DE102015225341A1 - Gewindeelement - Google Patents

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30Locking exclusively by special shape of the screw-thread

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Abstract

Ein Gewindeelement, beispielsweise ein Gewindebolzen, eine Gewindestange oder eine Schraube, enthält ein sich über mindestens einen Teil des Gewindeschafts erstreckendes Gewinde. Das Gewinde weist konstante Steigung und konstanten Außendurchmesser auf. Innerhalb des mit einem Gewinde versehenen Abschnitts des Schafts des Gewindeelements ist ein Klemmabschnitt vorgesehen. Innerhalb des Klemmabschnitts ist der Flankenwinkel der Gewindeflanken des Gewindes kleiner als der Flankenwinkel des Gewindes außerhalb des Klemmabschnitts. Außerdem ist die Kopffase des Gewindes innerhalb des Klemmabschnitts größer als außerhalb des Klemmabschnitts.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Gewindeelement, beispielsweise einem Gewindebolzen, einer Schraube oder einer Gewindestange.
  • Gewindeelemente dienen dazu, Befestigungen vorzunehmen. Sie werden daher beispielsweise in Bohrungen mit einem vorhandenen Gewinde, mittels Furchen in Platten, in Vollmaterial oder in Muttern eingeschraubt. Das Außengewinde des Gewindeelements ist auf das Innengewinde in der Bohrung bzw. in der Mutter angepasst. Insbesondere sind die Flankenwinkel des Außengewindes des Gewindeelements und des Innengewindes der Bohrung gleich groß.
  • Bei Befestigungen mithilfe von Gewindeelementen besteht die Gefahr, dass sich die Befestigung wieder löst. Um dies zu verhindern, wurde eine Reihe von Möglichkeiten geschaffen, die dafür sorgen sollen, dass das Gewindeelement sich nicht zurück dreht.
  • Beispielsweise können an der Unterseite eine Schraubenkopfs Rippen angeordnet werden, die sich in das Material eindrücken und dadurch eine Verriegelung bewirken. Ebenfalls möglich sind Unterlegscheiben mit solchen Rippen oder Kanten, die in ähnlicher Weise sich in das Material sowohl des Schraubenkopfs als auch des die Bohrungen aufweisenden Bauteils eingraben. Hierbei kann es auch Späne geben.
  • Weiterhin bekannt sind chemische Verriegelungen, bei denen die Oberfläche des Gewindeelements mit einem Kleber versehen wird, der beispielsweise nach einiger Zeit oder aufgrund der beim Einschrauben auftretenden Erwärmung aushärtet.
  • Es gibt auch schon mechanische Sicherungen an Gewindeelementen. So ist es beispielsweise bekannt, bei einer Schraube die Steigung des Gewindes geringfügig zu variieren. Dadurch ergibt sich eine Klemmwirkung, bei der an bestimmten Stellen der Gewindeverbindung eine Gewindeflanke einer Gewindewindung gegen das Innengewinde gepresst wird, während die gegenüberliegende Gewindeflanke an der gleichen Stelle einen Abstand zu dem Gegengewinde aufweist ( GB 1 454 769 ).
  • Ebenfalls bekannt ist es, ein Gewindeelement mit einem Gewinde zu versehen, bei dem sich die Gewindekante nicht längs einer Schraubenlinie erstreckt, sondern gegenüber dieser Schraubenlinie gebogen verläuft. Auf diese Weise wird eine einseitige Anlage einer Gewindeflanke an der Gewindeflanke des Innengewindes erreicht ( WO 2005/103 511 A1 ).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gewindeelement zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und einfacher Herstellungsmöglichkeit eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Gewindeverbindung und gleichzeitig die Möglichkeit bietet, die Gewindeverbindungen bewusst wieder zu lösen und das Gewindeelement wieder zu verwenden. Das Gewindeelement soll auch das Gegengewinde, mit dem es zusammenarbeitet, im Wesentlichen unbeschädigt lassen, so dass dieses wiederverwendbar ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Gewindeelement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Das Gewindeelement, also beispielsweise eine Schraube, ein Bolzen oder eine Gewindestange, enthält einen Schaft mit einem Gewinde, das sich entweder über einen Teil des Schafts oder über den gesamten Schaft erstreckt. Das Gewinde weist eine konstante Steigung und Gewindeflanken auf, die einen bestimmten vordefinierten Flankenwinkel haben. Dieser Flankenwinkel ist durch Normen festgelegt und entspricht dem Flankenwinkel von Muttern oder Gewindebohrungen. Innerhalb des Schafts weist das Gewindeelement einen Klemmabschnitt auf, über den sich das Gewinde mit der konstanten Steigung fortsetzt. Innerhalb des Klemmabschnitts, dessen axiale Länge insbesondere so bemessen ist, dass mindestens eine vollständige Gewindewindung vorliegt, ist der Flankenwinkel mindestens der einen Flanke des Gewindes kleiner als im Gewinde außerhalb des Klemmabschnitts, so dass die beiden Gewindeflanken desselben Gewindegangs in radialer Richtung also weniger schnell zusammenlaufen und der Gewindegang bei ein und demselben Radius also breiter ist, als ein Gewindegang außerhalb des Klemmabschnitts. Der Kerndurchmesser des Gewindeelements kann im Klemmabschnitt gleich, kleiner oder größer sein als außerhalb des Klemmabschnitts. Da die Gewindeflanke im Klemmabschnitt des Gewindeelements einen anderen Winkel aufweist als die Gewindeflanken des Innengewindes, kommt es beim Einschrauben in das Innengewinde zu einer verstärkten Anlage der Gewindeflanke des Außengewindes an dem Innengewinde und damit zu einer Reibung, die eine Bremswirkung und damit eine Verriegelung der Schraube bewirkt. Es kann zu einer geringfügigen plastischen Verformung kommen, sodass sowohl das Gewindeelement als auch die Gewindebohrung nicht beschädigt werden. Beide können also mehrfach verwendet werden. Die Festigkeit des Gewindeelements sollte über der Festigkeit des Elements mit dem Innengewinde liegen. Beim Einschrauben des Gewindeelements wird das Innengewinde dadurch umgeformt, dass Material in radialer Richtung nach innen verdrängt wird. Beim weiteren Einschrauben eines Klemmabschnitts mit mehreren Gewindegängen erfolgt eine Glättung der Bereiche, aus denen Material verdrängt oder in denen Material angehäuft wurde. Wird der Klemmabschnitt wieder aus dem Innengewinde herausgeschraubt, bewirken die Gewindegänge außerhalb des Klemmabschnitts, die das Innengewinde nach dem Klemmabschnitt passieren, eine wenigstens teilweise Rückumformung des Innengewindes.
  • Zur Herstellung einer Klemmwirkung kann es ausreichen, wenn in dem Klemmabschnitt nur weniger als eine einzige vollständige Gewindewindung vorhanden ist. Sinnvollerweise ist der Klemmabschnitt aber so bemessen, dass es in ihm mehr als eine vollständige Gewindewindung gibt. Dadurch wird erreicht, dass die Einwirkung des Gewindes im Klemmabschnitt sich auf eine größere Gegenfläche verteilen kann.
  • Sinnvollerweise ist nicht nur der Flankenwinkel der einen Gewindeflanke kleiner als der Flankenwinkel außerhalb des Klemmabschnitts, sondern der Flankenwinkel beider Gewindeflanken. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Klemmabschnitts der Flankenwinkel beider Gewindeflanken gleich groß ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Klemmabschnitts die Kopffase des Gewindes gegenüber dem Gewinde außerhalb des Klemmabschnitts vergrößert ist. Die Kopffase kann dabei so breit bemessen werden, dass eine Klemmwirkung mit dem Innengewinde an den Kanten auftritt, an denen die Gewindeflanken in die Kopffase übergehen. Durch eine breitere Kopffase können die Querschnittsflächen der Gewindeflanken im Klemmabschnitt und außerhalb des Klemmabschnitts gleich groß gewählt werden. Beim Walzen des Gewindes muss dadurch im Klemmabschnitt nicht mehr Material verdrängt werden als außerhalb des Klemmabschnitts. Vorteilhafterweise ist der Außendurchmesser innerhalb und außerhalb des Klemmabschnitts gleich.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Flankenwinkel wenigstens einer der Gewindeflanken, insbesondere der die Last tragenden Gewindeflanke, innerhalb des Klemmabschnitts konstant ist.
  • Es kann ebenfalls in Weiterbildung vorgesehen sein, dass innerhalb des Klemmabschnitts der Kerndurchmesser des Gewindes die gleiche Größe aufweist wie oder kleiner ist als im restlichen Teil des Gewindes. Ein gleicher Kerndurchmesser erleichtert die Herstellung des Klemmabschnitts durch Gewindewalzen eines zylindrischen Rohlings. Die Herstellung des Klemmabschnitts mit kleinerem Kerndurchmesser des Gewindes ist ebenfalls möglich und dann vorteilhaft, wenn der Gewindegang im Klemmabschnitt eine größere Querschnittsfläche, also mehr Material, aufweisen soll als außerhalb des Klemmabschnitts.
  • Da der Klemmabschnitt zu einer gewollten Erschwerung des Einschraubens des Gewindeelement führt, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Klemmabschnitt nicht gleich am vorderen Ende des Gewindeelement vorhanden ist. Stattdessen kann vorgesehen sein, dass der Klemmabschnitt einen Abstand von dem vorderen Ende des Gewindeelements aufweist. Damit kann dann zwischen dem vorderen Ende des Gewindeelements und dem Klemmabschnitt ein Gewindeabschnitt mit dem normalen ersten Flankenwinkel vorhanden sein, beispielsweise ein metrisches Gewinde, sodass das Gewindeelement sich zunächst wie ein normales Gewindeelement ohne Hemmwirkung in die Gewindebohrung oder in die Mutter einschrauben lässt. Erst dann, wenn das Gewindeelement bereits ausreichend in der Gewindebohrung geführt wird, kommt die durch den Klemmabschnitt bewirkte Klemmwirkung zum Tragen.
  • Es kann in Weiterbildung der Erfindung ausreichen, wenn die Länge des Klemmabschnitts klein gegenüber der Länge des Gewindeelements bzw. dessen Gewindeabschnitts ausgebildet ist.
  • Bei längeren Gewindeelementen kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass mehrere Klemmabschnitte vorhanden sind, die jeweils einen axialen Abstand voneinander aufweisen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass in Längsrichtung des Gewindeelements vor und hinter dem Klemmabschnitt ein Gewindeabschnitt ohne Klemmwirkung ausgebildet ist, bei dem also das Gewinde den der Norm entsprechenden Flankenwinkel aufweist.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Einzelmerkmale der unterschiedlichen Ausführungsform lassen sich dabei in beliebiger Weise kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Hierbei zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines Gewindebolzens nach der Erfindung;
  • 2 eine vergrößerte Einzelansicht eines Gewindeabschnitts des Gewindebolzens der 1;
  • 3 einen Längsschnitt durch eine Schraubverbindung bei noch nicht vollständig eingeschraubtem Gewindeelement;
  • 4 eine vergrößerte Ausschnittdarstellung der Anordnung der 3;
  • 5 eine der 3 entsprechende Schnittdarstellung bei weiter eingedrehtem Gewindeelement;
  • 6 eine der 4 entsprechende Darstellung der Anordnung der 5.
  • 7 eine der 6 entsprechende, schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Materialverdrängung beim Einschrauben des Klemmabschnitts,
  • 8 eine der 7 entsprechende Darstellung zur Verdeutlichung der Glättung des verdrängten Materials beim Aus- oder Einschrauben von Gewindegängen außerhalb des Klemmabschnitts und
  • 9 eine schematische Schnittdarstellung von Gewindegängen innerhalb und außerhalb des Klemmabschnitts, die zur Verdeutlichung übereinander gezeichnet sind.
  • In 1 ist als Beispiel für ein Gewindeelement ein Schraubbolzen dargestellt, der einen zylindrischen Schaft 1 mit einem vorderen Ende 2 und einem Bolzenkopf 3 an seinem anderen Ende aufweist. Über etwa die Hälfte der Länge des Schafts 1 erstreckt sich, von dem vorderen Ende 2 ausgehend, ein Gewinde 4. Der zylindrische Schaft 1 und damit auch das Gewinde weist eine Längsachse 5 auf, die strichpunktiert angedeutet ist.
  • Das Gewinde enthält einen ersten Gewindeabschnitt 6, der am vorderen Ende 2 des Schafts 1 beginnt. Dieser erste Gewindeabschnitt 6 geht dann in einen Klemmabschnitt 7 über, der eine axiale Länge aufweist, die einigen Gewindewindungen entspricht. Bei der Ausführungsform der 1 weist der Klemmabschnitt 7 drei Gewindewindungen auf. An diesen Klemmabschnitt schließlich ein weiterer Gewindeabschnitt 8 an, der in seinen Abmessungen dem ersten Gewindeabschnitt 6 entspricht. In den Gewindeabschnitten 6 und 8 liegt ein Normgewinde vor. Das Gewinde 4 erstreckt sich durchgehend vom vorderen Ende 2 über den ersten Gewindeabschnitt 6, den Klemmabschnitt 7 und den zweiten Gewindeabschnitt 8, zum Ende des Gewindeabschnitts 8.
  • Die 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gewinde des Gewindeelements der 1. In diesem Ausschnitt ist dargestellt, wie das Gewinde in dem Klemmabschnitt 7 ausgebildet ist. Eine Gewindewindung weist zwei Gewindeflanken 9, 10 auf, die in Richtung auf eine Kopffase 11 konvergieren. Die Kopffase 11 des Gewindes 4 im Klemmabschnitt 7 ist deutlich ausgeprägt und breiter als eine Kopffase außerhalb des Klemmabschnitts.
  • Was man aus dem Vergleich der 1 und 2 noch nicht ohne weiteres erkennen kann, ist, dass der Flankenwinkel beider Gewindeflanken 9 und 10 innerhalb des Klemmabschnitts, siehe 2, kleiner ist als der Flankenwinkel innerhalb der beiden anderen Gewindeabschnitte 6 und 8.
  • Die 3 zeigt den Zustand, wenn der Gewindebolzen, der in 3 ohne Bolzenkopf 3 dargestellt ist, in ein Bauteil 12 eingeschraubt wird. In dem Zustand der 3 ist der Gewindebolzen nur mit seinem vorderen Gewindeabschnitt 6 eingeschraubt. Der in 2 in vergrößertem Maßstab dargestellte Klemmabschnitt 7 ist noch außerhalb des Bauteils 12 angeordnet. Die Ausbildung des Gewindes 4 innerhalb des vorderen Gewindeabschnitts 6 geht aus der vergrößerten Darstellung der 4 hervor. Das Gewinde 4 des Gewindebolzens weist zwei Gewindeflanken 13, 14 auf, die jeweils unter einem Flankenwinkel α1 bzw. α2 verlaufen. Die Flankenwinkel α1 und α2 sind bei der dargestellten Ausführungsform gleich groß, können aber auch verschieden sein. Die Flankenwinkel α1, α2 werden jeweils zu einer Linie 17 gemessen, die senkrecht auf der Längsachse 5 steht und somit einen Radius der Kopffase des Gewindes bildet. Diese Flankenwinkel α1, α2 entsprechen den Flankenwinkeln der beiden Gewindeflanken 15, 16 des Innengewindes der Gewindebohrung 17 des Werkstücks 12. Aufgrund von Toleranzen ist zwischen den jeweiligen Gewindeflanken 13 und 16 bzw. 14 und 15 jeweils ein Spalt 18 gebildet. Bei symmetrischen Gewinden wird üblicherweise die Summe der Flankenwinkel α1, α2 als Flankenwinkel bezeichnet, also ein Winkel, den die beiden Gewindeflanken 13, 14 einschließen.
  • Aus einem Vergleich der 4 und 2 geht nun hervor, dass der Flankenwinkel der beiden Gewindeflanken 9 und 10 des Gewindes 4 innerhalb des Klemmabschnitts 7 kleiner ist als der Flankenwinkel α1, α2 der beiden Gewindeflanken 13 und 14 des Gewindes 4 innerhalb der beiden anderen Gewindeabschnitte 6 und 8. Die Flankenwinkel α1, α2 können innerhalb des Klemmabschnitts zwischen 10% und 50% kleiner sein als die Flankenwinkel außerhalb des Klemmabschnitts. Bei einem M6-Gewinde werden die Flankenwinkel von 30° außerhalb des Klemmabschnitts auf 20° innerhalb des Klemmabschnitts reduziert. Zwischen den Flanken liegt somit ein Winkel von 60° außerhalb des Klemmabschnitts und 40° innerhalb des Klemmabschnitts. Wie bereits ausgeführt wurde, kann es genügen, lediglich einen der beiden Flankenwinkel zu verringern, vorteilhafterweise den Flankenwinkel der tragenden Flanke des Gewindes.
  • Wird nun der Gewindebolzen der 1 weiter in die Innenbohrung 17 des Werkstücks 12 eingeschraubt, so entsteht die Situation, wie sie in 5 dargestellt ist.
  • Deutlicher kann man das Zusammenwirken der Gewindeflanken 9, 10 und der Kopffase 11 des Klemmabschnitts 7 mit dem Innengewinde des Werkstücks 12 aus der vergrößerten Darstellung der 6 entnehmen, die der Darstellung der 4 entspricht. Man sieht hier deutlich, dass wegen des kleineren Flankenwinkels β1, β2 der Gewindeflanken 9 und 10 keine Parallelität mehr zwischen den Gewindeflanken von Außengewinde und Innengewinde vorhanden ist, sondern dass die Gewindeflanken 9, 10 des Außengewindes des Schraubbolzens 3 an den Gewindeflanken 15 und 16 des Innengewindes des Werkstücks 12 im Bereich des Übergangs zu der Kopffase 11 anliegen. Dadurch erfolgt eine Abbremsung einer Drehbewegung und somit eine Klemmwirkung zwischen Gewindeelement und Werkstück. Dies bildet eine mechanische Verriegelung, die auch wieder gelöst werden kann, da keine Beschädigung der beiden an der Verriegelung teilnehmenden Werkstücke erfolgt.
  • Aus einem Vergleich der 4 und 6 ist ebenfalls zu sehen, dass die Kopffase 11 des Gewindes 4 innerhalb des Klemmabschnitts 7 deutlich breiter ist als innerhalb des in 4 zu sehenden Gewindeabschnitts 6 bzw. des identisch aufgebauten Gewindeabschnitts 8. Beispielsweise kann die Kopffase innerhalb des Klemmabschnitts 50% bis 150% größer sein als außerhalb des Klemmabschnitts. Beispielsweise wird die Kopffase im Klemmabschnitt doppelt so breit ausgeführt wie außerhalb des Klemmabschnitts, also doppelt so breit wie beim Normalgewinde.
  • Die Klemmwirkung zwischen dem Außengewinde des Klemmabschnitts 7 und dem Innengewinde des Werkstücks 12 erfolgt längs der gesamten Gewindewindung, also über den vollständigen Umfang des Klemmabschnitts 7.
  • Die Erfindung schafft mit einfachen Mitteln eine Möglichkeit, ein Gewindeelement so auszugestalten, dass es aus einem zylindrischen Schraubenrohling herstellbar ist, dass es nicht zu einer Beschädigung des Innengewindes führt und dass es wieder gelöst und wieder verwendet werden kann. Darüber hinaus ist die Verriegelung im Gegensatz zu chemischen Verriegelungen auch hitzebeständig.
  • Die Darstellung der 7 zeigt noch einmal vergrößert eine der 6 entsprechende Darstellung, bei der also das Gewinde eines Schraubbolzens im Klemmabschnitt 7 in das Innengewinde eines Werkstücks 12 eingeschraubt wird. Im Klemmabschnitt 7 weist das Gewinde des Schraubbolzens die verbreiterte Kopffase 11 auf, die nun in die Gewindeflanken 15, 16 des Innengewindes am Werkstück 12 abschnittsweise eindringt und dadurch Material aus diesen Gewindeflanken 15, 16 verdrängt und das Innengewinde dadurch in geringem Maße plastisch verformt. Speziell wird das Material aus den schraffiert dargestellten Bereichen 20 in die ebenfalls schraffiert dargestellten Bereiche 22 verdrängt. Die Bereiche 22 liegen dabei in Bezug auf das Gewinde des Werkstücks 12 gesehen radial weiter innen als die Bereiche 20. Man erkennt in 7 gut, dass dadurch eine Klemmwirkung zwischen dem Gewinde des Schraubbolzens im Klemmabschnitt 7 und dem Innengewinde des Werkstücks 12 auftritt, die ein Lockern des Schraubbolzens im Werkstück 12 zuverlässig verhindern. Die plastische Verformung des Innengewindes des Werkstücks 12 ist aber so geringfügig, dass dieses beim Herausdrehen des Bolzens rückumgeformt werden kann. Wie dies bei Bolzen und Innengewindepaarungen üblich ist, ist der Werkstoff des Schraubbolzens härter als der Werkstoff des Werkstücks 12, so dass beim Eindrehen des Klemmabschnitts 7 vorrangig das Innengewinde des Werkstücks 12 verformt wird.
  • Gelangt in den in 7 dargestellten, plastisch verformten Abschnitt des Innengewindes des Werkstücks 12 wieder ein Gewinde 6 außerhalb des Klemmabschnitts, wie dies in 8 dargestellt ist, so werden die Bereiche 20, 22, siehe 7, der Gewindeflanken 15, 16 des Innengewindes des Werkstücks 12 wieder geglättet. Dies ist in 8 dargestellt. Es ist gut zu erkennen, dass die Kopffase 24 des Gewindes 6 außerhalb des Klemmabschnitts deutlich schmäler ist als die Kopffase 11 des Gewindes im Klemmabschnitt 7, siehe 7. Beispielsweise wäre die Kopffase 11 im Klemmabschnitt 7 doppelt so breit wie die Kopffase 24 des Gewindes 6 außerhalb des Klemmabschnitts. Es ist 8 zu entnehmen, dass die Gewindeflanke 13 des Gewindes des Schraubbolzens nun wieder parallel ist zur Gewindeflanke 15 des Innengewindes im Werkstück 12 und auch die Gewindeflanke 14 des Schraubbolzens ist wieder parallel zur Gewindeflanke 16 des Innengewindes des Werkstücks 12. Die Bereiche 22, 20, siehe 7, wobei aus dem Bereich 20 Material verdrängt und in den Bereich 22 hineingeschoben wurde, werden dadurch geglättet und es findet eine Rückverformung statt, indem der Bereich 22 flachgedrückt und der Bereich 20 wieder aufgefüllt wird. Nach dem Herausschrauben des Schraubbolzens aus dem Innengewinde des Werkstücks 12 hat das Innengewinde des Werkstücks 12 somit wieder annähernd die Abmessungen, die es vor dem Einschrauben des Klemmabschnitts hatte. Der Schraubbolzen kann daher problemlos wieder eingeschraubt werden und es ist ebenfalls problemlos möglich, dass der Klemmabschnitt erneut die Gewindegänge des Innengewindes des Werkstücks 12 verformt, wie dies in 7 dargestellt ist.
  • Die Darstellung der 9 zeigt schematisch eine Schnittansicht durch zwei Gewindegänge des Schraubbolzens. Das Gewinde außerhalb des Klemmabschnitts, also beispielsweise ein Normgewinde, ist durch eine Linie mit Kreuzen markiert. Das Gewinde innerhalb des Klemmabschnitts ist durch eine Linie mit Kreisen markiert. Man erkennt die breiteren Kopffasen 11 des Gewindes im Klemmabschnitt, die etwa doppelt so breit sind wie die Kopffasen 24 des Gewindes außerhalb des Klemmabschnitts. Ebenfalls gut zu erkennen ist, dass die Gewindeflanken 9, 10 des Gewindes im Klemmabschnitt einen kleineren Winkel zu einer Mittellinie 26 aufweisen als die Gewindeflanken 13, 14 des Gewindes außerhalb des Klemmabschnitts.
  • Am Beispiel der 9 wurde beim Walzen des Gewindes die breitere Kopffase 11 dadurch erreicht, dass das Gewinde im Klemmabschnitt einen kleineren Kerndurchmesser aufweist als außerhalb des Klemmabschnitts. Dies ist anhand des Vergleichs der Lage der Scheitelpunkte 28, 30 zu erkennen. Beim Walzen des Gewindes kann also mehr Material radial nach außen verdrängt werden, das dann zur Herstellung der verbreiterten Kopffasen 11 des Gewindes im Klemmabschnitt dient.
  • Gemäß der Erfindung ist es aber nicht unbedingt notwendig, dem Gewinde im Klemmabschnitt einen kleineren Kerndurchmesser zu verleihen als außerhalb des Klemmabschnitts. Der verringerte Flankenwinkel der Gewindeflanken 9, 10 innerhalb des Klemmabschnitts führt bereits dazu, dass genügend verdrängtes Material zur Verfügung steht, um die breiteren Kopffasen 11 des Gewindes im Klemmabschnitt zu realisieren.
  • 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
    • GB 1454769 [0006]
    • WO 2005/103511 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Gewindeelement, mit – einem eine Längsachse (5) aufweisenden Schaft (1), – einem sich über mindestens einen Teil des Schafts (1) erstreckenden Gewinde (4), das eine konstante Steigung und Gewindeflanken (13, 14) mit einem ersten Flankenwinkel (α1, α2) aufweist, gekennzeichnet durch – mindestens einen Klemmabschnitt (7), der – innerhalb des mit dem Gewinde (4) versehenen Teils des Schafts (1) angeordnet ist, – und – wobei innerhalb des Klemmabschnitts (7) ein zweiter Flankenwinkel (β1, β2) mindestens einer Gewindeflanke (9, 10) kleiner ist als der erste Flankenwinkel (α1, α2) in dem restlichen Teil des Gewindes (4) außerhalb des Klemmabschnitts (7).
  2. Gewindeelement nach Anspruch 1, bei dem innerhalb des Klemmabschnitts (7) der Flankenwinkel (β1, β2) beider Gewindeflanken (9, 10) gleich groß ist.
  3. Gewindeelement nach Anspruch 1 oder 2, bei dem innerhalb des Klemmabschnitts (7) die Kopffase (11) gegenüber der Kopffase (19) des Gewindes (4) außerhalb des Klemmabschnitts (7) vergrößert ist.
  4. Gewindeelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem innerhalb des Klemmabschnitts (7) der Kerndurchmesser des Gewindes die gleiche Größe aufweist wie oder kleiner ist als im restlichen Teil des Gewindes außerhalb des Klemmabschnitts (7).
  5. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren vollständigen Gewindewindungen im Klemmabschnitt (7).
  6. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem innerhalb des Klemmabschnitts (7) der Flankenwinkel (β1, β2) der Gewindeflanken (9, 10) konstant ist.
  7. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Klemmabschnitt (7) einen Abstand von dem vorderen Ende (2) des Gewindeelements aufweist derart, dass zwischen dem vorderen Ende (2) des Gewindeelements und dem Klemmabschnitt (7) ein Schaftabschnitt (6) mit einem Gewinde (4) mit dem ersten Flankenwinkel (α1, α2) vorhanden ist.
  8. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Länge des Klemmabschnitts (7) klein gegenüber der Länge des Gewindeelements ist.
  9. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren Klemmabschnitten (7).
  10. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Abschnitte, bei dem in Längsrichtung des Gewindeelements vor und hinter dem Klemmabschnitt (7) je ein Gewindeabschnitt (6, 8) mit dem ersten Flankenwinkel (α1, α2) ausgebildet ist.
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