DE2062968A1 - Einsatzstuck sowie Verfahren zur Her stellung eines Einsatzstuckes - Google Patents

Description

• Einsatzstück sowie Verfahren zur Herstellun- eines Einsatzstückes Die Erfindun- bezieht sich auf Einsatzstücke bzw. Einsatzbuchsen, die so ausgeführt sind, daß sie einen Schraubverankerungspunkt in weichem Material ergeben. Ein Einsatzstück enthält einen Körper, der mit einer inneren Gewindebohrung und mit geneigten Rinnen oder Zähnen an seinem äußeren Umfang ausgebildet Sst so daß er durch eine nrinre axiale Bewegung in ein zu diesem Zweck in ein Verkstück rreformtes Führungsloch gepreßt werden kann und daS er beim Eintreten in das Werkstück winklig gedreht werden wird, wenn die Zähne komplementäre Ausnehmungen in das Werkstück einschneiden.
• Derartige Einsatzstücke widerstehen axialen oder Herauszieh-Belastungen, was auf den Reibungswiderstand gegenüber dem Drehen zurückzuführen ist.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, an einem Ende des Einsatzstückes einen Ring vorzusehen, der Zähne trägt, welche gegenüber denen am Körper nach der entgegengesetzten Seite erichtet sind, so daß, wenn der Rin unmittelhar nach dem Einsatzstück in das Werkstück getrieben wird, in entgegengesetzter Richtung; Zähne eingeschnitten werden, wenn dann der Körper unter einer Herauszieh-Belastung zum Drehen neigt, wird er gegen den Ring drücken. Da der Körner versucht, den Rin, in eine Richtung zu drehen, in der der Rin- weiter in das Werkstück hineingeschraubt wird, wird ein Herausziehen des Einsatzstückes durch diese Belastung nicht auftreten. Derartige bekannte Einsatzstücke sind jedoch unzweckmäßig, da es insbesondere bei kleineren Größen schrierig ist, den Rin korrekt einzusetzen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Einsatzstück der obengenannten Art so zu verbessern, daS es für das Einsetzen in ein Werkstück besonders tut eei-net ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der obengenannten Einsatzstücke zu schaffen.
• Die Erfindung ,eht aus von einem Einsatzstück zur v>il dung eines mit Schraubgewinde versehenen Verankerungspunktes in einem llerkstilck.
• Bei einem derartigen Einsatzstück besteht die Erfindung zum Teil darin, daß ein Körper, an dessen äußerem Umfang wenigstens ein Streifen von geneigten Zähnen oder Rippen angeformt ist,sowie ein Ring vorgesehen sind, der einen größeren Durchmesser als der Körper besitzt und an seinem äußeren Umfang ebenfalls geneigte Zähne aufweist, die Jedoch gegenüber den Zähnen des Körpers nach den entgegengesetzten Seite geneigt sind.
• Gemäß ihres weiteren Zweckes geht die Erfindung ferner aus von einem Verfahren zur Herstellung eines Einsatzstückes, welches einen mit Zähnen am Umfang versehenen Körner und einen Ring umfaßt, der in axialer Richtung festgehalten und frei drehbar gegenüber dem Körper angeordnet ist.
• Bei einem derartigen Verfahren hesteht die Erfindung darin, daß der Ring und der Körper als ein einziger Bauteil geformt werden, wobei sich zwischen ihnen ein dünner, halsartiger Materialansatz befindet und eine Schulter an einer im Spalt zwischen Ring und Körper angeordneten Fläche vorresehen ist, und daß der Ring und der Körper relativ zueinander sowie in Richtung aufeinander verschoben werden, so daß die beiden Teile am zwischen ihnen befindlichen Ansatz abgeschert werden und die Schulter zusammengestoßen wird, wodurch das Material radial einwärts verformt wird, damit die Teile axial zueinander festgelegt werden.
• Im folgenden ist ein Ausführungsbeipiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Fig.1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Einsatzstäckes: Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig.1 gezeigten Einsatzstückes (in den Fig.1 und 2 s-ind die Teile in einer ersten Stadium des zu beschreibenden Herstellungsverfahren veranschaulicht); eine eine -leiche Ansicht wie in Fig.2, wobei ein Zwischenschritt des Herstellungsverfahres dargestellt ist: Fig.4 eine gleiche Ansicht wie in den Fig.2 und 3, wobei das Einsatzstück in einer Hinsicht vollständig ist.
• In der Zeichnung ist ein Einsatzstück veranschaulicht, das einen etwa rohrförmigen Körper aufweist, der mit einem Führungsabschnitt 11 versehen ist. Letzterer ist außer einer vordere: abgeschrägten Kante bzw. Fase 11t zylindrisch ausgeführt und besitzt den gleichen Druchmesser wie ein Führungsloch, in das das Einsatzstück einzupressen ist. Der Führungsabschnitt ist durch einen halsartigen Ansatz lib und eine fluchtende Abschrägung llc vom Körper getrennt. Der Körper ist mit zwei vorspringenden Teilen 12 versehen, die durch eine Nute 14 getrennt sind, deren Grund bzw. Basis etwa den gleichen Durchmesser wie der Führungsabschnitt 11 besitzt. Die vorspringenden Teile 12 sind mit schraubenförmig verlaufenden, ausgerichteten Rippen oder Zähnen 13 versehen: der Durchmesser des von den Wurzeln dieser Zähne gebildeten Kreises ist genauso groß wie der des Führungsabschnittes 11 und der Nute 14 oder der Durchmesser kann kleiner sein. Die Nute könnte jedoch tiefer ausgeführt sein, so daß ihr Durchmesser kleiner als der der Wurzeln der Zähne am Körper ist. Auf der entgegengesetzten Seite der vorspringenden Teile 12 gegenüber dem Führungsabschnitt 11 befindet sich ein halsartiger Ansatz 16. Der aus dem halsförmigen Ansatz, den vorspringenden Teilen, der Nute und dem Führungsansatz bestehende Teil wird im folgender als Körper des Einsatzstückes bezeichnet; er ist mit einer durch ihn hindurchgeführten Schraubgewindebohrung 10 versehen.
• Außerdem ist ein Rin" 15 vorgesehen, der im ersten Herstellungsstadium einen integrierten Teil des Einsatzstückes darstellt. Dieser Ring ist ebenfalls mit schraubenförmig verlaufenden Rippen oder Zähnen versehen, die jedoch in entgegengesetzter Richtung oder nach der anderen Seite geneigt sind als die der vorspringenden Teile 12. Der Rin" 15 besitzt einen etwas größeren Durchmesser als die vorspringenden Teile 12, so daß der Durchmesser eines von den Zahnwurzeln des Rinne 15 gebildeten Kreises genauso groß ist wie oder größer ist als der maximale Durchmesser der vorspringenden Teile 12. Der Ring 15 ist mit einer Bohrung 22 versehen, deren Durchmesser in wesentlichen dem maximalen Durchmesser des Ansatzes 16 entspricht (vgl. Fig.2).
• Das Einsatzstück, das wie in Fig.1 geformt ist, wird dann axial verkürzt (z.E. durch einen stoßartigen Aufprall auf eine Seite, während die entgegengesetzte Stirnseite gegen eine Anlage gedrückt wird), wodurch der Ring in dem Teil 18 (vgl. Fig.2) an dem Ende- des Ansatzes le abgeschert wird. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, weist der Ring eine Schulter 26 auf, die einen engen Ringraum bildet, welcher durch eine Schulter 24 gegenüber der Fläche des Ringen erhöht ist. Diese Stufe oder Schulter liegt in dem Spalt 28 zwischen dem vorspringenden Teil 12 und dem Ring 15.
• Fig.3 zeigt die Teile wenn sie abgeschert sind und wenn die axiale Verformung fortgesetzt wird. Die Schulter 26 stößt gegen die Fläche 30 des vorspringenden Teiles 12, was bewirkt, daß das Material in der Schulter verformt und radial einwärts fließt bzw. verläuft. Hierdurch wird der innere Ringumfang in der Nähe des Bereiches 18 in seinem Durchmesser reduziert: da der Ansatz 16 eine konische Form besitzt, wobei sich der kleinste Durchmesser in der Nähe der Fläche 30 befindet, wird der Ring somit axial gegenäher dem Körper festgelegt bzw.
• gefangen gehalten, wie beispielsweise in Fig.4 dargestellt ist.
• Der Ring ist trotzdem frei, so daß er auf dem Körper rotieren kann.
• Beim Einbauen des Einsatzstückes wird der Führungsahschnitt 11 in das Loch im Werkstück eingesetzt und das Werkstück wird in einer axialen Richtung in das Werkstück hineingepreßt, was die Zähne 13 veranlaßt, gleichartige bzw. komplementäre Ausnehmungen oder Nuten in das Werkstück zu schneiden; diese Maßnahme wird von einer Drehbewegung des Einsatzstückes relativ zum Werkstück begleitet. In Abhängigkeit von Material des Werkstückes können Materialspüne in die Nute 14 verschoben werden. Nierdurch kann der Befestigungsvorgang des Einsatzstückes im Werkstück verbessert werden.
• Wenn der Ring 15 aufgrund der axialen Bewegung gegen die Fläche des Werkstückes bewegt wird, werden die Zähne des Ringes 15, die in entgegengesetzter Richtung geneigt sind, einen frischen Satz Nuten (komplementär zu den Zähnen) in das Werkstück schneilen. Da der Ring einen größeren Druchmesser als der Körper aufweist, werden sich diese Zähne in Material einarbeiten, das von den Zähnen 13 während des Durchgangs durch das Material noch nicht angegriffen oder eingeschnitten worden ist. Während dieses letzten Teiles des Verfahrensschritten zum Einsetzen wird sich der Körper weiterhin in derselben Richtung wie zuvor drehen; der Ring wird sich jedoch in die entgegengesetzte Richtung drehen.
• Wenn das Einsatzstück vollkommen eingepreßt ist, so daß die vom Körper entfernt liegende Stirnseite des Ringes mit dem Werkstück bündig ist und eine Schraube in die Bohrung 10 eingesetzt ist, um ein Zubehörteil gegen die Stirnseite bzw. Endfläche 31 zu klemmen, werden der Ring und der Körper zusammengeklemmt und daran gehindert, sich unter Herausziehkräften bzw. Herauszieh-Belastungen zu drehen. Auf diese Weise ist es die Scherkraft des Materials (oder des EinsatzstÜckes), die dem Herausziehen Widerstand leistet, was einen Widerstand gegenüber einem Drehen ersetzt, der sich auf Reibuns stützt. Das Einsatzstück stellt daher eine besonders sichere bzw. feste Halterung gegenüber derartigen Belastungen dar, wobei es sehr zweckmäßig herzustellen und zu verwenden ist.

Claims (8)

Patentansprüche

1.) Einsatzstück zur Bildung eines mit Schraubgewinde versehenen Verankerungspunktes in einem Werkstück, d a d u r c h g e k e z e i c h n e t , daß ein Körper, an dessen äußerem Umfang wenigstens ein Streifen von geneigte Zähnen oder Rippen ange-Formt ist sowie ein Ring vorgeseher sind der einen größeren durchmesser als der Körper besitzt und an seinem äußeren Umfang ebenfalls geneigte Zähne aufweist, die jedoch gegenüber den Zähnen des Körpers nach der entgegengesetzten Seite geneigt sind.

2.) Winsatzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Körper ein Führungsabschnitt vorgesehen ist, dessen Durchmesser zumindest gleich dem Wurzelkreisdurchmesser der Zähne am Körper ist.

3.) Einsatzstück nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne am Ring einen Wurzelkreisdurchmesser aufweisrn, der zumindest gleich dem maximalen Durchmesser der Zähne am Körper ist.

4.) Einsatzstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne am Körper in Form von zwei durch eine Nute getrennten Streifen angeordnet sind.

5.) Einsatzstück nach Anspruch 4, dadurhc gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Nute gleich oder kleiner als der Wurzelkreisdurchmesser der Zähne am Körper ist.

6.) Einsatzstück nach einem der vorgergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring durch eine einwärts gerichtete Materialverformung des in einen hinterschnittenen oder konischen, halsförmigen Ansatz am Körper des Einsatzstückes eingreifenden Ringes in axialer Richtung festgehalten wird.

7.) Verfahren zur Herstellung eines Einsatzstückes, welches einen mit Zähnen am Umfang versehenen Körper und einen Ring umfaßt, der in axialer Richtung festgehalten und frei drehbar gegenüber dem Körper angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring und der Körper als ein einziger Bauteil geformt werden wobei sich zwischen ihnen ein dünner, halsartiger Materialansatz befindet und eine Schulter an einer im Spalt zwischen Ring und Körper angeordneten Fläche vorgesehen ist, und daß der Ring und der Körper relativ zueinander sowie in Richtung aufeinander verschoben werden, so daß die beiden Teile am zwischen ihnen be-findlichen Ansatz ab geschert werden und die Schulter zusammengestoßen wird, wodurch das Material radial einwärts verformt wird, damit die Teile axial zueinander festgelegt werden.

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit einem halsartigen Ansatz von sich verjüngender oder von konischer Ausbildung versehen wird, dessen kleinster Durchmesser sich in der Nähe des Körpers und dessen größter Durchmesser sich in der Nähe des Ringes befindet, und daß der Ring von dem Ansatz an dessen Bereich mit dem größen Durchmesser abschert wird, 9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring mit einer schmalen, ringförmigen Schulter an einer Fläche versehen wird> die während des Verfahrensschrittes zur axialen Verkürzung an einer Endfläche des Körpers anliegen wird.