DE10040134A1

DE10040134A1 - Wooden nut and bolt for assembling uprights and cross-bars in shelf systems have trapezium-shaped threads, ratio of diameter of core of the bolt to diameter of thread being within specified limits

Info

Publication number: DE10040134A1
Application number: DE2000140134
Authority: DE
Inventors: Uwe Schwencke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-08-12
Filing date: 2000-08-12
Publication date: 2002-02-28

Abstract

The wooden nut (11) and bolt (10) have trapezium-shaped threads. The ratio of the diameter of the core of the bolt to the diameter of the thread is 1:1.4 - 1.5. The thread is at an angler of 15 deg to the vertical. An Independent claim is included for a method for forming an internal thread on the nut.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewindebauelement, bestehend aus einem Gewindebol zen und einem mit einem Innengewinde versehenen Bauteil, beispielsweise eine Mutter, und bei dem das Gewinde als Befestigungsgewinde ausgebildet ist.The invention relates to a threaded component consisting of a threaded bolt zen and a component provided with an internal thread, for example a Mother, and in which the thread is designed as a fastening thread.

Für Gewindebauelemente, beispielsweise Schrauben und Muttern, werden norma lerweise aus Metall hergestellt. Die übliche Gewindeform ist ein Spitzgewinde mit einer relativ geringen Steigung. Zum Herstellen derartiger Gewinde sind die ver schiedensten Verfahren bekannt. Die bislang bekannten Gewindebauelement sind jedoch nicht geeignet, um beispielsweise Möbelbauteile miteinander zu verbinden. Die bislang bekannten Schrauben und Muttern werden nach einschlägigen Normen in großen Stückzahlen hergestellt.For threaded components such as screws and nuts, norma usually made of metal. The usual thread shape is a pointed thread a relatively small slope. To produce such threads, the ver various processes known. The previously known thread components are but not suitable for connecting furniture components, for example. The previously known screws and nuts are made according to relevant standards produced in large numbers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewindebauelement der eingangs näher beschriebenen Art so zu gestalten, das vielseitig eingesetzt werden kann, z. B. für Möbel oder zum Verbinden der Pfosten und Riegel eines in Fachwerkbauweise erstellten Gebäudes. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein wirt schaftliches Verfahren zur Herstellung des Innengewindes aufzuzeigen.The invention has for its object a threaded component of the beginning to design described in more detail so that it can be used in a variety of ways, e.g. B. for furniture or for connecting the posts and transoms one in a half-timbered construction building. The invention is also based on the object, a host to show the economic process for producing the internal thread.

Die auf das Gewindebauelement gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem das Außen- und Innengewinde ein Trapezgewinde ist und daß das Verhältnis des Kerndurch messers zum Flankendurchmesser im Bereich von 1 : 1,4 bis 1,5 liegt.The task aimed at the threaded component is achieved by the external and internal thread is a trapezoidal thread and that the ratio of the core through knife to the flank diameter is in the range of 1: 1.4 to 1.5.

Da nunmehr für das Gewindebauelement ein Trapezgewinde verwendet wird, erge ben sich die vielfältigsten Möglichkeiten, so könnten beispielsweise Regale, Wohnwände und ähnliche Möbel aus den einzelnen Bauteilen mittels der Gewinde bauelemente zusammengesetzt werden. Es wäre dann möglich, mehrere Böden ei nes Regales auf den Gewindebolzen aufzusetzen, wenn die Böden mit einem ent sprechenden Innengewinde versehen sind. Es wäre jedoch auch denkbar, mittels zweier Muttern einen Regalboden festzusetzen. Durch das besagte Verhältnis, wäre es möglich, daß beispielsweise der Kerndurchmesser des Gewindes bei 35 mm und demzufolge der Flankendurchmesser bzw. der größte Außendurchmesser bei 50 mm liegt. Der Flankenwinkel liegt im Bereich von 15°. Das Verhältnis der Steigung der Gewindegänge zum Kerndurchmesser liegt vorzugsweise im Bereich von 1 : 1,3 bis 1,4. In besonders vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße Gewindebauelement aus Holz oder einem holzartigen Werkstoff hergestellt.Since a trapezoidal thread is now used for the threaded component, erge If the most varied of options are available, shelves, Wall units and similar furniture from the individual components by means of the thread components are assembled. It would then be possible to egg several floors Place the shelf on the threaded bolt if the shelves are speaking internal thread are provided. However, it would also be conceivable to use two nuts to fix a shelf. Through the said relationship, would be it is possible that, for example, the core diameter of the thread at 35 mm and consequently the flank diameter or the largest outer diameter at 50 mm lies. The flank angle is in the range of 15 °. The ratio of the slope of the Threads to the core diameter is preferably in the range of 1: 1.3 to 1.4. The threaded component according to the invention is particularly advantageous made of wood or a wood-like material.

Die auf das Verfahren zum Herstellen des Innengewindes gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem die schraubenlinienförmigen Vertiefungen zur Bildung der Gewin deflanken mittels eines rotierend antreibbaren Fräswerkzeuges hergestellt werden. Das Fräswerkzeug ist zweckmäßigerweise scheibenförmig ausgebildet und weist wenigstens eine radial verlaufende Schneide auf. Das Fräswerkzeug wird mit einer extrem hohen Drehzahl angetrieben, während die Mutter bzw. das das Innengewin de später aufweisende Bauteil mit einer geringen Drehzahl angetrieben wird. Die Drehzahl der Mutter bzw. des Bauteiles liegt beispielsweise im Bereich von 10 Um drehungen pro Minute. Durch die extrem hohe Drehzahl des Fräswerkzeuges wird eine äußerst hohe Oberflächenqualität erzielt. Das Fräswerkzeug wird außerdem mit einer entsprechend der Steigung sich ergebenen Lineargeschwindigkeit in Längs richtung der Mutter bzw. des Bauteiles bewegt. Zur besseren Zerspanbarkeit ist vorgesehen, daß das Fräswerkzeug zwei um einen Winkel von 180° versetzte Schneiden aufweist. Die Grundform des Fräswerkzeuges beschreibt ein Oval, wobei vorzugsweise das Verhältnis dler großen zur kleinen Achse im Bereich von 2 : 1 liegt. Dabei ist die größte Achse vorzugsweise ein klein wenig geringer als der Kerndurchmesser.The task directed to the process for producing the internal thread becomes solved by the helical depressions to form the gain deflanks can be produced using a rotating drivable milling tool. The milling tool is expediently disc-shaped and has at least one radially extending cutting edge. The milling tool comes with a extremely high speed, while the nut or the internal thread de later component is driven at a low speed. The The speed of the nut or the component is, for example, in the range of 10 um rotations per minute. Due to the extremely high speed of the milling tool achieved an extremely high surface quality. The milling tool is also included a linear velocity in the longitudinal direction corresponding to the slope direction of the nut or the component moves. For better machinability provided that the milling tool offset two by an angle of 180 ° Has cutting. The basic shape of the milling tool describes an oval, whereby preferably the ratio of the major to minor axes in the range of 2: 1 lies. The largest axis is preferably a little bit smaller than that Core diameter.

In vorteilhafter Weise liegt der Flankenwinkel der Gewindegänge bei 15°, bzw. be trägt 15°. Um diesen Flankenwinkel zu erreichen, ist es notwendig, daß beispiels weise bei einem Kerndurchmesser von 35 mm der Durchmesser des Fräswerkzeu ges 27 mm beträgt oder im Bereich von 27 mm liegt. Außerdem muß die Drehzahl des mit dem Innengewinde zu versehenden Bauteils und die Vorschubgeschwindig keit des Fräswerkzeuges aufeinander abgestimmt sein, bzw. es muß ein bestimmtes Verhältnis eingehalten werden.The flank angle of the threads is advantageously 15 °, or be bears 15 °. To achieve this flank angle, it is necessary that, for example with a core diameter of 35 mm, the diameter of the milling tool total is 27 mm or in the range of 27 mm. In addition, the speed of the component to be provided with the internal thread and the feed rate speed of the milling tool must be coordinated, or it must be a certain Ratio are observed.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

Fig. 1 ein mit einem Außengewinde versehener Bolzen, der in eine Mut ter eingedreht ist, Fig. 1 is a provided with an externally threaded bolt, which is screwed into a ter courage

Fig. 2 das Fräswerkzeug in einer Stirnansicht und Fig. 2 shows the milling tool in an end view

Fig. 3 das Fräswerkzeug in einer Seitenansicht. Fig. 3 shows the milling tool in a side view.

Fig. 1 ist der das Außengewinde tragende Bolzen 10 in eine mit einem Innenge winde versehene Mutter 11 eingedreht. Der Bolzen 10 könnte eine Spindel sein mit einer relativ großen Länge oder auch eine mit einem Kopf versehene Schraube sein. Das Innen- und Außengewinde ist als Trapezgewinde ausgebildet. Der Gewinde bolzen 10 und die Mutter 11, welches auch ein anderes Bauteil sein könnte, sind aus Holz gefertigt. Dabei kommen alle Holzarten in Frage. Das Herstellen des Außen gewindes erfolgt in der allgemein bekannten Weise. Zum Herstellen des Innenge windes der Mutter 11 bzw. des Bauteils wird dieses beispielsweise in das Futter ei ner Drehmaschine eingespannt und mit einer Drehzahl im Bereich von 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Der Kerndurchmesser des Innengewindes wird in der bekannten Weise durch Vorbohren hergestellt. Die schraubenförmig verlaufenden Nuten bzw. Vertiefungen zur Herstellung der Gewindeflanken des In nengewindes erfolgt durch ein in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestelltes Fräswerkzeug 12, welches scheibenförmig ausgebildet ist. Im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel weist das Fräswerkzeug 12 zwei diametral zur Drehachse verlaufende, um einen Winkel von 180° versetzte Schneiden 13, 14 auf. Der Antrieb für das Fräswerkzeug 12 ist ein allgemein bekannter Antrieb. Beim Herstellen des Innen gewindes mittels einer Drehmaschine wird das Fräswerkzeug 12 zusammen mit dem Antrieb in Längsrichtung durch die Mutter 11 hindurchgeführt. Das Fräswerk zeug 12 ist auf einem Bolzen 15 drehfest aufgesetzt. Der wesentliche Unterschied des Herstellen des Innengewindes liegt demzufolge darin, daß ein rotierend antreib bares Fräswerkzeug 12 verwendet wird, gegenüber dem ansonsten feststehenden Schneidwerkzeug, welches beispielsweise eine Klinge sein könnte. Fig. 1 is the male thread carrying bolt 10 screwed into a nut 11 provided with an internal thread. The bolt 10 could be a spindle with a relatively large length or it could also be a screw provided with a head. The internal and external thread is designed as a trapezoidal thread. The threaded bolt 10 and the nut 11 , which could also be another component, are made of wood. All types of wood can be used. The manufacture of the external thread is carried out in the generally known manner. To produce the inner thread of the nut 11 or the component, this is clamped, for example, in the chuck of a lathe and driven at a speed in the range of 10 to 20 revolutions per minute. The core diameter of the internal thread is produced in the known manner by predrilling. The helically extending grooves or depressions for producing the thread flanks of the internal thread are carried out by a milling tool 12 which is shown schematically in FIGS . 2 and 3 and is disc-shaped. In the illustrated embodiment, the milling tool 12 has two cutters 13 , 14 that run diametrically to the axis of rotation and are offset by an angle of 180 °. The drive for the milling tool 12 is a generally known drive. When producing the internal thread by means of a lathe, the milling tool 12 is passed through the nut 11 together with the drive in the longitudinal direction. The milling tool 12 is rotatably mounted on a pin 15 . The main difference in the manufacture of the internal thread is therefore that a rotatably drivable milling tool 12 is used, compared to the otherwise fixed cutting tool, which could be a blade, for example.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. We sentlich ist, daß das Befestigungsgewinde ein Trapezgewinde ist, und daß bei dem Verfahren zum Herstellen des Innengewindes ein rotierend antreibbares Fräswerk zeug 12 verwendet wird.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown. We sentlich that the fastening thread is a trapezoidal thread, and that in the process for producing the internal thread a rotating drivable milling tool 12 is used.

Claims

1. threaded component consisting of a threaded bolt and a egg nem provided with an internal thread component, for example a nut and in which the thread is designed as a fastening thread, characterized in that the external and internal thread is a trapezoidal thread, and that the ratio of Core diameter to the flank diameter is in the range from 1: 1.4 to 1.5.

2. Threaded component according to claim 1, characterized in that the flange kenwinkel the trapezoidal thread is in the range of 15 °.

3. Threaded component according to claim 1 or 2, characterized in that the Ratio of the pitch of the threads to the core diameter in the area is between 1: 1.3 to 1.4.

4. Threaded component according to one or more of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the threaded bolt ( 10 ) and the component provided with the internal thread ( 11 ) consists of wood or a wood-like material.

5. A method for producing the internal thread for a threaded component, in particular according to claim 1, characterized in that the helically extending grooves or depressions for forming the thread flanks are produced by means of a rotating drivable milling tool ( 12 ).

6. The method according to claim 5, characterized in that the milling tool is disc-shaped and has at least one radially extending cutting edge ( 13 or 14 ) which is cut free.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the milling tool has two offset by an angle of 180 ° to each other cutting edges ( 13 , 14 ).

8. The method according to one or more of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the basic shape of the milling tool ( 12 ) is an oval and that the ratio of the major axis to the minor axis is in the range of 2: 1.

9. The method according to one or more of the preceding claims 5 to 8, characterized in that the largest axis of the milling tool is smaller than the core diameter of the internal thread.

10. The method according to one or more of the preceding claims 5 to 9, characterized in that the component to be equipped with the internal thread ( 11 ) is driven at a relatively low speed and that the milling tool ( 12 ) in the longitudinal direction through the core bore of the component ( 11 ) to be led.

11. The method according to one or more of the preceding claims 5 to 10, characterized in that the rotational speed of the component ( 11 ) to be verse with the internal thread is in a certain ratio to the feed rate of the milling tool ( 12 ).

12. The method according to one or more of the preceding claims 5 to 11, characterized in that the diameter of the milling tool be 27 mm carries, or is in the range of 27 mm.