RS20060533A - Prihvatni element - Google Patents

Abstract

Pronalazak se odnosi na prihvatni element koj i ima osovinicu (2), koji ima spoljnu površinu (18), u suštini paralelnu, a posebno koaksijalnu uzdužnoj osi (20) i koji se može uvesti u provrt jednog sastavnog dela, a najmanje dva tela. Prihvatni element treba da se ostvari uz male konstruktivne poteškoće tako da se ostvari visoka postojanost oblika i tačnost pozicioniranja, pri čemu se za proizvodnju troši malo materijala i proizvodi se na ekonomičan način. Kao rešenje se predlaže da se osovinica sastoji od sinter materijala otpornog na habanje ili da sadrži materijal otporan na habanje, da se na prednjem kraju osovinice (2) postavi vrh (4) od metala, čiji kraj (6) prodire u šupljinu (8) osovinice (2) i da na prednjem kraju osovinice (2) predvidjenog područja spajanja postoji direktna veza izmedju kraja (6) i šupljine (8)

Description

Prihvatni element

Pronalazak se odnosi na prihvatni element prema karakteristikama definisanim u patentnom zahtevu 1.

Iz JP 11 280 721 A poznat je takav prihvatni element sa osovinicom od keramike i vrhom od metala, pri čemu vrh ima kraj koji prodire u šupljinu osovinice izvedenu kao prolazni provrt kroz koju se provodi. Prihvatni element nadalje sadrži prirubnicu sa jednim prolaznim provrtom u koji navedeni kraj takodje prodire i u kojoj je kraj pomoću spojnog navoja povezan sa prirubnicom. Prirubnica sadrži šupljinu koja pripada osovinici i služi za prihvat jednog proširenog podnožja osovinice. Na taj način je vrh preko prirubnice indirektno povezan sa osovinicom. Prilikom uvodjenja prihvatnog elementa u provrt jednog sastavnog dela vrh od metala izložen je velikom opterećenju, a spoljna površina osovinice prodire u provrt sastavnog dela tek nakon potpunog centriranja.

Nadalje je iz WO 2004/069 468 Al poznat takav prihvatni element sa osovinicom, koji u području svoje spoljne površine, koja je u suštini paralelna uzdužnoj osi, ima najmanje dve izbušene rupe sa otvorima. U ovim izbušenim rupama postavljeni su čepovi izradjeni od materijala otpornog na habanje ili materijala koji sadrže materijal otporan na habanje, a koji delimično radijalno prodiru kroz pomenute otvore i štrče preko spoljne površine sa jednom unapred odredjenom merom. Ovakvi prihvatni elementi uvode se u provrte najmanje jednog sastavnog dela za pričvršćivanje i/ili za pripremu sledeće obrade. Ako, na primer, treba da se dva limena dela medjusobno povezu zavarivanjem, onda oni sadrže provrte za prihvat koji medjusobno odgovaraju, a u koji se jedan prihvatni element ove vrste uvodi zbog centriranja i prihvatanja limenog dela. Kod sastavnih delova velikih dimenzija posebno je potrebno predvideti više ovakvih prihvatnih elemenata kao pomoćnih sredstava za obradu ili montažu. Prihvatni elementi mogu se primenjivati i kao držači i/ili vodjice u mašinama, postrojenjima ili sistemima za obradu sastavnih delova., pri čemu se, naprimer, ukazuje i na primenu u automatima za zavarivanje, mašinama za sečenje ili presama. Pravljenje ovakvih prihvatnih elemenata zahteva dosta truda, jer se, po pravilu, na osovinicama, koje su izradjene od metala, prvo moraju ostvariti dva bočna otvora, a zatim najmanje dva čepa izradjena od sinterovanog materijala ili se čepovi, koji štrče ka spolja izvan osovinica, obradjuju tako da površinska područja čepa naležu na zajedničku površinu omotača. Čak i bez sprovodjenja poslednje navedene faze postupka, pravljenje najmanje dva otvora u osovinici, kao i priprema i umetanje oba navedena čepa zahtevaju ne malo angažovanje pri obradi.

Nadalje je iz JP 02 290 696 A poznat prihvatni element, koji ima prsten od sinter materijala, kroz koji prodire osovinica koja poseduje vrh. Kraj osovinice usmeren ka vrhu ima navoj, koji je prodiranjem u sprezi sa navojem provrta odredjenog elementa, pri čemu je pomenuta čaura uključena aksijalno izmedju vrha osovinice i elementa. Proizvodnja cilindrične čaure od sinter materijala zahteva takodje odredjeni povećani trošak, sa jedne strane da bi se sprečio povećani radijalni zazor u odnosu na prolazeću osovinicu, a sa druge strane da bi se sprečilo nepoželjno radijalno pritiskanje i sa tim povezan gubitak materijala pri obradi. Pri tome se prihvatni element sastoji iz najmanje tri dela, tj . čaure, osovinice i elementa sa navojem, koji ima navoj spolja, što se pokazalo kao nepovoljno prilikom izrade velikog broja komada zbog različitih faza obrade.

Odavde proističe osnovni zadatak koji se postavlja pronalasku da se spreče navedeni nedostaci, tako da se prihvatni element dalje razvije uz tako male konstruktivne zahteve , koji će osigurati visoku postojanost oblika i tačnost pozicioniranja tokom dugačkog veka trajanja. Proizvodnja prihvatnog elementa treba da se ostvari uz male troškove i/ili malu potrošnju materijala i da bude ekonomski izvodljiva. Nadalje, pri primeni ili umetanju prihvatnog elementa za ostvarenje veze zavarivanjem, a posebno delova lima i/ili delova lima sa navrtkama, treba da osigura bez problema i bezbedno električnu izolaciju. Nadalje, prihvatni elementi treba da se koriste pre svega u postrojenjima za zavarivanje ili u uredjajima za zavarivanje, posebno za proizvodnju veza zavarivanjem pod pritiskom.

Rešenje ovog zadatka ostvaruje se prema karakteristikama definisanim u patentnom Zahtevu 1.

Predloženi prihvatni element odlikuje se jednostavnom i funkcionalnom konstrukcijom. Osovinica se izradjuje od sinter materijala otpornih na habanje, prvenstveno od oksidne keramike i neoksidne keramike, kao što su posebno A1203, Zr02, odn. Si3N4, ili mešavina koji se od njih mogu napraviti i ima na prednjem kraju jednu šupljinu, u koju postojeći vrhovi, izradjeni od metala, a posebno od čelika ili plemenitog čelika, prodiru vrhovima i pričvršćuju. U unutrašnjosti osovinice predvidjena je direktna, odn. neposredna veza izmedju vrha, preko njegovog kraja, i šupljine, izvedene kao džep, i time sa osovinicom. Šupljina, koja se preporučuje da bude izvedena kao koaksijalna u odnosu na uzdužnu osu i/ili da prodire, omogućava trajnu i opterećenu vezu u srazmerno kraćem prednjem području osovinice , bez potrebe smanjenja poprečnog preseka osovinice izradjene od veoma otporne keramike odnosno sinter materijala po celoj aksijalnoj dužini. Unutrašnje spoj no područje, koje je u unutrašnjosti, prostire se samo preko jednog malogdela ukupne dužine osovinice, a pogodno je da bude manje od 50%, a preporučljivo manje od 30% ukupne dužine osovinice. Kraj vrha i/ili prednje spojno područje poseduju aksijalnu dužinu koja je suštinski manja od ukupne dužine osovinice. Nadalje je od posebnog značaja da je unutrašnje spojno područje bezbedno zaštićeno od agresivnih medija iz okoline, naprimer para ili agresivnih gasova . Učvršćivanje vrha, odn. njegovog kraja u aksijalnoj šupljini osovinice ostvaruje se kao veza ostvarena lepljenjem, nabijanjem, presovanjem ili stezanjem. Mehaničkom obradom posebno brušenjem, ostvaruje se spoljna površina osovinice izradjene od sinter materijala i/ili visoko kvalitetne keramike na zahtevani prečnik rupe sastavnog dela koji se obradjuje, posebno limova ili navrtki.

Nasuprot prihvatnim elementima sa vrhovima od keramike, koji se za slučaj malih prečnika relativno lako mogu zalomiti, može se primenom metalnih vrhova veoma negativno zalomljavanje sprečiti uz veliku funkcionalnu pouzdanost. Tako se, sastavni delovi prema pronalasku, a posebno limovi, mogu medjusobno povezati primenom predloženog prihvatnog elementa , pre svega u alatima za zavarivanje i/ili alatima za zavarivanje pod pritiskom, bez ikakvih problema već sa malim navrtkama, a posebno sa M4, M5, M6 ili M8, čime se sprečava pojava prekida rada ili vreme zaustavljanja alata za zavarivanje odn. automata za zavarivanje i osvariti dugo vreme rada. Osovinica se posebno izradjuje presovanjem, ekstrudiranjem ili livenjem pod pritiskom i/ili mehaničkom obradom. Na pogodan način osovinica je umetak, bez obzira da li je izvedena kao cev ili pun komad i opremljena i/ili opskrbljena sa metalnim vrhom na prednjem slobodnom kraju.

Nadalje, a posebno zbog optimiranja izolacije, na drugom kraju osovinice predvidjeno je telo za pričvršćivanje izradjeno od izolacionog materijala, a posebno od plastičnog materijala, pri čemu se za povezivanje koriste veze ostvarene lepljenjem, boranjem, presovanjem ili stezanjem. Primenom visoko kvalitetne keramike za osovinicu u vezi sa vrhom od metala, a posebno čelika, i izborom na drugom kraju rasporeda tela za pričvršćivanje izradjenog od izolacionih materijala, prihvatni element prema pronalasku odlikuje se pre svega sledećim poboljšanim karakteristikama, naime visokom otpornošću na habanje i/ili ekstremno dugim vekom trajanja i/ili dobrom postojanošću oblika i/ili egzaktnom tačnošću pozicioniranja i/ili visokim kvalitetom površine i/ili optimiranom električnom izolacijom.

Dalje karakteristike i izvodjenje pronalaska dati su u zavisnim Zahtevima, kao i u sledećem opisu posebnih primera izvodjenja.

Pronalazak će nadalje biti objašnjen crtežima predstavljenih primera izvodjenja, a da pritom ne dodje do ograničenja njegove primene, gde: Sl.l predstavlja shematski aksijalni presek prvog primera izvodjenja,

SI.2 predstavlja shematski aksijalni presek jednog drugog primera izvodjenja sa jednim telom za pričvršćivanje od izolacionog materijala zbog dodatne izolacije.

Prema Sl.l prihvatni element 1 sadrži osovinicu 2 i kao odvojeni sastavni deo izradjen vrh 4, koji jednim krajem 6 prodiru u šupljinu 8 osovinice 2 na njen prednji deo. Osovinica 2 sadrži ili se sastoji od materijala otpornog na habanje ili sinter materijala, a prvenstveno od oksidne keramike, kao što su posebno A1203 ili Zr02, ili neoksidne keramike, kao što je Si3N4, ili mešavina koji se od njih mogu napraviti . Čep 4 svojim prednjim delom 10 štrči iz osovinice 2 i ima spoljnu površinu 12 koja je najmanje približno konusna i/ili u suštini konusna. Vrh 4, odn. njegov prednji deo 10 ima u području izlaza iz osovinice 2 jedan maksimalni spoljni prečnik 14, koji je za jednu predodredjenu vrednost manji od spoljnog prečnika 16 osovinice 2, odn. njene spoljne površine 18. Preporučljivo je da šupljina 8 u prednjem kraju osovinice 2 bude izvedena kao džep, tako da se kraj 6 prostire aksijalno samo preko dela ukupne dužine osovinice 2.

Spoljna površina 18 prostire se u suštini paralelno uzdužnoj osi 20 osovinice, odn. paralelno ukupnoj površini prihvata elementa i posebno je izvedena kao cilindrična spoljna površina koaksijalna uzdužnoj osi 20. Alternativno, može spoljna površina 18 da ima poligonalnu spoljnu konturu. Kao što se vidi, izmedju prednjeg, posebno, koničnog, kraja 6 i spoljne površine 18 osovinice 2 postoji prelazno područje 22 sa redukcijom prečnika. Ovo prelazno područje 22 sa redukcijom prečnika je po prirodi stvari sastavni deo osovinice 2, ali prelazno područje 22 alternativno može biti i sastavni deo vrha 4. Prihvatni element prema pronalasku poseduje stepenastu spoljnu konturu sa prednjim delom vrha koji štrči iz osovinice, pri čemu je maksimalni spoljni prečnik 14 suštinski manji od spoljnog prečnika 16 osovinice. Prelazno područje 22 poseduje suštinski manje aksijalno prostiranje u odnosu na kraj 6. Nadalje je ugao otvora odn. ugao konusa prelaznog područja 22 na povoljan način suštinski veći od ugla otvora odn. ugla konusa kraja 6.

Na osnovu znatno manjeg spoljnog prečnika 14, koji je nasuprot spoljnom prečniku 14 kraja 6 i/ili predvidjenog prelaznog područja 22 prema pronalasku, osigurava se sigurno uvodjenje prihvatnog elementa u pripadajući provrt dela koji se centrira pomoću prihvatnog elementa, a posebno lima i navrtke. Vrh 4 sastoji se od metala, posebno čelika odn. plemenitog čelika, tako da se i kod stvarno malih spoljnih prečnika prihvatnog elementa odn. osovinice 2 sprečava oštećenje ili prelom i/ili osigurava duži vek trajanja odn. vreme upotrebe prihvatnog elementa.

Direktno povezivanje vrha 4, odn. njegovog kraja 6 sa odgovarajuće izvedenom šupljinom 8 izvodi se kao veza ostvarena lepljenjem, nabijanjem, presovanjem ili stezanjem. Povoljno je da je šupljina 8 koaksijalna uzdužnoj osi 20. Za tačno aksijalno pozicioniranje vrha 4 u osovinicu 2, postoji izmedju prednjeg dela 4, koji aksijalno štrči, i postavljenog u šupljini 8 kraja 6, jedan prelaz 24, takav da je maksimalni spoljni prečnik 14 prednjeg kraja 10 za jednu predodredjenu vrednost veći od spoljnog prečnika 26 kraja 6. Prelaz 24 time ostvaruje jednu definisanu meru, posebno pri uvodjenju i/ili ostvarivanju veze izmedju osovinice 2 i vrha 4, čime se ostvaruje egzaktno aksijalno pozicioniranje i konačno definisana aksijalna dužina celokupnog prihvatnog elementa. Nadalje se pomoću prelaza 24 sprečava nedozvoljeno visoko opterećenje ili čak razaranje veze izmedju vrha 4 i osovinice 2.

Osovinica 2 na svom kraju, koji je nasuprot njenom vrhu 4, sadrži telo 30 za pričvršćivanje za postavljanje prihvatnog elementa u alat, a posebno alat za presovanje ili alat za zavarivanje. Telo 30 za pričvršćivanje ima prirubnicu, izvedenu kao radijalno proširenje za učvršćivanje alata. Na ovom mestu se može čvrsto držati, jer je prihvatni element izveden prvenstveno kao čep za centriranje ili čep za prihvat i za centriranje i prihvatanje sastavnih delova, posebno više limenih delova ili najmanje jednog limenog dela sa navrtkom za primenu. Nadalje je prihvatni element predvidjen pre svega za korišćenje, odn. primenu kod alata za zavarivanje , a posebno kod alata za zavarivanje pod pritiskom odn. uredjaja i mašina. Nadalje prihvatni element prema pronalasku odlikuje se malim spoljnim dimenzijama. Tako je spoljni prečnik 16 osovinice 2 u opsegu od 3 do 12 mm, preporučljivo je da bude u opsegu od 3,5 do 10 mm, a najbolje je da je u opsegu od 4 do 8,5 mm. Time se pri primeni prihvatnog elementa prema pronalasku mogu pomoću prihvatnog elementa centrirati veoma male navrtke sa unutrašnjim prečnikom navoja od M4 ili M5 ili M6 ili M8, odn. prihvatiti od strane prihvatnog elementa i u odgovarajućim mašinama ili alatima , kao što su mašine za zavarivanje pod pritiskom, povezati sa limenim delovima, čime se sprečava i kod tako malih radijalnih dimenzija prelom vrha zbog predloženog načina izvodjenja kao metalnog vrha 4 i njegove integracije u osovinicu 2, izradjenu od visoko kvalitetne keramike i/ili sinter materijala otpornog na habanje i konačno ostvariti velika funkcionalna sigurnost i/ili vek trajanja.

Slika 2 pokazuje drugi primer izvodjenja , prema kome telo 30 za pričvršćivanje nije integralni sastavni deo osovinice 2, već odvojeni sastavni deo koji je povezan sa osovinicom 2. Telo 30 za pričvršćivanje izvedeno je od jednog posebnog izolacionog materijala, pri čemu se ovde posebno ukazuje na plastične materijale, da bi se obezbedilo dodatno i/ili poboljšano izolovanje prihvatnih elemenata u odnosu na alat, a posebno kod zavarivanja pod pritiskom. Kao što se uočava, osovinica 2 sadrži na svom zadnjem kraju drugu šupljinu 32 , u koju jedan spojni deo 34 tela za pričvršćivanje prodire. Spojni deo 34 povezan je sa drugom šupljinom pomoću veze ostvarene lepljenjem, veze ostvarene nabijanjem, veze ostvarene presovanjem ili veze ostvarene stezanjem. Nadalje, telo za pričvršćivanje sadrži jedno radijalno proširenje i/ili jednu prirubnicu 36, čiji je spoljni prečnik veći od spoljnog prečnika osovinice 2. Izmedju spojnog dela 34 i prirubnice 36 postoji prelaz, kojim se unapred predvidja definisano postavljanje i/ili aksijalni položaj tela 30 za pričvršćivanje u odnosu na osovinicu 2. Aksijalno, izmedju obe šupljine 8 i 32 sadrži osovinica 2, kao i u primeru izvodjenja sa SI. 1 jedno masivno medjupodručje 38, koje osigurava visoku stabilnost i/ili čvrstoću osovinice 2, pa time i celokupnog prihvatnog elementa.

Alternativno, u okviru pronalaska, osovinica 2 može da ima jednu centralnu šupljinu, koja se prostire po celoj aksijalnoj dužini. Za slučaj da je na odgovarajući način, prema SI. 2 predvidjeno odvojeno telo za pričvršćivanje na zadnjem kraju, ne postoji neposredna aksijalna veza izmedju vrha 4 na prednjem kraju i tela 30 za pričvršćivanje, pa se, kako sledi, sprečavaju aksijalne sile spajanja izmedju vrha 4 i tela 30 za pričvršćivanje. Ovde će se konstatovati da alternativa u odnosu na način izvodjenja kao na Sl.l, odn. jedna unutrašnja šupljina može da se kontinualno prostire aksijalno po celoj dužini osovinice uključujući integralno priključeno telo za pričvršćivanje. Područje povezivanja predvidjeno je ipak i pri ovakvom načinu izvodjenja isključivo na prednjem kraju osovinice 2.

OZNAKE

2 osovinica

4 vrh

6 kraj od vrha 4

8 šupljina u osovinici 2

10 prednji deo od vrha 4

12 spoljna površina od kraja 6

14 maksimalni spoljni prečnik od kraja 6

16 spoljni prečnik od osovinice 2

18 spoljna površina od osovinice 2

20 uzdužna osa

22 prelazno područje

24 prelaz izmedju vrha 4 i kraja 6

26 spoljni prečnik od kraja 6

30 telo za pričvršćivanje

32 druga šupljina u osovinici 2

34 spojni deo od tela za pričvršćivanje 30 36 prirubnica od tela za pričvršćivanje 30

38 masivno medjupodručje od osovinice 2

Claims (9)

1. Prihvatni element, sa osovinicom (2), koji ima spoljnu površinu (18), u suštini paralelnu, a posebno koaksijalnu uzdužnoj osi (20) i koji se može uvesti u provrt jednog sastavnog dela, a preporučljivo najmanje dva tela, pri čemu se osovinica (2) sastoji od sinter materijala otpornog na habanje ili isti sadrži, i pri čemu je na prednjem kraju osovinice (2) postavljen vrh (4) od metala, čiji kraj (6) prodire u šupljinu (8) osovinice (2) i povezan je sa osovinicom (2) , naznačen time što u području spajanja predvidjenom na prednjem kraju osovinice (2) postoji direktna veza izmedju kraja (6) i šupljine (8), pri čemu se unutrašnje područje spajanja prostire samo preko jednog malog dela ukupne dužine osovinice (2), što je izmedju prednjeg dela (10) vrha (4), koji aksijalno strči iz osovinice (2), i osovinice (2) predvidjeno prelazno područje (22) koje se u smeru prednjeg dela (10). smanjuje, pri čemu prihvatni element ima stepenastu spoljnu konturu i pri čemu prednji deo (10) ima maksimalni spoljni prečnik (14) koji je za unapred odredjenu vrednost manji od spoljnog prečnika (16) osovinice (2).

2. Prihvatni element prema Zahtevu 1, naznačen time, što je kraj (6) vrha (4) u šupljini (8) povezan sa osovinicom (2) pomoću veze ostvarene lepljenjem, veze ostvarene nabijanjem, veze ostvarene presovanjem ili veze ostvarene stezanjem i/ili što se neposredno područje spajanja izmedju kraja (6) i šupljine (8) prostire aksijalno samo preko malog dela ukupne dužine osovinice (2).

3. Prihvatni element prema Zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što kraj (6), koji prodire u šupljinu (8), ima spoljni prečnik (26) koji je za unapred odredjenu vrednost manji od maksimalnog spoljnog prečnika (14) prednjeg dela (10) i/ili što je izmedju prednjeg dela (10) i kraja (6) vrha (4) predvidjen prelaz (24) koji je izveden kao aksijalni prelaz u odnosu na osovinicu (2).

4. Prihvatni element prema jednom od Zahteva 1 do 3, naznačen time što prednji deo (10) ima spoljnu površinu (12) sa unapred odredjenim uglom otvora, koja se u smeru slobodnog kraja u suštini konusno smanjuje, i/ili što spoljna površina prelaznog područja (22) ima ugao otvora, koji je u znatno veći od ugla otvora prednjeg dela (10).

5. Prihvatni element prema jednom od Zahteva 1 do 4, naznačen time, što je spoljni prečnik osovinice (2) unapred odredjen u opsegu od 3 do 12 mm, preporučljivo da bude u opsegu od 3,5 do 10 mm, a najbolje u opsegu od 4 do 8,5 mm.

6. Prihvatni element prema jednom od Zahteva 1 do 5, naznačen time, što osovinica (2) na svom drugom kraju ima telo (30) za pričvršćivanje, koje je integralni deo osovinice (2) i koje je izradjeno od istog materijala kao i osovinica ili koje je izvedeno odvojeno i kao telo za pričvršćivanje od jednog izolacionog materijala.

7. Prihvatni element prema Zahtevu 6, naznačen time, što telo (30) za pričvršćivanje ima prirubnicu (36) čiji je spoljni prečnik u opštem slučaju veći od spoljnog prečnika (16) osovinice (2).

8. Prihvatni element, prema Zahtevu 6 ili 7, naznačen time-, što telo (30) za pričvršćivanje ima spojni deo (34), koji prodire u drugu šupljinu (32) osovinice (2) i/ili što je spojni deo (34) sa osovinicom (2) spojen direktno pomoću veze ostvarene lepljenjem, veze ostvarene nabijanjem, veze ostvarene presovanjem ili veze ostvarene stezanjem.

9. Prihvatni element prema jednom od Zahteva 1 do 8, naznačen time, što se primenjuje kod alata za zavarivanje i/ili uredjaja za zavarivanje, a posebno kod alata za zavarivanje pod pritiskom.