DE1757855U - Einsatzstueck. - Google Patents

Description

• Einsatzstück Die Erfindung bezieht sich auf ein Einsatzstück aus hartem, verschleißfestem Material, das zur Verstärkung und Halterung in Bohrungen von Bauteilen aus eintreibbarem Material durch Druck oder Stoß eingesetzt werden kann, und das einen mit Innen-und Außengewinde versehenen, im wesentlichen zylindrischen Teil enthält.
• Bisher sind Einsatzstück dieser Art lediglich in solchen Bauteilen verwendet worden, die aus einem Material mit verhältnismäßig geringer Härte bzw. Verschleißfestigkeit bestehen, wie z. B. Aluminium, Magnesium, Holz, plastische Massen usw. Obwohl die Erfindung auch für solche Materialien vorteilhaft verwendet werden kann, soll sie nicht auf diese Art der Anwendung beschränkt sein, sondern mit Vorteil auch bei übrigen Metallen, sogar bei Stahl, anwendbar sein.
• Gemäß der Erfindung ist ein Einsatzstück der obenerwähnten Art vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einem Teil der zylindrischen Außenfläche eine Anzahl scharfkantige, aus der Zylinderfläche hervortretender Rippen ausgebildet send, die unter einem spitzen Winkel (bis etwa 45°) zu der Zylinderachse und parallel zueinander verlaufen, so daß bei axialem Einpressen eine Drehung erfolgt und eine Gegenform derart ausgebildet wird, daß das Einsatzstück erschatterungssioher in dem Bauteil verankert ist.
• Es wird also entgegen den bisherigen Verfahren in das einzusetzende Teil kein Flachgewinde eingeschnitten, welches eine drehende Bewegung beim Einsetzen erfordert, um einen hinreichend festen und zuverlässigen Sitz des Einsatzstückes zu gewährleisten und Beschädigungen des Bauteils zu vermeiden.

  -

  Einweiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in

  derMöglichkeit, ohne spezielle maschinelle inriohtuogen

  eine Anzahl von insatzst4oken in einem Arbeit. gang und

  gleichzeitig in ein vorgesehenes Bauteil einzusetzen. Da-

  durch wird es erst möglich, insatzstücke in wirtschaft-

  licher eise auch in härtere Bauteile einzusetzen, da die

  zeitraubende Arbeit des Gewindeschneidens mit allen Vor-

  undNachbearbei'eungsvorgängen völlig entfällt.

  Darüber hinaus ist es in vorteilhafter Weise möglich,

  ebenfallsohne besondere maschinelle Einrichtungen, Ein-

  sa-bzotüoke von verschiedener Große, und zwar sowohl in

  . Durchmesser, in der Länge, als auch im Innengewinde gleich-

  zeitz in einem Arbeitsgang in die vorgesehenen Bauteile

  einzusetzen*

  dadurch, daß bei Anwendung der rfinuung geschnittene Flach-

  gewinde für die Jinbettung völlig vermieden werden, kann das

  . Jinsatzstck so ausgebildet werden, daß es nicht nur für da*

  Zusammenschrauben von verschiedenen Teilen geeignet ist, sohn-

  dern es gleichzeitig auch die Funktion von Zentrier-und

  Paßstücken erfüllen kann. Hierdurch wird die Verwendung be-

  sonderer Faßbolzen, das Bohren von Schern usw. überflüssig.

  Geschnittene Flachgewinde würden außerdem kein genaues Zen-

  trierenermöglichen.

  Daa insatzstuck gema. der Jrfindung ist nach dem einsetzen

  vibrationsfest verankert und besitzt nach der Montage eine

  Haltefestigkeit, die allen praktischen Erfordernissen gereeht

  wird.

  Atlsfuhrunßsbeispieleder Erfindung werden anhand der Zeichnung

  näherbeschrieben.

  Fi. l zeig-c eine Seitenansicht eines binsatzstüokes gemM

  der Erfindung in vergrößertem Mabatab, teilweise

  geschnitten.

  Fig. 2 zeigt das inaatzstüok nach Fig. l, von unten gesehen,

  Fig. 3 zeigt ein Werkzeug zum eintreiben des jßinsatzstu-okes.

  Fig. 4 zeigt das einsatzstück in einem kleineren Maßstab

  nach teilweisem eintreiben in ein vorgebohrten SaeJ)

  loch.

  Fig. 5 zeigt ein vollständig eingetriebenes insatzstUk

  mit einer zu befestigenden Platte und einer teilweise

  eingeschraubten Schraube.

  Fig. 6 zeigt ein ineatzstück der zu befestigenden Sohraube

  für eine durchgehende Bohrung, welches von der gegen-

  Uberliegenden Seite eingetrieben ist.

  Fig. 7 zeigt ein Rinsatzstück, welches an beiden Seiten

  zylindrischeFortsätze ufweist.

  Fig. 8 zeigt eine Paßhülse teilwelse geschnitten.

  Fig. 9 zeiet einen Faßeinaatz für durchgehende Bohrungen

  mit einem Führungszapfen.

  Fi. l zeigt das Zusammenfügen zweier PaßstUcke mit PaßhUl-

  sein,Federringen und Schrauben.

  in erstes Ausführungabeispiel einea ineatzatüokee A gemB der

  Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Das Einsatz-

  stück ist ein im wesentlichen zylindrisches gehärtetes Stahl-

  Stücke das auch as anderen geeignetem aterial beatahen kaDa.

  Am unteren nde des winsatssttickes ein zylindrischer Zapfen

  11 vorgesehen) der am lande abgefant Ist und dessen Durchmesser

  gleich dem Durchmesser des unbearbeiteten Ausgangsstückes sein

  kann. uberhalb des zylindrischen Zapfens 11 sind verhältnis-

  mäßig steil verlaufende apiralen-bzw. sonraubenförmige Rippen

  oder tiefen 13 heraasgearbeitet. Jie Rippen oder tiefen laufen

  zum Zapfen 11 aus, ohne dort einen scharfkantigen Ansatz zu

  bilden. Jie Ausformung der Rippen erfolgt in der Weise, daß

  der Kerndurchmesser entsprechend kleiner, und der Xuntendureh-

  messer der Rippen entsprechend grSer ist als der Durchmesser

  des Zapfens 11. üie Anzahl der z. ß. durch spanlos forage-

  bung in einem Breaavorgang erzeugten Rippen, sowie die Hohe

  derkippen kann je nach dem Verwendungszweck und dem Material

  des Bauteils in den das Einsatzstück eingesetzt werden soll#

  geändert werden In entsprechender Weise kann auch der Winkel

  des Steilgewindes den jeweiligen Jrforderniaaen angepaßt wer-

  den, wobei ein winkel bis zu etwa 450 vorzusehen ist Vor

  weise liegt der Winkel zwischen 5 und 45°*

  In vielen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Rippen leicht

  konisch verlaufen (Kinkel B in Fig. l), so daß der Durchmesser

  vondem Zapfen 11 zum oberen jnde des Jinsatzwtuckew anwächst.

  Der Konuswinkel kann zwischen C und 120 liegen.

  ßin oder mehrere eingesägte inachnitte 14 im Zapfen 11 knnw&

  so ausgebildet sein daM sie z. B. entsprechend der Darstellung

  nach den Figuren 1 und 2 in einen Teil den Steilgewinde « 13

  eingreifen.

  Das LinsatzBtuck kann erforderlichenfalle ein Innengewinde 15

  aufweisen. Die verbleibende dandstärke muS jedoch « o bemewwcN.

  oei « n$ 4aß dao iineutzstuck beiiu zinprennen in das Bauteil

  deformiert wird. Jas obere Gude deo Innengewinden kann eine

  Abfaung16 üblicher Art aufweisen.

  . uamit man das Jinsatzstück A in Achsrichtung eintreiben kann.

  ist in dem Maschinenteil) in dem das ineatzatuok aufgenom-

  men werden soll, eine entsprechende Bohrung vorzuwehen, x. B.

  ein Sackloch oder eine durchgehende Bohrung,

  Wie aus Fig. 4 hervorgeht) ist in dem Bauteil 17 ein Sack-

  loch 18 ausgebohrt. bo Durolizeseer der Bohrung iwt ao bemeo-

  eent daß der zylindrische Ansatz 11 gleitend hineinpaßt und

  dabeidie Dichtung des insatzatuckea bestimmt.

  Nun kann das Z., insatootüok A mit einem Sohlagwerksaug oder JGvcL

  eine andere von Esnd, mit dem Fu6 mechanisch oder hydrau-

  fischbetätigte Einrichtung, z. B. durch eine hydraulische

  Fresse, in der genauen icinung der Zylinderaohse eingedruokt

  werden, bis der obere ana mit dem oberen and des Bauteils 17

  abschneidet oder etwas unter dem and liegt.

  Zum eintreiben aes uinaatzstuckes wird zweckmäßig das in

  Fig 3 dargestellte Werkzeug bzw. Zwisohenstüok verwandet.

  Das Werkzeug besteht im wesentlichen aus einer Matte 19 aus

  verhältnismäßig hartem Merkstoff * Der Durohmesaar des Werk-

  zeugas ist großer als der 1/urchmeaser des ineatzatuokes A.

  Im unteren Teil besitzt das Werkzeug einen Konua 20, welcher

  in die Abfasung 16 lose hineinpaßt. Zwischen der Platte 19 und

  dem Konus 20 tat ein konischer Absatz 21 vorgesehen, der so

  bemessen ist, da. j3 er dem abstand des eingetriebenen Rinaata-

  stockes von der oberen Kante der ohrung 18 entspricht, nt

  sprechend der beschriebenen Form wird bei 22 das Material

  zusammengedruckt* adruL wird der obere Teil des erzeugten

  nßengewindes gepreßt und gleichzeitig das inaatzstüok A

  auf aie gewünschte Tiefe gedruckt.

  J. weitere Aufgabe der Jinrichtung bzw. des.. erkzeuges 19

  ist, eine direkte Beruhrung zwischen dem inaatzstü. ck A und

  dem drückenden Maschinenteil zu vermeiden, so daß beide Teil

  nicht beschädigt werden können.

  Auch erleichtert das-'erkzej-g 19 das eintreiben den Einsatz-

  sttickos, da es die Reibung zwischen dem sich drehenden Rin-

  sats ! Stü. ck und der ruckplatte verhindert*

  Zweckmäßig werden die BerUhrung stellen etwas gesohmiert,

  so daß das Ganze nach Art eine. drucklager wirkt.

  Man kann auch das Werkzeug 19 als Permanentmagneten ausbildan,

  so daß es fest an dem drückenden Maschinenteil haftet, wann

  es erst einmal auf das einsatzstück A aufgebracht ist vargl.

  Fig. 4.

  Lcnn das insatzstuck in die bohrung 18 eingepreßt wird,

  erzeugt sein Oteilewinde im Bauteil 17 ein Xuttergewinda,

  wobei beim Bauteil 17 Material teils verdrängt und teils

  herausgedrückt wird und sich zum Teil in die Nuten und um

  die kanten der Rippen 13 herumlegt. Dadurch ist zwischen den

  Bauteil 17 und dem eingebetteten . ine&tzstüok eine dauernde

  Pressung und eine so starke reibung erzielt, daß durch diesen Effekt allein bereits eine ausreichende Verankerung erreicht ist die eine unbedingte Sicherheit gegen Erschütterungen

  undStöße gewährleistet. Jurch das Zusammenschrauben des B<m-

  teils 17 mit einer Platte 27 bzw. 30 wird jede Möglichkeit des @erausdrehens unterbunden, und es wird eine Haltekraft erzielt, die höher ist, als sie in der Praxis gefordert wird.

  Wenn bei einem Sackloch ein zineatzotuck verwendet w : Lrd, 9

  das eingesägte Achlitze 14 am unteren wade besitzt, so werden

  beim eintreiben die Einschnitte teilweise eingedruckt und

  die unteren Kanten einander genähert, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist. Durch diese Verformung ergibt sich eine kleine Verringerung des Durchmessers des Innengewindes des Einsatzstückes, so daß die Reibung zwischen dem Innengewinde und der Schraube 23 verst@rkt wird. @s wird dadurch eine Sicherung gegen Vibration für die Schraube geschaffen, ohne daß andere Kittel, z. B. federnde Unterlegscheiben o.ä. verwendet zu werden brauchen. In Fig. 6 ist ein Bauteil 17a mit einer durch*-henden Bohrung 18a dargestellt. In diesem Falle ist ein Ein-

  satzstuck verwendeti dus etwas kurzer ist als die Stärke des

  . Cautciles. Das insatzstiick ist von der der zu befestigenden

  Schraube entgegengesetzten Seite eingetrieben. (Pfeil 24)

  In Fig. 6 sind die zusammengefügten Teile dargestellt : Bau-

  teil 17a, Platte 25, Schraube 3 und Unterlegscheibe 26.

  In Fig. 7 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellte

  welche als Faß-oder Zentrierstuok anzuwenden ist und gleich-

  zeitig auch zur Befesti@un dienen kann. Das in Fig. 7 dargestellte insatzstuck bewitzt am einen Ende den Zapfen 11 und an anderen ; nde einen zylindrischen Fortsatz 28 mit einer abgerundeten bzw. abgefaste Kante 29.

  enn ein solcher mit Innengewinde vergehener Einsatz als

  PaS oder etriersttick z. B. in ein Hackloch in der oben

  beschriebenen eise eingepreßt ird, so wird der zylindrische

  Fortsatz 23 aus dem Bauteil herausragen, wobei der Fortstj<

  kürzer ist als die statte 30 (Fig. 10), die an dem Bauteil17'

  su befestigen ist enn diese Platte eine fohrung besitzt,

  welche eine genaue Fassung ohne Spiel ermöglicht, « o wird

  der Ritz der Platte auf dem Fortsatz 28 eine genaue und

  spielfreie auflage, und der gleiche Einsatz 27 gleichzeitig

  mittdle einer Schraube die Befestigung ermöglichen. Für ge-

  naue Aufpasaungen wird es erforderlich sein, einen Führungt

  zapi'on entsprechend lang zu machen und diesen, sowie den

  xlortss 28 gena ylindrive zu bearbextens erdies igt

  es zweckmäßig, den Durchmessern des oberen Paßzapfena

  kleiner zu machen ls den unteren uhrunazpfen. Auf dieae

  Weise werden nicht nur fehlerilafte Montagen vermieden, son-

  dern es wird die Einbringung erleichtert, und es aind kleinere

  Bohrungen ur die zu befestigende Hatte erforderlich.

  Uenn das Material der Hatte 30 zu weich ist, 80 daß die

  Bohrung durch Verschleiß ungenau werden kann, ao wird zweck-

  mäßig eine aßbuchse verwendet, wie sie in Fig. 8 dargestellt

  ist. Jine Büchse dieser Art besitzt eine feinbearbeitete In-

  nonbohrung und ist aus gehärtetem Material hergestellt. Die

  Bohrung gewährleistet eine genaue 2assung auf dem Fortsats 28

  des JinsatzatU. cs 27 der ig. 7. Die Bdchse besitzt ein

  zapfenarties nde 52 un ist mit äußeren kippen 38 versehen,

  die über den Auße re er der 3ücssaa 31 om einen gerixell

  Betrag überstehen* In diesem Falle sind entsprechende Bohrungem

  in der Platte 30 vorzusehen, in die die zapfenartigen Ansätze 32

  der Buchse 31 hineinpassen*

  10 zeigt zwei in Gewaa-tanordnung*

  An einem Bbil bzw. Maschinentçil 17b soll eine Matte 30

  befestigt werden. In de3auteil 17b sind zwei Bohrungen 33

  ,

  und vorgesehen, in welche die ineatzstüoke C und C'ein-

  getrieben werden. Die beiden Hülsen 31 und 31'werden auf die

  Fortsätze bzw. Zapfen 28 und 28'aufgeschoben. Die Platte 30

  wird dann auf die Hülsen 32 und 32'aufgesetzt und mit Hilfe

  einer Presse angedrückt. Die Rippen der M-bw. Führungs-

  stücke greifen in die Platte 30 ein und drehen sich um die Fortsätze. Sie erhalten dabei eine solche Lage, daß ihre Achsen bzw. Mittelpunkte dem Abstand der Einsatzstücke genau entsprechen. Schrauben 23 und 23' greifen durch die Teile 31 und 311 hindurch und liegen auf Unterlegscheiben 34 und 34' auf (Fig. 10).
• Bei Anwendung der Erfindung in der vorbeschriebenen Art werden

  die bisher verwendeten Halterungen bzw. FaSdUiel überflüssig,

  da das so geformte ansatzstück gleichzeitig deren Funktion übernimmt. Die Zeit und Arbeit für das Bohren und Räumen, die bisher bei Anwendung solcher Dübel aufzuwenden waren, werden bei Anwendung der Erfindung gespart.

  Die Einaatzstücke gemäß der Erfindung und aie Verfahren zn

  ihrer Anwendung ermöglichen eine wesentliche Vereinfachung gegenüber dem bekannten Stande der Technik. Da die Einsatzstücke in das Material nur durch eine lineare Kraftwirkung in Achsrichtung einzutrieben sind, kann die Zeit, die bisher zum Gewindeschneiden, zur Kontrolle der Tiefe der mit Gewinde zu versehenden Bohrung, zum Prüfen und Nachschleifen stumpf gewordener Gewindebohrer und zum ersetzen der Gewindebohrer usw. aufzuwenden war, bei Anwendung der Erfindung nunmehr gespart werden.
• Die Vorteile der Erfindung treten noch stärker in Erscheinun, wenn Paßeinsätze zu verwenden sind. Das Einsetzen von Dübeln und das Räumen ist nicht mehr erforderlich.
• Bei Anwendung der Erfindung wird zugleich eine hohe Genauigkeit und eine zuverlässige Befestigung erreicht. Wenn

  man ineatzstücke und auf genaue ljannung gearbeitet Btu-

  senvorgefertigt hat. so knnen geringste Toleransen err81oht

  werden, wobei lediglich die entsprechenden Bohrungen Tor-

  zunehmensind.

  Schu. tsansprdehe«

Claims (1)

1. Schutzansprüche: 1. @insatzstück aus hartem, verschleißfestem mateial, das zur Verstärkung und Halterung in Bohrungen von Bauteilen aus eintreibbarem Material durch Druck oder Stoß eingesetzt werden kann, und das einen mit Innen-und Außengewinde versehenen, im wesentlichen zylindrischen Teil enthält, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil der zylindrischen Außenfläche eine Anzahl scharfkantige, aus der Zylinderfläohe hervortretender kippen ausgebildet sind, die unter einem spitzen winkel (bis etwa 450) zu der Zylinderachse und parallel zueinander verlaufen, so daß bei axialem einpressen eine Drehung erfolgt, und eine bogenform derart ausgebildet wird, daß das einsatz- stück erschutterungssicher in dem Bauteil verankert ist. 2. inaatzstuck nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß dessen unterer Teil einen F ! ihrungszapten aufweist, der es einerseits ermöglicht, daß eine Mehrzahl von einsatzstücken in geeignete Bohrungen zunächst passend eingesetzt werden, um dann in einem Arbeitsgang eingetrieben zu werden, und um andererseits die einmaltung der vorgesehenen @intreibrichtung zu sichern.

   3. @insatzstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmeaser der kippen, mit dem Zaptendurchmesser beginnend, leicht gegen den oberen Rand ansteigt, so daß das @insatzstück eine geringe Konizität erhält. 4'-insatzsiick nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Führungszafen schmale einschnitte aufweist, welche teilweise in den Bereich der Ripen eingreifen. 5. Qinßatzßtück nach einem der Anaprü. che l-4t dadurch gekennzeichnet, daß der mit Steilgewinde verwehene Teil zwischen zwei zylindrischen Uhrungazapfen liegt, welche genau bearbeitete Außenflächen aufweiten. 6* Jinstatjsstü. ok nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zylinderzapfen einen kleineren Durchs messer hat als der untere F@hrungszapfen.