CS244572B1

CS244572B1 - Reinforcing nut complex

Info

Publication number: CS244572B1
Application number: CS846187A
Authority: CS
Inventors: Josef Cejp; Marian Charvat; Pavol Kastel; Juraj Petrik
Original assignee: Josef Cejp; Marian Charvat; Pavol Kastel; Juraj Petrik
Priority date: 1984-08-15
Filing date: 1984-08-15
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS618784A1

Description

(54) Spevňovaci maticový komplet(54) Reinforcing nut set

Predmet vynálezu sa týká spevňovacieho maticového kompletu pre zaistenie polohy telieš, uložených na rotačných súčiastkách. Jeho podstatou je, že pozostáva z prstenca a krúžku, opatřených středovými závitovými otvormi. Prstenec a krúžok sú vzájomne viazané obvodovým závitom so stupáním váčším, ako je stúpanie středového závitu tak, že medzi celami prstenca a krúžku je v zmontovanom stave vzduchová medzera. Utahováním krúžka voči prstenců vzniká v stredovom závite trecia sila, ktorá zabezpečuje stálu, predom nastavenú polohu maticového kompletu. Zariadenie je využitelné na kotvenie, napr. ložísk vretien obrábacích strojov, dalej v dopravných strojoch a v roznych druhoch pohybových mechanizmov.The present invention relates to a reinforcing nut assembly for securing the position of bodies mounted on rotating components. Its essence is that it consists of a ring and a ring provided with central threaded holes. The ring and the ring are interconnected by a circumferential thread with a pitch greater than the pitch of the central thread so that there is an air gap between the ring and ring faces in the assembled state. By tightening the ring against the rings, a friction force is created in the central thread, which ensures a fixed, predetermined position of the nut assembly. The device can be used for anchoring, eg. spindle bearings of machine tools, further in transport machines and in various kinds of movement mechanisms.

Predmetom vynálezu je spevňovací maticový komplet, zabezpečujúci zaistenle polohy telies, uložených na rotačných súčlastkach, napr. skrutkách, čapoch, hriadeloch, vretenách, atd. Pre spevňovanle a ustavovanie telies uložených na uvedených strojových súčiastkach sa používajú, okrem iných prvkov, ustavovacie matice roznych tvarov a konstrukci!.It is an object of the present invention to provide a reinforcing nut assembly for securing the position of bodies supported on rotary components, e.g. screws, pins, shafts, spindles, etc. For the reinforcement and alignment of bodies mounted on the above-mentioned machine parts, alignment nuts of various shapes and construction are used, among other elements.

Známe je zaistenie telesa uloženého na nosnom čapě pomocou dvojice matic. Prvá matica sa svojim funkčným čelom opiera o bočnú časť kotveného telesa a druhá matica je utiahnutá k prvej tak, že v nosných závitoch sa vytvoří predpatie. Nevýhodou uvedeného* systému je, že vzájemné uťahovanie matic proti sebe sposobuje posun matice opierajúcej sa o kotvené teleso, z nastavenej polohy, čo zapříčiňuje nepřesnosti v nastavení polohy telesa. Na vyvodenie predpatia v závitoch je potřebné vyvodenie poměrně vysokého krútiaceho momentu medzi maticami, ktorého vplyvom dochádza k torzne-axiélnej nežiadúcej deformácii závitu na čapě aj v matíciach, čo móže viesť až k ich možnému poškodeniu.It is known to secure a body mounted on a bearing pin by means of a pair of nuts. The first nut is supported by its functional face on the lateral portion of the anchored body and the second nut is tightened to the first such that a prestress is formed in the supporting threads. A disadvantage of the said system is that the relative tightening of the nuts against each other causes the nut supporting the anchored body to move away from the set position, which causes inaccuracies in the positioning of the body. In order to derive the prestressing in the threads, a relatively high torque between the nuts is required, which results in torsional-axial undesirable deformation of the thread both on the pin and in the nuts, which can lead to their possible damage.

Dalším riešením je poistenie matice v závite čapu sústavou vhodné umiestnených vonkajších, ev. vnútorných zápichov, potažné zárezov, ktorými sa dosahuje vzájomná axiálna poddajnost závitov matice oddělených zápichom. Časti sú k sebe přitahované axiálnymi skrutkami. Utiahnutím skrutiek sa vytvára v závitovom spoji matice a čapu trenie, ktoré zabezpečuje predom nastavenu polohu matice. Nevýhodou je, že pri spevňovaní musí byť najprv překonaná ich poddajnost a až potom dochádza k spevňovaniu.Another solution is to lock the nut in the thread of the pin by a system of suitable placed external, ev. internal recesses, coated notches, which achieve reciprocal axial compliance of the threads of the nut separated by the recess. The parts are attracted to each other by axial screws. Tightening the screws creates a nut and a friction pin in the threaded connection, which ensures a preset nut position. The disadvantage is that during reinforcement, their compliance must be overcome before the reinforcement takes place.

Posúdenie odporu utahovaných skrutiek v oblasti poddajnosti a pri samotnom spevnení je dost obtiažné. Nedostatočným utiahnutím skrutiek sa nedosiahne spolehlivého spevnenia matice a móže dójsť k jej uvofneniu. Technológia výroby centrálneho závitu v eventuálně opačné predopnutej matici je dost problematická.It is quite difficult to assess the resistance of the tightened screws in the area of compliance and in the reinforcement itself. Insufficient tightening of the screws will not ensure reliable fastening of the nut and may lead to loosening of the nut. The technology of production of the central thread in a possibly opposite pre-tensioned nut is quite problematic.

Určitou obměnou uvedeného systému je použitie dvoch matic za sebou, medzi ktorými je vzduchová medzera a matice sú navzájom spojené aspoň dvorní axiálnymi skrutkami. Nevýhodou tohto systému je značná náročnost na rovnoměrné dotiahnutie axiálnych skrutiek, do určitej miery ešte vačšia ako v predošlom případe, lebo pri nerovnomernom dotiahnutí skrutiek dochádza k zošikmeniu dosadacích ploch poměrně úzkých matic.A certain variation of said system is the use of two nuts one behind the other, between which the air gap and the nuts are connected to each other by at least yard axial screws. A disadvantage of this system is the considerable difficulty of uniformly tightening the axial screws, to some extent even greater than in the previous case, since the uneven tightening of the screws results in a skew of the bearing surfaces of the relatively narrow nuts.

Iným známým riešením je matica, opatřená po obvode radiálnymi závitovými otvormi ústiacimi do centrálneho závitu. Do radiálnych otvorov sa vkladajú elastické vložky, pritláčané do profilu centrálneho závitu spevňovacími skrutkami. Nevýhodou tohoto riešenia je, že pri utahovaní spevňovacích skrutiek dochádza cez elastické vložky k vyoseniu matice a tým aj k nepřesnosti ustavenia polohy funkčného čela matice. Použitím elastických vložiek sa znižuje výsledná statická a dynamická tuhost' závitového spojenia axiálna aj torzná.Another known solution is a nut provided circumferentially with radial threaded holes opening into the central thread. Elastic inserts are inserted into the radial openings, pressed into the central thread profile with fastening screws. The disadvantage of this solution is that when tightening the fastening screws, the nut is misaligned via the elastic inserts and thus the positioning of the functional face of the nut is inaccurate. The use of elastic inserts reduces the resulting static and dynamic stiffness of the threaded connection both axially and torsionally.

Vzhfadom na nepriaznivé znižovanie tuhosti spoja sa nedoporučuje pre případy přesných uložení používanie róznych podložiek, mechanicky zaisťujúcích maticu proti poótočeniu (napr. matica KM + podložka MB).Due to the unfavorable reduction of the stiffness of the joint, it is not recommended to use different washers mechanically securing the counter-rotation nut (eg KM nut + MB washer) for precise fit.

Poistná matica systému BERMA, kde zvýšenie trenia v závite je dosahované zovretím axiálně rozrezanej kužeTovej plochy na jednej časti matice vnútornou kuželovou plochou druhej časti matice, má známe nevýhody jednak po technologickéj stránke (súososť kuželových ploch so závitovými, snaha po zadieraní kužel', ploch v případe použitia rovnakého materiálu na obidve časti], jednak po montážnej stránke z hiadiska malej poisťovacej citlivosti.The locking nut of the BERMA system, where the increased friction in the thread is achieved by clamping the axially cut tapered surface on one part of the nut with the inner conical surface of the other nut part, has known technological disadvantages (alignment of conical surfaces with threaded in the case of using the same material on both parts], secondly in terms of assembly in terms of low insurance sensitivity.

Použitie zvláštnych tekutin, tuhnúcich v styku s kovovými plochami závitu bez přístupu vzduchu (napr. přípravky LOCTITE) a vytvárajúcich v spoji filmovú vrstvu, zabraňujúci vzájomnému torznému posuvu skrutky a matice, je skorej vhodné pre použitie u silových, spojovacích skrutiek.The use of special fluids that solidify in contact with the metal surfaces of the thread without air (eg LOCTITE products) and form a film in the joint preventing the torsional displacement of the bolt and nut relative to each other is soon suitable for use in power bolts.

Pre poistenie na koncoch skrutiek, vretien, atd je alternativně možné použiť riešenie podfa FR-PS 405 012, kde skrutka je delená. Tu musí matica mať dvojáků funkciu, zaistiť polohu spevňovaného telesa na skrutke a vytvořit poistenie proti uvolneniu. V prípadoch, kedy móže byť poloha spevňovaného telesa axiálně rózna v širšom rozmedzí, dochádza k případu, že bud matica má málo nosných, alebo málo poistných závitov.For securing at the ends of screws, spindles, etc. it is alternatively possible to use the solution according to FR-PS 405 012, where the screw is split. Here, the twin nut must function, secure the position of the reinforced body on the screw, and create a lock against loosening. In cases where the position of the reinforced body can be axially different in a wider range, there is a case where either the nut has few bearing or few locking threads.

Takisto pře koniec skrutiek použitelné riešenie podfa FR-PS 4 03 932 má šesťhrannú maticu, vsadenú do matice čapu. Závitový čap menšieho priemeru je zaskrutkovaný do skrutkového* čapu a svojími závitmi je v styku so šesťhrannou maticou. Táto konštrukcia je dost nákladná.Also the end of the screws usable for the solution of FR-PS 4 03 932 has a hexagon nut which is inserted into the pin nut. The smaller diameter threaded pin is screwed into the screw pin and is in contact with the hexagon nut by its threads. This construction is quite expensive.

Riešenia podfa DE 30 32166, resp. DE č. 30 32167, sú tak isto vhodné len pre koniec skrutky, ev. vřetena. Obidve riešenia využívá jú princip delenej skrutky. Pri riešení podlá DE 30 32166 musí byť matica dost vysoká, aby preniesla v závitoch silu skrutky a ešte zostala v nej časť závitov pre poistný element. Je třeba tiež zvážit zoslabenie prierezu skrutky závitovou dutinou pre závitový čap poistného elementu.The solutions according to DE 30 32166 resp. DE č. 30 32167, are also suitable only for screw end, ev. spindle. Both solutions use the split screw principle. In the solution according to DE 30 32166, the nut must be high enough to transfer the bolt force in the threads and still retain a portion of the threads for the locking element. Consideration should also be given to reducing the screw cross-section through the threaded cavity for the threaded bolt of the locking element.

K riešeniu podfa DE 30 32167 sa vztahujú tie isté prlpomlenky. Jeho relativnou výhodou, za cenu zvýšenej prácnosti, je odstránenie nevýhody FR-PS 405 012, možnosťou regulácie výšky nosnej matice.The same considerations apply to the solution according to DE 30 32167. Its relative advantage, at the expense of increased labor, is the elimination of the disadvantage of FR-PS 405 012, the possibility of adjusting the height of the support nut.

Nevýhody dosial známých konstrukci! odstráňuje spevňovací maticový komplet podfa vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva zo stavacieho prstenca a krúžku, vzájomne spojených obvodovým zá244 vitom, ktorého stúpanie je vačšie ako stúpanie závitu v stredovom otvore prstenca a krúžku.Disadvantages of known design! It removes a reinforcing nut assembly according to the invention, which consists of an adjusting ring and a ring interconnected by a peripheral hanger, the pitch of which is greater than the pitch of the thread in the central bore of the ring and ring.

Ďalej podstata vynálezu spočívá v tom, že medzi stavacím prstencom a krúžkom zostáva v spevnenom stave vzduchová medzera.A further object of the invention is that an air gap remains in the reinforced state between the adjusting ring and the ring.

Výhody navrhovaného riešenia spevňovacieho maticového kompletu spočívajú predovšetkým v spolehlivosti spevnenia a dodržaní přesnosti nastavenej polohy stavacieho prstenca v smere axiálnom áj radiálnom a tým aj presnej polohy kotveného telesa. Pri uvedenom spůsobe spevnenia je eliminované nebezpečie šikmého tahu medzi stavacím prstencom a krúžkom, ku kterému dochádza pri iných sposoboch vyvolania predpatia.Advantages of the proposed solution of the reinforcing nut set consist mainly in the reliability of the reinforcement and in maintaining the accuracy of the adjusted position of the adjusting ring in the direction of the axial and radial and hence the exact position of the anchored body. In this method of strengthening, the risk of oblique tension between the adjusting ring and the ring, which occurs in other methods of inducing prestressing, is eliminated.

Mechanizmus spevňovania maticového kompletu je riešený tak, že zabezpečuje stélu polohu stavacieho prstenca dotiahnutim krúžku proti němu, pričom středový a obvodový závit pracujú ako diferenciálny.The mechanism of reinforcing the nut assembly is designed to secure the position of the adjusting ring by stiffening the ring against it while the central and circumferential threads work as differential.

Dotiahnutie vyvolá silu, vyvodzujúci trenie v stredovom závite, ktoré zabezpečuje stálu polohu maticového kompletu na stredovom závite čapu a tým aj stálu polohu kotveného telesa.Tightening causes a force to generate friction in the central thread, which ensures a constant position of the nut assembly on the central thread of the pin and thus a fixed position of the anchored body.

Krúžok může byť výhodné převedený, najma u vačších závitov, ako membrána, ktorá zaručuje, svojou pružnou deformáciou pri doitiiahinutí, dllbodobe konšijantinú silu, vyvolávajúcu trenie v stredovom závite, čo sa priaznivo prejaví najma pri ev. chvění sústavy a působení zotrvačných sil na spevňovací komplet.The ring can advantageously be converted, in particular for larger threads, as a membrane which, by its elastic deformation upon reaching, provides a long-lasting, constant friction force in the central thread, which is beneficial in particular at ev. vibrations of the system and the effect of inertia forces on the reinforcement set.

Na priloženom výkrese je schematicky zobrazený spevňovací maticový komplet podlá vynálezu.In the accompanying drawing, a reinforcing nut assembly according to the invention is shown schematically.

Obr. 1 znázorňuje riešenie kompletu.Fig. 1 shows a complete solution.

Obr. 2 zniázoirňuíje detailný styk závitov čapu so závitmi stavací©]® prstenca a krúžku.Fig. 2 illustrates the detailed contact of the threads of the pin with the threads of the adjusting ring and the ring.

22

Spevňovací maticový komplet pozostáva principiálně zo stavacieho prstenca 1 a krúžku 2. Stavací prstenec 1, s vysokou geometrickou presnosťou středového závitu a funkčnej čelnej plochy (funkčně čelo prilieha ku kotvenému telesu S), je opatřený na obvode a nefunkčnom čele otvormi 6, ev. inými prvkami, ktoré umožňujú jeho pootáčanie pomocnými přípravkami. Na obvode je prstenec 1 opatřený závitom 3. Krúžok 2, opatřený totožným středovým závitom ako prstenec 1, je na prstenec 1 viazaný svojou trubkovou čas-ou s vnútorným závitom, Krúžok 2 je opatřený otvormi 6. Spevnenie polohy kotveného telesa 5 sa prevedie nasledovným sposobom:The fastening nut assembly consists principally of an adjusting ring 1 and a ring 2. The adjusting ring 1, with high geometrical accuracy of the central thread and the functional face (functionally abutting the anchored body S), is provided with openings 6, ev. other elements which allow it to be swiveled by auxiliary products. On the circumference, the ring 1 is provided with a thread 3. The ring 2, provided with the same central thread as the ring 1, is connected to the ring 1 by its tubular part with an internal thread. The ring 2 is provided with openings 6. :

Na čap 4, na ktorom je uložené kotvené teleso 5, sa naskrutkuje stavací prstenec 1, spojený obvodovým závitom s krúžkom 2, pričom ich vzájomné natočenie je eliminované nezakresleným kolíkom, vloženým do axiálnych otvorov 6. Stavací prstenec 1 je orientovaný svojou funkčnou plochou ku kotvenému telesu 5. Cez otvory 6 sa pomocnými přípravkami ustaví prstenec 1 do konečnej polohy, v ktorej zaisťuje kotvené teleso 5. Dotiahnutim krúžku 2, prostredníctvom ( ίνΐ'ΐ'ον B, proti stavacLemu prstenců 1, pridržiavanom v nastavenej polohe cez jeho otvory 10, sa vytvoří požadované predpátie v závitoch prstenca 1, krúžku 2 a čapu 4, ktoré vyvolaným třením zaisťuje maticový komplet proti pootočenímOn the pin 4, on which the anchored body 5 is mounted, is screwed an adjusting ring 1 connected by a circumferential thread to the ring 2, their mutual rotation is eliminated by an unscrewed pin inserted into axial holes 6. The adjusting ring 1 is oriented The ring 1 is brought into the final position through the holes 6 by means of auxiliary means, in which it secures the anchored body 5. By tightening the ring 2, by means of (B) against the adjusting rings 1 held in position by its holes 10, the desired prestressing is created in the threads of the ring 1, the ring 2 and the pin 4, which, by induced friction, secures the nut assembly against rotations

Vynález je využitelný v obore obrábacích strojov, napr. na kotvenie ložísk pracovných vretien, ďalej v dopravných strojoch ev. mechanizmoch a všade tam, kde sa dosial používá zaistenie polohy kotvených telies pomocou poistných matic a kde záleží na presnom a spolahlivom zaistení polohy ustavovacej matice.The invention is applicable in the field of machine tools, e.g. for anchoring bearings of working spindles, further in transport machines ev. mechanisms and wherever the positioning of anchored bodies by means of lock nuts has been used up to now and where the positioning of the adjusting nut is accurate and reliable.

Claims

244 5 of which the pitch is greater than the pitch of the thread in the center hole of the ring and ring. Further, the invention is based on the fact that the gap between the ring and the ring remains in the reinforced state. Advantages of the proposed solution of the reinforcing nut set are mainly in the reliability of strengthening and maintaining the accuracy of the set position of the adjusting ring in the axial direction radial and thus also the exact position of the anchored body. In the aforementioned bonding mode, the risk of oblique tension is limited by the intermediate ring and the ring which occurs in other methods of inducing prestressing. The reinforcement mechanism of the nut assembly is designed so as to provide a standing position of the adjusting ring by tightening the ring against it, wherein the central and circumferential thread work as a differential. The tightening causes a force to draw a third in the central thread, which ensures the position of the nut assembly on the stud bolt and thus also the permanent positioning of the body. The ring may be advantageously converted, notably at larger threads, such as a membrane which guarantees, by its elastic deformation, a long-lasting constant force, requiring friction in the central thread, which is particularly evident in the case of a thread. vibration of the system and the application of inertia forces to the reinforcement assembly. In the accompanying drawing, a reinforcing nut assembly of the invention is shown schematically. FIG. 1 illustrates the solution of the kit. FIG. 2 illustrates the detailed contact of the screw with the jaws of the adjusting ring and ring. 7 2 6 Strengthening nut set consisting principally of the adjusting ring 1 and ring 2. The adjusting ring 1, with a high geometrical accuracy of the central thread and the functional face (functionally the face of the anchored body S), is provided with a circumference and a malfunctioning face holes 6, ev. by other elements which allow it to be rotated by auxiliary means. A threaded ring 1 is provided on the circumference of the ring 3. The ring 2, provided with the same center thread as the ring 1, is ringed on the ring 1 with its internally threaded tubular portion, the ring 2 being provided with openings 6 The fastening of the position of the anchored body 3 is carried out in the following manner: A suction ring 1, connected by a circumferential thread to the ring 2, is screwed onto the bolt 4, on which the anchored body 3 is mounted, their mutual rotation being eliminated by an unassembled pin inserted by the doaxial holes 6. The adjusting ring 1 is oriented by its functional surface to the annular body S. A ring 1 is placed over the openings S by means of auxiliary means 1 into a final position in which the anchored body 5 is secured. of the rings 1 held in the set position through its openings 10, the desired pre-piercing in the threads of the ring 1, ring 2 and pin 4 which is produced by The invention is applicable in the field of machine tools, eg for the anchoring of work-bearing bearings, in transport machines and mechanics, and wherever the positioning of anchored by locking nuts is used and where precise and reliable positioning is important setting nut. PREDMEI

A stiffening assembly for securing rotatable body parts, characterized in that it comprises an assembly ring (1) and a ring (2) connected by a circumferential thread (9j, the pitch of which is greater than the pitch). YNALEZU vita in the central hole of the ring (jj and ring (2j.

2. A reinforcing nut set according to claim 1, characterized in that between the set ring (1) and the ring (2j is a meder (7).