelyek a csavarhőssztengelyéhez viszőnyítva 1ř és 10 közötti dőlésszöggel (A) vannakkifelé megdöntve. A ferde bőrdájú csavarfejek előállítására alkalmasbélyeg (150) ezen bőrdák (26) alakjának megfelelő kiegészítő alakú,ferde hőrnyőkkal (168) van el átva, amelyek a tüske tengelyéhez képest1ř és 10ř közé eső dőlésszöggel (A) vannak kialakítva. ŕ

Description

A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 3 lap ábra)

HU 216 698 Β

A találmány tárgya ferde bordájú csavarfej, és bélyeg ezen csavarfej előállításához.

Ilyen típusú csavarfejet ismertet például az US 4084478 számú szabadalmi leírás, különösen annak

2. és 3. ábrája. Az ilyen típusú csavarfejek a csavarhúzóval együtt működő, besüllyesztett belső felületeik egy részén a csavarhúzó kiszögellő éleivel kapcsolódó hosszanti bordákkal vannak ellátva, hogy csökkentsék a csavarhúzó kicsúszásra való hajlamát a csavarfejjel való kapcsolódásból a becsavarozás és a kicsavarozás során.

Az ilyen bordák fémbélyeggel történő folytatásos alakítása során a csavarfej fémanyaga igyekszik kifelé folyni a csavartengelyből, illetve tengelyirányban kilépni, így nem képes teljesen kitölteni a bordaformát a csavarfej alakítási művelete során.

A találmány által megoldandó feladat tehát a bordák alakjának ezen tökéletlen kitöltésével kapcsolatos probléma kiküszöbölése.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a borda a csavartengelytől kifelé tartó, 1° és 10° közötti, előnyösen 1° és 6° közötti csekély dőlésszögű ferdeséggel van kiképezve, hogy igazodjon a fémanyag kifolyási szögéhez. További találmány szerinti követelmény, hogy a borda élszöge, amelyet a borda dőlésszögére merőlegesen mérünk, kellően nagy legyen ahhoz, hogy a borda ne akadályozza a bélyeg visszahúzását a kialakított csavarfejről.

A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon az 1-3. ábrák egy, az US 4084478 számú szabadalmi leírás szerinti csavarfejet mutatnak, ezen leírás 1-3. ábráival megegyezően, a 3A. ábra egy, a 3. ábra szerinti nézetben tünteti fel a bordánál alkalmazott, találmány szerinti ferdeséget, a 3B. ábra a hivatkozott szabadalmi leírás 3. ábrájához hasonló nézetben a B számydőlésszöget mutatja, amely azt a szöget jelöli, amellyel az oldalfal kitér a számyvájat középsíkjától, valamint megadja a C-C metszet helyét, a 4. ábra a 3B. ábra C-C vonala szerinti metszet nagyobb méretarányban, amely egyúttal a D jelű alapszöget szemlélteti, az 5. ábra a 3A. és 3B. ábrán látható borda kialakítására alkalmas bélyeg végoldal felőli nézetét mutatja, míg a 6. ábra az 5. ábrán látható bélyeg függőleges oldalnézete.

A találmány jobb érthetősége érdekében utalnunk kell az US 4 084478 számú szabadalmi leírásra, amely a jelen találmány bejelentőjének egy korábbi szabadalma. Amint azt fentebb említettük, az 1., 2. és 3. ábrákat közvetlenül ezen korábbi szabadalmi leírásból vettük át, hogy elkerüljük ezen szabadalom kitanításainak felesleges ismétlését. Az US 4084478 számú szabadalmi leírás valamennyi kitanítása érvényes a jelen találmányra is.

(A jobb érthetőség kedvéért az 1-3. ábrák kapcsán röviden el kell mondani azt, hogy itt olyan 10 csavarról van szó, amelynek fejében egy csillagbesüllyesztés van kialakítva, amelynek van egy 14 központi tartománya, és ebből 16 számyvájatok ágaznak ki sugárirányban. Ezeket aló számyvájatokat befelé és lefelé lejtő 18 átmeneti felületek választják el egymástól, amelyek lefelé egy 20 talpfelületbe mennek át. Magukat a 16 számyvájatokat háromszög alakú 22, 22’ oldalfalak, valamint egy 24 talpfelület határolják, amelyek szintén befelé és lefelé lejtenek. A csavarfej így kialakított besüllyesztésébe illeszthető a többnyire mechanikusan meghajtott 12 csavarhúzó fejrésze, amely a besüllyesztés alakját kiegészítő alakúra van kiképezve 33 magrésszel és ebből kiálló 34 élkiszögellésekkel, ahol a 33 magrész és a 34 élkiszögellések között a besüllyesztés 18 átmeneti felületeihez illeszkedő 36 átmeneti felületek vannak kiképezve, a 34 élkiszögellések pedig a 16 szárny váj átokba illeszkednek. Annak érdekében, hogy stabil tapadási-kapaszkodási kapcsolat legyen a csavar és a csavarhúzó között, és egy adott forgatónyomaték elérésekor a csavarhúzó ne csússzon ki hirtelen a csavarfejből, a 16 számyvájatok 22, 22’ oldalfalai, főként a 22 behajtó oldalfalak hosszanti 26 bordákkal vannak ellátva, amelyek háromszög keresztmetszetűek, és mindössze néhány századmilliméterre állnak ki a 22 oldalfalból. Ezek a 26 bordák a 34 élkiszögellésekkel kapcsolódva az ékhatás következtében kellő befogást biztosítanak a 12 csavarhúzó számára, viszont a becsavarozás végeztével, amikor a forgatónyomaték eléri a maximumát, ezek a rendkívül kis méretű 26 bordák úgy deformálódnak, hogy az addigi befogás megszűnik, és a 12 csavarhúzó könnyen kivehető a csavarfejből.)

Ha most a 3A. ábrát tekintjük, ez lényegében egy, a

3. ábrához hasonló nézetet tüntet fel, azzal a különbséggel, hogy szemlélteti azt az A dőlésszöget is, amellyel a borda kiálló éle eltér egy, a csavarfej hossztengelyével párhuzamos vonaltól. A 3 A. ábrán a jobb szemléltethetőség érdekében ez az A dőlésszög túlzott mértékű. Valójában ennek az értéknek a jelen gyakorlat szerint 1° és 10°, előnyösen 1° és 6° közé kell esnie, hogy igazodjunk a fém kifolyási szögéhez. A pontos dőlésszög könnyen meghatározható megfelelő kísérletekkel, és ez a szög gyakorlatilag függvénye a szárny váj atrések méretének, a csavarfej mélységének, a fém folyási jellemzőinek, az alakítás hőmérsékletének stb.

Miután a ferde bordát alakító bélyeget a csavar hossztengelyével párhuzamos irányban kell visszahúzni a kialakított csavarról, a kialakított borda nem akadályozhatja a bélyeg visszahúzását. Ennek biztosítására a borda olyan élszöggel van kiképezve, amely kellőképpen nagy, előnyösen nagyobb, mint 90°.

Ezen összefüggés pontosítása érdekében hivatkozunk a 4. ábrára, ahol a borda felülete, amint az a hossztengellyel párhuzamos C-C vonal szerinti metszeten látható, D alapszöggel rendelkezik, a függőleges B számydőlésszöget tekintetbe véve. Ezen D alapszögnek egyenlőnek kell lennie a B számydőlésszöggel, vagy annál kisebbnek. Ily módon bármely szögletes bélyegfelület, amely kapcsolódik a bordafelülettel, zavartalanul elmozdulhat függőleges irányban ezen keresztmetszet fölött.

HU 216 698 Β

Az egyszerűség kedvéért a leírásban a D szög az alapszögre vonatkozik, míg a B szög a számydőlésszöget jelöli.

Amint az a 3A. és 4. ábra vizsgálata alapján megállapítható, ha az élszög kicsi, a bordán keresztül vett, a hossztengellyel párhuzamos metszeti síkban egy túlzottan nagy D alapszög adódik, és a bélyeg nem lesz eltávolítható, miután a csavarfejet kialakítottuk.

A legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható csavarnál a számydőlésszög 4°-5° nagyságrendű. A borda l°-6°-os dőlésszöge mellett egy 90°-os vagy ennél nagyobb élszög egy, a számydőlésszögnél kisebb D alapszöget fog eredményezni. Ha az élszög 70°-os nagyságrendű, a dőlésszög pedig 12°, akkor az alapszög 16° lesz, ami nagyobb, mint a számydőlésszög. Ebben az esetben a bélyeget nem lehet visszahúzni. Ily módon egy, az adott területen járatos szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmánynak több kritikus pontja van.

A borda A dőlésszögének 1° és 10°, előnyösen 1° és 6° közé kell esnie, hogy igazodjon a fém kifolyási szögéhez. A borda élszögének, amelyet a bordára merőlegesen mérünk, elegendően nagynak kell lennie, előnyösen nagyobbnak, mint 95°, a csavarhúzóval kapcsolódó felület függőleges B számydőlésszögétől függően. Ha megnő a B számydőlésszög, az élszög kisebb lehet. Ha a B számydőlésszög kisebbé válik, akkor az élszöget nagyobbra kell választani. Mindenesetre a D alapszögnek, amelyet a bordafelületen keresztül vett metszettel hozunk létre és a függőleges szárny váj atfelülethez viszonyítva mérünk, kisebbnek kell lennie, mint a függőleges számydőlésszög.

Míg a fentiekben a találmány egy speciális kiviteli alakját ismertettük, az alapelvek valamennyi bordára, így az ék alakú bordákra is alkalmazhatók a 4 084 478 számú szabadalmi leírásban bemutatott csavarfejnél, kivéve azt az esetet, ahol a számydőlésszög 0° (például a hivatkozott szabadalom 39. ábráján). Ezzel összefüggésben hivatkozunk az említett szabadalom 38. ábrájára, amely szemléletesen mutatja a 76 bordától való enyhe eltérést. Ez a borda azonban egy lényegében függőleges síkban húzódik. Ez a 76 borda nem ferde borda a jelen találmány értelmezése szerint. A jelen találmány bordájának éle ferdén van kiképezve a csavar hossztengelyéhez képest, ennélfogva tehát olyan síkban húzódik, amely nem párhuzamos a csavar hossztengelyével.

A fentebb leírt bordakialakítások kiképezhetők hagyományos technológiával, a kereskedelmi forgalomban kapható és általánosan alkalmazott csavarfej-alakító gépeken is. Az 5. és 6. ábra olyan kialakítású bélyeget mutat, amely alkalmas a 3A. és 3B. ábrán bemutatott borda létrehozására. Ezek az 5. és 6. ábrák hasonlóak az US 4084478 lajstromszámú szabadalmi leírás 58. és 59. ábráihoz, azonban a jelen találmány szemléltetésére alkalmas módosításokkal. Az összességében 150 hivatkozási számmal jelzett bélyeg kialakítható a hagyományos bélyegkészítő technológiával, azonban a jelen találmány igényei szerinti módosításokkal. A 150 bélyegnek egy 154 homlokfelülettel rendelkező 152 alapteste van, ahol a 154 homlokfelületből egy vele egy darabot képező 156 alakítócsúcs nyúlik ki. A 156 alakítócsúcs kiegészítője a csavarfej-bemélyedés alakjának, míg a 150 bélyeg 154 homlokfelületének alakja kiegészítője a kialakítandó csavarfej alakjának, amely az adott esetben az egyszerűbb szemléltetés céljából lapos fejjel van kiképezve. A 156 alakítócsúcsnak egy központi 158 magja és több 160 élnyúlványa van, amelyek általában radiálisán állnak ki a 158 magról. A 160 élnyúlványok mindegyike egy-egy pár 162, 164 oldalfelülettel és egy-egy 166 végfelülettel rendelkezik, mely utóbbi felfelé és kifelé húzódik a 158 mag külső tartományából kiindulva. A 160 élnyúlványok felső végeiknél belefutnak a tüske 154 homlokfelületébe, azzal egy egységes szerkezetet képezve. A 160 élnyúlványok 162 és/vagy 164 oldalfelületeinek egy része 168 hornyokkal van ellátva, melyeket 170 horonyoldalfalak határolnak. A 168 hornyok egy keresztmetszeti tartományt határoznak meg, és egy, lényegében a 26 bordával azonos alakzatot, amilyen 26 bordát a csavarfej-besüllyesztés számyvájatainak oldalfalában kell kialakítani. Minthogy a 168 hornyok mélysége csupán néhány századmilliméter nagyságrendű vagy kevesebb, viszonylagos méreteiket ezért némileg eltúlozva jelenítettük meg a rajzon a jobb érthetőség kedvéért. A 168 hornyok kialakíthatók egy vagy több 162 oldalfelületen, vagy szükség esetén a 162 és 164 oldalfelületek közül bármelyiken. A bemutatott 150 bélyegnél a 168 hornyok több 160 élnyúlvány 162 oldalfelületén vannak kialakítva, ahol ezen 160 élnyúlványok képezik ki a csavarhúzóval együtt működő behajtó oldalfalakat. A 168 hornyok az adott 162 és/vagy 164 oldalfelületek 172 alsó szélétől indulnak ki, ahol ezen 162, 164 oldalfelületek a 166 végfelületekhez csatlakoznak, és innen felfelé a kívánt mértékben terjednek ki. A 168 hornyok adott esetben végighúzódhatnak egészen a 160 élnyúlványok tetejéig, ahol a 150 bélyeg 154 homlokfelületével találkoznak, de más esetben véget érhetnek a 160 élnyúlvány és a 154 homlokfelület csatlakozása alatt is, az elkészítendő bordaalakzattól függően. A 168 hornyok mindegyike úgy van kialakítva, hogy háromszög alakú keresztmetszete legyen, ahol a háromszög csúcsa képezi a bordaélt, amely a csavarhúzó élével (élkiszögellésével) kapcsolódhat. A 168 horony hossztengelye felfelé és kifelé meg van döntve a bélyeg hossztengelyéhez képest a fémfolyás irányában, mégpedig A dőlésszöggel egy, a bélyeg hossztengelyével párhuzamos síkhoz képest. Ez az A dőlésszög (amely a 3A. és a 6. ábrán is fel van tüntetve) 1° és 10° közé esik. A bélyeg ehhez tartozó 162 oldalfelülete a bélyeg hossztengelyéhez képest kifelé egy csekély nagyságú, 1° és 10° közé eső függőleges B számydőlésszöggel van megdöntve, amint az a 3A. és a 6. ábrákon látható. A 168 horonynak kellően nagy élszöge van ahhoz, hogy a hornyon (illetve a kialakított bordán) keresztül vett függőleges metszetben olyan D alapszög adódjon a horony (és a bordafelület) számára, amely egyenlő a függőleges B számydőlésszöggel vagy annál kisebb, ahol ezen élszöget egy, a horonyélre merőleges síkban mérjük.

Mivel a bélyeg felülete pontosan kiegészítője a csavarfej végső alakjának, az A bordadőlésszög és a B számydőlésszög célszerű értékei ugyanazok, mint a csavarfej számára meghatározott értékek.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Csavarfej, amely a csavarhúzóval kapcsolódó belső oldalfalak által képzett felületeinek legalább egyikén egy bordával van ellátva, amelynek élben összefutó felülete a csavarhúzó kicsúszásra való hajlamát csökkentő módon kapcsolódik a csavarhúzó élével, és amely csavarfej a fémanyagnak egy alakítóbélyeg általi, meghatározott irányba történő megfolyatásával van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a borda (26) egyenes és háromszög alakú keresztmetszettel rendelkezik, ahol a háromszög csúcsa által képzett bordaél kapcsolódásba hozható a csavarhúzó élével, emellett a borda hossztengelye a csavar hossztengelyétől kiindulva a fém kifolyási irányában felfelé és kifelé meg van döntve adott dőlésszöggel (A) egy, a csavar hossztengelyének síkjával párhuzamos síkhoz képest, amely bordadőlésszög (A) 1° és 10° közé esik, ugyanakkor a bordához (26) tartozó számyvájatoldalfal (22) a csavar hossztengelyéhez képest kifelé egy 1° és 10° közé eső függőleges számydőlésszöggel (B) van megdöntve, mimellett a borda (26) élszöge elég nagy ahhoz, hogy ezen ferde bordán (26) keresztül vett függőleges metszetben olyan alapszög (D) adódjon a bordafelület számára, amely egyenlő a függőleges számydőlésszöggel (B) vagy annál kisebb, ahol az említett élszög egy, a bordaélre merőleges síkban van meghatározva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti csavarfej, azzal jellemezve, hogy a borda (26) dőlésszöge (A) 1° és 6° közé esik.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti csavarfej, azzal jellemezve, hogy a borda (26) dőlésszöge (A) körülbelül 3°.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti csavarfej, azzal jellemezve, hogy a borda (26) dőlésszöge (A) körülbelül 5°.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti csavarfej, azzal jellemezve, hogy a borda (26) dőlésszöge (A) 3° és 6° közé esik.
6. 6. Beüthető bélyeg egy forgatható rögzítőelem, például csavar egyik végén a csavarhúzóval kapcsolódó felületek kialakítására, amely bélyegnek egy hossztengellyel rendelkező alapteste van, ezen hossztengely mentén van egy végtartománya, amely végtartomány a kialakítandó, csavarhúzóval kapcsolódó felületek alakjának lényegében megfelelő geometriai alakot meghatározó felületekkel rendelkezik, emellett legalább egy, viszonylag csekély keresztmetszeti méretekkel rendelkező hosszanti horonnyal van ellátva a végtartomány említett felületein, amely horony általában hosszanti irányban terjed ki a bélyeg hossztengelyéhez képest, így a bélyeg végtartományának a forgatható rögzítőelem anyagába történő beütésekor a végtartomány felületei alakítják ki a csavarhúzóval kapcsolódó felületek megfelelő geometriai alakját, és a hosszanti horony viszonylag kis keresztmetszeti méretű bordát képez, amely a csavarhúzóval kapcsolódó felületek legalább egyikéről áll ki, azzal jellemezve, hogy a hosszanti horonynak (168) háromszög alakú keresztmetszete van, ahol a háromszög csúcsa egy bordaélet képez, amely kapcsolódásba hozható a csavarhúzó élével, és ezen horony (168) hossztengelye a bélyeg (150) hossztengelyétől kiindulva a fém kifolyási irányában felfelé és kifelé meg van döntve adott dőlésszöggel (A) egy, a bélyeg (150) hossztengelyével párhuzamos síkhoz képest, amely dőlésszög (A) 1° és 10° közé esik, ugyanakkor a bélyeg (150) horonyhoz (168) tartozó oldalfala a bélyeg (150) hossztengelyéhez képest kifelé egy 1° és 10° közé eső függőleges számydőlésszöggel (B) van megdöntve, mimellett a horony (168) élszöge elég nagy ahhoz, hogy a horony által kialakított ferde bordán (26) keresztül vett függőleges metszetben olyan alapszög (D) adódjon a bordafelület számára, amely egyenlő a függőleges számydőlésszöggel (B) vagy annál kisebb, ahol az említett élszög egy, a horonyélre merőleges síkban van meghatározva.
7. 7. A 6. igénypont szerinti bélyeg, azzal jellemezve, hogy a horony (168) dőlésszöge (A) 1⁰ és 6° közé esik.
8. 8. A 6. igénypont szerinti bélyeg, azzal jellemezve, hogy a horony (168) dőlésszöge (A) körülbelül 3°.
9. 9. A 6. igénypont szerinti bélyeg, azzal jellemezve, hogy a horony (169) dőlésszöge (A) körülbelül 5°.
10. 10. A 6. igénypont szerinti tüske, azzal jellemezve, hogy a horony (168) dőlésszöge (A) 3° és 6° közé esik.