DE202009008388U1

DE202009008388U1 - Spielfreies Gewinde

Info

Publication number: DE202009008388U1
Application number: DE200920008388
Authority: DE
Original assignee: GMT Gummi Metall Technik GmbH
Current assignee: GMT Gummi Metall Technik GmbH
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2019-06-16

Abstract

Zug-Druck-Stange, bei der der rohrförmige Körper eine Gewindehülse (Einsatzelement) aus Kunststoff zur Aufnahme eines Bolzen mit Metallgewinde aufweist, wobei die beiderseitigen Gewinde unterschiedliche Steigungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der den Adapter tragenden Bolzen durch Verspannung der Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen spielfrei in den rohrförmigen Körper der Zug-Druck-Stange eingeschraubt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zug-Druck-Stange zur Führung und mechanischen Lagerung im Maschinen-, Flugzeug- und Fahrzeugbau.
Derartige Zug-Druck-Stangen bestehen in der Regel aus einem im wesentlichen rohrförmigen Körper, an dessen Enden sich jeweils ein veränderbarer Adapter zur Montage der Zug-Druck-Stange befindet. Diese Zug-Druck-Stangen müssen zur Montage in ihrer Länge verstellbar sein, um den erforderlichen Toleranzausgleich bzw. Anpassungen an den vorgegebenen Abstand zwischen den Montagepunkten vornehmen zu können. Nach der Endmontage müssen die Adapter und damit die Zug-Druck-Stangen jedoch fest arretiert sein, um jede unbeabsichtigte Lockerungen der Zug-Druck-Stange auszuschließen.
Um sowohl ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Zug-Druck-Stangen im eingebauten Zustand zu verhindern als auch die gewünschte axiale Spielfreiheit zu erreichen, wurden Kontermuttern und dergleichen verwendet, um einerseits die Verdrehsicherung zu gewährleisten und andererseits das zwangsläufig vorhandene Spiel zwischen dem Gewinde des Bolzen und der im Zug-Druck-Stangenrohr befindlichen Hülse (Einsatzelement) zu vermeiden. Diese Kontermuttern oder ähnliche Arretiermechanismen mussten vor einer eventuell durch Materialveränderung erforderliche Anpassung der Zug-Druck-Stangen an die dadurch veränderten Distanzen mühsam entfernt werden und nach der Anpassung wieder angebracht werden. Während die Verdrehsicherung durch Rasteinrichtungen wie in DE 20 2004 016 321 U1 beschrieben erreicht wird, erzielt die vorliegende Erfindung auf einfache, aber doch überraschende und nicht zu erwartende Weise die gewünschte und notwendige axiale Spielfreiheit zwischen den Gewinden.
Bisher bestanden die Gewinde des Bolzen und der Hülse des Rohres aus identischen Materialien, nämlich vorwiegend Metall, so dass naturgemäß zwischen beiden Gewinden ein nicht gewünschtes Spiel entstand, was dem Sinn und Zweck der Zug-Druck-Stange widersprach und eben durch die genannten Kontermuttern oder ähnliche Arretiermechanismen behoben werden musste.
Nach der vorliegenden Erfindung besteht die im Rohr befindliche Hülse, insbesondere das Gewinde, jedoch aus Kunststoff, während das Bolzengewinde weiterhin aus Metall ist. Weiterhin besteht zwischen der Gewindehülse aus Kunststoff im Verhältnis zu dem Gewinde des Bolzen aus Metall eine geringfügig unterschiedliche Steigung, so dass bei Eindrehen des Gewindebolzens in die Gewindehülse die Abweichung durch die unterschiedliche Steigung der Gewinde immer größer wird mit der Folge, dass die Gewindegänge sich gegeneinander verspannen und so das sonst zwangsläufig auftretende Spiel vermieden wird. Diese gewünschte Verspannung wird aber nur durch die Kombination der Hülse mit Gewinde aus Kunststoff und dem metallischen Gewinde des Bolzen erreicht, da das Kunststoffgewinde durch die elastische Verformung die Abweichung der unterschiedlichen, aber gewünschten Steigungen aufnehmen kann.
Weiteres Wesen der Erfindung ist, dass die Verformung des Kunststoffgewindes unter der Vorraussetzung, dass diese Verformung im elastischen Bereich bleibt und somit reversibel ist, die Verspannung und damit Spielfreiheit auch bei mehrmaligem Ausschrauben des Gewinde-Bolzens nicht nachlässt und so mit die gewünschte Spielfreiheit erhalten bleibt, wenn wie vorstehend ausgeführt eine Anpassung der Zug-Druck-Stange aufgrund veränderter Distanz-Verhältnisse erforderlich ist.
Daraus folgt, dass insbesondere der Kunststoff der Gewindehülse gewissen Anforderungen an Verformbarkeit und Elastizität genügen, aber auch ausreichende Festigkeit aufweisen muss, um die gewünschte und notwendige Verdrehsicherung im montierten Zustand der Zug-Druck-Stange zu gewährleisten. Als besonders geeignet hat sich Kunststoff mit folgenden Eigenschaften erwiesen: E-Modul 3000 bis 16000 N/mm² mit einer Festigkeit von Rm = 80–160 N/mm². Bei dem Metallgewinde des Bolzen hat sich herausgestellt, dass Metalle mit einem E-Modul 70000–210000 N/mm² und einer Festigkeit von Rm = 400–1000 N/mm² am günstigsten ist. Ferner wurde herausgefunden, dass die Abweichung der Steigung zwischen Kunststoffgewinde und Metallgewinde abhängig ist von der Gewindelänge und von der Eigenschaft des Werkstoffes des Kunststoffgewindes. Bei Werkstoffen mit hohem E-Modul muss die Abweichung geringer gewählt werden. Abweichungen zwischen 2 und 10 um haben sich als zweckmäßig erwiesen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Zug-Druck-Stange mit einem Bolzen (1) mit einem Gewinde aus Metall (2) sowie eine Gewindehülse (3) mit einem Kunststoffgewinde (4).

1: Bolzen
2: Gewinde aus Metall
3: Gewindehülse
4: Kunststoffgewinde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202004016321 U1 [0003]

Claims

Zug-Druck-Stange, bei der der rohrförmige Körper eine Gewindehülse (Einsatzelement) aus Kunststoff zur Aufnahme eines Bolzen mit Metallgewinde aufweist, wobei die beiderseitigen Gewinde unterschiedliche Steigungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass der den Adapter tragenden Bolzen durch Verspannung der Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen spielfrei in den rohrförmigen Körper der Zug-Druck-Stange eingeschraubt werden kann.
Zug-Druck-Stange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgewinde der Hülse (Einsatzelement) folgende Elastizitäts- und Festigkeitskoeffizienten aufweist: E-Modul 3000–16000 N/mm² und Festigkeit Rm = 80–160 N/mm².
Zug-Druck-Stange nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen mit Metallgewinde vorzugsweise aus Metallen mit folgenden Elastizität- und Festigkeitskoeffizienten besteht: E-Modul 70000–210000 N/mm², Festigkeit Rm = 400–1000 N/mm²
Zug-Druck-Stange nach Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen den Steigungen des Kunststoffgewindes der Hülse (Einsatzelement) und des Metallgewindes des Bolzens im Bereich von 2–10 μm liegt.