RS66057B1 - Utisna navrtka i postupak za proizvodnju utisne navrtke i utisne veze - Google Patents

Utisna navrtka i postupak za proizvodnju utisne navrtke i utisne veze

Info

Publication number
RS66057B1
RS66057B1 RS20241142A RSP20241142A RS66057B1 RS 66057 B1 RS66057 B1 RS 66057B1 RS 20241142 A RS20241142 A RS 20241142A RS P20241142 A RSP20241142 A RS P20241142A RS 66057 B1 RS66057 B1 RS 66057B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
nut
cover
press
compression
annular
Prior art date
Application number
RS20241142A
Other languages
English (en)
Inventor
Markus Hirschmann
Juliane Gersler
Klaus Heubusch
Original Assignee
Richard Bergner Holding Gmbh & Co Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richard Bergner Holding Gmbh & Co Kg filed Critical Richard Bergner Holding Gmbh & Co Kg
Publication of RS66057B1 publication Critical patent/RS66057B1/sr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/068Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the support, e.g. the sheet or plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B33/00Features common to bolt and nut
    • F16B33/004Sealing; Insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/065Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/14Cap nuts; Nut caps or bolt caps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B2037/007Nuts or like thread-engaging members with a blind hole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Description

Opis
Pronalazak se odnosi na prethodno izrađenu utisnu navrtku, na utisnu vezu koja se uspostavlja upotrebom takve prethodno izrađene utisne navrtke i nadalje na postupak za proizvodnju takve prethodno izrađene utisne navrtke i takve utisne veze.
U utisnoj vezi, utisni element, posebno utisna navrtka, se generalno utiskuje u komponentu napravljenu od metala, posebno metalnog lima. U daljem procesu montaže, druga komponenta se pričvršćuje na nju pomoću zavrtnja koji je uvrnut u utisnu navrtku. Utisna navrtka često ima elemente protiv rotacije, tako da se utisna navrtka drži na komponenti tako da ne može da se okreće. Nadalje, takve utisne navrtke mogu imati podrezane navoje koji sprečavaju njihovo istiskivanje iz komponente. U nekim varijantama, elementi protiv rotacije su dizajnirani kao rebra na donjoj strani utisne navrtke.
Ovde opisana utisna navrtka može biti samostalno probijajuća utisna navrtka, koja samostalno probija potrebnu rupu u komponenti tokom procesa utiskivanja. Alternativno je to prethodno probijena komponenta i utisna navrtka se utiskuje u pripremljenu rupu. Tokom procesa utiskivanja, na donjoj strani utisne navrtke može se formirati obujmica za pričvršćivanje koja se formira tako da se formira pozitivna i/ili veza trenja sa ivicom rupe u komponenti ili se komponenta formira na takav način da materijal teče iz komponente u podrezani deo utisne navrtke. Alternativno, utisna navrtka se takođe može pričvrstiti na metalni lim zatezanjem obujmice.
Elementi za utiskivanje, posebno navrtke, na primer, mogu se naći u različitim varijantama iz sledeće intelektualne svojine podnosioca: EP 3430 277 B1, DE 102016 204619 B4 i DE 102004 042478 B4.
U nekim oblastima primene potrebno je da konačna montirana veza između dve komponente bude u određenoj meri nepropusna za medije, posebno u predelu elemenata za povezivanje utisne navrtke i zavrtnja. U zavisnosti od toga gde se koriste u vozilu, različiti zahtevi za zaptivanje važe za veze između zavrtnja i utisne navrtke ili između utisne navrtke i komponente. Iz tog razloga se mogu pojaviti zahtevi u pogledu zaptivanja protiv tečnosti kao što je voda, na primer u slučaju kanala za vodu u predelu prozora vozila ili na okviru prozora na krovu ili kabriolet krova. Zahtevi variraju od zaptivanja protiv prskanja vode do zaptivanja protiv vodenog pritiska, na primer vodenog pritiska od 300 mm, u trajanju od 30 minuta. Nadalje, takođe je korisno zaptivanje protiv tečnih boja, kao što su one koje se koriste za premazivanje delova karoserije, ili čak protiv ulja. Ovo može eliminisati potrebu za dugotrajnim čišćenjem i koracima naknadne obrade nakon farbanja.
Dodatno tome, može biti potrebno i zaptivanje protiv gasova kao što su helijum, azot ili vodonik. Takvi slučajevi primene su obično definisani maksimalnom brzinom curenja, na primer 1 ml/min pri pritisku vazduha od oko 1 bar. U kutijama za baterije, koje se sada sve češće ugrađuju u električna vozila, neke veze moraju biti nepropusne za tečnosti i gasove.
Da bi se ispunili ovi zahtevi, s jedne strane neophodno je da kontaktna površina između navrtke i komponente bude nepropusna za medije. S druge strane, neophodno je da i prolazna rupa navrtke u koju je zavrtanj uvrnut bude zaptivena na način nepropusan za medije.
Jedna od mogućnosti za ovo je da se navrtka dizajnira kao zatvorena navrtka, pri čemu je prolazna rupa na taj način zaptivena poklopcem koji je posebno u obliku kapice. Proizvodnja takvih zatvorenih navrtki ponekad je kompleksna.
Navrtka sa poklopcem se često izrađuje od dva dela. Na primer, prema DE 103 07 786 B4, poklopac u obliku kapice se tako postavlja na telo navrtke i zavaruje za telo navrtke. Zavarivanje rezultira lokalnom toplotnom obradom navrtke i poklopca tako da se mehanička svojstva menjaju lokalno u predelu zavarenog šava u poređenju sa telom navrtke. Iz tog razloga, moraju se preduzeti iscrpne mere predostrožnosti tokom zavarivanja kako se mehanička svojstva u navojnom delu navrtke ne bi narušila toplotom koja se primenjuje tokom zavarivanja. Dodatni koraci naknadne obrade mogu biti potrebni da bi se uklonili tragovi iskrenja ili popravila izobličenja.
Zatvorena navrtka koja se sastoji od dva dela takođe se može naći u GB 618 388 A, u kojem telo navrtke ima prstenastu obujmicu koja je savijena i tako prstenastu prirubnicu poklopca u obliku kapice drži na blokirajući način. U ovom slučaju, poklopac u obliku kapice je napravljen od plastike i ima široku prstenastu konturu sa donje strane. Prstenasta obujmica je postavljena oko ove prstenaste konture. Istovremeno, unutrašnjost prstenaste obujmice je poravnata sa navojem navrtke i služi za zaključavanje navoja prilikom uvrtanja zavrtnja.
DE 4239583C2 otkriva utisnu navrtku u kojoj je obezbeđen samo poklopac u obliku diska za zatvaranje prolazne rupe, i taj poklopac je postavljen na izdignuto rame tela navrtke i fiksiran savijanjem preko prstenaste obujmice. Proizvodnja ovakve utisne navrtke je relativno teška i skupa zbog ramena na telu navrtke.
Slični dizajni u kojima je prolazna rupa navrtke zatvorena podloškom mogu se naći u US 2007/0166128 A1, US 5528 812 A ili GB 940593 A.
Da bi se postigla veza nepropusna za medije između poklopca i tela navrtke formiranjem prstenaste obujmice, neophodno je da se prstenasta obujmica pritisne na poklopac sa dovoljno velikim silama tako da se uspostavi veza nepropusna za medije između poklopca i savijene prstenaste obujmice. Međutim, to nije lako moguće učiniti sa utisnim navrtkama, jer su na donjoj strani utisne navrtke raspoređeni elementi koji služe za mehaničko pričvršćivanje utisne navrtke u komponenti, kao što je prsten za probijanje, obujmicu za zakivanje ili rebra za sprečavanje rotacije. Zbog velikih sila koje mogu nastati prilikom stiskanja prstenaste obujmice i poklopca na način nepropusan za medije, ovi opisani elementi na utisnoj navrtki bi bili oštećeni.
Polazeći od toga, cilj pronalaska je da omogući nepropusnu utisnu vezu uz niske troškove i koja zahteva malo truda u proizvodnji.
Cilj se prema pronalasku postiže prethodno izrađenom utisnom navrtkom, postupkom za proizvodnju utisne navrtke, posebno prethodno izrađene utisne navrtke, i postupkom za formiranje takve utisne veze.
Prethodno izrađena utisna navrtka se proteže u aksijalnom pravcu i dizajnirana je kao zatvorena navrtka za utiskivanje u komponentu. Utisna navrtka je dizajnirana na takav način da je nepropusna za medije u konačnom proizvedenom stanju, i stoga se može upotrebljavati za formiranje utisne veze nepropusne za medije. Sastoji se od tela navrtke sa prolaznom rupom u kojoj se obično formira unutrašnji navoj. Unutrašnji navoj je obično metrički između M3 i M16, ali takođe može biti dizajniran da ima drugačiji korak navoja (navoj malog koraka, navoj velikog koraka) ili drugačiji tip navoja (inčni navoj). Prolazna rupa je zaptivena u aksijalnom pravcu poklopcem, formirajući time slepu rupu. Telo navrtke ima prstenastu obujmicu koja okružuje prolaznu rupu na svom gornjem kraju. U početnom stanju, ova obujmica se u početku proteže u aksijalnom pravcu i stoga je dizajnirana kao prstenasta čaura koja se pruža vertikalno. Treba naglasiti da se poklopac prethodno izrađene utisne navrtke u početku samo zahvatanjem prethodno pričvršćuje najmanje delimičnim savijanjem prstenaste obujmice.
Prema prvoj poželjnoj varijanti, prstenasta obujmica je savijena po celom svom obimu.
Prema drugoj poželjnoj varijanti, prstenasta obujmica je savijena u obodnom pravcu samo na diskretnim mestima, i time delimično, tako da je poklopac samo prethodno pričvršćena pojedinačnim ušicama za zadržavanje. Prstenasta obujmica je stoga savijena samo na nekoliko pozicija u obodnom pravcu, a ne duž celog obima. Pojedinačne ušice za zadržavanje se formiraju tako što se delimično savijaju preko prstenaste obujmice u obliku čaure. Ušice za zadržavanje se stoga formiraju samo na diskretnim lokacijama savijanjem preko pomenute prstenaste obujmice i pokrivaju predeo ivice poklopca.
U obe varijante se stoga u prvom koraku procesa formira samo držač, tako da se utisna navrtka obezbeđuje u prethodno konfigurisanom stanju. Ova prethodno konfigurisana utisna navrtka je jedinica pogodna za prodaju i prevoz koja je namenjena da se prevozi sa lokacije na kojoj se utisne navrtke proizvode, npr. od proizvođača utisnih navrtki, do udaljene lokacije montiranja, npr. do (drugog) proizvođača utisnih veza koje sadrže takve utisne navrtke. Tamo se prethodno izrađene utisne navrtke utiskuju u komponentu.
Ovaj dizajn omogućuje da se prethodno izrađene utisne navrtke proizvode ekonomično, naročito u masovnoj proizvodnji. Ovo takođe omogućuje da ista bude optimizovana u smislu prostora za instalaciju i da bude lagana. Dodatno tome, visina poklopca se lako može podesiti za različite primene.
Utisna navrtka se umeće u komponentu, na primer, u masovnoj produkciji u pogonu za presovanje metala ili u pojedinačnim stanicama za proizvodnju sa stacionarnom ili pokretnom jedinicom za utiskivanje. Prethodno izrađene utisne navrtke sa samo prethodno pričvršćenim poklopcem obično se dovode u položaj za utiskivanje. U tu svrhu, utisne navrtke se dovode pojedinačno u poziciju spremnosti, na primer preko sabirne trake i/ili preko creva za dovod.
Ako se ovde pominje „samo delimično“ ili „blago“ nagnuto, podrazumeva se da to znači da
- poklopac ne formira vezu nepropusnu za medije sa telom navrtke, i/ili
- se poklopac drži otpušteno, tj. postoji određen zazor između savijene prstenaste obujmice i poklopca, i/ili
- prstenasta obujmica nije pritisnuta spram poklopca, posebno da nije pritisnuta duž celog obima, i/ili
- prstenasta obujmica – bilo duž celog obima ili samo na diskretno savijenim ušicama za zadržavanje – orijentisana je samo ukoso spram prstenaste prirubnice poklopca, tj. prstenasta obujmica / ušice za zadržavanje se ne oslanja / ne oslanjaju na prstenastu prirubnicu tako da bude/budu planparalelne.
Ako se ovde pominje „nepropusno za medije“, to označava vezu između poklopca i tela navrtke, koja je nepropusna za tečnosti, posebno nepropusna za vodu i/ili gasove, posebno nepropusna za vazduh, kao što je, na primer, objašnjeno u predstavljanju različitih zahteva za zaptivanje. To znači da je prolazna rupa zaptivena na kraju sa poklopcem na način nepropusan za medije.
Različite klase nepropusnosti generalno su obuhvaćene izrazom „nepropusno za medije“. Ako se ovde pominje „nepropusno za medij“, podrazumeva se da to znači najmanje klasu nepropusnosti sa najmanjim zahtevima za nepropusnost i poželjno je takođe jedna od klasa nepropusnosti sa većim zahtevima za nepropusnost postignuta, definisano kako sledi:
Klasa zaptivenosti sa najnižim zahtevima nepropusnosti: Veza između poklopca i tela navrtke je nepropusna za vodu (tj. voda ne može da prodre kroz vezu) za vodeni pritisak od najmanje 300 mm, a poželjno 1000 mm.
Klasa zaptivenosti sa srednjim zahtevom nepropusnosti: Veza između poklopca i tela navrtke je nepropusna za vazduh (nepropusna za vazduh: nema prolaska vazduha (ambijentalni vazduh ili azot), ili je brzina curenja vazduha kroz vezu najmanje manja od 1 ml/min) pri diferencijalnom pritisku između dve strane veze od 1 bar (na 20 °C).
Klasa nepropusnosti sa visokim zahtevom nepropusnosti: Veza između poklopca i tela navrtke je nepropusna za gasove u pogledu vodonika (tj. nema prolaska vodonika, ili je brzina kojom vodonik curi kroz vezu najmanje manja od 1 ml/min) pri diferencijalnom pritisku između dve strane veze od 1 bar (na 20 °C).
U poželjnom otelotvorenju, utisna navrtka zadovoljava klase zaptivanja IP67, IP68 ili IP69 prema ISO 20653 („Drumska vozila – Stepeni zaštite (IP kod) – Zaštita električne opreme od stranih predmeta, vode i pristupa“).
U poželjnoj varijanti, veza između poklopca i prstenaste obujmice u montiranom stanju stoga nije nepropusna za medije, na primer nije nepropusna za vazduh, ali se u isto vreme poklopac i prstenasta obujmica mogu pritiskom promeniti u vezu koja je nepropusna za medije, naročito nepropusna za vazduh, u konačnom izrađenom stanju.
U postupku prema pronalasku za proizvodnju takve prethodno izrađene utisne navrtke, telo navrtke se postavlja na kontra držač, zatim se poklopac postavlja na telo navrtke, posebno na rame, tj. na stranu ležaja za prstenastu prirubnicu poklopca. Prstenasta obujmica se tada barem delimično, tj. potpuno savija u obliku prstena ili savija samo delimično, u zavisnosti od varijante, posebno tako da se poklopac pričvršćuje samo zahvatanje, na primer ušicama za zadržavanje u drugoj varijanti. Ovde još uvek nije uspostavljena veza nepropusna za medije.
Savijanje se vrši u prvom koraku procesa ili formiranja pomoću odgovarajućeg probojca za pričvršćivanje. U zavisnosti od varijante, ima prstenastu ili nazubljenu obujmicu za probijanje. U prvoj varijanti, prstenasta obujmica je savijena u obliku prstena duž celog obima, a u drugoj varijanti prstenasta obujmica je savijena samo na pojedinačnim diskretnim tačkama raspoređenim po obimu, tako da su ušice za zadržavanje dizajnirane tako da poklopac drže na blokirajući način.
Da bi se formirala konačna, posebno nepropusna za medije, utisna navrtka, generalno je potreban drugi korak procesa ili formiranja u kojem se prstenasta obujmica pritišće na poklopac duž celog obima. U tu svrhu se posebno koristi drugi alat koji nije probojac za pričvršćivanje. Poželjno, tokom prvog procesa formiranja, prva formirajuća sila se vrši pomoću probojca za pričvršćivanje i, tokom drugog procesa formiranja – posebno procesa utiskivanja – vrši druga formirajuća sila koja je veća od prve formirajuće sile.
Sa takvom prethodno izrađenim utisnom navrtkom proizvodi se utisna veza. To je karakterisano činjenicom da je prstenasta obujmica potpuno savijena i pritisnuta na poklopac duž celog obima, a navrtka je utisnuta u komponentu. Pošto je samo prstenasta obujmica blago savijena ili su delimične ušice za zadržavanje formirane na prethodno izrađenoj utisnoj navrtki, prstenasta obujmica je sada potpuno savijena i pritisnuta spram poklopca, posebno na takav način da se formira veza nepropusna za medije. Kod druge varijante koja sadrži ušice za zadržavanje, srednji segmenti prstenaste obujmice, koji su se prethodno još znatno produžavali u aksijalnom pravcu, su stoga takođe savijeni. Cela prstenasta obujmica je pritisnuta na poklopac duž celog obima.
U poželjnom otelotvorenju, koje nije deo pronalaska, veza nepropusna za medije se time formira između poklopca i prstenaste prirubnice i time tela navrtke. Nasuprot tome, sa prethodno konfigurisanom utisnom navrtkom i dalje ne postoji veza nepropusna za medije između prstenaste obujmice i poklopca.
Ovaj koncept rešenja zasniva se na ideji da se veza između poklopca i tela navrtke podeli na dva koraka procesa, tako da se nepropusnost za medije stvara tek u drugom koraku procesa. Ovo ima posebnu prednost u tome što se, u prvom koraku procesa, u kojem je telo navrtke samo zahvatanjem prethodno pričvršćeno za poklopac, moraju primeniti relativno niske formirajuće sile da bi se pouzdano izbeglo oštećenje specijalnih elemenata, posebno rebara, na donjoj strani tela navrtke.
Naročito kod postavljanja rebara i obujmice za probijanje ili zakivanje na donjoj strani tela navrtke radi sprečavanja rotacije ili istiskivanja, neophodno je da se ona ne oštete prilikom pričvršćivanja prstenaste obujmice. Da bi se izbeglo bilo kakvo takvo oštećenje, do kojeg bi došlo sa velikim silama pričvršćivanja u slučaju procesa pričvršćivanja koji sadrži samo jednu fazu, kontra držač na koji se telo navrtke oslanja tokom procesa pričvršćivanja bi stoga morao da ima udubljenja za takva rebra. Dodatno tome, telo navrtke bi trebalo da bude dovedeno u definisanu rotaciju tako da rebra zahvate udubljenja. Međutim, obezbeđivanje posebno dizajniranog kontra držača, kao i posebno tačnog rotacionog poravnanja utisne navrtke je veoma složeno i skupo. Ovde opisani postupak za formiranje prethodno izrađene utisne navrtke stoga specifično ne zahteva posebnu rotaciju. Poželjno, kontra držač takođe ima glatku površinu ležaja na koju se utisna navrtka oslanja sa svojom donjom stranom, tj. na rebrima ili na obujmici za zakivanje/zatezanje/probijanje/utiskivanje / spoljašnjoj obujmici. Nadalje, mnoštvo ovih gore pomenutih elemenata za pričvršćivanje takođe može da se oslanja na kontra držač.
U ovom slučaju, za izraz „prethodno izrađena utisna navrtka“ se generalno podrazumeva da označava utisnu navrtku kao takvu, tj. kao otpušteni deo komponente pre nego što se utisne u komponentu.
U poželjnom otelotvorenju, poklopac je dizajniran kao poklopac u obliku kapice koji ima prstenastu prirubnicu sa kojom se oslanja na odgovarajuće rame tela navrtke. Poklopac je poželjno dizajniran sa tankim zidovima kako bi se uštedelo na težini. Poklopac se proizvodi upotrebom procesa masovne proizvodnje kao što je duboko izvlačenje metalnih limova ili oblikovanje plastike ubrizgavanjem.
Generalno, telo navrtke ima donju stranu za oslanjanje na komponentu. U poželjnom otelotvorenju, na ovoj donjoj strani su formirana rebra kako bi se sprečilo rotiranje. Ona se obično protežu u radijalnom pravcu. Poželjno je da se protežu do krajnje spoljašnje ivice tela navrtke. Alternativno, obodna spoljašnja obujmica se formira na krajnjoj spoljašnjoj ivici donje strane i rebra se protežu sve do ove spoljne obujmice. U utisnoj vezi, sama spoljašnja obujmica se oslanja na površinu komponente ili samo minimalno prodire u površinu komponente. Telo navrtke takođe generalno ima obodnu obujmicu za pričvršćivanje na svojoj donjoj strani, koja je namenjena za pričvršćivanje utisne navrtke u komponenti. Ova obujmica za pričvršćivanje se može deformisati tokom procesa presovanja da bi se formirala utisna veza. Ovde su poznate različite varijante. Alternativno, obujmica za pričvršćivanje se jednostavno pritišće unutar komponente i/ili radijalno proširuje, ali bez da obujmica za pričvršćivanje viri izvan donje strane komponente.
U poželjnom otelotvorenju, prstenasta obujmica na gornjoj strani tela navrtke je samo blago savijena, bilo duž celog obima ili na samo nekoliko mesta raspoređenih po obimu, da bi se pričvrstio poklopac i time postiglo prethodno pričvršćivanje samo zahvatanjem. Tipično, na primer, prstenasta obujmica ili ušice za zadržavanje je/su jednostavno orijentisana/orijentisane pod uglom u odnosu na prstenastu prirubnicu za ovu svrhu.
Proces pričvršćivanja za prethodno pričvršćivanje poklopca je dizajniran na takav način da se primenjuje samo mala sila probojca za pričvršćivanje i time formirajuća sila, posebno u obliku prstena, na prstenastu obujmicu pomoću probojca za pričvršćivanje. U ovom slučaju, prstenasta obujmica je blago savijena radijalno prema unutra, posebno na način da prstenasta obujmica formira pozitivnu vezu sa prstenastom prirubnicom poklopca koja deluje u aksijalnom pravcu i obezbeđuje
1
držač, poželjno bez da se prstenasta obujmica oslanja na prstenastu prirubnicu ili se pritišće na nju.
U dizajnu koji sadrži ušice za zadržavanje, one su savijene tako da pričvršćuju poklopac na gornju stranu navrtke, poželjno bez da su odsečene od preostalih srednjih segmenata prstenaste obujmice između dve susedne ušice za zadržavanje, čak ni delimično. Proces pričvršćivanja za formiranje ušica za zadržavanje je stoga dizajniran na takav način da se izbegava oštećenje prstenaste obujmice. To znači da ne dolazi do cepanja ili formiranja pukotina u prstenastoj obujmici. Nakon što se formiraju ušice za zadržavanje, prstenastu obujmicu stoga formiraju horizontalne ušice za zadržavanje i srednji segmenti raspoređeni između njih, koji su orijentisani vertikalno ili ukoso spram aksijalnog pravca. Horizontalne ušice za zadržavanje i srednji segmenti neprekidno se međusobno spajaju.
Sveukupno, nakon što se formiraju ušice za zadržavanje, time se formira prstenasta obujmica, poželjno približno valovitog oblika, ali u svakom slučaju sa neprekidnim obodom.
Poželjno je 3 do 10 ušica za zadržavanje raspoređeno duž obima. Poželjno su ušice za zadržavanje raspoređene ravnomerno duž obima. Nadalje, svaka ušica za zadržavanje pokriva samo ugaoni raspon od 10° do 25° ili od 10° do 40°.
Sveukupno, relativno male ušice za zadržavanje i veliki srednji segmenti garantuju da su potrebne samo male sile za pričvršćivanje. Potrebna formirajuća sila i time sila probojca za pričvršćivanje, tj. sila koju probojac za pričvršćivanje vrši na prethodno pričvršćen poklopac u prvom koraku procesa, je relativno mala i poželjno je između 5 kN i 30 kN. Pošto je sila probojca za pričvršćivanje tako mala, ne dolazi do oštećenja donje strane utisne navrtke niti formiranja pukotina u prstenastoj obujmici. Nakon prethodnog pričvršćivanja zahvatanjem, prstenasta obujmica ili ušice za zadržavanje poželjno je okrenuta / su okrenute blago radijalno prema unutrašnjosti tako da je poklopac bezbedan od ispadanja iz gornje strane navrtke.
Poželjno je druga formirajuća sila koja se vrši u drugom koraku procesa značajno veća, na primer najmanje za faktor 2 ili faktor 5 ili čak faktor 10 ili više, nego formirajuća sila koja se vrši u prvom koraku procesa. Poželjno je druga formirajuća sila u rasponu između 35 kN i 350 kN.
Drugi korak procesa poželjno se odvija tek kada se formira utisna veza. U drugom koraku procesa, prstenasta obujmica se dalje savija utisnim probojcem i pritišće spram poklopca.
U sažetku, u formiranju utisne veze, treba naglasiti da se veza nepropusna za medije poželjno formira tek tokom procesa utiskivanja.
U poželjnom otelotvorenju, prstenasta obujmica se tako pritišće na poklopac u isto vreme dok se navrtka utiskuje u komponentu. To znači da se pomoću probojca za utiskivanje, koji se koristi za utiskivanje utisne navrtke u komponentu, prstenasta obujmica istovremeno potpuno pritišće na poklopac. Sila (utiskivanja) koju vrši probojac za utiskivanje da bi utisnuo utisnu navrtku u komponentu stoga formira drugu silu formiranja. Posebno se prenosi barem delimično, i poželjno isključivo preko utisnog prstena probojca za utiskivanje, kojim se prstenasta obujmica istovremeno zaptivno pritišće na poklopac. Ovo nudi prednost da ne dolazi do oštećenja poklopca i da se isti probojac za utiskivanje može koristiti za poklopce različitih visina. Nadalje treba naglasiti da je sila utiskivanja koju vrši probojac za utiskivanje veća od sile probojca za pričvršćivanje koju vrši probojac za pričvršćivanje, koja se vrši da bi se zahvatanjem prethodno pričvrstio poklopac ili da bi se formirale ušice za zadržavanje. Tipično su sile pritiska između 35 kN i 350 kN.
Koncept koji je ovde opisan je generalno pogodan za utisne navrtke bilo kog dizajna, ne samo za samostalno probijajuće navrtke, već i za utisne navrtke koje se utiskuju u rupe u prethodno probijenoj komponenti. Za komponente bez prethodno probijene rupe koriste se utisne navrtke koje imaju funkciju probijanja. Telo navrtke ima rebra i obujmicu za pričvršćivanje koja na donjoj strani ima ivicu za probijanje. Kada se utisne u komponentu, utisna navrtka sama probija prethodno probijenu rupu. Takve utisne navrtke mogu biti dizajnirane sa ili bez spoljašnje obujmice na donjoj strani. Varijanta bez spoljašnje obujmice dodatno može biti dizajnirana sa projekcijom za pomeranje između obujmice za pričvršćivanje i rebara. U takvim samostalno probijajućim utisnim navrtkama, kalup je dizajniran sa konturom za spajanje kalupa koja je izdignuta u obliku prstena na gornjoj strani. Nadalje, takve navrtke imaju prolaznu rupu za uklanjanje materijala izbačenog probijanjem. Dodatno uz komponente bez prethodno probijene rupe, utisne navrtke gore opisanog tipa takođe se mogu utisnuti u komponente sa prethodno probijenom rupom. U ovom slučaju, obujmica za pričvršćivanje ostaje bez funkcije probijanja. Utisna navrtka bez funkcije samostalnog probijanja se pričvršćuje na prethodno probijenu komponentu ili formiranjem obujmice (zakovna navrtka), radijalnim širenjem obujmice (posebno za čelike velike čvrstoće i veoma velike čvrstoće sa zateznom čvrstoćom između 600 N/mm<2>i 2000 N/mm<2>) ili formiranjem komponente u zarezanim predelima navrtke, posebno kada se koristi u legurama aluminijuma, legurama bakra, ili čelicima sa zateznom čvrstoćom manjom od 600 N/mm<2>. To su navrtke izrađene od čelika sa definisanom klasom čvrstoće, koji generalno ispunjavaju svojstva mehaničke čvrstoće prema DIN EN ISO 898-2. Za primenu u aluminijumu, magnezijumu ili bakru, navrtke takođe mogu biti izrađene od aluminijuma.
Poklopac je tankih zidova i dizajniran za uštedu na težini. Izrađen je ili od čeličnog lima sa debljinom zida od 0,3–1,0 mm, poželjno 0,5 mm, ili od plastike. Čelični lim se može oblikovati u oblik poklopca, na primer, dubokim izvlačenjem. Čelični lim je obično prevučen, poželjno pocinkovan, radi zaštite od korozije. Prednost ovih poklopaca je u tome što je poklopac, koji je već zaštićen od korozije, prethodno pričvršćen na čeličnu navrtku sa cinčanom površinom i što se odbacuje naknadni veoma kompleksan proces prevlačenja u šupljom telu zatvorenom s jedne strane. Nadalje, moguće je, naravno, naknadno prevući kako poklopac, tako i navrtku. Pogodan proces za proizvodnju plastičnih verzija poklopca je, na primer, oblikovanje ubrizgavanjem.
Poklopac može biti jeftin i lako imati različite visine. To omogućava brzu i laku proizvodnju različitih varijanti prethodno izrađenih utisnih navrtki prethodnim pričvršćivanjem poklopaca različitih visina za ista tela navrtki. Viši poklopac
1
omogućuje, na primer, kasnije uvrtanje dužih zavrtanja u navrtku bez uticaja na nepropusnost za medije.
Primerno otelotvorenje pronalaska će biti detaljnije objašnjeno u nastavku uz referisanje na crteže. Oni prikazuju delimično pojednostavljene prikaze
Sl. 1 presečni pogled na utisnu navrtku sa telom navrtke i poklopcem postavljenim na nju pre procesa pričvršćivanja poklopca zahvatanjem,
Sl. 2 presečni pogled na prstenastu prethodno izrađenu utisnu navrtku nakon procesa pričvršćivanja,
Sl. 3 dimetrijski pogled na prstenastu prethodno izrađenu utisnu navrtku,
Sl. 4 bočni pogled na prethodno izrađenu utisnu navrtku sa ušicama za zadržavanje,
Sl. 5 dimetrijski pogled na prethodno izrađenu utisnu navrtku sa ušicama za zadržavanje,
Sl. 6 presečni pogled na utisnu navrtku nakon drugog procesa formiranja, u kojem se formira veza nepropusna za medije između poklopca i tela navrtke,
Sl. 7 presečni pogled koji sadrži utisnu navrtku sličnu Sl.1 i probojac za pričvršćivanje kao i kontra držač za ilustrovanje koraka pričvršćivanja poklopca u prvom procesu,
Sl. 8A-8E različiti prikazi koji ilustruju postupak proizvodnje prethodno izrađene utisne navrtke,
Sl. 9A-9C različiti delimično pojednostavljeni prikazi koji ilustruju postupak proizvodnje utisnih veza, i
Sl. 10A-E različite utisne navrtke.
U crtežima su komponente sa istom funkcijom obeležene istim referentnim brojevima.
Prethodno izrađena utisna navrtka 2 prikazana u Sl.1–5 je dizajnirana kao zatvorena navrtka. Sadrži telo navrtke 4 i poklopac 6 koji je na njega povezan, koji je u primernom otelotvorenju dizajniran kao poklopac 6 u obliku kapice.
Utisna navrtka 2 se proteže u aksijalnom pravcu 8 od gornjeg ka donjem kraju. Telo navrtke 4 ima prolaznu rupu 10 za koju je obezbeđen unutrašnji navoj. Poklopac 6 ograničava prolaznu rupu na vrhu suprotno aksijalnom pravcu 8 i formira se slepa rupa 11.
Telo navrtke 4 se proteže u aksijalnom pravcu 8 od gornje strane 12 do donje strane 14. Na gornjoj strani 12, prstenasta obujmica 16 se formira na krajnjoj strani tela navrtke 4 i, na početnoj strani je orijentisana vertikalno i time paralelna spram aksijalnog pravca 8. Na gornjoj strani 12, obodno rame 18 se formira oko obima prolazne rupe 10 i proteže se do prstenaste obujmice 16.
Obujmica za pričvršćivanje 20 i rebra 22 u obliku elemenata protiv rotacije su obezbeđeni na donjoj strani 14. Rebra 22 takođe su prikazana na Sl.
10A–10C i 10E. Nadalje, u predmetnom otelotvorenju, obodna spoljašnja obujmica 24 se formira na krajnjoj spoljašnjoj ivici donje strane 14. Rebra 22 se protežu u radijalnom pravcu od obujmice za pričvršćivanje 20 do spoljašnje obujmice 24. U primernom otelotvorenju, rebra 22 su ravnomerno raspoređena duž obima. Tipično se formira 4 do 12 rebara 22, u ovom otelotvorenju se formira 8 rebara 22. Njihova visina u aksijalnom pravcu 8 je poželjno manja nego ona spoljašnje obujmice 24.
Poklopac 6 generalno ima prstenastu prirubnicu 26 koja je formirana neprekidno duž celog obima. U prethodno izrađenom stanju, ona se oslanja na rame 18 tela navrtke 4. U primernom otelotvorenju, poklopac 6 ima cilindrično telo koje je zatvoreno na gornjoj strani iznad osnovnog dela. Prstenasta prirubnica 26 je formirana na suprotnom kraju. Ona je orijentisana u horizontalnom pravcu.
1
Telo navrtke 4 i poklopac 6 su dve u početku otpuštene komponente koje se vežu jedna za drugu kako bi formirale prethodno izrađenu utisnu navrtku 2. Poklopac 6 se drži zahvatanjem na telu navrtke 4 od strane prstenaste obujmice 16. Ona je posebno kružna i proteže se, pre procesa pričvršćivanja, kontra aksijalnog pravca 8.
Da bi se poklopac 6 zahvatanjem pričvrstio u prvom koraku procesa, prstenasta obujmica 16 se savija ili u obliku prstena ili se delimično savija pomoću probojca za pričvršćivanje 40 i prve formirajuće sile 41 (sila probojca za pričvršćivanje) koju vrši navedeni probojac.
Prema prvoj varijanti, tokom procesa pričvršćivanja, prstenasta obujmica 16 se pritišće radijalno ka unutrašnjosti iz početnog stanja duž cele prstenaste obujmice 16 pomoću probojca za pričvršćivanje 40 i prve formirajuće sile 41 (videti Sl. 7 i Sl.8D) Kao rezultat ovog procesa pričvršćivanja, prstenasta obujmica 16 sada blago viri izvan spoljašnjeg prečnika prstenaste prirubnice 26 poklopca 6 i time zahvatanjem drži poklopac 6 na telu navrtke 4.
Prema drugoj varijanti, prstenasta obujmica 16 se samo delimično savija tokom procesa pričvršćivanja. Ovim se stvaraju ušice za zadržavanje 28. Poklopac 6 zahvatanjem na telu navrtke 4 drže ove ušice za zadržavanje 28. Posebno su ravnomerno raspoređene duž obima. Srednji segment 32 je formiran između svake dve susedne ušice za zadržavanje 28. Poklopac nije sasvim pričvršćen u predelu srednjeg segmenta 32, što jeste slučaj na ušicama za zadržavanje 28. Srednji segmenti 32 se ne oslanjaju na prstenastu prirubnicu 26 i poželjno je ni ne preklapaju. Ušice za zadržavanje 28 se formiraju procesom pričvršćivanja (prvi proces formiranja, prvi korak procesa), u kojem se podređeni predeli prstenaste obujmice 16, koja je vertikalno orijentisana u početnom stanju, savijaju ka dole i formiraju ušice za zadržavanje 28.
U ovoj utisnoj navrtki 2 koja je na ovaj način prethodno izrađena, poklopac 6 je stoga zahvatanjem pričvršćen na telo navrtke 4. Međutim, i dalje ne postoji veza nepropusna za medije između poklopca 6 i tela navrtke 4.
1
Takva prethodno izrađena utisna navrtka 2 se obezbeđuje u prvom koraku procesa i tipično se doprema do udaljene lokacije za montiranje za dalje montiranje u drugom koraku procesa.
Sa takvom prethodno izrađenom utisnom navrtkom 2, utisna veza 34 (videti Sl. 9C) se formira u drugom koraku procesa između utisne navrtke 2 i komponente 36, posebno metalne komponente, koja je posebno komponenta od čeličnog lima; nadalje, metalni profili za levanje i ekstruziju su takođe mogući.
U konačnom stanju, ova utisna veza 34 je karakterisana time što je prstenasta obujmica 16 pritisnuta na prstenastu prirubnicu 26 poklopca 6 duž celog obima (videti Sl.6) tako da se formira veza nepropusna za medije posebno između prstenaste obujmice 16 i prstenaste prirubnice 26. Prstenasta prirubnica 26 se stoga utiskuje između ramena 18 i prstenaste obujmice 16. To znači da u konačnom stanju nijedan medij ne može da prođe kroz prolaznu rupu 10, pošto je ona sada zaptivena na način nepropusan za medije slepom rupom 11.
Dva koraka procesa za formiranje prethodno izrađene utisne navrtke 2 s jedne strane, i utisne veze 34 s druge, će biti detaljnije objašnjeni uz referisanje na Sl. 6, 7, 8A do 8E i 9A do 9C.
U prvom koraku procesa za formiranje prethodno izrađenih utisnih navrtki 2, telo navrtke 4 se na početku postavlja na kontra držač 38. On ima gornju stranu sa gornjom površinom za spajanje ili površinom za podržavanje, koju formira prstenasta obujmica. U primernom otelotvorenju, ova prstenasta obujmica zahvata u prostor između obujmice za pričvršćivanje 20 i obodne spoljašnje obujmice 24. Posebno je važno da je ova strana ležišta, tj. krajnja strana kontra držača 38, glatka. Pojedinačna rebra 22 stoga se oslanjaju na ovoj glatkoj strani ležišta. Nadalje je takođe moguće da kontra držač 38 ima samo glatku površinu ležaja sa centralnim udubljenjem u koje obujmica za pričvršćivanje 20 može da uđe.
U sledećem koraku, poklopac 6 se postavlja na telo navrtke 4. Pomoću probojca za pričvršćivanje 40 i prve formirajuće sile 41, prstenasta obujmica 16 se zatim pritišće radijalno, na kružni način, blago ka unutrašnjosti kako bi zahvatanjem držala poklopac 6 na telu navrtke 4 (Sl.2 i 3).
1
Alternativno, pojedinačne ušice za zadržavanje 28 se formiraju selektivno. U tu svrhu, probojac za pričvršćivanje 40 ima, na način koji ovde nije detaljno prikazan, ušice probojca raspoređene duž obima njegove donje strane, koje ušice time vire ka dole u aksijalnom pravcu 8. One su poželjno zaobljenih ivica (u obodnom pravcu) i nemaju oštre ivice, te se time, tokom procesa pričvršćivanja, ušice za zadržavanje 28 i srednji segmenti 32 formiraju bez cepanja i oštećenja prstenaste obujmice 16. Nakon ovog procesa pričvršćivanja, stvara se utisna navrtka 2 prikazana na Sl.4 i 5.
Da bi se formirala utisna veza 34, kako je objašnjeno posebno uz referisanje na Sl.9A do 9C, drugi korak procesa se izvodi kako sledi:
Komponenta 36, koja je u primernoj realizaciji prethodno izbušeni metalni lim, postavlja se na kalup 42. U primernom izvođenju, kalup 42 ima konturu za spajanje 43 orijentisanu ka gore. Ona ima prstenastu projekciju koja je okružena ravnom, prstenastom stranom ležaja na koju je komponenta 36 postavljena. Utisna navrtka 2 se zatim odozgo postavlja na nju i utiskuje u komponentu 36 pomoću probojca za utiskivanje 44 upotrebom druge (formirajuće) sile 45, koja se ovde označava i kao sila utiskivanja. Unutar (jedne) faze pritiskanja, uobičajena deformacija obujmice za pričvršćivanje 20 se odvija da bi formirala vezu sa komponentom 36. Rebra 22 se takođe utiskuju u gornju stranu komponente 36 da bi se sprečila rotacija.
Istovremeno tokom ovog procesa utiskivanja se prstenasta obujmica 16 u potpunosti pritišće spram prstenaste prirubnice 26 poklopca 6. Pomoću druge formirajuće sile 45 koju vrši probojac za utiskivanje 44, prstenasta obujmica 16 se pritišće spram prstenaste prirubnice 26 na takav način da se stvara veza nepropusna za medije između poklopca 6 i prstenaste prirubnice 26, i između prstenaste obujmice 16 i ramena 18. U varijanti koja sadrži ušice za zadržavanje 28, to znači da su s jedne strane srednji segmenti 32 savijeni i, s druge strane, da su ne samo srednji segmenti 32 već i pripremljene ušice za zadržavanje 28 pritisnute spram prstenaste prirubnice 26 poklopca 6 delovanjem druge (utisne) sile 45 koju primenjuje probojac za utiskivanje 44, time formirajući vezu nepropusnu za medije. Probojac za utiskivanje 44 dodatno može da bude dizajniran sa dodatnim
1
zakrivljenjem kalupa koje obezbeđuje formiranje prstenaste obujmice 16 nepropusne za medije (videti Sl.9A–9C).
Sl. 10A do 10E prikazuju različite utisne navrtke koje se mogu upotrebljavati radi primera, ali ne ograničavajući koncept pronalaska.
Sl. 10A do 10E svaka pojedinačno prikazuju – od vrha ka dnu – planarni prikaz donje strane utisne navrtke 2 koji prikazuje presečnu ravan, bočni prikaz, još jedan planarni prikaz donje strane i presečni prikaz duž ravni presecenja prikazane na gornjoj slici.
Utisne navrtke 2 koje imaju funkciju probijanja, kako je prikazano na Sl.
10A i 10E, mogu se utisnuti u komponentu bez prethodno probijene rupe. Telo navrtke 4 ima 14 rebara 22 na donjoj strani i obujmicu za pričvršćivanje 20 koja ima ivicu za probijanje. Kada se utiskuje u komponentu, utisna navrtka 2 sama probija prethodnu rupu.
Utisna navrtka 2 koja ima funkciju probijanja može da se dizajnira sa ili bez spoljašnje obujmice 24 na donjoj strani 14. Varijanta bez spoljašnje obujmice dodatno može da se dizajnira sa projekcijom za pomeranje između obujmice za pričvršćivanje 20 i rebara 22.
Kalup 42 za utisne navrtke 2 koje imaju funkciju probijanja sadrži konturu za spajanje kalupa 43 na gornjoj strani, koja je izdignuta u obliku prstena. Unutar konture za spajanje kalupa 43 izdignute u obliku prstena postoji prolazna rupa za otklanjanje dela materijala koji je nastao probijanjem tokom procesa samostalnog probijanja utisne navrtke 2.
Dodatno uz komponente koje ne sadrže prethodno probijenu rupu, utisne navrtke 2 ovog tipa takođe mogu da se utisnu u komponente sa prethodno probijenom rupom. U ovom slučaju, obujmica za pričvršćivanje 20 ostaje bez funkcije probijanja.
Obično se ove utisne navrtke 2 utiskuju u komponente izrađene od čelika, aluminijuma, bakra ili magnezijuma.
1
Utisne navrtke 2 koje imaju funkciju zakivanja, kako je prikazano na Sl.
10B–10C, utiskuju se u komponentu koja ima prethodno probijenu rupu. Telo navrtke 4 ima rebra 22 na donjoj strani 14 i obujmicu za pričvršćivanje 20. Obujmica za pričvršćivanje 22 se savija prema ivici rupe kada se utiskuje u komponentu. Obično obujmica za pričvršćivanje 22 ne viri iz donje strane komponente nakon savijanja.
Kalup 42 za utisne navrtke 2 koje imaju funkciju zakivanja ima konturu za spajanje kalupa 43 u obliku odsečene kupe na gornjoj strani.
Obično se ove utisne navrtke 2 utiskuju u komponente izrađene od čelika, aluminijuma, bakra ili magnezijuma.
Utisne navrtke 2 koje sadrže obujmicu za zatezanje, kao što je prikazano na Slici 10D, se utiskuju u komponentu sa prethodno probijenom rupom. Obujmica za pričvršćivanje 20 na donjoj strani 14 tela navrtke 4 se pritišće u pravcu ivice rupe pomoću pritiska koji se formira prilikom utiskivanja u komponentu tako da nastane utisna pričvršćenost između pritiskom formirane obujmice za kompresiju i komponente od čelika velike čvrstoće. Za ovu varijantu navrtke nisu obezbeđene karakteristike protiv rotacije u obliku rebara ili rovašenja.
Kalup 42 za utisne navrtke 2 koje imaju funkciju zakivanja ima konturu za spajanje kalupa 43 u obliku odsečene kupe na gornjoj strani.
Tipično se ove utisne navrtke 2 utiskuju u čelične komponente sa zateznom čvrstoćom većom od 600 N/mm<2>do 2000 N/mm<2>. U ovom slučaju, „velika čvrstoća“ se odnosi na čelike sa zateznom čvrstoćom većom od 600 N/mm<2>, posebno većom od 1000 N/mm<2>do 2000 N/mm<2>. Može se koristiti i za hladno oblikovane i toplo oblikovane čelike.
2
Spisak referentnih brojeva Utisna navrtka
Telo navrtke
Poklopac
Aksijalni pravac Prolazna rupa
Slepa rupa
Gornja strana
Donja strana
Prstenasta obujmica Rame
Obujmica za pričvršćivanje Rebra
Spoljašnja obujmica Prstenasta prirubnica Ušice za zadržavanje Ugaoni deo
Srednji segment
Utisna veza Komponenta
Kontra držač
Probojac za pričvršćivanje
Prva formirajuća sila (sila probojca za pričvršćivanje) Kalup
Kontura za spajanje
Probojac za utiskivanje
Druga formirajuća sila (sila probojca za utiskivanje)

Claims (14)

PATENTNI ZAHTEVI
1. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) koja se pruža u aksijalnom pravcu (8) i dizajnirana je kao zatvorena navrtka i za utiskivanje u komponentu (36) i koja ima telo navrtke (4) sa prolaznim otvorom (10) koja je, formirajući slepi otvor (11), zatvorena poklopcem (6), naznačeno time što telo navrtke (4) ima prstenastu obujmicu (16) na gornjoj strani (12), karakterisanu time što je prstenasta obujmica (16) samo delimično savijena na način da se poklopac (6) drži samo zahvaćenim na telu matice (4).
2. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema prethodnom patentnom zahtevu, kod koje veza između poklopca (6) i prstenaste obujmice (16) nije nepropusna za medije, ali istovremeno poklopac (6) i prstenasta obujmica (16) mogu da se transformišu u konačno proizvodno stanje kompresijom tako da formiraju vezu nepropusnu za medije.
3. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, u kojoj je prstenasta obujmica (16) za formiranje zahvatne zaštite savijena samo na diskretnim mestima tako da formira ušice za zadržavanje (28).
4. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, u kojoj je poklopac (6) dizajniran da bude u obliku kapice i ima prstenastu prirubnicu (26) putem koje se navedeni poklopac (6) oslanja na telo navrtke (4) i koju drži prstenasta obujmica (16).
5. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, u kojoj telo navrtke (4) ima donju stranu (14) za oslanjanje na komponentu (36), naznačenu time što se rebra (22) za zaštitu od rotacije formiraju na donjoj strani (14).
6. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema jednom od prethodnih patentnih zahteva i prema patentnom zahtevu 3, u kojoj je jedan srednji segment (32) prstenaste obujmice (16) formiran u svakom slučaju između susednih ušica za držanje (28), naznačenih time što se ušice za zadržavanje (28) ne presecaju ovim
2
srednjim segmentima (32), naznačenih time što ušice za držanje (28) i srednji segmenti (32) posebno u svakom slučaju neprekidno prolaze jedno u drugo.
7. Prethodno izrađena utisna navrtka (2) prema jednom od prethodnih patentnih zahteva i prema patentnom zahtevu 3, u kojoj je tri do deset ušica za zadržavanje (28) posebno formirano tako da su ravnomerno raspoređene po obimu.
8. Postupak za proizvodnju utisne navrtke (2), posebno prema jednom od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time što utisna navrtka (2) ima telo navrtke (4) sa prolaznim otvorom (10) i prstenastu obujmicu (16) koja okružuje ovu potonju, i nadalje poklopac (6), koji je obezbeđen posebno za zatvaranje prolaznog otvora (10) na način nepropusan za medije, za pričvršćivanje na telo navrtke (4), naznačeno time što se poklopac (6) postavlja na telo navrtke (4) i nakon toga, u prvom koraku procesa za formiranje prethodno izrađenog stanja utisne navrtke (2), prstenasta obujmica (16) se samo delimično savija na takav način da se poklopac (6) drži samo zahvaćenim na telu navrtke (4).
9. Postupak prema prethodnom patentnom zahtevu, u kojem se u prvom koraku procesa prstenasta obujmica (16) samo delimično savija u obodnom pravcu uz pomoć probojca za fiksiranje (40) na diskretnim lokacijama tako da formira ušice za zadržavanje (28).
10. Postupak prema jednom od dva prethodna patentna zahteva, u kome kontra držač (38) ima glatku površinu ležaja na koju se utisna navrtka (2) oslanja donjom stranom (14) potonje.
11. Postupak prema jednom od patentnih zahteva 8 do 10, u kome se u prvom koraku procesa primenjuje formirajuća sila u rasponu od 5 kN do 30 kN.
12. Postupak prema jednom od patentnih zahteva 8 do 11, u kome se u drugom koraku procesa prstenasta obujmica (16) pritišće na poklopac (6) na potpuno okružujući način, posebno tako da se formira veza nepropusna za medije između tela navrtke (4) i poklopca (6), naznačen time što se prva formirajuća sila poželjno primenjuje u prvom koraku procesa, i druga formirajuća sila se primenjuje u drugom koraku procesa, naznačeno time što je druga formirajuća sila veća od prve formirajuće sile.
13. Postupak za proizvodnju utisne veze (34), u kojoj se prethodno izrađena utisna navrtka (2) utiskuje u komponentu (36), naznačen time što se
- prethodno izrađena utisna navrtka (2) proteže u aksijalnom pravcu (8) i dizajnirana je kao zatvorena navrtka i ima telo navrtke (4) sa prolaznim otvorom (10) kojeg, formirajući slepi otvor (11), zatvara poklopac (6), naznačeno time što telo navrtke (4) ima prstenastu obujmicu (16) na gornjoj strani (12), i u prethodno izrađenom stanju utisne navrtke (2) prstenasta obujmica (16) je samo delimično savijena na način da se poklopac (6) drži samo zahvaćenim na telu navrtke (4),
- za utiskivanje ove prethodno izrađene utisne navrtke (2), prstenasta obujmica (16) pritišće na poklopac (6) na način da ga u potpunosti okružuje uz pomoć probojca za utiskivanje (44).
14. Postupak prema prethodnom patentnom zahtevu, u kome se prstenasta obujmica (16) pritišće na poklopac (6) prilikom utiskivanja utisne navrtke (2) u komponentu (36).
2
RS20241142A 2021-03-29 2022-03-15 Utisna navrtka i postupak za proizvodnju utisne navrtke i utisne veze RS66057B1 (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021203153.6A DE102021203153A1 (de) 2021-03-29 2021-03-29 Einpressmutter und Einpressverbindung sowie Verfahren zur Herstellung einer Einpressmutter und einer Einpressverbindung
EP22162025.5A EP4067677B1 (de) 2021-03-29 2022-03-15 Einpressmutter sowie verfahren zur herstellung einer einpressmutter und einer einpressverbindung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS66057B1 true RS66057B1 (sr) 2024-11-29

Family

ID=80780526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20241142A RS66057B1 (sr) 2021-03-29 2022-03-15 Utisna navrtka i postupak za proizvodnju utisne navrtke i utisne veze

Country Status (8)

Country Link
US (1) US12012986B2 (sr)
EP (1) EP4067677B1 (sr)
CN (1) CN115143178A (sr)
DE (1) DE102021203153A1 (sr)
ES (1) ES2993604T3 (sr)
HU (1) HUE068606T2 (sr)
PL (1) PL4067677T3 (sr)
RS (1) RS66057B1 (sr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239939U (ja) * 2022-09-27 2022-11-25 イワタボルト株式会社 インサートナット
DE102022128974A1 (de) 2022-11-02 2024-05-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils mit einem Einpresselement und pressgehärtetes Blechformteil mit einem Einpresselement

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1459548A (en) 1921-10-04 1923-06-19 Morison Donald Barns Cap nut
US1509528A (en) 1922-08-12 1924-09-23 Frank G Van Dyke Cap nut
US1829972A (en) 1928-11-12 1931-11-03 Detroit Plating Ind Process of forming cap nuts
FR935420A (fr) 1945-11-01 1948-06-18 Elastic Stop Nut Corp Perfectionnements apportés aux dispositifs d'assemblage, notamment aux écrous indesserrables
GB940593A (en) * 1960-10-20 1963-10-30 G K N Screws And Fasteners Ltd Improvements relating to weld nuts
US3299933A (en) * 1965-03-23 1967-01-24 Franklin S Briles Inc Cap nut
US4143578A (en) 1977-05-27 1979-03-13 Buell Industries, Inc. Capped machine nut and method of manufacture
US4295766A (en) * 1978-07-27 1981-10-20 Francis Shaw Self-aligning dome nut
US4479747A (en) * 1983-04-21 1984-10-30 Microdot Inc. Preloaded locknut
US4907924A (en) * 1988-12-05 1990-03-13 Maclean-Fogg Company Backward starting locknut
US5528812A (en) * 1991-10-31 1996-06-25 Profil-Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Method of attaching a fastener to a plurality of panels
DE4239583C2 (de) 1992-11-25 1997-02-06 Profil Verbindungstechnik Gmbh Hutförmiges Befestigungselement sowie Blechteil mit mindestens einem darin befestigten hutförmigen Befestigungselement, Verfahren zur Herstellung eines hutförmigen Befestigungselementes sowie Werkzeug zu dessen Herstellung
US6220804B1 (en) * 1999-03-24 2001-04-24 R B & W Corporation Self-piercing clinch nut
DE10256653A1 (de) * 2002-12-04 2004-06-17 Metallwarenfabrik Hermann Winker Gmbh & Co. Kg Radmutter
DE10307786B8 (de) 2003-02-24 2010-02-11 Nedschroef Plettenberg Gmbh Hutmuttern aus Metall
DE102004042478B4 (de) 2004-09-02 2008-05-29 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Verfahren zur verdrehsicheren Befestigung eines Funktionselements in einem Bauteil sowie Verbindung zwischen einem Bauteil und einem Funktionselement
US20070166128A1 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Nilsen Martin J Nut and plate assembly
WO2012127640A1 (ja) * 2011-03-23 2012-09-27 株式会社青山製作所 インサート用袋ナット
DE102014104571A1 (de) 2014-04-01 2015-10-01 Profil Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Selbststanzendes Funktionselement und ein Zusammenbauteil bestehend aus dem Funktionselement und einem Blechteil
US10443645B2 (en) * 2016-02-16 2019-10-15 Mcgard Llc High security fastener with external shroud retainer
DE102016204173A1 (de) 2016-03-14 2017-09-14 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Selbststanzendes Einpresselement, Einpressverbindung sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Einpressverbindung
DE102016204619B4 (de) 2016-03-21 2019-10-17 Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co. Kg Einpressverbindung zwischen einem hochfesten Bauteil und einem Einpresselement, Verfahren zur Ausbildung einer solchen Einpressverbindung sowie Einpresselement für eine solche Einpressverbindung

Also Published As

Publication number Publication date
CN115143178A (zh) 2022-10-04
HUE068606T2 (hu) 2025-01-28
EP4067677A1 (de) 2022-10-05
US12012986B2 (en) 2024-06-18
EP4067677B1 (de) 2024-08-14
ES2993604T3 (en) 2025-01-02
DE102021203153A1 (de) 2022-09-29
PL4067677T3 (pl) 2024-11-18
US20220307542A1 (en) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS66057B1 (sr) Utisna navrtka i postupak za proizvodnju utisne navrtke i utisne veze
EP0325978B1 (en) Method of attaching an element to a panel
US7645105B2 (en) Projection welded fastener with integral sealer
US8622672B2 (en) Press-in element, component assembly consisting of a press-in element and a sheet metal part and also methods for the manufacture and attachment of a self-piercing press-in nut
US6957939B2 (en) Decorative capped wheel nut and method of assembly
US8221040B2 (en) Component assembly consisting of a fastener element and a sheet metal part and also a method for manufacturing such a component assembly
US8499891B2 (en) Component assembly comprising a sheet metal part and a nut element attached thereto and also a method for the manufacture of such a component assembly
US4923347A (en) Anchor nut-cage fixing systems
US20150219140A1 (en) Method for manufacturing an assembly unit and fastening unit for carrying out the method
US4130751A (en) Metal ornamentation and method of welding
KR19980041877A (ko) 프레스폼볼트
CN105215215B (zh) 用于连接压装栓与具有预制孔的板件的方法和用于执行该方法的遮盖部件
US6108893A (en) Fastener, die button and method of installing a fastener into a panel
KR20140027371A (ko) 코킹 부재의 코킹 방법 및 장치
US8217300B2 (en) Laser welded fasteners
US20010041115A1 (en) Method for the manufacture of a ring part out of sheet metal for a lid of a can
US20070261786A1 (en) Method for attaching intersecting tubes
US12025163B2 (en) Fastener comprising a blind rivet element and a sealing element
US5446957A (en) Apparatus and method for forming a vehicle panel having a preplugged
EP3217481B1 (en) Electric earth system and earth connection production method
EP3699468B1 (en) Fluid drain connector and attaching method thereof
JP2009040137A (ja) ルーフの接合部およびその製造方法
JP7376406B2 (ja) シールキャップ、締結構造体のシール方法及び締結構造体
RU2470806C2 (ru) Способ монтажа крепежных винтов на тормозном цилиндре
JP4496942B2 (ja) 摩擦点接合方法