DE1400909A1

DE1400909A1 - Gewindeeinsatz

Info

Publication number: DE1400909A1
Application number: DE19631400909
Authority: DE
Inventors: Baumgartner Thomas C
Original assignee: Standard Pressed Steel Co
Current assignee: SPS Technologies LLC
Priority date: 1962-12-13
Filing date: 1963-11-28
Publication date: 1969-03-27
Also published as: GB1072254A

Description

P H OO 909.7 ' 26.JuIi 1968

Standard Pressed Steel Go. ReF-Al- 3729

Gewindeeinsatz

Die Erfindung "betrifft einen Gewindeeinsatz, bestehend aus einem zylindrischen Körper mit einer durchgehenden axialen Gewindebohrung und einem Außengewinde, sowie mit einer am einen Ende des Körpers vorgesehenen ersten Zone mit verminderter Wandstärke, an der der Außendurchmesser dar Wand geringer als der Kerndurohmesser des Außengewindes, ist..

Es ist ein Gewindeeinsatz bekannt, der an seinem Einschraubende eine Sicherung gegen ein Lösen des einzuschraubenden Gewindebolzens und in axialem Abstand davon eine Sicherung gegen Verdrehen des Gewindeeinsatzes in seiner Aufnahmebohrung aufweist. Es ist ferner bekannt, einen Gewindeeinsatz an seinem Einschraubende mit einer Zone verminderter Wandstärke zu versehen, in welcher der Außendurchmesser der Wand geringer als der Kerndurchmesser des Außengewindes ist. Diese Zone weiab bei dieser bekannten Ausführung mit dem sie durchsetzenden Innengewinde einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt auf. Derartige Einsätze haben jedoch verschiedene Nachteile. So ist zur Arretierung des Gewindeeinsatzes in der Gewindebohrung oft ein zusätzlicher Verbindungsarbeit sgang oder eine Materialverformung bzw. Verformung der Gewindebohrung erforderlich. Viele der bekannten Gewindeeinsätze können nach ihrem Einbau-nicht ohne weiteres mittels üblicher Schraubwerkzeuge entfernt werden und sind herauszubohren, wodurch das Gewinde in ler Bohrung zerstört wirdV In anderen Fällen ist zur Entfernung des Gewindeeinsatzes bei Vermeidung einer Beschädigung der Gewindebohrung eine sorgfältige Feinarbeit erforderlich.

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Eine Reihe bekannter Gewindeeinsätze kann ferner nicht hohen Temperaturen ausgesetzt werden, die die Einsätze nichtmetallische Arretierelemente besitzen, die gegenüber hohen Temperaturen nicht beständig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeeinsatz zu schaffen, der nach dem Eindrehen in eine Gewindebohrung arretiert ist, ohne daß ein zusätzlicher Arbeitsgang nach dem Eindrehen, wie z.B. eine Materialverformung erforderlich ist, um diese Arretierung zu erzielen, und der weiter Mittel zur Sicherung einer Schraube oder eines anderen mit einem Außengewinde versehenen Teils aufweist, die ein wiederholtes Eindrehen und Entfernen der Schraube ohne gleichzeitiges Entfernen des Gewindeinsatzes aus der Gewindebohrung ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem bestimmten Axialabstand von der ersten Zone eine zweite Zone mit verminderter Wandstärke vorgesehen ist, an der der Innendurchmesser der Wandung größer als der Außendurchmesser des Innengewindes ist, daß das Innengewinde in der Zone, die von dem ersten dünnen Wandabschnitt uififaßt wird, in an sich bekannter Weise in eine nicht kreisförmige Form gebracht ist und ein erstes Arretiermittel bildet, und daß das Außengewinde in der Zone, die von dem zweiten dünnen Wandabschnitt umfaßt wird, in eine nicht kreisförmige Form gebracht ist und ein zweites Arretiermittel bildet, das eine Sichaung des Einsatzes in einer Gewindebohrung ohne Verformung von deren Gewindegängen gewährleistet, und daß die Arretierkraft durch die Verformung des Außengewindes stärker ist ate diejenige durch die Verformung des Innengewindes.

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Die zweite Zone mit der verminderten Wandstärke kann unmittelbar neben dem gegenüber liegenden Ende des zylindrischen Körpers angeordnet sein.

Es kann ferner mindestens ein Teil der Gewindebohrung in bekannter Weise eine sechskantförmige koaxiale Ausnehmung aufweisen, deren Fläohenabstand über einem Durchmesser in etwa gleich dem Kerndurchmesser des Innengewindes ist.

Ein solcher Gewindeeinsatz läßt sich aus einer Gewindebohrung entfernen und wieder eindrehen, ohne daß die ineinandergreifenden Gewindegänge beschädigt werden. Der Einsatz wird ferner in Einbaulage selbsttätig ..arretiert und ermöglicht ein w&ederholges Eindrehen und Entfernen etwa einer Schraube, die in eingedrehter Lage gegen ein lösen, z.B. durch Schwingungen, gesichert ist. Der Gewindeeinsatz gemäß der Erfindung ermöglicht außerdem eine Festlegung der Gewindemaße innerhalb bestimmter Grenzen, wodurch ein ausreichendes Spiel (auch wenn die Gewinde benutzt sind) geschaffen werden kann, um ein festfressen zu verhindern, wenn die Anordnung erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist. Bei dem Gewindeeinsatz gemäß der Erfindung können ferner die Kräfte in den Arretierzonen ausreichend niedrig gehalten werden, damit eine Entspannung oder ein Kriechen des Materials bei erhöhten Temperaturen keine nachteiligen Auswirkungen auf die Arretierwirkung hat.

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Die Erfindung■wird anschließend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Schnittansicht eines Einsatzes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Pig. 1, insbesondere die Innengewindearretierung des Einsatzes;

Pig."3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, mit der Außengewindearretierung gemäß der Erfindung und

Pig. 4 eine Schnittansioht entlang der Linie 4-4- der Pig. 1.

Wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, besitzt der Grundkörper 10 des Einsatzes ein Außengewinde 11, das sich nahezu über die gesamte Länge des Körpers '10 erstreckt. An dem Körper ist ein Wandabschnitt 12 mit verminderter Dicke ausgebildet, um eine erste Zone mit verminderter Wandstärke zu schaffen, die ein Teil des Innengewindes umfaßt. Bei einer "bevorzugten Ausführung wird dies .durch Reduzierung des 7/andmaterials . auf einen Außendurchmesser erreicht, der mindestens gleich dem Kerndurchmesser des Außengewindes ist, wodurch an dieser Stelle ein nachgiebiger, federnder und verhältnismäßig dünner Wandabschnitt geschaffen wird.

Der Einsatz weist eine Bohrung 13 auf, die vorzugsweise durchgehend ist». In der Bohrung ist ein Innengewinde 14 eilige— ,. schnitten, welches zur Zusammenarbeit mit einer Schraube oder einem anderen mit einem Außengewinde versehenen Tei=i * ■■_■/: vorgesehen ist. . _i; ^ . ■ :.

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Der !Einsatz besitzt ferner eine zweite Zone 15 mit verminderter Wandstärke, die von einem Teil des Außengewindes umgeben und von der ersten Zone in einem gewissen axialen Abstand angeordnet ist. Diese Zone wird vorzugsweise durch Ausbohren des Körpers geschaffen. Die Innenwandung wird auf mindestens den Kenndurchmesser des Innengewindes ausgearbeitet. wodurch ein zweiter nachgiebiger, federnder und verhältnismäßig dünner Wandabschnitt gebildet wird.

Im Ausführungsbeispiel sind die Zonen 12 und 15 mit der dünnen Wand an den äußeren Enden des Grundkörpers 10 vorgesehen; es reicht jedoch auch aus, wenn sie an anderer Stelle zwischen den Enden, jedoch mit einem bestimmten axialen Abstand voneinander, angeordnet sind. Die Anordnung der Zonen mit der dünnen Wand an den Enden wird jedoch bevorzugt, um ein leichtes Eindrehen des Einsatzes und der Schraube zu gewährleisten.

Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das Gewinde, welches durch die zuerst genannte Zone mit reduzierter Wanddicke umgeben wird, an drei Stellen nach innen versetzt, um eine federnde Arretierung mit einem Reibungsdrehmoment für das eingeschraubte Teil zu bilden. Das Gewinde, welches die zweite Zone mit verminderter Wandstärke umfaßt, ist an drei Stellen nach außen versetzt, um eine federnde Arretierung für das Außengewinde zu schaffen. Die versetzten Gewindeteile bilden eine federnde Arretierung, mit einem Reibungsdrehmoment, die zufriedenstellend arbeitet, ohne daß das eingedrehte Gewinde verformt oder in seiner Lage verändert wird. Eine Versetzung des Gewindes an drei Stellen wird bevorzugt, um eine gleichmäßige Befestigung und Drehmomentsicherung zu erhalten; ist jedoch klar, daß das Gewinde auch an einer oder mehreren anderen Stellen versetzt werden kann und trotzdem eine zufriedenstellende Si-.cberung bildet. Die Versetzung wird weiter vorzugsweise nach dem Eindrehen des Gewindes vorgenommen, um sicherzustellen, daß dl· Gewindeform erhalten bleibt. -

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Zum Eindrehen des Einsatzes in eine Gewindebohrung sind Aufnahmeeinrichtungen für entsprechende Werkzeuge vorgesehen. Wie aus Pig« 4 ersichtlich ist, ist eine Sechskantausnehmung oder ein Sechskantansatz 16 vorgesehen, die bzw. der mit einem entsprechenden Schraubenschlüssel oder einem anderen passenden Werkzeug zusammenwirkt. So kann z. B. das Innengewinde H ausgeräumt werden, um eine Ausnehmung zu schaffen, deren Flachenabstand über dem Durchmesser etwa gleich dem Gewindekerindurchmesser jedoch gtwäsr ilS^e5er Gewindeaußaüurcbmesser ist. Diese Ausnehmung kann irgendeine gewünschte Form haben, die Antriebsflächen zur Verfügung stellt.

Der Einsatz wird in ein Einheitsgewindelmch mit einem nicht verformten Außengewindeabscbnitt eingedreht, der vor dem versetzten Gewindeabschnitt liegt. Das Einschraubteil kommt zuerst mit einem Abschnitt des nicht verformten Innengewindes des Einsatzes in Berührung, bevor es auf das versetzte Gewinde trifft. Der Einsatz kann daher in dem Gewindeloch leicht eingedreht werden, bis das versetzte Gewindeteil an der Reihe ist, um den Einsatz in Einbaulage zu arretieren. Die eingedrehte Schraube , Gewindestift oder ein anderes Einsatzglied, ist durch das nach innen versetzte Innengewinde arretiert, welches das Schraubengewinde solarige nicht berührt, bis die Schraube in der Gewindebohrung angedreht wird·. Der Einsatz kann mit der Schraube nicht entfernt werden, da die größere Berührungszone des versetzten Außengewindes eine größere Arretierkraft erzeugt, als die durch das versetzte Innengewinde entwickelte.

Bei hohen Temperaturen kann ein Außengewinde mit einem geringfügig reduzierten Flankendurcbmesser verwendet werden, oder das Innengewinde kann etwas verstärkt werden. Durch Schaffung eines Spieles für die eingedrehten Gewinde wird ein Festfressen bei der Entfernung des Einsatzes vermieden.

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Claims

P U OO 909..7 . 26.JuIi 1968 Standard Pressed Steel Oo. EeP-Al- 3729 Heue Patentansprüche,

1. Gewindeeinsatz, bestehend aus einem zylindrischen Körper mit einer durchgehenden axialen Gewindebohrung und einem Außengewinde, sowie mit einer am einen Ende des Körpers vorgesehenen ersten Zone mit verminderter Wandstärke, an der der Außendurchmesser der Wand geringer als der Kerndurchmesser des Außengewindes ist, dadurch gekennz e ich η et, daß in einem bestimmten Axialabstand von der ersten Zone eine zweite Zone mit verminderter Wandstärke vorgesehen ist, an der der Innendurchmesser der Wandung größer als der Außendurchmesser des Innengewindes ist, daß das Innengewinde in der Zone, die von dem ersten dünnen Wandabschnitt umfaßt wird, in an sich "bekannter Weise in eine nicht kreisförmige Form gebracht ist und ein erstes Arretiermittel bildet, und daß das Außengewinde in der Zone, die von dem zweiten dünnen Wandäbsehnitt umfaßt wird, in eine nicht kreisförmige Porm gebracht ist und ein zweites Arretiermittel bildet, das eine Sicherung des Einsatzes in einer Gewindebohrung ohne Verformung von deren Gewindegängen gewährleistet, und'' daß die Arretierkraft durch die Verformung des Außengewindes stärker ist als diejenige durch die Verformung des Innengewindes.

2. Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e η ri. ζ ei c h η et, daß'die zweite Zone mit der ■ verminderten¹ Wandstärke unmittelbar neben dem gegenüberliegenden Ende des" zylindrischen" Körpers angeordnet ist. ■■"

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3. Gewindeeinsatz nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Gewindebohrung in bekannter Weise eine sechskantförmige koaxiale Ausnehmung aufweist, deren Plächenabstand über einem Durchmesser in etwa gleich dem Kerndurchmesser des Innengewindes ist.

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