DE1750617A1

DE1750617A1 - Befestigungsmittel und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1750617A1
Application number: DE19681750617
Authority: DE
Inventors: Breed Arthur Raymond
Original assignee: Lamson and Sessions Co
Current assignee: Lamson and Sessions Co
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-04-08
Also published as: BE715340A; GB1209225A; US3481380A

Description

Änmelderini The Lamson & Sessions Go«

5000 Tiedeman Road, Cleveland, OMo, USA

Befestigungsmittel und Verfahren zu seiner Herstellung >

Die Erfindung betrifft ein .Außengewindebefestigungsmittel und ein Verfahren zu seiner Herstellung, insbesondere eine Gewindeschneidschraube, die ein Innengewinde in einem Körper schneidet, wenn die Schraube in das Material des Körpers eingeschraubt wir de . , ■

Eine Schwierigkeit bei der Verwendung üblicher Gewindeschneidschrauben, bei denen die ganze oder im wesentlichen die ganze Umfangsflankenfläehe eines Gewindes zum Stauchen von Material von einem Körper zur Herstellung eines Innengewindes verwendet

wird, ist das erforderliche hohe Einschraubdrehmoment, besonders wenn das Material des Körpers sehr hart oder dicht ist. Derartige hohe Einschraubdrehmomente verursachen oft, daß die Gewindegänge der Schraube abgetragen und/oder die Schrauben zerbrochen werden.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden", sind Gewindeschneidschrauben entwickelt worden, bei denen die Plankenfläche des Eingriffs zwischen den Schneidgewindegängen auf der Schraube

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und dem Material verringert ist. Bei. einer derartigen bekannten Gewindeschneidschraube werden die Schnefigewindegänge mit Nasen an auf dem Umfang verteilten Stellen versehen, die sich zu den Spitzen und Flanken der angrenzenden Teile der Sohneidgewinde-"

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gänge nach außen erstrecken Bei einer anderen "bekannten Schraube werden die Schneidgewindegänge auf einem Körper mit im allgemeinen Dreiecksquerschnitt hergestellt, so daß nur die Flankenfläche der (Jewindegänge an den Ecken des Körpers in das Material eingreift. Obwohl diese bekannten Schrauben das erforderliche Einschraubdrehmoment verringern, haben sie den Kachteil, daß sie nur relativ kostspielig und schwierig zu erzeugen sind, insbesondere durch Gewindewalzen.»

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Gewindeschneidbefestigungsmittel oder eine Gewindeschneidschraube anzugeben, die ein Innengewinde in einen Körper schneidet, wenn das Befestigungsmittel in das Material des Körpers eingeschraubt ist, und die leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann, sowie nit Schneidgewindegängen eines solchen Aufbpus versehen ist, daß nur noch ein kleines Einschraubdrehmoment zum Schneiden des Innengewindes in dem Körper erforderlich 1st, wobei die Größe des
Einsehraubdrehmomentw so bemessen ist, daß ein Gewindeabflachen und/oder Zerbrechen des Befestigungsmittels garnicht mehr oder nur noch selten auftritt,

Ferner soll das Gewindeschneidbefestigungsmittel einen
Schaft und ein axial verjüngtes Vorderende haben, die jeweils
mit Gewindeschneidgängen und Paarungsgewindegängen zum Schneiden und Paaren mit den im Körper geschnittenenGewindegängeiyversehen sind, wobei die Schneidgewindegänge auf dem Vorderende der
Schraube Umfangsabschnitte haben, dieim allgemeinen axial zum
Befestigungsmittelkörper versetzt sind, um Materialeingriffs- . flankenflächen zu ergeben, die seitlich zu den Flanken der angrenzenden übrigen Abschnitte des Gewindes zum Stauchen des
Materials angeordnet sind, um darin ein Gewinde zu schneiden.

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■■ Ferner soll durch die Erfindung ein Gewindeschneidbefestigungsmittel gemäß dem vorletzten Absatz angegeben werden, bei dem die axial verschobenen Abschnitte der Schneidgewindegänge benachbarte Teile haben, die in Achsenrichtung des Befestigungsmittels

in entgegengesetzten Richtungen verschoben sind, um verschobene Gewindeabschnitte zu bilden, die bei Aufsicht auf das Gewinde wellen- oder S-förmig sind.

Ferner soll ein Gewindeschneidbefestigungsmittel der vorher beschriebenen Art angegeben-werden, bei dem die Gewindeschneidgän.,e vollgeformte Gewindegänge eines Standardgewindeprofils sind und die verschobenen und unverschobenen Abschnitte dieser Gewindegänge die gleiche Breite zwischen ihren Flanken an einer beliebigen radialen Stelle haben.

Ferner soll ein Gewindeschneidbefestigungsmittel der vorgenannten irt angegeben werden, bei der mindestens einige der Paarungsgewindegänge des Schafts Schraubenlinienabschnitte haben, die axial zur Schraubenachse verschoben sind und mit den Flanken der Gegeninnengewindegänge, die durch die Schneidgewindegäng.. hergestellt worden sind, zusammenarbeiten, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen.

Durch die Erfindung wird eine Gewindeschneidschraube mit im allgemeinen axial verschobenen Gewindeabschnitten auf ihrem Vorderende angegeben, um Materialeingriffsflankenflachen zum Schnei-den eines Gegeninnengexirindes auf einer Seitenwand einer Öffnung in einem Körper herzustellen,, Femer wird eine Hemmungsschraube oder ein Hemmungsbefestigungsmittel mit Gewindeab-schnitxen angegeben, die in Achsenrichtung ihres Körper verschoben sind, so daß diese Abschnitte an den Flanken eines Gegeninnengewindes angreifen, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen,, Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung '

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derartiger Befestigungsmittel durch Gewindewalzen angegeben.

Der Vorteil des Gewindeschneidbefestigungsmittels oder der Gewindeschneidschraube gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann und nur ein geringes Einschraubdrehmoment benötigt, wenn es in das Material des Körpers, in den ein Innengewinde geschnitten werdensoll, eingeschraubt wird. Da nur ein geringes Einschraubdrehmoment erforderlich ist, treten Schwierigkeiten in Form von Gewindeabflachen und/oder Zerbrechen des Befestigungsmittel kaum oder garnicht auf·

Durch die Erfindung soll ferner ein Hemmungsbefestigungsmittel angegeben werden, das mehrere Schraubengewindegänge auf seinem vorderen Ende zum freien Eingriff in einen Innengewindekörper mit Standardgewinde sowie mehrere Hemmungsgewindegänge auf seinem Hinterende zum Eingriff in das Styndardinnengewinde hat, und wobei die Hemmungsgewindegänge einen oder mehrere Schraubenlinienabschnitte haben, die in Achsenrichtung des Befestigungsmittels versetzt sind, um Gewindeflankenabschnitte zu ergeben, die seitlich von den Planken der benachbarten nicht versetzten Abschnitte getrennt sind, die fest in das Gegeninnengewinde auf dem Flankenabschnitt eingreifen, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen·

Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Gewindeschneidschraube angegeben werden, bei der ein Rohling mit einem verjüngten Vorderende durch Walzbacken gewalzt wird, um ein erhabenes Schraubengewinde auf ihm herzustellen, und bei dem anschließend die auf dem verjüngten Vorderende hergestellten Schraubengewinde durch eine Backeneinheit bearbeitet werden, um eine axiale Verschiebung von Abschnitten

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dieser Schraubengewindegänge vorzunehmen, so daß im allgemeinen wellenförmige Gewinde schneid ab schnitte erzeugt werden, die Plankenflächen hauen, die sich seitlich außen zu den Planken der benachbarten Abschnitte dieser Gewindegänge befinden.

Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Hemmun_tJ-sbefestigungsmittels angegeben werden, bei dem ein Standardgrößenrohling durch eine Backeneinheit gewalzt wird, um auf ihm ein Standardschraubengewinde herzustellen, und anschließend einige der Schraubengewindegänge, die durch die Backeneinheit hergestellt worden sind, gewalzt werden, um eine axiale Verschiebung von Abschnitten dieser Gewindegänge zu bewirken, so daß Flankenflächen hergestellt werden, die seitlich außen zu den Flanken der benachbarten Abschnitte dieser Gewindegänge angeordnet sind, und an den blanken eines Gegeninnengewindes angreifen können, um dazwischen eine Hemmung zu erzielen·

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht der Gewindeschneidschraube gemäß der Erfindung;

Pig.2 eine Seimittansicht ungefähr entlang einer Linie 2-2 von Fig.ij

Pig.3 und 4. Teilschnitte, aus denen eine unterschiedliche Lage der Schraube von Pig.1 ersichtlich ist, wenn sie in das Material eines Körpers eingeschraubt wirdj

Pig.5 eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiele der Gewindeschneidschraube gemäß der Erfindung!

Pig.6 eine Seitenansicht eines Bolzens gemäß der Erfindung! Pig.7 eine Teilvorderansicht eines Backens zum Walzen dea

Gewindes auf der Schraube von

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Pig.8 einen Teilschnitt des in Pig.7 abgebildeten Backens* ungefähr entlang deren Linie 8-8; und

Pig.9 .eine Vorderansicht eines anderen Backens zum Walzen

des Gewindes auf der Schraube von Pig.1.

In Pig.i und 2 ist eine Gewindeschneidschraube 10 gemäß der Erfindung abgebildet. Die Schraube 10 hat einen Metallkörper mit konstantem Durchmesser, einen insgesamt zylindrischen Schaft 12 und ein axial verjüngtes Vorderende 14 an einem Ende des Schafts 12. Das Vorderende 14 ist axial verjüngt, um einen ständig zunehmenden Durchmesser von seinem in das Werkstück eintretenden Ende 15 zum Schaft 12 zu haben. Die Gewindeschneidschraube 10 hat ferner einen Kopf 16 am anderen Ende des Schafts 12· Der Kopf 16 kann irgendeine geeignete Form haben und mit geeigneten Angriffsflächen für Werkzeuge versehen sein, er ist hier aber als Rundkopf mit einem Querschlitz 17 zur Aufnahme eines Schraubenziehers abgebildet.

Die Gewindeschneidschraube 10 hat ein erhabenes, kontinuierliches Schraubengewinde 20, auf ihrer Außenfläche, das am Ende 15 des Vorderendes 14 oder in dessen Nähe beginnt und am Kopf 16 oder in dessen Nähe endet· Das Schraubengewinde 20 hat erste, vollgeformte Schraubengewindegänge 20a auf dem Vorderende H zum Sohneiden eines Innengewindes 22 auf der Seitenwand einer Öffnung 23 in einem Körper 24 sowie zweite, vollgeformte, Standardgewindegänge 20b auf dem Schaft 12, die eine Verlängerung der Schrauben-.gewindegänge 20a zum Eingriff in dae Innengewinde 22 auf der Seitenwand der Öffnung 23 des Körpers 24 darstellen.

Die Gewindesohneidgänge 20a haben abwechselnd getrennte,

spiralenförmig oder in Umfangsriohtung verlaufende Gewindeschneid- und Nichtgewindeschneidabeohnitte 25 bzw,26, Beim bevorzugten

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Ausführungsbeispiel sind drei Gewindeschneidabschnitte 25 an auf den Umfang gleich weit entfernten Stellen vorhanden. Die Gewindeschneidabschnitte 25 der Gewindegänge 20a sind wellen- oder im allgemeinen S-förmig, wie bei Aufsicht auf die Gewindegänge 20a ersichtlich ist (vgl.Pig.1), und gehen an ihren Enden in die benachbarten Enden der liichtgewindeschneidabschnitte 26 glatt über, so daß keine scharfen Kanten oder Ecken auf den !Planken der Gewindegänge auftreten, welche Ecken ein unerwünschtes Schneiden beIDi Porinen eines Innengewindes bewirken wurden.

Die wellenförmigen Gewindeschneidabschnitte 25 haben im abgebildeten Ausführungsbeispiel einen ersten Teil 25a, der im allgemeinen axial zum Kopf 16 der Schraube 10 versetzt ist, um eine Plankenfläehe 30 zu ergeben, die sich seitlich außen zu der Ebene der linken Planke des Hichtgewindeschneidabschnittes 26 befindet (vgl.Pig.1), und einen zweiten Teil 25b, der im allgemeinen axisl versetzt in Richtung weg vom Kopf 16 der Schraube ist, um eine Plankenfläche 31 seitlich nach außen zur Ebene der rechten Planke des Niehtgewindeschneidabschnitts 26 zu ergel... _t Die Größe der axialen Verschiebung der Teile 25a und 25b ist in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt. Die Größe der axialen Yer Schiebung der Texle 25a und 25b der Gewindeschneidabschnitte 25 ist von der Gewindespitze bis zum Gewindegrund konstant.

Die Gewindeschneid- und Itfichtgewindeschneidabschnitte 25 bzw.26 haben das gleiche Gewindeprofil, das dem für ein Standard* gewinde gleich kommt. Das heißt, die Breite zwischen ihren Planken, der Plankenwinkel und der Außen- und Kerndurchmesser der benachbarten Gewindeabschnitte 25 und 26 sind gleich oder im wesentlichen gleich denen für ein btandardgewinde des gleichen

theoretis :uen Grundgewindeprofils innerhalb gewissen Toleranzen.

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BAD ORiQ(NAL

Es ist aus der obigen Beschreibung ersichtlich, daß die Plankenflächen 30 und 31 der Teile 25a und 25b der Gewindeschneidabschnitte 25 Werkstuck-odetf. Materialangriffsflächen bilden, die seitlich nach außen zu den Planken der angrenzenden Abschnitte 26 der Schraubengewindegänge 20a versetzt sind. Da die Gewindegänge 20a ein Standardgewindeprofil haben, sind die versetzten Werkstückangriffsflächen 30 und 31 gekrümmt und haben die Form schiefer zylindrischer Flächen. Außerdem sind auf Grund der

Tatsache, daß die Gewindeschneidabschnitte 25 im allgemeinen S-förmig sind, die Flächen unmittelbar hinter den Arbeitsflankenflächen 30 und 31 hint er arbeit et und greifen nicht in das i-Iaterial ein.

Wie am deutlichsten aus Fig.3 und 4 ersichtlich ist, greifen beim Einschrauben des Endes 15 der Schraube 10 in die Öffnung 23 im Körper 24 die Vferkstuckangriffsflachen 30 und 31 der Gewindeschnei dab schnitte 2 5 der Schraubengewindegänge 20a an der Seitenwand der Öffnung 23 an und erzeugen ein Gegeninnengewinde darin, indem das Metall von der Seitenwand um die öffnung 23 radial nach innen zu dem Gewindegrund der Gewindegänge 20a gestaucht oder verschoben wird. Da die Werkstückangriffsflächen 30 und 31 sich seitlich nach außen zu den Flanken der benachbarten üfichtgewindeschneidabschnitte 26 befinden, sind letztere Flanken in Strichlinie in Fig.3 und 4 abgebildet, und nur diese Flächen und die Spitze der Gewindegänge 20a berühren das Material des Körpers 24. Das gewährleistet eine begrenzte oder sehr geringe Eingriffsfläche zwischen der Schraube 10 und der Seitenwand 23 des Körpers 24 und erlaubt ein geringes Einschraubdrehmoment für die Schraube 10.

Die Größe der axialen Verschiebung der Teile 25a und 25b der Gewindeschneidabsclinitte 25 ist vorzugsweise so bemessen, daß

die Innengewindegänge 22, die durch sie hergestellt werden, einen

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Standardflankendur climes 3er oder einen Haum zwischen benachbarten Gewindegängen von sich haben, dessen Breite ah beliebiger radialer Stelle etwas größer als die Breite zwischen den Planken der Standardgewindegänge 20 b an der entsprechenden radialen Stelle ist, so daß ein hemmungsfreier Eingriff zwischen den Gewindegängen 20b und den Gewindegängen 22 auf ihren Planken erziilt wird· Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Spitze der Gewindegänge 20b den Grund der Gewindegänge 22 berührt, wenn die Schraube 10 mit dem Körper 24 verschraubt ist. Diese Berührung ist deswegen vorteilhaft, weil sie einen Widerstand gegenüber einem unerwünschtem Lösen der Schraube 10 vom Körper 24 zusätzlich zu dem Widerstand ergibt, der durch den Eingriff zwischen den Planken der Gewindegänge 20b und 22 erzeugt wird, wenn die Schraube fest in den Körper 24 eingeschraubt ist.

Fig.5 zeigt eine andere Gewindeschneidschraube gemäß der Erfindung. Die Schraube 40 hat den gleichen Aufbau wie die Schraube 10 mit der Ausnahme, daß einige der Gewindegänge 20b des Schafts 12 Hemmun^sabschnitte zum Pestsitz auf den Planken eines Innengewindes haben, das durch die Gewindegänge 20a gesohnitten wird, z.B. des Gev/indes 22 auf der Seitenwand des Körpers 24, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen. Da die Schraube 40 in allen anderen Einzelheiten mit der Schraube 10 übereinstimmt, haben entsprechende Teile das gleiche Bezugszeichen erhalten.

Die Schraubengewindegänge 20b der Schraube 40 haben im

abgebildeten Ausführungsbeispiel abwechselnd getrennte,schraubenförmig
linieyVerlaufende Hemmungs- und Nichthemmungsabschnitte 41 bzw. 42 an drei gleich weit entfernten Schraubenlinien- oder Umfangastellen. Die Hemmungsabschnitte 41 sind wellen- oder im allgemeinen S-förmige Gewindeabschnitte ( bei Aufsicht auf die Gewindegänge 20b" und haben die gleiche Gestalt wie die Gewindeschneidabschnitte 25,

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wobei ihre Enden glatt in die benachbarten Enden der Nichthemmungsabsclmitte 42 übergehen. Die Hemmungsabschnitte 41 haben so einen ersten und zweiten Teil 41a und 41b, die insgesamt in Achsenrichtung der Schraube 40 zu bzw.weg von dem Kopf 16 versetzt sind,'um gekrümmte Plankenflächen 43 und 44 zu ergeben, die von den Ebenen, die die benachbarten Planken der Wichthemmungsabschnitte 42 enthalten, seitlich nach außen versetzt sind. Die axiale Verschiebung der Teile 41a und 41b ist mindestens so groß, aber vorzugsweise etwas größer als die axiale Verschiebung der Teile 25a und 25b der Gewindeschneidabschnitte 25» so daß deren Plankenflächen 43 und 44 an den Planken der Innengewindegänge 22a des Körpers 24 beim Einschrauben angreifen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersiohtlioh, daß die Hemmung zwischen den Gewindegängen 20b und den Gewindegängen 22 infolge des Verkeilens oder des Druckeingrifffr zwischen den Planken 43 und 44 der Hemmungsabschnitte 41 und den Flanken der Inngngewindegänge 22 erzielt wird. Dieser Druckeingriff kann zu einer elastischen Deformation und/oder einem weiteren Stauchen des Metalls des Körpers 24 führen, damit zusätzliches Metall vom Körper 24 radial nach innen zum Grund der Gewindegänge 20b der Schraube 40 fließt. Da die versetzten Teile 41a und 41b gekrümmt sind, fließt auch vom Körper 24 elastisch verschobenes Material hinter diese Teile, wenn die Schraube 40 angezogen wird, was eine zusätzliche Hemmung bewirkt. Da ferner die versetzten Teile 41a und 41b gleichmäßig von ihrer Spitze zu ihrem Grund versetzt sind, ist der Draokeingriff zwischen den Planken 43 und 44 und den Planken der Innengewindegänge 22 von ihrer Spitze bis zu ihrem Grund gleichmäßig.

Die Hemmungsabschnitte 41 der Gewindegänge 20b erzeugen bei ihrem Eingriff in die Innengewindegänge 22 ein hohes Hemmun^s-

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BAD

^O ÜA»?

moment und damit einen hohen Widerstand gegenüber einem unerwünschten Lösen der Schraube 40 aus dem Körper 24. Daher ist die Schraube 40 besonders bei Anwendungen von Vorteil, bei denen ein hohes Hemmoment notwendig ist, um ein unerwünschtes Lösen zu

verhindern, z.B. bei starker Schwingungs'.jelastung. Es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß der Aufbau der Hemmungsabsclinitte so vorgenommen ist, daß die Größe der Verschiebung der Teile 41a und 41b relativ zu den Nichthemmungsabschnitten 42 genau gesteuert

werden kann. Diese Steuerung der Verschiebung der Teile 41a und 41b, die auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß diese Teile glatt in die liichtheinmungsabschnitte übergehen, so daß keine scharfen Kanten auftreten, ermöglicht, daß die vorherrschenden Drehmomentwerte genau gesteuert werden können, was andererseits

hemmungs die Herstellung von Gewindeschneid>sehrauben ermöglicht, die übereinstimmende oder im wesentlichen übereinstimmende vorherrschende Drehmomentwerte haben.

Obwohl nur einige dsr Schraubengewindegänge 20b der Schraube 40 als mit Hemmuncsabschnitten 41 abgebildet versehen sind, ist ersichtlich, daß alle Schraucengewindegänge 20b mit derartigen Heomungsabschnitten versehen werden, wenn es gewünscht wird.

Hemmungsabschnitte wie die Hemmungsabschnitte 41 für die Gewindegänge 20b der Schraube 40 können auch bei Außengewindebefestigungsmitteln verwendet werden, die leine Gewindeschneidschrauben sind. tfig.6 zeigt als Beispiel einen Bolzen 45, der zum Einschrauben in einen Innengewindekörper mit einem Standardgewinde vorgesehen ist. Der Bolzen 45 hat einen Schaft 46 mit einem erhabenen, kontinuierlichen, schraubenlinienförmigen Schraubengewinde 47 und einen geeigneten Kopf 48 an einem Ende des Schafts 46. Das Schraubengewinde 47 hct erste, vollgeformte

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Standardgewindegänge 47a auf dem Vorderende des Schares zum freien Eingriff in ein Standardinnengewinde in einem Innengewindekörper

und zweite, vollgeformte Hemmungsgewindegänge 47b, die eine Verlängerung der Gewindegänge 47a darstellen. Die Hemmungsgewindegänge 47b sind mit den Hemmungsgewindegängen 20b der Schraube 40 identisch, d.h., sie sind mit *chraubenlinienförmig getrennten Hemmungsabsclmitten 49 ähnlich den Hemmungsabschnitten 41 der Gewindegänge 20b der Schraube 40 versehen. Die Hemmungsgewindegänge 47b erzeugen eine Hemmung mit den Standardinnengewindegängen in der gleicherweise,wie sie in Zusammenhang mit der Schraube 40 beschrieben wurde.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung der Gewindeschneidschraube 10 aus einem Standardgrößenrohling mit zylindrischem Schaft und axial verjüngtem oder kegelstumpfförmigen Vorderende angegeben. Das Verfahren umfaJ3t insgesamt das Walzen des Rohlings zwischen zwei Gewindewalz««backen zur Erzeugung eines kontinuierlichen, spiralenförmigen Schraubengewindes auf ihm und die anschließende Verschiebung von Teilen der Schraubengewindegänge, die auf dem axial verjüngten Ende des Rohlings geformt worden sind, im allgemeinen in Achsenrichtung des Rohlin G, um die wellenförmigen Gewindescnneidabschnitte 25 zu ergeben.

In Fig. 7 und 8 ist ein Walzbacken 50 zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung abgebildet. Der l.'al&wabacken 50 ist ein insgesamt mit·ebenen Flächen versehener, zusammengesetzter Backen, der ein verjüngtes unteres Ende 52 (Fig.8) hat, das so verjüngt ist, daß es das Komplement zu den verjüngten Vorderende des Rohlings ist. Der Backen 50 hat einen ersten oder Hauptbackenabschnitt 55 mit mehreren diagonal verlaufenden Backenzähnen oder

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Gewindegängen 56, die so geformt sind, daß sie ein standardgewalztes Gewinde auf dem itouling ergeben. Der Backen 50 hat auch mehrere zweite Backen^abschnitte, von denen nur einer in Pig.7 abgebildet und uurdi eine Klammer 57 angedeutet ist, um die Gewindeabschnitte 25 herzustellen. Die Backenabschnitte 57 sind an ge-

im
trennt&n Stellen in Aussparungen/verjüngten unteren Ende 52 des Hauptbackenabschnitts 55 angeordnet und geeignet am Hauptbackenabschnitt 55 in irgendeiner ¥eise befestigt.

Der liackenabschnitt 57 besteht hier aus zwei länglichen Teilen 57a und 57b, die jeweils mehrere linear verlaufende

Backenzähne 58 eines Standardprofils haben, die sich quer dazu erstrecken. Gemäß Fig.7 sind die Backenzähne 58 auf dem Teil 57a ausgerichtet oder bilden eine Verlängerung der baiachbarten Gewindegänge 56 auf dem Iiauptbackenabschnitt 55» sie sind aber gegenüber den benachbarten Gewindegängen 56 auf dem Hauptbackenabschnitt 55 nach oben geneigt. Die Backenzähne 58 auf dem Backenteil 57" sind gegenüber den benachbarten Backenzähnen 56 nach unten geneigt, so daß die benachbarten Enden der Backenzähne 58 auf dem Teil 57b etv/as seitlich von den Zähnen 58 auf dem Teil 57a und den benachbarten Backenzähnen 56 des Backenabschnitts 55 versetzt sind (Fig.7).

Das Schraubengewinde 16 wird durch Anordnen oder Zuführen des Rohlings zwischen zwei Backen wie den Backen 50 und anschließendes relatives lineares Bewegen der Backen zum Walzen des Schraubengewindes 20 in bekannter Weise geformtt Die Backengewindegänge 56 auf dem Backenabschnitt 55 walzen ein Standardprofilgewinde auf dem Rohling. Die Backenzähne 58 auf den Baokenteilen '. 57a und 57b dienen zum axialen Verschieben des Standardgewindes, das auf dem verjüngten Vorderende an spiralenförraig getrennten

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Stellen gewalzt ist, Uji die wellenförmigen oder insgesamt S-förmigen, auf dem Umfang verlaufenden Gewindeabschnitte 25 herzustellen, wobei der Backenteil 57a den Teil 25a des Gewindeabsohnitts 25 und der Backenteil 57b den Teil 25b des Gewindeschneiabschnitts 25 formt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Gewindeschneidschraube 10 leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann, da das Gewinde 20 auf dem Rohling schnell gewalzt werden kann und der Backen 50 einen v/irtschaftlichen Aufbau hat. Es hat sich ferner herausgestellt, daß die Backenabschnitte 57 wellen- oder S-förmige Gewindeabschnitte herstellen, die keine scharfen Kanten haben und glatt in die angrenzenden Gewindeabschnitte übergehen.

Die Schraube 40 kann in der gleichen Weise wie die Schraube 10 hergestellt werden, mit der Ausnahme, daß die Backenteile 57a und 57b verlängert werden müssen, um Backenzähne 58 zum axialen Verschieben von Abschnitten der Gewindegänge 20b zur Formung des wellenförmigen Hemmungsabschnitts 41 zu ergeben. Ähnlich kann der in Fig.6 abgebildete Bolzen in der gleichen Weise hergestellt werden, mit der Ausnahme, daß die Backen ebenflächige Absetzbacken ohne verjüngte Enden sein müssen.

Fig.9 zeigt einen anderen Backen 60, der anstelle des Backens 50 zur Formung des Schraubengewindes 20 auf der Schraube 10 verwendet werden kann. Der Backen 60 besteht aus einem Stück, wobei getrennte Abschnitte 61 von diagonalen Backenzähnen 62 am unteren •verjüngten Ende des Backens so geformt sind, daß sie wellen- oder S-förmig sind, um die wellen- oder S-förmigen Gewindeschneidabsohnitte 25 des Schraubengewindes 10 zu ergeben. Ähnlich können die Baokengewindegänge 62 zum Walzen des Schraubenliniei\gewindes

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auf dem Schaft des RolilinoS mit wellenförmigen Abschnitten wie Abschnitten 61 versehen sein, ura die Schraubenliniengewindegänge mit HemmurioSabschnitten ähnlich den Hemmung s ab schnitt en 41 der Schraube 40 zu versehen.

Es ist ersichtlich, daß das Verfahren gemäß der Erfindung auch durch Drehen von Backen auf zylindrischen Backenmaschinen anstatt durch Hin- und Herbewegung eines Paars ebener, zusammengesetzter Backen durchgeführt werden kann, wenn es gewünscht wird. Es ist auch ersichtlich, daß die insgesamt S-förmigen Gewindeabschnitte in einem Schneid- und/oder Hemmungsgewinde auf einem Befestigungsmittelkörper mit vieleckigem Querschnitt hergestellt werden können und daß auf Wunsch die wellenförmigen Gewindeabschnitte an den Ecken des Körpers geformt werden können.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist also ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Gewindeschneidschraube, ein Hemmungsbefestigungsmittel und ein Verfahren zu ihrer Herstellung angegeben werden.

Patentansprüche

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Claims

- 16 - 16.5.1968 EH/Kü

Meine Akte: L-2161

Patentansprüche 1750617

1. Gewindeschneidbefestigungsmittel zum Schneiden eines Gegeninnengewindes in eine Seitenwand einer Öffnung eines Körpers, g e kennzei chnet durch einen Metallkörper mit einem

öchaft(i2) und einem axial verjüngten Vorderende (H)_t dessen Durchmesser fortschreitend von seinem Anfang (15) zum Schaft zunimmt, durch erste, erhabene Schraubengewindegänge (20a) auf dem Vorderende zum Schneiden eines Gegeninnengewindes (22) in die Seitenwand, und durch zweite, erhabene schraubenlinienförmig verlaufende Schraubengewindegänge (20b) auf dem Schaft zum Eingriff in das Innengewinde, das durch die ersten Schrauben— gewindegänge geschnitten ist, um eine Schraubverbindung des Befestigungsmittels mit dem Körper (24)herzustellen, wobei die ersten Schraubengewindegänge auf dem Vorderende in Umfangsrichtung verlaufende Abschnitte (25) haben, die seitlich zu den benachbarten in ümfangsrichtung verlaufenden Abschnitten (26) im allgemeinen in Achsenrichtung der Mittelachse des Metallkörpers versetzt sind, um Plankenflächen (30,31.) auszubilden, die seitlich gegen die öpiralebene versetzt sind, die die Flanken der angrenzenden Abschnitte enthält, und die zum Angreifen an der Seitenwand des Körpers und zum Stauchen von Metall von dieser zur Formung des Innengewindes vorgesehen sind, 2« Gewindesohneidbefestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die versetzten Abschnitte (25) der ersten Schraubengewindegänge (20a) auf dem Vorderende (H) seitlich zu der Spiralebene, die die angrenzenden Abschnitte (26) der Gewindegänge enthält, im wesentlichen gleichmäßig zwischen ' ihrer Spitze und ihrem Grund versetzt sind.

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β Gewindesehneid befestigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekenn ze ichnet, daß angrenzende !eile (25a,25b) der versetzten Abschnitte (25) seitlich in entgegengesetzter Richtung zueinander versetzt sind«

4. Gewindeseimeidbefestigungsmittel nach Anspruch 3, daduroh gekennzei chnet, daß die versetzten Abschnitte (25) der ersten Schraubengewindegänge (20a) auf dem Vorderende (14) bei Aufsicht auf die Gewindegänge im wesentlichen S-förmig sind, Gewindeschneidbefestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der zweiten Schraubengewindegänge (20b) auf dem Schaft (12) schraubenlinienförmig verlaufende Abschnitte (41) haben, die relativ zu den angrenzenden schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitten (42) im allgemeinen in Achsenrichtung der Mittelachse des Metallkörpers versetzt sind, um Flankenflächen (43,44) auszubilden, die seitlich zu der Schraubenlinienebene versetzt sLad, die die Planken der angrenzenden Gewindeabschnitte enthält, und die an den Planken des hergestellten Gegeninnengewindes (22) angreift, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen.

6. Gewindeschneidschraube zur Herstellung eines Gegeni.nnengewindes in einer Seitenwand um eine öffnung in einem Körper durch Einschrauben der Schraube, gekennzeichnet durch einen Metallkörper mit einem Schaft (12), der mit einem Kopf (16) zum Angreiff eines Werkzeugs an einem Ende des Schafte versehen ist, und mit einem axial verjüngten Vorderende (14) ι dessen Durchmesser _tfortschreitend von seinem Anfang (16) zu dem Sohaft zunimmt, duroh ein erhabenes, kontinuierliches Schraubengewinde (20) auf dem Metallkörper, das von der Nähe des Anfange des Vorderendes ausgeht und auf dem Schaft in der Nähe des Kopfs endet, sowie erste

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Schraubengewindegänge (20a) auf dem Vorderende zum Schneidert des Gegeninnengewindes (22) indem Körper (24) und zweite Schraubengewindegänge (20b) auf dem Schaft zum Eingreifen in das geschnittene Innengewinde hat, um eine Schraubverbindung der Schraube mit dem Körper herzustellen, wobei die ersten Schraubengewindegänge abwechselnd angeordnete Gewindeschneid- und Nichtgewindeschneidabschnitte (25_f26) haben, von denen die Gewindeschnei dabschnitte (25) einen ersten und zweiten Teil (25a,25b) haben, die in entgegengesetzter Richtung in Achsenrichtung des Metallkörpers und seitlich zu einer Schraubenlinienebene durch die Mitte der angrenzenden Nichtgewindeschneidabscimitte (26)

versetzt sind, um Materialangriffsflächen (30,31) auf den Planken der entgegengesetzt versetzten Teile der Gewindeschneidabschnitte auszubilden, die seitlich zu den Spiralebenen versetzt sind, die die Flankten der Nichtgewindeschneidabschnitte der Gewindegänge enthalten, um an dem Körper anzugreifen und Metall von ihm zum Schneiden des Gegeninnengewindes wegzustauchen.

7. Schraube nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubengewinde (20) ein Standardgewinde mit theoretischem Grundgewindeprofil ist, und daß die versetzten Teile (25a,25b) der Gewindeschneidabschnitte (25) im allgemeinen in Aohsenrichtung der Mittelachse des Metallkörpers gleichmäßig zwischen ihrer Spitze und ihrem Grund versetzt sind.

8_# Schraube nach Anspruch T,&aa\xTGh gekennzeichnet, daß die Gewindeschneidabschnitte (25) an ihren entgegengesetzten Enden glatt mit dem angrenzenden Ende der Nichtgewindeaohneidabschnitte (26) verbunden sind, und daß die an dem V/erkstUok angreifenden Flächen (30,31) puf den Flunken der versetzten Teile schiefe Zylinderflächeη sind·

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9. Schraube nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der zweiten Schraubengewindegänge (2Ob) auf dem Schaft (12) schraubenlinienförmig verlaufende Abschnitte (41) haben, die in Achsenrichtung der Mittelachse des Metallkörpers und seitlich zu einer Schraubenlinienebene durch die Mitte der angrenzenden schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte (42) des Gewindes (20) verwetzt sind, um Flankenflächen (43,44) auszubilden, die seitlich zu den Planken der angrenzenden Gewindeabschnitte versetzt sind und an den Planken des hergestellten G-egeninnengewindes (22) angreifen, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen.

10. Gewindeschneid- und Hemmungsbefestigungsmittel, gekennzeichnet durch einen Metallkörper mit einem Schaft (12) und einem axial verjüngten Vorderende (14), k*i dessen Durchmesser fortschreitend von seinem Anfang (16) zu dem Schaft zunimmt, der durch erste Gewindeschnei dschrauben^vgänge (20a) auf dem Yorderende zum Schneiden eines Gegeninnengewindes ( in eine Seitenwand eine Öffnung (23) in einem Werkstück (24)» und durch zweite, erhabene,schraubenlinienförmig verlaufende, Schrau- μ bengewindegänge (20b) auf dem Schaft zum Zusammenwirken mit dem Innengewinde, das durch die ersten Schraubengewindegänge geschnitten wird, um eine Schraubverbindung des Befestigungsmittels mit

dem Körper herzustellen, und die an dem geschnittenen Innengewinde angreifen und eine Hemmung dazwischen bewirken können sowie mit schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitten (41) versehen sind, die axial in Achsenrichtung der MitiELachse des Metallkörper3 und seitlich zu einer Schraubenlinienebene, die die Planken der angrenzenden schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte (42)

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der Gewindegänge enthält, versetzt sind-, wobei die versetzten Abschnitte so weit axial versetzt sind, daß ihre Planken an den Planken des Innengewindes angreifen, daß durch die ersten Schraubengewindegänge geschnitten worden ist, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen.

11· Außengewindehemmungsbefestigungsmittel zum Zusammenwirken mit einem Standardgegeninnengewinde auf einem Innengewindekörper, gekennzeichnet durch einen Metallbefestigungsmittelkörper (46), durch ein Schraubengewinde (47) auf der Außenseitenwand des Befestigungsmittelkörpers, mit ersten Schraubengewinde-™ gangen (47a) mit gegebenem Plankendurchmesser, die sich auf der Außenseitenwand bis zu einer Stelle zwischen den entgegengesetzten Enden des Befestigungsmittelkörpers erstrecken und hemmungsfrei in das Standardgegeninnengewinde des Innengewindekörpers eingreifen können,und mit mehreren Schraubengewindegängen (47b), die eine Verlängerung der ersten Schraubengewindegänge bilden und von der Stelle bis zum anderen Ende des Befestigungsmittelkörpers verlaufen sowie an den Gewindegängen des Innengewindekörpers

angreifen und dazwischen eine Hemmung erzielen können, die ferner ^f (49)

L· mehrere schraubenlinienförmig verlaufende Abschnitte haben, die axial in Achsenrichtung der Mittelachse des Befestigungsmittelkörpers und seitlich zu einer Schraubenlinienebene, die die Planken der eingrenzenden schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte der Gewindegänge enthält, versetzt sind, wobei die versetzten, schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte an ihren unden glatt in die angrenzenden Enden der angrenzenden Abschnitte der Gewindegänge übergehen und so stark versetzt sind, daß ihre .Flanken an den Planken des Standardinnengewindes angreifen, um eine Hemmung dazwischen zu erzielen (Fig. 6).

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12β .Befestigungsmittel nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η z e i c h η e t, daß angrenzende Teile (25a,25b) der versetzten, schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte in Achsenrichtung des Metallkörpers und seitlich zu der Ebene, die die angrenzenden schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte (26) enthält, in entgegengesetzter Hichtung zueinander versetzt sind, und daß die Teile gleichmäßig von ihrer Spitze bis zu ihrem Grund versetzt sind ο

13· Befestigungsmittel nach Anspruch 12,dadurch ge kennzeichnet, daß die versetzten, schraubenlinienförmig verlaufenden Abschnitte (25) der ersten Schraubengewindegänge(20a) auf den: Vorderende (H) einen bei Aufsicht im wesentlichen S-förmigen Verlauf haben, und daß die zweiten Schraubengewindegänge (20b) Standardgewindegänge sind,

14o "Verfahren zur Herstellung eines Außengewindebefestigungsmittels na eil einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem erhabenen beirr au υ en gewinde, das erste S ehr auben gewinde gang e mit spiralförmig verlaufenden Abschnitten, die seitlich zu einer Spiralebene versetzt sind, die die angrenzenden Abschnitte dieser

Gewinaegänge enthält, und zweite Schraubengewindegänge zum hemmungsfreien Eingriff in das Gegeninnengewinde hat, aus einem .Rohling, dadurch gekennzeichnet, daß ein apiralenförmiges Gewinde in Form der zweiten Schraub engewinde- ^än_oe (20b) auf dem Rohling durch Walzen des Rohlings zwischen zwei relativ beweglichen Walzbacken (5O|6O) mit Gewindegängen. ;

(56 j62) zur Herstellung des spiralenförmigen Schraubengewindes [

gewalzt wird, und daß spiralenförmig verlaufende Abüohnitte (25) bestimmter Gewindegänge seitlich zur Ebene, die die angrenzenden Abschnitte (26) dieser Gewindegängu enthält, in AohBenrichtung

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des Rohlings durch Walzen der bestimmten Gewindegänge mit einer Backeneinheit (57) verschoben werden,um die ersten Gewindegänge (20a) zu schneiden.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich

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net, daß ein Rohling mit zylindrischem Schaft und einem verjüngten Vorderende (14) verwendet wird, und daß die ersten Schraubengewindegänge (20a) auf dem Vorderende des Rohlings zur Herstellung von Gewindeschneidgängen und die zweiten Gewindegänge (20b) auf dem Schaft geschnitten werden.

16» Verfahren nach.Anspruch 15, dadurch gekennzeich net, daß die spiralenformig verlaufenden Abschnitte ("41") mindestens, einiger der zweiten Gewindegänge (20b) auf dem Schaft (12) seitlich zur Spiralebene, die die angrenzenden Gewindeabschnitte (42) dieser Gewindegänge enthält, in Achsenrichtung des Rohlings durch eine Backeneinheit versetzt werden, um Gewinde-

(41)

gänge mit spiralenformig verlaufenden Hemmungsabschnitten zu ergeben.

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