DE1952905A1

DE1952905A1 - Gewindehuelse

Info

Publication number: DE1952905A1
Application number: DE19691952905
Authority: DE
Inventors: Hellmut Schoeler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-21
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1971-04-29

Description

" GEWINDEHÜLSE " 3es ohreibung Im gesamten Bereich der Technik werden für die Herstellung lösbarer Verbindungen Gewinde geschnitten, in welche Schrauben als Verbindungselemente eingebracht werden.
Die Erfindung befaßt sich damit, die aufwendigen Arbeitsgänge des Gewindeschneidens im Werksttick selbst zu beseitigen, um damit einen erheblichen Rationalisierungseffekt zu erreichen, und zwar so, daß in eine einfache Bohrung oOäO eine vorgefertigte Gewindehülse eingebracht wird0 In der üblichen bekannten Weise werden Gewinde derart gefertigt, daß zunächst in das Werkstück eine Bohrung eingebracht wird. Diese Bohrung muß als Sackloch erheblich tiefer sein, als das später eingeschnittene Gewinde selbst.
In diese Bohrung wird nun mittels Hand oder maschinell das Gewinde mit Gewindeschneidwerkzeugen eingeschnitten.
Es ist bekannt, daß zum Schneiden eines Gewindes meist drei, in Ihren Maßen verschieden abgestufte Gewindebohrer verwendet werden mUaen. Das Schneiden des Gewindes beginnt mit dem maßlich im Durchmesser kleinsten Gewindebohrer, dann folgt der Getindebohrer mit dem mittleren Durchmesser und letzlich der mit dem Fertigdurchmesser.
Es sind also drei seitraubende und schwierige Arbeitsgänge auszufUhren, welche meist Pachkräfte erfordern und zumindest große übung voraussetzen.
Es kommt immer wieder vor, daß Gewindebohrer während des Arbeitsganges abbrechen und dadurch ein fertiggestelltes Werkstück unbrauchbar machen können.
Je höher die Härte und Zähigkeit des Materilae ist,in welches das Gewinde eingeschnitten wird, desto zeitaufwendiger und desto schwieriger wird das Einschneiden des Gewindes.
n GEWINDEHULSE " Der Durchmesser der eingebrachten Bohrung soll möglichst nahe an den theoretischen Gewindekerndurchmesser heranreichen. Je mehr man sich diesem Maß nähert, desto größer wird die Festigkeit und Qualität der Schraubverbindung.
In der Praxis sieht es jedoch meist so aus, daß man den Bohrungsdurchmesser möglichst groß bemißt, um das Gewindeschneiden zu erleichtern, man mindert hiermit aber erheblich Festigkeit und Qualität der Schraubverbindung0 Auch gibt es spezielle Werkstoffe in welche das Einschneiden eines Gewindes praktisch nicht, oder kaum, durchführbar ist, z.3. einige Leichtmetall-u.Kupferlegierungen und extrem zähe Stahllegierungen.
Die im folgenden beschriebene Gewindehülse beseitigt alle vorerwähnten und anderweitigen Nachteile und Behinderungen in einfachster Weise, bei erheblicher Senkung der Fertigungskosten. Qualitätsminderung und AusschuB werden beseitigt und Fachkräfte können durch Hilfskräfte abgelöst werden0 Dartiber hinaus werden im allgemeinen Bereich der Technik, im Maschinenbau, Gerätebau, Vorrichtungsbau, Werkzeugbau u.s.w. gleichzeltig Passungseffekte erzielt; die Gewindehülse ist in einem Stück gleichzeitig,rationeller Gewindeeinsatz und Zylinderstift,in einem0 Hierdurch wird eine weitere erhebliche Kostensenkung erzielt.
Soll kein Passungseffekt erzielt werden, so wird die GesindehUlse so tief eingebracht, daß Ihre oberkante leicht unter dir WerkatUckoberkante liegt.
Soll sie als Schraubverbindung und Zylinderstift dienen, dann liegt ihre Oberkante einige Millimeter oberhalb der Werkstiick-Oberkante, sodaß der Außendurchmesser der Gewindehtilse die Funktion eines Zylinderßtiitea mit übernimmt, um eine auf dem Werkstück liegente anderweitige Platte su fixierens II GEWINDEHtLSE " Beschreibung Zwischen dem Werkstück und der Gewindehülse selbst wird eine kraftschlüssige und unlösbare Verbindung derart erzielt, daß die Gewindehülse im Außendurchmesser so bemaßt ist, daß ein Preßsitz erreicht wird.
Im unteren Bereich der Gewindehülse verengt sich daS Gewinde, sodaß durch das Eindrehen der Schraube, die Gewindehülse gegen das Werkstück gepreßt wird.
Hierdurch wird erreicht, daß die Gewindehülse nur mit einem leichten Preßsitz eingedrückt wird. Dadurch daß die eingedrehte Schraube die Gewindehülse gegen die Werkstückbohrung preßt,ergibt sich gleichzeitig eine ideale Sicherung der Schraube gegen Lösen, Auch kann die Gewindehülse zusätzlich, oder nicht zusätzlich eingeklebt werden, wobei alle heute bekannten Metallkleber auf Einkomponenten-oder Zweikomponentenbasis zur Anwendung kommen können, selbstredend auch Kleber welche in Zukunft verbessert oder neu entwickelt geeignet sind.
EbenSo kann die Gewindehülse im Gefrierfach unterkühlt werden und mit verkleinertem Außendurchmesser leicht eingesetzt werden, um dann nach Aufwärmung einea starken Preßsitz zu ergeben0 Die Art und Ausführung der Festlegungsmethode der Hülse im Werkstoff hängt von den Anforderungen ab, welche an die Große des Kraftschlusses zwischen Gewindehülse und Werkstück gestellt werden0 Noch lange nicht jede Schraubverbindung stellt hohe Anforderungen an die Kraftschlüssigkeitisil. Es gibe eine Reihe von Schraubverbindungenjwelche ledigliea nur ein leichteres Zusammenhalten von zwei oder mehreren Teilen bewerkstelligen sollen, hierfür reicht dann eine weniger kraftschlüssige Verbindungsart zwischen Gewindehülse und Werkstück aus.
=GEWINDEHULSE= Beachreibung Der Erfindungsgegenstand wird in den Abbildungen 1 bis 15 dargestellt und erläutert.
Abb. 1 Querschnitt durch die Gewindehülse Abb. 2 Draufsicht auf die Gewindehülse Abb. 3 Draufsicht auf die Gewindehülse Abb. 4 Draufsicht auf die Gewindehülse Abb. 5 Draufsicht auf die Gewindehülse Abb. 6 Draufsicht auf die Gewindehülse Abb. 7 Querschnitt durch die Gewindehülse Abb0 8 Querschnitt durch die Gewindehülse Abb. 9 Querschnitt durch die Gewindehülse Abb. 10 Querschnitt durch die Gewindehülse Abbo 11 Querschnitt durch die Gewindehülse Abb0 12 Querschnitt durch eine Schraubverbindung Abb0 13 Querschnitt durch eine Schraubverbindung mit Zylinderstifteffekt.
GEWINDEHULSE n Beschreibung In abt.1 wird eine einfache Gewindehülse im Querschnitt gezeigt.
Der Werkstoff der Gewindehülse ist Stahl verschiedener Legierungsart, ungehärtet oder gehärtet, Buntmetalle oder Leichtmetall-Legierungen oder Kunststoffe, je nach den Anforderungen, welche an die Schraubverbindung gestellt werden.
Oberkante (1) und Unterkante (2) können angefast sein, die Außenfläche (3) kann grob oder fein bearbeitet sein, der Gewindeeinlauf ist vorteilhaft gefast (4), der Gewindeauslauf (5) kann gefast sein.
Im unteren Bereich ( 6 ) der Gewindehülse verengt sich das Gewinde im Durchmesser Je nach den Anforderungen an die Kraftschlüsgigkeit der Schraubverbindung.
Abb. 2 zeigt die Draufsicht der in Abb. 1 gezeigten Gewindehülse.
Abb. 3 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsvariante, bei welcher an der Außenfläche Erhebungen (7) beliebiger Anzahl und Formgebung angeformt sind, welche die Hülse gegen Verdrehung sichern, einen Toleranzausgleich im Bohrungsdurchmesser ergeben und beim Einpressen der Hülse durch rutschende Verformung eine zusätzliche Verbessrung der Kraftschlüssigkeit erbringen, und beim Einbringen von Klebst offen die erforderlichen Aufnahmeräume schaffen.
Abb. 4 zeigt eine Ausführungsvariante in der Draufsicht, bei welcher an der Außenfläche der Gewindehülse Vertiefungen in beliebiger Anzahl und Formgebung angeformt sind (8).
Beim Einpressen der Hülse wird eine anpassende Verformung der Gewindehülse erreicht, und zwar so, daß daß die sich verengende Deformation und Verformung sich im elastischen Bereich vollzieht und so der Gewindehülse eine Vorspannung gegen die Werkstückbohrung gibt.
Ebenso ergeben sich Aufnahmeräume zur Einbringung b von Klebst offen.
Abb. 5 zeigt eine Ausführungsvariante von Abbo 4.
1 GEWINDEHULSE It Beschreibung Abb. 6 zeigt eine Ausführungsform in Längsrichtung voll geschlitzt.
Der Werkstoff ist bei dieser Ausführung voll elastisch, der Außendurchmesser vergrößert sich zum Schlitz hin, sodaß beim Einpressen der Hülse eine Vorspannung wirksam wird.
Alle Ausführungsdetails von den Abb. 3 bis 5 können in dieser Variante eingeformt werden0 Abb. 7 zeigt eine teilgeschliBte Gewindehülse.
Der Schlitz ist unten entsprechend Abb. 6 ausgeführt.
Die Gewindehülse kann sich also im unteren Bereich unter Vorspannung zusamrUendrückeno Alle Formdetails der vorgehenden Abb0 können in dieser Ausführung mit eingeformt sein0 Abb. 8 zeigt einen Querschnitt durch eine Gewindehülse, welche im oberen Bereich (11) geschlitzt ist.
Das Gewinde in der Hülse kann sich im unteren Bereich verengen.
Alle Formdetaile der vorgehenden Abb. könnenin dieser Variante mit eingeformt sein0 Abb. 9 zeigt eine Gewindehülse im Querschnitt,bei welcher eine oder mehrere Eindrehungen (12) belieBiger Form, Größe und Anordnung eingeformt sind.
Diese dienen zur Aufnahme von Klebstoffen und in Sonderfällen zur Halterung von seitwärts eindringenden Sicherungsstiften oder Schrauben.
Alle Formdetails der vorgehenden Abb. können in dieserc Ausführung mit eingeformt sein0 Abb0 10 zeigt eine Gewindehülse im Querschnitt bei welcher im unteren Bereich ein vorstehender Ansatz geformt ist (1?)'welcher in eine entsprechend ausgeformte Rille des Gegenstückes eingreift.
Diese Gewindehülse ist in ihrem unteren Bereich vorteilhafterweise geschlitzt, " GEWINDEHÜLSE ft Beschreibung alle Formdetails der vorgehenden Abb. können in diese Variante eingeformt werden0 Abb. i7 zeigt eineusführungsform bei welcher die Gewindehülse im oberen Bereich im Außendurchmesser leicht verkleinert ist, (15) Hierdurch wird eine spezielle erweiterte Präzision bei gleichzeitigem Einsatz als Zylinderstiftfunktion ermöglicht0 Alle Formdetails der vorgehenden Abbo können in diese Variante eingeformt werden.
Abb. 12 zeigt einen Querschnitt durch eine Schraubverbindung mit Einsatz der Gewindehülse.
Abb0 13 zeigt einen Querschnitt durch eine Schraubverbindung mit gleichzeitiger Zylinderstiftfunktion der Gewindehülse.
Abb 14 zeigt einen Querschnitt durch eine Gewindehülse.
Die Gewindehülse verjüngt sich im Außendurchmesser nach unten und ist unten geschlitzt.
Hierbei ist im unteren Bereich das Gewinde verengt, sodaß sich beim Eindrehen der Schraube der unter Bereich der Gewindehülse gegen die Werkstückbohrung spannen kann.
Das Einsetzen der Gewindehülse wird durch die Konizität erleichtert.

Claims

GEWINDELSE If Patentansprüche
Patentansprüche Gewindehülse, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Hülse mit Innengewinde - als kostengünstig hergestelltes Massenfertigteil -in eine Werkstückbohrung so eingebettet ist, daß eine den jeweiligen Anforderungen angepasste Eraftschlüssigkeit zwischen eingebetteter Hülse und Werkstück realisiert ist, wobei die Länge der Gewindehülse jeweils eo bemessen ist, daß diese als reine Schraubverbindung oder als Schraubverbindung mit passender Zylinderstiftfunktion zusammen zur Anwendung kommt.
2o Gewindehülse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschlssigkeit zwischen Gewindehülse und Werkstück durch Preßsitz zwischen Gewindehülse und Werkstück erreicht wird, und zwar so, daß die Abmessungen des Außendurchmessers der Gewindehülse und des Bohrungsdurchmessers so abgestimmt und dimensioniert sind, daß die Preßpassung den jeweiligen Anforderungen an die Kraftschlüssigkeit angepaßt ist0 3. Gewindehülse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschlüssigkeit zwischen Gewindehülse und Werkstück durch Aufbringen und Einbringen für eine Metallklebung geeigneter Klebstoffe erreicht wird.
" GEWINDEHOLSE " Patentansprüche 4o Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftschlüssigkeit zwisihen Gewindehülse und Werkstück sowohl durch Preßsitz als auch durch Klebstoffe zusammen angewandt, erreicht wird.
5. Gewindehülse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse so bemessen ist, daß die Kraftschlüssigkeit durch Anwendung der Unterkühlungsmethode erreicht wird, und zwar so, daß die Gewindehülse zunächst so unterkühlt wird, daß sie leicht in die Bohrung eingebracht werden kann, nach Aufwärmung mit entsprechender Ausdehnung jedoch einem im Pressitz BestliegtO
6. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß diese so ausgeführt ist, daß die Gewindehülse sich beim Eindrehen der Schraube gegen die Werkstückbohrung festspannt, derart bewerkstelligt, daß sich $ç2 das Innengewinde in der Gewindehülse im unteren Bereich (6) angepaßt verengt, wodurch die sich eindrehende Schraube in Keilwirkung die Anpressung erzwingt, wobei die Gewindehülse so bemessen und geformt ist, daß durch entsprechende leichte Verformung der Gewindehülse die Anpressung erfolgen kann.
7. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse in Längsrichtung durchgehend geschlitzt II GEWINDEH:LSE " Patentansprüche ist und der Außenbereich der Gewindehülse sich zum Schlitz hin fortlaufend vergrößert, sodaß nach dem Einpressen der Gewindehülse in die Werkstückbohrung eine Vorspannung wirksam ist. Durch die Verengung im unteren Innengewindebereich wird dann nach dem Eindrehen der Schraube die entgültige Kraftschlüssigkeit erreicht.
8. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse im unteren Bereich (10) geschlitzt ist.
9. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse im oberen Bereich geschlißzt ist (11).
10. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse augen Erhebungen (7) in beliebiger Form und Anzahl aufweist, zOB. so daß mehrere die Hülse zentrierende Spitzen in der Höhe von ca. o,olmm bis etwa o,5 mm vom Außendurchmesser her, hervorstehen.
11. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 und 2 und 3 und 4 und 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Außendurchmesser Vertiefungen beliebiger Anzahl und Form eingebracht sind, welche mit entsprechender Abstimmung der Hülsenwandstärke, eine angepaßte Verformung zum Zwecke der Anpressung der Hülse an die Werkstückbohrung im Hülsenring ergeben, (8).
n GEWINDEH0LSE Pat entansprüche 12o Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzejohnet, daß die Gewindehülse im oberen Bereich (15) entsprechend den Stärken der zu fixierenden Platten etc. so weit nach unten im Durchmesser leicht verringert ist, daß durch die Durchmesserverringerung eine höhere Genauigkeit bei Zylinderstiftfunktion erreicht wird.
13. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese außen beliebig viele und beliebig geformte Eindrehungen aufweist, wie z.B, Eindrehung (12) zeigt0
14. Gewindehülse, nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß diese sich im Außendurchmesser nach unten hin verjüngt (16).