DK148545B - Gevinddannende skrue og fremgangsmaade til fremstilling af skruen - Google Patents

Description

Y48545 i 5 Opfindelsen angår en gevinddannende skrue af den i krav 1' s indledning angivne art samt en fremgangsmåde til fremstilling af skruen og den i krav 4's indledning angivne art.

10 Gevinddannende skruer er kendt i mange forskellige udførelsesformer, som det f.eks. fremgår af side 358 i "Assembly Engineering Master Catalog", årgang 1975/76. Man skelner herved mellem skruer, med hvilke gevindet formes ved en egentlig skæring 15 - altså med spånaftagelse - og skruer, der danner gevindgængere ved en pløjning - altså uden spåndannelse.

Gevinddannende skruer, der fremstiller gevind 20 i et i forvejen boret hul spånløst ved en pløjning, er kendt fra tysk offentliggørelsesskrift nr.

24 61 546 og nr. 25 50 817.

De fleste kendte gevinddannende skruer, med hvilke 25 der indarbejdes gevindgænger i vægge i i forvejen borede huller spånløst ved en pløjning, har den ulempe, at der ikke med dem kan frembringes et gevind, som har en nøjagtig form, der ville gøre det muligt efter udskruning af den gevinddan-30 nende skrue også at indskrue normale skruer.

En yderligere ulempe ved de fleste kendte gevinddannende skruer ligger i, at skruerne kræver et forholdsvis højt inddrejningsmoment,' og at skrueskafterne til fremstilling af de gevinddannen- 2 14*546 1 de skruer må udstyres med et særprofil af flerkan-tet tværsnit, der afviger fuldstændigt fra normale skruer. Når tillige det flerkantede særprofil strækker sig over hele længden af skrueskaftet, 5 som det f.eks. er tilfældet ved de skruer, der er vist i det ovennævnte trykskrift "Assembly Engineering Master Catalog", får man i forhold til normale skruer væsentlig mindre oprivningsvær-diér og overdrejningsmomenter.

10 I USA patent nr. 3.643.722 beskrives en skrue af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Imidlertid er de deri omhandlede forhøjninger ikke frembragt ud i ét med gevindgængerne og 15 heller ikke direkte udformet af skaftmateriale, men er "superimposed". Skruen, der beskrives i det amerikanske patentskrift, kan kun sammenlignes med skruen ifølge opfindelsen på en del af skruen, idet den resterende del af skruen har 20 en anden flankevinkel og bredde af gevindgængerne end skruen ifølge opfindelsen. Den kendte skrue er endvidere vanskeligere at fremstille, idet der kræves flere arbejdsprocesser.

25 Formålet med den foreliggende opfindelse er at angive en gevinddannende skrue af den ovennævnte type samt en fremgangsmåde til fremstilling deraf, hvorhos skruen er lige så enkel at fremstille som en almindelig gevinddannende skrue, og der 30 dannes et formfast gevind i et boret hul ved iskruning, og iskruningsmomentet er lavt og ikke væsentligt afhængig af skrueskaftlængden.

Dette opnås ved hjælp af en skrue, der er udformet 3 U8545 1 som angivet i krav l's kendetegnende del.

Ved det i krav 2 angivne opnåes, at skruens fremspring ved inddrejning i et i forvejen boret 5 hul ved pløjning, altså spånløst, danner et nøjag tigt gevind i væggen. I dette gevind kan der efter uddrejning af den gevinddannende skrue uden videre forankres en normal skrue.

10 Ved udformning af skruen som angivet i krav 3 opnåes, at en fuld vinding af de skrueformet forløbende gevind-omkredsafsnit med større profilhøjde strækker sig over en skaftlængde, der omtrent er lig med det nidobbelte af skaftets kaldediame-15 ter.

Skruen ifølge opfindelsen kan hensigtsmæssigt fremstilles ved en fremgangsmåde af den i krav 4 omhandlede art, hvorved skruen fremstilles 20 i en enkelt proces, og der opnåes fejlfri udform^· ning af flankerne og spidserne på gevindgængerne mellem forhøjningerne uden efterbearbejdning.

Fremgangsmådeteknisk foretrækkes det at gå frem 25 som angivet i krav 5. Man opnår nerved en god udformning af skruen.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken 30 fig. 1 viser et skrueemne med glat, i det væsentlige cylindrisk, men ved den frie ende keglestubformet indsnævret skaft, i forstørret målestok og i per- 4 148545 1 spektiv, fig. 2 et snit efter en linie II-II i fig.

1, 5 fig. 3 en gevinddannende skrue, der er fremstillet under anvendelse af råemnet i fig.

1, ligeledes i forstørret målestok og i perspektiv, 10 fig. 4 et snit langs en linie IV-IV i fig.

3, fig. 5 et længdesnit gennem et i fig. 3 med 15 V kendetegnet område af den gevinddannen de skrue, i yderligere forstørret målestok, ~ fig. 6 en valsebakke, skematisk forenklet 20 og set ovenfra, der kan benyttes til fremstilling af den gevinddannende skrue i fig. 3 af skrueråstykket i fig. 1, 25 . fig. 7 i forstørret målestok det i fig. 6 med VII kendetegnende udsnit af gevind-valsebakken, fig. 8 i yderligere forstørret målestok et 30 snit langs en linie VIII-VIII i fig.

7, og fig. 9 et snit langs en linie IX-IX i fig.

7 gennem to valsebakker, der samvirker 1 ved fremstillingen af en gevinddannende skrue.

5 148546 I fig. 1 på tegningen er der vist et skrueråemne 5 1, af hvilket en gevinddannende skrue 2, fig.

3, skal fremstilles. Skrueråstykket 1 har en form, der også kan bruges til fremstilling af normale skruer, d.v.s., emnet har en cylindrisk hoveddel 1 med en tværslids 4 og en dertil sluttet 10 skaftdel 5 med cirkulært tværsnit, som det f.eks. fremgår af fig. 2. Et større længdedelstykke 6 af skaftdelen 5 har en cylindrisk form, medens den frie ende af skaftdelen 5 løber ud i en keglestubformet indsnævret endedel 7.

15

Diameteren 8 på det cylindriske delstykke 6 af skaftdelen 5 svarer omtrent til en flankediameter 9 af et gevind 10, der senere påvalses på skaftdelen 5, som man kan se ved en sammenligning 20 af fig. 2 og fig. 4. Diameteren 8 af den glatte skaftdel 5 er altså mindre end yderdiameteren II af det færdige gevind 10, men større end kernediameteren 12 af skaftdelen, når denne er forsynet med gevindet 10.

25

For at der ved indvalsning af gevindet 10 i den glatte skaftdel 5 skal dannes en gevinddannende skrue som den i fig. 3 viste, bliver der samtidig med indvalsningen af gevindet 10 langs linie-30 eller strimmelformede omkredsafsnit for flankerne 13 og spidser 14 for hver enkelt gevindgang 15 overlejret af materialet dannede vulster eller fremspring 16 på en sådan måde, at skaftdelen af den gevinddannende skrue 2 i området for disse 6 148545 1 vulster eller fremspring 16 får en diameter 17, der er f.eks. 0,05 mm større end den yderdiameter 11 på gevindet 10, der danner kaldediameteren.

5

Af fig. 4 på tegningen fremgår det, at der fordelt over skaftomkredsen på den gevinddannende skrue 2 findes flere, f.eks. fire vulster eller fremspring 16 jævnt fordelt på en sådan måde, at 10 hver gevindgang 15 bærer et tilsvarende antal vulster eller fremspring 16. De efter hinanden liggende vulster eller fremspring 16 på de enkelte gevindgange 15 i gevindet 10 er derved anbragt på linie- eller strimmelformede omkredsafsnit 15 på skrueskaftet, hvilke afsnit forløber stejlt skrueformet på skaftomkredsen, som det tydeligt fremgår af fig. 3. Stigningsretningen af de linieeller strimmelformede omkredsafsnit, der har vulsterne eller fremspringene 16 og forløber 20 stejlt skrueformet på skaftomkredsen, svarer fordelagtigt til stigningsretningen for gevindgængerne 15. Det vil sige, at vulsterne eller fremspringene 16 ved et højregevind 10 ligger på linie- eller strimmelformede 25 omkredsafsnit, der forløber med højredrejning om skaftomkredsen, medens de ved venstregevind befinder sig på linie eller strimmelformede omkredsafsnit, der har venstresnoning.

30 Ved inddrejning af en gevinddannende skrue 2 ifølge fig. 3 i et i forvejen boret hul bliver der ved hjælp af vulsterne eller fremspringene 16, der partielt er overlejret over de enkelte gevindgænger 15, ved en såkaldt pløjning - altså 148565 7 1 spånløst - dannet et nøjagtigt gevind i hulvæggen, i hvilket gevind, der efter uddrejning af den'gevinddannende skrue 2 også uden videre kan forankres en normal skrue.

5

Ved den skrueformede anbringelse af vulsterne eller fremspringene 16, der er overlejret på gevindgængerne 15, får man en meget blød påskruningseffekt og et lille indskruningsmoment 10 selv om f.eks. de første tre gevindgænger 15, der ligger på den keglestubformede endedel 7, ikke er fuldt udformet.

Til opnåelse af høje udskrivningsværdier og store 15 overdrejningsmomenter er det særligt fordelagtigt, at gevindet 10 i det væsentlige forløber kredsformet om skaftomkredsen, som det også er tilfældet ved en normal skrue. Derved bliver det nemlig tværsnittet af det hul, der er forsynet 20 med det dannede gevind, fuldt udfyldt af den indskruede skrue 2.

Endvidere er det fordelagtigt, at skaftet 5 på den gevinddannende skrue teoretisk kan være 25 vilkårlig lang, da vulsterne eller fremspringene 16, der er overlejret på gevindgængerne 15 på disses flanker 13 og spidser Γ4, på grund af deres forholdsvis små materialeansamlinger kan udformes umiddelbart ved gevalsningen. De 30 deformationskræfter, der herved skal udøves af gevindvalsemaskinen over valsebakkerne, forbliver herved praktisk talt ens, idet nemlig vulsterne eller fremspringene 16 ikke dannes samtidig, men under afvalsningen af skrueskaftet efter 8 148545 1 hinanden, mellem de to valsebakker. Denne fordel er opnået ved den stejl skrueformede stilling af vulsterne eller fremspringene 16 i længderetningen for skrueskaftet.

5

Ved lange skruer er det tilstrækkeligt kun at forsyne det forreste område af skaftet med gevinddannende profil. Det resterende område kan udstyres med normalgevind.

10

En gevindvalsebakke 18, der er anvendelig til fremstilling af den gevinddannende skrue 2 i fig. 3, er vist skematisk i fig. 6. Valsebakken 18 er på sin hele længde forsynet med et svagt 15 i forhold til dens længdeakse skråtstillet rilleprofil 19, hvis profilform på sædvanlig måde svarer til det gevind 10, der skal fremstilles.

20 Et forstørret udsnit af gevindvalsebakken 18 er vist i fig. 7. Det fremgår heraf, at gevindvalsebakken 18 foruden rilleprofilet 19 indeholder indformede fordybninger 20, der er dannet i flangerne på rilleprofilet 19, langs 25 et stort antal linier eller strimler 21, der er anbragt i samme afstand fra hinanden og i det væsentlige er rettet tværs på længderetningen af rillerne. De linier eller strimler 21, der bestemmer stillingen af fordybningerne 30 20 i valsebakkerne 18 er herved fortrinsvis anbragt skråt i forhold til længderetningen af rillerne i rilleprofilet 19 under en vinkel 22, der er antydet i fig. 6.

9 148545 1 Pig. 8 på tegningen tydeliggør, hvorledes fordybningerne 20 er indformet i flankerne 23 på rilleprofilet 19. Fordybningerne 20 løber ud nedenunder rillekamre 24, medens de i området 5 for rillefødder 25 løber mellem to naboflanker 23 i rilleprofilet 19.

Fordybningerne 20 kan på forskellig måde indbringes o flankerne 23 i rilleprofilet 19, hvorved man 10 må passe på, at der mellem fordybninger 20, der ligger på to nabolinier 21, overholdes en afstand 26, f.eks. på 0,01 mm, nøjagtigt, for at vulsterne eller fremspringene 16 på flankerne 13 på gevindgængerne 15 under afrulningen af skrueskaftet 15 mellem de to samarbejdende valsebakker 18 kan blive udformet upåklageligt.

Det har vist sig at være særligt fordelagtigt, når fordybningerne 20 trykkes ind i flangerne 2 0 23 på rilleprofilet 19 ved hjælp af et passende værktøj. Udformningen og virkemåden for værktøjet til fremstilling af valsebakkerne 18 er dog ikke genstand for opfindelsen.

25 I fig. 9 på tegningen er vist fremstillingen af en gevinddannende skrue 2 ifølge fig. 3. Herved bringes et skrueråemne 1 ifølge fig. 1 med sin skaftedel 5 ind mellem to valsebakker 18 i en gevindmaskine, derefter bliver de to valsebakker 30 18 forskudt i forhold til hinanden svarende til indtegnede pilretninger, medens de over deres rilleprofil 19 med højt trykt virker på omkredsen af skaftdelen 5. Herved udfører skrueråemnet en afrulningsbevægelse svarende til en indtegnet 148545 ίο 1 pilretning mellem de to valsebakker 18, under hvis forløb der sker en materialefortrængning på omkredsen af den glatte skaftdel 5, hvad der medfører dannelse af gevindet 10 og samtidig 5 også af vulsterne eller fremspringene 13 på flankerne 13 af de enkelte gevindgænger 15.

Til fremstilling af den gevinddannende skrue 2 i fig. 3 anvendes der skrueråemner 1 ifølge 10 fig. 1, der har en hårdhed på omkring 40 - 50 kp/mm2. Herved benyttes der valsebakker 18, hvis hårdhed ligger mellem 57 HRC og 60 HRC.

Claims (3)

148545

1. Gevinddannende skrue (2), ved hvilken der i skaftet er indrullet gevindgænger (15) i længderetningen af dette og over hele gevindlængden forløbende linie- eller strimmelformede omkredsaf-snit, der har en af forhøjninger dannet større 10 profilhøjde (16) end på nærliggende omkredsafsnit, idet skrueskaftet i hele sin længde har et regelmæssigt gennemgående, cirkelformet kærnetværsnit, og ved hvilke de radialt ud fra gevindgængerne ragende forhøjninger (16) strækker 15 sig regelmæssigt stejlt skrueformet om skaftets omkreds, kendetegnet ved, at forhøjningerne (16) over gevindflankerne (13) og gevindspidsen (14) på den pågældende gevindgang i retning af skruelinien har en konstant bredde 20 samt er dannet samtidig med gevindgængerne (15) og af skrueskaftets (16) materiale.

1 PATENT KRAV

2. Skrue ifølge krav 1,kendetegnet ved, at der er anbragt forhøjninger (16) på 25 flere, fortrinsvis fire, regelmæssigt fordelt om skaftets omkreds udformede linie- eller strimmelformede omkredsafsnit af gevindgængerne (15).

3. Skrue ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at forholdet mellem skruens normale diameter (11) og stigningen af de stejlt skrueformede, om skaftets omkreds forløbende forhøjninger (16), er omtrent 1:9.