DE102015116496A1 - Schraube mit unverlierbarer Abstandshülse - Google Patents

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Carmine Lavarra
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement bestehend aus einer Schraube (1) und einem daran unverlierbar angeordnetem hülsenförmigen Stützelement (6), wobei die Schraube (1) einen Kopf (2), ein Gewinde (3) und einen dazwischenliegenden Schaft (4) aufweist und das Stützelement (6) eine nach innen geformte Engstelle (7) aufweist. Um ein Verkeilen und/oder Verklemmen des Stützelementes (6) auf der Schraube (1) zu verhindern, schlägt die Erfindung vor, dass mit Abstand oberhalb des Gewindes (3) auf dem Schaft (4) eine radial vorstehende Wulst (5) gewalzt ist und die Engstelle (7) in das Stützelement (6) umlaufend eingewalzt ist, wobei der Durchmesser (10) der Wulst (4) auf dem Schaft (4) größer ist als der Innendurchmesser (9) der Engstelle (7) am Stützelement (6). Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungselementes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement bestehend aus einer Schraube und einem daran unverlierbar angeordnetem hülsenförmigen Stützelement, wobei die Schraube einen Kopf, ein Gewinde und einen dazwischenliegenden Schaft aufweist und das Stützelement eine nach innen geformte Engstelle aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungselementes.
  • Verbindungselemente dieser Art werden in sehr großen Serien produziert und dann als Schüttgut in großen Verpackungseinheiten transportiert. Die Einsatzgebiete solcher Verbindungselemente sind oftmals Montagestationen an Fertigungsstraßen, insbesondere in der Automobilindustrie, die vollständig oder zumindest zum Großteil automatisiert sind. Bevor sie von den automatischen Montageeinheiten, insbesondere Montagerobotern, an ihrem Zielort verwendet werden können, müssen die Verbindungselemente vereinzelt werden, damit sie von den Montageeinheiten aufgenommen werden können. Dieses Vereinzeln geschieht oft auf Vibrationsrinnen. Sowohl beim Transport als auch bei der Vereinzelung der Verbindungselemente können die hülsenförmigen Stützelemente sich auf dem kopfseitigen konischen Gewindeauslauf verkeilen und festklemmen. Hierdurch können die richtige Ausrichtung auf der Vibrationsrinne aber auch eine korrekte Montage beeinträchtigt werden.
  • Die EP 1 231 390 B1 schlägt zur Lösung dieses Problems vor, nach dem Walzen des Schraubengewindes den kopfseitigen Gewindeauslauf zu entfernen, so dass ein sprungartiger Anstieg in Form einer Stufe etwa auf den Außendurchmesser des Gewindes resultiert. Das Entfernen kann hier spanend oder spanlos erfolgen. Beim spanlosen Entfernen verläuft die Stufe zwangsläufig nicht senkrecht zur Schraubenachse, sondern weist die Steigung des Gewindes auf, so dass das Stützelement entweder schief oder nur in einem Punkt auf der Stufe aufliegt. Beim spanlosen Entfernen, z.B. durch Walzen, verläuft die Stufe senkrecht zur Achse der Schraube. Sie kann allerdings in radialer Richtung unterschiedliche Ausdehnung aufweisen. Alle Einprägungen am hülsenförmigen Stützelement müssen daher mindestens so tief sein, dass sie auch an der Stelle der schmalsten Ausdehnung der Stufe aufliegen. Andernfalls bestünde immer noch die Gefahr des Verkeilens.
  • Die Herstellung der Stufe am Schraubenschaft erfolgt, nachdem das Gewinde gewalzt wurde. Dies bedeutet einen gesonderten Bearbeitungsschritt im Herstellungsprozess des Verbindungselementes.
  • Die Engstelle am hülsenförmigen Stützelement wird hier durch eine Vielzahl von Einprägungen erzeugt. Im Gegensatz zum Walzen ist das Prägen ein relativ aufwendiges Verfahren, bei welchem eine Vielzahl von Prägewerkzeugen zum Einsatz gebracht werden muss.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das Verbindungselement der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass das hülsenförmige Stützelement sicherer und stabiler an der Schraube befestigt ist. Weiterhin soll das Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbindungselementes vereinfacht werden, so dass es kostengünstiger wird und mechanische Beschädigungen am Gewinde vermieden werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass mit Abstand oberhalb des Gewindes auf dem Schaft eine radial vorstehende Wulst gewalzt ist und die Engstelle in das Stützelement umlaufend eingewalzt ist, wobei der Durchmesser der Wulst auf dem Schaft größer ist als der Innendurchmesser der Engstelle am Stützelement.
  • Die Wulst am Schaft wird auf diese Weise in einem Bereich aufgewalzt, der einen definierbaren Mindestabstand zum Bereich des Gewindeauslaufes des Schraubengewindes hat. Dies hat den Vorteil, dass die erzeugte umlaufende Wulst senkrecht zur Schraubenachse verläuft und die Wulst über den gesamten Umfang die gleiche Ausdehnung aufweist. Die Engstelle am Stützelement wird ebenfalls durch Walzen hergestellt, so dass diese umlaufend ist und über den gesamten Umfang nahezu den gleichen Innendurchmesser aufweist. Das Stützelement liegt gerade und über den gesamten Umfang verteilt auf, so dass ein Verkeilen und/oder Verklemmen verhindert wird.
  • Sowohl das Schraubengewinde als auch die Wulst können beim Herstellungsverfahren des Verbindungselementes in einem ersten Arbeitsschritt durch entsprechend ausgelegte Walzwerkzeuge erzeugt werden, da die Wulst und das Schraubengewinde in unterschiedlichen Bereichen der Schraube unabhängig voneinander liegen. Ein gesonderter Arbeitsschritt zur Ausbildung der Wulst wird nicht benötigt. In einem zweiten Arbeitsschritt wird dann das hülsenförmige Stützelement auf die Schraube aufgesteckt und die Engstelle in das Stützelement eingewalzt, so dass auf eine aufwendige Vorrichtung zum Herstellen von Einprägungen verzichtet werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand von einer Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1: Schematisch einen Längsschnitt durch ein Verbindungselement gemäß der Erfindung;
  • In der Zeichnung ist eine Schraube mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Schraube 1 besteht aus einem Kopf 2, einem Gewinde 3 und einem dazwischenliegenden Schaft 4. Des Weiteren weist die Schraube 1 eine Wulst 5 am Schaft 4 mit Abstand zum Gewinde 3 auf. Hierdurch konnten Gewinde 3 und Wulst 5 in einem Arbeitsgang gewalzt werden. Das Stützelement 6 ist auf die Schraube 1 gesteckt und weißt eine Engstelle 7 sowie einen Flansch 8 auf. Die Engstelle 7 am Stützelement 6 ist nach dem Aufstecken des Stützelementes 6 eingewalzt worden. Der Innendurchmesser 9 der Engstelle 7 ist deutlich kleiner als der Durchmesser 10 der Wulst 5. Somit ist sichergestellt, dass das Stützelement 6 unverlierbar und stabil an der Schraube 1 befestigt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schraube
    2
    Kopf
    3
    Gewinde
    4
    Schaft
    5
    Wulst
    6
    Stützelement
    7
    Engstelle
    8
    Flansch
    9
    Inndurchmesser der Engstelle
    10
    Durchmesser der Wulst
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1231390 B1 [0003]

Claims (2)

  1. Verbindungselement bestehend aus einer Schraube (1) und einem daran unverlierbar angeordnetem hülsenförmigen Stützelement (6), wobei die Schraube (1) einen Kopf (2), ein Gewinde (3) und einen dazwischenliegenden Schaft (4) aufweist und das Stützelement (6) eine nach innen geformte Engstelle (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit Abstand oberhalb des Gewindes (3) auf dem Schaft (4) eine radial vorstehende Wulst (5) gewalzt ist und die Engstelle (7) in das Stützelement (6) umlaufend eingewalzt ist, wobei der Durchmesser (10) der Wulst (5) auf dem Schaft (4) größer ist als der Innendurchmesser (9) der Engstelle (7) am Stützelement (6).
  2. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes bestehend aus einer Schraube (1) und eines daran unverlierbar angeordneten hülsenförmigen Stützelementes (6), dadurch gekennzeichnet, – dass in einem ersten Arbeitsschritt ein Gewinde (3) und eine mit Abstand oberhalb des Gewindes (3) liegende Wulst (5) am Schaft (4) der Schraube (1) auf einen Schraubenrohling gewalzt werden – und dass in einem zweiten Arbeitsschritt ein Stützelement (6) über das Gewinde (3) auf den Schaft (4) der Schraube (1) aufgesteckt wird und eine umlaufende Engstelle (7) in das Stützelement (6) gewalzt wird, deren Innendurchmesser (9) kleiner ist als der Durchmesser (10) der Wulst (5) am Schaft (4) der Schraube (1).
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