DE19920619A1

DE19920619A1 - Verbindungsmittel mit Innengewinde und Herstellungsverfahren

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Publication number: DE19920619A1
Application number: DE1999120619
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-05
Filing date: 1999-05-05
Publication date: 2000-12-21
Also published as: WO2000068584A1; AU5208100A

Abstract

Ein Verbindungsmittel mit Innengewinde, aufweisend mehr als einen Gewindegang, wird dadurch bezüglich der Herstellbarkeit verbessert, daß mehrere Verbindungsmittel (74.1 bis 74.3, 71; 111, 112, 116, 117; 151.1 bis 151.5) mit höchstens einem Gewindegang (75) zu einem Paket verbunden sind.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verbindungsmittel mit einem In nengewinde, im allgemeinen Sprachgebrauch auch als Mutter bezeichnet, sowie dessen Herstellungsverfahren

Stand der Technik

Bei herkömmlichen Normmuttern stellt sich das Problem, das Innengewinde der Mutter herzustellen. Hierzu wird in der Re gel eine spanabhebende Bearbeitung vorgenommen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbindungs mittel mit Innengewinde, welches wirtschaftlicher gefertigt werden kann.

Darstellung der Erfindung

Gemäß der Erfindung sind mehrere Verbindungsmittel mit höch stens einem Gewindegang zu einem Paket verbunden, wodurch einerseits höhere Kräfte über das Gewinde übertragen werden können und andererseits die Sicherungsfunktion verbessert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.

Vorteilhafterweise ist das Verbindungsmittel Teil eines Flä chenmaterials, wobei das Flächenmaterial im Bereich des In nengewindes eine Materialverstärkung aufweisen kann. Hier durch ist es möglich, in Flächenmaterialien, deren Dicke ge ringer als eine ganze Steigung ist, einen größeren Teil bis zu einem ganzen Gewindegang bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Einbringung eines Innengewindes in ein Flächenmaterial. Da bei wird in einem ersten Schritt das Flächenmaterial durch stoßen, wobei sich das durch das Stoßen verdrängte Material seitlich in Form einer Ausstülpung anordnet. In einem zwei ten Schritt wird die Ausstülpung zu einem Kragen vergleich mäßigt und in einem dritten Schritt wird unter Verformung des Kragens ein Gewindegang eingeprägt.

Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbin dungsmittels mit Innengewinde Gegenstand der Erfindung, bei dem in einem ersten Schrittaus einem Flächenmaterial Öffnungen ausgestanzt werden, in einem zweiten Schritt die Öffnungen mit einem Innengewinde versehen werden, in einem dritten Schritt das Flächenmaterial derart umgebogen wird, daß mindestens zwei Öffnungen sich zumindest teilweise über decken und in einem vierten Schritt das gefaltete Flächenma terial so verformt wird, daß die Gewindegänge sich zu einem Innengewinde anordnen, wobei vor dem dritten Schritt in das Innengewinde eine Verzahnung eingeprägt wird.

Dank diesem Verfahren ist es möglich, kostengünstig eine Mutter allein durch Umformen herzustellen.

Vorteilhafterweise weist das Flächenmaterial an seinen Enden Stützkragen auf, die durch Umbiegen des Blechstreifens ent standen sind, wobei sich das Verbindungsmittel welches zu den die Stützkragen tragenden Verbindungsmitteln benachbart ist, auf dem Stützkragen abstützt.

Um den Preßvorgang zu erleichtern ist es vorteilhaft, wenn das gefaltete Flächenmaterial vor dem Zusammenpressen eine durch die Öffnungen gehende Achse aufweist, die in einen Winkel α zu der späteren Mittelachse des zusammengepreßten Flächenmaterials steht.

Um eine Selbstverspannung einer Schraube in dem Verbindungs mittel zu bewirken, kann es von Vorteil sein, wenn das Zu sammenpressen des Flächenmaterials nur soweit erfolgt, daß zwischen den endseitigen Verbindungsmitteln und den benach barten Verbindungsmitteln ein Abstand verbleibt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt die:

Fig. 1a: ein Verbindungsmittel in Scheibenform mit einem Gewindegang und planer Auflagefläche, die

Fig. 1b: ein Verbindungsmittel in Scheibenform mit einem einzigen Gewindegang und beidseitigen Überstän den, die

Fig. 1c: ein Paket aus Verbindungsmitteln gemäß 1a, 1b, die

Fig. 2a: ein Verbindungsmittel nach 1a, 1b in Draufsicht, die

Fig. 2b: eine Detailansicht im Bereich der Auflagefläche des Verbindungsmittels (Detail Y), die

Fig. 3a: ein Paket aus Verbindungsmitteln mit Gewindegang sowie mit Ausgleichsscheiben mit oder ohne Gewin degang, die

Fig. 3b: eine Explosionszeichnung des Pakets aus Fig. 3a mit schräg zur Verbindungsachse angeordneten Ver stellmitteln, die

Fig. 3c: ein Draufsicht auf ein Paket aus Fig. 3a, wobei eine Verzahnung des Innengewindes vorgesehen ist und verschiedene Konturen dargestellt sind, die

Fig. 4a: ein Paket aus mehreren Verbindungsmitteln, wobei die Verbindungsmittel schräg gepreßt sind, die

Fig. 4b: das Paket gemäß 4a in Explosionsdarstellung, die

Fig. 5: eine Schraubverbindung, wobei das Verbindungsmit tel mit Innengewinde von einem Flächenmaterial in Form eines Bleches gebildet ist, die

Fig. 6a bis 6c: die Erzeugung eines Verbindungsmittels mit Innengewinde aus einem Flächenmaterial unter Aus bildung einer Materialanhäufung im Bereich der Schraubverbindung, die

Fig. 7a ein Paket aus mehreren stofflich miteinander ver bundenen Verbindungsmittel, welches aus einem Blechstreifen durch Umbiegen hervorgegangen ist und die

Fig. 7b das zu einer Mutter zusammengepreßte Paket aus Fig. 7a.

Ausführungsbeispiel der Erfindung

In Fig. 1a ist ein Verbindungsmittel dargestellt, das höch stens einen vollständigen Gewindegang eines Innengewindes aufweist. Das Verbindungsmittel 71 ist als Scheibe ausgebil det, wobei ein Teil des Innengewindes 72 über eine Seite des Scheibenkörpers hinausragt. Die andere Seite, die der zu verbindenden Oberfläche zugewandt ist, weist Vorsprünge 73 auf, die als Detailmerkmal Y später erläutert werden.

In Fig. 1b ist ein Verbindungsmittel mit höchstens einem vollständigen Gewindegang dargestellt, wobei das Verbin dungsmittel 74 wiederum als Scheibe ausgebildet ist und Vor sprünge 73 aufweist. Das Innengewinde 75 steht auf beiden Seiten der Scheibe mit den Gewindeabschnitten 75a, 75b teil weise über, so daß keine glatte Auflagefläche erreicht wird.

In Fig. 1c ist ein Paket aus Verbindungsmitteln gemäß Fig. 1a und Fig. 1b dargestellt, wobei auf ein Verbindungsmittel 71 mit flacher Auflageseite Verbindungsmittel 74.1 bis 74.3 so aufgesetzt sind, daß sich die Gewindeabschnitte jeweils an einanderfügen. Die in Fig. 1c dargestellte Explosionszeich nung verdeutlicht den Aufbau einer durch Zusammenpressen ge bildeten Mutter mit mehreren Gewindegängen. Um die Mutter doppelseitig verwendbar zu machen, kann ein weiteres Verbin dungsmittel 71 auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen werden.

In Fig. 2a ist eine Draufsicht auf das Verbindungsmittel 71 gezeigt, wobei die Vorsprünge 73, die über den Umfang ver teilt angeordnet sind, erkennbar sind. Im zentralen Bereich des Verbindungsmittels ist ein Gewindegang 72 angeordnet, der an einer Stelle 76 unterbrochen ist, um hier den Sprung in der Gewindesteigung zu ermöglichen. In Fig. 2b ist der Vorsprung 73 aus Fig. 2a als Detail Y gezeigt.

In Fig. 3a ist ein Mutternpaket mit mehreren Verbindungsmit teln dargestellt, die in Fig. 3b näher gezeigt sind. In der Mitte sind zwei Verbindungsmittel 101, 102 mit jeweils einem innenliegenden Gewindegang gezeigt, deren Mittelachse 103 schräg zur Mittelachse 104 des Mutternpakets 100 liegt. Um gleichwohl eine zur Mittelachse 104 senkrechte Auflagefläche zu erhalten, ist ein Ausgleichsstück 105 vorgesehen, das der zu befestigenden Oberfläche zugewandt ist. Das Ausgleichs stück 105 kann ebenfalls mit einem Innengewinde versehen sein, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Um die Mutter doppelseitig verwendbar zu machen, kann ein weiteres Ausgleichsstück 106 vorgesehen sein, welches auf der dem Ausgleichsstück 105 gegenüberliegenden Seite der Verbin dungselemente 101, 102 angebracht wird.

Wie in Fig. 3c dargestellt, kann die Außenkontur des Mut ternpakets 100 als Vierkant, Sechskant oder Zylinder ausge bildet sein.

Das in Fig. 4a, 4b dargestellte Mutternpaket unterscheidet sich gegenüber dem in Fig. 3a dargestellten Mutternpaket da durch, daß die Verbindungsmittel 111, 112 zumindest teilwei se zur Verbindungsachse senkrecht stehende Flächenabschnitte 113, 114 aufweisen und diese Flächenabschnitte 113, 114 sind parallel zu einer senkrechten 115 zur Verbindungsachse 104 angeordnet und ebenfalls senkrecht zur Verbindungsachse 104. Die Gewindegänge selbst sind entsprechend der Steigung ent lang einer Achse 103 schräg zur Verbindungsachse 104 ange ordnet. Um eine ebene Auflagefläche zu schaffen, sind wie derum Ausgleichsstücke 116, 117 vorgesehen, die ihrerseits mit einem Innengewinde versehen sein können.

In Fig. 5 ist eine Schraubverbindung dargestellt, bei der ein Verbindungsmittel 130 mit Außengewinde 131 in ein Flä chenmaterial 132 einschraubbar ist. Das Flächenmaterial 132 ist mit einem Innengewinde 133 versehen, welches durch Prä gen des Bleches entstanden ist.

In den Fig. 6a bis 6c ist die Vorbereitung eines Flächenma terials 132 bis zur Ausbildung des Innengewindes 133 darge stellt. Ausgehend von der Herstellung einer Durchbrechung 140 durch Aufspreizen des Flächenmaterials von einer Seite auf die andere unter Erzeugung einer Ausstülpung 141, wird eine Materialanhäufung erzeugt, die in einem zweiten Schritt zu einem Kragen 142 vergleichmäßigt wird. Anschließend wird in einem Prägevorgang ein Gewindegang im Bereich des Kragens 142 eingeprägt. Dadurch ist es möglich, Gewindegänge mit ei ner Steigung größer als die Dicke des Bleches bereitzustel len, wodurch die Krafteinleitung in das Blech verbessert und ein Reibschluß über das Gewinde begünstigt wird.

In den Fig. 7a bis 7b ist eine durch Falten eines Blech streifens entstandene Mutter dargestellt. In Fig. 7a ist ein zick-zack-förmig gefalteter Blechstreifen 150 gezeigt, des sen einzelne Faltungen als Verbindungsmittel 151.1 bis 151.5 ausgebildet sind. Dazu weisen die Verbindungsmittel 151.1 bis 151.5 Durchbrechungen 152 auf, an deren Umfangsrand ein Innengewinde 153 ausgebildet ist.

Die einzelnen Verbindungsmittel 151.1 bis 151.5 sind über Knickstellen 155 stofflich miteinander verbunden, wobei je weils zwischen zwei benachbarten Verbindungsmitteln eine Knickstelle angeordnet ist. Diese Knickstelle entsteht durch Umbiegen eines zuvor ebenen Blechstreifens, bei dem Öffnun gen 152 ausgestanzt wurden und ein Gewinde 153 eingestanzt wurde. Anschließend wurde der ebene Blechstreifen so gefal tet, daß die äußeren Abschnitte 151.1 bzw. 151.5 parallel zueinander sind und senkrecht zur Verformung der Achse lie gen. Wie in Fig. 7a ersichtlich, ist dieses zick-zack- förmige Gebilde nicht rotationssymetrisch, sondern weist ei nen Schrägversatz auf. Dieser Schrägversatz um den Winkel α ist kleiner als 30°, vorteilhafterweise kleiner als 15° und muß bei dem anschließenden Preßvorgang auf 0° gebracht wer den.

Ein derartig verdichtetes Paket 160 ist in Fig. 7b darge stellt. In dem gezeigten Paket 160 liegen die innenliegenden Verbindungsmittel 151.2 bis 151.4 aufeinander auf und stüt zen sich zu den äußeren Verbindungsmittel 151.1 bzw. 151.5 über einen Stützkragen 156, 157 ab. Der Stützkragen wurde an den in Fig. 7a dargestellten gebogenen Blechstreifen durch Aufbiegen der Enden des Blechstreifens ausgeformt. Die Höhe ist dabei so bemessen, daß die vorgeschriebene Gewindestei gung insgesamt erreicht wird, wobei die Steigung im wesent lichen der Dicke des Blechstreifens 150 entspricht.

Dies ist jedoch dann nicht zwingend erforderlich, wenn der Blechstreifen gemäß Fig. 6a-6c behandelt wurde. Dann ist auch der Einsatz dünnerer Bleche möglich.

Das in Fig. 7b dargestellte Paket aus mehreren untereinander stoffschlüssig verbundenen Verbindungsmitten hat den Vor teil, daß jeder einzelne Gewindegang geprägt werden kann, wobei gleichwohl ein Zusammenhalt der einzelnen Verbindungs mittel untereinander gegeben ist. Eine zusätzliche Verbin dung der einzelnen Verbindungsmittel kann daher entfallen, kann jedoch aus Sicherheitsgründen auch gleichwohl vorgenom men werden.

Um die Verbindung der einzelnen Verbindungsmittel zu verbes sern, kann das erste oder letzte Verbindungsmittel 151.1 bzw. 151.5 in einem geringen Abstand zu den innenliegenden Verbindungsmitteln 151.2 bzw. 151.4 angeordnet sein, wobei jedoch sicherzustellen ist, daß die einzubringende Schraube das Innengewinde faßt. Dies kann beispielsweise dadurch ge schehen, daß während der Einschraubung eine geringe Verfor mung erfolgt, wodurch das Paket insgesamt unter Vorspannung gesetzt wird.

Claims

1. Verbindungsmittel mit Innengewinde, aufweisend mehr als einen Gewindegang, dadurch gekennzeichnet, daß meh rere Verbindungsmittel (74.1 bis 74.3, 71; 111, 112, 116, 117; 151.1 bis 151.5) mit höchstens einem Gewinde gang (75) zu einem Paket verbunden sind.

2. Verbindungsmittel mit Innengewinde nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß zumindest an einer Seite des Pakets eine Ausgleichsscheibe (74) mit oder ohne Gewin degang vorgesehen ist.

3. Verbindungsmittel mit Innengewinde nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verbindungsmit tel (71.1 bis 71.3; 111, 112) des Pakets und die Aus gleichsscheibe (74; 116, 117) zur Verbindungsachse (104) senkrecht stehende Flächenabschnitte (113, 114) aufweist.

4. Verbindungsmittel mit Innengewinde nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver bindungsmittel (71,1 bis 71.3, 74; 111, 112, 116, 117) des Pakets miteinander verbunden sind, insbesondere durch Schweißen, Kleben oder durch Clinchen oder Toxen.

5. Verbindungsmittel mit Innengewinde nach einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Verbindungsmittel (151.1-151.5) des Pakets stoffschlüssig miteinander verbunden sind und durch Um biegen aufeinanderliegend angeordnet sind.

6. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel (131) Teil eines Flächenmaterials (132), insbesondere eines Bleches ist.

7. Verbindungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Flächenmaterial (132) im Bereich des In nengewindes (138) eine Materialverstärkung (142) auf weist.

8. Verbindungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Materialverstärkung (142) aus verdrängtem Material des Flächenmaterials besteht.

9. Verbindungsmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß ein Flächenmaterial (150) ausgestanzte Öffnungen (152) aufweist, daß die Öffnun gen (152) mit einem Innengewinde (153) versehen sind, daß das Flächenmaterial (150) derart umgebogen ist, daß mindestens zwei Öffnungen (152) sich zumindest teilwei se überdecken und daß das gefaltete Flächenmaterial (150) so verformt ist, daß die Gewindegänge (153) sich zu einem Innengewinde anordnen.

10. Verbindungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß das Flächenmaterial (150) an seinen Enden Stützkragen (156, 157) aufweist, die durch Umbiegen des Blechstreifens entstanden sind, wobei sich das Verbin dungsmittel (151.1) welches zu den die Stützkragen (156) tragenden Verbindungsmitteln benachbart ist, auf dem Stützkragen (156) abstützt.

11. Verbindungsmittel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß das gefaltete Flächenmaterial (150) vor dem Zusammenpressen eine durch die Öffnungen gehen de Achse aufweist, die in einen Winkel (α) zu der späte ren Mittelachse des zusammengepreßten Flächenmaterials (150) steht.

12. Verbindungsmittel nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Flächenmaterial (150) nur soweit zu sammengepresst ist, daß zwischen den endseitigen Ver bindungsmitteln (151.1 bzw. 151.5) und den benachbarten Verbindungsmitteln (151.2 bzw. 151.4) ein Abstand ver bleibt.

13. Verfahren zur Herstellung eines Verbindungsmittels (160) mit Innengewinde (152), dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt aus einem Flächenmaterial (150) Öffnungen (152) ausgestanzt werden, daß in einem zweiten Schritt die Öffnungen (152) mit einem Innenge winde (153) versehen werden, daß in einem dritten Schritt das Flächenmaterial (150) derart umgebogen wird, daß mindestens zwei Öffnungen (152) sich zumin dest teilweise überdecken und daß in einem vierten Schritt das gefaltete Flächenmaterial (150) so verformt wird, daß die Gewindegänge (153) sich zu einem Innenge winde anordnen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenmaterial (150) an seinen Enden Stützkragen (156, 157) aufweist, die durch Umbiegen des Blechstrei fens entstanden sind, wobei sich das Verbindungsmittel (151.1) welches zu den die Stützkragen (156) tragenden Verbindungsmitteln benachbart ist, auf dem Stützkragen (156) abstützt.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn zeichnet, daß das gefaltete Flächenmaterial (150) vor dem Zusammenpressen eine durch die Öffnungen gehende Achse aufweist, die in einen Winkel (α) zu der späteren Mittelachse des zusammengepreßten Flächenmaterials (150) steht.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenpressen des Flächenma terials (150) nur soweit erfolgt, daß zwischen den end seitigen Verbindungsmitteln (151.1 bzw. 151.5) und den benachbarten Verbindungsmitteln (151.2 bzw. 151.4) ein Abstand verbleibt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt das Flä chenmaterial (132) durchstoßen wird, wobei sich das durch das Durchstoßen verdrängte Material seitlich in Form einer Ausstülpung (141) anordnet, daß in einem zweiten Schritt die Ausstülpung (141) zu einem Kragen (142) vergleichmäßigt wird und daß in einem dritten Schritt unter Verformung des Kragens (142) ein Gewinde gang (133) eingeprägt wird.