PL183734B1 - Wspornik montażowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wspornik montażowy dla wsuwanych na szynach, prowadzących płyt okablowanych, z dwiema równoległymi ścianami bocznymi i co najmniej czterema, przebiegającymi równolegle, szynami modułowymi, do których mocowane są szyny prowadzące. Szyny modułowe mają na stronach czołowych po jednym otworze cylindrycznym dla śruby mocującej, podczas gdy ściany boczne są zaopatrzone w otwory mocujące dla śrub mocujących i w występy do nakładania szyn modułowych.

Jest zrozumiałe, że zwłaszcza do zastosowań w elektronice, w których stosowane są wielobiegunowe złącza wtykowe o najmniejszych wymiarach, dokładne prowadzenie płyt okablowanych w szynach prowadzących wspornika montażowego jest konieczne. Dokładne wykonanie szyn prowadzących zależy jednak decydująco od dokładnego, zwłaszcza pionowego pozycjonowania szyn modułowych przy ścianach bocznych wspornika montażowego.

Znane jest wyposażenie ścian bocznych wspornika montażowego w występy skierowane do wewnątrz, które są usytuowane w określonym odstępie ponad i poniżej otworów mocujących dla szyn modułowych. Te występy funkcjonuj ąjako pomoc pozycjonująca przy mocowaniu szyn modułowych do ścian bocznych, gdzie szyny modułowe są nakładane na występy i następnie śruby mocujące zostają wprowadzone przez otwory mocujące ścian bocznych w przewidziane do tego celu cylindryczne otwory szyn modułowych.

Z przyczyn techniczno-wykonawczych otwory mocujące w ścianach bocznych mają wyraźnie większą średnicę wewnętrzną względem średnicy zewnętrznej śrub mocujących,

183 734 tak, że możliwe jest przesunięcie szyn modułowych poprzecznie do osi śruby, również ze znajdującą się w otworze mocującym śrubą mocującą.

Wynikają stąd jednak problemy, ponieważ za każdym razem, pozostawione jest kwalifikacjom zawodowym montera to, czy szyny modułowe rzeczywiście przylegają do występów. Ponadto szyny modułowe mają skłonność przy dociąganiu śrub mocujących, do kręcenia się razem z nimi.

W wyniku tego, wąskie tolerancje montażowe dla pozycjonowania szyn prowadzących, wymagane dla różnorodnych zastosowań, zgodnie z opisanym stanem techniki, mogą nie być osiągane lub być osiągane z nieproporcjonalnie wielkim nakładem kwalifikacji zawodowych.

Dla osiągnięcia przymusowego dolegania szyn modułowych do występów przy dociąganiu śrub mocujących, zostało oprócz tego zaproponowane zaopatrzenie otworów mocujących w ścianach bocznych, od strony zewnętrznej w pogłębienie i zastosowanie jako śrub mocujących śrub z łbem wpuszczanym.

Ten sposób postępowania przynosi jednak również problemy, ponieważ również tu wewnętrzna średnica otworów mocujących jest większa od zewnętrznej średnicy trzpienia gwintowanego śrub mocujących, tak, że łeb wpuszczany śruby mocującej, przy dolegającej do występu szynie modułowej, nie jest ze wszystkich stron osadzony w pogłębieniu otworu mocującego, ale jedynie w jego górnym odcinku. Siłowe połączenie pomiędzy śrubami mocującymi i ścianą boczną jest dlatego niezadowalające i pozwala na obawy, że w dłuższych przedziałach czasowych wystąpią objawy zmęczenia. Dlatego pogłębienie otworów mocujących w ścianach bocznych jest kosztowne z punktu widzenia techniczno wykonawczego.

Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie wspornika montażowego, który zawiera nowego rodzaju połączenie śrubowe pomiędzy nośnikami modułów i ścianami bocznymi. To połączenie śrubowe powinno umożliwiać w prosty sposób utrzymywanie wąskich tolerancji montażowych, przy czym, co więcej, powinno przenosić wysokie obciążenia i mieć długą stabilność w czasie.

Zgodnie z wynalazkiem, we wsporniku montażowym wymienionego na wstępie rodzaju, śruby mocujące składają się z łba śruby z płaską powierzchnią przylegania, z cylindrycznego w zasadzie trzpienia gwintowanego, jak również z usytuowanego pomiędzy łbem śruby i trzpieniem gwintowanym, zwężającego się ku trzpieniowi gwintowanemu odcinka pośredniego a cylindryczne otwory w szynach modułowych jak również otwory mocujące i występy na ścianach bocznych są tak usytuowane, że odcinek pośredni przy dociąganiu śruby mocującej dochodzi do oparcia na zewnętrznej krawędzi otworu mocującego i w ten sposób dociska odpowiednią szynę modułową do należącego do niej występu.

Ostateczne połączenie siłowe pomiędzy śrubą mocującą i przynależną ścianą boczną powstaje przez to, że powierzchnia przylegania łba śruby przy dociąganiu śruby mocującej dochodzi do zewnętrznej strony ściany bocznej. Połączenie siłowe działa więc ze wszystkich stron wokół otworu mocującego. Wynalazek łączy więc dlatego zalety połączenia śrubowego ze śrubą z łbem cylindrycznym z zaletami połączenia śrubowego ze śrubą z łbem wpuszczanym, przy czym wady każdego z nich zostały wyeliminowane. Poza tym, pozostaje składowa siły, która stale dociska szynę modułową do występu, tak, że nie należy się obawiać obracania się szyny modułowej przy końcowym dociąganiu śruby mocującej.

Szczególne zalety powstają wtedy, kiedy materiały z których wykonano śruby mocujące i ściany boczne są tak do siebie dopasowane, że przy wkręcaniu śruby mocującej, wtedy, kiedy szyna modułowa dolega już do przynależnego występu i należący do śruby odcinek pośredni dochodzi do oparcia na zewnętrznej krawędzi otworu mocującego, następuje nieodwracalne odkształcenie zewnętrznej krawędzi otworu mocującego. Ponieważ najpierw, przy wkręcaniu, z powodu dochodzącego do tej krawędzi odcinka pośredniego, śruba mocująca i z nią szyna modułowa przesuwają się do występu. To przesunięcie kończy się, kiedy szyna modułowa dojdzie do położenia przylegania do występu. Przez dalsze wkręcanie śruby mocującej odkształca się zewnętrzna krawędź otworu mocującego, tak, że powierzchnia stykowa pomiędzy śrubą mocującą i wewnętrzną stroną otworu mocującego powiększa się. Przy tym, składowa siły działa na szynę modułową w kierunku występu. Kiedy w końcu powierzchnia przylegania łba śruby oprze się na stronie zewnętrznej ściany bocznej, następuje nagły wzrost

183 734 momentu obrotowego wkręcania i powstaje połączenie siłowe pomiędzy szyną modułową i ścianą boczną, przy czym powierzchnią przenoszenia siły jest nie tylko odkształcona strona wewnętrzna otworu mocującego ale przede wszystkim powierzchnia stykowa otaczająca otwór mocujący, pomiędzy ścianą boczną i łbem śruby.

Dla styku elektrycznego pomiędzy szynami modułowymi i ścianami bocznymi wspornika montażowego, korzystnie, śruby mocujące mają na powierzchni przylegania łba pewną ilość pazurów stykowych, które przy dociąganiu śruby przechodzą przez warstwę tlenków na ścianie bocznej. Te pazury stykowe są korzystnie ukształtowane jako trójkątne piramidy usytuowane w postaci grotów.

Korzystnie, stożkowy odcinek pośredni ma kąt pochylenia wynoszący około 60 stopni.

Wynalazek w przykładzie wykonania został bliżej opisany w oparciu o załączony rysunek, na którym na fig. 1 pokazano schematycznie, perspektywiczne przedstawienie wspornika montażowego, na fig. 2a - schematycznie, zamocowanie szyny modułowej do ściany bocznej według stanu techniki, na fig. 2b - schematycznie, zamocowanie szyny modułowej do ściany bocznej według innego stanu techniki, na fig. 2c - schematycznie zamocowanie szyny modułowej do ściany bocznej według wynalazku, na fig. 3 -śrubę mocującą według wynalazku, na fig. 4 widok w kierunku A na fig. 3.

Wspornik montażowy 1 przedstawiony na fig 1 jest przeznaczony dla wielkiej liczby wsuwanych płyt okablowanych 2, które są wyposażone w elementy elektryczne i elektroniczne (nie przedstawione). Wspornik montażowy 1 jest w zasadzie złożony z dwóch prostokątnych, równoległych ścian bocznych 3 jak również z czterech, biegnących równolegle szyn modułowych 4.

Cztery szyny modułowe 4 wykonane z ciągnionego aluminium łączą obie ściany boczne 3. Obie dolne szyny modułowe 4 jak również obie górne szyny modułowe 4 mają zamocowane górną lub dolną szynę prowadzącą 5. Te szyny prowadzące 5 są za pomocą sprężynujących elementów zaciskowych zamocowane poprzecznie do szyn modułowych 4. Elementy zaciskowe są zatrzaśnięte w podłużnych otworach 1, w które szyny modułowe 4 są zaopatrzone w równych odległościach. Każda, wykonana jako wypraska z tworzywa sztucznego, szyna prowadząca 5 ma rowek prowadzący 7 dla płyt okablowanych 2.

Szyny modułowe 4 są zamocowane za pomocą śrub mocujących 8 do ścian bocznych 3. Śruby mocujące 8 przechodzą na wylot przez odpowiadające otwory mocujące 9 w ścianach bocznych i są wkręcone w cylindryczne otwory 10 w szynach modułowych 4.

Figura 2 pokazuje szczegółowo połączenie szyn modułowych 4 ze ścianami bocznymi 3 za pomocą śrub mocujących, przy czym fig. 2a i 2b zaczerpnięte zostały ze stanu techniki a fig. 2c pokazuje technikę połączenia zgodnie z wynalazkiem.

Figura 2a odpowiada ogólnie zwykłemu stanowi techniki, w którym śruba mocująca 8, której łeb jest cylindryczny, przechodząca na wylot przez otwór mocujący 9 w ścianie bocznej 3 wkręcona jest w cylindryczny otwór 10 w szynie modułowej 4. Cylindryczny trzpień gwintowany 12 śruby mocującej ciągnie się dalej cylindrycznie aż do powierzchni przylegania 13 łba śruby 11. Zewnętrzna średnica trzpienia gwintowanego 12 z powodów wykonawczych jest mniejsza od średnicy wewnętrznej otworu mocującego 9, tak, że oś rzeczywista 14 śruby mocującej 8, zwłaszcza w kierunkach, które opisane są za pomocą strzałki oznaczonej odnośnikiem 15, może być przesunięta. Aby osiągnąć szczególnie pionowe, dokładne pozycjonowanie szyny modułowej 4 przy ścianie bocznej 3, dolna krawędź 16 szyny modułowej 4 musi opierać się na przewidzianym do tego celu występie 17. Monter wspornika montażowego 1 musi dlatego, przy dociąganiu śruby mocującej uważać, aby oś rzeczywista 14 pokrywała się z osią żądaną 18. Jednocześnie szyna mocująca 4 nie może się obracać razem ze śrubą pod wpływem momentu obrotowego przyłożonego do śruby mocującej 8.

Figura 2b pokazuje sporadycznie spotykane w stanie techniki wykonanie mocowania szyny modułowej 4 do ściany bocznej 3. Śruba mocująca 8 jest tu wykonana jako śruba z łbem wpuszczanym, której cylindryczny trzpień gwintowany 12 znowu przechodząc poprzez otwór mocujący w ścianie bocznej 3 na wylot, jest wkręcony w cylindryczny otwór 10 w szynie modułowej 4. Do przyjęcia łba 11 śruby mocującej 8 otwór mocujący 9 musi być zaopatrzony w pogłębienie. Tu również dolna krawędź 16 szyny modułowej 4 musi opierać się

183 734 na występie 17 ściany bocznej 3, w celu zagwarantowania dokładnego wyrównania szyny modułowej 4. Zgodnie z przedstawionym tu stanem techniki powstaje tu, oczywiście, przy wkręcaniu śruby mocującej 8, w wyniku współpracy łba śruby 11 z pogłębieniem otworu mocującego 9, przymusowe prowadzenie szyny modułowej 4, która wykonuje przymusowo ruch w kierunku strzałki 15 aż dojdzie do oparcia szyny na występie 17. Monter nośnika podzespołów 1 nie musi dlatego specjalnie kierować uwagi na to, aby oś rzeczywista 1 pokrywała się z osią żądaną 18.

Jak jednak wyraźnie pokazuje fig. 2b, przez zastosowanie śruby z łbem wpuszczanym i przez pogłębienie otworu mocującego 9, powierzchnia przenoszenia sił pomiędzy szyną modułową 4 i ścianą boczną 3 ograniczona jest do górnej części powierzchni przylegania 13 łba śruby 11. W większości przypadków powierzchnia przylegania 13 dotyka pogłębienia otworu mocującego 9 tylko na małym obszarze kątowym jego obwodu. To zmniejsza znacznie stabilność i obciążalność przedstawionego połączenia.

Figura 2c pokazuje zgodne z wynalazkiem połączenie pomiędzy szyną modułową 4 i ścianą boczną 3 za pomocą specjalnie ukształtowanej śruby mocującej 8. Śruba mocująca 8 składa się z cylindrycznego łba 11, i przyłączonego do niego, zwężającego się ku cylindrycznemu trzpieniowi gwintowanemu 12 odcinka pośredniego 19. Otwór mocujący 9 w ścianie bocznej jest cylindryczny, przy czym jego średnica wewnętrzna znowu jest większa, od średnicy zewnętrznej trzpienia gwintowanego 12.

Śruba mocująca 8 najpierw jest wkręcona wzdłuż osi rzeczywistej 14 w otwór cylindryczny 10 szyny modułowej 4, bez większego oporu. Jak tylko odcinek pośredni 19 dochodzi do oparcia o wewnętrzną krawędź otworu mocującego 9, powstaje przymusowy ruch szyny modułowej 4 w kierunku strzałki 15. Kiedy dolna krawędź 16 szyny modułowej 4 opiera się na występie 17 i oś rzeczywista 14 zgodna jest z osią zadaną 18, skokowo wzrasta moment obrotowy wkręcania dla śruby mocującej 8. Powierzchnia przylegania 13 łba 11, w tym momencie nie opiera się jeszcze na zewnętrznej stronie ściany bocznej 3: śrubę mocującą 8 można jeszcze trochę obrócić. Przy tym ruchu obrotowym krawędź wewnętrzna otworu mocującego 9 zostaje w obszarze odkształcania nieodwracalnie odkształcona, przez co powierzchnia łącząca pomiędzy wewnętrzną stroną otworu mocującego 9 i zewnętrzną stroną odcinka pośredniego 19 jest powiększona. Ten przebieg jest kontynuowany, aż powierzchnia przylegania 13 łba 11 będzie dolegała ze wszystkich stron do całego obszaru położonego wokół otworu mocującego 9 i aż powstanie trwałe zamknięcie siłowe pomiędzy szyną modułową 4 i ścianą boczną 3. Również po ostatecznym dociągnięciu śruby mocującej 8 pozostaje składowa siły działająca na szynę modułową 4 w kierunku strzałki 15, tak, że pozostaje zagwarantowane dokładne wyrównanie szyny modułowej 4 również przy większym obciążeniu, jak na przykład większym ciężarze wsuniętych płyt okablowanych 2 i/lub wibracjach i ruchach drgających.

Figura 3 pokazuje wykonaną zgodnie z wynalazkiem śrubę mocującą 8 w skali. Półokrągły, w swym podstawowym kształcie cylindryczny łeb 11 śruby jest połączony z cylindrycznym trzpieniem gwintowanym 12 poprzez stożkowy odcinek pośredni 19. Powierzchnia przylegania 13 łba 11 ma wykonane jako trójkątne piramidy, usytuowane w postaci grotów, pazury stykowe 21, aby umożliwić zapewnienie styku śruby mocującej 8 ze ścianą boczną 3 również na wylot poprzez warstwę tlenków.

Figura 4 pokazuje śrubę mocującą 8 z fig. 3 w widoku z kierunku A. Obok trzpienia gwintowanego 12, odcinka pośredniego 19 i powierzchni przylegania 13 śruby mocującej 8 jest wyraźnie widoczne, że wszystkie cztery pazury stykowe 21 są rozmieszczone co 90 stopni na powierzchni przylegania 13. Wykonanie pazurów stykowych w formie grotów ma wreszcie korzystny efekt uboczny taki, że śruba mocująca 8 przy wibracjach i ruchach wibracyjnych nie luzuje się tak łatwo.

183 734

Fig. 2c

183 734

183 734

9 β Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wspornik montażowy dla wsuwanych na szynach prowadzących płyt okablowanych, z dwiema równoległymi ścianami bocznymi i co najmniej czterema przebiegającymi równolegle szynami modułowymi, do których mocowane są szyny prowadzące, przy czym szyny modułowe na swoich stronach czołowych mają po jednym cylindrycznym otworze dla śruby mocującej, podczas gdy ściany boczne zaopatrzone są w otwory mocujące dla śrub mocujących i w występy dla oparcia na nich szyn modułowych, znamienny tym, że śruby mocujące (8) składają się z łba śruby (11) z płaską powierzchnią, przylegania (13), z cylindrycznego w zasadzie trzpienia gwintowanego (12) jak również z usytuowanego pomiędzy łbem śruby (11) i trzpieniem gwintowanym (12), zwężającego się ku trzpieniowi gwintowanemu (12), odcinka pośredniego (19) i że cylindryczne otwory (10) w szynach modułowych (4) jak również otwory mocujące (9) i występy (17) na ścianach bocznych (3) są tak usytuowane, że odcinek pośredni (19) przy dociąganiu śruby mocującej (8) dochodzi do oparcia na zewnętrznej krawędzi otworu mocującego (9) i w ten sposób dociska odpowiednią szynę modułową do należącego do niej występu (17).
2. 2. Nośnik podzespołów, według zastrz. 1, znamienny tym, że śruby mocujące (8) i ściany boczne (3) są takie, że przy dociąganiu śruby mocującej (8), dzięki jej odcinkowi pośredniemu (19) występuje nieodwracalne odkształcenie krawędzi zewnętrznej przynależnego otworu mocującego (9).
3. 3. Wspornik montażowy, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powierzchnie przylegania (13) łbów śrub (11) posiadają pewną ilość pazurów stykowych (21) do stykania się z śrub mocujących (8) ze ścianami bocznymi (3).
4. 4. Wspornik montażowy, według zastrz. 3, znamienny tym, że pazury stykowe (21) są ukształtowane jako trójkątne piramidy, usytuowane w postaci grotów.
5. 5. Wspornik montażowy, według zastrz. 1, znamienny tym, że odcinki pośrednie (19) śrub mocujących (8) mają kąt pochylenia około 60 stopni.