DE3301088C1 - Selbstschneidender Gewindeeinsatz - Google Patents

Description

• Durch das Vorsehen von mindestens fünf Schneidbohrungen ist es auch möglich, daß das Außengewinde einen zylindrischen Gewindegrund aufweist. Dies führt dazu, daß im Gegensatz zu einem voll ausgebildeten Außengewinde die Spanmenge verringert wird, wodurch wiederum die Eindrehgeschwindigkeit erhöht wird. Weist der Gewindeeinsatz ein Innengewinde auf, wird zusätzlich der Vorteil erreicht, daß die Wanddicke zwischen Innen- und Außengewinde erhöht wird.
• Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn zwischen dem Außengewinde und der Schneidbohrung bestimmte Relationen eingehalten werden. Die nachfolgend genannten Relationen gelten insbesondere bei Gewindeeinsätzen mit einem Innengewinde, bei denen das Außengewinde einen zylindrischen Gewindegrund aufweist. Der Außendurchmesser des Außengewindes soll etwa 3,5 mal größer sein als der Durchmesser jeder Schneidbohrung. Der zylindrische Gewindegrund des Außengewindes soll einen etwa 3,1 mal größeren Durchmesser aufweisen als die Schneidbohrungen. Der Außendurchmesser des Außengewindes sollte etwa 8 mal größer sein als die Steigung des Außengewindes.
• Der Durchmesser des zylindrischen Gewindegrunds des Außengewindes sollte etwa 1,25 mal größer sein als der Außendurchmesser des Innengewindes. Es hat sich auch als vorteilhaft gezeigt, wenn die Schneidbohrungen zur Hälfte sich im Bereich der Phase befinden, was bedeutet, daß die Achsen der Schneidbohrungen in Höhe des hinteren Endes der Phase verlaufen.
• Ein Ausführungsbeispiel in Form eines Gewindeeinsatzes mit einem Innengewinde wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Gewindeeinsatz; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie ll-ll in Fig. 1 und F i g. 3 einen Teilschnitt im Bereich einer Schneidbohrung.
• Der Gewindeeinsatz weist ein Innengewinde 1 und ein Außengewinde 2 auf. Zwischen den einzelnen Gewindegängen des Außengewindes 2 ist der Gewindegrund 3 zylindrisch ausgebildet. Am Einsatzende 4 ist eine Phase 5 vorgesehen, die am Einsatzende 4 bündig mit dem zylindrischen Gewindegrund 3 abschließt. Über den Umfang gleichmäßig verteilt sind fünf radiale Sackbohrungen 6 vorgesehen. Die in Eindrehrichtung 7 gesehenen hinteren Kanten 8 der Sackbohrungen 6 sind die Gewindeschneidkanten. Die Achsen 9 der Sackbohrungen 6 verlaufen in Höhe des hinteren Endes der Phase 5, so daß die Sackbohrungen 6 mit ihrer jeweiligen unteren Hälfte im Bereich der Phase 5 sich befinden. Die Steigung des Außengewindes ist mit T bezeichnet. Bei dem Innengewinde 1 handelt es sich um ein Normgewinde.
• Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel liegen folgende Verhältnisse vor: Das Innengewinde 1 ist ein Normgewinde M 12. Das Außengewinde 2 weist einen Außendurchmesser Da von 16 mm auf. Dessen Innendurchmesser Di, d. h. der Durchmesser des zylindrischen Gewindegrundes 3 beträgt 14,5 mm. Die Steigung T dieses Außengewindes 2 beträgt 1,8 mm. Der Durchmesser der Sackbohrungen 6 beträgt 5 mm.
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Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Selbstschneidender Gewindeeinsatz mit einem Außengewinde, mit einer Phase am Einsatzende sowie mit radialen, bis in den Bereich der Phase sich erstreckenden Schneidbohrungen, deren in Eindrehrichtung gesehen hintere Ränder Gewindeschneidkanten bilden, die beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes ein Innengewinde in eine glatte Aufnahmebohrung einschneiden, dadurch geke nnz e i c h n e t, daß die Schneidbohrungen (6) als Sackbohrungen ausgebildet sind und mindestens fünf Sackbohrungen gleichmäßig am Umfang verteilt vorgesehen sind.
2. 2. Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (2) mehrgängig ist.
3. 3. Gewindeeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (2) einen zylindrischen Gewindegrund (3) aufweist.
4. 4. Gewindeeinsatz näch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (Da) des Außengewindes (2) sich zum Durchmesser der Schneidbohrungen (6) etwa wie 3,5 :1 verhält.
5. 5. Gewindeeinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (Di) des Außengewindes (2) sich zum Durchmesser der Schneidbohrungen (6) etwa wie 3,1:1 verhält.
6. 6. Gewindeeinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (Di) des Außengewindes (2) sich zum Außendurchmesser eines Innengewindes (1) des Gewindeeinsatzes etwa wie 1,25 :1 verhält.
7. 7. Gewindeeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Schneidbohrungen (6) in Höhe des hinteren Endes der Phase (5) verlaufen.
8. 8. Gewindeeinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (Da) des Außengewindes (2) sich zu dessen Steigung (T) etwa wie 8 1 verhält.

   Die Erfindung betrifft einen selbstschneidenden Gewindeeinsatz mit einem Außengewinde, mit einer Phase am Einsatzende sowie mit radialen, bis in den Bereich der Phase sich erstreckenden Schneidbohrungen, deren in Eindrehrichtung gesehen hintere Ränder Gewindeschneidkanten bilden, die beim Eindrehen des Gewindeeinsatzes ein Innengewinde in eine glatte Aufnahmebohrung einschneiden.

   Derartige Einsätze werden zur Herstellung von hochbelastbaren Gewindeverbindungen in Materialien mit geringer Scherfestigkeit verwendet. Überlicherweise weisen diese Gewindeeinsätze ein Innengewinde auf.

   Sie sind mit drei Schneidbohrungen versehen, die am Umfang des Gewindeeinsatzes um 1200 versetzt zueinander angeordnet sind. Die in Eindrehrichtung gesehenen hinteren Ränder der drei Schneidbohrungen bilden Gewindeschneidkanten, die ein Innengewinde in eine glatte Aufnahmebohrung einschneiden. Hierbei entstehen Späne.

   Diese Gewindeeinsätze weisen eine Reihe von Nachteilen auf. Die beim Eindrehen entstehenden Späne können, wenn der Gewindeeinsatz ein Innenge- winde aufweist, in das Gerät fallen, das mit den Gewindeeinsätzen bestückt wird, wodurch dessen Funktionsfähigkeit gefährdet werden kann. Der Zeitaufwand -beim Eindrehen der Gewindeeinsätze ist relativ hoch, da die Gewindeschneidkanten relativ starke Späne aus der Aufnahmebohrung ausschneiden. Besteht die Wandung der Aufnahmebohrung aus einem relativ harten Werkstoff, dann ist oftmals festzustellen, daß die relativ großen Späne sich an den Wandungen der Schneidbohrungen abstützen und damit den weiteren Eindrehvorgang stark behindern oder sogar unmöglich machen.

   Es besteht die Aufgabe, den Gewindeeinsatz so auszubilden, daß einerseits die Eindrehgeschwindigkeit erhöht und andererseits die Gefahr beseitigt wird, daß Späne in das Gerät gelangen, das mit Gewindeeinsätzen bestückt wird.

   Bei einem Gewindeeinsatz der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

   Würden bei dem bekannten Gewindeeinsatz die drei Schneidbohrungen als Sackbohrungen ausgebildet, dann ist dies zur Lösung der Aufgabe nicht ausreichend.

   Praktische Versuche haben gezeigt, daß bei nur drei als Sackbohrungen ausgebildete Schneidbohrungen die Gefahr erhöht wird, daß sich die Späne in den Schneidbohrungen abstützen und den weiteren Eindrehvorgang blockieren. Obwohl das Volumen der Schneidbohrungen theoretisch ausreichen würde, die entstehenden Späne aufzunehmen, wenn die drei Schneidbohrungen als Sackbohrungen ausgebildet sind, zeigt sich insbesondere bei Aufnahmebohrungen, deren Wandungen aus einem relativ harten Werkstoff bestehen, daß das vorgenannte Volumen nicht ausreicht, da die sich bildenden Späne relativ unbiegsam und steif sind.

   Werden dagegen als Schneidbohrungen fünf Sackbohrungen vorgesehen, dann sind die von den Gewindeschneidkanten ausgeschnittenen Späne wesentlich dünner als bei drei Schneidbohrungen und daher biegsamer. Sie haben nicht mehr die Stabilität, sich in den Schneidbohrungen abzustützen und fügen sich in den Schneidbohrungen enger aneinander. Das Volumen der flinf Sackbohrungen ist in jedem Fall ausreichend, das gesamte Spanvolumen aufzunehmen.

   Da von jeder Schneidkante dünnere Späne aus der Aufnahmebohrung ausgeschnitten werden-als dies bei drei Schneidbohrungen der Fall ist, können die Einsätze auch wesentlich schneller und unter Anwendung eines geringeren Drehmoments in die Aufnahmebohrungen eingedreht werden, als wie dies bei drei Schneidbohrungen der Fall ist. Die Länge der Gewindeschneidkanten wird um etwa 66% vergrößert. Gleiches gilt für das Volumen der Schneidbohrungen welches als Spänestauraum dient.

   Infolge der Vergrößerung der Länge der Gewindeschneidkanten um rund 66% ist es möglich, anstelle des seitherigen eingängigen Außengewindes ein mehrgängiges Außengewinde, insbesondere ein zweigängiges vorzusehen.