163694. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a nagyszilárdságú feszített (NF-) csavaros kapcsolatok teherbírásának növelésére
163694 3 ja meg. (Ezért említünk kezdettől fogva következetesen „csúszási tényezőt", súrlódási tényező helyett.) A találmány a fémszerkezetek súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatainak teherbírását növelő eljárás, amelynek új vonása abban áll, hogy a kötésben részt vevő érintkező felületeken maguknak a felületeknek az anyagából mechanikai úton kialakított, 2,5 mm-es alaphosszon legalább 100 um „egyenetlenségi magasságú" (Rz = Rmax értékű; MSZ 4721/58), az érintkező felületekkel szövetszerkezetileg összefüggő, az alapanyagnál nagyobb szilárdságú nyírt elemek vannak elrendezve. így a találmány szerinti NF-csavaros kapcsolatok az eddigi „súrlódásos kapcsolatokkal" szemben, „súrlódásos és nyírt kapcsolatok". A találmány értelmében úgy növelhetjük az NF-csavaros fémszerkezeti kapcsolatok teherbírását, hogy a kötésben részt vevő érintkező felületek anyagából felületi kezeléssel, célszerűen mechanikai úton, olyan nyírt elemeket alakítunk ki, amelyek az érintkező felületekkel szövetszerkezetileg összefüggnek, szilárdságuk az alapanyagénál nagyobb és amelyeknek nagysága, azt a nyert felületi érdesség geometriai jellemzőjével kifejezve, legalább Rz =R max = = 100 jxm „egyenetlenségi magasság" értéket mutat, 1=2,5 mm alaphosszon mérve, az MSZ 4721/58 szerint. A találmány szerinti NF-csavaros kapcsolatok érintkező felületeit, az eddigi eljárásokkal előkészítettekéivel egyrészt az 1=0,8 és 1 = 2,5 mm alaphoszszon érzékelt profilogramokból számított „egyenetlenségi magasság" (Rz = Rma x) értékek, másrészt az 1 = 0,8 mm alaphosszú profilométerrel, kb. L=10 mm mérési hosszon mért „átlagos érdesség" (Ra ) értékek egybevetésével hasonlítottuk össze, szintén az MSZ 4721/58 szerint. Mindkét értékre a találmány szerinti eljárásnál legalább 2,5-szörös, ill. átlagosan egy nagyságrenddel való növekedés volt megállapítható az eddigi eljárásokkal elérhető értékekhez képest, amiből egyértelműen következik, hogy a találmány esetében a súrlódás mellett döntő mértékben a nyírás játszik szerepet a kapcsolat teherbírásában. A találmány szerinti eljárással létesített NF-csavaros kapcsolatok főbb előnyei az eddigi eljárásokkal előkészítettekkel szemben az alábbiak: 1. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a fémszerkezetek súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatainak teherbírása az eddigi eljárásokkal előkészítettekéihez képest min. 30, átlagosan 50%-kal megnő, ami az azonos erő átviteléhez szükséges, költséges NF-csavarok számának ugyanilyen arányú csökkenthetőségét eredményezi. 2. A fémszerkezetek súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatainak az eddigi felületelőkészítési eljárások alkalmazása esetén adódó, max. ±50%-os szóródású „csúszási tényezőjéből" származó teherbírás-szóródások a találmány szerinti eljárással jelentősen csökkenthetők, ami által kiküszöbölhető az eddigi alulméretezés vagy indokolatlan túlméretezés veszélye. 3. A találmány szerinti eljárás alkalmazása nem igényel szakmunkát, továbbá egyszerűbb és olcsóbb, mint a súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatok esetében az érintkező felületek előkészíté-4 sere eddig használt lángfúvás vagy homokszórás, mert egyszerűbb munkaeszközöket és -körülményeket igényel: így a homokszóráshoz szükséges költséges felszerelés, vagy a lángfúváshoz nélkülöz-5 hetetlen, nehézkes hegesztőberendezés helyett, itt csak a mechanikai felületérdesítéshez pl. légüzemű erőközpontra és speciális légüzemű kéziszerszámra (pl. revétlenítő pisztolyra) van szükség. 4. A találmány szerinti eljárás időszükséglete pl. 10 az eddigi lángfúvásénak csak kb. 20%-a és anyagszükséglete elenyésző, míg az eddigi homokszórással ellentétben, az építés helyén is alkalmazható. 5. A találmány szerinti eljárás alkalmazása kevés szubjektív hibaforrást tartalmaz és helyes végrehaj-15 tása könnyen ellenőrizhető. Az eddigi eljárások bonyolult megkötéseivel szemben (lángfúvásnál: a haladási sebesség, a fúvás távolsága, az oxigén túladagolása és nyomása stb.; homokszórásnál: a homok minősége, szemcseátmérője, a fúvási távolság 20 stb.); itt az eljárás helyes végrehajtása szemmel rátekintve, legfeljebb bevizsgált etalonnal való összehasonlítás alapján, a helyszínen ellenőrizhető, szemben az eddigi eljárásokéval, amelyek hatékonysága csak próbakötések laboratóriumi vizsgálatával iga-25 zolható. 6. A találmány szerinti eljárás kiküszöböli a súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatoknál eddig alkalmazott felületelőkészítési eljárásoknak azt a hátrányát, hogy az előkészített felületeket 30 szennyeződéstől, korróziótól óvni kell és így azokat záros határidőn belül össze kell építeni; a találmány szerinti szennyeződött, vagy akár vörösrozsdás érintkező felület „csúszási tényezője" egyszerű drótkefézéssel visszanyeri eredeti értékét. 35 7. A találmány szerinti eljárás főként az érintkező felületekből kiálló részecskék nyírószilárdságát használja fel erőátadásra és így a kötés teherbírása részben függetlenné válik a csavarok szorítóerejétől. Ezáltal — ellentétben a súrlódás révén működő 40 NF-csavaros kapcsolatoknál ezidáig alkalmazott eljárásokkal — nem okoz hátrányt a meghúzásnál létrehozott orsóerő bizonytalansága (a csavarok „kúszása", a csavarok meghúzási pontatlansága, a leolvasási és beállítási hibák, a hőmérsékletkülönb-45 ségek stb. következtében). Ebből fakad az az előny is, hogy a csavarok névleges átmérője és a furatok közötti „játék", az eddigi 1 mm-ről akár 3 mm-re is megnövelhető, a szerelés megkönnyítése érdekében. 8. A találmány szerinti eljárás előnye végül, hogy 50 a kapcsolatok érintkező felületeinél szövetszerkezeti elváltozást nem eredményez, szemben az eddigi lángfúvásos eljárással, amelynél esetenként a hőmérséklet a perlit bomlásának és a ferrit újrakristályosodásának a hőfokát is eléri. Ezért a kristályok 55 részleges átalakulása következtében, nagyobb felületek és vékonyabb lemezek esetén a létrejövő különböző kristályok között kialakuló belső feszültségek hatására a lángfúvott elemek vetemednek és ezáltal költséges utólagos egyengetés válik szükségessé. 60 Szabadalmi igénypont Eljárás fémszerkezetek súrlódás révén működő NF-csavaros kapcsolatai teherbírásának növelésére, 65 azzal jellemezve, hogy a kötésben részt vevő érint-2
