FI91188B - Kiinnityselin ohjauskiekolla - Google Patents

Description

91188

Kiinnityselin ohjauskiekolla. - Fästelement med styrskiva.

Keksinnön kohteena on kiinnityselin kiinnitettäväksi koviin aineisiin, kuten metalliin yms, jossa on kiertämistartuntaväli-neellä varustettu kanta, ohjauskiekolla varustettu kara ja siihen tunkeutumissuuntaan liittyvä kärki, jolloin kara ainakin takapään alueella on varustettu kierteellä, ohjauskiekko on muodoltaan kupumainen, jolloin sen pohja on kierreyhteydessä karaan ja järjestetty etäisyydelle (A) kannan kiinnityssuuntai-sesta pinnasta, ja tunkeutumissuuntainen reunan pinta ylittää tunkeutumissuunnassa pohjan tunkeutumissuuntaan osoittavan otsapinnan.

Erityisesti peltien sarjakiinnitystä varten esim. teräskannat-timista muodostuviin alustarakenteisiin tunnetaan tähän asti pääasiassa ns. suora asennus, jossa naulan tapainen kiinnitys-elin useimmiten ruudin voimalla isketään kiinnitettävän pellin läpi alustarakenteeseen eli kannattimeen. Tämä menetelmä on rationaalinen ja johtaa myös hyvään kiinnityslaatuun, koska syntyy kiinnityselimen kylmähitsaus alustarakenteeseen. Kiinnitys-elimen iskeminen ruudin voimalla on sen lisäksi riippumatonta energiansyöttöjärjestelmistä, kuten esimerkiksi paineilma- tai sähköverkosta. Epäilemättä sellaiset kiinnitykset ovat avattavissa vain peltiä rikkomalla.

Toinen tunnettu peltien sarjakiinnitystapa on ruuvien käyttäminen. Tällöin käytetään nykyään useimmiten itseporautuvia ruuveja, joissa on terä, jolla ne itse poraavat reiän sekä peltiin että alustarakenteeseen ja samassa yhteydessä leikkaavat kierteen. Vaikka sellaiset kiinnitykset ovat irrotettavia, vaatii kiertäminen ja kierteen leikkaaminen paljon aikaa ja myös verkosta riippuvaisia pora- ja/tai ruuvauslaitteita.

Patenttijulkaisusta DE 24 21 937 tunnetaan edellä mainittuja tapauksia varten kiinnitysmenetelmä, jossa kiinnityselimen 2 tunkemiseksi toisaalta pellin läpi ja toisaalta alustarakenteen läpi käytetään hyväksi tunnettua suora-asennusmenetelmää. Lopullinen kiinnityselimen ankkurointi tapahtuu käsin, tavanomaisin työkaluin, kuten ruuvitaltalla tai vastaavalla. Tätä kiinnitysmenetelmää varten tunnetussa kiinnityselimessä on kannassa elimet kiertymistarttumista varten, kara ohjauskiekoin, ja kierre.

Vaikka tällä kiinnitysmenetelmällä on etuna, että se suora-asennuksen tapaan on riippumaton syöttöjärjestelmistä, on siinä edelleen haittana suuri ajanhukka ja suuret käsittelykustannuk-set, koska siinä on peräkkäin kaksi toimenpidettä, jotka on suoritettava kulloinkin tätä varten järjestetyillä työkaluilla, nimittäin toisaalta läpi iskeminen ruutikäyttöisellä iskulait-teella ja toisaalta varsinainen kiinnittäminen vääntömomentin tuottavilla työkaluilla.

Julkaisusta DE 35 18 517 tunnetaan iskulaite, joka muodostuu eräänlaisesta ruutikäyttöisestä iskulaitteesta, ja joka pystyy tuottamaan aksiaalisen siirtymisen, ja kuljettuaan määrätyn matkan akselin suuntaisesti, ainakin yhden kiertoliikkeen, mahdollisesti siihen liittyvällä akselin suuntaisella lisäliik-keellä. Tätä varten käyttölaitteessa on kaksoismäntä, joka käsittää karamännän ja rengasmännän. Laite toimii siten, että tunkeutumisen alussa karamäntä ja rengasmäntä kiihtyvät yhdessä, ja karamännän jarrutuksessa rengasmäntä antaa karamännälle kiertoliikkeen. Siten on mahdollista tällä tunnetulla käyttölaitteella kiinnittää kierteitettyjä ruuveja, siten että ne ensin isketään akselin suuntaisesti peltien ja alustarakenteen läpi, ja tunkeutumisvastuksen mukaisesti ne hidastuvat, niin että aikaansaadaan karamännän ja kiinnityselimen kiertymistii-viin liitoksen aikana kiinnityselimen kiertoliike lopullista kiinnikiertämistä varten.

91188 3 Näiden tunnettujen käyttölaitteiden avulla tapahtuvan kiinnittämisen ongelmana on se, että peltien ja kiinnityselimen alus-tarakenteen vastaan asettaman vastuksen mukaisesti karamännän jarruttaminen ei aina tapahdu samalla tavalla. Tämä voi johtaa siihen, että kiinnityselin kiertyy liian vähän, kun karamäntä hidastuu liian aikaisin, tai että liian pienellä tunkeutumis-vastuksella karamännän hidastuminen tapahtuu sillä tavalla myöhään, että käyttölaitteen vielä suuri energia ei mahdollista riittävää kiinnityselimen kiertämistä.

Keksinnön tehtävänä on siten aikaansaada edellä mainitulle, ruutikäyttöisen iskulaitteen tavoin toimivalle käyttölaitteelle kiinnityselin, joka erilaisissa käyttöoloissa, ts. erilaisilla peltien ja alustarakenteiden vastuksilla aina takaa riittävät kiinnitysarvot, ja jolloin lisäksi vältetään vaara ohjauskiekon heikkenemisestä kiinnitystapahtuman yhteydessä, esimerkiksi kulumisesta johtuen.

Keksinnön mukaisesti tehtävä ratkaistaan siten, että ohjauskiekon seinämän (S) paksuus kasvaa reunaa kohti. Tämän mahdollisesti 10-20 % kasvavan seinämävahvuuden järjestelyn ansiosta vältetään ohjauskiekon heikentyminen tunkeutumisvaiheen aikana, esimerkiksi kulumisen takia.

Julkaisu DE 1 960 604 esittää kupumaiseksi muodostettua ohjaus-kiekkoa, jonka seinämäpaksuus ei kasva kohti reunaa. Tätä tunnettua kiinnityselementtiä kiinnitettäessä voi kiertoliikkeestä, jolla kiinnityselementtiä kierretään sopivalla työkalulla, esiintyä suuri kuluminen reunaosassa, jolloin ohjauskiekon halutut tiivistysominaisuudet eivät enää toteudu.

Julkaisu GB 1 479 600 esittää ainoastaan kiinnityselementtiä, jossa on kimmoisen tiivistysrenkaan tukifunktion toteuttava metallimainen kiekko. Kimmoista tiivistysrengasta ei ole 4 muodostettu kupumaiseksi. Päinvastoin kuin keksinnössä tiivis-tysrenkaan seinämäpaksuus pienenee kohti reunaa.

Keksinnön mukaisesti ehdotettua kiinnityselintä lyötäessä julkaisusta DE 35 18 517 tunnetulla käyttölaitteella tapahtuu ensimmäisessä työvaiheessa kiinnityselimen karan aksiaalinen tunkeutuminen pellin ja alustarakenteen läpi. Määräävänä on tällöin tunnetun laitteen karamäntä. Kiinnityselimen kiertoliikkeen aikaansaamiseksi välttämätöntä karamännän jarrutusta edesauttaa keksinnön mukaisessa kiinnityselimessä nyt kupumai-nen ohjauskiekko. Jos suurella kiinnityselimen tunkeutumisvas-tuksella jarrutus tapahtuu erittäin aikaisin, huolehtii ohjaus-kiekon kupumainen muoto riittävästä pellin puristuksesta alus-tarakenteeseen. Jos kiinnityselimen tunkeutumisvastus sitä vastoin on pieni, huolehtii kupumainen ohjauskiekko sen reunan kiinnittyessä riittävästä karamännän jarrutuksesta, jolloin vielä käytettävissä olevalla suurella energialla kiinnitys tapahtuu ohjauskiekon kupumaisen muodon muuttuessa. Sen jälkeen kun tunkeutumissuuntaa vastaan katsottuna olevan kierteen alku on ohjauskiekon alueella, taataan kierteen osuessa pelteihin ja alustarakenteeseen karamännän niin voimakas jarrutus, että tapahtuu riittävä kiertoliikkeen lisäys. Ohjauskiekon kupumaisen muodon ansiosta taataan siten kaikissa käyttötapauksissa peltien riittävä puristus, ja toisaalta vältetään kierreliitoksen repeytyminen liian myöhäisellä karamännän jarrutuksella.

Tarkoituksenmukaisesti ohjauskiekon pohja on järjestetty tun-keutumissuuntaan katsottuna kierteen alkuun. Siten taataan, että pienellä tunkeutumisvastuksella, ts. kun karamännällä vielä on suuri energia, riittävä jarrutus on tapahtunut jo silloin, kun kierteen alku osuu pelteihin ja alustarakenteeseen. Kiinni tyselin voi siten itse muodostaa kierteen pelteihin ja alustarakenteeseen. Sen lisäksi on aikaansaatu mahdollisuus kierreliitoksen järjestämiseen ohjauskiekon ja kiinnityselimen väliin, jolloin kierreliitos myötävaikuttaa jarrutusvaikutuksen li 91188 5 pitämisessä suurena, siten että kiinnityselimelle annetaan riittävä kiertoliike.

Ohjauskiekossa on edullisesti tunkeutumissuunnassa pohjasta kartiomaisesti laajeneva seinämäalue, joka johtaa toisaalta peltejä vastaan syntyvään suureen, suuret pitoarvot tuottavaan kosketuspintaan, ja joka toisaalta varmistaa kiinnityselimen karan ja ohjauskiekon välisen liitoksen riittävällä tavalla.

Muodonmuutosta ajatellen tämän kartiomaisesti laajenevan sei-nämäalueen kartiokulma on esimerkiksi 80° - 120°.

Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti on tunkeutumissuunnassa kiertämistartuntavälineellä varustetun kannan yhteyteen järjestetty katkaisutapin välityksellä liitetty vaste-olakkeen muodostava kiinnityselimen kanta. Tämä katkaisutappi muodostaa eräänlaisen ylikuormakytkimen, sillä jopa erittäin pienellä kiinnityselimen tunkeutumisvastuksella taataan, että vielä suurella käyttölaitteelta lähtevällä energialla vääntö-momentti ei johda kiinnityselimen irti repeytymiseen, vaan että se ainoastaan irrottaa katkaisutapin, leikaten siten irti kiertämistartuntavälineellä varustetun kannan. Karamäntä voi, vaikka käyttölaitteella vielä on energiaa, pyöriä vapaasti vaikkei karamännän ja kiertotarttumisvälineellä varustetun kannan välistä yhteyttä ole irrotettu.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin sitä esimerkinomaisesti kuvaavien piirustusten avulla. Piirustuksissa ovat:

Kuvio 1 on keksinnön mukainen kiinnityselin, osittaisena leikkauksena käyttövalmiissa tilassa;

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen kiinnityselimen valmiiksi kiinnitettynä; ja 6

Kuvio 3 on keksinnön mukaisen kiinnityselimen toinen suoritusmuoto.

Kuvioissa 1 ja 2 nähtävissä oleva, kokonaisuudessaan viitenumerolla 1 merkityssä kiinnityselimessä on sylinterin muotoinen kanta 2, kara 3 ja karan 3 vastapäisessä päässä kärki 4. Kara 3 on varustettu kierteellä 5. Karan 3 etupään alueella kierre on portaaseen 6 saakka osittain poissorvattu. Kanta 2 on varustettu sahalaitaisilla kiertotarttumisurilla 7. Kannan 2 tunkeutu-missuuntaisen otsapinnan 8 päästä etäisyydelle Ά on järjestetty kokonaisuutena numerolla 10 merkitty ohjauskiekko. Ohjauskiekko 10 on muodostettu kupumaiseksi. Ohjauskiekon 10 pohja 11 on yhteydessä karan 3 kierteeseen 5. Ohjauskiekon 10 reunan 12 tunkeutumissuuntainen etureuna ulottuu tunkeutumissuunnassa pohjan 11 yli. Ohjauskiekossa 10 on pohjasta tunkeutumissuun-taan kartiomaisesti laajeneva seinämäalue 13. Tunkeutumissuuntaan kartiomaisesti laajenevan seinämäalueen kartiokulma B on alueella 80° - 120°. Seinämäalueen 13 seinämän paksuus S kasvaa kohti reunaa 12.

Kuviossa 2 esitetyssä valmiissa kiinnityksessä on kiinnityselin 1 tunkeutunut kahden kiinnitettävän pellin 15, 16 sekä niiden alla oleva kannattimen 17 läpi. Kiinnityselin on tällöin muodostanut kierteen kannattimeen 17. Paikalleen iskettäessä ohjauskiekko 10 kiertyy edelleen karalla 3, kunnes se lopuksi kohtaa kannan 2 tunkeutumissuuntaisen pinnan 8. Ohjauskiekon 10 muoto muuttuu silloin pintapaineiden johdosta. Tällä kiertymi-sellä ja siihen liittyvällä ohjauskiekon 10 muodon muutoksella purkautuu käsillä oleva liika energia.

Kuviossa 3 nähtävä, kokonaisuudessaan viitenumerolla 21 merkitty kiinnityselin vastaa oleellisilta osiltaan kuvioissa 1 ja 2 esitettyä suoritusmuotoa. Siten siinä on myös kanta 22, kara 23 ja kärki 24. Kara 23 on varustettu kierteellä 25 ja portaalla 26. Kannassa 22 on kiertymistartuntaurat 27. Ohjauskiekko 10 on

II

91188 7 myös järjestetty etäisyydelle A tunkeutumissuuntaisesta kannan pinnasta 28. Erona kuvioissa 1 ja 2 esitettyyn suoritusmuotoon on kuitenkin tunkeutumissuuntaan kiertämistartuntavälinein varustetusta kannasta 22 järjestetty toinen, katkaisutapilla 29 liitetty ja vasteolakkeen muodostava kanta 30. Kiinnitettäessä leikkautuu kiertämistartuntavälinein varustettu kanta 22 irti katkaisutapin 29 kohdalta. Jäljelle jäävässä kannassa 30 ei ole mitään välineitä kiertämistartuntaa varten. Kiinnitystä ei siten voida irrottaa ilman erityisiä apuvälineitä.

Claims (5)

1. Kiinnityselin (1, 21) kiinnitettäväksi koviin aineisiin, kuten metalliin yms, jossa on kiertämistartuntavälineellä varustettu kanta (2, 22), ohjauskiekolla (10) varustettu kara (3, 23) ja siihen tunkeutumissuuntaan liittyvä kärki (4, 24), jolloin kara (3, 23) ainakin takapään alueella on varustettu kierteellä (5, 25), ohjauskiekko (10) on muodoltaan kupumainen, jolloin sen pohja (11) on kierreyhteydessä karaan (3, 23) ja järjestetty etäisyydelle (A) kannan (2, 22) kiinnityssuuntai-sesta pinnasta (8, 28), ja tunkeutumissuuntainen reunan (12) pinta ylittää tunkeutumissuunnassa pohjan (11) tunkeutumissuuntaan osoittavan otsapinnan, tunnettu siitä, että ohjauskiekon (10) seinämän (S) paksuus kasvaa reunaa (12) kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnityselin, tunnettu siitä, että ohjauskiekon (10) pohja (11) on järjestetty tunkeutumissuuntaan katsottuna kierteen (5, 25) alkupään alueelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiinnityselin, tunnettu siitä, että ohjauskiekossa (10) on tunkeutumissuunnassa pohjasta (11) kartiomaisesti laajeneva seinämäalue (13).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kiinnityselin, tunnet-t u siitä, että tunkeutumissuuntaan kartiomaisesti laajenevan seinämäalueen (13) kartiokulma (B) on 80° - 120°.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kiinnityselin, tunnettu siitä, että tunkeutumissuunnassa kiertämistartuntavälineellä varustetun kannan (22) yhteyteen on järjestetty katkaisutapin (29) välityksellä liitetty vasteolakkeen muodostava kanta (30). li 91188