DE2540096A1

DE2540096A1 - Hohlschraube fuer den anschluss von stroemungsmittelleitungen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2540096A1
Application number: DE19752540096
Authority: DE
Inventors: Manfred Keller; Karl-Heinz Selzer
Original assignee: Selzer & Co KG
Current assignee: Selzer & Co KG
Priority date: 1975-09-09
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1977-03-17
Also published as: DE2540096C2

Description

Hohlschraube für den Anschluß von Strömungsmittelleitungen und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlschraube für den Anschluß von Strömungsmittelleitungen, mit einem vorzugsweise an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Körper, dessen Wand mindestens ein Fenster für den Durchfluß von Strömungsmittel aufweist.
Hohlschrauben dieser Art werden in großen Mengen gebraucht, unter anderem im Kraftfahrzeugbau und in hydraulischen Anlagen aller Art. Die Hohlschrauben werden durch einen Ring hindurchgesteckt, der sich am Ende einer Leitung, z.B. eines Schlauches befindet und in ein Innengewinde eingeschraubt.
Im montierten Zustand befindet sich der Ring im Bereich des Fensters, so daß eine Ringnut an der Innenseite des Ringes mit dem Fenster kommuniziert. Das Strömungsmittel gelangt dann aus der Leitung in die Ringnut durch das Fenster in den Innenraum des rohrförmigen Körpers oder strömt in umgekehrter Richtung. Hohlschrauben sind auch genormte Teile (DIN-Blatt 7623).
Bekannt sind Hohlschrauben, die vollständig durch Zerspanung hergestellt werden, wobei von einem massiven Sechskantstab ausgegangen wird und zunächst die Außenform der Hohlschraube gebildet und der Kern des Stabes ausgebohrt wird. Danach werden die genannten Fenster durch Bohren gebildet, wobei meist drei gleichmäßig über den Umfang verteilte, auf gleicher Höhe liegende Bohrungen oder viwr um 900 versetzte Bohrungen vorgesehen werden, von denen zwei Bohrungen auf gleicher Höhe liegen und die beiden weiterenBohrungen gegenüber den erstgenannten Bohrungen höhenversetzt sind. Die Bohrwerkzeuge müssen von außen her in die Wand des rohrförmigen Körpers eindringen, so daß an der inneren Austrittsstelle Grate entstehen. Die Grate lassen sich mit tragbarem Herstellungsaufwand nicht vollständig entfernen, da auch beim Ausreiben des rohrförmigen Körpers noch Gratreste an den Bohrungsaustrittsstellen verbleiben.
Die Grate kennen iich dem Einbau einer Hohischraube im Laufe der Zeit abbrechen, wodurch Netalispäne in das hydraulische System geraten, die schwere Betriebsstörungen verursachen können. Auch ist die Herstellung der Fenster durch Bohren und das nachfolgende notdUrftige Entfernen von Graten arbeitsaufwendig und daher teuer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hohlschraube der eingangs genannten Art eine solche Ausbildung der Fenster zu finden, daß einmal eine Verbilligung der Herstellung erreicht wird und zum anderen Grate an im Inneren des rohrförmigen Körpers liegenden Rändern des Fensters nicht entstehen.
Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene erfindungsgemäße Hohlschraube ist dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster durch Stanzen hergestellt ist und daß die Umfangswand des Fensters in ihrem dem Rohrinneren benachbarten Bereich durch eine Bruchfläche gebildet ist.
Die Herstellung der Fenster durch Stanzen ist ein wesentlich billigerer Arbeitsgang als das Herstellen von Bohrungen durch Zerspanen des Materials. Da der Umfangsrand des Fensters teilweise durch eine Bruchfläche gebildet ist, wird Jeglicher Grat im Inneren der Hohlschraube vermieden, so daß auch die Arbeitsgänge wegfallen, die beim, wie gesagt nur notdürftig möglichen, Entgraten bei der bekannten Herstellung anfallen.
Die erfindungsgemäße Hohlschraube hat auch den wesentlichen Gebrauchsvorteil, daß die Gefahr, daß Metallspäne in ein hydraulisches System gelangen können, von den Hohlschrauben nicht mehr ausgehen kann, weil diese keine restlichen Gratteile aufweisen, die sich im Laufe der Zeit von der Hohlschraube lösen könnten.
Die Hohlschraube besteht vorteilhafterweise aus einem zwar noch stanzfähigen, jedoch spröden Material, wie z.B. aus phosphorhaltigem und/oder schwefelhaltigem Stahl oder aus Hartmessing.
Durch die Verwendung eines relativ spröden Materials erreicht man einen besonders großen Bruchflächenanteil an der Umrandung des Fensters und damit die absolute Garantie, daß keine Grate entstehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fenster länglich ausgebildet, vorzugsweise mit einer Form, die sich dann ergibt, wenn das Loch mit einem durch zwei parallele Flächen abgeflachten Stempel mit im übrigen kreisförmigem Querschnitt hergestellt ist, wobei die lange Achse des Fensters parallel zu einer Mantellinie des rohrförmigen Körpers verläuft. Diese Fensterform hat gegenüber der bisher sich aus der Herstellung durch Bohren ergebenden Kreisform den Vorteil, daß bei einer gegebenen Breite des Loches in Umfangsrichtung gesehen ein größerer Durchflußquerschnitt erreicht wird, als mit einem kreisrunden Fenster. Vorzugsweise sind zwei einander gegenüberliegende Fenster mit länglicher Form vorgesehen; mit zwei solchen Fenstern läßt sich bequem ein Durchflußquerschnitt erreichen, wie er sonst mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilten kreisrunden Bohrungen erzielt wird. Dies ist für die Herstellung der Hohlschraube besonders günstig, weil die beiden Fenster gleichzeitig gestanzt werden können und so während des Stanzens etwa Kräftegleichgewicht an der Hohlschraube herrscht. Im Inneren des Hohlkörpers bleibt genügend Raum für das Herausallen des ausgestanzten Materialteiles.
Selbstverständlich sind auch andere Fensteranordnungen möglich.
So können z.B. auch drei über den Umfang verteilte Fenster vorgesehen werden. Es kann dann aber nötig werden, daß diese Fenster nacheinander hergestellt werden, weil bei einigen Größenverhältnissen der Innenraum im rohrförmigen Körper nicht genügend groß ist, um ein freies Herausfallen der ausgestanzten Materialteile zu gewährleisten, d.h. diese würden sich verklemmen. Auch aus diesem Grund ist die Anordnung mit zwei einander gegenüberliegenden Fenstern von besonderem Vorteil.
Der rohrförmige Körper kann im übrigen beliebig hergestellt sein. So kann das bisher übliche Herstellen durch Zerspanen ebenso angewendet werden wie die Herstellung durch Pressen. Die letztere Herstellung hat noch den besonderen Vorteil, daß sehr viel Material eingespart wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Hohlschraube der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster durch Stanzen hergestellt wird, wobei ein Stanzstempel von außen her in den rohrförmigen Körper eingepreßt wird und die Begrenzungsfläche des Fensters im äußeren Bereich als Schnittfläche und im inneren Bereich als Bruchfläche hergestellt wird. Dies läßt sich besonders dann gut erreichen, wenn ein stark hinterschnittener Stanzstempel verwendet wird, weil solche Stempel erfahrungsgemäß eine große Bruchfläche erzeugen.
Vorteilhafterweise wird das Stanzen ohne Schnittplatte ausgeführt. Dadurch erhält man besonders einfache Werkzeuge. Umfangreiche Herstellungsversuche haben gezeigt, daß ein befriedigendes Arbeiten ohne Schnittplatte möglich ist und der erwünschte teilweise Ausbruch des Materials mit Sicherheit erreicht wird.
Vorzugsweise wird der Stanzschnitt schnell ausgeführt, beispielsweise mit einer Stempelgeschwindigkeit von 0,90 bis 1,10 m/sec.
Durch das schnelle Stanzen läßt man dem Werkstoff sozusagen keine Zeit zum Fließen und garantiert dadurch weiterhin, daß eine möglichst geringe Deformation des rohrförmigen Körpers auftritt und die gewünschte Bruchfläche im Fenster entsteht.
Vorzugsweise werden zwei einander gegenüberliegende Fenster gleichzeitig gestanzt, was den schon weiter oben erwähnten Vorteil mit sich bringt, daß während des Stanzens Kräf-gleichgewicht am Werkstück besteht. Außerdem wird die Taktzeit sehr wesentlich herabgesetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hohlschraube dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 teils in Seitenansicht, teils im Schnitt eine erfindungsgemäße Hohlschraube in natürlicher Größe, Fig. 2 eine Endansicht entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1 und Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 stark vergrößerten Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1.
Die Hohlschraube hat einen insgesamt mit 1 bezeichneten rohrförmigen Körper mit einer zylindrischen Außenfläche 2 und einer hohlzylindrischen Innenfläche 3. An einem Teilbereich der Außenfläche 2 befindet sich ein Gewinde 4. Das in Fig. 1 rechts befindliche Ende 5 der Hohlschraube ist offen, während das links befindliche Ende durch einen Boden 6 abgeschlossen ist.
Der Boden 6 bildet zugleich den Kopf der Schraube, an dem sich ein Schlüsselsechskant 7 befindet.
Im Bereich zwischen dem Kopf 6 und dem Gewinde 4 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Fenster 8 und 8' vorgesehen.
Die Fenster haben eine längliche Form. Ihr Rand setzt sich aus zwei parallelen Geraden 9, 10 und zwei Kreisbogenstücken 11, 12 zusammen. Die Breite B der Fenster 8, 8' rechtwinklig zur Achse 13 der Schraube gemessen ist wesentlich kleiner als die Länge L in Richtung der Achse 13 gemessen.
Erfindungsgemäß sind die Fenster 8, 8' durch vorzugsweise gleichzeitiges Stanzen mit zwei Stempeln hergestellt worden. Beim Stanzen entstehen insgesamt mit 14 bezeichnete Berandungsflächen der Fenster 8, 8', die im äußeren Bereich, etwa im äußeren Drittel, als Schnittfläche 15 und im inneren Bereich, d.h. in den restlichen zwei Dritteln, als Bruchfläche 16 ausgebildet sind. An der Angriffsfläche des Stempels an der äußeren Fläche 2 entstehen in den Randbereichen der Fenster leichte Deformationen 17. Aufgrund der Tatsache, daß die Fensterberandungsfläche 14 im inneren Bereich aus einer Bruchfläche besteht, wird jeglicher Grat an der Innenkante 18 der Fenster vermieden. An den äußeren KanSn entsteht ja ohnehin kein Grat. Die Anwendung des Stanzverfahrens an sich und die Vermeidung von Graten bringt die eingangs geschilderten Vorteile.
Es sei hier noch einmal bemerkt, daß während des Stanzvorganges im Innenraum 20 der Hohlschraube vorzugsweise keine Schnittplatte angeordnet ist, d.h. die aus den Fensteröffnungen 8, 8' ausgestoßenen Materialteile werden frei in den Innenraum 20 gestoßen und fallen aus diesem selbsttätig aus, wenn, wie dies vorzugsweise der Fall sein soll, die Hohlschraube beim Stanzen der Fenster 8, 8' etwa senkrecht steht, wobei das Ende 3 nach unten weist.

Claims

Patent ansprüche :

Hohlschraube für den Anschluß von Strömungsmittelleitungen, mit einem vorzugsweise an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Körper, dessen Wand mindestens ein Fenster für den Durchfluß von Strömungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (8, 8') durch Stanzen hergestellt ist und daß die Umfangswand (14) des Fensters (8, 8') in ihrem dem Rohrinneren benachbarten Bereich durch eine Bruchfläche (16) gebildet ist.
2. Hohlschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus noch stanzfähigem, jedoch sprödem Material besteht, wie z.B. aus Stahl mit hohen Legierungsanteilen an Phosphor und/oder Schwefel oder aus Har-tmessing.
3. Hohlschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (8, 8') länglich ausgebildet ist, vorzugsweise mit einem durch zwei parallele Flächen abgeflachten Stempel mit im übrigen kreisförmigem Querschnitt hergestellt ist, wobei die lange Achse des Fensters (8, 8') parallel zu einer Mantellinie des rohrförmigen Körpers verläuft.
4. Hohlschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei einander gegenüberliegende Fenster (8, 8') aufweist.
5. Hohlschraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (1) durch Pressen hergestellt ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer Hohlschraube für den Anschluß von Strömungsmittelleitungen, mit einem vorzugsweise an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Körper, dessen Wand mindetens ein Fenster für den Durchfluß von Strömungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fenster (8, 8') durch Stanzen hergestellt wird, wobei ein Stanzstempel von außen her in den rohrförmigen Körper eingepreßt wird und die Begrenzungsfläche (14) des Fensters im äußeren Bereich als Schnittfläche (15) und im inneren Bereich als Bruchfläche (16) hergestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein stark hinterschnittener Stempel verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Schnittplatte gestanzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzschnitt schnell ausgeführt wird, beispielsweise Sit einer Stempelgeschwindigkeit von 0,9 bis 1,1 m/sec.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Fenster (8, 8') mit zwei Stanzstempeln gleichzeitig gestanzt werden, wobei die Hohlschraube vorzugsweise so angeordnet ist, daß ein offenes Ende (5) nach unten weist.