SE526762C2 - Han/hon-koppling uppvisande presspassning mellan delarna - Google Patents

Description

2 6 7 6 2 2 . f; 211.. ':== cipen som STS-principen (Single Tube System), där spåntransporten sker genom verktyget och ett till detta kopplat borrör.

UPPFINNINGENS BAKGRUND OCH TIDIGARE TEKNIK Borrar för långhålsborrning innefattar vanligen ett skärförsett borr- verktyg och ett till detta kopplat borrör, som förbinder bon-verktyget med en borrmaskin och även har till uppgift att leda bort bearbetat material från borrverktyget.

Vanligen är borrverktyget och borröret kopplade till varandra med ett gängförband, varvid en gängförsedd ände av borröret är påskruvad på en likaledes gängförsedd del av borrverktyget. Det bildade gängför- bandet har som primär uppgift att ta upp axiella, men även radiella krafter mellan borrverktyget och borröret.

Dessutom bildar ett eller flera områden vid sidan om nämnda gängor ett presspassningsförband mellan borrverktyget och borröret. Sådana områden är bildade av en icke gängförsedd ytterperiferi med církulärt tvärsnitt hos den ena av nämnda kroppar och en motsvarande icke gängförsedd innerperiferi hos den andra kroppen, varvid kroppen med den del som bildar hanelement är överstor relativt den kropp som bildar honelementet, för bildandet av presspassningsförbandet då delarna skruvas ihop. Presspassningsförbandet har som primär uppgift att ta upp radiella krafter mellan borrverktyg och borrör, det vill säga att förhindra att verktyget snedställs relativt borröret vid an- vändning.

I samband med hopskruvning, i synnerhet upprepad sådan, av borr- verktyget och borröret finns det en risk för att borröret eller borr- verktyget förstörs på grund av de presspassningskrafter som uppstår 526 762 ß ';== u n nano mellan dessa och därmed de spänningar som genereras i borröret och borrverktyget i nämnda presspassningsområde eller -områden.

Dessutom kommer den kraft som fordras för att skruva ihop borr- verktyget och borröret i vissa fall att vara avsevärda, beroende av godstjocklekar, material och övermått hos den överstora delen, alter- nativt undennättet hos en understor del.

SYFTET MED UPPFINNINGEN Ett primärt syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhanda- hålla en anordning av det inledningsvis nämnda slaget, hos vilken de roterbara kroppar som inbördes bildar ett förband hos anordningen har sådan form att plastisk, bestående deformation eller sprickupp- komst minskas eller förhindras helt hos en eller bägge av dessa i det område där presspassning förekommer i syfte att styra eller låsa kropparna i radiell riktning relativt varandra. Förbandet ska ändå tillhandahålla god stabilitet mot snedställning av den första kroppen relativt den andra kroppen på grund av under drift resulterande radialkrafter.

Ett sekundärt syfte är att tillhandahålla en anordning av det inled- ningsvis nämnda slaget, varvid de roterbara kroppar som inbördes bildar ett förband har sådan form att reducerade krafter erfordras för åstadkommande av presspassning mellan dessa fór inbördes radiell låsning eller styrning.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen uppnås med en anordning av det inled- ningsvis nämnda slaget, vilken är kännetecknad av att, i nämnda ytterperiferi- och innerperiferiområden, ytterperiferin hos hanele- mentet och/ eller innerperiferin hos honelementet uppvisar en orund- het, sådan att presspassning enbart föreligger utmed två eller flera i förväg fastställda områden, vilka är separerade från varandra i han- och honelementens perifeririktning sett. Orundheten kan bestå i att hanelementet har en ytterperiferi med en radie som växlande i perife- ririktningen är större och mindre än radien hos honelementets inner- periferi. Alternativt är det honelementets innerradie som varierar ut- med perifeririktnirigen och som omväxlande är större och mindre än hanelementets ytterradie. Med perifeririktning avses i denna beskriv- ning en riktning tvärs rotationsaxelriktningen, utmed kroppens peri- feri.

Det är att föredra att endast den ena av den första kroppen och den andra kroppen uppvisar nämnda orundhet. När hanelementet skru- vas in i honelementet kommer kontakten mellan de bägge elementen i de ornråden där presspassing förekommer endast att vara partiell och därvid lokaliserad till de områden där hanelementets ytterperi- feriradie är större än honelementets innerperiferiradie. I de områden som i perifeririktningen ligger mellan och separerar dessa kontakt- områden är hanelementets ytterperiferiradie mindre än eller, som allra mest, lika med honelementets innerperiferiradie. Material som deformeras hos något av eller bägge elementen i kontaktområdena kommer därvid att kunna expandera eller ”flyta” in i dessa mellan- områden. Därigenom undviks icke önskad plastisk deformation, eller åtminstone uppkomst av så stora spänningar i materialet att sprickor initieras eller växer till.

Som en följd av de reducerade presspassningskrafterna kommer dessutom mindre kraft att erfordras för hopkopplingen av de första och andra kropparna. 526 762 5 s,"--°;= ="-=::__ °j:= Föredragna utföringsexempel på anordningen som bidrar till att syf- tena med uppfinningen uppnås år definierade i de osjälvständiga kraven 2-8.

Uppfinningen avser dessutom en roterbar kropp enligt ingressen till patentkravet 9, vilken är kännetecknad av att nämnda ytterperiferi- område hos hanelementet i perifeririktningen sett är uppdelat i två eller flera i förväg fastställda områden, för vilka radien från kroppens centrurnaxel är större än för däremellan liggande områden. Före- dragna utföringsexempel på denna kropp, som bidrar till att syftena med uppfinningen uppnås, år definierade av kraven 10-15.

Uppfinningen avser också en roterbar kropp enligt ingressen till patentkravet 16, vilken år kännetecknad av att nämnda innerperi- feriområde hos honelementet är uppdelat i två eller flera i förväg fast- ställda områden, för vilka radien från kroppens centrumaxel är mindre än för övriga, däremellan liggande områden. Föredragna utföringsexempel på denna kropp som bidrar till att syftena med uppfinningen uppnås år definierade i de osjålvståndiga kraven 17-20.

Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande, detaljerade beskrivningen av ett föredraget utföringsexempel och de bifogade ritningarna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ett föredraget utföringsexempel på uppfinningen ska nu beskrivas i exemplifierande syfte med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: Cm PJ Ö\ \'I CA I\J o! :en I 0 00 nl I! I: I own! 0 o I 0 n u o h 0 u I l n I u o 0:0 :nn- I 1:00; non: i I i c i o 0 Q o I o OQIO O! IQ 000 l Fig. 1 är en delvis skuren vy av en första roterbar kropp och en andra roterbar kropp enligt ett utföringsexempel på uppfinningen, åtskilda från varandra, Fig. 2 är en vy motsvarande den i fig. 1, men med den första kroppen införd i den andra kroppen.

Fig. 3 är ett tvärsnitt av ett utföringsexempel på den första roterbara kroppen, med en orundhet visad i överdriven skala, Fig. 4 är ett tvärsnitt som visar kroppen enligt ñg. 3 införd i en andra kropp i ett presspassningsområde, Fig. 5 är ett tvärsnitt som visar ett utföríngsexempel på en andra kropp enligt uppfinningen, med en orundhet hos dettas innerperiferi visad i överdriven skala, och Fig. 6 är ett tvärsnitt som visar den andra kroppen enligt fig. 5 då den omger en första kropp i ett presspassningsområde.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I fig. 1 och 2 visas en första kropp 1, vilken bildar ett verktyg för roterande bearbetning av ett arbetsstycke, som skulle kunna vara av vilket material som helst men som typiskt innefattar ett arbetsstycke av metall (icke visat). Verktyget 1 är i sin ena ände försett med skär 2 för nämnda bearbetning. Verktyget 1 och skären 2 är anordnade för borrning. I synnerhet är verktyget 1 och skären 2 anpassade för borrning av metall, varvid skären 2 är anordnade asymmetriskt med hänsyn till verktygets rotationsaxel, så att märkbara radialkrafter uppstår hos verktyget 1 i samband med borrning. 2 5 7 Ö 2 7 ="s°'I= . I? l fig. 1 och 2 visas också en andra kropp 3, vilken innefattar ett rör som ägnat att kopplas till den första kroppen 1 i sin ena ände och till en roterande maskin, här en borrmaskin, i sin andra ände.

Den första kroppen 1 är i detta fall rörformig utmed en del av sin längd och innefattar en gänga 4, här en hangänga, på en del av sin ytterperiferi. Den andra kroppen 3 innefattar en motsvarande gänga , en hongänga, utmed ett parti av sin innerperiferi. Den första kroppen 1 definierar ett hanelement 6 och den andra kroppen 3 defi- nierar ett honelement 7. Hanelementet 6 innefattar nämnda gänga 4 foch är anpassat att skruvas in i honelementet 7 för att bilda ett gängförband genom gängomas 4 och 5 samverkan. De första och andra kropparna 1, 3 har därmed gemensam rotationsaxel och bildar tillsammans en anordning eller åtminstone en del av en anordning för skärande bearbetning enligt uppfinningen.

På den ena sidan om det gängförsedda partiet av ytterperiferin är den första kroppens 1 hanelement försett med ett ytterperiferiområde 8 som är dimensionerat för att med presspassning gripa in i, eller kon- taktera, motsvarande innerperiferiområden 9 hos den andra krop- pens 3 honelement 7 när hanelementets 6 gänga 4 griper in i och lig- ger mitt för honelementets 7 gänga 5. Det är även tänkbart att hanelementet 6 och honelementet 7 innefattar periferiområden 14,15 som motsvarar de nämnda periferiområdena 8,9 men som är anord- nade på den andra sidan om gängorna 4,5. För enkelhets skull ska endast de periferiområden 8,9 som är belägna på den sida om det av gängoma 4,5 bildade gängförbandet som ligger närmast verktygets 1 aktiva skårände beskrivas. Det ska dock inses att de motsvarande på motsatt sida om gängorna 4,5 belägna periferiområdena 14,15 kan var utformade enligt vilken som helst av de principer som är rele- vanta för de mer i detalj beskrivna områdena 8,9. Därmed avses att allt som sägs om utformningen av dessa främre periferiområden 8,9 00 0000 I 0 0 0 0 0 0000 I 0 I O OI I O I GOOD I O I O I O l 00 00 00 in Ex) O\ \'I @\ l\) OO o o a anno också kan gälla eventuellt förekommande, motsvarande bakre peri- feriområden 14,15 Det ska även inses att de första och andra krop- parna 1 och 3 kan uppvisa antingen enbart nämnda skären 2 när- mast belägna områden 8,9 eller enbart nämnda skäravlägsna områ- den 14,15, eller en kombination av bägge dessa områden. Områdena 8,9 framför gängoma 4,5 och områdena 14, 15 bakom gängorna 4,5 kan vara identiskt eller olika utformade inom ramen för uppfin- ningen. Ett i perifeririktningen kontinuerligt område 16 respektive 17 utmed vilket ett avstånd, släpp, föreligger mellan den första kroppen 1 och den andra kroppen 3 ätskiljer gängförbandet 4,5 och de främre presspassningsområdena 8,9 samt gängförbandet 4,5 och de even- tuella bakre presspassningsområdena 14,15 i rotationsaxelriktningen sett. Det ska även nämnas att den andra kroppen 3 i det visade utfö- ringsexemplet innefattar en här väsentligen ringformad anslagsyta 18, mot vilken den första kroppen 1 tar stöd för upptagning av axiella krafter mellan nämnda kroppar 1,3.

Vart och ett av områdena 8 och 9 har en given längd i rotationsaxel- riktningen, det vill säga tvärs perifeririktningen. I nämnda par av ytterperiferi- och innerperiferiområden 8,9, uppvisar ytterperiferin hos hanelementet 6 (se fig. 3 och 4) eller innerperiferin hos honele- mentet 7 (se fig. 5 och 6) en orundhet, sådan att presspassning före- ligger enbart utmed två, företrädesvis tre eller flera i förväg fastställda områden lO-l3, vilka är separerade från varandra i han- och hon- elementens perifeririktning sett. I de visade exemplen är fyra press- passningsområden 10-13 bildade enligt den uppfinningsenliga prin- cipen.

Fig. 3 och 4 visar ett utföringsexempel där orundheten föreligger en- bart hos hanelemtet 6. Orundheten är normalt sett åstadkommen genom mekanisk bearbetning, t.ex. svarvning, fräsning eller slipning av de områden som i perifeririktningen separerar de områden utmed 526 762 ';== vilka presspassning är tänkt att föreligga, det vill säga de områden utmed vilka hanelementets 6 yttermått kommer att vara överstort relativt honelementets innermått. En viss orundhet kommer natur- ligtvis även att uppstå hos det motsvarande honelementet 7 genom att det kommer att deformeras något när det pressas på hanelemen- tet. Dessutom kommer material att pressas ut från de områden där i hanelementet är överstort till närliggande delar av de mekaniskt 'bearbetade områdena där hanelementets 6 ytterrnått är i stort sett identiskt med eller något mindre än honelementets 7 innermått.

Fig. 5 och 6 visar ett andra utföringsexempel, i vilket det är partier av honelementets innerperiferi som givits en större innerradie än övriga partier genom till exempel slipning av dessa förstnämnda partier. Överstora områden hos hanelementets yttermått (ñg. 3 och 4) eller understora områden hos honelementets 7 innermått (fig. 5 och 6) är symmetriskt fördelade i perifeririktningen så, att de områden 10-13 där presspassning föreligger är i allt väsentligt symmetriskt fördelade i nämnda perifeririktning sett. I fallet med flera Överstora områden hos hanelementet är dessa i stort sett lika långa i perifeririktningen.

Motsvarande gäller även för de understora områdena i fallet med understora innermått hos honelementet 7.

I de föredragna utföringsexemplen är hanelementet 6 och honele- mentet 7 bildade av rör som mekaniskt bearbetats på i förväg be- stämda, separata områden utmed nämnda elements periferi för åstadkommandet av nämnda orundhet. Man kan också betrakta det som att orundheten är åstadkommen genom att lokala reduceringar av väggtjockleken hos rören. Övergången från områden med över- dimension till områden med underdimension relativt dimensionen hos den kropp som de skall bringas i presspassning med är företrä- U 0 O 0 I 0 I O I O 0 OO 0000 IQ 000 to IQ Q 2 6 7 6 2 10 . ';== I a 0 coca desvis kontinuerlig, det vill säga mjuk eller formad som en avfasning, och inte stegforrnad.

Med fördel innefattar hanelementet 6 eller honelementet 7 i periferi- riktningen kontinuerliga rörväggar i de periferiområden 8,9 där orundheten eller radievariationen hos hanelementets 6 ytterperiferi respektive honelementets 7 innerperiferi föreligger. Det ska dock inte uteslutas att orundheten kan bestå i att ett eller flera hål är anord- nade i nämnda rörväggsområden 8,9, det vill säga en lokal avsaknad av vägg i de områden som ska åtskilja de områden lO-l3 där press- passning är tänkt att föreligga.

Det är också fullt möjligt att både hanelementets 6 ytterperiferi och honelementets innerperiferi i nämnda områden 8,9 är orunda, men det torde vara att föredra av produktionstekniska skäl att enbart ett av nämnda element 6, 7 förses med den i förväg bestämda orund- heten.

Det kan vidare tänkas att de områden 10- 13 utmed vilka presspass- ning i huvudsak kommer att föreligga inte är fullkomligt separerade från varandra i perifeririktningen sett, men det är ändå att föredra att de är helt separerade från varandra utmed åtminstone en linje i peri- feririktningen sett, företrädesvis utmed en zon mellan två företrädes- vis parallella linjer i perifeririktningen sett.

Uppfinningen innefattar även möjligheten att anordna en smal remsa med presspassningskontakt mellan hanelement och honelement som tillåts förbinda de huvudområden 10-13 där presspassning förekom- mer, eller att anordna ett antal öar med över- eller underdimension på periferiytan hos hanelementet respektive honelementet för åstad- kommande av presspassning i området av just sådan öar.

O I OO Ö C O O CCI OO 00 00 00 0 00 0000 0 0 0 0 0 o 0 00 0 0 0 0 I 0 0 u o o 0 nu 0000 00 526 762 11 Det ska inses att ett flertal varianter av uppfinningen kommer att vara uppenbara för en fackman inom området utan att denne därmed kringgår ramen för uppfinningen och därmed det skyddsomfång som år definierat i de bifogade kraven med stöd av beskrivningen och de bifogade ritningarna.

Till exempel kommer antalet områden 10- 13 med presspassning att kunna anpassas till enskilda fall, liksom geometrin hos sådana om- råden, utan att uppfinningens ram frångås.

Det kommer att vara fullt möjligt att utforma ytterperiferi- och inner- periferiområden 8,9 med kilform i den första respektive andra krop- pens längdriktning, det vill såga tilltagande i rotationsaxelriktningen. Även andra former, såsom bomberade områden, år tänkbara. 526 762 H Hänvisningar 1 verktyg 2 skär 3 borrör 4 gänga gänga 6 hanelement 7 honelement 8 periferiområde 9 períferiområde - 13 prcsspassningsområdcn 14 periferiømråde periferiområde 16 släppområde 17 släppområde 18 anslagsyta o :con

Claims (20)

10 15 20 25 30 526 762 13%'°°°'.":oo.oøoono0 PATENTKRAV

1. Anordning för skärande bearbetning av metall, vilken innefattar en första roterbar kropp (1) och en andra roterbar kropp (3), varvid - de första och andra roterbara kropparna (1, 3) är anordnade utmed en gemensam rotationsaxel, - den första kroppen (1) innefattar ett hanelement (6) och den andra kroppen ett honelement (7), i vilket hanelementet (6) skjuter in fór bildande av ett förband, - han- och honelementen (6, 7) är försedda med varsin gänga (4, 5) för bildande av ett gängförband mellan den första och andra kroppen (1, 3), och hanelementet (1) är anpassat för inskruvning i honelementet (3), - varvid hanelementet (6) innefattar åtminstone ett ytterperiferiom- råde (8) som âr förskjutet i axiell riktning relativt dess gänga och som med presspassning griper in i ett motsvarande innerperiferíområde (9) hos honelementet (7), kännetecknat av att, i nämnda ytterperi- feri- och innerperiferiområden (8,9), ytterperiferin hos hanelementet (6) och/ eller innerperiferin hos honelementet (7) uppvisar en orund- het, sådan att presspassning föreligger utmed två eller flera i förväg fastställda områden (10- 13), vilka är separerade från varandra i han- och honelementens perifeririktning sett.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknar! av att de områden (10~l3) där presspassning föreligger är i stort sett symmetriskt fördelade i nämnda perifeririktning sett.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att de områden (10-13) där presspassning föreligger är väsentligen lika långa i nämnda perifeririktning sett. 10 15 20 25 30 ç | 0 Q 00 p 0

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att hanelementet (6) och /eller honelementet (7) år rörformat och att orundheten hos åtminstone ett av dessa år bildad genom att vägg- tjockleken hos röret i fråga år reducerad vid i förväg fastställda områden i dess periferiríktning sett.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att den ena av den första kroppen (1) och den andra kroppen (3) innefattar ett skårñrsett borrverktyg.

6. Anordning enligt något av kraven l-5, kännetecknad av att den ena av den första kroppen (1) och den andra kroppen (3) innefattar ett avlångt rör som ßrbinder den ytterligare kroppen med en maskin för rotering av de första och andra kropparna.

7. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att periferiområden hos hanelementet (6) och honelementet (7) där presspassning föreligger utmed tvâ eller flera från varandra separerade områden ( 10-13) är lokaliserade på den sida om gångförbandet (4, 5) som år närliggande vefiktygets (1) skär (2).

8. Anordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att perife- riområden (8,9) hos hanelementet (6) och honelementet (7) där press- passning föreligger utmed två eller flera från varandra separerade områden (l0- 13) år lokaliserade på bägge sidor om gångförbandet (4, l s).

9. Roterbar (1, 3) kropp ägnad att kopplas till en andra roterbar kropp (1, 3) i en anordning för skärande bearbetning av metall, varvid - den första roterbara kroppen (1, 3) och andra roterbara kroppen (1, 3) år anordnade utmed en gemensam rotationsaxel, och varvid 10 15 20 25 30 Isa.. - den första roterbara kroppen (1) innefattar ett hanelement (6) ägnat att skjuta in i ett honelement (6)hos den andra roterbara kroppen (3), och - hanelementet (6) är anpassat för inskruvning i honelementet och innefattar en gänga (4) för inskruvning i och bildande av ett gängförband (4, 5) med den andra kroppen (3), samt åtminstone ett ytterperiferiornråde (8) som är förskjutet i axiell riktning relativt gängan och ägnat att med presspassníng gripa in i ett motsvarande innerperiferiområde (9) hos honelementet (7), kännetecknad av att nänrmda ytterperiferiområde hos hanelementet (6) i perifeririktningen sett âr uppdelat i två eller flera i förväg fastställda områden (lO-l3) för vilka radien från kroppens centrumaxel är större än för däremellan liggande områden.

10. Roterbar kropp enligt krav 9, kännetecknas! av att områdena (l0- 13) med större radie är symmetriskt fördelade i perifeririktningen sett.

11. ll._ Roterbar kropp enligt krav 9 eller 10, kännetecknad av att områdena (10-13) med större radie är väsentligen lika långa i perifeririktningen sett.

12. ; Roterbar kropp enligt något av kraven 7-1 1, kännetecknad av att den år rörformad, och att dess väggtjocklek är reducerad i de områ- den (10-l3) som ligger mellan områdena med större radie.

13. Roterbar kropp enligt något av kraven 9- 12, kännetecknad av att den bildar ett skärförsett borrverktyg (1).

14. Roterbar kropp enligt krav 13, kännetecknad av att ett ytter- periferioniråde (8) med från varandra separerade områden (10-13) 10 15 20 25 30 5526 762 165.. med större radie är lokaliserat på den sida om gängan (4) som ligger närmast verktygets (1) skär (2).

15. Roterbar kropp enligt krav 13 eller 14, kännetecknat av att ett ytterperiferiområde (9) med från varandra separerade områden (10- 13) med större radie är lokaliserat på den sida om gängan (4) som är avlägsen verktygets (1) skär (2).

16. Roterbar kropp (3) ägnad att kopplas till en andra roterbar kropp (1) i en anordning för skärande bearbetning av metall, varvid - den första roterbara kroppen (3) och andra roterbara kroppen (1) är anordnade utmed en gemensam rotationsaxel, och varvid - den första roterbara kroppen (3) innefattar ett honelement (7) ägnat att penetreras av ett hanelement (6) hos den andra roterbara kroppen (1), vilket hanelement (l) är anpassat för inskruvning i honelementet (3) - och honelementet (7) innefattar en gänga (5) för påskrtivning på och bildande av ett gängförband (4, 5) med den andra kroppen (1), samt åtminstone ett innerperiferiområde (9) som är förskjutet i axiell rikt- ning relativt gângan (5) och ägnat att med presspassning ingripa med ett motsvarande ytterperiferiområde (8) hos hanelementet (6), känne- tecknad av att nämnda innerperiferiområde (9) hos honelementet (7) är uppdelat i två eller flera i förväg fastställda områden (10-13) för vilka radien från kroppens centrumaxel är mindre än för övriga, däremellan liggande områden

17. Roterbar kropp enligt krav 16, kännetecknad av att områdena (10-13) med mindre radie är symmetriskt fördelade i periferirikt- ningen sett. 10 15 20 25 30 o o nä.. _ 52 6 762 en z."=":= ="=":= ma. -

18. Roterbar kropp enligt krav 16 eller 17, kännetecknad av att om- rådena (10-13) med mindre radie år väsentligen lika långa i periferi- riktningen sett.

19. Roterbar kropp enligt något av kraven 16- 18, kännetecknad av att den är rörformad, och att dess väggtjocklek är reducerad i de områden som ligger mellan områdena (10-13) med mindre radie.

20. Roterbar kropp enligt något av kraven 16- 19, kännetecknad av att den bildar ett borrör för koppling av ett borrverktyg (1) till en maskin för rotation av borrverktyget.