SE423433B - Sjelvskerande skruv - Google Patents

Description

7812540-e mellan de branta gängorna, varvid stora triktionskrafter_uppstår.

Detta kan medföra en icke rund profil hos skruven, vilket innebär kraftigt slitage på verktygen.

Man känner vidare till dubbelgängade skruvar, varvid den ena spiralen har högre profil än parallellepiralen varigenom skruven allt- så får omväxlande höga och låga gängor.

De båda kända skruvarna kan ej helt utnyttja gängprofilens höjd, då det av gängorna undanträngda materialet måste finna plats i mellanrummet mellan gängorna och därvid till stor del ansamlas på kärnan. Enkelt uttryckt bildas alltså ett skikt på kärnan, vilket förhindrar att gängorna fullständigt tränger in i materialet, d v s ända ned till gängansatsen på skruvkärnan. 7 _Enligt uppfinningen skall en skruv av inledningsvis nämnt slag utformas på sådant sätt att hela gänghöjden utnyttjas som bäryta.

Härvid skall skruven kunna tillverkas med mindre deformeringsarbete än de kända skruvarna. d Denna uppgift löses enligt uppfinningen på så sätt att området *mellan två från kärnan uppstâende gängor har en insnörning, vars dju- paste punkt ligger ungefär mitt emellan två gängor, varvid kärnan, utgående från två intilliggande gängors ansatspunkter, är avsmalnande. 7 Hos skruven enligt uppfinningen löper insnörningen spiralfor- migt på samma sätt som gängorna. Jämfört med den inledningsvis nämnda kända skruven med höga och låga gängor har alltså skruven enligt upp- finningen ingen upphöjning mellan två gängor i form av en låg gänga, utan en fördjupning. Inti denna fördjupning kan sådant material vand- ara som trängs undan av gängorna. Vandringen in i fördjupningen under- lättas av att kärnan, utgående från gängvinklarnas grundpunkt» är av- smalnande. Därigenom bildas ytor på vilka materialet kan glida undan.

.Därigenom är det möjligt att hela gängen ända ned till kärnan tränger in i det material i vilket skruven idrages. Härigenom erhålles för- d höjd bärkraft. Skruven enligt uppfinningen är även lätt att deformera; eftersom redan vid framställningen av insnörningen material trängs ut mot gängorna, så att gängorna kan utformas genom kallvalsning med mindre kraftinsats än vad som är fallet för en skruv med cylindriskt skaft, För sådana kända skruvar med eylindriskt skaft erfordras myck- et stora radiella krafter för att tränga undan material mot gängorna.

Dessa fördelar vad gäller deformeringen är särskilt viktiga i samband med höga, smala gängor med stort axiellt avstånd mellan varandra, då sådana skruvar med naturlig nödvändighet kräver väsentligt kraftigare 7812540-8 deformering än skruvar med normala gängor.

Insnörningens profil kan variera. En speciell enkel form anges i patentkrav 2. Men profilen kan även begränsas exempelvis av en kon- tinuerligt böjd linje (patentkrav 13). Huvudsaken är att det finns en fördjupning i utrymmet mellan två gängor. Även vid den i patentkrav 2 angivna profilen uppstår i praktiken en viss avrundning i den djupas- te punkten.

Gängninqen kan vara såväl enkelgängig enligt patentkrav 4 som flergängig. I vilket fall som helst skall det finnas en insnörning mellan två intilliggande gängor.

De i patentkraven 5 till 7 angivna mâttförhållandena innebär inqa inskränkningar. De speciella förhållandena 1,85 i patentkrav 5 och 2,25 i patentkrav 7 liksom eängvinkeln 300 i patentkrav 5 har e- mellertid visat sig lämpliga i praktiken. ' Skruven kan enligt patentkrav 8 ha en borrspets. Därmed är den även lämplig för något hårdare material. Den kan även användas till att borra hål i plåtar, varvid skruven idrages direkt i borrhålet så snart spetsen trängt igenom.

Uppfinningen är mycket användbar för skruvar med en ytterdia- meter på mellan 3 och 6 mm, även om uppfinningen ej inskränker sig till att endast omfatta dessa dimensioner.

Materialet i vilket skruven tillverkas måste ha god formbarhet.

Lämpliga material anges i patentkraven 10 och 11.

På ritningen framställs ett utförandeexempel av uppfinningen, varvid fig 1 visar en förstorad sidovy av en skruv enligt uppfinning- en, fig 2 en kraftig förstoring av en gängprofil hos en skruv enligt uppfinningen, fig 3 qänsprofilen nos en känd skruv.

Skruven enligt fig 1 har en med samlinasbeteckningen 1 marke- rad självskärande gängning. Gängorna 2 är förhållandevis tunna och höga och har i förhållande till skruvdiametern Da ett förhållandevis stort axiellt avstånd h.

I sin främre ände har skruven; såsom alltid när det gäller självskärande skruvar, en infästnineszon med ungefär längden 11. I denna infästningszon avtar eängornas höjd mer och mer i riktning mot skruvens ände 3 tills de sammanfaller med skruvens kärndiameter. Som kärndiameter dk betraktas den minsta diametern hos området mellan två gängor 2. I detta mellanutrymme finns en insnörning 4, som naturliqt~ vis också löper spiralformigt längs skruven.

Skruvens teoretiska profil visas i stark förstoring i fig 2. I 7812540e8 praktiken kan denna teoretiska profil ej uppnås. Enligt den teoretis- ka profilen begränsas insnörningens 4 profil av två raka.linjer 5 och 6 som löper i trubbig vinkel mot varandra. Linjerna 5 och 6 samman- träffar i punkten 7. Detta är den djupaste punkten och den sammanfal- ler med kärndiametern dk. Linjerna 5 och 6 löper uppåt fram till an- satspunkterna 8 och 9, från vilka gängorna höjer sig. Gängans 2 vink- elaaâ är i det visade exemplet 300, medan vinkeln,ß mellan linjerna 5, 6 är 120°. I övrigt förekommer följande måttförhållandenfi Förhål- landet mellan skruvens ytterdiameter Da och skruvens kärndiameter dk är i det visade exemplet 1,85, Förhållandet mellan gängningens ytter- diameter Da och stigningen h (axiella avståndet mellan två intillig- gande gånger) är 2,25.

Ovanför den gängade delen har skruven ett kort cylindriskt_ dskaft 10 med en skalle 11, som har ett krysspâr 12. Denna del av skru- ~vens utformning har ingen betydelse för uppfinningen. Skruvskallen skulle kunna vara annorlunda utformad, exempelvis med ett enkelspår för en vanlig skruvmejsel eller som sexkantskalle. Skruvens framände kan ha en borrspets eller en sådan gänga som förekommer i spetsen på en träskruv¿ * j I utrymmet 13, vars profil begränsas av linjerna 5, 6 och den streckpunkterade linjen 14, som sammanbinder ansatspunkterna 8, 9, kan sådant material samlas som undanträngs av gängorna 2 vid idrag- -ningen av skruven. šaterialets vandring in i utrymmet 13 underlättas av att de av linjerna 5 och 6 begränsade ytorna bildar fördelaktiga glidytor för det material som skall transporteras till utrymmet 13.

Därmed kan gängorna 2 tränga in i materialet ända ned till ansats- punkterna 8, 9. 1 I fig 2 och 3 visas symboliskt vid formgivningen uppträdande krafter. Vid utformningen av insnörningen 4 har valskraften 15 en komponent 16, som verkar i riktning mot den intilliggande gängen 2, medan en sådan komponent saknas vid cylindrisk kärna, vilket framgår fav fig 3. Den där markerade valskraften 17 har ingen komponent som verkar i riktning mot gängorna- Kraften 17 måste därför vara mycket stor för att kunna förmå material att flyta i riktning mot gängorna.

Dessutom visas de mot gängornas sidor verkande tryokkrafterna 18 (fia 2) resp 19 (fig 3). vid ae förhållandevis branta gängorna en- ligt fig 2 har kraften 18 en stor komponent 20, som verkar i riktning- mot skruvaxeln, medan motsvarande komponent 21 vid de flackare gäng- porna enligt fig 3 är betydligt mindre. Komponenterna 20 resp 21 ut-

Claims (12)

7812540-8 övar en klämeffekt på de formande upphöjningarna hos valsverktyget, d v s en kilnina uppträder lättare vid framställning av branta gänqor enligt fig 2 än vid framställnineen av en gängprofil enligt fig 3. Då emellertid valskrafterna tack vare komponenten 15 (tig 2) kan hållas lägre än vid cylindrisk kärna, far man mindre slitage på verktygen med skruven enligt uppfinningen än vad som är fallet om man skall tillverka en skruv med cylindriskt skaft och samma gängprofil. Fig 2 och 3 visar även att vid de vanligast förekommande gäng- vinklarna 60° (fig 3) är kraftens 19 radiella komponenter 22 större än den motsvarande kraftens 18 komponenter 23 vid liten gängvinkel. De radiella komponenterna 22, 23 har en sprängverkan på rörformiga föremål, t ex på sprutade fäethylsor till plastdetaljer i vilka skru- ven idrages. Vid liten gängvinkel kan därför sådana rörformiqa före- mål göras i mindre dimensioner än :ör skruvar med stor gängvinkel. P a t e n t k r a_v¿

1. Genom kallvalsning spånlöst formad självskärande skruv med stort förhållande mellan ytterdiameter och kärndiameter, liten gäng- vinkel och litet förhållande mellan ytterdiametern och det axiella avståndet mellan gängorna, k ä n n e t e c k n a d av att utrymmet mellan tvâ från kärnan utgående gängor (2) har en insnörning (4) vars djupaste punkt (7) ligger ungefär mitt emellan två gängor (2), varvid kärnan, med utgångspunkt från två intilliggande gängors (2) ansats- punkter (8, 9), är avsmalnande. I p

2. Skruv enligt krav 1, kännetecknad av att in- snörningens (4) profil begränsas av två i stort sett raka linjer (5, 6), som är ställda i trubbia vinkel mot varandra och löper i skruvens axelriktning.

3. Skruv enliqt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att vink- eln ( ß-) mellan linjerna (5, 6) uppgår till ca 1200.

4. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k- n a d av att gängningen (1) är enkelgängig.

5. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k- n a d av att förhållandet mellan ytterdiametern (Da) och kärndiame- tern (dk) är större än 1,5, helst ca 1,85.

6. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k~ n a d av att gängvinkeln (o<_) är mindre än 450, helst ca 300.

7. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k- n a d av att förhållandet mellan ytterdiametern (Da) och qängornas -7s12s40~8 (2) amelia avstånd (n) är mindre än 3, helst ca 2,25.

8. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k- n a d av att skruven har en borrspets.

9. 19. Skruv enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k- n a d av att ytterdiametern (Da) ligger inom området 3 mm till 6 mm.

10. Skruv enligt något av ovanstående krav, .k ä n n e -- t e cek n a d av att skruven består av stål med en kolhalt på upp till 0,35

11. I 11. Skruv enligt någøt av kraven 1 till 9, k ä n n e t e c k- n a d av att skruven består av austenitiskt kromenickelstål, t ex vzA-ståi. i i

12. Skruv enligt något av kraven 1 till 9, k ä n n e t e e k- n a d av att skruven består av Iefritiskt kromstål.n