DE1204891B - Spreizbarer Gewindeeinsatz - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F 06b

Deutsche Kl.: 47 a-5

Nummer: 1204 891

Aktenzeichen: H 48258 XII/47 a

Anmeldetag: 15. Februar 1963

Auslegetag: 11. November 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen spreizbaren Gewindeeinsatz, dessen rückwärtiger Gewindeabschnitt zur Befestigung eines mit Innen- oder Außengewinde versehenen Gegenstandes dient und dessen vorderer zylindrischer Abschnitt zur Festlegung des Einsatzes in einer Bohrung eines Werkstückes durch Eindrücken eines kegelstumpfförmigen Spreizzapfens, dessen kleinere Endfläche sich an die im wesentlichen ebene Stirnfläche des vorderen zylindrischen Abschnittes über dünne, zerbrechliche Wand- ίο teile anschließt, von der Vorderseite her in eine Aussparung des zylindrischen Abschnitts, auseinandertreibbar ist.

Die bekannten Gewindeeinsätze der vorstehend angegebenen Art bestehen im allgemeinen aus einem hülsenähnlichen Körper mit einer axial hindurchgehenden Bohrung, welche auf den größeren Teil ihrer Länge mit einem Innengewinde versehen ist, und einem aus einem Stück mit dem Körper bestehenden kegelstumpfförmigen Spreizzapfen, dessen dünneres Ende mit dem Körper des Einsatzes durch eine zerbrechliche Wandung verbunden ist, so daß, wenn der Gewindeeinsatz mit dem unteren Ende des Zapfens voran in die Bohrung des Werkstückes eingesetzt und einem Axialdruck ausgesetzt wird, die den Zapfen und den Körper des Einsatzes miteinander verbindende dünne Wandung bricht und der kegelstumpfförmige Zapfen nunmehr in den nicht mit Gewinde versehenen Teil der Bohrung in dem hülsenähnlichen Körper eindringt, wobei er das umgebende Körperende ausweitet und dasselbe dadurch in dem Werkstück verankert, worauf ein Gewindebolzen in die Gewindebohrung eingeschraubt werden kann.

Diese bekannten Gewindeeinsätze sind mit gewissen Nachteilen behaftet, insofern als es vorkommen kann, beispielsweise wenn der Einsatz dicht am Rande des Werkstückes eingebaut wird, daß das letztere unter dem Einfluß der durch den Spreizzapfen an einem Kreisumfang ausgeübten Kräfte aufreißt. Ferner haben die üblichen Vorrichtungen nur Innengewinde und können daher nicht sofort etwa als feste Stiftschraube oder mit sonstigen Formkörpern, welche eine axiale Bohrung nicht zulassen, verwendet werden. Ferner ist ihre Herstellung schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen spreizbaren Gewindeeinsatz der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß er bei einfacher Herstellung auch bis zu den kleinsten Größen das Werkstück nicht aufreißt, wenn er in Randnähe desselben angeordnet wird, und ohne weiteres mit Innen- oder Außengewinde versehen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-Spreizbarer Gewindeeinsatz

Anmelder:

Heli-Coil Corporation, Danbury, Conn.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann und Dipl.-Ing. W. Eitle,

Patentanwälte, München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:

Paul C. Setzier, Sherman, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 16. Februar 1962 (173 786)

löst, daß die beim Auseinandertreiben den Spreizzapfen aufnehmende Aussparung als eine quer zu dessen Achse verlaufende durchgehende Bohrung ausgebildet ist, durch welche der vordere zylindrische Abschnitt in zwei einander diametral gegenüberliegende Segmente unterteilt ist, die an ihren vorderen Enden über die dünnen zerbrechlichen Wandteile in den Spreizzapfen übergehen. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß das Eintreiben des Spreizzapfens leichter als bei den bekannten Konstruktionen vor sich geht, da der vordere zylindrische Abschnitt des Einsatzes durch die Querbohrung in zwei einander gegenüberliegende Segmente unterteilt wird, die viel leichter gegenläufig spreizbar sind, als ein hohlzylindrisches Bauteil ausgeweitet werden kann. Soll der Einsatz sehr nahe an der Kante eines Aufnahmekörpers befestigt werden, so bringt man den Gewindeeinsatz in einer solchen Drehstellung in die Aufnahmebohrung ein, daß die durchgehende Bohrung quer zur naheliegenden Kante des Aufnahmewerkstückes verläuft, so daß beim Auseinanderspreizen der beiden Segmente der dem freien Rand des Werkstückes benachbarte Materialbereich nicht beansprucht wird und somit das Werkstück nicht aufreißen kann. Dabei bereitet die Fertigung auch bei sehr kleinen Durchmessern keinerlei Schwierigkeiten. Ferner kann nun der Einsatz im Bedarfsfalle an seinem rückwärtigen Ende einen Gewindeschaft aus vollem Material zur Aufnahme einer Mutter od. dgl. besitzen.

509 737/174

Claims (4)

1. 3 4

   Es ist zweckmäßig, wenn die Achse der Querboh- 14 voneinander, d. h., dieser Durchmesser kann etwas

   rung von der Stirnfläche des vorderen zylindrischen kleiner sein als der Abstand oder auch gleich diesem

   Abschnitts einen Abstand aufweist, der kleiner als Abstand, ist aber vorzugsweise etwas größer. Der

   der Radius der Querbohrung ist, so daß an der Stirn- größere Durchmesser g des Zapfens muß nicht größer

   fläche zwei parallele Kanten gebildet werden, die mit 5 sein als der Durchmesser des zylindrischen Körpers

   dem anliegenden Ende des Spreizzapfens durch die 10; in den meisten Fällen wird er kleiner sein. Das

   zerbrechlichen Wandteile verbunden sind. obere Ende des Zapfens 16 ist mit den Kanten 14

   Es ergibt sich auf diese Weise je ein besonders durch kleine, dünne, leicht zerbrechliche Wandungsdünner Verbindungssteg zwischen dem betreffenden teile 17 verbunden. Die obere Fläche des Zapfens 16 Segment und dem Spreizzapfen, so daß dieser mit io ist mit einer teilzylindrischen Aussparung oder Eingeringer Kraft eingefügt werden kann. Weiterhin ist kerbung 18 versehen, welche die Bohrung 12 zu einer es vorteilhaft, wenn der Spreizzapfen an seinem brei- ganzen inneren zylindrischen Mantelfläche ergänzt, teren Ende in eine zylindrische Verlängerung aus- Diese Aussparung wird erzeugt, wenn das Querloch läuft, gegen welche sich die parallelen Kanten der durch den zylindrischen Körper 10 gebohrt wird. Es Stirnfläche anlegen, wenn der Spreizzapfen in die 15 ist ersichtlich, daß der eine Stiftschraube bildende Querbohrung eingetrieben ist. Es ergibt sich hier- Einsatz nebst seiner Querbohrung und dem zudurch der Vorteil, daß auch ein gewisses Heraus- gehörigen Zapfen aus einem Stück von rundem Stanziehen des Einsatzes aus der Aufnahmebohrung noch genmaterial auf einem Automaten oder Halbautozu keiner Beeinträchtigung der Spreizwirkung führt. maten erzeugt werden kann.

   Soweit eine ähnliche zylindrische Verlängerung be- 20 Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsreits bekannt ist, fehlt es an der zangenartigen vorde- form des eine Stiftschraube bildenden Einsatzes ren Ausbildung des in der Aufnahmebohrung durch unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Spreizung festzulegenden Schraubkörpers. Schließ- den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß der Spreizlich ist es gemäß einer weiteren speziellen Ausfüh- zapfen einen kegelstumpfförmigen Teil 16' und einen rung angebracht, daß der zylindrische Körper zwi- 25 daran anschließenden zylindrischen Teil 16 aufweist, sehen dem Außengewinde bzw. dem Innengewinde Nach der Fig. 3 ist der Einsatz in eine Bohrung einerseits und der Querbohrung andererseits einen 20 eines' Werkstückes 21 eingesetzt, in welchem er Abschnitt mit vollem Querschnitt aufweist. Diese befestigt werden soll. Hierbei legt sich der Spreiz-Maßnahme dient dazu, eine Beeinträchtigung des zapfen mit seiner untersten Fläche an den Boden 22 Aufnahmegewindes an dem aufzuschraubenden 30 der Bohrung 20 an. Wenn auf den Einsatz ein Axial-Gegenstand zu verhindern. druck ausgeübt wird, brechen die dünnen Wandungs-

   Nachstehend ist die Erfindung an Hand von Aus- teile 17, worauf der Zapfen 16', 16" in die Bohrung

   führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt 12 eindringt und den unteren Teil des zylindrischen

   Fig. 1 einen Seitenriß eines eine Stiftschraube bil- Körpers auseinanderdrückt. Dabei werden die durch

   denden Einsatzes, 35 die Bohrung 12 gebildeten Segmente 23 und 24 in

   F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in der entgegengesetzten Richtungen in den Werkstoff des

   F i g. 1, Werkstückes 21 eingedrückt. Das Spreizen der Seg-

   F i g. 3 einen Seitenriß einer anderen Ausführungs- mente 23 und 24 geht von den Kanten 14,14 in der

   form, eingesetzt in eine Bohrung eines Werkstücks Stirnfläche 13 des zylindrischen Körpers aus, die sich

   vor dem Auseinanderspreizen, 40 in den ausgespreizten Stellungen nach der F i g. 4 an

   F i g. 4 die gleiche Ausführung wie in der F i g. 3, den zylindrischen Teil 16" des Zapfens anlegen. Da-

   jedoch mit den auseinandergespreizten Schenkeln, durch bleiben die Segmente 23, 24 auch dann ge-

   welche den Einsatz in dem Werkstück verankern, spreizt, wenn sich der Einsatzkörper axial zum Spreiz-

   F i g. 5 einen Seitenriß einer weiteren Ausführungs- zapfen bewegen sollte.

   form, welche mit einem Innengewinde versehen und 45 In den Fig. 5 und 6 ist ein mit Innengewinde 32

   in einem Werkstück verankert ist, versehener Einsatz 30 dargestellt, dessen unterer Teil

   F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in der 33 am Außenumfang gerändelt und mit einer Quer-

   F i g. 5. bohrung 34 versehen ist. Die Anordnung des Spreiz-

   Der in der F i g. 1 dargestellte Einsatz, der vor- Zapfens 35 und dessen Verbindung mit dem Teil 33

   zugsweise aus Messing oder einem sonstigen geeig- 50 des Körpers, bevor der letztere auf den Zapfen her-

   neten Werkstoff gefertigt ist, besteht aus einem zylin- untergedrückt wird, ist die gleiche wie bei den ent-

   drischen Körper 10, aus dem ein Stiftschraubenteil sprechenden Teilen nach den Fig. 1 bis 4. Der Ein-

   11 nach oben vorsteht. Der dem Gewindeteil ent- satz ist, wie aus der F i g. 6 ersichtlich ist, dicht am gegengesetzte Teil des Körpers 10 ist mit einer durch- Rande eines Werkstücks 21 in eine Bohrung 20 eingehenden Querbohrung 12 unter einem rechten Win- 55 gesetzt. Durch das Auseinanderspreizen der Segmente kel zu der Achse a-a des Einsatzes versehen. Die nur in zwei entgegengesetzte Richtungen kann eine Achse b der Bohrung hat von der unteren Stirnfläche Beanspruchung des dünnen Wandteils 25 durch die 13 des zylindrischen Körpers 10 einen Abstand d, Segmente vermieden werden, wenn der Einsatz so in welcher kleiner ist als der Radius der Bohrung 12. die Bohrung 20 eingesetzt wird, daß die Querbohrung Dadurch werden an der Stirnfläche 13 zwei zuein- 60 34 senkrecht zum Wandteil 25 steht.

   ander parallele Kanten 14,14 gebildet, welche auch r> ♦ -τ,

   zu der Achse b parallel sind. Der zylindrische Körper Patentansprüche:

   10 ist an seinem Außenumfang in einer die Bohrung 1. Spreizbarer Gewindeeinsatz, dessen rück-

   12 umgebenden Zone 15 gerändelt. Ein kegelstumpf- wärtiger Gewindeabschnitt zur Befestigung eines förmiger Zapfen 16 besteht aus einem Stück mit dem 65 mit Innen- oder Außengewinde versehenen zylindrischen Körper 10. Das obere, d. h. das dünnere Gegenstandes dient und dessen vorderer zylin-Ende dieses Zapfens hat einen Durchmesser/, wel- drischer Abschnitt zur Festlegung des Einsatzes eher etwa so groß ist wie der Abstand e der Kanten in einer Bohrung eines Werkstückes durch Ein-

   drücken eines kegelstumpfförmigen Spreizzapfens, dessen kleinere Endfläche sich an die im wesentlichen ebene Stirnfläche des vorderen zylindrischen Abschnitts über dünne, zerbrechliche Wandteile anschließt, von der Vorderseite her in eine Aussparung des zylindrischen Abschnitts auseinandertreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Auseinandertreiben den Spreizzapfen (16) aufnehmende Aussparung als eine quer zu dessen Achse verlaufende durchgehende Bohrung (12) ausgebildet ist, durch welche der vordere zylindrische Abschnitt (10) in zwei einander diametral gegenüberliegende Segmente (23, 24) unterteilt ist, die an ihren vorderen Enden über die dünnen zerbrechlichen Wandteile (17) in den Spreizzapfen (16) übergehen.
2. 2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (b) der Querbohrung (12) von der Stirnfläche (13) des vorderen zylindrischen Abschnitts (10) einen Abstand (d) aufweist, der kleiner ist als der Radius der Querbohrung, so daß an der Stirnfläche zwei parallele Kanten (14) gebildet werden, die mit dem anliegenden Ende des Spreizzapfens (16) durch die zerbrechlichen Wandteile (17) verbunden sind.
3. 3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizzapfen in an sich bekannter Weise an seinem breiteren Ende in eine zylindrische Verlängerung ausläuft, gegen welche sich die parallelen Kanten (14) der Stirnfläche (13) anlegen, wenn der Spreizzapfen (16') in die Querbohrung (12) eingetrieben ist.
4. 4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (10, 30) zwischen dem Außengewinde (11) bzw. dem Innengewinde (32) einerseits und der Querbohrung andererseits einen Abschnitt mit vollem Querschnitt aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   österreichische Patentschrift Nr. 220 892;
   schweizerische Patentschrift Nr. 334 413;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 102 230,1 808 318,
   621 598.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   509737/174 11.65 © Bundesdruckerei Berlin