DE1873835U - Gewindebuchse. - Google Patents

Description

Herr Robert Heuschotz, Beverly Hills, Californien (USA)

Hl·

Gewindebuchse e

O'

Die Neuerung "bezieht sich auf eine Gewindebuchse

Die Gewindebuchse der Heuerung schneidet sich mit ihrem Außengev/inde selbst das Muttergewinde in dem Loch, in das sie eingesetzt werden soll und nimmt in ihrem Innengewinde einen normalen Gewindebolzen auf.

Die !Teuerung ist auch auf selbstschneidende Schrauben und ihre

Herstellung anwendbar.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweise im Schnitt Ausführungsformen der !Teuerung.

In der Zeichnung ist:

Hg. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Buchse der !Teuerung

nebst dem Loch, in das sie eingesetzt werden soll, Pig. 2 eine gegenüber fig. 1 vergrößerte Seitenansicht der in das Loch eingeschraubten Buchse,

HInosit! Diese Unterloge (Beschreibung und Schafzonspr.) JsI dl· iuletei ·Ιη·.βί·ίοΜβ; sie weicht von der Wort» fasiung der ursprünctflch eingereichten Unterlogen ab, Oi· fechtli«he 8edeufuno. der Abwsfehung ist nicht geprtffc Die ursprünglich dnseraicMen Unterlogen befinden sich in den Amtsakten. Sie körnen !'.derzeit ohne Nachweis ' sines rechtlichen Interssss* gebührenfrei eingesehen vwdM. Auf Antrag werden hiervon auah fofokopisn oder Film· negative tu <mu ütiMmn Pwis«» &Μθί Deutsche» Patentamt, GebrauchsmusrersteilS

Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2

Fig. 4 ein gegenüber Fig. 3 vergrößerter Teilschnitt, der die Gewinde gang- Yo rsprünge im Außengewinde zeigt,

Fig. 5 veranschaulicht das Verfahren zur Herstellung der Außengewinde nach Fig. 1 "bis 4,

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform des Verfahrens, Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Herstellung des Gewindes nach Fig. 6 und 7 und

Fig. 9 ist schließlich noch eine andere Ausführungsform der Neuerung .

In dieser Zeichnung ist (Fig. 1) 10 eine Buchse mit Außengewinde 14 und Innengewinde 15j welche in das zunächst gewindelose Loch 11 einer Platte 12 eingeschraubt wird und sich dabei ihr Muttergewinde selbst schneidet. Die Platte 12 kann aus Aluminium oder einem anderen Metall bestehen, u.U. auch aus Kunststoff. Das Loch 11 ist an seinem oberen üJnde bei 13 etwas konisch eingesenkt.

Die genaue Ausbildung des Außengewindes 14 wird später im einzelnen beschrieben. Im Innern der Buchse 10 ist ein normales Gewinde 15 eingeschnitten, das mit dem Außengewinde 14 die gleiche Achse 16 hat. In dieses Gewinde 15 wird ein Gewindebolzen 17 eingeschraubt. Der Bolzen 17 drückt einen Teil 18 gegen die Oberfläche der Platte 12 (Fig. 2).

Das Außengewinde 14 wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, schnell und einfach auf einen handelsüblichen Metallstab 19 aufgeschnitten, dessen Querschnitt ein regelmäßiges Polygon ist. In der Zeichnung ist ein Sechseck dargestellt. Es kann aber auch ein Achteck oder ein Quadrat sein. Auch können andere, einem Polygon ähnliche geometrische Figuren als Querschnitt verwendet werden, einschließlich solcher, deren Seiten gekrümmt sind. Ein regelmäßiges Polygon mit ebener Seite ist aber vorzuziehen. Der Querschnitt darf sich über die Länge des Stabes 19 nicht ändern, obgleich er auch eine verwundene Form haben kann, wie dies bei der Beschreibung von Fig. 6 bis 8 erläutert werden wird.

Betrachtet man zunächst den Stab. 19 der Fig. 5, der einen sechseckigen Querschnitt hat, so ist der erste Verfahrensschritt zur Herstellung einer Buchse der Feuerung das Aufschneiden des Außengewindes 14 auf das eine .binde 20 des Stabes 19 über eine Länge, welche der Buchsenlänge 10 entspricht. Das mit Außengewinde 14 versehene Ende 20 wird schließlich von dem Stab 19 bei 21 abgeschnitte Das Innengewinde 15 kann entweder vor oder nach dem Abschneiden vom Stab hergestellt werden, ebenso die beiden Eindrehungen 22, 25 die in manchen Fällen einander gleich sein können, in anderen aber auch unterschiedlich, Je nach dem, ob sie am oberen oder unEnde der Buchse 10 verschiedenen Zwecken dienen sollen. In der in den Zeichnungen gezeigten Darstellung ist die Eindrehung 22 am unteren Ende relativ groß, um das Einsetzen in das Loch 11 zu er-

leichtern, während die Eindrehung 23 kleiner ist und am oberen Ende eine Ringfläche 24 "beläßt, die bis zum Angreifen eines Werkzeugs beim Einschrauben in das Loch 11 dient.

Alle diese Arbeiten können auf einer Schraubenmaschine erledigt werden, die dann sehr schnell nacheinander eine Serie von Buchsen 10 aus einem Stab 19 fertigt. Manchmal ist es aber auch erwünscht, die Herstellung des Innengewindes 15 nicht auf der Schraubenmaschine, sondern auf einer anderen Maschine anschließend vorzunehmen. In diesem lalle ist der sechseckige Außenmantel des Stabes von großem Vorteil, v/eil ein derartiges Werkstück sehr wirksam durch einen entsprechend gestalteten Halter einer Werkzeugmaschine festgehalten werden kann.

Das Außengewinde 14 auf der Buchse 10 erstreckt sich über dessen ganze Länge und erhält seine besondere Form dadurch, daß der Stab 19, von dem die Buchse 10 abgeschnitten wurde, einen polygonalen Querschnitt hat. Es hat, wie Jedes andere Gewinde einen großen Durchmesseer 25 und einen kleinen 26, der je nach der Wandstärke der Buchse 1o unterschiedliche Werte annehmen kann. Zwischen den Gewindegängen läuft eine niedrige Zylinderfläche 27 spiralig um die Buchse 10.

Das Gewinde 14 ist im Verhältnis zu dem polygonalen Querschnitt des Stabes 19 so ausgebildet, daß der Radius des Zylinders 27 nur wenig kürzer ist als der Abstand der Mitte 29 der Polygonseite

28 von der Achse 16 des Stabes 19 (S¹Ig* 3)· Andererseits ist der Abstand d der Ecken 30 des Polygons von der Mittelachse 16 etwa gleich dem großen Badius 25 des Gewindes.

Infolge dieser Ausbildung haben die Gewindegänge eine Reihe radialer Vorsprünge 30 (Fig. 3)· Zwischen diesen Vorsprüngen liegen !Flächen 28, die von den Seitenflächen des Polygons die in das Gewinde eingeschnitten wurden, übrig geblieben sind. Diese Flächen sind in Fig. 2 mit 28a bezeichnet. Jede dieser von Bögen begrenzten Flächen 28a erstreckt sich von einem Vorsprung 30 zum nächsten, Der Mittelpunktsabstand der Flächen verringert sich zunächst bis zum Mittelpunkt 29 und vergrößert sich dann wieder bis zum nächsten Vorsprung 30.

Zur Benutzung schraubt man die Buchse 10 in die anfänglich gewindelose Bohrung 11 ein, wobei dann ein Gewinde 31 in der Bohrung 11 gebildete wird und schließlich die Buchse vollständig im Träger verschwindet (Fig. 2). Die Bohrung 11 in der Platte 12 hat vorzugsweise zunächst einen etwas größeren Durchmesser b (Fig. 2) als der kleinere Durchmesser 26 des einzuschraubenden Gewindes 14. Beim Einschrauben schneiden die Vorsprünge 30 das Gewinde 31 nicht ein, sondern pressen es durch Kaltverformung. Infolgedessen entstehen keine Schneidspäne. Das von den Vorsprüngen 30 beim Einschrauben verdrängte Material wird zwischen die Gewindegänge geschoben, wo es den Durchmesser der Bohrung 11 verkleinert bis auf

den Durchmesser 26. Jeden Vorsprung 30 läuft beim Einschrauben eine Fläche 28a voraus und drückt wie ein Keil das Material radial nach außen gegen den Durchmesser des Vorsprungs 30. Auf diese Weise verläuft der Einschraubvorgang wie das Eintreiben eines Keiles durch Zerteilung und Wegschieben des Materials, ohne daß Schneidspäne anfallen. Gleichzeitig wird durch die Kaltverformung das Material verfestigt und bildet einen besonders festen Halt. Wenn einer der Vorsprünge 30 bei seiner Kreisbewegung unter einem bestimmten Teil des Materials der Platte 12 liegt, so bewirken die plastischen Eigenschaften des Metalls, daß es sich etwas radial nach innen bewegt, an einen Ort, der im Umfang hinter dem Vorsprung 30 liegt. Infolgedessen dringt der beim Einschrauben vordere Teil jedes Vorsprungs 30 stets weiter in das Material des Trägers 12 ein als der Rest des Vorsprungs. Dies ist in Mg. 3 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß die Spitze des Vorsprungs 30 allseitig in Material der Platte 12 eingebettet ist. Diese Tatsache ergibt eine besonders wirksame Verankerung, da beim Ysfiederausschrauben jeder der Vorsprünge 30, der sich dann gegen den Uhrzeiger bewegt, Material unmittelbar radial nach außen drücken muß. Beim Versuch, den eingeschraubten Teil gegen den Uhrzeiger zu drehen, wird jeder Vorsprung 30 eine kleine Menge Material vor sich anhäufen, wodurch ein weiteres Ansteigen des Widerstandes gegen das Ausschrauben entsteht. Jedenfalls ist definitiv festgestellt, daß ein nach Mg. 1 bis 5 eingeschraubter Teil außerordentlich fest sitzt und irgendwelcher besonderer Festhaltemittel nicht bedarf.

Pig. 4- zeigt, wie ein Vorsprung 30 das Material des Trägers 12 während des Einsehraubens verformt. Wie diese Figur klar zeigt, drückt die Fläche 28a das Material des Teiles 12 radial nach außen und gegen den Durchmesser des Yorsprungs 30. Hinter dem Vorsprung 30 kehrt das Material nach innen zurück, der Durchmesser 32, den es dann einnimmt, ist etwas größer als der Durchmesser, den die Bohrung vorher hatte.

Fig. 6 "bis 8 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar. Hier ist der Stab 19 jetzt 33» auf den das Gewinde geschnitten wird, vorher tordiert. Das Gewinde 19 wird jetzt 34- genannt. Die Verdrehung erfolgt, wie in Fig. 8 dargestellt, an einem ursprünglich polygonalen Stab, wie er in den Figuren 1 "bis 5 dargestellt ist.

Der Stab 33 wird in eine starre Röhre 35j deren Innendurchmesser nur wenig größer ist als der Durchmesser des Stabes 33» eingeschoben und darin durch ein Spanfutter 36 festgehalten, das andere Ende durch ein Spanfutter 37· Das Letztere wird dann in seiner Achse gedreht und gibt dem Stab 33 eine bleibende Verdrehung. Diese Verdrehung kann beispielsweise zwei bis sechs Drehungen pro 30 cm betragen, hängt aber stark von dem Durchmesser des Stabes ab.

Nachdem dem Stab auf diese 'Weise eine permanente Verdrehung gegeben ist und er in der in Fig. 6 dargestellten Lage ist, wird er in eine Schraubmaschine eingesetzt und außen und innen mit

Gewinde versehen, abgeschrägt und in kurzen Längen abgeschnitten, in genau der gleichen Weise, wie es in Fig. 1 bis 5 erörtert wurde. Das endgültig erzeugte Gewinde 34- ist dasselbe wie das bei der Buchse 10 erzeugte,mit Ausnahme dessen, daß die Vorsprünge 38, die bei Jeder Drehung des Außengeweindes 39 gebildet werden, in Umfangsrichtung gegenüber den Vorsprüngen 38a des vorhergehenden und nachfolgenden Gewindeganges versetzt sind. Infolgedessen hat das Gewinde nach Fig. 6 und 7 einen größeren Widerstand gegenüber einer in axialer Sichtung wirkenden Kraft, da sich jeder Vorsprung 38, 38a dann einen eigenen Weg durch das Material ziehen müßte.

Die gewindesohneidende Funktion des Gewindes 39 in Fig. 6 und 7 ist natürlich im wesentlichen gleich derselben Funktion des Gewindes nach Fig. 1 bis 5» ähnlich ist auch die selbst festziehende Eigenschaft.

Fig. 9 zeigt eine andere Form des Gewindes, die im wesentlichen gleich ist der in Fig. 1 gezeigten mit Ausnahme der kleinen Ausschnitte 50 an den Spitzen der Vorsprünge 30b, von denen in der Fig. 9 nur einer gezeigt ist. Jeder dieser Vorsprünge ist so ausgebildet, daß das Gewinde frei in einem Träger 12 eingeschraubt werden kann und dennoch dem Ausschrauben Widerstand leistet* Zu diesem Zwecke hat der Vorsprung eine radial gerichtete Schulter 51» deren Fläche im wesentlichen in der Richtung des Ausschreibens liegt ( es wird angenommen, daß das Einschrauben in Uhrzeigerrichtung erfolgt).

Diese Schulter 51 stützt sich gegen das Material des Außenkörpers ab in einer Weise, die einem Ausschrauben Widerstand, leistet, während sich die andere Seite 52 der Ausnehmung 50 in Umfangsrichtung erstreckt und daher den anfänglichen Einschraubvorgang nicht hindert.

Die Ausnehmung 50 wird vor dem Schneiden des Gewindes in den Stab 19 bzw. 33> eingeschnitten.

Claims (1)

1. Gewindebuchse mit selbst selbstschneidendem Außengewinde, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde auf

einem Stab (19»33) mit polygonalem Querschnitt geschnitten ist, so daß in den Gewindegängen Vorsprünge (30,38) mit größerem Durchmesser mit Flächen (28) mit kleinerem Durchmesser abwechseln.

2. Gewindebuchse nach Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab, auf dem das Außengewinde geschnitten ist,

regelmäßiges Polygon mit geraden Seiten als Querschnitt hat·

3. Gewindebuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (30) einseitig mit einer Ausnehmung (50) versehen werden.

4-. Verfahren zujpxfiersteilung eine^Gewindebuchse nach^einem

n* der vojpiiergehenden Ansprjieriie, dadurch gekennzeichnet,

daß der S^ab (33) vor dem Aufschneiden des Gewindt zunächst to:pefciert wird.

3. Gewindebuchse oder Schraube, in deren Gewindegangen,

zwischen denen eine zylindrische Spirale liegt, Vorsprünge (30) mit Flächen (28) abwechseln.

6. Gewindebuchse oder Schraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (28) eben und Schenkelflachen der Yorsprünge (30) sind.

7. Gewindebuchse oder Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Yorsprünge

(38) von Gewindegang zu Gewindegang gegeneinander versetzt sind.

8. Gewindebuchse nacB. einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Innengewinde (15) hati

9. Gewindebuchse oder Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge der

Gewindegänge an der einen Seite Ausnehmungen haben, die ein Wiederausschrauben verhindern.