HU223649B1 - Kötőelem legalább két faidom és egy csomólemez összekötésére - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya kötőelem, egy lényegében rúdszerű szárral, legalábbkét faidom és legalább egy, főként a faidomok egy vagy több résébebeilleszthető, előnyösen fémből készített csomólemez összekötésére. Atalálmány lényege az, hogy a rúdszerű szár (10) legalább az egyikvégén el van látva egy fúrórésszel (11), a másik végén pedig egyszerszámkapcsolódási felülettel (12, 16) egy forgatóhajtás számára,ahol a szár (10) átmérője (D2) hosszának legalább egy vagy többrésztartományában legalábbis megközelítőleg a fúrórész (11) fúrásiátmérőjének (D1) megfelelően van méretezve, ugyanakkor a szárnak (10)a fúrórésszel (11) átellenes végén a kötőelem (1) behelyezettállapotban való tengelyirányú eltolódása ellen biztosító eszközökvannak kialakítva. ŕ

Description

A találmány tárgya kötőelem, egy lényegében rúdszerű szárral, legalább két faidom, vagyis faanyagú szerkezetrész és legalább egy, főként a faidomok egy vagy több résébe beilleszthető, előnyösen fémből készített csomólemez összekötésére.

Rács- vagy keretszerkezeteknél a felhasználásra kerülő faidomokat általában csomólemezeken keresztül kötik össze, amelyek fémből vannak készítve. A csomólemezeket a faidomok végein középen húzódó résekbe illesztik. A faidomokban és a csomólemezekben egymással összehangolt elrendezésben furatok vannak kialakítva, amelyekbe általában hengeres feszítőékeket illesztenek. Ezek a fémből készített hengeres feszítőékek rögzítik a csomólemezt az adott faidomban. Annak biztosítására, hogy a hengeres feszítőékek át tudják vinni a szabvány szerint előírt erőket a faidomok és a csomólemez között, és hogy egy minél merevebb és az összekötendő részek kölcsönös eltolódását megakadályozó kötés jöjjön létre, a furatokat mind a faidomokban, mind pedig a csomólemezben viszonylag szűk tűréssel kell egymáshoz igazítani és egymáshoz illeszkedően kiképezni.

Mivel itt két különböző anyag kerül felhasználásra, nevezetesen egyrészt fa, másrészt pedig a fémanyagú csomólemez, a furatok előállításánál különleges problémák adódnak. Általában eddig - a fúrási tűrések betarthatósága érdekében - először a faidomokban levő lyukakat fúrják ki. Ezt követően beillesztik a csomólemezt a faidomok réseibe, és csak ezután alakítják ki a csomólemezben a furatokat úgy, hogy a faidomokban már előállított furatok egyfajta fúrósablont képeznek. Ekkor egy megfelelő fúróval elkészítik a furatokat a csomólemezben is, és a hengeres feszítőéket beverik a faidomok és a csomólemez kölcsönös összekötésére. Ez a munkamódszer egyrészt nagy ráfordítást igényel, másrészt pedig ily módon nem lehet egy merev és terhelhető kötést létrehozni, mivel az illesztési pontosság nem optimális.

Ismert egy olyan eljárásmód is, amelynél először a csomólemez furatait alakítják ki. Ezt a csomólemezt használják fel azután fúrósablonként a faidomokban kialakítandó lyukak számára. Mivel ilyen esetben a csomólemez végső helyzete a fúrási folyamatban elfoglalt helyzetéhez képest tengelyirányban el van tolva, így ebből itt is pontatlanságok adódhatnak, így a mérési tűréseket nem lehet minden körülmények között betartani. Ezenfelül ez az eljárásmód is nagyon körülményes és időigényes.

Egy, a DE-C-43 15 101 számú szabadalmi leírásból ismert további eljárás szerint először a csomólemezt beillesztik a faidomban levő megfelelő résbe. Ebben a megfelelő helyzetbe hozott állapotban készítik el a fúratokat egy fúrószerkezet segítségével a faidomokon és a csomólemezen keresztül. Ennek során egyfajta lépcsős fúrót alkalmaznak, hogy figyelembe tudják venni a fúrás során a fában és a fémben jelentkező eltérő viszonyokat. A fúrat elkészítése után a hengeres feszítőékek megfelelő módon beverhetők.

Ennél az ismert megoldásnál is szükség van a fúrószerkezet egy különleges befogására, mivel itt is ügyelni kell arra, hogy a faidom megfelelő résébe bevezetett csomólemez ne mozdulhasson el.

Különösen építkezésen végzett munkáknál is adódhatnak problémák egy ilyen elrendezésnél, mivel a különösen nagy és terjedelmes szerkezeteknek az építkezésen való alkalmazása körülményes műveletekkel jár. Ehhez járul még, hogy nem mindenütt hozzáférhetők az ilyen fúrószerkezetek.

A DE-A-41 24 553 számú szabadalmi leírás alapján ismert továbbá egy kötőelem takart gerendacsatlakozásokhoz, amely kötőelem révén a pontos mérési és fúrási műveleteket igyekeznek feleslegessé tenni. A faidom és a csomólemez közötti összeköttetés létrehozásához szögeket vernek be anélkül, hogy előzetesen furatokat hoztak volna létre. Ehhez azonban a csomólemez egy egészen különleges szerkezeti felépítésére van szükség, hogy lehetővé tegye rajta keresztül a szögek áthatolását. Gondoskodni kell tehát arról, hogy a csomólemeznek az a tartománya, amelyen keresztül a szögeket át kell verni, vékony falú lemezből álljon. Ennek a speciális tartománynak a problémáihoz járul még az a veszély is, hogy a szögek elhajolnak vagy behasadások képződnek, annál is inkább, hogy az ilyen csomólemezek általában a faidomok homlokoldalain kerülnek felhasználásra.

A találmány által megoldandó feladat ezért olyan kötőelem létrehozása a bevezetőben vázolt típusból kiindulva, amellyel pontos illesztésű kötés hozható létre a faidomok és a csomólemezek között, mégpedig bármiféle faidom és csomólemez egyszerű kezelése mellett.

A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a rúdszerű szár legalább az egyik végén el van látva egy fúrórésszel, a másik végén pedig egy szerszámkapcsolódási felülettel egy forgatóhajtás számára, ahol a szár átmérője hosszának legalább egy vagy több résztartományában, legalábbis megközelítőleg a fúrórész fúrási átmérőjének megfelelően van méretezve, ugyanakkor a szárnak a fúrórésszel átellenes végén a kötőelem behelyezett állapotban való tengelyirányú eltolódása ellen biztosító eszközök vannak kialakítva.

A találmány szerinti megoldás révén egyetlen munkalépésben előállítható a furat legalábbis a csomólemezben, vagy adott esetben mind a csomólemezben, mind pedig a faidomban, mégpedig a rúdszerű kötőelem által, amely végső helyzetében ebben a furatban a csomólemez és a faidom kölcsönös összekapcsolódását eredményezi. Mivel a kötőelem így egy munkamenetben létrehozza a fúratot a csomólemezben, és egyidejűleg összeköttetést létesít ezen két rész között, így mindig egy pontosan illesztett átfedés adódik a csomólemezben és a faidomban kialakított fúratok között. Ezáltal ugyanakkor egy pontos és eltolódásmentes összeköttetés is adódik a csomólemez és a faidom között. Ennek kapcsán önmagában véve közömbös, hogy több egymással párhuzamosan behelyezhető kötőelem elrendezésénél ezek pontosan párhuzamosak egymáshoz képest, vagy egymással hegyesszöget zárnak be. Mindegyik kötőelem önmagában véve pontos illesztéssel és elrendezéssel optimális rögzítést biztosít a faidomok és a csomólemez között.

HU 223 649 Β1

A kötőelemet a csomólemez furatában és/vagy a faidomban alak- és/vagy erőzáró módon fogjuk be, tengelyirányú elmozdulás ellen biztosítva. Adott esetben éppen a fúrási folyamat során keletkező forgácsok révén hozunk létre egy járulékos belső kapcsolatot a kötőelem és a csomólemez, illetve a faidom között, így pusztán a kötőelem behajtásával egy alak- és/vagy erőzáró biztosítás jön létre a kötőelem tengelyirányú elmozdulásával szemben. Egy alak- és/vagy erőzáró, ugyanakkor elveszi thetetlen befogás céljából azonban mindazonáltal egyéb járulékos eszközök is felhasználhatók.

A találmány szerinti kötőelem felhasználásával az is lehetővé válik, hogy egy előkészített furatokkal rendelkező faidomot és egy csomólemezt egymásba toljunk, illetve egymáshoz illesszünk, ahol azután egy kötőelemet vezetünk be a faidomban előkészített furatba, amely kötőelem ezt követően a csomólemezben magától kialakítja a furatot. Ily módon lehetséges, hogy a gyártóműben már előkészített furatokat egyfajta sablonként használjuk fel a csomólemez utólagos átfúrásához. Egy ilyen eljárási folyamatnál is a csomólemezben levő fúratot maga a kötőelem hozza létre, amely egyidejűleg kölcsönös összeköttetést létesít a faidom és a csomólemez között. Ugyanígy ebben az esetben egy pontos illesztés adódik a faidomban és a csomólemezben levő furatok között, így a kötőelem a faidomot és a csomólemezt erős szorítással köti össze egymással.

A kötőelemnek a faidomon nem kell feltétlenül teljesen keresztülhatolnia. A kötőelem behajtási folyamata tehát befejezhető, mielőtt egy átmenőfúratot létrehozunk. Ezáltal a faidom egyik oldalán a kölcsönös összeköttetés módja egyáltalán nem is látható. Ezáltal az összeköttetés esztétikai okokból a faidom egyik oldalán takartan, illetve láthatatlanul kialakítható is lehet. Szilárdsági okokból egy átmenőfurat nem feltétlenül szükséges, mivel az is elegendő lenne, ha a kötőelem mindkét oldalon egy csomólemeztől kiindulva legalább egy bizonyos tartományban hatolna csak be a faidomba.

Ezen találmány szerinti intézkedések révén olyan kötőelemet hozunk létre, amely különösen alkalmas erre az egészen sajátos alkalmazási célra. Összekötő lemezek vagy hasonlók rögzítésére, amelyek faidomok felületén vannak elrendezve, mindeddig csavarokat alkalmaztak. A faanyagot felhasználó szerkezeteknél, főként pedig faidomok és csomólemezek kölcsönös rögzítésénél eddig nem került sor önfúró kötőelemek alkalmazására. Éppen ennél a fentebb vázolt konkrét megoldásnál jelent egy rúdszerű szárral és megfelelő fúrórésszel kialakított típusú kötőelem kialakítása egy jelentős előrelépést. Egy ilyen kötőelemmel a szükséges fúrat egyetlen munkamenetben előállítható. Ezenfelül így egyből egy olyan kötőelem is rendelkezésre áll, amely ebben a furatban a csomólemez és a faidom összekötésére szolgál. Ezenkívül egy ilyen kötőelemmel egy pontos és keresztirányú eltolódástól mentes kölcsönös rögzítés válik lehetővé. Egy megfelelően kiképzett fúrórésszel mind a faidomban, mind pedig a fémanyagú csomólemezben optimális módon egy szabályszerű fúrat állítható elő.

Számos úgynevezett fúrócsavar is ismeretes, például a DE-A-38 28 446 számú szabadalmi leírás alapján, amelyek egy fúróheggyel és egy menetes szárral rendelkeznek. Az ilyen fúrócsavaroknál mindig egy megfelelő hosszúságú menet van kialakítva, és mindig úgy van kiképezve, hogy a fúrási átmérő nagyobb legyen, mint a szár magátmérője a menetes tartományban. A fúrócsavarok azonban az általunk meghatározott célra általában alkalmatlanok, mivel már a fúrási folyamat során egy előtolás lépne fel a menetemelkedésnek megfelelően. Ez azonban éppen a viszonylag vastag csomólemezek átfúrásánál elképzelhetetlen.

Egy további találmány szerinti javaslat értelmében a fúrórészen és adott esetben a rúdszerű szár egy, a fúrórészhez csatlakozó szakaszán egy vagy több forgácsvezető horony van kialakítva. Az ilyen forgácsvezető hornyok révén lehetőség nyílik arra, hogy a fúrási folyamat során keletkező lemunkált anyagot megfelelően továbbítsuk és felfogjuk. Ennek kapcsán nem feltétlenül szükséges a forgácsokat eltávolítani a szabadba, hanem elegendő, ha a létrehozott forgácsokat tömörített formában a forgácsvezető hornyok fogadják be. Ennek kapcsán az is közömbös, ha egyik vagy másik fémforgács befúródik a furatfalba a faidomban, mivel ez a végső illesztés szempontjából semmiféle hátrányt nem jelent. A fúratot maga előállító kötőelem ugyanis végső helyzetében visszamarad ebben a létrehozott furatban.

Egy további lehetséges kiviteli alak értelmében előnyös, ha közvetlenül a fúrórészhez csatlakozva egy, a fúrórészhez képest csökkentett átmérőjű szakasz van kialakítva. Ezáltal a fúrórészhez közvetlenül csatlakozó tartományban egy megnövelt befogadási lehetőséget hozunk létre a fúróforgácsok számára.

A találmány egy különleges kiviteli alakjára az jellemző, hogy a rúdszerű száron a fúrórészhez képest bizonyos tengelyirányú távolsággal eltoltan egy további, az első fúrórészhez képest megnövelt fúrási átmérőjű fúrószakasz van kialakítva. Ezáltal a furat készítése és a keletkező forgácsok mennyisége két, azonos munkamenetben egymást követő fúrási folyamatra osztható el. Bizonyos vastagabb kötőelemeknél ez különösen előnyös lehet.

A keletkező fúróforgácsok számára egy különösen nagy felvevőkapacitás létrehozásához célszerű, ha egy vagy több forgácsvezető horony a rúdszerű szár hosszának legnagyobb részére vagy a teljes hosszára kiterjedően húzódik.

Egy további előnyös találmány szerinti kiviteli alak értelmében a rúdszerű szár hosszának legalább egy résztartományán egy menet vagy egy menetszerű profil van kialakítva. Ezáltal egy járulékos különleges biztosítást érünk el a kötőelem tengelyirányú eltolódása ellen, így a kötőelem a végleges behajtása után egy, a faidom tartományában esetlegesen fellépő összeszáradás esetén sem lazítható ki.

Más lehetséges találmány szerinti kiviteli alakoknál a rúdszerű szár hosszának legalább egy résztartományán felérdesített felület, recézés vagy hasonló lehet kiképezve, vagy kiemelkedések, illetve bemélyedések vannak kialakítva. Ily módon is létrehozható a kötőelem számára egy járulékos elfordulás és eltolódás elleni biztosítás, amely a végleges behajtás után

HU 223 649 Bl megakadályozza a kötőelem kilépését az általa előállított furatból.

A furat elejének optimális lezárása és a fa ebben a tartományban való megfelelő letömítése céljából előnyös, ha a rúdszerű szár fürórésztől távolabb eső vége csonka kúp szerűen kiszélesedő módon van kialakítva. Egy ilyen csonka kúp szerű kiszélesedés természetesen ahhoz is felhasználható, hogy megfelelően megnöveljük a forgatónyomatékot. Ily módon egy, a további behajtási folyamat forgatónyomatéktói függő leállítása is megvalósítható.

Egy további előnyös kiviteli alak értelmében a rúdszerű szár csökkentett átmérőjű szakaszt követő, legalábbis megközelítőleg a fúrási átmérőhöz igazodó szakaszán egy vagy több forgácsvezető horony van kialakítva. így nemcsak közvetlenül a fúrórészt követően hozunk létre egy megnövelt gyűrűteret a forgácsok befogadására, hanem még ehhez csatlakozóan is vannak forgácsvezető hornyok kialakítva, amelyek a fúrásnál keletkező anyagot képesek befogadni anélkül, hogy a forgácsvezető hornyok közvetlenül magától a fürórésztől indulnának ki. Ezáltal különleges módon biztosított az is, hogy a füróforgácsok esetleg túlzottan nagy keletkező mennyisége által a behajtandó kötőelemre ható forgatónyomaték ne növekedjen meg túlságosan.

A találmány szerinti kötőelem egy különleges felhasználási módjánál különösen előnyös, ha a szerszámkapcsolódási felület belső kapcsolódási felületként van kialakítva. Egy ilyen belső kapcsolódási felületnek nemcsak egy speciálisan kialakított belső kapcsolódási felület tekinthető, hanem egyféle csavarhúzó hasíték is. Ezáltal egyszerű módon lehetővé válik, hogy a kötőelem behajtás felőli végét is be tudjuk hajtani a faidom külső felülete alá.

A találmány keretein belül azonban az is lehetséges, hogy a szerszámkapcsolódási felület külső kapcsolódási felületként van kialakítva, ahol ilyen esetben például egy hatlapfej lehet kiképezve. Mivel ezt a külső kapcsolódási felületet főként a kötőelem besüllyesztésekor keresztmetszetét tekintve megfelelően kicsire kell kialakítani, ezért a külső kapcsolódási felületek alkalmazhatósága az átadandó forgatónyomatéktói függ.

A találmány szerinti kötőelem egy különleges kiviteli alakjánál, mégpedig főként olyan esetben, ha a kötőelem egy nagyobb átmérőjére van szükség, előnyös, ha az első fúrórészhez képest megnövelt fúrási átmérőjű további fürószakaszt egy, a további fürószakaszhoz képest csekély mértékben kisebb átmérőjű, lényegében hengeres szakasz követi. Jóllehet, ez a további fúrószakasz egy csekély mértékben nagyobb fúratot állít elő, a rákövetkező rúdszerű szár mind a csomólemezben, mind pedig a faidomban egy kitűnő illesztésben rögzítetten van befogva. Ennek ellenére biztosított az, hogy a forgatónyomaték egy esetleges nullajáték esetén se nőjjön meg túlságosan. Ezzel egy megfelelő kompenzáció van biztosítva a fúrás végrehajtásához, és a kötőelem előtolásához szükséges forgatónyomaték és a furatok közötti szükséges illesztés között.

A találmány szerinti kötőelem egy további célszerű kiviteli alakja értelmében egy vagy több forgácsvezető horony csavarvonalszerűen húzódó módon van elrendezve. Ez esetben a keletkező fúróforgácsok gyakorlatilag egy csigafúróhoz hasonlóan a csavarvonalszerűen húzódó forgácsvezető hornyokban a kötőelem behajtási vége felé mozognak. Ezáltal biztosított az, hogy a forgácsvezető hornyok a kötőelem végleges behajtásáig gyakorlatilag teljesen megtelnek fúróforgáccsal, így egy lényegében végig hengeres alakú kötőelem jön létre, amely teljes felületével felfekszik a fúratfalon.

A találmány keretein belül azonban az is elképzelhető, hogy egy vagy több forgácsvezető horony a hossztengellyel párhuzamosan húzódó módon van elrendezve. A forgácsok szállítóhatása az ilyen forgácsvezető hornyokban a kötőelem forgása ellenére gyakorlatilag már nem érvényesül, így a forgácsvezető hornyok az ilyen elrendezésnél egyedül a tengelyirányban utánnyomuló fúróforgácsok által töltődnek fel tengelyirányban.

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

A rajzon az 1. ábra két faidom csomólemezen keresztüli összeköttetését szemlélteti széthúzott ábrázolásban, ahol a felhasználandó kötőelemek is fel vannak tüntetve, a 2. ábra két faidomnak egy speciális csomólemez általi összekötését mutatja, a 3. ábra egy, az 1. ábrán is feltüntetett speciális kötőelem oldalnézete, a 4-9. ábrák két faidom és egy csomólemez közötti összeköttetés különböző lehetséges kiviteli alakjait tüntetik fel, ahol részben különféle szerkezeti kialakítású kötőelemek vannak felhasználva, míg a 10. és 11. ábra két homlokoldalával egymáshoz csatlakozó faidom összeköttetésének két lehetséges kiviteli alakját mutatja, megfelelően kialakított csomólemezekkel.

A jelen találmány tárgya tehát egy eljárás, illetve egy megfelelő 1 kötőelem legalább két 2 és 3 faidom (faanyagú szerkezetrész) összekötésére.

Az 1. ábrán bemutatott kiviteli példánál erre a célra egy 4 csomólemezt használunk fel, amely egy rá merőlegesen húzódó 5 talprésszel van ellátva. Az 5 talprész megfelelő 6 furatokkal van ellátva, amelyekbe 7 csavarok hajthatók be. A 4 csomólemezt így az 5 talprészen keresztül tompán rácsavarozhatjuk a 2 faidomra. Ezután a 3 faidom homlokoldalával, vagyis szabad végével felütköztethető a 2 faidomon. A 3 faidomban egy 8 rés van kiképezve, amelybe a 4 csomólemez betolható. Alapjában véve az is elképzelhető lenne, hogy a 4 csomólemezt kívülről felfekvő módon rendeljük hozzá a 3 faidom végéhez, azonban a jobb erőátvitel és erőelosztás szempontjából előnyösebb a 4 csomólemez lényegében központos elrendezése a 3 faidom 8 résében. A 4 csomólemeznek a 8 résbe való betolása után a 2 és 3 faidom egymáshoz képest az előirányzott helyzetbe beigazítottan van elrendezve, így már elvégezhető a 4 csomólemez és a 3 faidom egymáshoz való rögzítése. Ebből a célból 1 kötőelemeket használunk fel,

HU 223 649 Bl amelyeket a 3 faidom és a 4 csomólemez teljes anyagába bevezetünk. Az 1 kötőelem a mindenkori 9 furatot maga állítja elő a 4 csomólemezben és adott esetben a 3 faidomban is, és ezt követően azonnal olyan kötőelemként szolgál, amely a maga készítette 9 furatban végleg visszamarad. Ezzel összefüggésben az is lehetséges, hogy egy ilyen 1 kötőelem a 3 faidomon ne hatoljon át teljesen, vagyis egyik végével ne fúrja át teljesen a 3 faidomot. Ez esztétikai okokból is előnyös lehet, de abban az esetben is ésszerű, ha például az 1 kötőelemek és a találmány szerinti eljárás nedves terekben való alkalmazásánál az 1 kötőelem szénacélból levő 11 fürórészét nem ajánlatos szabaddá tenni.

Egy csekély mértékben módosított eljárás értelmében az is lehetséges, hogy a 3 faidomot már gyárilag ellássuk furatokkal, és azután egy furatokkal még el nem látott 4 csomólemezt tolunk be a 8 résbe. Az előkészített 9 furatok ebben az esetben gyakorlatilag egyfajta fúrósablont képeznek, amelyekbe az 1 kötőelemek betolhatok. Az 1 kötőelemeknek ezután már csak a 4 csomólemezben kell a furatot kialakítaniuk, és ezt követően azonnal felhasználhatók megfelelő kötőelemekként a 4 csomólemez és a 3 faidom között.

Az önfúró kötőelemek alkalmazásával legalább két faidomnak egy csomólemezen keresztüli összekötésénél jelentős előrelépés érhető el, ami nemcsak az egyszerűbb és gyorsabb szerelésben nyilvánul meg, hanem abban is jelentkezik, hogy mindegyik felhasznált kötőelem pontosan illeszkedő módon van behelyezve, így keresztirányú eltolódást lehetőség nélküli optimális erőátvitel valósítható meg. A találmány szerinti kötőelem speciális kialakítása révén az előállítandó furat átmérője pontosan összhangba hozható a kötőelem átmérőjével, így egy optimális illesztés válik lehetővé.

A találmány szerinti felhasználandó 1 kötőelem az 1-3. ábrák szerinti kiviteli alakoknál lényegében egy rúdszerű 10 szárból áll, amely az egyik végén egy 11 fúrórésszel, míg a másik végén egy belső kapcsolódási felületként kialakított 12 szerszámkapcsolódási felülettel van ellátva. A 10 szár D2 átmérője hosszának legalább egy vagy több résztartományában legalábbis megközelítőleg a 11 fúrórész Dl fúrási átmérőjének megfelelően van méretezve, és az 1 kötőelem végleges helyzetének elérésekor a 4 csomólemez tartományában és a 3 faidom ehhez közel eső tartományaiban kell elhelyezkednie. Legalább ott, ahol a 4 csomólemez és a 3 faidom közötti legnagyobb nyíróerők fellépnek, megfelelő illesztésnek kell lennie az előállított 9 furat és a 10 szár között.

Magán a 11 fúrórészen természetesen megfelelő forgácsvezető hornyok vannak kiképezve. A találmány szerinti 1 kötőelemnél, legalábbis az 1-3. ábrák szerinti kiviteli alaknál, a 10 szár 11 fúrórészhez csatlakozó szakaszán is ki van képezve egy vagy több 13 forgácsvezető horony. A 13 forgácsvezető hornyok a bemutatott kiviteli alaknál csavarvonalban húzódnak, ami különlegesen kedvező a lemunkált fúróforgácsok elvezetése szempontjából. A lemunkált anyagot ugyanis nem kell feltétlenül kivezetni a szabadba, hanem az adott körülmények között, megfelelően tömörített formában visszamaradhat magában a furatban, illetve az 1 kötőelem megfelelő bemélyedéseiben. Ebben az összefüggésben az is lehetséges, hogy egy vagy több forgácsvezető horony a hossztengellyel párhuzamosan futó módon legyen elrendezve. Ezek a forgácsvezető hornyok nem a fúrás alatti forgási folyamat során folyamatosan utánpótolt lemunkált anyaggal töltődnek fel, hanem a furatfalon megtapadó forgácsokat veszik fel, illetve a tengelyirányban hátranyomott forgácsokkal töltődnek fel.

Célszerű, ha a 13 forgácsvezető hornyok a rúdszerű 10 szár hosszának legnagyobb részére vagy a teljes hosszára kiteijednek, legalábbis azon a szakaszon, ahol a 10 szár a D2 átmérővel rendelkezik. A fúrási folyamat során keletkező forgácsoktól függően a forgácsvezető hornyok természetesen rövidebbre is kialakíthatók.

Az 1. és 3. ábrán látható kiviteli alakra az jellemző még, hogy a közvetlenül a 11 fúrórészhez csatlakozva egy 14 szakasz van kialakítva, amelynek egy, all fúrórészhez képest csökkentett D3 átmérője van. Ezen szerkezeti kialakítás révén közvetlenül a 11 fúrórészt követően egy járulékos gyűrűs tér jön létre a fúróforgácsok befogadására. A 14 szakasz D3 átmérőjének mindössze akkorának kell lennie, hogy képes legyen átvinni a szükséges forgatónyomatékot a fúrási folyamat számára. A 4 csomólemez és a 3 faidom közötti erőátvitelre azonban ennek a 14 szakasznak már nincs befolyása, mivel jóval a 8 résbe beillesztett 4 csomólemezen kívül helyezkedik el.

A csökkentett átmérőjű 14 szakasz következtében, amely all fúrórészt követi, a rúdszerű 10 szár D2 átmérővel kialakított szakasza a 11 fúrórésztől megfelelő távolságban kezdődően van kiképezve. Kifejezetten az optimális illesztés létrehozásához a 11 fúrórész Dl fúrási átmérője lényegében a 10 szár D2 átmérőjéhez van hozzáigazítva. A 10 szár D2 átmérőjű szakasza a bemutatott kiviteli alaknál a teljes hosszában el van látva csavarvonalban húzódó 13 forgácsvezető hornyokkal. Éppen egy ilyen kiviteli alaknál lehet a 14 szakasz tartományában kialakított gyűrűs tér és az ehhez csatlakozó 13 forgácsvezető hornyok által egy viszonylag nagy teret létrehozni a fúróforgácsok befogadására.

Az 1 kötőelem 11 fúrórésszel átellenes végén egy 15 menet van kialakítva, amely a fúrási folyamatban gyakorlatilag az utolsó fordulatok során kapcsolódik a létrehozott 9 fúratba. Ez a 15 menet az 1 kötőelem tengelyirányú biztosítását végzi, így az 1 kötőelem még akkor sem, ha nincs közvetlenül kitéve megfelelő nyíróerőknek, vagy ha összeszáradás lép fel a 3 faidom tartományában, tud magától kilépni az előállított 9 furatból. A 15 menet helyett más, menetszerű profilok is alkalmazhatók, ahol ennek megfelelően elképzelhető több körbefütó és egymással párhuzamosan húzódó borda kialakítása is, melyek például fűrészfog alakú keresztmetszettel vannak kiképezve. Itt egyszerűen arról van szó, hogy egy járulékos lehetőséget kell teremteni arra, hogy az 1 kötőelemet biztosítsuk annak tengelyirányában való eltolódása ellen.

Egy további kiviteli változat lehetne ebben az összefüggésben az a megoldás, ahol egy felérdesített

HU 223 649 Bl felület, recézés vagy hasonló van kiképezve, vagy pedig egyéb kiemelkedések, illetve bemélyedések vannak kialakítva. Valamennyi ilyen kiviteli alaknál meg van akadályozva a kötőelem magától való elfordulása, illetve tengelyirányú eltolódása.

Az 1. ábra szerinti és más bemutatott kiviteli alakoknál egy megfelelő 8 rés a 3 faidom teljes magasságára, illetve vastagságára kiterjedően van kiképezve. Természetesen olyan kiviteli alak is elképzelhető, amelynél ez a 8 rés a síkjában nézve nem végigmenően van kialakítva, hanem gyakorlatilag egy keresztmetszetét tekintve téglalap alakú nyílásként van a 3 faidom homlokoldalában kimunkálva, amely nyílásba azután a 4 csomólemezt betoljuk. Adott esetben a 3 faidomon csak a behelyezett 1 kötőelemek miatt ismerhető fel, hogy itt egy csomólemezzel való összekötés történt, mégpedig azért, mert a 8 rés és vele együtt a 4 csomólemez elrendezése kívülről már nem is látható.

A 2. ábrán bemutatott szerkezeti kialakításnál a 17, 18 és 19 faidomok lényegében V alakú 4 csomólemezeken keresztül vannak egymással összekötve. Ily módon egyfajta farácsszerkezet állítható elő, ahol a kölcsönös összekötéshez 4 csomólemezek és 1 kötőelemek kerülnek felhasználásra. A 18 és 19 faidomok végein itt is 8 rések vannak kialakítva, amelyekbe a 4 csomólemezek betolhatok. A 17 faidomban szintén vannak 8 rések kialakítva, amelyekbe a két, egymáshoz képest hegyesszögben beállított 4 csomólemez egyfajta gerincrésze illeszthető. Az 1 kötőelemek közvetlen felhasználásával mind a 17, 18, 19 faidomokban, mind pedig a 4 csomólemezekben 9 furatokat állítunk elő, és ezzel egyúttal egy pontos illesztésű összeköttetést hozunk létre. Természetesen egy ilyen elrendezésnél is megoldható, hogy a 9 furatokat már gyárilag előre elkészítik a 17, 18 és 19 faidomokban, így azután a találmány szerinti 1 kötőelemekkel már csak a 4 csomólemezekben kell a furatokat létrehozni. Egy ilyen kiviteli alaknál a találmány szerinti 1 kötőelem 11 fúrórészének két, egymástól bizonyos távolságra elrendezett 4 csomólemezen kell áthatolnia. Ezért azután különös jelentősége van annak, hogy a kötőelemek és a furatok pontosan összhangba legyenek hozva egymással, ami csak a jelen találmány által oldható meg, vagyis, ha a kötőelem azt a lyukat, amelyben pontosan illeszkedve gondoskodnia kell az erőátvitelről, maga fúrja ki.

A 4. ábrán gyakorlatilag egy olyan szerkezeti kialakításon keresztül vett metszet látható, ahogyan az egy

1. ábra szerinti kész összeköttetésnél fennállna. Itt látható tehát, hogy a teljes 1 kötőelem hosszát azonosra vagy rövidebbre kell választani, mint a 3 faidom vastagsága az 1 kötőelem tengelyirányában mérve. Felismerhető az is, hogy a 14 szakasz csökkentett átmérője és a 10 szárban járulékosan kialakított 13 forgács vezető hornyok révén viszonylag nagy tér adódik a fúróforgácsok befogadására. Ha az 1 kötőelemeket rövidebbre alakítanánk, akkor ügyelni kell arra, hogy a 11 fürórész addigra már átfúrja a 4 csomólemezt, mire az 1 kötőelem hátsó végén elrendezett 15 menet behatol a furatba. A 4 csomólemez átfúrása alatti nagyon csekély előtolás miatt ugyanis a 15 menet tartományában fennálló, visszatartást biztosító kapcsolat tönkremenne, mivel a faanyag a furatfal tartományában teljesen kidörzsölődne.

Az 5. ábra szerinti szerkezetkialakítás azt mutatja, hogy a 11 fúrórészhez képest bizonyos tengelyirányú távolsággal eltoltan egy további 20 fúrószakasz van kialakítva, amely a 11 fúrórészhez képest megnövelt fúrási átmérővel rendelkezik. Ezáltal az elkészítendő furat lépcsőzetesen feltúrható, amely kialakítás akkor ésszerű, ha egy nagyobb D4 átmérőjű kötőelemet kell alkalmazni. A további 20 fúrószakaszt tehát egy D4 átmérőjű rúdszerű 10 szár követi, ahol a 10 szár D4 átmérőjét csekély mértékben kisebbre lehet kialakítani, mint a további 20 fúrószakasz fúrási átmérője. Egy ilyen intézkedés azt eredményezi, hogy az 1 kötőelem és a 9 furat közötti lyuksúrlódás nem lesz túl nagy, úgyhogy a fúrási folyamat a kötőelem végső behajtásáig a forgatónyomaték túl erős megnövekedése nélkül befejezhető. A találmány keretein belül az is elképzelhető, hogy több mint két, különböző átmérőjű lépcsőt képező fúrószakasz lenne kialakítva, ami a 10 szár megfelelő D4 átmérőjétől függően lenne megvalósítva.

A 6-8. ábrákból kitűnik, hogy a kötőelemek legkülönbözőbb kiviteli változatai felhasználhatók, és hogy a csökkentett átmérőjű 14 szakaszok, 13 forgácsvezető hornyok vagy más kiviteli alakok megfelelő módon kombinálhatok egymással. A 6-8. ábrák szerinti kiviteli alakoknál újabb jellemző az, hogy a 10 szár 11 fúrórésztől távolabb eső végén egy csonka kúp alakú 21 kiszélesedés van kialakítva. Az ilyen kivitelnél a végtartományban a furatfalat még megfelelően tömörítjük is, hogy megakadályozzuk a forgácsok kirojtosodását a 3 faidom felületén. Ezeknél a kiviteli alakoknál is ki van alakítva egy 12 szerszámkapcsolódási felület egy belső kapcsolódási felület formájában, ahol egy ilyen belső kapcsolódási felület egyfajta csavarhúzó hasítékként is kialakítható.

A 9. ábra szerinti kiviteli alaknak egy külső kapcsolódási felület formájában kialakított 16 szerszámkapcsolódási felülete van, ahol természetesen ügyelni kell arra, hogy egy megfelelő forgatónyomatékot kell átadni, és hogy a 16 szerszámkapcsolódási felülettel ellátott szabad véget is süllyesztetten kell elhelyezni a 3 faidomban. Ezért itt szintén egy adott szerszámhoz való megfelelő hozzáigazítást kell végezni.

A 9. ábra ezenkívül az 1 kötőelem egy olyan kiviteli alakját mutatja, amely a felületén egy vagy több 22 kiemelkedéssel rendelkezik. Itt elképzelhető olyan megoldás, hogy ezek a 22 kiemelkedések az 1 kötőelem végleges behajtása után a 3 faidom vagy a 4 csomólemez tartományában kerülnek a helyükre. Egy ilyen elrendezés esetén is fennáll az elfordulás és eltolódás elleni biztosítás.

A 10. és 11. ábra szerinti kiviteli alakok azt mutatják, hogy egy 4 csomólemezzel nemcsak derékszögben egymáshoz illeszkedő, vagy rácsszerkezethez hasonlóan kapcsolódó faidomokat lehet egymással összekötni, hanem homlokoldalaikkal tompán egymáshoz illeszkedő 23, 24 faidomokat is. Ilyen esetben egy 25 keresztlemezről egymással ellenkező irányokban kiálló két 4 csomólemezt alkalmazunk, amelyek a 23, 24 fa6

HU 223 649 Β1 idomok végein kialakított megfelelő résekbe nyúlnak be. Ennél a megoldási változatnál az is lehetséges, hogy a két 23, 24 faidom, amint az a 11. ábrán látható, tompaszögben csatlakozik egymáshoz, miáltal adott az a lehetőség is, hogy a 4 csomólemezek megfelelő szögben legyenek egymáshoz, illetve a közbenső 25 keresztlemezhez képest elrendezve. Itt az összeköttetés szintén olyan találmány szerinti 1 kötőelemek által valósul meg, amelyek átfúrják a 23, 24 faidomokat és a 4 csomólemezeket, majd maguk hozzák létre az összeköttetést.

Az előző leírásban egy belső, illetve külső kapcsolódási felület formájában kialakított 12, illetve 16 szerszámkapcsolódási felületről beszéltünk. A találmány keretein belül mindazonáltal elképzelhető lenne, hogy a találmány szerinti 1 kötőelemet egy csavarhoz hasonló módon olyan fejjel lássuk el, amely egy megfelelő belső vagy külső kapcsolódási felülettel lenne ellátva. Egy ilyen szerkezeti kialakításnál azonban figyelembe kell venni, hogy a kötőelem a behajtási oldal felől aligha lehet teljesen besüllyeszthető, minthogy a fej bizonyos mértékben túlterjed a 10 szár átmérőjén.

Az 1 kötőelem előállítható például rozsdamentes anyagból is, ahol a fúrószakaszt ebben az esetben a szükséges fúrási folyamathoz edzhetővé kell tenni. Az is lehetséges, hogy a kötőelemhez hozzáhegesszünk egy fúrórészt, vagy egy megfelelő, például szénacélból készített fúrólapkát alkalmazzunk.

Az előző leírásban többek között abból indultunk ki, hogy egy fémanyagú csomólemezt, például acélvagy alumíniumanyagú csomólemezt használunk fel. Az anyag megfelelő szilárdsága esetén az is elképzelhető azonban, hogy műanyag csomólemezt alkalmazzunk. A találmány szerinti eljárás és kötőelem természetesen egy ilyen szerkezeti kialakítás esetén is alkalmazható.

Claims (14)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kötőelem, egy lényegében rúdszerű szárral, legalább két faidom és legalább egy, a faidomok egy vagy több résébe beilleszthető, fémből készített csomólemez összekötésére, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű szár (10) legalább az egyik végén el van látva egy, a csomólemezben és a faidomokban furatot képező fúrórésszel (11) , a másik végén pedig egy szerszámkapcsolódási felülettel (12, 16) egy forgatóhajtás számára, ahol a szár (10) átmérője (D2) hosszának legalább egy vagy több résztartományában, legalábbis megközelítőleg a fúrórész (11) fúrási átmérőjének (Dl) megfelelően van méretezve, ugyanakkor a szárnak (10) a fúrórésszel (11) átellenes végén a kötőelem (1) behelyezett állapotban való tengelyirányú eltolódása ellen biztosító eszközök vannak kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a fúrórészen (11) és adott esetben a rúdszerű szár (10) egy, a fúrórészhez (11) csatlakozó szakaszán egy vagy több forgács vezető horony (13) van kialakítva.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy közvetlenül a fúrórészhez (11) csatlakozva egy, a fúrórészhez (11) képest csökkentett átmérőjű (D3) szakasz (14) van kialakítva.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű száron (10) a fúrórészhez (11) képest bizonyos tengelyirányú távolsággal eltoltan egy további, az első fúrórészhez (11) képest megnövelt fúrási átmérőjű fúrószakasz (20) van kialakítva.
5. 5. A 2. igénypont szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy egy vagy több forgácsvezető horony (13) a rúdszerű szár (10) hosszának legnagyobb részére vagy a teljes hosszára kiterjedően húzódik.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű szár (10) hosszának legalább egy résztartományán egy menet (15) vagy egy menetszerű profil van kialakítva.
7. 7. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű szár (10) hosszának legalább egy résztartományán felérdesített felület, recézés vagy hasonló van kiképezve, vagy kiemelkedések, illetve bemélyedések vannak kialakítva.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű szár (10) fúrórésztől (11) távolabb eső vége csonkakúp-szerűen kiszélesedő módon van kialakítva.
9. 9. A 3. igénypont szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a rúdszerű szár (10) csökkentett átmérőjű (D3) szakaszt (14) követő, legalábbis megközelítőleg a fúrási átmérőhöz (Dl) igazodó szakaszán egy vagy több forgácsvezető horony (13) van kialakítva.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a szerszámkapcsolódási felület (12) belső kapcsolódási felületként van kialakítva.
11. 11. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy a szerszámkapcsolódási felület (16) külső kapcsolódási felületként van kialakítva.
12. 12. A 4. igénypont szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy az első fúrórészhez (11) képest megnövelt fúrási átmérőjű további fúrószakaszt (20) egy, a további fúrószakaszhoz (20) képest csekély mértékben kisebb átmérőjű (D4), lényegében hengeres szakasz követi.
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy egy vagy több forgácsvezető horony (13) csavarvonalszerűen húzódó módon van elrendezve.
14. 14. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti kötőelem, azzal jellemezve, hogy egy vagy több forgácsvezető horony (13) a hossztengellyel párhuzamosan húzódó módon van elrendezve.