SE534901C2

SE534901C2 - En metod och en anläggning för produktion av brickor samt en bricka

Info

Publication number: SE534901C2
Application number: SE1050390A
Authority: SE
Inventors: Kurt Persson
Original assignee: Nord Lock Ab
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2012-02-07
Also published as: CN102905814B; EP2560773A4; CN102905814A; KR20130051450A; EP2560773A1; EP2560773B1; PL2560773T3; WO2011133090A1; KR101883308B1; SE1050390A1; US20130170922A1; JP2013530352A; JP5996525B2

Abstract

Förfarande för att tillverka metalliska brickor (1) för låsning i bultförband,varvid en bricka har en ringformad konfiguration och på en sida (9) har ettmönster av radiellt sig sträckande kammar (10) och på den andra sidan harett mönster av radiellt sig sträckande tänder (3), varvid brickorna, pååtminstone den sida som har tandmönstret, har en yta med en hårdhet somföreträdesvis överstiger hårdheten av materialet som skall samverka medbrickmönstret av tänder i en låsningsoperation. Förfarandet är särskilt karakteriserat av stegen att-förse en sats av brickor (1) med ett yttre ytskikt (7), vars hårdhet överstigerhårdheten av materialet (6) som skall samverka med brickmönstret av tänder (3) i en låsningsoperation, och -tillhandahålla det yttre skiktet som ett skikt med önskade korrosionsbeständighetsegenskaper, vid sidan av den önskade hårdheten. Föreliggande uppfinning avser även en bricka och en anläggning. (Fig. 2)

Description

25 30 534 BOV! och muttrar som används i de relevanta bultförbanden. Därför måste brickornas hårdhet ökas ytterligare för att säkerställa god funktion.

En annan känd metod utöver kallfonnning, för att erhålla en hård yta hos brickan, och lämplig för satsvis tillverkning är härdnlng iforrn av värmebehandling i kol och väteatmosfär, denna metod åstadkommer en tillräckligt härd yta. Metoden lider emellertid av höga kostnader och resulterar i mycket dåliga rostfria egenskaper hos ytan.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att ange en metod för satsvis tillhandahållande av metalliska brickor med en härd brickyta och att samtidigt undvika nackdelama hos de metoder som är tidigare kända och kommenterade ovan.

Sammanfattning av uppﬁnningen Detta och andra syften uppnås genom en metod, en bricka och en anläggning som har särdragen enligt de bifogade kraven 1, 13 och 22 resp.

Ytterligare fördelar, som diskuteras senare, erhålles genom det som speciﬁceras i de osjälvständiga kraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna En bättre förståelse av föreliggande uppfinning erhålles under beaktande av den följande detaljerade beskrivningen läst i anslutning till de bifogade ritningama vari samma eller liknande detaljer är försedda med samma hänvisningsbeteckningar.

Fig. 1 visar schematiskt i tvärsnitt en utföringsfonn av ett bultförband där brickor för låsning utnyttjas, tex brickor enligt föreliggande uppﬁnning; 10 15 20 25 30 534 9131 Fig. 2 visar en utföringsform av en bricka enligt föreliggande uppﬁnning sedd i en perspektivvy mot den sida som har tandmönstret; Fig. 3 visar ett radiellt tvärsnitt av en del av en bricka enligt föreliggande uppﬁnning; Fig. 4 visar ett blockdiagram som representerar en utföringsform av processen enligt föreliggande uppﬁnning; och Fig. 5 visar schematiskt en utiöringsfonn av en anläggning enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsfonner Metalliska brickor 1 av huvudsakligen den sort som speciﬁcerats ovan är tidigare kända och tillhandahålls för t ex bultförband eller motsvarande fäst- element för låsningssyften. Som schematiskt visas i Fig. 1 är sidoma 2 som är försedda med ett mönster av tänder 3 vända utåt i paret av brickor 1.

Tändema är avsedda att gripa in i bottensidan 4 hos ett bulthuvud 4' eller motsvarande, tex en mutter och en yta 5 hos t ex ett arbetsstycke 6.

Enligt föredragna utföringsfonner av uppﬁnningen är bnckoma tillverkade av stål, tex rostfritt stål. Särskilt föredraget i bland är brickor av syrafast rostfritt stål.

Enligt föreliggande uppfinning är en bricka försedd med ett yttre ytskikt 7, Fig. 1, som företrädesvis är avsett att vara hårdare än materialet som skall samverka med brickmönstret av tänder och således i vilket brickmönstret av tänder är avsett att ingripa.

Enligt en aspekt av föreliggande uppﬁnning är ytskiktet 7 tillverkat av en nickellegering. 10 15 20 25 30 534 'B01 Enligt en utföringsform, som visas i Fig. 3 är ett skikt 310 av elektrolytiskt applicerat rent nickel ombesörjt under ytskiktet 7 av en nickellegering för att tjäna som en basbeläggning för det yttre ytskiktet.

Enligt föredragna utföringsforrner innefattar ytskiktet 7 en nickel/fosforlegering. Det är föredraget att nickel/fosforlegeringen innefattar ca 2-14 vikt-% fosfor och mer speciﬁkt ca 6-9 vikt-% fosfor, resterande mängd utgörs av nickel och normala föroreningar i nickel/fosforlegeringen.

Företrädesvis appliceras ytskiktet 7 genom en s k icke-elektrolytisk nickel pläteringsprocess, "electroless nickel plating process", företrädesvis genom en s k trumpläteringsprocess, "barrel plating process". Sådana processer är i sig kända, varvid ytskiktet autokatalytiskt reduceras på brickoma. I en barrel plating process för brickor nedsänks en sats av brickor i ett bad i en tmmma för att åstadkomma det önskade ytskiktet.

Enligt föredragna utföringsforrner är ytskiktet 7 ca 10-50 pm tjockt.

Vidare enligt föredragna utföringsforrner vännebehandlas ytskiktet 7 av nickel/ fosforlegeringen vid ca 400°C under ca 1 timme eller vid ca 200- 300°C upp till 12 timmar, företrädesvis i en inert atmosfär och, enligt en utföringsforrn, företrädesvis till en hårdhet av ca 1 000 HV.

Enligt en aspekt av föreliggande uppﬁnning tillhandahålls en metod för att tillverka brickor, metoden är avsedd för satsvis tillverkning av stàlbrickor för låsning i bullförband. En bricka, Fig. 2 har en plan, ringformad, konﬁguration med ett centralt hål 8 och pà en sida 9 ett mönster av radiellt sig sträckande kammar 10 och på den andra sidan 2 ett mönster av radiellt sig sträckande tänder 3. Metoden innefattar stegen av att tillhandahålla ett hårt brickytskikt, skiktets hårdhet är avsett att överstiga hàrdheten hos ytmaterialet, t ex 10 15 20 25 534 901 bulthuvud, mutter eller arbetsstycke som skall samverka med brlckmönstret av tänder 3 i en làsningsoperation.

I Fig. 4 illustreras stegen av metcden enligt den föreliggande uppﬁnningen.

Följaktligen, i ett första steg 410 tillverkas stâlbrlckor 1.

I ett andra steg 420, som är ett föredraget men inte alltid nödvändigt steg, rengörs brickoma för att erhålla en ren yta som är lämplig att beläggas. l ett tredje steg 430 som också är ett föredraget men inte alltid nödvändigt steg, appliceras ett skikt 310 av rent nickel elektrolytiskt som en basbeläggning för det nämnda yttre ytskiktet 7.

I ett ﬁärde steg 440 förses en sats av brickor 1 med ytskiktet 7. Enligt föredragna utföringsformer innefattar ytskiktet en nickellfosfortegering som beskrivits ovan. Även föredraget är att en ickel-elektrolytisk nickel pläteringsprocess, ("electroless nickel plating process”) används för att applicera ytskiktet 7, företrädesvis utförd som en trumpläteríngsprocess, ("barre| plating process“).

I ett femte steg 450, som är ett föredraget men inte alltid nödvändigt steg, vännebehandlas ytskiktet 7 hos brickoma under ca 400°C under ca 1 timme eller vid 200-300°C upp till ca 12 timmar, företrädesvis i en inert atmosfär.

Företrädesvis vännebehandlas ytskiktet 7 till ca 1 000 HV.

Enligt föredragna utföringsforrner är brickoma tillverkade av rostfritt stål, särskilt föredraget av syrafast rostfritt stål. 10 15 20 25 30 534 901 Enligt en aspekt av föreliggande uppﬁnning tillhandahålls en anläggning för att tillverka brickor för låsning i bultförband, brickoma är av den sort som diskuterats ovan, en utföringsforrn av en sådan anläggning visas i Fig. 5.

Anläggningen innefattar medel 510 för att tillverka stálbrickort ex huvudsakligen av den sort som visas i F ig. 4. Företrädesvis innefattar anläggningen vidare medel 520 för att rengöra brickor som tillverkas och företrädesvis medel 530 för att elektrolytiskt applicera ett skikt 310 av rent nickel på brickoma som en basbeläggning. Vidare innefattar anläggningen medel 540 för att applicera ett yttre ytskikt 7 på en sats av brickor, ytskiktet 7 är en nickellegering. Enligt föredragna utföringsforrner består skiktet 7 av en nickellfosforlegering och för applicering av nämnda skikt används en icke- elektrolytisk nickel plåteringsprocess ("electro|ess nickel plating process"). företrädesvis en trumpläterinsgsprocess, ("barrel plating process”). Vidare innefattar anläggningen företrädesvis medel 550 för värmebehandling av brickoma och medel 560 för kontrollerad kylning av de värmebehandlade brickoma.

Enligt en ytterligare aspekt av föreliggande uppﬁnning appliceras det yttre ytskiktet hos en sats av stålbrickor med hjälp av en fysikalisk àngdeponeringsprocess, PVD, varvid det yttre ytskiktet utgörs av åtminstone en av sammansättningama titannitrid, TiN, titankarbonitrid, TiCN, kromnitﬁd, CrN och titanaluminiumnitrid, TiAIN.

Ett yttre ytskikt av denna sort tillhandahåller både den önskade hårdheten och de önskade rostfria egenskapema för brickmönstret på tandsidan av satsen av brickor. Skikttjockleken är företrädesvis ca 0,5-50 pm.

Enligt denna aspekt av föreliggande uppﬁnning innefattar en metod enligt föreliggande uppﬁnning stegen som motsvarar de tidigare beskrivna stegen 410, 420 och 430. Steget 430 är det steg som innefattar PVD-processen. 10 15 20 25 30 534 901 Vidare, enligt denna aspekt av föreliggande uppﬁnning innefattar en anläggning enligt föreliggande uppﬁnning medel motsvarande huvudsakligen de tidigare beskrivna medlen 510, 520 och 540. Medel 540 innefattar medel för att tillhandahålla PVD-processen för att åstadkomma det yttre ytskiktet hos en sats av brickor. i Brickan samt metoden och funktionen av anläggningen enligt föreliggande uppﬁnning skall i tillräcklig och nödvändig utsträckning har klargjorts av beskrivningen som givits ovan.

Följaktligen, föreliggande uppﬁnning gör det möjligt att tillverka metalliska brickor som har ett yttre ytskikt, vilket tillhandahåller en hårdhet för, bland annat, mönstret hos tandsidan av brickorna, denna hårdhet överstiger, om nödvändigt, hårdheten av det material i vilket tändema är avsedda att gripa, såsom ett bulthuvud eller en mutter.

Nickel/fosforlegeringsskiktet har en amorf eller till en viss grad amorf struktur och tillhandahåller den önskade hårdheten liksom utmärkta rostfria och syrafasta egenskaper.

Legeringen är alltså extremt lämplig för satsvis applicering, tex i en barnel plating process, vilket möjliggör produktion till låg kostnad.

Legeringen kan även värrnebehandlas till en önskad hårdhet.

Vidare en nickellegering enligt uppfinningen tillhandahåller även utmärkta rostfria egenskaper enligt, bland annat, den amorfa strukturen.

Utföringsformer som speciﬁcerar rengöring och utföringsforrner som speciﬁcerar tillhandahållandet av en elektrolytiskt applicerad basbeläggning av rent nickel möjliggör en god förbindelse av det yttre ytskiktet. 10 15 534 901 Föreliggande uppfinning som utnyttjar PVD-processen tillhandahåller en yttre brickyta som har den önskade hårdheten och även de önskade korrosionsbeständighetsegenskapema. Normalt skall en rengöringsoperation utföras som del av uppﬁnningens PVD-aspekt.

Ovan har föreliggande uppﬁnning beskrivits i samband med exempel och föredragna utföringsformer.

Naturligtvis är det möjligt att föreställa sig ytterligare utföringsforrner samt mindre tillägg och förändringar utan att avlägsna sig från den grundläggande uppﬁnningsidén.

Följaktligen kan föreliggande uppfinning även tillämpas vid s k friktienslåsningsbrickor.

Följaktligen, föreliggande uppﬁnning skall inte anses begränsad till de visade utföringsforrnema utan kan varieras inom skyddsomfånget av de bifogade kraven.

Claims

10 15 20 25 30 534 901 Patentkrav

1. Förfarande för att tillverka metalliska brickor för låsning i bultförband, varvid en bricka har en ringforrnad konﬁguration och på en sida ett mönster av radiellt sig sträckande kammar och på den andra sidan ett mönster av radiellt sig sträckande tänder, varvid brickoma, på åtminstone den sida som har tandmönstret, har en yta med en hårdhet som företrädesvis överstiger hård heten av materialet som skall samverka med brickmönstret av tänder i en låsningsoperation, kännetecknat av att - belägga en sats av brickor (1) med ett korrosionsbeständigt yttre ytskikt (7), vars hårdhet överstiger hàrdheten av materialet (6) som skall samverka med brickmönstret av tänder (3) i en låsningsoperation.

2. Förfarande enligt krav 1,varvid det yttre ytskiktet är ett skikt av en nickellegering.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid det yttre ytskiktet är en nickel/fosforlegering.

4. Förfarande enligt krav 3, varvid det yttre ytskiktet är en nickel/fosforlegering innefattande ca 2-14 vikt-% fosfor, företrädesvis ca 6-9 vikt-% fosfor.

5. Förfarande enligt kraven 2, 3 eller 4, kännetecknat av att - applicera det yttre ytskiktet (7) genom en så kallad icke-elektrolytisk nickel pläteringsprocess, företrädesvis genom så kallad trumplätering.

6. Förfarande enligt något av kraven 2-5, kännetecknat av stegen att 10 15 20 25 30 534 Elül 10 - rengöra brickans yta i en rengöringsoperation (440); och sedan, företrädesvis, - elektrolytiskt applicera ett skikt (310) av rent nickel innan det yttre brickytskiktet (7) av nickellegeringen appliceras.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, kännetecknat av steget att - applicera ett yttre brickytskikt (7) som har en tjocklek av ca 10-50 pm.

8. Förfarande enligt något av kraven 4-7, kännetecknat av steget att - vännebehandla det yttre brickytskiktet hos brickoma vid ca 400°C under 1 timme eller vid 200-300°C upp till ca 12 timmar.

9. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av steget att - värrnebehandla det yttre brickytskiktet till en hårdhet av ca 1 000 HV.

10. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av steget att - det yttre ytskikt (7) som utgörs av åtminstone en av sammansättningama titannitrid, TiN, titankarbonitrid, TiCN, kromnitrid, CrN och titanaluminiumnitrid, TiAIN appliceras genom en fysikalisk àngdeponeringsprocess.

11. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av steget att - applicera ett yttre ytskikt som har en tjocklek av ca 0,5-50 pm.

12. Förfarande enligt något av kraven 1-11, kännetecknat av steget att 10 15 20 25 30 534 9131 11 - tillhandahålla brickoma som brickor av stål, t ex rostfritt stål, företrädesvis syrafast rostfritt stål.

13. En metallisk bricka för låsning i bultförband, varvid brickan har en plan ringformad konﬁguration med ett centralt hål och pà en sida har ett mönster av radiellt sig sträckande kammar och på den andra sidan har ett mönster av radiellt sig sträckande tänder, varvid brickan på åtminstone den sida som har ett mönster av tänder har en yta med en hårdhet som åtminstone motsvarar hårdheten av det material som skall samverka med brickan i en Iåsningsoperation. kännetecknat av att brickan (1) är belagd med ett korrosionsbeständigt yttre brickytskikt (7), vars hårdhet överstiger hårdheten hos materialet (6) som skall samverka med brickmönstret av tänder (3) i en Iåsningsoperation.

14. En bricka enligt krav 13, vari det yttre brickytskiktet är ett skikt av en nickellegering.

15. En bricka enligt krav 13 eller 14, vari en basbeläggning (310) av elektrolytiskt applicerat rent nickel är tillhandahållen under ytskiktet (7) av en nickellegering.

16. En bricka enligt krav 13, 14 eller 15, vari ytskiktet (7) innefattar en nickel/ fosforlegering.

17. En bricka enligt krav 16, vari nickel/fosforlegeringen innefattar ca 2-14 vikt-°° fosfor, företrädesvis ca 6-9 vikt-% fosfor.

18. En bricka enligt något av kraven 13-17, van' ytskiktet är ca 10-50 pm tjockt. 10 15 20 25 30 534 901 12

19. En bricka enligt något av kraven 13-18, vari de metalliska brickorna är tillverkade av stål, tex rostfritt stål, företrädesvis ett syrafast rostfritt stål.

20. En bricka enligt krav 13, vari brickans yttre utgörs av åtminstone en av sammansättningama titannitrid, TiN, titankarbonitrid, TiCN, kromnitrid, CrN och titanaluminiumnitrid, TiAlN.

21. En bricka enligt krav 20, vari ylskiktet är ca 0,5-50 pm tjockt.

22. En anläggning för att tillverka metalliska brickor för låsning i bultförband, varvid en bricka har en plan ringfonnad konﬁguration med ett centralt hål och på en sida har ett mönster av radiellt sig sträckande kammar och på den andra sidan har ett mönster av radiellt sig sträckande tänder, innefattande medel för att tillverka brickoma och för att förse brickoma med en förhöjd ythärdhet, kännetecknad av medel (510) för att tillverka stálbrickor (1) och medel (540) för satsvis beläggning av brickoma med ett korrosionsbeständigt yttre ytskikt (7) som har en hårdhet som överstiger hårdheten av materialet som skall samverka med brickomas mönster av tänder (3) i en låsningsoperation.

23. Anläggning enligt krav 22, vari medlen för satsvis beläggning tillhandahåller ett ytskikt som innefattar en nickel/fosforlegering innefattar ca 2-14 vikt-% fosfor, företrädesvis 6-9 vikt-% fosfor.

24. Anläggning enligt krav 22, vari medlen för satsvis beläggning är anordnade för att applicera ett yttre ytskikt hos brickan innefattande åtminstone en av sammansättningama titannitrid, TiN, titankarbonitrid, TiCN, kromnitrid, CrN och titanaluminiumnitrid, TiAlN genom en fysikalisk ångdeponeringsprocess, PVD.

25. Anläggning enligt något av kraven 22-24, vari brickoma är tillverkade av stål, tex rostfritt stål, företrädesvis syrafast rostfritt stål.