NO172201B - Arrangement for sammenfoeyning av elementer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et arrangement av den art som er angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1.

På grunn av verktøyslitasje, formetemperaturen til metallet, hastigheten og andre omstendigheter som påvirker framstillingen, tillates ekstruderte seksjoner og andre komponenter framstilt ved lignende prosesser, spesielt hule seksjoner, å avvike i ganske stor grad fra de nominelle dimensjoner uten av denne grunn å bli ikke-anvendbare. På grunn av de praktisk talt uunngåelige dimensjonsforskjeller, har det opptil nu blitt ansett som nødvendig å etterbearbeide slike produkter i de tilfeller hvor nøyaktig pasning til andre komponenter, har vært krevet. Innvendig etterbearbeidelse spesielt, men også utvendig etterbearbeidelse av langstrakte arbeidsstykker krever spesialverktøy og gjør det umulig å anvende f.eks. fordelen ved levering av lagerlengder av et materiale til et monteringsverksted, hvilket ganske enkelt kunne kutte seksjonene til ønskede lengder.

Fra GB Al 1.537.800 er det kjent en framgangsmåte for aksiell sammenføyning av to detaljer, hvorav den ene er forsynt med en med langsgående rygger forsynt åpning og den andre er forsynt med periferielt omløpende rygger. Ved å forskyve den ene detalj i aksiell retning mot den andre kommer ryggene på den ene detalj til å skjære inn i eller avvirke materiale på ryggene i den andre detalj. Denne kjente framgangsmåte og anordning kån egne seg for sammenføyning av deler av hårdt materiale, det er nevnt rustfritt stål og lignende, der den skjærende detalj, dvs. den som er forsynt med hull og aksielle rygger, helt eller delvis består av herdet stål og der man allerede fra begynnelsen kan utforme de respektive rygger og diametrene ved deres topp- og rotpartier med stor nøyaktighet. Hvis man derimot ved framstillingen ikke kan oppnå nøyaktige toleranser, hvis for eksempel rygger med en "mykere" del på grunn av framstil-lingstekniske grunner skulle komme til å avvike fra fast-stilte børverdier både når det gjelder topp- som rotdiametre, kan det ved anvendelse av den kjente framgangsmåte og konstruksjon oppstå uheldige skråstillinger. Så snart de innad vendende topper på ryggene som skal avvirkes og dermed også det periferiplan som omfatter nevnte rotpartier, ikke har en nøyaktig styring, - hvilket de kun har når som angitt i patentskriftet, diametrene d£ og d^ til de respektive detaljer stemmer overens - kan det lett inntreffe, spesielt hvis påskyvningsstrekningen i aksiell, retning er kort, at de skjærende rygger skjærer mer inn på den ene sidens avvirk-ningsrygger enn på den andre siden, hvilket fører til at delene blir skjevt sammensatt. Allerede en avvikelse på en brøkdel av en millimeter på det ifølge nevnte patent foreslåtte styreutspring, ville for eksempel muliggjøre en liten skråstilling av den med åpning forsynte detalj allerede i innledningstrinnet, hvilket ville medføre at de aksielle ryggene skjærer mer inn på den ene side av de periferielle ryggene enn på den andre siden.

Hovedformålet ved den foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en anordning som er spesielt beregnet til å komme til bruk i sammenheng der man må regne med store toleranseavvikelser på den ene del, nemlig der den ene del - den skjærende - er framstilt av stål. eller lignende hårdt materiale, mens den andre del - den som utsettes for skjæring - er framstilt av lettmetall, fortrinnsvis ekstrudert eller strengpresset aluminium. Det er et kjent faktum at man ved strengpressing ikke med rimelig innsats kan nå spesielt god dimensjonsnøyaktighet og at man alltid må regne med at dimensjonsavvikelser kan forekomme.

Den ønskede anordning kan ikke uten videre tilveiebringes ved anvendelse av den teknikk som framgår av nevnte publikasjon, idet ved sammenføyning av deler/detaljer, hvorav den ene består av stål mens den andre består av aluminium, høyst sannsynlig vil føre til at sammenføyningen vil bli langt fra perfekt.

Det er således ifølge oppfinnelsen tilveiebragt en anordning til bruk ved ovennevnte sammenheng, hvor man må regne med store toleranseavvikelser på den ene del, hvilket er oppnådd ved hjelp av de trekk som framgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav 1 samt av de etterfølgende uselvstendige krav.

Med bakgrunn i den foreliggende oppfinnelse tjener således et element som er blitt maskinert på forhånd til fastsatte dimensjoner og som er av et hårdere materiale enn elementet som er framstilt ved ekstrudering eller lignende prosess, som et bearbeidelsesorgan under sammensetting av elementene, hvorved det blir mulig å anvende seksjoner og lignende komponenter med relativt store dimensjonsforskjeller og allikevel oppnå den ønskede nøyaktighet.

Det er vanlig praksis å utforme f.eks. utsparinger i ekstruderte seksjoner med ribber, tunger etc. som gir etter ved sammensetting for derved å utligne for en dårlig pasning. Dette gir imidlertid ikke den ønskede nøyaktige pasning ettersom det ikke kan fastsettes nøyaktig hvordan ribbene etc. vil bli deformert. For eksempel kan hele avvikelsen bli tatt opp ved deformering av bare en ribbe mens de andre ribbene forblir upåvirket. Fortanning eller serratering av koplingsdelene til elementene av det hårdere materiale er ikke tilstrekkelig til å gi den beregnede effekt ettersom metallspon som kleber til en inngrepsflate kan bevirke kiling og skjevhet.

Ved i samsvar med oppfinnelsen å anordne en rekke av inngrepsflater som strekker seg parallelt med den retning i hvilken elementene blir beveget for sammenføyning, og å forsyne hver av flatene med en skarp kant og utforme sponopp-tagende fordypninger mellom inngrepsflåtene nær deres skarpe kant, oppnås den ønskede nøyaktighet. På grunn av flatene som strekker seg parallelt med sammensetningsretningen og de mellomliggende fordypninger, kan elementene sammenføyes rett-linjet uten noen fare for vipping/skjeving på grunn av opp-samlet spon, kiling eller lignende.

En utførelsesform av arrangementet ifølge oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere i det etterfølgende med henvisning til den etterfølgende tegning, i hvilken

figur 1 er et sideriss, delvis i tverrsnitt, av et som eksempel valgt element,

figur 2 er et forstørret tverrsnittsriss av et parti av elementet vist i figur 1, hvilket er brukket ut etter linjen A-A, og

figur 3 er et tverrsnitt av et ekstrudert element valgt som et eksempel, og beregnet til å bli sammenføyd med elementet vist i figur 1.

Arrangementet omfatter to elementer som er inkludert i en maskinramme og som i den viste utførelsesform består av et endestykke 1 og en hulbjelke 2. Endestykket 1 er beregnet å understøtte et lager eller lignende for en aksel som skal sentreres i og strekke seg gjennom bjelken, og er utformet med en sentral boring 3. Endestykket 1 er framstilt av stål eller lignende materiale og er nøyaktig bearbeidet.

Hulbjelken 2 som er understøttet ved en ende av et endestykke 1 og gjennom hvilken akselen skal strekke seg, er framstilt

ved ekstrudering av lettmetall. Bjelken 2 har en sentral åpning 4 og utvendige T-spor 5 for mottagelse av bolthoder, runde spor 6 beregnet til å motta selvgjengende skruer, og

spor 7 som markerer bjelkens senter og som letter regulering av bjelken og boring av eventuelt nødvendige skruehull og lignende.

Det maskinerte element 1 har et framspring 8 som er beregnet til å bli mottatt i hulbjelkens åpning 4 og som omfatter et antall flater 9 parallelle med sammenføyningsretningen, dvs. parallelt med akselen gjennom boringen 3, og anordnet på en trinnlignende måte. Flatene 9 er adskilt av omløpende spor 10 med sirkelbueformet tverrsnitt, og kanten mellom hvert spor og den etterfølgende flate, sett i sammenføyningsretningen, er en skarp skjærekant 11.

Hulbjelkens sentrale åpning 4 omfatter et antall innadvendte anleggsflater 12 tildannet av avfasede innadragende hjørner og ribber 13 i ett med bjelken, og anordnet langsmed side-veggene. Diameteren d mellom anleggsflåtene 12 er tilpasset diameteren D til framspringets 8 basis, dvs. til overflaten 9 hosliggende til det egentlige endestykket.

Av grunner som er åpenbare fra det ovenfor omtalte, er det ikke mulig ved produksjon ved hjelp av ekstrudering, å holde tilnærmet de samme små toleranser som ved produksjon ved maskinering, og derfor kan sammensetting av elementene bevirke vanskeligheter, først og fremst med hensyn til radielt spill, eller ved at framspringet ikke bunner helt. I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt partier med overskuddsmateriale på anleggsflåtene 12 i det ekstruderte element 2, mer nøyaktig en eller to rygger eller ribber 14 anordnet langsmed hver anleggsflate 12.

Ved produksjon av ekstruderte elementer kan avvikelser opptil f.eks. 1 mm fra den nominelle verdi, skjønt mindre i forhold til materialtykke1sen, godtas, hvilket betyr at ved sammenføyning av elementene må dimensjonsforskjeller av samme størrelsesorden bli utjevnet; idet ellers vil pasnings- og sentreringsnøyaktigheten bli ødelagt.

Ved å utstyre som foreslått i det foregående, det maskinerte element med et antall avtrappede skjærekanter 11 forbundet med aksielt orienterte føringsflater 9, blir det maskinerte element 1 i stand til å skjære en holdestilling i det ekstruderte element 2 idet elementene blir satt sammen.

I figur 2 har kantene 11 og føringsflåtene 9 til framspringet, gradvis skåret seg inn i eller skåret vekk en rygg 14 anordnet langsmed en anleggsf late 12, slik at når framspringet har nådd sin bunnstilling, samvirker hver førings-flate med et plant parti 14' skåret inn i ryggen 14.

Hvis for eksempel den ytre diameter til flaten 9 hosliggende til framspringets basis, benevnes D og tilsvarer diameteren d som strekker seg mellom anleggsflåtene 12 i bjelkeåpningen, kan diametrene til de etterfølgende avtrappede flater 9 settes til D - 0,2, D - 0,4, D - 0,6, D - 0,8 og D - 1 mm. På denne måte er det mulig å utfylle/overvinne toleranseavvikelser opptil 1 mm og for enhver dimensjon innenfor denne verdi, vil elementene bli riktig tilpasset og sentrert.

De omløpende spor 10 anordnet mellom hver av flatene 9 tjener til å samle opp og fjerne spon som blir skåret eller klippet av fra de respektive rygger 14, slik at spon eller metall-partikler ikke kommer inn mellom flatene 9 og de skårede flater 14' av ryggen 14 og kan således ikke bevirke kiling.

Et stort antall anleggsflater 12 og rygger 14 som rager ut fra disse, blir samtidig påvirket av framspringets 8 skjærekanter 11, og den jevne fordeling av rygger og anleggsflater rundt åpningen 4 nedsetter faren for skjev stilling.

Hvis diameteren d i bjelkeåpningen 4 er noe større enn diameteren D til framspringet 8, vil flaten 9 hosliggende til framspringets basis, selv ikke i helt sammensatt tilstand, nå helt fram til anleggsf laten 12, og som et resultat av dette måtte det ekstruderte element hvis utformet på vanlig måte, bli skrapet.

Ettersom elementets 2 flater 9 i samsvar med oppfinnelsen, skjærer sine egne seter i de respektive rygger 14, og disse seter blir anordnet helt konsentrisk, vil framspringet 8 som da kun samvirker med de skårede flater 14' i ryggene 14, i ethvert tilfelle bli helt sentrert.

Det er underforstått at den viste utførelsesform kun er et eksempel.

I tilfelle en ønsker å sette et parti av et ekstrudert eller på lignende måte framstilt element inn i en utsparing i et maskinert element, kan selvsagt også arrangementet ifølge oppfinnelsen anvendes. I dette tilfelle tilveiebringes det flater som er anordnet på en trinnlignende måte og strekker seg parallelt med sammensetningsretningen, forsynt med en skjærekant og mellomliggende utsparinger eller spor på det maskinerte elements utside, og det ekstruderte element er utstyrt med innvendige anleggsflater orientert i sammensetningsretningen og har langsgående rygger eller ribber som stikker ut derfra.

Selv om som vist i utførelseseksempelet, flatene 9 forsynt med skjærekanter 11 og sporene 10 er sirkulært omløpende, er det klart at slike flater trenger kun å bli anordnet hovedsakelig i flukt med nevnte deler av det mottagende element som har komplementære anleggsflater og tilhørende rygger.

Claims (5)

1. Arrangement for nøyaktig sammenføyning, dvs. sentrering, av to elementer (1,2) i en maskinkonstruksjon eller lignende, hvorav det ene er utstyrt med et framspring (8) og det andre med en åpning (4) for mottagelse av framspringet, idet det ene (1) av elementene, hvilket helt eller delvis er laget av et hårdt materiale, er maskinert til nøyaktige dimensjoner, mens det andre (2) element som er laget av et mykere materiale, er framstilt ved ekstrudering, trykkstøping eller ved annen forming av det slag som resulterer i mulige dimensjonsforskjeller innen forutbestemte grenser, idet det maskinerte element (1) av hårdt materiale, i sin del som samvirker med det andre element, er utstyrt med partier (9-11) som virker som skjæreorganer, mens det andre element av mykere materiale, i sine partier (12) for samvirke med det første element (1), er utstyrt med ekstra materiale (14) som er beregnet til helt eller delvis å bli fjernet ved hjelp av skjæreorganene, når elementene blir sammenføyd, karakterisert ved at partiene (11.) som virker som skjæreorganer, er anordnet på elementet (1) av hårdt materiale ved anleggsf later (9) so'm strekker seg i den retning i hvilken elementene beveges ved sammenføyning, og omfatter serier av anleggsflater (9) som strekker seg på tvers av sammenføyningsretningen og øker mot sammenføyningsretningen på en trinnlignende måte, idet hver av nevnte anleggsflater er orientert i et plan parallelt med sammenføyningsretningen og har et skjæreorgan tUdannet av en skarp kant (11) som vender i sammenføyningsretningen, at spor (10) er tildannet mellom nevnte anleggsflater, og at partiene (12) med ekstra materiale (14) tildannet på elementet av mykere materiale, har en utstrekning i sin dimensjonsretning, hvis størrelse er hovedsakelig lik en mulig dimensjonsvariasjon som oppstår under framstilling og består av rygger eller ribber (14) anordnet langsmed sammenhengende anleggsflater (12) utformet på elementet av mykere materiale og orientert i sammenf øyningsretningen.

2. Arrangement ifølge krav 1., karakterisert ved at den maksimale avstand fra en senterakse for elementene (1,2) til den radialt ytterste anleggsflate (9) på elementet (1) er lik eller mindre enn avstanden til en tilhørende anleggsflate (12) på elementet (2).

3. Arrangement ifølge krav 1, karakterisert ved at framspringet (8) og åpningen (4) hver er utformet med minst tre anleggsflater (9,12).

4. Arrangement ifølge krav 1, karakterisert ved at elementet (1) av hårdere materiale består av et endestykke maskinert til ønskede dimensjoner og har en sentral akselboring (3) eller lignende utforming som krever sentrering, at det ekstruderte element (2) av mykere materiale består av et bjelkeformet, hult konstruksjons-element gjennom hvilket en aksel eller lignende er beregnet å strekke seg, at nevnte endestykke omfatter et rundt framspring (8) beregnet til å bli innført i en åpning (4) ved det bjelkeformede elements (2) ende, idet framspringets (8) ytre flate omfatter minst en serie av sirkulært omløpende flater som strekker seg hovedsakelig parallelt med framspringets akse og danner nevnte anleggsflater (9), hvilke sirkulært omløpende flater er anbragt i en radiell avstand fra framspringets senterakse som øker•trinnvis sett fra framspringets frie ende, og mellom nevnte flater anordnede sirkulært omløpende spor (10) med fortrinnsvis sirkelbue-tverrsnitt, hvor de utadvendte kanter (11) mellom hver anleggsflate (9) og hvert spor (10) danner skjæreorganenes skjærekanter, og at åpningen (4) i det andre element (2) som utgjøres av det bjelkeformede element, er en gjennomløpende åpning forsynt med minst tre innadvendte, i omkretsretningen adskilte anleggsflater (12) som er orientert i åpningens (4) lengderetning og har en form tilpasset det runde framspring (8), samt en rygg eller ribbe (14) som strekker seg langsmed hver av anleggsflåtene (12).

5. Arrangement ifølge krav 4, karakterisert ved at det bjelkeformede hule element (2) er utstyrt med et stort antall anleggsflater (12) som er diametralt anbragt i par, og at det langsmed minst to par anleggsflater (12) er tildannet to rygger (14).