DE2315464A1

DE2315464A1 - Befestigung mittels gewindeformender schrauben

Info

Publication number: DE2315464A1
Application number: DE19732315464
Authority: DE
Inventors: Anton Heidenfelder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-03-28
Filing date: 1973-03-28
Publication date: 1974-10-17
Also published as: CH579720A5; IT1003888B; BE812698A

Description

Befestigung mittels gewindeformender Schrauben Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigung mittels gewindeformender Schrauben, bei der die Schrauben mit speziell ausgebildetem Gewindeschaft (Einschraubkonug) in angepaßte, zunächst gewindelose Kernlöcher eines ersten Bauteils unter spanloser Gewindeformung einschraubbar sind und ein zweites Bauteil mit dem ersten verspannen.
Beim erstmaligen "Einschrauben" einer derartigen Schraube in ein Kernloch wird das Material des ersten Bauteils durch Kaltverformung verdichtet und verfestigt. In das spanlos erzeugte Innengewinde läßt sich dann auch gegebenenfalls jede normale Schraube mit genormtem Gewinde gleicher Größe einschrauben. Die gewindelosen Kernlöcher werden insbesondere durch Stanzen des fertigen Bauteils oder durch Einsetzen von Druckgußformstiften beim Gießen des Bauteils gewonnen.
Die gewindeformenden Schrauben weisen je nach Hersteller einen speziell geformten Gewindeschaft, insbesondere einen spezifisch ausgebildeten, teilweise mit profiliertem Querschnitt versehenen Einschraubkonus auf; entsprechend dessen spezieller Ausbildung sind für jeden speziellen Typ einer gewindeformenden Schraube des gleichen Gewindes verschiedene Durchmessermaße für die jeweiligen Kern-Rundlöcher zur festen Halterung der Schrauben und damit sicheren Verspannung der beiden Bauteile einzuhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine von dem jeweiligen Typ der gerade verwendeten gewindeformenden Schraube unabhängige Befestigung der eingangs genannten-Art zu schaffein; so daß in der Montage die Schraubenformen verschiedener Hersteller untereinander austauschbar und allgemein einsetzbar sind. Dag ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß die Kernlöcher eine von einer Rundlochform abweichendeVieleckform auf-Weisen. Als bevorzugte Vieleckform ist dabei eine Vierkant-oder Sechskantform vorgesehen.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei der neuartigen Vieleckform das beim Gewindeformungsvorgang verdichtete Material des- ersten Bauteils zusätzlich in einen freien Raum zwischen der Außenkontur der gewindeformenden Schraube und der Innenkontur des Vieleck-Kernlochs im Bereich der Eckpunkte der aneinanderstoßenden Seitenkanten des Vierkant oder des Sechskants ausweichen kann.
Im Sinne eines möglichst weiten Toleranzausgleiches ist es zweckmäßig, daß die maximale Weite des Kernloches entsprechend der geforderten Verspannung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil und die minimale Weite des Kernloches durch das geforderte bzw. zulässige Einschraub- und/oder Bruchdehnungsmoment der gewindeformenden Schrauben bestimmt ist.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Kerniöcher die unterschiedlichen Schraubentypen verschiedener Hersteller beim Einsatz in das Kernloch eine gute Fuhrung erhalten und anschließend derart gewindeformend eingedreht werden können, daß jederzeit,auch bei vollautomatisi-ertem Ablauf, beim Einschraubvorgang überhöhte Drehmomenteund damit ein Abreißen der Schrauben oder aber ein Festfressen der gewindeformenden Schrauben vermieden werden können.
Werden die Kernlöcher durch Druckgußformstifte in Gußteilen hergestellt, so hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der erfindungsgemäß ausgebildeten Kernlochform die einer Auswaschung und starken Abnutzung ausgesetzten Formstifte über wesentlich längere Zeiten im Einsatz bleiben können, ohne daß dadurch die sichere Verspannung der beiden Bauteile gefährdet ist. Wird das Weitenmaß eines vierkantförmigen oder sechskantförmigen Kernlochs bei neu eingesetztem Druckgußformstift hinsichtlich des maximal geforderten Verspannmomentes gewählt, so ist ein Ersatz dieses Formstiftes erst dann notwendig, wenn das Kernlochmaß auf eine solche Größe reduziert ist, bei der das geforderte bzw. höchsteulässige Einschraub- oder Bruchdehnungsmoment der verwendeten gewindeformenden Schraube erreicht bzw.
überschritten ist. Das dadurch bestimmte Toleranzfeld ist bei den erfindungsgemäß ausgebildeten Kernlöchern, insbesondere in Vierkant- bzw. Sechskantform, wesentlich größer als bei den bisher vorgesehenen, Jeweils dem verwendeten Schraubentyp angepaßten Rundlöchern, so daß sich im vorliegenden Pall neben dem-Vorteil der universellen Einsetzbarkeit verschiedener Schraubentypen bei gleichartigem Kernloch noch der Vorteil des geringeren Werkzeugeinsatzes ergibt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Befestigung zweier Bauteile mittels einer gewindeformenden Schraube Figur 2 ein Schnittbild gemäß der Schnittfläche C-D in Figur 1 Gemäß Figur 1 ist an dem ersten Bauteil 1, beispielsweise dem Gehäuse eines Elektrokleinmotors, ein zweites Bauteil 2, beispielsweise ein jagerschild, mittels einer gewindeformenden Schraube 4 festgespannt. Dazu ist die gewindeformende Schraube 4 in ein zunächst gewindeloses Kernloch 3 eingeschraubt, dessen erfindungsgemäß sechskantförmig ausgebildete Vieleck-Querschnittsform aus Figur 2 ersichtlich ist. Das Kernloch 3 weist im Schnittbild nach-Figur 2 die Weite DKL auf und ist gemäß Figur 1 zwecks guter Entformbarkeit eines Druckgußformstiftes nach dem Gießen bzw. Spritzen des ersten Bauteils 1 nach oben (Entformungsrichtung) leicht konisch erweiternd ausgebildet. Mit DK ist der Durchmesser des kreisförmigen Kern-Querschnitts der gewindeformenden Schraube 4, mit DN deren Nenndurchmesser bezeichnet.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ergeben sich zumindest zwischen der kreisrunden Begrenzungslinie des Schraubenkerns und der sechskantförmigen Begrenzung des Kernlochs 3 im Bereich der Eckpunkte der Sechskantform freie Räume 5, in die während der Gewindeformung bei zu starker Materialverdichtung im ersten Bauteil 1 das Material teilweise entweichen kann. Dadurch wird unter anderem ein Abreißen öder Festfressen der Schraube beim gewindeformenden Einschrauben vermieden.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 5 Befestigung mittels gewindeformender Schrauben, bei der die Schrauben mit speziell ausgebildetem Gewindeschaft (Einschraubkonus) in angepaßte, zunächst gewindelose Kernlöcher eines ersten Bauteils unter spanloser Gewindeformung einschraubbar sind und ein zweites Bauteil mit dem ersten verspannen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernlöcher (3) eine von einer Rundlochform abweichende Vieleckform aufweisen.
2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernlöcher (3) eine Vierkant- oder Sechskantform aufweisen.
3. Befestigung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Weite des Kernloches (3) entsprechend dem geforderten Verspannmoment zwischen dem ersten Bauteil (1) und dem zweiten Bauteil (2) und die minimale Weite des Kernloches (3) durch das geforderte bzw. zulässige Einschraubund/od er Bruchdehnungsmoment der gewindeformenden Schrauben (4) bestimmt ist.

L-e e r s e i t e