DE1046409B

DE1046409B - Gewindebuechse zum Einsetzen in glatte Aufnahmebohrungen

Info

Publication number: DE1046409B
Application number: DEK31143A
Authority: DE
Inventors: Felix W Braendel
Original assignee: GROOR PIN CORP
Current assignee: GROOR PIN CORP
Priority date: 1956-11-23
Filing date: 1957-02-16
Publication date: 1958-12-11
Also published as: US2922455A; FR1188619A; GB850396A; BE562602A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Gewindebüchsen mit Außengewinde, die in vorgebohrte glatte Bohrungen eingeschraubt werden, wobei in der Bohrungswandung ein Gewinde erzeugt wird; insbesondere handelt es sich um Gewindebüchsen, die auch Innengewinde besitzen, um in diesem einen Schraubbolzen od. dgl. aufzunehmen.

Es sind bereits Gewindebüchsen bekanntgeworden, bei denen das Außengewinde in Richtung zur einen Stirnfläche der Gewindebüchse konisch oder verjüngt ausgebildet ist.

Es sind auch andere Gewindebüchsen bekanntgeworden, bei denen im Bereiche der einen Stirnfläche ein axial geführter Schlitz in die Gewindebüchse eingeschnitten ist, der im Bereiche eines hier ebenfalls verjüngten Außengewindes liegt, so daß in den Übergängen zwischen dem Schlitz und den dort befindlichen und den Schlitz kreuzenden Gewindegängen ausgesprochene Schneidkanten entstehen, die zur Erzeugung des Gewindes in der ursprünglichen glatten Aufnahmebohrung beim Eindrehen der Gewindebüchsen dienen.

Gewindebüchsen der erstgenannten Art, nämlich Gewindebüchsen mit verjüngter Umfläche des Außengewindes, eignen sich dazu, in Werkstoffe bestimmter Art eingeschraubt zu werden, wobei das Außengewinde der Gewindebüchse in der Wandfläche der Bohrung des Werkstoffes ein entsprechendes Gewinde spanlos verformend eindrückt.

Gewindebüchsen der zweitgenannten Art eignen sich wiederum für andere Werkstoffe; sie wirken so, daß die durch das Zusammenwirken von verjüngtem Außengewinde und Schlitz entstehenden Schneidkanten das entsprechende Gewinde in die Bohrung des Werkstoffes spanabhebend einschneiden.

Im erstgenannten Fall handelt es sich also um eine spanlose Erzeugung des Gewindes der Aufnahmebohrung, während im zweitgenannten Falle eine Erzeugung des Gewindes in der Aufnahmebohrung unter Materialabtragung eintritt.

Nun gehören in der Praxis die Werkstoffe, in welche solche Gewindebüchsen eingesetzt werden sollen, durchaus verschiedenen Kategorien an, und zwar liegen die Verhältnisse in der Regel so, daß man je nach den Eigenschaften des Werkstoffes entweder nur eine Gewindebüchse der erstgenannten Art oder nur eine Gewindebüchse der zweitgenannten Art verwenden kann.

Beispiels\veise eignen sich Gewindebüchsen der einen Art eher für hartes Holz, während für weichere Hölzer die andere Gewindebüchsenart bessere Resultate erzielt; ähnlich liegen die Verhältnisse bei Kunststoffen verschiedener Qualität und sogar bei Metallen oder Legierungen verschiedener Härte. Auch die Lage der Faserung des Werkstoffes, wie z. B. des Holzes, Gewindebüchse zum Einsetzen
in glatte Aufnahmebohrungen

Anmelder:

Groor-Pin Corporation,
Ridgefield, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Busselmeier, Patentanwalt,
Augsburg, Grottenau 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. November 1956

Felix WBraendel, Teaneck, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

spielt eine wesentliche Rolle; es eignen sich ungeschlitze Gewindebüchsen für längsfasriges Holz, wobei also die Faser etwa parallel zur Mittelachse der Aufnahmebohrung läuft, während geschlitzte Gewindebüchsen sich viel besser für querfasriges Holz eignen, bei dem also die Faser senkrecht oder schräg zur Mittelachse der Aufnahmebohrung verläuft.

In der Praxis führte dies, um den verschiedenen auftretenden Anforderungen gerecht zu werden, bislang dazu, daß sowohl geschlitzte wie auch ungeschlitzte Gewindebüchsen der obengenannten Art vorrätig gehalten werden mußten. Dies ist schon im Hinblick auf die Lagerhaltung und deren Kosten ungünstig. Aber auch das Heraussuchen der richtigen Art von Gewindebüchsen für ein bestimmtes, die Aufnahmebohrung umgehendes Material erfordert einen schädlichen Zeitaufwand.

Diese Umstände sollen durch die Erfindung wesentlich verbessert werden; die Erfindung erreicht dieses Ziel in ganz überraschend einfacher Weise dadurch, daß man ein und dieselbe Gewindebüchse am einen Ende mit einem an seiner Umfläche verjüngten Außengewinde versieht, während man das andere Ende der gleichen Gewindebuchse sowohl mit an seiner Umfläche verjüngtem Außengewinde wie auch mit einem in die Stirnfläche eingeschnittenen, vorzugsweise axial-parallelen Schlitz versieht.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt also darin, das eine Ende der Gewindebüchse in seinem Außengewinde mit solchen gewindeerzeugenden Mitteln auszustatten, die für Werkstoffe einer bestimmten Qualität brauchbar sind, und das andere Ende mit einer

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anderen gewindeerzeugenden Einrichtung zu versehen, die für Werkstoffe von wesentlich anderer Qualität anwendbar ist.

Eines der möglichen Ausführungsbeispiele der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Gewindebuchse gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht (gemäß Fig. 1),

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt der eingesetzten Gewindebüchse in einem längsfasrigen Werkstoff,

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 3, jedoch in einem querfasrigen Werkstoff.

Die beispielsweise aus Messing, Stahl oder auch anderem Werkstoff gefertigte Gewindebuchse besteht aus einem metallischen Rohr 10, das ein Innengewinde 11 besitzt, in das eine übliche Befestigungsschraube 12 eingedreht werden kann; eine solche Befestigungsschraube 12 würde bei unmittelbarem Einschrauben in den Werkstoff W¹, beispielsweise Holz, nicht zuverlässig halten. Die Gewindebüchse 10 trägt weiter ein Außengewinde 13, vorzugsweise über die ganze axiale Länge.

Die Gewindebüchse ist außen in den Bereichen 14 und 15 an ihrer Umfläche verjüngt oder konisch ausgebildet, wobei jede Verjüngung sich über einen oder mehrere Gänge des Außengewindes 13 erstreckt und wobei der zwischen den Bereichen 14 und 15 verbleibende Bereich 16 des Außengewindes 13 seinen ursprünglichen Außendurchmesser beibehält.

An dem einen Ende (Fig. 1, oben) besitzt die Gewindebüchse einen eingefrästen oder in sonstiger Art eingebrachten Schlitz 17, wobei die axiale Tiefe des Schlitzes 17 beispielsweise gleich oder auch kürzer sein kann als die axiale Erstreckung des verjüngten Bereiches 15. Vorzugsweise kann die axiale Tiefe des Schlitzes 17 etwa zwei Drittel der axialen Erstreckung der verjüngten Zone 15 betragen; der Schlitz 17 kann sich beispielsweise über ein und ein Drittel (l^x/3) Gänge des Außengewindes erstrecken, während die Verjüngung im Bereiche 15 sich über zwei Gänge {Umläufe) des Außengewindes 13 erstrecken mag.

Für die Anwendung der Gewindebüchse in längs gefasertem Holz W¹, das eine zylindrische Aufnahmebohrung 18 parallel zum Faserverlauf des Holzes besitzt, ist der Schlitz 17 so angeordnet, daß er außen, d.h. gemäß Fig. 3 oben liegt; mit anderen Worten: Die Gewindebüchse wird in diesem Falle (Fig. 3) so in die Aufnahmebohrung 18 eingeschraubt, daß der Bereich 14 zuerst in die Aufnahmebohrung 18 eingeführt wird. In diesem Falle kann der Schlitz 17 zum Ansetzen eines Schraubenziehers D oder eines anderen geeigneten Einschraubwerkzeuges verwendet werden. Die Gewindebüchse wird eingeschraubt, bis die obex*e Stirnfläche bündig mit der entsprechenden Endfläche des hier aus Holz bestehenden Werkstoffstückes W¹ abschließt (s. Fig. 3).

Man erkennt, daß bei dieser Art des Einsetzens und der Anwendung der in die Aufnahmebohrung eintretende verjüngte Bereich 14 die Gewindebüchse zentriert und in fortschreitender Weise ein Gewinde in das Holzwerkstück W¹ einpreßt, wobei diese spanlose Verformung vollendet wird durch das nicht verjüngte, an der Umfläche zylindrische Außengewinde 13 des Bereiches 16, der an den Bereich -14 anschließt. Bei dieser Einsetz- und Anwendungsart der Gewindebüchse tritt kein Abspanen, kein Schneiden oder Zerschneiden der Fasern, insbesondere der Holzfasern, auf, so daß keine Tendenz einer Aufsplitterung oder Zerfaserung des Holzes besteht, wenn diese Faser etwa parallel zur Mittelachse der Gewindebüchse verläuft. Die Festhaltewirkung entsteht hier gänzlich durch Reibung bzw. Pressung.

Der verjüngte Bereich 15 am oberen Ende der Gewindebüchse ist in diesem Falle (Fig. 3) in zusätzlich fortschrittlicher Wirkung ebenfalls vorteilhaft, denn das Holz neigt dazu, sich der Verjüngung 15 am äußeren Ende des Einsatzes nachgiebig und in gewisser Weise zurückfedernd anzupassen, entsprechend dem Ausweichen von Holz beim Eindrücken des Gewindes. Ein Ausreißen oder Ausfasern von Holz im Randbereiche, d. h. im oberen Bereiche der Aufnahmebohrung 18 der Fig. 3, wird gerade durch die Verjüngung 15 vermieden.

Für die Anwendung oder das Einsetzen der Gewindebüchsen in querfasriges Holz und insbesondere in hartes querfasriges Holz setzt man gemäß Fig. 4 die Gewindebüchse vorzugsweise mit dem anderen Ende, also mit der mit Schlitz 17 versehenen Stirnfläche in die Aufnahmebohrung 20 ein. Das Einsetzen kann hierbei durch ein geeignetes Eindrehwerkzeug A, auf das die Gewindebüchse aufgeschraubt sein mag, bewirkt werden.

Bei dieser Art der Anwendung (Fig. 4) wirkt der Schlitz 17, dessen Breite in der Größenordnung eines Viertels des Außengewindedurchmessers liegen kann, als Schneidwerkzeug, Der Teil des Bereiches 15, der gemäß Fig. 1 unterhalb und gemäß Fig. 4 oberhalb des Endes des Schlitzes 17 liegt, ruft jedoch keine Schneidwirkung mehr hervor, sondern dient dazu, die schon in das Holz eingeschnittenen Gewindegänge unter Pressung zu vertiefen bzw. das Material zu verdichten, d. h. also zusätzlich spanlos zu formen, hierdurch wird der Festsitz der Gewindebüchse begünstigt. Das in der Aufnahmebohrung 20 (Fig. 4) entstehende Aufnahmegewinde erhält eine Gestalt, die der des Profils des Außengewindes 13 der Gewindebüchse genau angepaßt ist.

Auch bei dieser Einsetzart federt das Holz W² od. dgl. im oberen Bereiche 14 zurück, soweit es die Verjüngung 14 gestattet.

Die Schneidwirkung ist erwünscht besonders bei hartem Holz, wenn die Gewindebüchse in eine Aufnahmebohrung 20 eingeführt wird, die sich etwa senkrecht zur Faser richtung von Holz od. dgl. Werkstoff W² erstreckt, so daß die Gefahr eines Bruchs oder Zerreißens des Holzes vermieden ist, die bei solchem Holz od. dgl. Werkstoff dadurch entstehen könnte, daß man die volle Tiefe des Gewindes 13 in die Innenwandung des Gewindes 13 lediglich eindrückt oder einpreßt.

Bei beiden Anwendungsarten gemäß Fig. 3 und 4 und auch bei Anwendung von Kunststoffwerkstücken wird die Gewindebüchse mit ausreichender Sicherheit und Kraft festgehalten.

Im allgemeinen wird die Gewindebüchse in eine zylindrische Aufnahmebohrung in weichen Plastik- oder Kunststoffwerkstücken in der in der Fig. 3 beschriebenen Art eingesetzt, während die Einsetzart nach der Fig. 4 bei harten Kunststoffwerkstücken angewandt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Gewindebüchse mit Mitteln zur Erzeugung eines Innengewindes in der zur Aufnahme der Gewindebüchse bestimmten Aufnahmebohrung, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Gewindebüchse Mittel zur spanlosen Erzeugung des Innengewindes in der Aufnahmebohrung und das andere Ende derselben Gewindebüchse Mittel zur spanabhebenden oder kombiniert spanabhebenden

und spanlosen Erzeugung des Innengewindes in der Aufnahmebohrung besitzt.

2. Gewindebüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur spanlosen Erzeugung des dem Außengewinde der Gewindebüchse entsprechenden Innengewindes der Aufnahmebohrung (18) eine an sich bekannte Verjüngung oder konische Gestaltung der Umfläche des Außengewindes (13) der Gewindebüchse in dem Bereiche (14) umfassen und daß die Mittel zur spanabhebenden bzw. kombiniert spanabhebenden und spanlosen Erzeugung des dem Außengewinde der Gewindebuchse entsprechenden Innengewindes der Aufnahmebohrung eine ebenfalls bekannte Verjüngung oder konische Ausbildung der Umfläche des Außengewindes (13) der Gewindebüchse in dem Bereiche (15) unter Vorsehung eines vornehmlich axial-parallelen, in die entsprechende Stirnfläche der Gewindebüchse eingebrachten Schlitzes (17) in diesem Bereiche (15) umfassen.

3. Gewindebüchse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (17) eine axiale Ausdehnung besitzt, die geringer ist als die axiale Ausdehnung des zugeordneten verjüngten Gewindebereiches (15).

4. Gewindebüchse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes (17) etwa ein Viertel des Durchmessers des Außengewindes (13) der Gewindebüchse ist.

5. Gewindebüchse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den verjüngten Bereichen (14 und 15) ein zylindrischer Bereich (16) der Umfläche des Außengewindes (13) verbleibt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 863 575;
deutsche Auslegeschrift N 6093 XU/47 a (bekanntgemacht am 9. 2. 1956);

schweizerische Patentschrift Nr. 119 787.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen