DE1750206A1

DE1750206A1 - Hemmunsschraube und Verfahren fuer ihre Herstellung

Info

Publication number: DE1750206A1
Application number: DE19681750206
Authority: DE
Inventors: Breed Arthur Raymond
Original assignee: Lamson and Sessions Co
Current assignee: Lamson and Sessions Co
Priority date: 1967-04-07
Filing date: 1968-04-08
Publication date: 1971-01-07
Also published as: SE348811B; DE1750206C3; DE1750206B2; JPS524690B1; US3526914A; GB1228242A; BE713301A; FR1561621A; BR6898183D0; NL6804912A

Description

OIPL.-PHYa F. ENDLICH ' -* Τ' 3.4.19*β ΪΗ/fcü FATCNTANWALT

t75Q206

Meine Akte ι 2118

Anmelderin: The Lamson & Sessions Co., Corporation of Ohio 5000 Tiedeman Road, Cleveland, Ohio, USA·

HemmungSBchrawbe und Verfahren für ihre Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Außenheaeungsgewinde, insbesondere ein Außengewindehemmungsbefeetigungsmittel mit einem dtrartigen Hemmungsaußengewinde auf seiner Oberfläche, das in eingeschraubtes Zustand in einem Festsitz auf einem Gegen innengewinde auf tines Innengewindekörper sitzt. Sie Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Außengewindehemmungsbefestigungemittei.

Gegenwärtig wird zur Herstellung eines Gewindeflankenfeatsitzee (interference fit) in einem Innengewindekörper mit Standardinntngewinde einschließlich StandardflanJcendurchmeeser der Gegenaußengewindekörper gewöhnlich mit einem Class 5-Standardfestsitzgewinde -versehen. Das Class 5-Standardaußengewinde hat einen Jlankendurchmesser, der größer als der maximale Plankendurohmeeser für ein Standardgewinde wie ein Class 2A-Gewinde ist, das τon dem gleiohtn theoretischen Grundgewindeprofil abgeleitet ist, um eint Breite zwischen den Flanken zu ergeben, die größer als die für das Standardgewinde ist, und einen Außendurchaesser, der kleiner als der minimale Außtndurchmtsser des Standardgewindea ist, um ein ausrtiohtndts Spiel zwischen den Gewindespitzen des Außengewindes und dem Qruni des Innengewindes, so daß gestauchtes Metall frei aufgenommta

Illllt/Oilt

werden kann und/oder ein ausreichendes Spiel zu£ewährleisten, damit der Außendurchmesser des Außengewindes-infolge plastischen und/oder elastischen Flusses ansteigt. Das Class 5-Standardaußengewinde hat auch einen Kerndurchmesser, der gleich oder größer als der maximale Kerndurchmesaer des Standardgewindes mit dem gleichen theoretischen Grundgewindeprofil ist. Der Unterschied zwischen einem Standardgewinde und dun Class 5-Standardgewinde ist schematiech in Fig. 1 abgebildet, wo ein Standardgewindeprofil in Strichlinie und ein Class 5-Standardprofil in Vollinie gezeigt werden. In Fig.2 ist ein gegenwärtig verwendetes Class 5-Festsitz^ev/indc abgebildet, wobei der Festsitz zwischen dem Außen- und Innengewinde im doppelt schraffierten Bereich übertrieben groß dargestellt ist.

Um einen Spitzenfestsitz zwischen den Spitzen des Innengewindekörpers und dem Grund des Class 5-Gewindea dee Außengewindekörper a zu vermeiden, sind die Gewindegänge des Innengewindekörpers gegenwärtig weiter abgerundet, d.h. mit einem Kerndurchmesser versehen, der größsr als der maximale Außendurchmesser für daß Standardgewinde is-, wie durch Vollinien 1 und Strichlinien 2 in Fig.2 abgebildet ist, um ein ausreichendes Spiel zwischen den Spitzen des Innengewindes und dem Grund des Class 5-Außengewindes zu erreichen, um gestauchtes Metall aufzunehmen, und/oder ungehindert eine Abnahme des.Kerndurchnessers des Innengewindes infolge plastischen und/oder elastischen Flusses wegen des Gewindefestsitzes zu erlauben.

Obwohl der eben beschriebene Festsitz zufriedenstellend arbeitet, ist er vom Kostenstandpunkt aus gesehen nachteilig» da er eine Änderung sowohl dee Innen- und dee Auflengegengewiades erfordert, da beide Gewinde stärker als das Standardge-./inde abgerundet werden müssen, um ein ausreichendes Spiel s« erzeugen, damit

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BADORlGlNAt

stauchteβ Metall frei aufgenommen werden kann. Ferner kann das gegenwärtig verwendete Class 5-Standardaußengewinde nicht susaamen mit einem gegenwärtig verwendeten Standardgegeninnengewinde (d.h. UNC oder UlJF Class 2B oder Class 3B) verwendet werden.

Es let daher Aufgabe der Erfindung, ein Auflenhemmungegewinfle anzuheben, das auf den Flanken eines gegenwärtig verwendeten Standardgepeninnengewindes sitzen kann, und das in axialer Ibene eine

Flankenbreite hat, die größer ale die ilir dae Standardgewinde mit dem gleichen theoretischen Grundgewindeprofil iet, vorzugsweise eine Fl;inkcnbreite innerhalb der Class 5-Standardtoleranzen, um einen Gewindeflankenfestsitz bei Einschrauben in ein Standardinnengegengewinde zu ergeben, und dae in axialer Ebene einen solchen Verlauf hat, das eine auereichende Auesparung oder ein ausreichender Spielraun zwischen den Spitien dee Heeusungsgewindee und den

Grund des Standardinnengewindes sowie den Spitzen des Standardinneiifjewindee und dem Grund des Außengewindes vorhanden ist, um

frei durch den Gewindefestsitz gestauchtes Metall aufzunehmen und Platz für einen verkleinerten Innengewindekerndurohmeeser infolge plastischen- und/oder elastischen Flusses des Materiale wegen des Gewindefesteitzes zu schaffen.

Durch die Erfindung wird ferner ein AuJtenhcBungsgewinde angegeben, das einen Flankenwinkel hat, der gleich dem des theoretischen Grundgewindeprofils ist, ferner eine Metalldicke zwischen den Flanken hat, die größer als di· für das Grundgewindeprofil ist, das vorzugsweise eine solche Breite hat, daß der Flankendurchnesser imu rlialb der Toleranzgreneen des Class 5-Standardgewindes liegt, um einen gleichmäßigen Sewindefestsitz auf den Flanken des Außenhennungsgewindes zu gewährleisten, wenn dieses

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BAD ORIGINAL

in ein Standardgegeninnengewinde eingeschraubt ist, ferner eine Aussparung zwischen benachbarten Gewindegängen hat, die in.axialer Ebene größer als die durch das Dreieck zwischen den Planken der benachbarten Gewindegänge des Außenheramungsgewindeβ begrenzte'ist, um frei durch den Gewindefest sitz gestauchtes Metall aufzunehmen,

so daß eine Blockierung zwischen dem Hemmungsgewinde und dem Gegengewinde nicht auftritt, und schließlich einen Außendurohmeseer hat, der kleiner als der kleinste Außendurohmesser des Standardgewindes des gleichen theoretischen Grundgewindeprofils ist, um genügend Spiel zwischen den Spitzen des Außenhemmungsgewindes und dem Grund des Gegeninnengewindes zu erzeugen, damit durch den GewindefesMtz gestauchtes Metall frei aufgenommen werden kann, so daß kein Blockieren zwischen dem Hemmungsgewinde und den Gregengewinde auftritt.

Die Erfindung gibt fernem ein Außenhemmungsgewinde der eben beschriebenen Art an, bei dem der Grund der Aussparung einen stetigen Bogenquerschnitt hat.

Die Erfindung gibt ferner ein -außenhemmungsgewinde der eingangs beschriebenen Art an, bei dem der Grund der Aussparung abgerundet ist, um einen.glatten kontinuierlichen Obergang zwischen dem Gewindegrund und insgesamt radial verlaufenden Seitenwänden der Aussparung zu erzeugen, so daß Spannungskonzentrationen in dea Gewinde des Außengewindekörpers klein gehalten werden·

Die Erfindung gibt ferner e* τ Außenhemmungegewinde der oben beschriebenen Art an, bei dem die Aussparung zwischen benachbarten Gewindegängen des Außenhemmungsgewindos sich vorzugsweise nicht tiefer als für das Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofile und vorzugsweise tiefer als de;.· scharfe Grund des Grundgewindeprofils erstreckt.

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Pie Erfindung gibt ferner ein Außenhemaungβgewinde der oben beschriebenen Art an, bei dem die Aussparung zwischen benachbarten Gewindegängen insgesamt'radial verlaufende Wände hat, die gegen die Flanken des Gewindes, geneigt sind und vorzugsweise die Gewindeflanken an einer Stelle schneiden, die radial innen zu dem Flankendurchmesser des Außenhemmungsgewindes liegt.

Das Außenhemmungsgewinde gemäß der Erfindung gewährleistet eine große Hemmungsarbeit, wenn es in ein Gegenstandardinnengewinde eingeschraubt ist, ist ferner nicht besonders empfindlich gegenüber Toleranzschwankungen und erzeugt die große Hemmungsarbeit ohne oder nur kaum zu blockieren.

Die Erfindung gibt auch ein Außengewindehenunung»befestigungs· mittel mit mehreren Schraubengewindegängen auf einem Längsabschnitt, um frei an einem Innengewindekörper mit einem Standardgewinde anzugreifen sowie mit mehreren Hemmungegewindegängeη an seinem hinteren Ende an, die auf den Standardgewindegängen des Innengewindekörpers in Pestsitz sitzen, um eine Hemmung zu bewirken, wobei die Hemmungsgewindegänge eine Aussparung zwischen benachbarten Gewindegängen haben, die in aüaler Ebene größer als die durch das Dreieck zwischen benachbarten Gewindegängen ist und sioh vorzugsweise bie zu einer Tiefe erstreckt, die größer al s der kleinste Kerndurohrneseer des Standardgewindes mit dem gleichen theoretischen Gewindeprofil ist, damit es frei an den Gewindegftngen des Innengewind·«- körpers zur freien Aufnahme von gestauchte» Metall angreifen kann, das durch den Festsitz der Gewindegänge gestaucht worden ist, damit kein Blockieren zwischen dem Außengewindebefesti^ungsmittel und dem Innengewindekörper auftritt, wenn ersteres in letzteren

eingeschraubt wird.

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Durch die Erfindung wird ferner ein Außengewindehemmungsbe-

festigungsmittel entsprechend dem vorhergehenden Absatz angegeben, bei dem die Hemmungsgewindegän^e den gleichen Plankenwinkel wie das theoretische Grundprofil far die Gewindegänge und eine Plankenbreite haben, die breiter als die des Grundgewindeprofils ist, vorzugsweise eine Plankenbreite innerhalb der Class 5-Standardgewindetoleranzen, um einen gleichmäßigen Postsitz· seiner Planken zu gewährleisten, wenn das Gewinde in den Innengewindekörper eingeschraubt ist, und wobei die Aussparung zwischen benachbarten HemmungsgewindeRängen vorzugsweise sich tiefer als der Scheitelpunkt des Dreiecks zwischen den Planken von benachbarten Gewindegängen erstreckt.

Durch die Erfindung wird ferner ein Jüißengewindehemmungsbefesti· gungsmittel entsprechend dem vorhergehenden Absatz angegeben, bei dem die Hemmungsgewindegänge einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der kleinste Außendurchmesser für das Standardgewinde, das von dem gleichen theoretischen Grundgewindeprofil abgeleitet ist, hat, um ein Spiel zwischen den Spitzen der Hemmungsgewindegänge und dem Grund der Standardinnengewindegänge auszubilden, um frei Metall aufzunehmen, das durch den Gewindefestsitz gestaucht

worden ist, so daß kein Blockieren zwischen den Außenhemmungsgewindegängen und dem Innenge*indekörper stattfindet, wenn^rstore in letzteren eingeschraubt sind.

Durch die Erfindung wird ferner ein Außengewindehemmungsbefestigungsmittel gemäß einem der vorhergehenden Absätze angegeben, bei dem der Grund der Aussparung einen insgesamt halbkreisförmigen Querschnitt hat.

Ein anderer Nachteil des CIa; s 5-Gewindes besteht darin, daß

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zur Herstellung des Gewindes durch Gewindewalzen mit Walzbacken ein Zylinderrohling verwendet werden muß, dessen Durohmeeser größer als der Durchmesser des Standardrohlinge zur Herstellung eines Standardgewindes wie eine* dass 2A-Gewindes ist, das vom gleichen theoretischen Gewindeprofil hergeleitet ist. Das ist besonders nachteilig, wenn ein Außengewindebefestigungsmittel wie eine Schraube produziert werden soll, das mehrere Standardgewindegänge an seinem Vorderende und mehrere Class 5-Gewindegänge an seinem Hinterende hat, da ein abgestufter Rohling mit einem Abschnitt,

dessen Durchmesser keinen Standardwert hat, notwendig ist, um die beiden verschiedenen Gewinde durch Gewindewalzen herzustellen. Das führt zu größeren Herstellungskosten und zu einer längeren Herstellungszeit, da die Backen und der abgestufte Rohling genau augerichtet sein müssen, wenn ein glatter übergang zwischen den Standard- %id Class 5-Gewindegängen erzielt werden soll.

Durch Ausbildung eines Außenhemmungegewindes gemäß der Erfindung kann ein Standardrohling mit konstantem Durchmesser, der zum Walzen von Standardgewinde verwendet wird, benutzt werden, so daß eine schnelle und wirtschaftliche Herstellung der Außengewindehanmungsbefeetigungsmittel gewährleistet ist.

Durch die Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Außengewindehemmungsbefeetigungsmittele der oben beschriebenen Art aus einem Zylinderrohling mit konstantem Standarddurchmesser, wie er zum Walzen von Standardgewindegängen verwendet wird, angegeben, wobei der Rohling mit einer Backeneinheit gewalzt wird, die erste Backengewindegänge oder -zähne zur Formung einer erster Anzahl von Standardgewindegängon auf dem Vorderende des Rohlings und zweite Backengewindegänge oder -zähne hat zur Formung einer zweiten Anzahl von Heninungegewinde^ängen auf dem Rohling, die eine

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Plankenbreite haben, dlt größer als die für das ßtandardgewinde dee gleichen theoretischen Grundgewindeprofils let, die ferner einen AußendurOhmeeser haben, der kleiner als der kleinste Außendurchmessex für das Standardgewinde ist, und die eine Aussparung zwischen benachbarten Gewindegängen haben, die größer als das zwischen den benachbarten Flanken von benachbarten Hemmungsgewindegängen ausgebildete Dreieck ist.

Kurz' zusammengefaßtt Puroh die Erfindung wird ein Außenhemmungsgewinde angegeben, das von einem Class 5-^standardfestsitzgewinde dadurch abweicht, daß der Baum am Grund des Gewindeprofile zwischen benachbarten Hemmungsgewindegängen größer als der maximale Raum an dieser Stellt für das Class 5-Standardgewinde ist.Ferner wird ein Außengewindehemmungsbefestigungsmittel mit einem derartigen Hemmungsgewinde und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hemmungebefestigungamittels durch Gewindewalzen angegeben.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. 2s zeigern

Fig.1 schematisch den Unterschied zwischen einem Standard-, gewindeprofil des theoretischen Grundgewindeprofils und einem Class 5-Standardgewindeprofili

Fig.2 einen Teillängeschnitt duroh eine Schraube und einen Innengewindekörper, woraus der gegenwärtig verwendete Class 5-Gewindefeetsita ersichtlich istf

Fig.3 eine Aneicht, teilweise la axialen Schnitt, durch eine Hemmungβschraubt gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung!

Yig.4 einen vergrößerten axialen Schnitt duroh die Hemmunge-

βohraube von Fig.3 in Eingriff mit einem Innengewindekörper mit Standardgewinde|

Fig.5 eine isometrische Teilansicht von zwei Werkseugen sum Walzen dee Gewindes auf die Schraube von Fig.Jj

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fig.6 einen vergrößerten Querschnitt ungefähr entlang Linie 6-6 von Pig.5i

Pig.7 einen schematischen Axialschnitt entlang einer Steigung eines Hemmungsgewindes gemäß der Erfindung! und

Pig.8 einen vergrößerten Axialeohnitt duroh einen Teil eines anderen Aus führungsbei spiels der Hemmungesohraube, die in einen Innengewindekörper mit Standardgewinde eingreift.

Durch die Erfindung wird ein Hemmungsgewinde angegeben, das vAm theoretischen Grundgewindeprofil in verschiedener Hinsicht abweicht, um eine verbesserte Hemmung nach Einschrauben in ein Gegen- oder Standardinnengewinde zu ergeben. Das Hemmungegewinde gewährleistet eine hohe Hemmungsarbeit, ist nicht besonders empfindlich gegenüber ToleranzSchwankungen und entwickelt ein hohee Hemmungsdrehmoment bei nur kleinem oder fehlendem Blockieren, wenn

es in das Gegen- oder Standardinnengewinde eingeschraubt ist· Die Hemmung wird dadurch erreicht, daß die Gewindegänge weiter ale beim theoretischen Grundgewindeprofil für das Standardgewinde

gemacht werden, und zwar vorzugsweise eine Breite innerhalb der Toleranzgrenzen für ein Class 5-Standardfestsitzgewinde haben, um einen gleichmäßigen Pestaitz auf seinen flanken zu gewährleisten, wenn es in ein Standardinnengegengewinde eingeschraubt ist·

Um ein Blockieren auszuschließen oder klein zu halten, das beim Einschrauben dee Außenhemmungsgewindes in ein Gegeninnenstaa-'dardgewinde auftreten könnte, ist der Außendurohmeeθer des HtaaftRg*· gewindea kleiner als der kleinste Außandurohmesser des Standard- . gewindee, um ein Spiel zwischen den Spitzen des Hemmungsgewindes und dem Grund des StandardgegenInnengewindes zu erzielen, so daß eine elastische und/oder plastische Erhöhung des Außendurchmesser des Hemmungsgewindes und/oder duroh den Gewindefeetsitz gestauchtes Metall frei aufgenommen werden können. Zusätzlich ist eine Aus-

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sparung zwisohen benachbarten Gewindegängen dee Hemmungagewindee vorhanden, die In axialer Ebene größer als die Aussparung ist, die durch das Dreieck zwischen benachbarten Gewindegängen begrenzt wirdι um ein Spiel zu ergeben, das frei eine elastische und/oder plastieche Verringerung des Kerndurchmesserβ des Innengewindes und/ oder durch den Gewindefestsitζ gestauchtes Metall aufnimmt. Obwohl die Tiefe der Aussparung zwischen den benachbarten Gewindegängen des Hemmungsgewindes unterschiedlich sein kann, was vom Bärtererhältnis der Werkstoffe des Innengewindekörpers und des Hemmungsgewindes abhängt, ist die Tiefe der Aussparung so bemessen, daß ihr Boden oder ihr Grund sich radial innen zum kleinsten Kerndurchmesser des Standardinnengewindee befindet, und zwar vorzugsweise die Auesparung eine größere Tiefe als der scharfe Grund des Grundgewindeprofile sowie vorzugsweise Selten hat, die insgesamt radial zu der Achse des Hemmungsgewindeβ verlaufen und dessen Planken an einer Stelle schneiden, die sich am Ort des Plankendurchmeseere des Hemmungsgewindes oder dazu radial innen befindet·

Der Boden der Aussparung ist vorteilhafterweise jeweils am Übergang zwiechen dem Grund der Aussparung und den Seitenwänden der Aussparung abgerundet^ Die Abrundungen erhöhen die Lebensdauer des Gewindekörpers durch Verringerung von Spannungskonzentrationen beträchtlich. Bei einem Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Erfindung hat der Radius der Abrundungen einen solchen Wert, daß der Grund der - Aussparung insgesamt einen halbkreisförmigen Querschnitt hat» der die Spannungskonzentrationen klein hält.

Das theoretische Grundprofil für ein Gewinde oder einen Gewindegang sieht im allgemeinen eine Abrundung eines Grunddreieoks des Gewindegangs vor, um eine Abflachung zwischen benachbarten Gewinde-

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gangen am Gewindegrund herzustellen. Diese Abflachung liegt auf der Oberfläch« eines gedachten Zylinders, der koaxial zu dem #ewinde angeordnet ist· Zum Beispiel beträgt bei dem Grundgewindeprofil für ein übliches 60°-Plankenwinkel-Schraubengewinde gemäß dem National Bureau of Standards Handbook H28 (1957) alt dem Titel "Screw Thread Standards for Pederal Services", veröffentlicht vom US.Department of Commerce,die Grundlänge der Abflachung zwischen benachbarten Gewindegangen in der axialen Ebene eines Außtngewinde-

gangs 1/8? wobei P die Steigerung des Gewindes ist. Gemäß den eingeführten Standards für ein Außengewinde können die Abrundungen

des Grunddreiecks zwischen einem Maximum, bei dem die Grundlänge der Abflachung 1/8? beträgt, und einem Minimum liegen, bei dem die Grundlänge der Abflachung 1/24? beträgt. Die Abflachung zwischen benachbarten Gewindegängen begrenzt den Kerndurchmesser in einem Außengewinde, wobei der kleinste Kerndurohmesser, der durch die eingeführten Standards erlaubt ist, bei einer Grundlänge der Abflachung von 1/24? auftritt.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeiapiel der Erfindung wird

der Grundflankenwinkel des Gewindes beibehalten, wobei unter dem _

Plankenwinkel derjenige Winkel verstanden wird, der in axialer Ebene durch die konvergierenden Seiten der Planken des Gewindes eingeschlossen wird, aber die Breite der Gewindegänge zwischen den Flanken ist konstant breiter als die maximale Breite für ein Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils, um eine konstante Pestsitztiefe auf den Planken des Gewindes zu erzielen, wenn es in ein Standardinnengegenvlnde eingeschraubt ist, und der Außendurohraesser ist kleiner als der maximale Außendurchmesser für das Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils. Das Außengewinde hat vorzugsweise eine, höhere Plankenbreite und einen kleineren

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Außendurchmesser verglichen mit dem Standardgewinde wie einem Class 2A-Gewinde_/entsprechend Class 5-Standardgewinden, wie sie im "American Standard Class 5 Interferenoe-Fit Thread¹¹ USA Standard 12,1963, herausgegeben von American Society of Mechanical Engineers, angegeben sind.

Auch die Aussparung zwischen den benachbarten Gewindegängen des äußeren Hemmungsgewindes ist vorzugsweise in axialBr Ebene

größer als der Zwischenraum, der durch das Dreieck zwischen den Planken der benachbarten Gewindegänge begrenzt ist,und er hat vorzugsweise Seitenwände, die insgesamt radial zur Achse des Hemmungsgewindes verlaufen und die Planke der Gewindegänge an einer radialen Stelle schneiden, die sich am Ort des Flanfclndurohmessers des Außenhemmungsgewindes oder dazu radial weiter innen befindet, wobei die radiale Ausdehnung der insgesamt radial verlaufenden Seitenwände mindestens gleich der Hälfte, aber nicht größer als das Zwülffaohe des axial gemessenen Abstands zwischen den benachbarten gegenüberliegenden Seitenwänden ist. Die Aussparung erstreckt sich vorzugsweise bis zu einer Tiefe, die größer als der kleinste Kerndurchnesser für das Stcndardgewinde und vorzugsweise tiefer als der scharfe Grund für das theoretische Grundgewindeprofil ist. Die Übergänge an den Schnittstellen der Seitenwiinde und des Grunds sind abgerundet, um Spannun^skonzentrationen zu reduzieren. Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, das besondere vorteilhafte dynamische Belastungseigensohaften hat, schneiden sich

die Abrundungen so, daß der Grund einen insgesamt halbkreisförmigen querschnitt hat.

Das oben beschriebene Gewinde bewirkt einen gut hemmenden Pestsitz, wobei das Ausmaß des Pestsitzes leicht kontrolliert werden kann. Dieses Gewinde gewährleistet auch eine große Hemmungsarbeit

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bei nur geringem oder fehlendem Blockieren, da tin ausreichendes Spiel zwischen den Spitzen des Außenhemnungsgewindes und dem Grund des Standardinnengegengewindes sowie den Spitzen dea Standardinnengegengewindes und dem Grund des Außenhemmungsgewindee vorhanden ist, um frei irgendwie gestauchtes Metall aufzunehmen« Obwohl das Außenhemmungsgewinde gemäß der Erfindung bei den verschiedensten Körpern oder Beitetigungsmitteln verwendet werden kann, um eine Hemmungswirkung mit einem zusammenarbeitenden Innengewindekörper oder einer Mutter zu erzielen, ist es besonders geeignet für Außengewindebefestigungsmittel, wie eine hier abgebildete Schraube 10. Die Schraube 10 kann mit Innengewindebefestigungsmittel«! wie einer Mutter 11 zusammenarbeiten, die Standardgewindegänge 12 des theoretischen Grundgewindeprofils, wie sie in dem bereite oben erwähnten "National Bureau of Standards Handbook H28" angegeben sind, hat.

Gemäß Pig.3 hat die Hemmungssohraube 10 einen Metallschaft 14 mit einem Schraubengewinde 16 auf seiner Außenwand 18. Die Schraube 10 hat einen Kopf 20 an ihrem hinteren Ende, und das Schraubengewinde 16 erstreokt sich von ihrem Vorderende zum Kopf

Das Schraubengewinde 16 auf der Außenseitenwand 18 des Schafts 14 hat mehrere vollausgebildete, hemmungsfreie Schraubengewindegänge 16a, die frei in Standardgewindegänge 12 des Innengewindekörpers 11 (vgl.Pig.4) eingreifen können, sowie mehrere nioht verformte Hemmungsgewindegänge 16b, die in einen Pestsitz auf den Standardgewindegängen 12 des Innengewindekörperθ 11 treten können, um eine Hemmungswirkung dazwischen zu erzielen.

Die Gewindegänge 16a bilden einen kontinuierlichen hemmuntsB-freien Gewindeabschnitt,der 3ich von dem Vorderende oder seiner Nähe

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auf der Außenseite 18 auf einem Längeabschnitt des Schafte 14 erstreckt und an einer Stelle endet, die vom Kopf 20 der Schraube 10 getrennt ist. Die Gewindegänge 16a sind Standardgewindegänge wie Class 21,-Gewindegänge, die vom theoretischen Grundgewindeprofil abgeleitet sind, um einen hemmungsfreien Eingriff in die Standardgewindegänge 12 des Innengewindekörpers 11 bei Einschrauben in diesen zu gewährleisten. Lie Standardgewindegänge 16a s^nd vorzugsweise von der Art der in dem oben erwähnten "National Bureau of Standards Handbook H28" angegebenen Gewinde. Die Schraubengewindegänge 16b bilden eine Portsetzung oder

Verlängerung der Gewindegänge 16a und damit einen kontinuierlichen Henimungsgewindeabschnitt, der sich entlang des übrigen Abschnitts der Außenwand 18 des Schaf te 12 erstreckt. Die Hemmungsgewindegänge 16b weichen von den Standardgewindegängen dee theoretischen Grundgewindeprofils insofern ab, als iie einen Plankendurchmesser 28 (In Pig.4 in Strichlinie abgebildet) haben, der größer als der maximale Flankendurchmesser des Standardinnengewindes des Grundgewindeprofils oder der Gewindegänge 16a ist, die einen Plankendurchmesser 29 (in Strichlinie abgebildet) haben. Die Gewindegänge 16b sind hier mit einer ebenen Vorder- und Hinterflanke 30 bzw·31 abgebildet,

die den gleichen Plankenwinkel wie die Vorder- und Hiriterflanke der Gewindegän^e 16a einschließen, und die Gewindegänge 16b haben an einer beliebigen radialen Stelle.eine axiale Breite, die größer als die entsprechende maximale Breite innerhalb der eingeführten

Toleranzgrenzen für ein Standardgewinde wie ein Class 2A-Gewinde ist, das von dem gleichen Grundgewindeprofil oder den Gewindegängen 16a abgeleitet ist, wie durch Strichlirtien 33 auf den Gewindegängen 16b in Pig.3 abgebildet ist. Der Plankendurchmesser und damit

die Größe der erhöhten Plankenbreite der Gewindegänge 16b liegen

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Torzugsweise Innerhalb der Toleransgrenzen für ein dass 5-Gewinde, wie es im oben erwähnten "USA Standard Bl.12" angegeben ist.

Die Hemmungsgewindegänge 16b weichen ferner von den Standardgewindegängen des theoretischen Grundprofils darin ab, daß sie einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der miniiaale Außendurchmesser für das Standardgewinde oder die Gewindegänge 16a ist, wobei der Außendurchmesser der Gewindegänge 16b vorzugsweise innerhalb der Toleranzgrc-nzen für ein Class 5-Standardgewinde gemäß dem erwähnten "USA Standard Bl.12" liegt. Die Gewindegänge 16b vsLchen auch von dein Standardgewinde des Grundgewindeprofils darin ab, daß sie einen Kerndurchmesser haben, der kleiner al3 der kleinste Kerndurchmesser der Standardinnengewindegänge 12 ist, sowie vorzugsweise einen Kerndurchmesser haben, der kleiner als der kleinste Durchmesser für das Standardgewinde oder die Gewindegänge 16a iet#

Die Außenhemmungsschraubengewindegänge 16b des Schraubengewindes 16 bilden einen kontinuierlichen Festsitzhemmungsgewindeabschnitt auf der Schraube 10, die/den Pestsitz auf den Gewindegän_oen 12 auf dem Innengewindekörper 11 tritt, um dazwischen eine Hemmung und ein Stauchen von Metall zu erzielen, wenn die Schraube 10 in den Innen_oewindekörper 11 eingeschraubt wird. Da die Schraubeng ewiηdegän^e 16b einen Plankendurchmesser haben, der größer als der maximale Plankendurchmesser der Standardschraubengewindegänge ist, ist die Breite der Aussparungen zwischen den benachbarten Gewindeganzen 16b kleiner als die Breite zwischen den Seitenflanken

der Standardgewindegänge 12 auf dem Innengewindekörper 11. Y/enn

daher die Standardgewindegänge 12 auf dem ^nnengewindekörper 11 in die Gewindegän^e 16b auf der Schraube 10 eingreifen, treten sie in Peatsitz aufeinander, wie durch die doppelt schraffierten Plächen in Pig.4 angedeutet ist, und bewirken die Stauchung von

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Metall. Da der Plankenwinkel für daa hemmungsgewlnde 16b gleich

des für das Standardgewind· 12 In den Innengewindekörper 11 let, haben die Hemmungsgewinde/16b eine gleichmäßige Festsit£tiefe auf ihren Gewindeflanken.

Wenn die Schraube 10 aus einem härteren Werkstoff als der Innengewindekörper 11 besteht, dann wird der größte Teil des Metalls, der durch den Gewindefestsitz gestaucht wird, von den Gewindegängen 12 des Innengewindekörpers 11 gestaucht und er fließt in Hohlräume oder Aussparungen 35 und 36, die radial außen bzw. innen zu den Spitzen der Gewindegänge 16b angeordnet sind. ·

Wenn die Schraube 10 aus einem weicheren Werkstoff als der Innengewindekörper 12 besteht, wird ein großer Teil des Metalle_f das durch den Gewindefestsitz gestaucht wird, von den Gewindegängen 16b der Schraube 10 gestaucht, und er fließt in die Aussparungen 35 und 36.

Die Aussparungen 35 zur Aufnahme gestauchten Metalls werden durch den Spielraum zwischen den Spitzen der Gewindegänge 16b der

Schraube 10 und dem Grund der Gewindegänge 12 des Innengewindekörpers 11 gebildet. Da die Gewindegänge 16b einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der kleinste Außendurchmesser der Standardgewindegänge ist, ist ein relativ großer Spielraum 35 vorhanden

der groß genug ist, um frei alles in ihn gestauchte Metall aufzunehmen.

Die Aussparungen 36 zur Aufnahme gestauchten Metalle sind in axialer Ebene größer als die Aussparung, die durch das Dreieck zwisohen den benachbarten Gewindegängen 16b begrenzt wird, d.h., das Dreieok, dessen Seiten koplanar mit den Planken 30 und 31 liegen und dessen Scheitelpunkt der projizierte Schnittpunkt 38 der Plan-

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ken ist. Die Aussparungen 36 erstrecken sich im bevorzugten Ausführungsbeispiel radial nach, innen "bis zu einer liefe, die

größer als die !Tiefe ist, die durch den kleinsten Kerndur chme se er. für ein Standardgewinde des gleichen Grundprofile bestimmt ist, wie durch eine Strichlinie 39 in Pig.4 abgebildet ist, und vorzugsweise bis zu einer größeren Tiefe als der Scheitelpunkt 38. Die Aussparungen 36 haben einen im wesentlichen ebenen Grund 41 und gegenüberliegende Seitenwände 42, die insgesamt radial zur Achse der Schraube 10 vom Grund 41 verlaufen und die Planken 30 und 31 der baiichbarten Gewindegänge 16b an einer Stelle schneiden, die radial am Ort des Plankendurchmessers der Gewindegänge 16b oder dazu radial innen liegt. Die Seitenwände 42 sind vorzugsweise leicht geneigt, um etwas vom Grund 41 zu ihrem Schnittpunkt mit den Planken 30 und 31 nach außen zu divergieren. Der Schnittpunkt zwischen den Seitenwänden 42 und den Planken 30 und 31 befindet sich vorzugsweise an einer Stelle, die radial außen zu den Spitzen des Standardgewindes 12 auf dem Innengewindekörper 11 liegt, wie am besten aus Pig.4 ersichtlich ist. Infolgedessen ist ersichtlich, daß das Volumen der Aussparung 36 zwischen den benachbarten Gewindegängen für eine Steigung des Gewindes größer als das Volumen der Aussparung des Dreiecks zwischen den Gewindegängen 16b für eine Steigung des Gewindes ist.

Aus den vorangegangenen Ausführungen ist ferner ersichtlich, daß die Aussparungen 36 einen Spielraum bilden, der sich radial nach innen von der Spitze der Standardinnengewindegänge 12 auf dem Innengewindekörper 11 erstreckt und wesentlich größer in axialer JSbene als der maximale Spielraum ist, der sich radial nach innen von der Spitze der Gewindegänge 12 erstreckt und durch die Aussparung zwischen den Gewindegängen 16a gebildet ist, so daß von

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den Gewindegängen 16b gestauchtes Metall frei von den Aussparung en 36 aufgenommen wird, damit ein Blockieren zwischen der Schraube 10 und dem Innengewindekörper 11 wegen ungenügenden Spielräume für dae gestauchte Metall nioht auftritt· Duroh die Verwendung von inegeeamt radial verlaufender Seitenwände 42 für die Aussparungen 36, die vorzugsweise die Flanken der Gewindegänge 16b an einer Stelle radial innen zu dessen Flankendurchmesser echneiden_f wird Metall von den Flanken der Gewindegänge 16b auf ihrer ganzen Länge gestaucht, damit eine maximale Hemmung erzielt wird· Dadurch wird auch gewährleistet, daß das gestauchte Metall fxii in die Aussparungen 36 eintreten kann.

Ss soll darauf hingewiesen werden,daB der Außendur chinese er der Hemmungsgewindegänge 16b ansteigt und der Kerndurohmesser des Innengegengewindee 12 wegen elastisdher und/oder plastischer Defor-BafcLon abnimmt, wobei die Größe dee Anstiegs, wenn überhaupt vorhanden, von dem Härteverhältnis der Werkstoffe und der Axt der Werkstoffe abhängt, die für die Schraube 10 und den Innengewindekörper 11 verwendet werden.

Aus der vorangegangenen Beschreibung des Ausführungsbeispiele der Schraube 10 gemäß fig.3 und 4 ist ersichtlich, daß die Gewindegänge 16a einen unblockierten Eingriff in die Gewindegänge 12 des Innengewindekörpers 11 gewährleisten und daß das Sichern der Schraube 10 durch den Innengewindekörper zur Erzeugung der gewünschten Hemmung durch den Gewindeflankenfesteitr zwischen den Gewindtgängen 12 des Innengewindekörperβ 11 und den Gewindegängen 16b der Schraube 10 gewährleistet ist. Diese Hemmung, die zwischen der Schraube 10 und dem Innengewindekörper 11 hergestellt wird, verhindert wirksam ein unerwünschtes Lösen der Schraube 10 von dem Körper 11« Durch die vorgesehenen Hohlräume oder Aussparungen 35 und 36 kann diese Gewinde*esteitehemmunÄ ohne Blockieren zwischen de»

Schraube 10 und dem Innengewindekörper 11 erreicht werden, so daß ein wiederholtes Ein- und Ausschrauben möglich ist.

Es ist ferner ersichtlich, daß durch Verwendung dtr Schraube 10 gemäß der Erfindung eine Gewindeflankenfeeteitihemmung innerhalb der Class 5-Standardgewindetoleranzen erreicht werden kann, ohne daß die Gewindegänge des Innengewindekörpers 11 wie bisher weiter abgerundet werden müssen. Das führt zu wirtschaftlicheren Befestigungsmittelpaaren, da die Schraube 10 zusa;jaen mit ^nnengewindekörpern verwendet werden kann, die Standardgegengewinde haben.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung der Schraube 10 angegeben. Das Verfahren besteht darin, daß ein Standardzylinderrohling 49 zwischen zwei Walzbacken 50 und 51 mit einem ersten Abschnitt zur Formung der hemmungsfreien Geiiin-

degänge 16a und einem zweiten Abschnitt zur Formung der Hemmungsgewindegänge 16b gewalzt wird. Es ist ersichtlich, daß ein Standardrohling einen konstanten Durchmesser Hat, der dem Flankendur chLie s ε er innerhalb der Toleranzgrenzen zum Walzen eines Standardgevindes eines theoretischen- Grundgewindeprofils wie eines Class 2A-Gewindes nahekommt.

Die Walzbacken 50 und 51 sind hier als' ebenflächige, zusammengesetzte Backen abgebildet, und da beide Backen 50 und 51 den gleichen Aufbau haben, braucht nur der Backen 50 genauer beschrieben zu werden.

Der Backen 50 hat einen ersten Backenabschnitt 55 mit mehreren insgesamt diagonal verlaufenden Backenzähnen oder G.ewin-

degän&en 56 mit Standardprofil, um ein standardgewalztes Gewinde wie die Gewindegänge 16a zu erzeugen. Der Backen-50 hat einen zweiten Backenabschnitt 57 mit mehreren insgesamt diagonal ver-

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laufenden Werkzeugzähnen oder Gewindegängen 58, die so geformt sind, daß iie die Hemmungsgevindegäng« Kb erzeugen. Zu dieaem Zweok haben die Backenzähne 58 des Baokenabachnltte 57 einen Flankenabstand, der kleiner als der Plankenabetand der Backenzähne 56 la Backenabschnitt 55 zur Formung der Standardgewindegänge 16a ist, so daß die Gewindegänge 16b, die durch die Zähne 58 geformt werden, einen größeren Flankenabstand haben. Ferner befindet sich, wie am besten aus Fig.6 ersiohtlich ist, der Grund der Zähne 56 rechte vom Grund der Zähne 56 zur Formung der Gewindegänge 16a, so dai der Außendurchmesser der geformten Gewindegänge kleiner als der der Gewindegänge 16a ist, und der Außen- oder Spitzenabschnitt der Zähne 58 befindet sich rechts von den Spitzen der Zähne 56 zur Formung der Standardgewindegänge 16, um die größeren Aussparungen 36 zwischen den Gewindegängen 16b herzustellen. Obwohl der Backenabs ohnitt 55 in Fig.5 als getrennter Baokenabechnltt abgebildet ist» der in einer Aussparung im Backenabschnitt 57 angeordnet und geeignet daran befestigt ist, können der Backenabschnitt 55 und die Gewindegänge 56 einstückig mit dem Backenabschnitt 57 und den Gewindegängen 58 ausgebildet sein.

Das Schraubengewinde 16 wird durch Anordnung oder Torschub des Rohlings 49 zwischen die benachbarten Backen 50 und 51 und relativ lineare Bewegung der Backen 50 und 51 zum Walzen des Schraubengewindes 16 in bekannter Weis« gewalzt·

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dal dl· Hemmungsgewindegänge 16b, die den Gewindeflankenfestsitz, vorzugsweise einen Class 5-Fietsitz ergeben, auf einem Standardzylinderrohling mit konstantem Durohmesser gewalzt werden können, Bisher war es zum Walzen eines Schraubengewindes mit mehreren Bemmungsfreien Standardgewindegängen und mehreren Hemmungegewindegängeη zur

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Erzeugung eines Class 5-Festsitzes notwendig, einen abgestuften Rohling zu verwenden. Um nämlich genügend Metall zur Formung der größeren Plankenbreite der Class 5-Gewindegänge zu erhalten, mußten diese Gewindegänge auf einem Hohlingabschnitt mit größerem Durch-, meaaer gewalzt werden· Durch Verwendung einer größeren Aussparung zwischen benachbarten Hemmungsgewindegängen ist jedoch genügend Metall vorhanden, um Hemmungβgewindegänge mit einem Planftandurch messer innerhalb der Toleranzgrenzen eines Class 5-Gewlndes herzustellen.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, daß das Volumen des Metalls, das zur Gewährleistung-der größeren

Flankenbreite des Class 5-Gewindes gegenüber der eine» Standardgewindes erforderlich ist, wenn ein Standardrohling gewalzt wird, von dem Grund des Gewindes durch formung einer größeren Aussparung am Grund verschoben werden kann. Da das Volumen des Metalls, das zur Gewährleistung der größeren Flankenbreite für ein Class 5-Gewinde erforderlich ist, von der gewünschten Gewindeflankenlänge

abhängt, ist das Volumen des verschobenen Metalls und damit die Größe der vergrößerten Aussparung am Grund der Gewindegänge unterschiedlich.

Die vergrößerte Aussparung am Grund der Class 5-Gewindegänge ist gemäß dem Ausführungsbeispiel von Pig.4 duroh einen insgesamt ebenen Grund 41 und insgesamt radial, aber leicht nach außen divergierende Seitenwände 42 begrenzt, die die Flanken des Gewindes an einer Stelle radial innen jeu dem Flankendurohm·seer des Gewindes schneiden. Die Breite und Tiefe der Aussparung am Grund der Gewindegänge hängt von der gewünschten Gewindeflankenlänge und dem erforlichen Metallvolunen ab, um die erhöhte Flankenbreite des Class 5-Gewindes herzustellen. Die Tiefe der Aussparung, radial gemessen

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vom Schnittpunkt der Seitenwand 42 und der flanke und dem Grund ist vorzugsweise mindestens so groß, aber nicht größer ale das Sechsfache des axialen Abstand· zwischen einer radialen Ebene durch die Mitte, der Aussparung und einer radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seitenwand 4*2 mit der Gewindeflanke, dieser Abstand χ ist in /ig.7 abgebildet.

Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis sugrunde, daß der

Grundradius BR zum Boden 41 der Aussparung mit dem Abstand χ der Aussparung (der Abstand χ bestimmt die Gewindeflankenlänge), um das erforderliche-zu verschiebende Metallvolumen für das Class 5-Gewinde bereitzustellen, näherungeweise durch folgende formel verknüpft ist ι .

x³+ EA fT x² + [HA² - HR²Jx -

RA² P ₊ (HM - RA)²(2BA+EM) , (P /T-2HM + 2RA) (R^-BA² ) d² 2 3/T 2lTT β ,

dabei bedeuten (vgl.Pig.7)*

RA den Radius zum projlzierten Scheitelpunkt 38 des Dreiecks zwischen den Gewindegängen;

RM den Außentadius des Gewindes; RR den Radius zum tatsächlichen Grund 41 des Gewindes; P die Steigung des Gewindes;

d den Durchmesser des Zylinderrohlinge vor dem Formen des Gewindes auf ihm, wobei der Durchmesser gleich dem Plankenduroh— messer eines Standardgewindes des gleichen Grundgewindeprofile let; und

χ den axialen Abstand zwischen einer Radialebene 82 durch den Scheitelpunkt 38 und einer Radialebene 83·

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Diese Formel gilt nur näherungsweise für die erforderliche VolumenverSchiebung, da das Volumen der Abrundung zwischen den Seitenwänden 4-2 und dem Grund 41 dee Gewindes und das Volumen, das durch die Neigung der Seitenwand 4-2 entsteht, zur Vereinfachung der Formel weggelassen worden sind· Diese Vereinfachung führt , ■

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zu einem relativ kleinen Fehler, wenn die Abrundungen relativ klein sind und die Seitenwände 42 nur leicht geneigt sind·

Es soll nun die Herleitung der Formel beschrieben werden·· Das Werkstoffvolumen V₁ eines Standardrohlings wie eines Class 2A-Bohlings beträgt für eine Steigung des Gewindes Va*Xd P ·

Das Werkstoffvolumen Vp für eine Steigung nach der formung dee Gewindes ist gleich dem Werkstoffvolumen V₁ vor der formung des Gewindes, Τ₂*2ΐί * Ή. entsprechend dem Theorem von Pappus für das Volumen von Rotationskörpern, wobei Y der Abstand von der.Drehachse zu dem Massenmittelpunkt der gesamten Querschnittfläche (abgebildet in Fig.7) und A die Größe der Fläche ist. Wegen V^-V₂ ergibt eich _o

tf d²P . Zt

und damit d «P ·.

¹ s* »A.

Der Abstand von der Drehachse zum Massenmittelpunkt multipliziert mit der Fläche (YA) wird in folgender Veise berechnet· Die gesamte Querschnittsfläche von Fig.7 plus die Rohlingsflächen 68-71 innerhalb der Strichlinien werden in geometrische Abschnitte unterteilt, die durch Strichlinien in Fig.7 begrenzt und mit Bezugszahlen 72-75 versehen sind, worauf der Abstand von der Drehachse zum Massenmittelpunkt und die Fläche jedes Abschnitts berechnet, werden. Dann werden der Massenmittel punktabstand und die Flächen für die Dreieck- und Rechteckabschnitt«68-71 entsprechend den Strichlinien von Fig.7 berechnet, wobei angenommen werden SOlI₉

daß gerade Sei t.enwände 42 ohne Abrundungen zwischen den Seitenwänden und den Grund 41 des Gewindes vorhanden sind.

Äür Jede der Flächen 68-71 ergeben sich folgende Massenmittelpunkte Y und Fliichengrößen:

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Abschnitt

Fläche

+RA* P

.1 (BK-HA)(BM-HA) ₊₂ A4 L

+ gleioh Abschnitt , ιρ_- ν«*»»-««— j W (EM-EA )

fc_2(BM-RA)I*

L π J

-χ(RA-RR)

. ""gleich Abschnitt "gleich Abschnitt

RA/2 RA + j (RM-RA)

gleich Abschnitt RA + 2 (HM-RA)

RA + ^ (3 HR+ £ (RA-RR)

gleich Abschnitt gleich Abschnitt

Das Produkt von Fläche und Massenmittelpunktabstand nimmt für die einzelnen Abschnitte folgende Werte an»

Abschnitt 72

(ya)

HA²'?

(RM-HA? (2RA+RM)

gleich Abschnitt 73

(P f3-2RK+2BA)(RM²-RA²) 2f3

- 2 (RAfB x²+ x³)
2

(RR²-RA²) χ

ist gleich

70 - gleich Abschnitt 68

71 gleich Abschnitt 69

» das seinerseits gleich dem Produkt des Maasenmitteipunktabstands mit der Fläche für die Abschnitte 72-75 minus der Summe des Produkts des Massenmittelpunktabstands mit der Fläche für die Abschnitte 68-71 1st. Daher ergibt sich:

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RA² P ,(BM-RI)² (2RA+IM) , (P ΙΓ- f5

2 3f5 2f3

- RA ψ5 χ² - χ³ ♦ (HR²-HA²) x .

Ca der Außenradius HM, der Radius RA, die Steigung P und der Durchmesser d entweder gewählte oder ausrechenbare Größen sind, bleiben in der Gleichung als Variablen χ und RR übrig. Daher kann zu einem gegebenen Wert von RR der Wert von χ näherungsweise berechnet werden und umgekehrt.

Wenn eine genauere Bestimmung des Verschiebungsvolumens notwendig ist, oder wenn die Abrundungen einen größeren Radius haben,

dann berechnet sich das zum Erzeugen eines Glase 5-Gewindes erforderliche Metallverschiebungsvolumen folgendermaßen!

χ -

(RM-RA)²(2RA+RM) ( f3P - 2RM ♦ 2 BA) (B^-RA²),

R²(0,4292037 - tane) (RR+O,2233679 R) - ^-^ -

tane
3

[RA³- 3RR² RA ♦ 2RR³]J

Dabei bedeuten (vgl.Pig.7)

RA den Radius zum projizierten Scheitelpunkt 38 des Dreiecke zwischen den Gewindegängen;

RM den Außenradius des Gewindes| RR den Radius zum tatsächlichen Grund 41 des Gewindes}

ff die Steigung des Gewindes;

R den Radius der Abrundung, falls vorhanden, am Schnittpunkt

der Seitenwand 42 und des Grunds 41 dee Gewindest

d den Durchmesser des Zylinderrohlinga vor dem Porsten dee Gewindes auf ihm, weloftßfc JtyspkVßPfW gleich dem Plankendurchmesser

ORIGINAL INSPECTED

eines Standardgewindes des gleichen Grundgewindeprofils ist5

Q den Neigungswinkel der Seitenwände 42,d.h. den eingeschlossenen Winkel zwiechen der Seitenwand 42 und einer Radialebene durch den gchnittpunkt zwischen der Seitenwand 42 und der benachbarten Planke 30 ,oder 31 »und·

χ den axialen Abstand zwischen der radialen Ebene 82 durch

den Scheitelpunkt 38 und der radialen Ebene 83.

Diese Formel für die erforderliche YolumenverSchiebung wird in ziemlich der gleichen tfeise wie oben erklärt abgeleitet. Das Werkstoffvolumen Y₂ für eine Steigung des Gewindes nach der Formung

v_d2p ist gleich den 'Werkstoffvolumen Y₁= ^iÄ4— vor der Formung des Gewindes, wobei das Volumen Vp nach dem Theorem von Pappus sich folgendermaßen erreohnett Vp" 2·jt· Υ·Α. Dabei ist T der Abstand

von der Drehachse zum Massenmittelpunkt der gesamten Querschnitt»- flache von Pig.7 und A die Größe der Jläche· Vegen V₁= V₂ ergibt sich S£

Der Abstand von der Drehachse zum Massenmittelpunkt multipliziert nit der Fläche (TA) wird in folgender Weise berechnet. Wie bereits erklärt wird die gesamte Querschnittsfläche von I¹Ig. plus den Rohlingsflächen 68-71 innerhalb der Strichlinien in geonetrische Abschnitte unterteilt, die durch Strichlinien in Fig.7 begrenzt und mit Bezugszahlen 72-75 versehen sind, wonach der Abstand von der Drehachse zum Kassenmittelpunkt und die Fläche jedes 'Abschnitts berechnet werden. Anschließend werden der Massenmittelpunktsabstand und die Fläche für die Dreieck- und Rechteckabschnitte 60-71 entsprechend den. Strichlinien von Fig.7 berechnet. Anschließend werden die Kassenmittelpunktabctände und Flächen 76-79, die zu den Ab rundun /.n und geneigten Seitenwänden 42 gehören, sowie durch die doppelt schraffierten Flächen in Fig.7 abgebildet sind, berechnet.

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Für die Abschnitte 68-79 ergeben eich folgende Massenmittel punkt ab stände y und Flächent

Abschnitt	Fläche	y
72	+ ΒΑ·Ρ	EA/2
73	, 1 (EiVEA)(EM-EA) 2 J3	SA+ j (EH-BA)
74	+ gleich Abschnitt 73	gleich Abschnitt 73
75	*Γρ _Λ (BM-BA)I _(rm* «. %**	BA₊ - (BM-BA) 2
68	L Yi J	BA + 1x^3 3
69	- ic ·χ f3 2	EE+ -(EA-EB) 2
70	' -x(EA-ER)	gleich Abschnitt 68
71	- gleich Abschnitt 68	gleich Abschnitt 69
76	- gleich Abschnitt 69	J₁₁₁₁ ix V3 +1A-EE)
ι w 77	+(x /5+BA-EB)² ^fSS +gleich Abschnitt 76	gleich Abschnitt 76
78	+B (1« « - tan0 4 T^
*^ 4-y ;**

79 +gleich Abschnitt 78 gleich Abschnitt 78

Das Produkt von Massenmittelpunktabstand und Fläche (ya) nimmt für die einzelnen Abschnitte folgende Werte ani

Abschnitt (ya)·

BA²P

1 1"(RM-RA )²(2RA+BM)1

2 L 3/3 ^J

74	gleich Abschnitt 73
75	(P f3-2EM+2EA)(EM²-RA²)
	2/5
68	- 1 (RA >ß x²+ x⁵) 2
69 70	- (RR² - RA²) x 2 - gleich Abschnitt 68
71	jleich Abschnitt 69 009882/0702

76 (s f? ♦ RA-BR)² tag» fat+(x f5+ RA-RR)I

2 L₃J

77 gleich Abschnitt 76

79 gleich Abschnitt 78

TA ist gleich —& , was seinerseits gleich dem Produkt von

8
Massenmittelpunktabstand und Fläche für die Abschnitte 72-79 minus

der Summe der Produkte von Massenmittelpunktabstand und Fläche für die Abschnitte 68-71 ist. Daraus folgt: Ya - ^ =£ya .

RA²Cp) _t(RM-RA)²(2RA+RH) , CP f3-2RK+2RA)(RM²-RA²) 2 3 f f*

-(RA )ß) x² - x³+(RR²-RA²)x + (x fl +RA-RR)² ~ (2RR+X V7+RA)+

R²(o,42^)37 - tane)(RR+0_f2233679 R).

Da der Außenradius RM, der Radius RA, die Steigung p, der Abrundungsradius r, der Derchmesser d und der Winkel θ entweder' gewählte oder berechenbare Werte Bind, bleiben in der Gleichung als einzige Variablen χ und RR übrig. Daher kann für einen gegebenen Wert von RR der entsprechende Viert von χ berechnet werden und umgekehrt.

Wahlweise können die Schraubengewindegänge 16 für" die Schraube 10 hergestellt werden, indem zuerst ein kontinuierliches Standardgewinde auf einem Standardrohling auf dessen ganzer iänge und anschließend ein Abschnitt des vorher geformten Gewindes durch Verwendung einer zweiten, getrennten Backeneinheit mit Zähnen oder Gewindegängen, die entsprechend den Hemmungsgewindegängen 16b geformt sind, gewalzt werden. Bei einem derartigen Verfahrensablauf wird der Außondurchmesser der vorher geformten Standardgewindegänge verringert und die Auαsparung zwischen den Gewindegängen 16b während des zweiten Walzens hergestellt. Umgekehrt kann auf einem

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Btandardrohling ein kontinuierliche· Gewinde mit den Hemamngsgewindegängen 16b gewalzt und anschließend an der Kuppe des Gewindes gewalzt werden, um ein Class 2A6tandardeingangsgewinde zu ergeben· Ferner kann ein Band von Hemmungsgewindegängen 16b gewünschter Länge in der Mitte eines Gewindelängsstücks durch irgendeines der hier angegebenen Verfahren, d.h. durch Einfach- oder Doppelwalzen erzeugt werden.

Es ist ersichtlich, daß das Erfahren gemäß der Erfindung auch durch Drehbaöken auf Zylinderbackenmaschinen anstelle von. Hin- und

Herbewegung zweier ebener zusammengesetzter Backen,wie in der Zeichnung abgebildet ist, gewünscht enfalls durchgeführt werden kann,

Ss soll darauf hingewiesen werden, daß Schraubengewinde mit dem gleichen Gewindeprofil wie die Schraubenlinien Schraubengewindegänge 16a und 16b der Schraube 10- auf einem Vieleckrohling duroh Gewindewalzen mit geeignet abgeänderten Backen erzeugt werden können, um eine Schraube mit mehreren hemmungsfreien Gewindegängen und mehreren Hemmungsgewindegängen für einen Festsitz auf einem St andardgewinde eines Innengewindekörperβ herzustellen· Die aui einem derartigen Rohling hergestellten Hemmungsgewindegänge führen zusammen mit einem Standardinnengewinde zu der gleichen Hemmung, wie sie für die Hemmungsgewindegänge 16b beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß nur auf dem ^mfang getrennte Abschnitte,d.h. die Abschnitte an den Ecken eines mehreckigen Schafts in die Flanken des Standardinnengewindes eingreifen und in Festsitz auf diesen treten. Der Außendurchmesser dieser Hemmungsgewindegänge tritt an deren EckabschnitLen auf und ist gleich dem Außendurchmesser für die Schraubenliniengewindegänge 16b·

Fig.8 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Hemmungsgewindes, bei dem der Grund der Aussparung am Grund des Hemmungsgewindes

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einen insgesamt halbkreisförmigen Querschnitt hat, der die Lebensdauer der Schraube durfi Verringerung der Spannungwkonzentrationen am Grund der Aussparung verbessert. Entsprechend hat ein metallischer Schaft 100 einerHemmungsschraube, die der Hemmungsschraube von Pig.3 ähnlich ist, ein .Hemmungs'gewinde 102, das einen kontinuierlichen Hemmungsgewindeabschnitt bildet, der sich im Testsitz auf einem Schraubengewinde 104 auf einer Mutter oder einer Passung 106 befindet. Das Gewinde 104 ist ähnlich dem Gewinde 12 von Fig.4 und hat das theoretische Grundgewindeprofil wie die Standardschraubengewinde ^ernäß der: oben erwähnten "National Bureau of Standards Hand book H28". Das ^emmungsgewinde 102 ist im allgemein dem Hemmung sgewinde 16b von Pig.4 ähnlich, und befindet sich in Pestsitz E¹Of dem Schraubengewinde 104, um eine hemmung zwischen dem Schaft 100 der Schraube und der Mutter oder der Passung 106 in der oben erwähnten Weise zu erzielen.

Das Hemmungsgevinde 102 weicht vom Standardgewindeproi'il der gleichen Veise wie das H t-;jaun._.s gewinde 16b von Pig.4 r:.o. C h%t zwar das Eemmungsgev/inde 102 der rleich.cn 71n.nker.wi.rJce'!. ■, :.". ■■';:":.ndardgewinde, aber seine axiale Ausdehnung in er^r ;;^_oebtr r-.-:. .. L: . Stelle ist größer als die entsprechende maximale Bre .·. ^:; .■ irxarhalb der eingeführten Tcleranzgrenzen für ein Standardgewi: ie. Aui:ordern hat Cas Hetoaiungeschrr.ubengewinde 102 einen Pla?:kendr.ⁱ--"--.- ^••"üer, der größer eis der maximale Plankendurchmesi;er des St-ndard--.".;.-·'indes ist, und einen Außendurchmesser, der kleiner aiu der iirii-

Außendurcrimesiier far ein ähnliches Standardgewinde ist. Ϊ .■

.:-:;::.:".ingegewinde 1' r .·' ^ucn einen KernOurehr,!■:■■■ ser, der ;tlei;:«r alc der kleinste Üemdurchmesser für ein ähnliches Standardgewinde ist. Wie t-:reit3 im Zusar.iiienh^nj nit dem ^usführunGsbeiö[;iel von Fig.4 erläutert wurde, führt dieser Aufbau des HemmungagewindeB 102 zu einem konstanten Pcotoitz zwischen der ebenen Vorder- und

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Bliokflanke 110 bzw. 112 d·· lanmnngegevlnde· 102 und dta

flanken des Standardgewinde« 104· Diee· konstant· Feetsitetieft zwischen den Gewinden 102 und 104 erseugt eine konstante Kennung zwischen den Gewinden und quetscht das Metall in Aueepatungen 116 und 118 am Grund der*Gewinde 106 bew.102.

Die Aussparungen 116 und 118 sind den Aussparungen 35 und von Fig.4 ähnlich. Die Aussparung 118 von Fig.8 hat jedoch einen Grund 122 mit einem kontinuierlichen Bogen-oder Halbkreiequerschnitt, der einen glatten kontinuierlichen übergang mit den gegenüberliegenden Seitenwänden 124 der Aussparung herstellt, um Spannungskonzentrationen klein zu halten. Die Seitenwände 124 der Aussparung 116 sind etwas geneigt, um vomGrund 122 nach außen zu divergieren, und haben eine auereichende radiale Ausdehnung, um der Aussparung

,80

118 eine Tiefe zu geben, die mindestens/g!o"B, aber nicht größer

als das Sechefache des axialen Abstände zwischen einer radialen Ebene durch die mittlere Aussparung und einer radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seitenwände 124 mit den Flanken 110 und des Hemmungsgewindes 102 ist·

Das Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, das in Fig.β abgebildet ist, ist eine vorteilhafte Weiterbildung des in Fig.3-7 abgebildeten Ausführungsbeispiels. Beim Ausführungsbeispiel von

Fig.8 ist der Grund 122 der Aussparung 118 mit einer Abrundung versehen, deren Radius entsprechend dem Radius r von Fig.7 gleioh dem axialen Abstand zwischen der Seltenwand 124» der Flanke des Hemmungsgewindes 102 und einer radialen Ebene durch einen Scheitel -punkt 130 des Standardgewindes 104 ist. Daher ist das Auefuhrungsbeispiel von Fig,8 ein Sonderfall desAusführungsbeispiels von Fig.3-7, in dem die Radien r der Abrundungen fast gleioh den Abstand χ sind. Obwohl die Radien der Abrundungen dem Abstand χ im Au3führun£sbe.L spiel von Fig.8 nahekommen, verhindert die oben

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erwähnte Neigung der Seitenwände 124 nach außen» dad die Eadien genau gleich dem Abstand χ Bind. Daher berechnet sich der Abstand zwischen einer radialen Ebene durch die Mitte der Aussparung von einer radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seitenwand und der benachbarten Planke des Gewindes für einen gegebenen Grund—

radius der Aussparung oder ungekehrt, um das erforderliche zu verschiebende Metallvolumen zu ergeben, nach der in Zusammenhang von Pig. 7 abgeleiteten Formel. Da jedodi die Radien der Abrundungen, relativ groß sind, gibt die zweite Pormel einen genaueren Wert für die Verschiebung als die erste Formel an. In dem Ausführun^sbeispiel von Fig.8 ist der Abstand r in der Porrnel ungefähr gleich dem Abstand x.

Durch praktische Erprobungen ist ferner erkannt worden, daß bei Ausbildung der Aussparung 118 mit einem insgesamt Halbkreisquerschnitt, wenn also der Abstand r ungefähr gleich dem Abstand χ iüt, die Hemmungsschraube eine relativ hohe Lebensdauer hat, was offensichtlich auf die niedrigen Spannungskonzentrationen zurückzufahren ist. Die Abrundungen des Ausführungsbeispiels von Pig»4 und 7 bilden einen glatten kontinuierlichen Übergang zwischen dem

G-rund der Aussparung 36 von Pig.7 und den radialen Seitenwänden der Aussparung, wodurch die Spannungskonzentrationen klein gehalten werden. Wenn jedoch die Abrundungen mit einem Radius versehen werden, der ziemlich genau gleich der halben axialen Breite der Aussparungen 118 ist, schneiden sich die Abrundungen so, daß sie einen insgesamt Halbkreisquerschnitt für den Grund 122 der Aussp·* rung 118 ergeben, was offensichtlich die Spannungskonzentrationen klein hält.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß »iuroh die Erfindung ein Außenhemmun^sgewinde angegeben wird, das

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vom theoretischen Grundgewindeprofil in "bestimmter Weise abveitfrt, um eine bessere Gewindeflankenfeetsitzheinaung, Vorzugsweise ein· Class 5-Pestsitzhemmung zu ergeben, wenn es in einen Gegeninnengewindekörper eingeschraubt ist, und ohne ein Blockieren zwischen den Festsitzgewinden hervorzurufen. Ss ist ferner ersichtlich, deJ

durch die Erfindung auch eine Hemmungsschraube angegeben wird, die eine einfache und wirtschaftliche Konstruktion hat und*durch Gewindewalzen eines Standardrohlings, wie er zum Walzen eines Standardgewindes verwendet wird, hergestellt werden kann.

Patentansprüche

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Claims

2.4.1968 m/tu Heine Akte ι 2118

Patentansprüche

/t Außenhemmung egewinde für ein Gewinde mit theoretische» örundgewindeprofil, das in ein Standardgegeninnengewinde zur Hemmung' dazwischen eingreifen kann, dadurch gekennzei chn e t, daß das Hemmungsgewinde(16b)eine metallische Breite zwischen seinen Planken (30,31) hat, die größer ale die maximale Breite für ein Standardgewinde des gleichen Grundprofils ist, um einen konstanten Feetsitz mit dem Standardgegeninnengewinde (12) im wesentlichen auf den Planken des Hemmungsgewindes 2ar erzeugen, daß das Hemmungsgewinde einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der kleinste Außendurchmesser für das Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils ist, um einen Spielraum(35) zwischen den Spitzen des Hemmungsgewindes und dem Grund des Standardinnengegengewindes zur freien Aufnahme von durch den Gewindefestsitz gestauchten Metalls auszubilden, daß das Hemmungsgewinde auch eine Aussparung (36) zwischen seinen benachbarten Gewindegängen zur freien Aufnahme von durch den Gewindefestsitz gestauchten Metalls hat, und daß die Aussparung insgesamt radial verlau-

faide Seitenwände (42), die jeweils eine der Gewindeflanken schneiden und einen Grund (41) hat, der radial von der Spitze des Standardgegeninnengewindee getrennt ist, um ein Spiel zwischen der Spitze des Standardgegeninnengewindes und dem Grund des Hemmungegewindes herzustellen.

2_# Hemmungsgewinde nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Hemmungsgewinde (16b) einen Flankendur chmesser (28) und einen .Außendurchmesser hat, die in den Tolt-ranzgrenzer. eines Class 5-Standardfestsitzgewindes liegen·

3. Hemnungsgewinde nach Anspruch 1,dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Aussparung (36) sich radial bis zu

einer Tiefe erstreckt, die größer ale die durch den kleinsten Kerndurchmeeeer (39) für ein Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils bestimmte ist·

4· Hemmungsgewinde nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η z e ichnet, daß die Aussparung (36) auflfa eine insgesamt radial verlaufende Seitenwand (42) hat, die die Planke (30,31) des benachbarten Gewindegangs (16b) schneidet.

5. Hemmungsgewinde nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (122) der Aussparung (118) einen kontinuierlichen Bogenquerschnitt hat»

6* Außenhemmungsgewinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche,für ein Gewinde mit theoretischem Grundprofil, das in ein Standardinnengegengewinde zur Hemmung dazwischen eingreifen kann, d adurch gekennzeichnet, daß der Plankenwinkel

des Hemmungsgewindes gleich dem für das Grundgewindeprofil ist, daß eine metallische Breite zwischen seinen Planken (30,31) größer als die maximale Breite für ein Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils ist, um einen konstanten Pestsitz mit einem SLandardgegeninnengewinde (12) im wesentlichen auf den Planken des Hemmungsgewindes auszubilden, daß das Hemmungsgewinde einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der kleinste - Außendurchmesser für das Standardgewinde des gleichen Grundgewindeprofils ist, um einen Spielraum (35) zwisohen den Spitzen des Hemmungsgewindes und dem Grund des Standardinnengegengewindee zur freien Aufnahme von durch den Gewindefestsitz gestauchten Metalle auszubilden, daß das Hemmungsgewinde eine Aussparung (36) zwischen seinen benachbarten Gewindegän^en hat, deren Volumen

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für eine Steigung des Hemmungsgewindes größer als das Volumen ist, das durch das Dreieck zwischen benachbarten Gewindegängen (16"b) des Hemmungsgewindes für eine Steigung des Hemmungsgewindes ist, und daß die Aussparung einen Grund (41) hat, der radial innen zu der Spitze des Gegenstandardinnengewindes..angeordnet ist, um ein Spiel zwischen den Spitzen des Standardinnengegengewindee und dem Grund des Hemmungsgewindes auszubilden·

7· Hemmungsgewinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (36) sich radial bis zu einer größeren Tiefe als der scharfe Grund für das Grundgewindeprofil erstreckt.

8· Hemmungsgewinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (36) ae Grund der Gewindegänge (16b) insgesamt radial verlaufende Seitenwände (42) hat,

die jeweils die benachbarten Planken (30,31) der benachbarten Hemmungsgewindegänge schneiden, und einen insgesamt ebenen Grund

(41) hat.

9· Hemmun^ügewinde nach Anspruch 6, dadu-rch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand (x) zwischen einer radialen Ebene (82) "durch die Mitte der Aussparung (36) und einer radialen Ebene (83) durch den Schnittpunkt zwischen der Seitenwand (42) und der benachbarten Flanke (30,31) des Gewindes (16b) in folgender Weise mit dem Grundradius (RE) der Aussparung verknüpft isti

x²+(RA²-RR²)x» ~ f^Ll + (BM-RA)²(2RA+RM) ₊

(1-VT tane L 2 3 fj

_H ²(O_f4292O37-tane)(HRfO,2233679 R)- ^L*

^ _H(O_f4292O37-tane)(HRfO,2233679 R)-2 V3 8

- 3RR²(RA) + ³S

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dabei bedeuten!

P die Steigung des Hemmungsgewindes,

BA den Radius von der Hittelachse des Hemmungsgewindes zum gedachten Scheitelpunkt (38) des Aussparungsdreiecks, das durch die benachbarten Planken der benachbarten Gewindegänge des Hemmungsgewindes gebildet wird,

BH den Grundradius von der Mittelachse des Hemmungegewindes zum Grund der Aussparung zwischen den benachbarten Gewindegängen _f

RM den Radius von der Mittelachse des Hemmungsgewindes bis zur Spitze des Hemmungsgewindee,

ö den eventuell vorhandenen eingeschlossenen Winkel zwischen der Seitenwand der Aussparung und der radialen Ebene durch den Schnittpunit der Seitenwand und der Gewindeflanke,

χ den axialen Abstand zwischen der radialen Ebene durch den Scheitelpunkt und der radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Sei tenwand und der Gewindeflanke,

d den Durchmesser des Rohlings vor Formung des Gewindes auf ihm, und

R den Radius einer eventuell vorhandenen Abrundung am Schnittpunkt der. insgesamt radial verlaufenden Seitenwände und des Grunds des Hemmungsgewindes (Pig.7).

10. Hemmungsgewinde nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) im wesentlichen gleich dem axialen Abstand (x) ist (Fig.f,8)·

11,' Hemmungsgewinde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund (41I122) der Aussparung (36;118) abgerundet ist, um einen glatten kontinuierlichen Übergang zwischen dein Grund und den insgesamt radial verlaufenden Seitenwänden (42;

124) der Aussparung auszubilden, um die Spannungskonzentrationen klein zu halten.

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12. Hemmungsgewinde nach Anspruch 11 ,dadurch gekenn·* zeichnet, daß der abgerundete Grund (122) einen insgesamt Halbkreisquerschnitt hat (Fig.8).

13. Außen-,ewindehemmungsbefestigungsmittel, das in ein Standardgegeninnengewinde auf einem Innengewindekörper eingreifen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (10) einen metallischen Schaft (H) und ein Auß ens ehr außengewinde auf der Außenseite (18) des Schafts hat, daß das Außengewinde erste Scliraubengewindegänge (16a), die auf der Außenseixe verlaufen und.an einer Stelle zwischen den entgegengesetzten Enden

des Befestigungsmittels enden sowie frei in die Standardgegengewindegänge (12) des Innengewindekörpers (11) eingreifen können, und zwe'ite Hemmungsschraubengewindegänge (I6b) hat, die die ersten Schraubengewindegän^e fortsetzen und sich von der Stelle zum anderen Ende des Schafts erstrecken, sowie in Pestsitz auf den Gewindegängen des Innengewindekörpers treten und dadurch Metall stauchen können, wenn das Befestigungsmittel in dem Innengewindekörper durch Relativdrehung des Befsstigungsmittels und des Innengev/indekörpers eingeschraubt wird, daß die zweiten Schraubengevindegänge von den ^tandardsciiraubengewindegängen^es gleichen theoretischen Grundgewindeprofils (33) darin abweichen, daß ihre Breite zwischen den Planken (30,31) in axialer Ebene größer als die maximale Breite für die Standardgewindegänge ist und sie eine Aussparung (36) zwischen ihren benachbarten Gewindegängen haben, die in axialer Ebene größer als der durch das Dreieck zwischen den benachbarten Gev/inde^ängen begrenzte üaum ist, um frei durch den Ge-./inJefeatiiiti; geat uchtes I-ietall aufzunehmen, und daß die Auseinen Grund (41) hat, der radial innen zu den maximalen

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- 9fr

Außendurchmeeeer dee Standardgegenschraubengewindee auf dem Innengewindekörper angeordnet let, um einen Spielraum zwischen der Spitze der Gewindegange auf dem Innengewindekörper und dem

Grund dee Hemmungsgewindes auf dem Befestigungemittel herzustellen.

14· Befestigungsmittel nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Hemmungeeohraubengewindegänge (16b)einen Kerndurchmeseer, der kleiner ale der kleinste Kerndurchmesser (39) für ein Standardschraubengewinde des gleichen

let theoretischen Grundgewindeprofils (33)7~Tind einen Außendurch-

raeeser haben, der kleiner als der kleinste Außendur chinese er für das Standardsohraubengewinde des gleichen theoretischen Grundgewindeprofils let.
15· Befestigungsmittel nach Anspruch 13» dadurch gekenn-

ze lehnet, daß die Aussparung (36) am Grund der Gewindegänge (16b) insgesamt radial verlaufende Seitenwände (42), die jeweils die benachbarten Planken (30,31) der benachbarten Hemmungs gewindegänge schneiden,und einen insgesamt ebenen Grund (41) hat, und daß der axiale Abstand (X) zwischen einer radialen Ebene (82) durch die Mitte (38) der Aussparung und einer radialen Ebene (83) durch den Schnittpunkt der Seitenwand, und der benachbarten Gewindeflanke mit dem Grundradius (RR) der Aussparung folgendermaßen näherungsweise verknüpft isti x³+(RAT3) x²+ [ha²- Rl²Jx -

RA²CP) ₊ (RM-RA)²(2RA+RM) ₊ (P VT - 2RM+2RA)(RH²-RA² ) _ (d)²P . 2 3 Π 2 Ϋ3 8

dabei bedeuten:

P die Steigung des Hemmungsgewindes,

RA den Radius von der Mittelachse de3 HemmungsRewindes zum ßednch

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BADORtGlNAL

ten Scheitelpunkt. (38) des Aussparungsdreiecks, das durch die benachbarten Planken der benachbarten Gewindegänge des Hemmungsgewindes gebildet ist,

ER den Grundradius von der Mittelachse des Hemmungsgewindes zum Boden der Aussparung zwischen den benachbarten Gewindegängen, RM den Radius von der Hittelachse des Hemmungsgewindes zur Spitze

des Hemmungsgewindes,

χ den axialen Abstand zwischen der radialen Ebene durch den Scheitelpunkt und der radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seitenwand und der Planke des Gewindes und

d den Durchmesser des Rohlings vor der Formung des Gewindes auf ihm (Pig.7).

16. Befestigungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Eingriff in ein Standardinnengewinde auf einem Innengewindekörper, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel einen metallischen Schaft (14) und ein auf der Außenseite (18) des Schafts ausgebildetes Außenschraubengewinde hat, daß erste Schraubengev/indegänge (16a) mit einem gegebenen Plankendurchmesser, die sich auf der Außenseite erstrecken und an einer Stelle zwischen den entgegengesetzten Enden des Befestigungsnittels enden sowie frei in die Standardgewindegänge (12) auf dem Innengewindekörper (11) eingreifen YJonnen_t und zweite Hemmungsschraubengewindegänge (16b) hat, die eine Verlängerung der ersten Schraubengewindegänge sind und sich von der Stelle zu dem anderen Ende de3 Schafts erstrecken sowie in die Gewindegänge uf dem Innengewindekörper eingreifen und Metall stauchen können, wenn das Befestigun^sinittel in den Innengewindekörper durch Relativdrehung des BefestijjUn.jümittels und des Innengewindekörpers wird, d.-;ß die zweiten Schraubengewindegänge einen

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- «ΧΙ 750206

Plankendur chmesseTriÄid einen Außendurchmesser innerhalb der Toleranzgrenzen des Class 5-Standardgewindeβ haben» um einen Gewindefestsitz auf den Planken (30,31) des Außengewindes und des Standardinnengewindes sowie ein Stauchen von Metall zu bewirken und ferner einen Spielraum (35) zwischen den Spitzen des

Außengewindes und dem Grund de« Innengewindes zur freien Aufnahme von durch den Gewindefestsitz gestauchten Metalls, daß die zweiten Schraubengewindegänge eine Aussparung (36) zwischen benachbarten Gewindegängen zur freien Aufnahme von durch den Gewindefestsitz gestauchten Metall haben, daß die Aussparung insgesamt radial

verlaufende Seitenwände (42), die gegen die Planken der benachbarten Gewindegänge geneigt sind, und einen Grund (41) , der radial innen zu dem kleinsten Außendurchmesser (39) der Standard-

gewindegänge auf dem Innengewindekörper angeordnet ist, um ein Spiel zwischen der Spitze der Gewindegänge auf dem Innengewindekörper und dem Grund des zweiten Schraubengewindes herzustellen,hat,

17· Befestigungsmittel nach Anspruch 16, dadurch gekenn·· ζ e i c h η et, daß die insgesamt radial verlaufenden Seitenwände (42) der Aussparung (36) die Planken (30,31) der zweiten Schraubengewindegänge (16b) an einer Stelle radial innen zu dem Plankendurchmesser (28) der zweiten Schraubengewindegäng^sohneiden.

18. Befestigungsmittel nach Anspruch 16, dadurch g e k e η nz ei chnet, daß die zweiten Hemmungsschraubengewindegänge (16b) den gleichen Plankenwinkel wie das theoretische örundgewindeprofil (33) und einen Kerndurchmesser haben, der kleiner als der kleinste ^erndurchmesser (39) für die Standardschraubengewindegänge des Grundgewindeprofils ist.

19· Befestigungsmittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale· Ausdehnung der Seitenwände (42)

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nicht größer als das Sechsfach^ des in axialer Richtung des Befestigungsmittels (10) gemessenen Abstands zwischen den "benachbarten radialen Seitenwänden ist.

20, Befestigungsmittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (36) zwischen benachbarten zweiten Hemmungsgewindegängen für eine Steigung der Gewindegänge ein Volumen hat, das größer als das durch das Dreieck.begrenzte Volumen ist, dessen Seiten durch die. Planken (30,31) der benachbarten Gewindegänge und dessen Scheitelpunkt (38) durch den Schnittpunkt der Seiten gebildet wird».

21. Verfahren zur Herstellung eines Außengewindehemmungsbefestigungsiaittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein Schraubengewinde auf seiner Außenseite hat, dadurch gekannz e ich net, daß eine erste Anzahl von Schraubengewindegängen

(16a) zum freien Eingriff in ein Standardgewinde (12) auf einem Iraaengewindekörper (11) und «ine zweite Anzahl von Hemmungssehraubengewindegängen (16b) zum Pestsitz auf den Standardgewindegängen auf dem Innengewindekörper aus einem Rohling (49) hergestellt werden, in dem der Rohling mit einer BackÄneinheit (50,51) gewalzt wird, um ein Schraubengewinde auf seiner Außenseite auszubilden, die eine erste Anzahl von Schraubengewindegängen zum freien Eingriff eines Standardgewindes auf einem Innengewindekörper und eine zweite Anzahl von Schraubengewindegängen hat, die eine Portsetzung der ersten Anzahl von Schraubengewindegängen ist und ein· Breite zwischen ihren Planken (30,31) , die größer als die maximale Plankenbreite eines Standardgewindes des gleichen theoretischen Grundgewindeprofils ist, und einen Außendurchmesser haben, der kleiner als der kleinste Außendurchmesser eines Stundardgewindes dec; gleichen theoretischen Grundgewindeprofils ist, und

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daß durch das Walzen eine Aussparung (36) zwischen der zweiten Anzahl von Schraubengewinden erzeugt wird, die in axialer Ebene größer als die Aussparung ist, die durch das Dreieck zwischen den Gewinde&ängen begrenzt ist, dessen Seiten koplanar mit den

Planken der Gewindegänge liegen.

22. Verfahren nach Anspruch 21,dadurch gekennzei chn e t, daß ein Zylinderrohling (49) bearbeitet wird,und daß die geformte Aussparung (36) Seiten (42) hat, die insgesamt radial

. nach auLen verlaufen und die Seitenflanken (30,31) der benachbarten Gewinde^änge an einer Stelle radial innen 2U dem Flankendurchnesser (28) der Gewinderringe (i6b) schneiden.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennz-ei chn e t, daß der zylindrische Rohling (49) den gleichen konstanten

Durchmesser wie für das Walzen eines Standardgewindes des gleichen Grundgewindeprofils hat, daß die zweiteAnzahl der gewalzten Gewindegänge (16b) eine Breite zwischen ihren Flanken (30,31) und einen AuiSendurchmesser innerhalb der Toleranzgrenzen eines Class 5· St:,ndurdgewindes hat, daß Metall zur Erzeugung der größeren Flankenbreite der Gewindejänge von den Grund der Gewindegänge durch Formung meiner Aussparung (36) am Grund der Gewindejänge verschoben wird, deren axial gemessene Breite (ix) zwischen einer radialen Ebene (82) durch die Hitte (38) der Aussparung und einer radialen Ebene (83) durch den Schnittpunkt der insgesamt radial verlaufenden Seitenwand(42) mit der zugehörigen Flanke deB Gewindes folgendermaßen nit dem Grundradius (RR) verknüpft ist»

1 Γ ?

O ο Ο · InA ^-Ό

xr+(RA-EH" )x=

RM-RA)²(2RA+RM) ( f*3 P-2RI-H-2RA) (RM²-RA² ) 3f3 2 T

R²(0,42^37 -tane)(HR+O,;:233679

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dabei bedeuten» %"£j,

P die Steigung des Hemmungsgewindee,

BA den Radius ron der Mittelachse des HeammngwgewindeB zum gedachten Scheitelpunkt (38) des durch die benachbarten Planken der benachbarten Gewindegänge dee Hemmungsgewindes bestimmten Dreiecks,

RR den Grundradius von der Mittelachse des Hemmungagewindes zum Grund (4-1) der Aussparung zwischen den benachbarten Gewindegängen,

EM den Radius von der Mittelachse des Hemmungsgewindes zur Spitze des Hemmungsgewindes,
θ den eventuell vorhandenen eingeschlossenen Winkel zwischen der Seitenwand der Aussparung und der radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seilenwand und der Flanke des Gewindegangs, .

X den axialen Abstand zwischen der radialen Ebene durch den Sclieitelpunkt und der radialen Ebene durch den Schnittpunkt der Seitenwand und der Flanke des Gewindegangs, d den Durchmesser des Rohlings (49) vor Pormung des Gewindes auf ihm und

R den Radius einer eventuell vorhandenen Abrundung an der Schnittstelle der insgesamt radial verlaufenden Seitenwände und des Grunds der Hemmungsgewindegänge (Pig.7)·

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ORIGINAL INSPECTED