Hintergrund der Erfindung
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Diese Anmeldung betrifft Verbesserungen an einer
gewindeschneidenden Schraube, und insbesondere eine neue und
verbesserte Schraubenprofilkonstruktion für ein
gewindeschneidendes Befestigungselement. Das neue, erfindungsgemäße
Gewindeprofil ist derart ausgebildet, daß die Belastung des montierten
Gewindebefestigungselements und der im Eingriff befindlichen
Gewinde verbessert wird, die durch dessen Einschrauben in ein
Werkstück gebildet werden, um die Belastung, die die
resultierende Anordnung entwickeln kann, gegenüber derjenigen zu
verbessern, die andere bekannte Gewindeformen erzeugen.
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Allgemein gesagt, sind die meisten bolzenförmigen
Gewindebefestigungselemente, die verwendet werden, um eine Verbindung in
vergleichsweise weichem Material herzustellen,
selbstschneidender oder gewindeformender Art. Solche Befestigungselemente
werden zum Beispiel in biegsamen Plastikwerkstoffen oder in
leichten Legierungswerkstoffen oder Muttern verwendet. Diese
Befestigungselemente nutzen das Prinzip der plastischen
Deformation von Werkstoffen, um in der Mutterverankerung oder dem
aufnehmenden Vorbohrloch des Werkstücks ein Gewinde zu
erzeugen, das mit dem Gewinde des bolzenförmigen
Befestigungselements im Eingriff steht. Allgemein gesagt, sind die in
diesen Anwendungen verwendeten Gewindeausführungen
Sägengewindearten, und derart konstruiert, ein günstiges Verhältnis
zwischen dem Schneiddrehmoment und dem Abtragsdrehmoment zu
gewähren. Auch von Interesse, insbesondere in den biegsamen
Plastikwerkstoffen oder leichten Legierungswerkstoffen, sind
die Ringspannung oder die im allgemeinen radial gerichteten
Zugkräfte, die im Werkstoff durch die Bildung des Gewindes
infolge des Eindrehens eines selbstgewindeschneidenden oder
gewindeformenden Befestigungselements in den Werkstoff
hervorgerufen werden.
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Solche biegsamen Werkstoffe haben nicht die
Kaltfließeigenschaften von harten Werkstoffen, wie z.B. Stahl, und sind in
der Tat kerbempfindlich. Mit kerbempfindlich ist die
Spannungskonzentration gemeint, die in einem Werkstück um Einschnitte
oder andere Diskontinuitäten herum auftritt, wenn Zug- oder
Dehnungskräfte am Werkstoff angreifen. Kunststoffe sind in
dieser Hinsicht sehr verschieden, einige sind äußerst biegsam
und andere sehr spröde und daher kerbempfindlicher. In jedem
Fall neigen hohe, während des Eindrehens eines
selbstgewindeschneidenden oder gewindeformenden Befestigungselements
angewandte Spannungskonzentrationen dazu, eine Rißbildung beim
Mutterkörper oder dem Auge herbeizuführen, die der Wirksamkeit
der verbundenen Endanordnung schaden kann.
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Der Begriff "Auge" bezieht sich, wie er hier gebraucht ist, auf
die allgemeine Praxis, in Kunststoff oder anderen leichten oder
biegsamen Werkstoffen eine Prägung oder einen Vorsprung im
Werkstoff um den Bereich zu bilden, in dem ein Vorbohrloch zu
bilden ist. Gewisse Normen bestimmen die Augenwanddicke in
bezug zur Größe des Vorbohrloches und/oder des Nenndurchmessers
des darin zu montierenden Befestigungselements. Daher wird viel
der sogenannten, am Werkstoff angewandten Ringspannung auf
diese Weise in der Augenwandung definiert. Jede Beschädigung
oder Rißbildung der Augenwandung wird natürlich die Wirksamkeit
der fertigen Anordnung beeinträchtigen. Letztlich ist es
wünschenswert, in solchen Montagen die fertigverbundene Anordnung
selbst unter äußeren Kräften, welche möglicherweise auf die
verbundene Struktur einwirken, in einem Gleichgewichtszustand
zu halten, so daß sich das Befestigungselement und das
Werkstück im Betrieb infolge daran angewandter, äußerer Kräften
nicht lösen.
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Die FR-A-1204709 offenbart ein Gewindebefestigungselement, das
eine teilweise kreisbogenförmig ausgebildete Vorderflanke
enthält, die eine glatte Verbindung zwischen dem Gewinde und dem
Schaft des Befestigungselements ermöglicht. Die EP-A-0212638
offenbart ebenfalls ein Gewindebefestigungselement, wobei der
Schaft des Befestigungselements eine Ausnehmung zwischen den
Gewinden enthält, die eine gebogene Vorderflanke darstellt.
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Es ist demgemäß ein Hauptziel dieser Erfindung, ein
Gewindebefestigungselement bereitzustellen, das eine neue und
verbesserte Gewindeprofilgeometrie aufweist, welche die
Leistungsfähigkeit des Befestigungselements gegenüber derjenigen von
vorhandenen Gewindegeometrien vergrößert, wenn dieses mit einer
Mutter oder einem Werkstück montiert wird.
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Ein spezielleres Ziel ist es, ein Gewindeprofil zur Verfügung
zu stellen, das der Mutter oder dem Werkstück während des
Eindrehens des Befestigungselements eine Ausgleichsbelastung
auferlegt; dieser Ausgleich wird darauf abzielen, die Richtung der
Teilkräfte zu verändern, die die Last hervorrufen und ein
Materialfließen des Werkstückmaterial in eine Richtung
herbeiführen, welche die Ringspannung reduziert und den
Oberflächenkontakt des Bestigungselements und des Werkstücks in Bereichen
erhöht, wo dieser Kontakt zur Festigkeit der Mutter gegenüber
einem Gewindeabtragsfehler beiträgt und die Fähigkeit
vergrößert, axialen Zuglasten zu widerstehen.
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Erfindungsgemäß wird ein gewindeschneidendes
Befestigungselement bereitgestellt, bei dem während des Drehens in bezug
auf ein Werkstück eine Kräftepaarkombination und ein
resultierendes Moment dieser Kräftepaare definiert wird, um ein
Materialfließen des Werkstückmaterials um das Gewinde des
Befestigungselements herum zu entwickeln, um damit einen
Flankenkontakt zwischen den Gewinden des Befestigungselements und den
in Werkstück gebildeten Gewinden für eine verbesserte Belastung
zu gewähren; dieses Befestigungselement umfaßt: einen
Gewindekörperabschnitt, das eine Achse definiert, ein Gewinde und
einen Schraubenkopfabschnitt, wobei der Gewindekörperabschnitt
ein Gewindeprofil einschließt, das im axialen Querschnitt
mehrere Zonen aufweist, mit einer ersten Zone, die in bezug auf
die Vorschubrichtung des Befestigungselements in das Werkstück
eine hintere Gewindeflanke umfaßt, welche einen ersten Winkel
bezüglich der Achse des Körperabschnitts definiert, und mit
einer zweiten Zone, die eine kreisbogenförmige, vordere
Gewindeflanke umfaßt, welche einen vorgegebenen Krümmungsradius
definiert, derart, daß während des Gewindefließens das Material
des Werkstücks im allgemeinen radial innerlich und äußerlich
für einen verbesserten Oberflächenkontakt gegen die hintere,
gewinkelte Flanke in bezug auf die Vorschubrichtung des
Befestigungselements bezüglich des Werkstücks zum Fließen
gebracht wird, um dadurch eine hohe Reibung zwischen den im
Eingriff stehenden Gewinden des Werkstücks und der hinteren Flanke
zu erreichen, und um die Neigung des Befestigungselements und
des Werkstücks, sich unter angewandten äußeren Kräften im
Betrieb zu lösen, zu vermindern, und um ein verbessertes
Verhältnis des Schneiddrehmoments gegenüber dem Abtragsdrehmoment zu
gewähren, und um die Ringspannung im Werkstückmaterial zu
vermindern, und mit einer dritten Zone, die einen Spitzenabschnitt
des Gewindes umfaßt, in dem eine vordere Flanke des
Spitzenabschnitts einen zweiten Winkel bezüglich der Achse des
Körperabschnitts definiert und die kreisbogenförmige, vordere
Gewindeflanke den Spitzenabschnitt längs eines vorgegebenen
Abstandes bezüglich der Gesamtgewindetiefe des
Befestigungselements schneidet, wobei der Krümmungsradius der
kreisbogenförmigen, vorderen Gewindeflanke im wesentlichen in der Größe
von 0,27 bis im wesentlichen in der Größe von 0,22 des
Menndurchmessers des Befestigungselements ausgebildet ist.
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die neu erscheinen,
sind ausführlich in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt.
Der Aufbau und die Funktionsweise der Erfindung können zusammen
mit deren weiteren Zielen und Vorteilen am besten unter
Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen gleiche
Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
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Fig. 1 eine vergrößerte schematische Seitenansicht eines
erfindungsgemäßen Befestigungselements ist;
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Fig. 2 eine schematische Darstellung von erfindungsgemäßen
Gewindeprofilabschnitten ist;
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Fig. 3 eine schematische Darstellung von Kraftvektoren in
Verbindung mit herkömmlichen Gewindeprofilwinkeln ist;
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Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Gewindeprofils wie
in Fig. 3 ist, die in ein Werkstück eingreift;
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Fig. 5 eine schematische Darstellung von Vektorkräften ist,
welche ein Material fließen beim Gewindeschneiden mit dem in den
Figuren 3 und 4 gezeigten Gewinde herbeiführen;
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Fig. 6 eine schematische Darstellung der Verhältnisse ist, die
in dem Werkstück gefunden wurden, dessen Gewinde durch das
Befestigungselement der Figuren 3-5 geformt wurde;
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Fig. 7 ein Vektorkraftdiagramm ist, das anhand der
erfindungsgemäßen asymmetrischen Gewindespitzengeometrie entwickelt ist;
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Fig. 8 eine graphische Darstellung von Augenabmessungen ist, um
radiale, durch das Selbstschneiden hervorgerufene Belastungen
aufzunehmen;
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Fig. 9 eine graphische Darstellung von Vektorkräften ist,
welche von dem konkaven Gewindeprofilabschnitt der
erfindungsgemäßen Geometrie herbeigeführt sind;
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Fig. 10 eine graphische Darstellung einer durch das
erfindungsgemäße Gewindeprofil erzeugten Materialbewegung des Werkstückes
ist; und
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Fig. 11 eine schematische Zeichnung eines komplettierten
Zusammenbaus unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Befestigungselements ist.
Detaillierte Beschreibung des abgebildeten Ausführungsbeispiels
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Es wird nun auf Fig. 1 der Zeichnungen Bezug genommen, dort ist
ein erfindungsgemäßes, selbstschneidendes
Gewindebefestigungselement bzw. eine Schraube gezeigt, die einen Kopf 10 und einen
Schaft oder Körperabschnitt 11 aufweist.
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Der Kopf 10 kann beliebiger Art sein und einen Kreuzschlitz 12
oder eine kreuzförmige Ausnehmung haben, oder mit einer von
einem Schraubenschlüssel umschließbaren Außenform versehen
sein, oder jedes andere System enthalten, das die Übertragung
einer Drehbewegung auf die Schraube durch ein Schrauben-
Anziehsystem ermöglicht.
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Der dargestellte Schaft 11 ist im allgemeinen, obwohl die
Erfindung nicht darauf beschränkt ist, eine zylindrische
Querschnittsform und hat einen konisch spitz zulaufenden,
eindringenden Endabschnitt 14, welcher mit einer Länge 13 dargestellt
ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen konisch
zulaufenden Eintritts-Stirnabschnitt beschränkt und kann, falls
gewünscht, einen Eintritts-Stirnabschnitt in der Form einer
Bohrspitze bekannter Form enthalten, oder jede andere
gewünschte Art einer Eintritts-Stirnform.
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Der Schaft 11 weist ein nichtsymmetrisches Gewinde 15 auf, das
über die ganze Länge des Schaftes 11 ausgebildet ist, doch kann
sich das Gewinde, falls gewünscht, nur über einen Abschnitt des
Schaftes erstrecken. Das Gewinde 15 ist auf einer
Schraubenlinienform um den zylindrischen Kerndurchmesser 16 herum
gebildet. Die Größe des Schraubenlinien-Winkels oder Spiralwinkels
20 ist durch die unmittelbaren Verhältnisse zwischen dem
Schraubenaußendurchmesser 17 und der Tiefe 19 des Gewindes in
Verbindung mit der Schraubensteigung oder Führung 18
vorgegeben.
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Das in Fig. 1 gezeigte Befestigungselement ist mit einem
eingängigen Gewinde dargestellt, welches um den Kerndurchmesser 16
ausgebildet ist, doch wird die vorliegende Erfindung in
gleicher Weise bei einem Befestigungselement mit einem um den
zylindrischen Kerndurchmesser 16 entwickelten, zweigängigen
Spiralgewindeprofil anzuwenden sein. Im Falle eines um den
Kerndurchmesser 16 entwickelten, zweigängigen
Spiralgewindeprofils, ist die Größe des Schraubenlinien- oder Spiralwinkels
20 durch die unmittelbaren Verhältnisse zwischen dem
Schraubenaußendurchmesser 17, der Gewindetiefe 19 und der Gewindeführung
21, welche dem zweifachen Wert der Schraubensteigung 18
entspricht, vorgegeben.
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Es wird nun auf Fig. 2 der Zeichnungen Bezug genommen, dort ist
eine vergrößerte Querschnittszeichnung der für die
erfindungsgemäße Gewindeprofilgeometrie entwickelten Proportionen
gezeigt. Die Gewindeprofiltiefe 19 und die Gewindesteigung oder
-führung 18 sind diejenigen, wie sie zuvor in bezug auf Fig.1,
die den Schraubenaußendurchmesser zeigt, erörtert sind.
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Es wird bevorzugt, daß der Gewindedurchmesser 17 innerhalb
eines Gesamtbereiches der Schraubengrößen zwischen 1,4 mm und
10 mm Durchmesser fällt. Aus praktischen Erwägungen sollte jede
Schraube eine Abmessung haben, die nominell einer unmittelbar
verwandten, genormten metrischen oder englischen (Zoll-Größe)
selbstschneidenden Schraube der Sägengewindeart gleicht. Die
Erfindung ist jedoch sowohl im Hinblick auf den Durchmesser als
auch auf die Nenngröße nicht beschränkt. Die
Gewindeprofilgeometrie der vorliegenden Erfindung ist wie folgt:
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Die hintere Flanke 29 des Schraubengewindeprofils, (die am
weitesten von dem Schraubeneintrittspunkt auf jedem
Querschnittsprofil entfernt ist) ist in bezug auf den Durchmesser (der
Durchmesser liegt 90º zu der Achse A des zylindrischen Kerns)
des zylindrischen Kerns der Schraube oder Befestigungselements
abgewinkelt, wie als αº gezeigt ist. Die bevorzugte Größe
dieses Winkels beträgt 15º (105º in bezug auf die Achse A),
gleichwohl kann er innerhalb des Bereichs van 10º bis 15º
liegen (100º bis 105º in bezug auf die Achse A). Eine Spitze 30
der Führungsflanke 31 des Schraubengewindeprofils ist in bezug
auf den Kerndurchmesser abgewinkelt, wie als βº gezeigt ist;
der bevorzugte Winkel βº beträgt 20º, gleichwohl kann er
innerhalb des Bereichs von 17º bis 25º liegen. Die Größe des Radius
des gekrümmten Abschnitts 31a der Führungsflanke beträgt
vorzugsweise das 0,22-fache des Schraubennenndurchmessers oder der
Größe 17, kann jedoch innerhalb des Bereichs des 0,22 - 0, 30-
fachen der Nennschraubengröße liegen.
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Die Höhe 34 der abgewinkelten Gewindespitze 30, unterhalb des
Schraubenaußendurchmessers 17, hat vorzugsweise einen Wert, der
25% der Gewindeprofiltiefe 19 beträgt, obwohl die Höhe der
Spitze bis zum Schnittpunkt 23 innerhalb des Bereichs von 23%
der Gewindetiefe 19 bis 27% der Gewindetiefe 19 liegen kann.
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Die Überschneidung des kreisbogenförmigen Gewindeprofils 31 und
des zylindrischen Schraubenkerns 16, die bei 32 auftritt,
erzeugt nicht einen Zustand, in dem die Oberfläche 33 des Kerns
tangential zum Radius 22 verläuft. Ein Abschnitt der
Kernoberfläche 33 wird stets sehnenartig zum Radius 22 ausgebildet
sein, wie dies in Fig. 2 in gebrochener Linie gezeigt ist.
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Die nachfolgenden Größenverhältnisse beziehen sich auf das
bevorzugte Ausführungsbeispiel und beschränken die Erfindung in
keiner Weise. Der Gewindeprofilkamm 25 kann flach oder, wie bei
26 gezeigt, gerundet ausgebildet sein. Die "Fettheit" des
Gewindeprofils, an der Spitze mit 25 bezeichnet, wobei die
Flanken 29 und 30 zu einem Dreieck projiziert werden, dessen Spitze
bei 35 liegt, sollte einen tatsächlichen Wert von 0,1 mm für
Schrauben-Nenngrößen von 1,4 mm bis 5 mm nicht übersteigen, und
sollte für Schraubengrößen von 6 mm bis 10 mm nicht 0,20 mm
übersteigen, bzw. die äquivalenten englichen Zollgrößen der
Schraube.
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An den Schnittpunkt der Gewindeprofilflanke 29 mit dem
zylindrischen Schraubenkerndurchmesser 16 kann ein zugelassener
Hohlkehlenradius 27 vorhanden sein. Der maximal erlaubte Radius
sollte der sein, welcher sicherstellt, daß die Höhe 28 des
Schnittpunktes nicht das 0,2-fache der Gesamtgewindetiefe 19
übersteigt.
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Die axiale Steigung 18 der spiralförmigen Schraube sollte
vorzugsweise gleich dem 0,45-fachen des Schraubennenndurchmessers
sein, kann aber innerhalb des Bereichs des 0,4 bis 0,6-fachen
der Nennschraubengröße liegen.
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Die obenbeschriebene, erfindungsgemäße Gewindeprofilgeometrie
schafft verbesserte Leistungsbedingungen durch Erzeugen eines
Materialfließens der Mutter oder anderer
Werkstück-Verankerungsmaterialien. Dieses Materialfließens wird durch die
erfinderische Art der obenbeschriebenen Geometrie erzeugt, um
Kräftereaktionen und Momente der Kräfte zu entwickeln. Diese
Kräfte werden in einer Weise erzeugt, welche während der
selbstschneidenden Arbeit ein Material fließen der Mutter
hervorruft, um einen ineinander eingreifenden Gewindekontakt zu
erzeugen, der eine höhere Verbindungsmontageleistung gewährt,
als andere bekannte Gewindeprofilformen erzeugen würden, wie
z.B. solche, die im wesentlichen aus einer Dreiecksform
bestehen und Geometrien aufweisen, die symmetrisch zu einer
imaginären Linie sind, welche senkrecht zur Schraubenachse
verläuft.
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Die Entwicklung von gewindeschneidenden Befestigungselementen
zur Verwendung in einem Verankerungsmaterial, das aus einem
synthetischen, biegsamen Kunststoffmaterial oder einem anderen
Werkstoff besteht, in denen selbstschneidende
Sägengewindeschrauben verwendet werden, wurde für eine Anzahl von Jahren
betrieben.
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Die grundlegenden Analysen, die für eine innovative
Gewindeprofilkonstruktion vorgestellt wurden, haben sich im
allgemeinen auf Veränderungen der Gewindeprofilwinkel und der axialen
Schraubensteigung oder der Führung bezogen, welche anhand von
Kräftediagrammen zeigten, daß die Erzeugnisse verbesserte
axiale Lastaufnahmeeigenschaften haben und die Verhältnisse
bezüglich der eingeleiteten, hohen Ring- oder Radialspannungen
verbessern, welche in der Mutter oder dem Werkstück oder
Verankerungsmaterial während der Gewindeherstellung entfaltet
werden.
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Eine dieser Analysen, die in Fig. 3 dargestellt ist, zeigt
anhand eines Vektordiagramms und von Materialzonen-Verschiebungs-
Formeln, unter Anwendung einer zweidimensionalen Analyse, daß
Vorteile auftreten, und zwar sowohl in der Größe der Kräfte Fa2
und Fr2 gegenüber Fa1 und Fr1, falls der Gewindeflankenwinkel
von der ursrünglichen Untersuchungsgröße von insgesamt 60º auf
die verbesserte Größe von 30º reduziert wird, als auch
dahingehend, daß das notwendige Drehmoment zur Bildung eines
gegenüberliegenden Gewindes durch diese Praxis, unter Annahme
gleicher Zonenverschiebungen, von den ursprünglich insgesamt
60º auf insgesamt 30º reduziert werden kann.
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Es kann gezeigt werden, daß unter der Bedingung gleicher
Zonenverschiebung (A1 = A2) und bei Verringerung des Gewindewinkels
von 60º auf 30º eine Erhöhung der Eingriffslänge der
gegenüberliegenden Gewindeflanken geschaffen wird (g2 ist größer als
g1). Die Analyse betrifft die entwickelten inneren Kräfte und
diejenigen, die angewandt werden müssen, um die Schraube in
eine Mutterverankerung aus synthetischem, biegsamen
Kunststoffmaterial einzuführen. Diese grundlegende Analyse kann unter der
Prämisse, daß alle Faktoren übereinstimmen, eine nützlicher
Indikator der jeweiligen Besonderheiten sein, die durch eine
Veränderung der Gewindeflankenwinkel von symmetrischen
Gewindeformen, welche im wesentlichen eine dreieckige
Querschnittsgeometrie haben, entwickelt werden können.
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Während die vorstehende Analyse als Indikator nützlich ist,
berücksichtigt sie andererseits aber nicht die Kräfte, welche in
dem Werkstoff der Verankerung während der gewindeschneidenden
Bewegung hervorgerufen werden, und nicht die Richtung der
Werkstoffbewegung, um den erwünschten Besitz gegenüberliegender
Außen- und Innengewinde zu schaffen, die nach den
Gewindeprinzipien für selbstgeschnittene Muttern hergestellt sind.
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Das grundlegende Prinzip, das in der Entwicklung dieses
Konzeptes für selbstschneidende Gewinde angewandt wird, ist in Fig. 4
dargestellt. Eine Mutter oder ein anderes Werkstückelement 36
ist mit einem glatten Bohrloch versehen, das den Durchmesser 37
hat. Eine Schraube wird in dieses glatte Bohrloch durch
rotierende Mittel eingeführt und erzeugt auf diese Weise eine
Verschiebung des Werkstoffvolumens an der Verankerung. Der
Werkstoff wird, wie durch den Pfeil 39 angezeigt, in einer
radialen, nach innen weisenden Richtung, und, wie durch den Pfeil 40
angezeigt, durch eine axiale Verschiebung solange verschoben,
bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, in den das durch
das Gewindeprofil A verschobene Volumen gleich dem im
Mutterelement 36 erzeugten Volumen B ist. Dies erhöht den radialen
Gewindeeingriff der verbundenen Teile, wobei der kleinere,
effektive Gewindedurchmesser 38 des Werkstücks unter denjenigen
des ursprünglichen, glatten Bohrlochdurchmessers 37 reduziert
wird.
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Dieses Konzept und die theoretischen Annährungen, die
unternommen wurden, um es durch eine mit gleicher
Volumenverschiebung rechnenden Analyse zu entwickeln, berücksichtigen nicht
die inneren Kräfte, die erzeugt und benötigt werden, um das
Materialfließen in den durch die Pfeile 39 und 40 angezeigten
Richtungen herbeizuführen.
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Fig. 5 stellt eine Erweiterung der Vektordiagrammanalyse der
Fig. 3 dar. Für ein symmetrisches Gewindeprofil mit im
wesentlichen dreieckiger Geometrie entwickeln die Teilkräfte Fr1 und
Fa1 eine resultiernde, vektorielle Kraft R1. In gleicher Weise
entwickeln die Teilkräfte Fr2 und Fa2 eine resultierende,
vektorielle Kraft R2, mit
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R1 = R2
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Fa1 = Fa2
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Fr1 = Fr2.
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Die resultierenden Kräfte R1 und R2 werden umgekehrt eine
resultierende vektorielle Kraft F4 infolge ihrer wechselseitigen
Reaktionen am Punkt 45 erzeugen. Die Größe der in dem System
entwickelten Kräfte betrifft unmittelbar das verschobene
Materialvolumen und die Stärke, oder das Steifigkeitsmodul, des
Verankerungsmaterials.
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Die entwickelten Kräfte werden einen höchsten Wert am Punkt 42
für die Kräfte Fa1 und Fr1 und am Punkt 43 für die Kräfte Fa2
und Fr2 haben, und werden in tatsächliche Werte reduziert, da
die Kräfte einer Gegenreaktionswirkung von der Stärke des
Mutterverankerungsmaterials unterworfen sind. Fa1 wird somit
von einem Maximum am Punkt 42 auf ein Minimum am Punkt 46
reduziert, und Fa2 wird von einem Maximum am Punkt 43 auf ein
Minimum am Punkt 47 reduziert. Diese Kräfteverringerung wird
einer linearen Regression folgen, wobei Konstruktionsmaßnahmen
sicherzustellen haben, daß eine Nullast, oder eine Last nahe
Null, an den Punkten 46 und 47 herrschen wird, und daß der
Augendurchmesser 44 groß genug ist, um dieses Erfordernis in
bezug auf die Schraubengröße und die Energie, die bei der
Ausbildung des Muttergewindes aufgenommen werden muß, zu
erfüllen.
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Mit der Annahme, daß die in das Verankerungsmaterial
eingeleiteten Kräfte innerhalb der physischen Struktur der Bestandteile
aufgenommen werden müssen, folgt, daß Gegenkräfte vorhanden
sein werden, die Reaktionen auf die per Vektordiagrammanalyse
entwickelten resultierenden Kräfte entwickeln. Diese
Kräftereaktionen sind es, die dem Mutterelementmaterial ermöglichen,
innerlich zu fließen und einen erhöhten Eingriff der
gegenüberliegenden
Gewindeflanken zu schaffen, wobei Konzepte zur
Gewindebildung genutzt werden.
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Mit abnehmenden Reaktionswerten auf die Kräfte Fa1 und Fr1,
nimmt auch die resultierende Kraft R1 im Wert ab, wobei eine
kombinierte Verringerung in den zum Einleiten der
Muttermaterialbewegung verfügbaren Kräften in einer nach innen
zeigenden Richtung festzustellen ist. Dem wird teilweise durch
den zunehmenden Einfluß entgegengewirkt, den die Reaktion auf
die resultierende Kraft R4 auf das zusammengesetzte System hat.
Der kombinierte Einfluß dieser wechselnden Belastungen hat eine
Muttergewindekern-Konfiguration herzustellen, die der in Fig. 6
angezeigten Art entspricht, wo für ein Vorbohrloch 37, wie in
bezug auf Fig. 4 definiert, die Volumenverschiebung A gleich
der Volumenverschiebung B ist.
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Allerdings wird eine Lücke 48 in dem Muttergewindeelement
erzeugt, die dessen Fähigkeit, der negativen Wirkung von axialen,
auf die verbundene Anordnung einwirkenden Rückzugkräften zu
widerstehen, unter diejenige reduziert, welche in dem
entwickelten theoretischen Gewindeprofil aufgezeigt ist und Fig. 4
betrifft. Die Bildung solcher Lücken 48 wurde deutlich
sichtbar, wenn Befestigungselemente des Sägengewindetyps mit
symmetrischer, dreieckiger Gewindeprofilgeometrie zur Herstellung
eines eingreifenden Gewindes in dem gewindelosen
Mutterverankerungsmaterial verwendet wurden. Dies ist besonders dort
wahrnehmbar, wo das Mutterverankerungsmaterial aus einer
synthetischen, biegsamen Kunststoffart besteht.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Technologie der
Gewindeherstellung in einer Weise weiter zu entwickeln, welche
die Gewindeprofilgeometrie mit der Kräfteerzeugung innerhalb
des Mutterelements während der Gewindeherstellung und den
Resultierenden dieser Kräfte in Verbindung bringt, derart, daß
ein Materialfließen des Mutterelements in einer Weise und
Richtung erzeugt wird, welche die Funktion der Montageeinheit über
diejenige erhöht und verbessert, die für symmetrisch und im
wesentlichen dreieckig ausgebildete Gewindprogilgeometrien
beobachtet und verzeichnet wurde.
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Die bevorzugte Gewindeprofilgeometrie ist die, welche oben
unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
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ES folgen nun Beschreibungen des Verfahrens, durch welches das
erfinderische Wesen der erfindungsgemäßen Gewindeprofilform
verbesserte Ergebnisse hervorbringt, wenn es zur Entwicklung
einer im Eingriff stehenden Mutter- oder anderen Werkstück-
Schraubenanordnung verwendet wird, wo die Basismutter oder das
Verankerungsmaterial ein synthetischer, biegsamer
Kunststoffwerkstoff ist. Es wird jedoch zu verstehen sein, daß die
erfindungsgenäße Schraube auch mit guter Wirkung in allen anderen
Werkstoffen verwendet werden kann, in denen selbstschneidende
Sägengewindeschrauben angewandt werden können.
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Es wird auf Fig. 7 Bezug genommen, dort ist eine teilweise
Querschnittsvergrößerung des erfindungsgemäßen Spitzenprofils
und der benachbarten, axialen Gewindeprofile gezeigt. Die
Gewindespitze hat eine asymmetrische Geometrie, wobei der
Winkel β größer als der Winkel α ist. Die jeweiligen Maße
dieser Winkel stimmen mit den überein, die oben beschrieben
sind.
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Es ist ein glattes Bohrloch 37 angedeutet, das in einer Mutter
oder einem anderen Werkstück vorgesehen wurde, und in das die
erfindungsgemäße Schraube einzusetzen ist, um durch einen
selbstschneidenden Vorgang einen im Eingriff stehenden Mutter-
Schrauben-Gewinde-Zustand zu schaffen. Das verschobene
Werkstoffvolumen kann so sein, daß die Volumenverschiebung D gleich
der Volumenverschiebung E ist, und daß die Gesamtsumme der
Volumina D und E gleich A ist. Solche Verschiebungen werden im
Mutterelement ein Material fließen mit entsprechenden Ausmaßen
in einer wahrnehmbaren Richtung herbeiführen, welche derjenigen
angenähert ist, die durch die Pfeile 49 bzw. 50 gezeigt ist.
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Mit im wesentlichen gleichen Volumenverschiebungen D un E
folgt, daß die innerhalb und an dem Mutterelementmaterial
ausgeübten Kräfte durch eine Vektordiagrammanalyse entwickelt
werden können, und daß die angewandten Kräfte, die, wie durch
R1 und R2 angezeigt, zwar im wesentlichen gleich große
resultierende Käfte haben, jedoch wechselnde Teilkräfte Fa1, Fr1 und
Fa2, Fr2 aufweisen werden, deren Unterschiede unmittelbar die
unterschiedlichen Proportionen der Gewindekammspitzengeometrie
betreffen. Die Position, von der diese Kräfte in
Übereinstimmung mit den Konzepten der Vektordiagrammanalyse entwickelt
werden, wird unmittelbar die Schwerpunkte der Bereiche D und E
und das Gewindeflankenprofil 29 und 31 betreffen, derart, daß
die Kräftediagramme sich auf die Punkte 54 und 55 beziehen. Auf
Grund des Wesens der obenbeschriebenen
Gewindekammspitzengeometrie wird zwischen den Punkten 54 und 55 ein relativer
Höhenunterschied existieren, derart, daß der Punkt 55 radial
auswärts von der Position des Punktes 54 liegt.
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Als ein unmittelbares Ergebnis der erfindungsgenäßen
Gewindespitzengeometrie ist zu sehen, daß die nachstehenden
Verhältnisse herrschen:
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Die resultierenden Kräfte R1 und R2 sind im wesentlichen gleich
groß.
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Die jeweiligen Unterschiede der als α und β bezeichneten
Flankenwinkel führen zu entsprechend gerichteten Anderungen
dieser Kräfte.
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Die radiale Teilkraft Fr2 ist durch die unmittelbaren
Verhältnisse zwischen dem Tangens des Winkels α und dem Tangens des
Winkels β unter diejenige von Fr1 reduziert.
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Die Größe der abweichenden Werte von Fr1 und Fr2 liegt im
Bereich von 3% in bezug auf die erfindungsgemäße
Gewindegeometrie. Für praktische Betrachtungen und für die
entsprechenden
Stufen zusätzlicher Ringspannungen, die in das Auge
oder das Mutterelement eingeleitet werden können, wird dieser
kleine Unterschied als geringbedeutend erachtet.
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Die axialen Teilkräfte Fa2 und Fa1 sind noch einmal unmittelbar
in der Größe auf die abweichenden Werte des Tangens des
Winkels α bzw. des Winkels β bezogen.
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Unter Bedingungen eingeleiteter Kräfte, die gemäß der
vorliegenden Erfindung auf das Auge oder das
Mutterverankerungsmaterial einwirken, und der jeweiligen Größen und Richtungen
der Kräfte und resultierenden Kräfte, die angewandt werden, um
innerhalb der Struktur einen Gleichgewichtszustand zu
erreichen, werden weitere eingeleitete Kräftepaare und
resultierende Kräfte von den Momenten dieser Paare entwickelt,
welche auf die Materialbewegung des Mutterverankerungsmaterials
während der Bildung des gegenüberliegenden Muttergewindes
einwirken. Die Momente der Kräfte, die als Folge der eingeleiteten
Kräftepaare entwickelt werden, sind mit MR1 und MR2 in bezug
auf R1 und R2 und mit MFa1 und MFa2 in bezug auf Fa1 und Fa2
bezeichnet.
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Die resultierenden Wirkungen der Momente der Kräfte MR1 und
MFa1 haben die größte Wirkung auf die Erzeugung des
Materialfließens der Mutterverankerung, das in einer Richtung gefördert
wird, um entlang der Flanke des Gewindeprofils 29
stattzufinden, derart, daß ein verbesserter, gegenüberliegender
Gewindekontakt und die entsprechenden, unmittelbaren Erfordernisse für
eine verbesserte, verbundene Montageleistung in dem Kontakt
oder dem Mutter- und Schraubengewinde erreicht werden.
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Wenn MR1 und MR2 ebenso wie MFa1 und MFa2 gleich sind, würde
folgen, daß die jeweiligen Wirkungen dieser Kräfte sich
aufheben würden, sofern gleiche Beschränkungen dieser Kräfte
nachweisbar sein sollten. Aus praktischen Erwägungen und in
Übereinstimmung mit den Schneideprinzipien, wie sie bei der
Bildung des gegenüberliegenden Innengewindes in einem
synthetischen,
biegsamen Kunststoffwerkstoff angewandt werden, gibt
es jedoch die Notwendigkeit, die jeweiligen Proportionen der
Schraube und des Mutterelements festzulegen.
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Es wird nun auf Fig. 8 Bezug genommen, wo diese entsprechenden
Proportionen auf schematischer Grundlage erörtert werden:
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Ein glatter Bohrdurchmesser 37 ist in einem zylindrischen
Augendurchmesser 63 vorgesehen;
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in dieser Bohrung ist eine selbstschneidende Schraube
eingesetzt;
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die Entwicklung des Gewindeprofils in dem Augenelement erzeugt
Radialkräfte, die auf die Augenproportionen einwirken und von
diesen aufgenommen werden müssen;
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das Ziel ist, die Augenwanddicke so zu entwickeln, daß die
Kombination aller äußeren Radialkräfte 58 über das
Augenmaterial in einer Weise zerstreut und verteilt werden, welche
einen lastfreien und spannungsfreien Zustand an der äußeren
Wandoberfläche des Auges erzeugt;
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die Maximalkräfte und die daraus folgende Spannung sind auf die
Augenmitte gerichtet und schematisch durch die Länge 60 gezeigt
und am Punkt 59 auf Null reduziert;
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ein Fehler bei der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Größe
der Augenwanddicke, welche sicherstellt, daß sich am äußeren
Augenumfang keine Spannung entwickelt, wird das Augenmaterial
dazu verleiten, sich radial nach außen zu bewegen, und ein
"Anschwellen" erzeugen.
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Diese grundlegende Auslegung betrifft alle Ausführungen, die
mit Schneidschraubbn-Montagekonzepten verbunden sind, und ist
nicht auf die vorliegende Erfindung beschränkt. Sie ist als
Basis des weiteren Verständnisses und der Ausarbeitung der hier
dargestellten innovativen Konzepte in bezug auf die Entwicklung
eines Materialfließens der Mutterverankerung in der bevorzugten
Richtung vorgesehen.
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Es kann, unter weiterem Bezug auf Fig. 7, gesehen werden, daß
die Kräfte Fr1, Fr2, MR2 und MFa2 diejenigen sind, die eine
radiale, äußere Richtung aufweisen, und diejenigen sind, die
durch die Augenkonstruktion eingeschränkt werden müssen, wie in
bezug auf Fig. 8 erörtert würde. Die Begrenzung der äußeren
Krafteinwirkungen, die von diesen Kräften entwickelt werden,
ist zum Zwecke der Veranschaulichung durch imaginäre
Staubarrieren 64 angezeigt. Im Zusammenhang mit diesen Barrieren 64
werden Reaktionskräfte zu Fr1, Fr2, MR2 und MFa2 entwickelt,
welche zu den Kräften und den daraus folgenden Spannungen, die
in das Material der Mutterverankerung eingeleitet werden,
entsprechend den jeweiligen Proportionen des Mutterelements in
bezug auf das durch Selbstschneideprinzipien verschobene
Material hinzugefügt werden. Diese Kräfte greifen in einer
Richtung an, welche im wesentlichen gegen die Schraubenachse
verläuft.
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Die Kräfte MR1 und MFa1 wirken auf das Muttermaterial in einer
Richtung, welche diese Kräfte nicht, durch das in bezug auf
Fig. 8 dargestellte Mutterelenent-Konstruktionskonzept, in
einer Weise beschränkt, um eine Null-Vorspannung zu erreichen.
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Diese Kräfte MR1 und MFa1, in Verbindung mit den von Fr1, Fr2,
MR2 und MFa2 entwickelten Reaktionskräften, vergrößern die
Spannungen, die in das Muttermaterial mit Kräften eingeleitet
werden, welche in eine nach innen zeigende Richtung wirken, und
fördern, in Kombination, infolge der Spitzengestaltung des
erfindungsgemäßen Gewindeprofils, das Muttermaterial im
allgemeinen in eine durch die Pfeile 52 und 53 gezeigten Richtung zu
fließen.
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Die Reaktion auf die Kräfte Fr1 und Fr2 wird ebenfalls eine
einwärts gerichtete Bewegung des Muttermaterials entlang und
gesteuert durch die Gewindeprofilflanken 29 erzeugen, wobei
diese Kräfte den dargestellten Grundeffekt haben werden, obwohl
dieser durch andere Kräfteerwägungen beeinflußt ist.
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Obwohl die anfänglichen Vorteile der
Mutterverankerungsgeometrie gemäß Fig. 7 zugeschrieben werden, wird die
proportionale Summe des verschobenen Materials für sich allein nicht
ausreichen, um signifikante Eingriffszuwächse der
gegenüberliegenden Gewindeflanken zu entwickeln, und um damit den
gewünschten Widerstand gegenüber Axiallasten, die an der
verbundenen Anordnung angreifen, zu erzeugen. Aus praktischen
Erwägungen wird somit ein glattes Bohrloch 37 in der
Mutterverankerung 36 in bezug auf die Größe des Schraubendurchmessers
17 (Fig. 1) zusammen mit der Geometrie der erfindungsgemäßen
Schraube festgelegt, so daß das in dem
Mutterverankerungsmaterial verschobene Materialvolumen, bezeichnet mit A,
ausreichend groß ist, um den erforderlichen Eingriffszuwachs der
gegenüberliegenden Gewindeflanken des Mutter- und
Schraubengewindes zu erzeugen, wenn diese nach den
Selbstschneideprinzipien zusammengesetzt werden.
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Es wird nun auf Fig. 9 Bezug genommen, dort ist ein Zustand
gezeigt, in dem das glatte Bohrloch in dem
Mutterverankerungselement in der Größe gegenüber der, die mit 37 bezeichnet ist,
auf 37a gemäß den obigen Erfordernissen reduziert wurde. Es ist
zu sehen, daß der reduzierte, glatte Bohrlochdurchmesser 37a
einen Zustand entwickelt, durch den der konkave Abschnitt 31a
der führenden Gewindeprofilflanke 31 die Kräfte weiter
beeinflußt, die mit dem Verankerungsmutterelement 36 während der
Gewindebildung des Mutterelements gemäß den
Selbstschneideprinzipien entwickelt und aufgenommen werden.
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Die reduzierten Ausmaße des glatten Bohrlochs 37a werden
Zustände schaffen, in denen mehr Material während des Einfügens
der erfindungsgemäßen Schraube verschoben wird. Die
Verschiebung dieses Materials wird eine höhere Energie erfordern, um
die erforderliche Bewegung des Muttermaterials herbeizuführen,
als diejenige, welche erforderlich wäre, wenn das glatte
Bohrloch in der größeren Durchmessergröße, die mit 37 bezeichnet
ist, beibehalten worden wäre. Während die Größe der Kraft R2
somit größer ist, als diejenige, welche unter den Bedingungen
vorlag, die in bezug auf Fig. 7 erörtert worden sind, bleiben
die untereinander zusammenhängenden Proportionen von R2 und den
Teilkräften Fr2 und Fa2 unverändert.
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Unter den Bedingungen, die in Fig. 9 vorherrschen, wird keine
proportionale Veränderung gesehen werden, wenn die Kraft R3 und
die Teilkräfte Fr3 und Fa3, die gesteigerten Kräften
entsprechen, welche von einem neuen Punkt 74 ausgehen, in dem die
Richtung der Kraft R3 senkrecht zu der Tangentiallinie der
konkaven Flanke 31a verläuft, auf die Kräfte R1, Fr1 und Fa1
bezogen werden, die in-bezug auf Fig. 7 erörtert worden sind.
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Die Wirkung der konkaven Flanke 31a ist, zusammen mit dem
gesteigerten Druck (Kraft), welcher am Punkt 74 auszuüben ist,
die resultierende Kraft R3 zusätzlich zu derjenigen zu erhöhen,
welche entwickelt worden wäre, wenn der führende
Gewindeprofilflankenwinkel β gegenüber der Mittelachse fortgesetzt worden
wäre, wie dies durch die Verlängerungslinie 75 angezeigt ist.
R3 weist somit keine lineare Beziehung gegenüber R1 auf
(Fig. 7). Zusätzlich ist die Richtung der Kraft R3 unter dem
Einfluß der konkaven Flanke 31a in einer Weise verändert, die
ihre Winkelbeziehung von β auf β plus erhöht. Die Beziehungen
zwischen den Teilkräften Fr3 und Fa3 sind nicht in den gleichen
Proportionen der zuvor erörterten Teilkräfte Fr1 und Fa1
beibehalten (Fig. 7).
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Als ein weiterer wichtiger Umstand ist zu sehen, daß weitere
Zuwächse im Winkel β plus eintreten, d.h., in bezug auf den
Punkt 55 in Fig. 7.
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Die Entwicklung der eingeleiteten Kraft R3 und ihrer Größe und
Richtung wird die Kraftmomente MR3 erhöhen, die gleich groß zu
MR2 werden, sobald ein Gleichgewichtszustand erreicht wurde.
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Die erhöhte Größe des Moments MR3 wird jedoch, bevor der
Gleichgewichtszustand erreicht ist, höhere Kräfte und daraus
folgende Spannungen in dem Mutterverankerungsmaterial 36
erzeugen; diese Kräfte werden abwärts, einwärts und gegen die
Hinterflanke 29 der Gewindeprofilgeometrie gerichtet sein.
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Imaginäre Barrieren 64 werden weiterhin die Wirkungen der im
wesentlichen radial orientierten Richtungen der Kräfte Fr2,
Fr3, MR2 und MFa2 eindämmen, um Gegenkräfte zu entwickeln, die
in dem Mutterverankerungsmaterial abwärts und einwärts
gerichtete Lasten weiter erhöhen und Spannungen entwickeln, welche
innerhalb der ursprünglichen Position des glatten Bohrlochs 37a
nicht aufnehmbar sind und, unter Druck, ein Kaltfließen des
Mutterverankerungsmaterial ergeben, das in einer Richtung
eingeleitet wird, um den bestmöglichen Kontakt zwischen dem
erfindungsgemäßen Schraubengewinde und dem gegenüberliegenden
Muttergewinde gemäß den Selbstschneideprinzipien zustande zu
bringen.
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In Kombination leitet die asymmetrische Gewindespitze in
Verbindung mit der konkaven erfindungsgemäßen Gewindekonfiguration
innerhalb eines aus synthetischen, biegsamen Kunststoff
bestehenden Mutterverankerungsmaterials eine innere Krafterzeugung
ein, die Kräftepaare und die resultierenden Kraftmomente dieser
Paare erzeugt, welche ein Muttermaterialfließen während der
Selbstschneidearbeit fördern, in der Größe und von der Art, die
in Fig. 10 skizziert sind.
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Das gerichtete, durch die eingeleiteten Kräfte erzeugte Fließen
des Muttermaterials vergrößert die effektive Gewindeprofiltiefe
bei 65 gegenüber derjenigen, welche bei 66 zu finden ist. Das
Volumen A wird dem Volumen B gleichen, wenn die Anordnung einen
Gleichgewichtszustand erreicht. Jedwede Lücken 48, die sich in
dem resultierenden Muttergewindekern entwickeln können, werden
von der Gewindekontaktflanke 29 weiter entfernt sein, als
diejenigen, die auftreten würden, wenn die Gewindeprofilgeometrie
eine symmetrische, dreieckige Form aufwiese, wie sie hier oben
erörtert ist.
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Die Vorteile, die der Anwendung der vorliegenden Erfindung
zugeschrieben werden können und die verbesserten
Lastaufnahmeeigenschaften der Schrauben- und Mutteranordnung betreffen,
welche durch Nutzung der Selbstschneideprinzipien ausgeführt
wurde, können unter Bezug auf Fig. 11 weiter gewürdigt werden.
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Die Schraube ist, wie bei 76 angezeigt, durch Drehung in ein
glattes Bohrloch 37a eingeführt, das innerhalb eines
Augenelements 36 aufgenommen ist. Die Schraube bewegt sich unter dem
Einfluß der Rotation 76 der Schraubengewindespiralform, die um
ein zylindrisches Bohrloch erzeugt ist, axial nach vorn 77,
wobei ein anfänglicher "Start"-Enddruck 78 in der gezeigten
Richtung ausgeübt wird. Da die Schraube sich unter dem
obengenannten Einfluß nach vorn bewegt, wird ein
Deformationszustand des Mutterverankerungsmaterials in einer Weise
geschaffen, die den Gewindeprofil-Tiefenkontakt der gegenüberliegenden
Gewinde als Folge der erfindungsgemäßen Gewindeprofilgeometrie
erhöht. Diese Deformation ist in einer Weise erzeugt, welche
die radiale Kontakthöhe 65 über die Lücken erhöht, welche bei
der Verwendung eines Gewindeprofils mit symmetrischer
Dreiecksgeometrie erzeugt worden wären.
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In der Position, in welcher die Kontaktbereiche des Auges 36
und der Klemmplatte 70 beginnen, einen Einfluß aufeinander zu
haben, erzeugt die fortgesetzte Schraubenrotation, wie bei 71
angezeigt, eine Zugkraft. Diese Zugkraft überträgt sich über
den Kopf 10, entlang des Weges 72, über die Klemmplatte 70 und
erzeugt eine Preßkraft 69, welche die Komponententeile 36 und
70 zusammenklemmt. Die Zugkraft 71 wird nicht und kann nicht
entwickelt werden, ohne durch die Hinterflanke 29 des Gewinde
profils zusammen mit seinem gegenüberliegenden, in dem
Muttergewinde gebildeten Kontakt gehalten zu werden.
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Die vorderen Gewindeprofilflanken 31 haben keinen meßbaren
Einfluß auf die Fähigkeiten der gegenüberliegenden Gewinde, die
erforderlichen Zuglasten zu tragen, außer eine ausreichende
"Fettheit" aufzuweisen, um die Schraubengewinde an einem
Verbiegen und Zusammenbrechen unter dem Einfluß dieser Lasten zu
hindern.
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Es ist deshalb wichtig, daß der Flankenkontakt zwischen den
Profilen des Mutter- und des Schraubengewindes in einer Weise
entwickelt wird, in welcher die auf die verbundene Struktur
einwirkenden axialen Zuglasteinflüsse den geringsten
schädlichen Effekt haben. Solch ein Zustand wird durch die
Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungselement-Konfiguration
geschaffen, wie sie hier oben in bezug auf Fig. 2 beschrieben
ist, wobei das erfinderische Wesen der asymmetrischen
Gewindeprofilgeometrie ein Muttermaterialfließen einleitet, so daß die
gegenüberliegende Gewindehöhe bei 65 größer ist, als diejenige
bei 66, und dadurch die Bedingungen verbesserter
Funktionsfähigkeiten erfüllt.
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Während besondere Ausführungsbeispiele der Erfindungen gezeigt
und im Detail beschrieben wurden, wird für die Fachleute klar
sein, daß Änderungen und Modifikationen in den verschiedenen
Aspekten der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können,
ohne die Erfindung in ihren weiten Aspekten zu verlassen,
einige dieser Änderungen und Modifikationen sind der Gegenstand
üblicher Konstruktionsarbeit oder Gestaltung, und andere sind
nur nach Studium ersichtlich. Als solcher sollte der Bereich
der Erfindung nicht durch das hier beschriebene, besondere
Ausführungsbeispiel und die spezielle Konstruktion beschränkt
werden, sondern durch die beigefügten Ansprüche und deren
Äquivalente bestimmt werden.