NL8500096A

NL8500096A - Schroeven geschikt voor nauwkeurige vastzetmomenten.

Info

Publication number: NL8500096A
Application number: NL8500096A
Authority: NL
Original assignee: Barge Bulloneria
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1985-08-16
Also published as: GB2153033A; IT8452845V0; DE8501071U1; DE3501414A1; BE901515A; FR2558220B1; SE8500173L; GB8500942D0; GB2153033B; FR2558220A1; SE8500173D0

Description

·£: N.0. 32970 1 ^

Schroeven geschikt voor nauwkeurige vastzetmomenten.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op schroeven en in het bijzonder op schroeven geschikt voor gebruik met nauwkeurige vastzetmo-5 menten, met een kop met een aangrijpoppervlak voor een sleutel voor het vastzetten. Volgens de stand der techniek kan een dergelijk aangrijpoppervlak gevormd worden door het uitwendige oppervlak van de kop van de schroef of door het oppervlak van een axiale uitsparing gevormd in de kop van de schroef. De belangrijkste soorten kop die heden ten dage ge-10 bruikt worden, zijn de zeskantkop, vierkante kop, dubbel zeskantkop (d.w.z. met een profiel in een vlak loodrecht op de as van de schroef, - dat begrensd wordt door het boven elkaar plaatsen van twee concen trische zeshoeken van hetzelfde soort die ten opzichte van elkaar over een hoek van 30° versprongen zijn), dubbel vierkante kop (een profiel 15 begrensd door twee vierkanten die 45° versprongen zijn), kop met vierkante uitsparing, kop met zeskantige uitsparing, kop met dubbel vierkante uitsparing, kop met een dubbel zeskantige uitsparing, kop met een driehoekige uitsparing (waarin het profiel van de uitsparing, in een vlak loodrecht op as van de schroef, begrensd wordt door het boven el-20 kaar plaatsen van twee equilaterale driehoeken met gelijke afmeting die over een hoek van 60° ten opzichte van elkaar versprongen zijn) en kop met een kruisvormige uitsparing.

Bij alle bekende hierboven genoemde schroeven zijn de raak- en react! e-opper vlakken die aangegrepen worden door de sleutel voor het 25 vastzetten bij gebruik van de schroef geen radiale vlakken die de as van de schroef bevatten. Dientengevolge staan de krachten opgewekt in overeenstemming met de draagoppervlakken bij het vastzetten van de schroef niet loodrecht op deze oppervlakken. De componenten van deze krachten die niet loodrecht op de draagoppervlakken werken geven aan-30 leiding tot een deformatie van de raakoppervlakken tussen de schroef en de sleutel voor het vastzetten en beletten dat de omvang van het vast-zetmoment nauwkeurig bepaald wordt. Teneinde dit nadeel te verminderen is men gedwongen vervaardigingstoleranties aan te nemen, die zeer gering zijn zowel met betrekking tot het aangrijpoppervlak van de kop of 35 de uitsparing gevormd in de kop, als het aangrijpoppervlak van de sleutel voor het vastzetten teneinde het gebied van het raakoppervlak zo groot mogelijk te houden en de specifieke deformatiebelasting te beperken. Met andere woorden de minimale en maximale speling die ontstaat door het verschil tussen de afmetingen van de sleutel voor het vastzet-40 ten en de kop van de schroef, of de uitsparing gevormd in de kop, moet 8500096 2 zoveel mogelijk beperkt worden. Deze beperking van de toleranties van vervaardiging maken het anderzijds moeilijk om de sleutel voor het vastzetten de kop van de schroef te doen aangrijpen, in het bijzonder indien automatische schroefstelsels gebruikt worden. Bovendien belet de 5 hierboven genoemde onmogelijkheid van het nauwkeurig bepalen van het vastzetkoppel het gebruik van schroeven in samenstellen met axiale voorbelasting dicht nabij het vloeipunt. In dit geval zal in werkelijkheid enige ontstaande blijvende deformatie van de draagoppervlakken van de sleutel voor het vastzetten en de schroef zowel de schroef als de 10 sleutel voor het vastzetten in korte tijd onbruikbaar voor juist gebruik maken.

Eveneens is voorgesteld (bijvoorbeeld in het geval van schroeven met kruisvormige uitsparingen) om oppervlakken te vormen voor aangrij-ping met de sleutel voor het vastzetten als deel van een konisch opper-15 vlak coaxiaal met de schroef teneinde het inbrengen van de sleutel voor het vastzetten te vergemakkelijken zonder de behoefte aan zeer nauwe vervaardigingstoleranties. In dit geval blijven echter de hierboven genoemde nadelen die ontstaan uit het feit dat de draag- en reactie-op-pervlakken van de schroef en van de sleutel voor het vastzetten niet 20 onderworpen worden aan krachten die zuiver loodrecht staan op de oppervlakken zelf tijdens bedrijf van de schroef nog altijd bestaan.

Ten slotte is voorgesteld (zie het Britse octrooischrift 1 032 144) om een schroefkop te vormen met een zich langs de omtrek uitstrekkende reeks radiale uitsteeksels waarvan elk twee zijden heeft 25 aanwezig in radiale vlakken die door de hartlijn van de schroef gaan. Zelfs deze bekende toepassing is echter niet volledig bevredigend vanwege de behoefte aan gebruik van zeer nauwe vervaardigingstoleranties voor de schroef en voor de sleutel voor het vastzetten, met de daaruit voortvloeiende, hierboven reeds vermelde, nadelen. Bovendien heeft de 30 laatste soort schroef een verhoudingsgewijs complexe en kostbare constructie.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om in een schroef te voorzien die in staat is alle hierboven uiteengezette nadelen te vermijden.

35 Teneinde dit doel te verwezenlijken, voorziet de uitvinding in een schroef waarvan het hoofdkenmerk bestaat uit de combinatie van de volgende twee eigenschappen: a) de kop van de schroef heeft een aangrijpoppervlak voor een sleutel voor vastzetten, dat een profiel met verscheidene uitsteeksels 40 heeft in een vlak loodrecht op de hartlijn van de schroef, omvattende 8500096 -4 3 een zich langs de omtrek uitstrekkende reeks met op gelijke hoekafstand aangebrachte uitsteeksels die radiaal naar buiten steken, waarbij elk uitsteeksel twee radiale zijden omvat, die tenminste gedeeltelijk in twee vlakken liggen, die door de hartlijn van de schroef gaan, en een 5 in het midden liggend deel dat de radiaal buiten liggende einden van de twee zijden van elk uitsteeksel verbindt, b) de delen van het oppervlak voor aangrijping met de sleutel voor het vastzetten, die de in het midden liggende delen van de uitsteeksels begrenzen van het profiel met verscheidene uitsteeksels, liggen op een 10 enkel imaginair konisch of pyramidevormig oppervlak, dat coaxiaal is met de schroef.

Het oppervlak voor het aangrijpen van de sleutel voor het vastzetten kan gevormd worden door het zijoppervlak van een axiale uitsparing gevormd in de kop van de schroef of door het zijoppervlak van een 15 axiaal toevoegsel waarvan de kop van de schroef voorzien is. Dienovereenkomstig zal de sleutel voor het vastzetten een aangrijpoppervlak hebben met complementaire vorm aan het aangrijpoppervlak van de schroef.

Door deze eigenschappen worden de draag- en reactie-oppervlakken 20 van de kop van de schroef en van de sleutel voor het vastzetten tenminste gedeeltelijk gevormd door radiale vlakken die door de as van de schroef gaan, waardoor de krachten opgewekt tijdens het vastzetten loodrecht op deze vlakken staan, met het voordeel dat de hierboven uiteengezette nadelgn die aanwezig zijn bij de bekende vormen van de 25 schroef overwonnen kunnen worden. Tegelijkertijd maakt de konische vorm van de onderlinge aangrijpoppervlakken van de schroef en van de sleutel voor het vastdraaien de behoefte aan nauwe toleranties bij vervaardiging van de schroef en van de sleutel voor het vastzetten overbodig.

Bij voorkeur zijn bovendien de delen die een uitsteeksel met het 30 volgende van het profiel met verscheidene uitsteeksels verbinden, aangebracht langs de zijden van een regelmatig polygoon met het midden daarvan op de as van de schroef en zijn de gedeelten van het aangrijpoppervlak, die deze delen begrenzen, vlakken evenwijdig aan de as van de schroef.

35 Door deze eigenschap kan de schroef in noodgeval zelfs met een ge bruikelijke sleutel bedreven worden zoals hieronder meer gedetailleerd beschreven zal worden.

Verdere eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de onderstaande beschrijving aan de hand 40 van de bijgaande tekeningen, die uitsluitend als niet beperkend voor- 8500096 i > 4 beeld gegeven zijn en waarin:

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een schroef, gedeeltelijk in doorsnede, volgens de onderhavige uitvinding is,

Fig.' 2 een perspectivisch aanzicht is van een variant uit fig. 1, 5 Fig. 3 een doorsnede is genomen langs de lijn III-III uit fig. 1, fig. 4 een perspectivisch aanzicht is van een sleutel voor het vastzetten die te gebruiken is voor het draaien van de schroef uit fig. 1, en

Fig. 5 een schematisch aanzicht in doorsnede is in een vlak lood-10 recht op de hartlijn van de schroef en de sleutel voor het vastzetten uit fig. 4 in de toestand daarvan toont in aangrijping met de schroef.

In fig. 1 geeft verwijzingscijfer 1 in het geheel een schroef aan die een van schroefdraad voorziene steel 2 heeft alsmede een kop 3 in het eindoppervlak 4 waarvan een axiale uitsparing 5 aanwezig is voor 15 aangrijping door een sleutel 6 voor het vastzetten (zie fig. 4).

Zoals afgebeeld in fig. 3 heeft het zijoppervlak van de uitsparing 5, dat een aangrijpoppervlak vormt voor de sleutel 6 voor het vastzetten, een profiel 7 met verscheidene uitsteeksels, omvattende een zich langs de omtrek uitstrekkende reeks op gelijke hoekafstand liggende ra-20 diale uitsteeksels, waarvan elk twee radiale zijden 8 omvat aanwezig in twee vlakken die door de as 9 van de schroef gaan en een in het midden liggende deel 10 omvat, dat de radiaal buiten liggende einden van de twee zijden 8 verbindt.

Ve.rwijzingscijfer 11 in fig. 3 geeft de delen aan die een uit-25 steeksel van het profiel 7 met verscheidene uitsteeksels verbinden met het volgende.

Uit fig. 1 blijkt dat de uitsteeksels van het profiel met verscheidene uitsteeksels begrensd worden door radiale groeven 12 gevormd in de uitsparing 5. Elke groef 12 heeft een basiswand 13, die met het 30 hierboven genoemde in het midden liggende deel 10 overeenkomt en twee zijden 14 die overeenkomen met de zijden 8 van het deelprofiel, tenminste gedeeltelijk liggend, zoals hierboven vermëld, in radiale vlakken die door de as 9 van de schroef gaan.

De basiswanden 13 van de groef 12 van de de uitsparing 5 liggen 35 alle op een enkel imaginair konisch of alternatief pyramideachtig oppervlak, dat coaxiaal is met de schroef.

Verwijzingscijfer 15 geeft de vlakken van de uitsparing aan aangebracht tussen de groeven 12, die overeenkomen met de delen 11 van het profiel van de uitsparing in een doorsnede loodrecht op de hartlijn van 40 de schroef.

8500006 -* 1 5 4

Volgens de voorkeursuitvoering, die in fig. 1 afgeheeld is, liggen de vlakken 15 in vlakken evenwijdig aan de as van de schroef en bevinden zich alle op gelijke afstand van de laatste. Met andere woorden volgens deze uitvoering komen de delen 11 (zie fig. 3) van het profiel 5 7 met verscheidene uitsteeksels overeen met de zijden van een regelma tig polygoon met het hart daarvan op de as 9 van de schroef.

Door deze eigenschap kan de schroef in noodgeval zelfs met een gebruikelijke sleutel voor het vastzetten gedraaid worden (in het afgeheelde geval een zeskantige sleutel voor schroeven met een zeskantige 10 uitsparing in de kop) geschikt om slechts de binnenvlakken 15 van de uitsparing 5 aan te grijpen.

Alternatief kunnen de vlakken 15 deel uitmaken van een enkel, imaginair konisch of pyramideachtig oppervlak, dat coaxiaal is met de schroef.

15 Nabij het eindoppervlak 4 van de kop heeft het zijoppervlak van de uitsparing een afschuining 5a, die zich over de hele omtrek van de uitsparing uitstrekt.

De in fig. 4 afgeheelde sleutel 6 voor het vastzetten bedoeld om ingebracht te worden in de uitsparing 5 om de schroef te draaien, heeft 20 een zijoppervlak met een vorm complementair aan het zijdelingse oppervlak van de uitsparing 5. Dientengevolge omvat het werkzame deel van de sleutel voor het vastzetten een as 16 met een reeks radiale tanden 17 die in de radiale groeven 12 van de uitsparing in de kop van de schroef moeten passen. Elke radiale tand 17 heeft twee radiale zijden 18 die in 25 vlakken liggen die door de hartlijn 19 van de as 16 en een uitwendig oppervlak 20 gaan. De uitwendige oppervlakken 20 van de radiale tanden 17 liggen op een enkel imaginair konisch of pyramideachtig oppervlak dat coaxiaal is met de as 16 en gelijk is aan het imaginaire oppervlak dat de basiswanden 13 van de radiale groeven 12 van de uitsparing in de 30 kop van de schroef omvat. Verwijzingscijfer 21 geeft de delen van het oppervlak van de as 16 tussen de tanden 17 aan.

In een doorsnede die in een vlak loodrecht op de hartlijn van de as 16 ligt. (zie fig. 5) heeft de sleutel 6 eveneens een profiel met i

verscheidene uitsteeksels omvattende een zich langs de omtrek uitstrek- J

35 kende reeks met gelijke hoekafstand aangebrachte uitsteeksels begrensd door de radiale tanden 17. Zoals blijkt uit fig. 5, is de hoek tussen twee zijden 18 van elke radiale tand 17 (aangegeven met G) kleiner dan de hoek tussen twee zijden 14 van elke radiale groef 12 aangegeven met B. Bovendien is de afstand P (zie fig. 5) tussen twee diametraal tegen-40 over elkaar liggende vlakken 21 kleiner dan de afstand tussen de tegen-

85 0 0 0 9 S

*3 · 6

r V

over elkaar liggende vlakken 15 van de uitsparing 5. Dientengevolge bestaan er, wanneer de sleutel 6 voor het vastzetten ingebracht wordt in de uitsparing 5 van kop van de schroef ruimten aangegeven met g en f in fig. 5 tussen de vooroppervlakken van de uitsparing en van de sleutel.

5 Zoals blijkt in fig. 4 heeft elke radiale tand 17 twee zijdelingse afschuiningen 17a nabij het einde van de sleutel met kleinere diameter.

Indien het nodig is om de schroef vast te zetten, wordt de sleutel 6 voor het vastzetten aangebracht in de uitsparing 5 gevormd in de kop 10 van de schroef en het gewenste koppel wordt op de schroef opgebracht door middel van de sleutel 6. Bij aangrijping van de as 16 van de sleutel in de uitsparing 5 wordt de as axiaal naar voren bewogen totdat de uitwendige vlakken 20 van de sleutel in aanraking gebracht worden met de basiswanden 13 van de groeven van de uitsparing van de schroef.

15 Zoals duidelijk blijkt uit fig. 5 kan dit verwezenlijkt worden zonder de noodzaak van het gebruik van nauwkeurige vervaardigingstole-ranties voor de schroef en voor de sleutel. Zodra de axiale aangrijping van de sleutel in de uitsparing van de kop van de schroef verwezenlijkt is, wordt de sleutel gedraaid teneinde een van de zijden 18 van elke 20 radiale tand 17 in aanraking te brengen met de daar haar toe gerichte radiale zijde 14 van de overeenkomstige groef 12. De kracht opgewekt door het koppel voor het vastzetten in overeenstemming met deze oppervlakken staat daar loodrecht op, waardoor de hierbovengenoemde voordelen mogelijk worden.

25 De uitvinding is aan de hand van de bijgaande tekeningen beschre ven verwijzend naar een voorbeeld met een uitsparing met zes op gelijke hoekafstand aangebrachte groeven. Het is echter vanzelfsprekend dat elk aantal groeven en overeenkomstig' aantal radiale tanden op de sleutel voor het vastzetten gebruikt kan worden. Aan oplossingen met zes of 30 vier groeven wordt echter de voorkeur gegeven.

De hellingshoek van de basiswand 13 van de groeven 12 ten opzichte van de hartlijn 9 van de schroef kan eveneens elke omvang hebben hoewel aan een hoek tussen 5° en 7° de voorkeur gegeven wordt teneinde de omvang van de radiale zijden 14 niet buitensporig te beperken, die dienen 35 als draag- en reactie-oppervlakken tijdens het vastzetten. Aan de oplossing waarin de basiswanden 13 delen zijn van een konisch oppervlak wordt eveneens de voorkeur gegeven ten opzichte van die waarbij de basiswanden deel uitmaken van de vlakken van een pyramide met een regelmatige basis coaxiaal met de hartlijn van de schroef.

40 De hoeken A en B die de breedte en de afstand van de groeven 12 8500096 i * 7 van. de uitsparing van de schroef begrenzen, kunnen eveneens van elkaar verschillen, afhankelijk van de gewenste ruimten en de sterkte-eigen-schappen die verwezenlijkt moeten worden voor de tanden van de uitsparing en voor de tanden van de sleutel voor het vastzetten.

5 De diameter van het kleinere einde van de sleutel voor het vast zetten moet zo gekozen worden dat belet wordt dat dit einde van de sleutel in aanraking komt met de bodem van de uitsparing in de kop van de schroef.

De "konische" koppeling tussen de sleutel voor het vastzetten en 10 de kop van de schroef tijdens aangrijping van de sleutel met de kop maakt het mogelijk dat perfect centreren van de sleutel verwezenlijkt kan worden.

Fig. 2 toont een variant waarbij de kop van de schroef in plaats van een uitsparing een axiaal toevoegsel 22 heeft met een vorm die com-15 plementair is aan die van de uitsparing 5 afgebeeld in fig. 1.

Vanzelfsprekend moet in dit geval de sleutel voor het vastzetten * een aangrijpoppervlak hebben, dat complementair is aan dat van het axiale toevoegsel 22.

In fig. 1 en 2 worden delen die dezelfde functie hebben met de-20 zelfde verwijzingssymbolen aangegeven.

Door de 'hierboven beschreven eigenschappen worden samenvattend de volgende voordelen verkregen: a) het is niet noodzakelijk om nauwkeurige vervaardigingstoleran- ties te gebruiken voor de schroef en de sleutel voor het vastzetten, j 25 b) de aangrijping van de sleutel voor het vastzetten met de kop van de schroef wordt vergemakkelijkt door de mogelijkheid van de grote- * | re ruimten "g" en"f” afgebeeld in fig. 5, door de inlaatafschuiningen 5a, 17a en door de konische vorm van de aangrijoppervlakken op de kop van de schroef en de sleutel voor het vastzetten, 30 c) zodra de sleutel voor het vastzetten in aangrijping gebracht is met de kop van de schroef, maakt het wederzijds konisch koppelen het perfect centreren van de sleutel ten opzichte van de schroef dat verwezenlijkt moet worden mogelijk, d) bij het begin en tijdens het schroeven, zijn de draag- en reac-35 tieoppervlakken waarop de krachten opgewekt door het vastzetkoppel werken radiale vlakken die door de hartlijn van de schroef gaan. De krachten staan bijgevolg loodrecht op deze oppervlakken en geven geen aanleiding tot deformatie voorbij de elastische defomratiegrenzen; dientengevolge is het eveneens mogêlijk om de omvang van het koppel voor 40 het vastzetten met aanzienlijke nauwkeurigheid te bepalen; 8500056 *1 ' 8 e) de mogelijkheid van het losmaken van de vastgezette schroef wordt verzekerd, zowel door middel van de bijzondere hierboven beschreven sleutel als met gebruikelijke sleutels geschikt om de inwendige vlakken 15 van de uitsparing 4 of van het axiale toevoegsel 22 aan te 5 grijpen. In het eerste geval is een normale zeskantige sleutel voldoende terwijl in het tweede geval een gebruikelijke sleutel met gelede tanden gebruikt kan worden.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op andere uitvoeringen die hetzelfde nut hebben en door degene bekwaam in de stand 10 der techniek verwezenlijkt kunnen worden zonder buiten de gedachte en het bereik van de onderhavige uitvinding te geraken.

8500096

Claims

1. Schroef gekenmerkt door de combinatie van de volgende eigenschappen: a) de kop (3) van de schroef (1) heeft een aangrijpoppervlak (5, 5 22) voor een sleutel voor het vastzetten, dat een profiel (7) met ver scheidene uitsteeksels heeft in een vlak loodrecht op de hartlijn van de schroef omvattende een zich langs de omtrek uitstrekkende reeks op gelijke hoekafstand liggende uitsteeksels die radiaal naar buiten steken, waarbij elk uitsteeksel twee radiale zijden (8) omvat, die ten 10 minste gedeeltelijk in twee vlakken liggen die door de hartlijn (9) van de schroef gaan, en een in het midden liggend deel (10) dat de radiaal buiten liggende einden van de twee zijden (8) van elk uitsteeksel verbindt, b) de delen (13) van het oppervlak voor aangrijping met de sleutel 15 voor het vastzetten, die de in het midden liggende delen van de uitsteeksels van het profiel met verscheidene uitsteeksels begrenzen liggen op een enkel imaginair konisch of pyramideachtig Oppervlak, dat coaxiaal is met de schroef.

2. Schroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aangrijp-20 oppervlak voor de sleutel voor het vastzetten het zljoppervlak van een axiale uitsparing (5) is, gevormd in de kop (3) van de schroef (1).

3. Schroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aangrijpoppervlak van de sleutel voor het vastzetten het zijoppervlak van een axiaal toevoegsel (22) van de kop (3) van de schroef (1) is.

4. Schroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de delen (22) die een uitsteeksel en het volgende van het profiel (7) verbinden, aangebracht zijn langs de zijden van een regelmatige veelhoek waarvan het midden op de hartlijn (9) van de schroef ligt.

5. Schroef volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de gedeelten 30 (15) van het aangrijpoppervlak (5) van de sleutel voor het vastzetten, die de delen (11) die een uitsteeksel en de volgende van het profiel (7) met verscheidene uitsteeksel verbinden, vlakken zijn evenwijdig aan de hartlijn van de schroef.

6. Schroef volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gedeelten 35 (15) van het aangrijpoppervlak (5) voor de sleutel voor het vastzetten, die de delen (11) begrenzen, die een uitsteeksel en het volgende van het profiel (7) met verscheidene uitsteeksels verbinden, op een enkel imaginair konisch of pyramideachtig oppervlak liggen, dat coaxiaal is met de schroef.

7. Sleutel voor het vastzetten voor het bedienen van een schroef 8500096 volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze een aangrijpoppervlak heeft dat complementair is aan het overeenkomstige aangrijpoppervlak van de schroef. •1-1-1-MM 1 I i I I I I I 1 1 1 I 8 5 0 Θ 0 9 6