DE1090899B - Mit Gewinde versehener Passstift, Verfahren zu seiner Herstellung und Gewindebohrer fuer das Schneiden des entsprechenden Muttergewindes - Google Patents

Description

Es kommt häufig vor, daß ein Gewindestift oder -bolzen, der in einer Gewindebohrung verschraubbar ist, mit seinem vorzugsweise kegelig ausgebildeten vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufzunehmen bzw. auszuüben hat. Bei einer Ausführungsform zweischneidiger Bohrwerkzeuge beispielsweise sind die beiden um 180° zueinander versetzt angeordneten Bohrmesser mittels eines Gewindestiftes einstellbar, der mit einer kegeligen Spitze zwischen die beiden Bohrmesser ragt. Solange die Verschiebewiderstände beider Bohrmesser gleich groß sind, heben sich die von der Schraube aufzubringenden seitlich gerichteten Kräfte, da sie entgegengesetzt gleich groß sind, gegenseitig auf. Wenn aber unterschiedliche Verschiebewiderstände vorhanden sind, z. B. weil eine Spannschraube nicht völlig gelöst wurde, ergibt sich ein starker einseitiger Druck auf die kegelige Spitze der Einstellschraube. Da jedes Gewinde ein gewisses Spiel aufweisen muß, tritt infolge dieser seitlichen Kraft ein Ausweichen der kegeligen Spitze ein, da die Schraube in den Gewindegängen der Bohrung infolge des vorhandenen Spieles etwas gekippt werden kann. Durch das einseitige Ausweichen der Schraubenspitze ergibt sich dann eine ungleichmäßige Verstellung der beiden Bohrmesser, so daß das eine Bohrmesser radial weiter vorsteht als das andere.

Ein normaler Gewindestift oder -bolzen ist daher für solche Einstellzwecke nicht verwendbar, vielmehr muß eine Spezialschraube vorgesehen werden, die koaxial zu ihrem Gewindeteil noch mindestens eine zylindrische Führung aufweist, durch die ein Kanten bzw. Kippen der Schraube bei auf ihre Spitze seitlich ausgeübten Kräften verhindert wird. Abgesehen davon, daß solche Spezialsehrauben erheblich teurer sind als normale Schrauben, ergibt sich auch der Nachteil, daß die entsprechenden Paßflächen der Bohrung noch weitere Mehrkosten verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Gewinde versehenen Paßstift zu schaffen, der mit seinem aus einer Gewindebohrung vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufnehmen bzw. ausüben kann, ohne dadurch in der Bohrung gekantet oder gekippt zu werden. Dabei soll der Gewindestift wirtschaftlich ohne wesentliche Mehrkosten gegenüber einem normalen Gewindestift hergestellt werden können; ebenso soll auch bei der Ausführung der Bohrung, in die der Gewindestift eingeschraubt werden soll, eine sich in wirtschaftlich tragbaren Grenzen haltende Steigerung der Herstellungskosten eingehalten werden. Die Erfindung bezieht sich daher auf einen in einer Gewindebohrung verschraubbaren Paßstift, dessen vorzugsweise kegelig ausgebildetes vorstehendes Ende seitliche Kräfte aufnehmen kann. Sie besteht darin, daß das Gewinde ein über die gesamte Stiftlänge rei-

Mit Gewinde versehener Paßstift,

Verfahren zu seiner Herstellung

und Gewindebohrer für das Schneiden

des entsprechenden Muttergewindes

Anmelder:

M. Koyemann Nachf. Puchstein & Co.,
Düsseldorf, Fürstenwall 228

Theodor Kirchhoff, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

chendes Trapezgewinde ist, dessen äußere, zylindrische Flächen die Paßflächen bilden und an den zylindrischen Gegenflächen des Bohrungsgewindes anlegen.

Es ist ein Schraubengewinde in Trapezform bekannt, bei dem die Gewindegänge die größte Breite des trapezförmigen Querschnittes im äußeren Gewindedurchmesser haben. Auf diese Weise ist ein Gewinde geschaffen, mit dem zwei mit einem entsprechenden Muttergewinde versehene Teile miteinander verbunden werden können. Bei diesem Schraubengewinde sollen die beiden Schrägseiten des Trapezquerschnittes tragen; es sind also nicht Zylinderflächen vorhanden, die mit entsprechenden Zylinderflächen einer Mutterbohrung zusammenwirken. — Bei einem fernerhin bekannten Stehbolzen sind an dessen Enden Gewinde verschiedener Steigung vorgesehen. Mit dem Gewinde größerer Steigung soll der Bolzen in einen Maschinenteil eingeschraubt und der andere Maschinenteil sodann durch eine auf das Ende mit dem Gewinde kleinerer Steigung geschraubte Mutter gegen den ersten Maschinenteil gezogen werden. Mit diesem Stehbolzen ist nicht beabsichtigt, seitlich auf den Bolzen wirkende Kräfte aufzunehmen. — Zum Stand der Technik ist weiterhin eine mit etwa trapezförmigem Gewinde versehene Schraube zu nennen, deren Außenflächen an den entsprechenden Gegenflächen des Innengewindes an der Muter anliegen. Die am Innengewinde der Mutter anliegende Außenfläche des Schraubengewindes macht nur einen Bruchteil der entsprechenden Gewindefläche der Mutter aus. — Letztlich ist eine Schraube bekannt, die in eine glatte Bohrung ein Muttergewinde selbst einschneidet. Diese Schraube wird insbesondere bei Fließbandarbeiten verwendet. Die Formung des

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Muttergewindes erfolgt dadurch, daß kegelig ansteigende Gewinderippen der Schraube den Werkstoff verdrängen.

Hierbei weist der Bolzen auf dem mit Gewinde versehenen Teil zwischen den Gewinderillen zjdindrische, eine größere Höhe als diese aufweisende Flächen auf, mit anderen Worten, die zwischen den Gewinderillen vorgesehene glatte, zylindrische Fläche ist größer als die tragende oder die projektierte Fläche der Gewinderillen. Bei dieser bekannten Schraube ist der Schaft mit unterschiedlichen Gewindegängen versehen. Der eine Teil des Schraubenschaftes weist die zylindrischen Flächen mit dazwischenliegenden Gewinderillen auf, während der andere Teil ein Trapezgewinde aufweist. Bei dieser Schraube ist weder eine axiale Einstellbarkeit gegeben, noch ist durch einen engen Gleit- oder Schiebesitz in der Mutterbohrung die Aufnahme seitlicher Kräfte vorgesehen.

Der mit Gewinde versehene Paßstift nach der Erfindung liegt mit seinen zylindrischen Flächen an den entsprechenden Zylinderflächen der Bohrung wie ein zylindrischer Paßstift an, der mit engem Schiebesitzpaßmaß in eine Bohrung eingesetzt ist. Da bei einem solchen Paßmaß nur eine Durchmesserdifferenz von wenigen Tausendsteln eines Millimeters vorhanden ist, besteht die Gewähr, daß das etwa eintretende seitliche Ausweichen des Gewindestiftes keinesfalls den Betrag von einem Hundertstel eines Millimeters erreicht. Der Paßstift nach der Erfindung kann daher für die Einstellung von Bohrwerkzeugen, wie sie eingangs erwähnt wurden, Verwendung finden. Seine Anwendung ist auch in allen anderen Fällen gegeben, in denen es bei auf das vorstehende Ende einer Schraube wirkenden seitlichen Kräften darauf ankommt, daß die Schraube ihre axiale Lage genauestens beibehält. Außerdem kann ein Gewindebolzen nach der Erfindung auch als Paßstift od. dgl. Verwendung finden, indem sein aus einer Gewindebohrung vorstehender, mit Gewinde versehener Teil in eine zylindrische Bohrung entsprechenden Paßdurchmessers eingreift.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen des Paßstiftes, und zwar erfolgt die Herstellung nach der Erfindung in der Weise, daß mit bekannten Gewindeschneidwerkzeug in einen zylindrischen Stift, dessen Durchmesser größer als der Kerndurchmesser des dem Schneidzeug entsprechenden Gewindes, aber kleiner als der Außendurchmesser dieses Gewindes ist, Gewinderillen eingeschnitten und anschließend die zwischen den Gewinderillen befindlichen zylindrischen Flächen entgratet bzw. nachbearbeitet werden.

Schließlich bezieht sich die Erfindung noch auf einen Gewindebohrer für das Schneiden des Muttergewindes in eine für das Einschrauben des neuen Paßstiftes bestimmte Bohrung. Gemäß der Erfindung weist ein Gewindebohrer mit vier an sich bekannten Schneidstollen vor seinem Anschneidteil einen gleichachsigen zylindrischen Ansatz auf, dessen Durchmesser dem Lochdurchmesser der mit dem Gewinde zu versehenen Bohrung unter Zugrundelegung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung entspricht.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gewindepaßstiftes nach der Erfindung;

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch eine mit dem entsprechenden Muttergewinde versehene Platte dar, während in

Fig. 3 der vordere Teil eines Gewindebohrers zum Schneiden des Muttergewindes dargestellt ist.

Der Gewindepaßstift nach Fig. 1 ist aus einem Bolzen bzw. Rundstab vom Durchmesser P hergestellt. Die Gewinderillen α sind mittels eines normalen Gewindeschneidwerkzeuges eingeschnitten, das für ein Gewinde mit dem Außendurchmesser D und Kerndurchmesser d bestimmt ist. Dadurch, daß der Durchmesser P des Werkstückes zwar größer ist als d, jedoch kleiner als D, sind durch das Einschneiden der Gewinderillen α zwischen diesen zylindrische Flächen b stehengeblieben. Diese Flächen wirken mit entsprechenden zylindrischen Flächen V des zugeordneten Muttergewindes (Fig. 2) zusammen. Das Muttergewinde besteht aus Gewinderippen a', die nur geringe Höhe haben. Der Innendurchmesser d' des Muttergewindes ist in der bei Gewinden üblichen Weise nur wenig größer als der Kerndurchmesser d des Gewindestiftes. Der Durchmesser P' der zylindrischen Flächen b' der Mutter ist unter Berücksichtigung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung auf den Durchmesser P der Zylinderflächen b des Gewindepaßstiftes abgestimmt.

Wird der Gewindepaß stift in das Muttergewinde eingeschraubt, so ergibt sich durch die zwischen den Durchmessern P und P' bestehende Passung eine äußerst genaue zylindrische Führung des Gewindepaßstiftes, so daß dieser mit seinem bei dem Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildeten vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufnehmen bzw. ausüben kann, ohne seine achsrichtige Lage in der Bohrung wesentlich zu verändern.

Der Gewindebohrer nach Fig. 3 weist vier Schneidstollen auf, deren Schneidkanten entsprechend der Form des Muttergewindes ausgeführt sind. Der Außendurchmesser P' des Gewindebohrers stimmt mit dem Paßmaß P' der zylindrischen Flächen b' der Mutter überein. Der Anschneidteil des Gewindebohrers ist in bekannter Weise dadurch gebildet, daß die Schneidkanten der einzelnen Stollen kegelig zurückgesetzt sind. Vor dem Anschneidteil weist der Gewindebohrer einen gleichachsigen zylindrischen Ansatz c auf, dessen Durchmesser d" dem Lochdurchmesser d' der mit dem Gewinde zu versehenden Bohrung unter Zugrundelegung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung entspricht.

Soll mit dem Gewindebohrer in eine Bohrung einer Platte od. dgl. ein Muttergewinde geschnitten werden, so wird die mit einem Spiralbohrer vorgebohrte Bohrung zunächst mit einer Reibahle od. dgl. auf das Maß d' aufgerieben. Sodann wird der zylindrische Ansatz c des Gewindebohrers in die Bohrung eingeführt und der Gewindebohrer unter Ausübung eines axialen Druckes in Richtung des zu schneidenden Gewindes gedreht. Beim Schneiden des Gewindes ist der Gewindebohrer durch den Ansatz c ständig genauestens achsrichtig geführt, so daß sich ein in dieser Beziehung sehr genau geschnittenes Muttergewinde ergibt. Da die Schneidzähne des Fertigschneidteiles des Gewindebohrers die zylindrischen Flächen V ähnlich wie eine Reibahle glätten, weist die Mutter nach dem Fertigschneiden des Gewindes in bezug auf die zylindrischen Flächen b' das gewünschte Paßmaß P' auf.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mit Gewinde versehener Paßstift, dessen vorzugsweise kegelig ausgebildetes vorstehendes Ende seitliche Kräfte aufnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde ein über die gesamte Stiftlänge reichendes Trapezgewinde ist, dessen äußere zylindrische Flächen (b) die Paßflächen

bilden und an den zylindrischen Gegenflächen (b^r) des Bohrungsgewindes anliegen.

2. Paßstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der zylindrischen Flächen (b) des Trapezgewindes größer ist als die halbe Steigung des Gewindes.

3. Verfahren zum Herstellen des Paßstiftes nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit normalem Gewindeschneidwerkzeug in einen zylindrischen Stift, dessen Durchmesser (P) größer als der Kerndurchmesser (d) des dem Schneidwerkzeug entsprechenden Gewindes, aber kleiner als der Außendurchmesser (D) dieses Gewindes ist, Gewinderillen (a) eingeschnitten und anschließend die zwischen den Gewinderillen (a) befindlichen zylindrischen Flächen (b) entgratet bzw. nachgearbeitet werden.

4. Gewindebohrer für das Schneiden des Gewindes in eine für das Einschrauben eines Paßstiftes nach den Ansprüchen 1 und 2 bestimmte Bohrung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewindebohrer mit an sich bekannten vier Schneidstollen vor seinem Anschneidteil einen gleichachsigen zylindrischen Ansatz (c) aufweist, dessen Durchmesser (d") dem Lochdurchmesser (d') der mit dem Gewinde zu versehenden Bohrung unter Zugrundelegung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 121 829;
USA.-Patentschriften Nr. 2 019 049, 2 021 704,
084146.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen