DE10040134A1

DE10040134A1 - Gewindebauelement sowie Verfahren zum Herstellen eines Innengewindes

Info

Publication number: DE10040134A1
Application number: DE2000140134
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwencke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-12
Filing date: 2000-08-12
Publication date: 2002-02-28

Abstract

Ein aus einer Mutter und einem Gewindebolzen bestehendes Gewindebauelement soll so gestaltet werden, daß es u. a. auch im Möbelbereich verwendbar ist, indem es auch eine dekorative Wirkung hat. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist das Außen- und das Innengewinde des Gewindebauelementes ein Trapezgewinde. Das Innengewinde wird hergestellt, indem in die durch Vorbohren hergestellte Kernbohrung ein rotierend antreibbares Fräswerkzeug (12) eingeführt wird, wobei die Drehzahl des Fräswerkzeuges relativ hoch ist. Es wird in üblicher Weise in Längsrichtung durch die Kernbohrung hindurchgeführt. DOLLAR A Das Gewindebauelement ist besonderes für hochwertige Möbel verwendbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewindebauelement, bestehend aus einem Gewindebol zen und einem mit einem Innengewinde versehenen Bauteil, beispielsweise eine Mutter, und bei dem das Gewinde als Befestigungsgewinde ausgebildet ist.

Für Gewindebauelemente, beispielsweise Schrauben und Muttern, werden norma lerweise aus Metall hergestellt. Die übliche Gewindeform ist ein Spitzgewinde mit einer relativ geringen Steigung. Zum Herstellen derartiger Gewinde sind die ver schiedensten Verfahren bekannt. Die bislang bekannten Gewindebauelement sind jedoch nicht geeignet, um beispielsweise Möbelbauteile miteinander zu verbinden. Die bislang bekannten Schrauben und Muttern werden nach einschlägigen Normen in großen Stückzahlen hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewindebauelement der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, das vielseitig eingesetzt werden kann, z. B. für Möbel oder zum Verbinden der Pfosten und Riegel eines in Fachwerkbauweise erstellten Gebäudes. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein wirt schaftliches Verfahren zur Herstellung des Innengewindes aufzuzeigen.

Die auf das Gewindebauelement gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem das Außen- und Innengewinde ein Trapezgewinde ist und daß das Verhältnis des Kerndurch messers zum Flankendurchmesser im Bereich von 1 : 1,4 bis 1,5 liegt.

Da nunmehr für das Gewindebauelement ein Trapezgewinde verwendet wird, erge ben sich die vielfältigsten Möglichkeiten, so könnten beispielsweise Regale, Wohnwände und ähnliche Möbel aus den einzelnen Bauteilen mittels der Gewinde bauelemente zusammengesetzt werden. Es wäre dann möglich, mehrere Böden ei nes Regales auf den Gewindebolzen aufzusetzen, wenn die Böden mit einem ent sprechenden Innengewinde versehen sind. Es wäre jedoch auch denkbar, mittels zweier Muttern einen Regalboden festzusetzen. Durch das besagte Verhältnis, wäre es möglich, daß beispielsweise der Kerndurchmesser des Gewindes bei 35 mm und demzufolge der Flankendurchmesser bzw. der größte Außendurchmesser bei 50 mm liegt. Der Flankenwinkel liegt im Bereich von 15°. Das Verhältnis der Steigung der Gewindegänge zum Kerndurchmesser liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 1,3 bis 1,4. In besonders vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Gewindebauelement aus Holz oder einem holzartigen Werkstoff hergestellt.

Die auf das Verfahren zum Herstellen des Innengewindes gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem die schraubenlinienförmigen Vertiefungen zur Bildung der Gewin deflanken mittels eines rotierend antreibbaren Fräswerkzeuges hergestellt werden. Das Fräswerkzeug ist zweckmäßigerweise scheibenförmig ausgebildet und weist wenigstens eine radial verlaufende Schneide auf. Das Fräswerkzeug wird mit einer extrem hohen Drehzahl angetrieben, während die Mutter bzw. das das Innengewin de später aufweisende Bauteil mit einer geringen Drehzahl angetrieben wird. Die Drehzahl der Mutter bzw. des Bauteiles liegt beispielsweise im Bereich von 10 Um drehungen pro Minute. Durch die extrem hohe Drehzahl des Fräswerkzeuges wird eine äußerst hohe Oberflächenqualität erzielt. Das Fräswerkzeug wird außerdem mit einer entsprechend der Steigung sich ergebenen Lineargeschwindigkeit in Längs richtung der Mutter bzw. des Bauteiles bewegt. Zur besseren Zerspanbarkeit ist vorgesehen, daß das Fräswerkzeug zwei um einen Winkel von 180° versetzte Schneiden aufweist. Die Grundform des Fräswerkzeuges beschreibt ein Oval, wobei vorzugsweise das Verhältnis dler großen zur kleinen Achse im Bereich von 2 : 1 liegt. Dabei ist die größte Achse vorzugsweise ein klein wenig geringer als der Kerndurchmesser.

In vorteilhafter Weise liegt der Flankenwinkel der Gewindegänge bei 15°, bzw. be trägt 15°. Um diesen Flankenwinkel zu erreichen, ist es notwendig, daß beispiels weise bei einem Kerndurchmesser von 35 mm der Durchmesser des Fräswerkzeu ges 27 mm beträgt oder im Bereich von 27 mm liegt. Außerdem muß die Drehzahl des mit dem Innengewinde zu versehenden Bauteils und die Vorschubgeschwindig keit des Fräswerkzeuges aufeinander abgestimmt sein, bzw. es muß ein bestimmtes Verhältnis eingehalten werden.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein mit einem Außengewinde versehener Bolzen, der in eine Mut ter eingedreht ist,

Fig. 2 das Fräswerkzeug in einer Stirnansicht und

Fig. 3 das Fräswerkzeug in einer Seitenansicht.

Fig. 1 ist der das Außengewinde tragende Bolzen 10 in eine mit einem Innenge winde versehene Mutter 11 eingedreht. Der Bolzen 10 könnte eine Spindel sein mit einer relativ großen Länge oder auch eine mit einem Kopf versehene Schraube sein. Das Innen- und Außengewinde ist als Trapezgewinde ausgebildet. Der Gewinde bolzen 10 und die Mutter 11, welches auch ein anderes Bauteil sein könnte, sind aus Holz gefertigt. Dabei kommen alle Holzarten in Frage. Das Herstellen des Außen gewindes erfolgt in der allgemein bekannten Weise. Zum Herstellen des Innenge windes der Mutter 11 bzw. des Bauteils wird dieses beispielsweise in das Futter ei ner Drehmaschine eingespannt und mit einer Drehzahl im Bereich von 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der Kerndurchmesser des Innengewindes wird in der bekannten Weise durch Vorbohren hergestellt. Die schraubenförmig verlaufenden Nuten bzw. Vertiefungen zur Herstellung der Gewindeflanken des In nengewindes erfolgt durch ein in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestelltes Fräswerkzeug 12, welches scheibenförmig ausgebildet ist. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel weist das Fräswerkzeug 12 zwei diametral zur Drehachse verlaufende, um einen Winkel von 180° versetzte Schneiden 13, 14 auf. Der Antrieb für das Fräswerkzeug 12 ist ein allgemein bekannter Antrieb. Beim Herstellen des Innen gewindes mittels einer Drehmaschine wird das Fräswerkzeug 12 zusammen mit dem Antrieb in Längsrichtung durch die Mutter 11 hindurchgeführt. Das Fräswerk zeug 12 ist auf einem Bolzen 15 drehfest aufgesetzt. Der wesentliche Unterschied des Herstellen des Innengewindes liegt demzufolge darin, daß ein rotierend antreib bares Fräswerkzeug 12 verwendet wird, gegenüber dem ansonsten feststehenden Schneidwerkzeug, welches beispielsweise eine Klinge sein könnte.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. We sentlich ist, daß das Befestigungsgewinde ein Trapezgewinde ist, und daß bei dem Verfahren zum Herstellen des Innengewindes ein rotierend antreibbares Fräswerk zeug 12 verwendet wird.

Claims

1. Gewindebauelement, bestehend aus einem Gewindebolzen und einem mit ei nem mit einem Innengewinde versehenen Bauteil, beispielsweise einer Mutter und bei dem das Gewinde als Befestigungsgewinde ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und Innengewinde ein Trapezgewinde ist, und daß das Verhältnis des Kerndurchmessers zum Flankendurchmesser im Be reich von 1 : 1,4 bis 1,5 liegt.

2. Gewindebauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flan kenwinkel des Trapezgewindes im Bereich von 15° liegt.

3. Gewindebauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Steigung der Gewindegänge zum Kerndurchmesser im Bereich zwischen 1 : 1,3 bis 1,4 liegt.

4. Gewindebauelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (10) und das mit dem Innengewinde versehene Bauteil (11) aus Holz oder einem holzartigen Werk stoff besteht.

5. Verfahren zum Herstellen des Innengewindes für ein Gewindebauelement, ins besondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig verlaufenden Nuten bzw. Vertiefungen zur Bildung der Gewindeflanken mittels eines rotierend antreibbaren Fräswerkzeuges (12) hergestellt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug scheibenförmig ausgebildet ist und wenigstens eine radial verlaufende Schneide (13, bzw. 14) aufweist, die freigeschnitten ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerk zeug zwei um einen Winkel von 180° zueinander versetzte Schneiden (13, 14) aufweist.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundform des Fräswerkzeuges (12) ein Oval ist und daß das Verhältnis dler großen Achse zur kleinen Achse im Bereich von 2 : 1 liegt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Achse des Fräswerkzeuges kleiner ist als der Kerndurchmesser des Innengewindes.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Innengewinde auszustattende Bauteil (11) mit einer relativ geringen Drehzahl angetrieben und daß das Fräswerkzeug (12) in Längsrichtung durch die Kernbohrung des Bauteils (11) geführt wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da die Drehzahl des mit dem Innengewinde zu verse henden Bauteils (11) in einem bestimmten Verhältnis zur Vorschubgeschwin digkeit des Fräswerkzeuges (12) steht.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Fräswerkzeuges 27 mm be trägt, oder im Bereich von 27 mm liegt.