DE2403974C2 - Befestigungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement mit einer ein Loch aufweisenden Scheibe und einem Schaft, der ein Gewinde aufweist, das, angrenzend an die Unterseite eines mit dem Schaft verbundenen Kopfes, sich über eine begrenzte axiale Länge des Schaftes erstreckt und einen Spitzendurchmesser hat, wodurch .der Schaft beweglich das Loch der Scheibe durchsetzt.

Ein derartiges Befestigungselement ist aus der DE-AS 10 65 667 bekanntgeworden. Die Scheibe ist geteilt und kann mithin auch nach Ausformung des Gewindes unverlierbar auf dem Schaft aufgebracht werden. Ungeteilte Scheiben hingegen müssen vof der Gewindeausformung auf den Schaft aufgebracht werden, wenn sie mit einem Gewinde auf dem Schaft unverlierbar gehalten werden sollen, dessen Spitzendurchmesser gegenüber dem Loch der Scheibe Übermaß hat Insbesondere bei konischen Scheiben, wie sie üblicherweise verwendet werden, ist es auf diese Weise jedoch nicht möglich, das Gewinde bis an den Kopf heran zu formen. Bei relativ dünnen Werkstücken besteht dann die Gefahr, daß ein ungenügender Gewindegriff entsteht

ίο Es ist zwar denkbar, durch flache Ausformung der Scheibe das Gewinde näher an die Unterseite des Kopfes heran zu formen, soll jedoch die Scheibe Konusform haben, ist ein weiterer Arbeitsgang erforderlich, die Scheibe in die richtige Form zu bringen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement mit einer ein Loch aufweisenden Scheibe und einem ein Gewinde aufweisenden Schaft zu schaffen, bei dem zum einen das Gewinde bis an die Unterseite des Kopfes geformt und zum anderen die Scheibe gleichwohl unverlierbar auf dem Schaft gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft ein zweites Gewinde aufweist, dessen Spitzendurchmesser zumindest in der Nähe des ersten Gewindes etwas größer ist als der des ersten spitzen Durchmessers und gegenüber dem Loch der Scheibe Übermaß hat

Bei dem erfindungsgemäßen Befesrgungselement ist das Gewinde nahe dem Kopf des Befestigungselements in einer Abmessung geformt, weiche ein Aufschieben oder -streifen der Scheibe ohne weiteres zuläßt Die Scheibe kann daher auch nachträglich nach Ausformung dieses Gewindes aufgeschoben werden, worauf dann das Gewinde mit dem größeren Spitzendurchmesser geformt wird, das gegenüber dem Scheibenloch Übermaß hat Auf diese Weise ist die Scheibe gleichwohl unverlierbar auf dem Schaft gehalten, wenn auch nicht unmittelbar in der Nähe des Kopfes. Dies ist jedoch für die Verwendung des erfindungsgemäßen Befestigungselements ohne Bedeutung.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kerndurchmesser des ersten und zweiten Gewindes gleich ist, während der eingeschlossene Flankenwinkel des ersten Gewindes größer ist als der des zweiten Gewindes. Auf diese Weise ist es möglich, die beiden Gewindeabschnitte aus einem Schaftrohling von gleichem Durchmesser über seine axiale Länge zu erzeugen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Scheibe Konusform hat und das erste Gewinde sich, ohne die ursprüngliche Scheibenform zu deformieren, bis zur Ebene der Unterseite am Loch der Scheibe erstreckt. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß mindestens eineinhalb Gewindegänge des ersten Gewindes sich bis unter die Ebene der äußeren Kante der Unterseite 'der Scheibe erstrecken, wenn die Scheibe beim Anziehen des Befestigungselements abgeflacht wird. Auf diese Weise läßt sich ohne weiteres auch der zweite Gewindeabschnitt mit dem größeren Spitzendurchmesser herstellen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfin^ dung vorgeschlagen, daß zunächst das erste Gewinde

über eine begrenzte Länge des Schaftes mit einem vorgegebenen Spitzendurchmesser hergestellt wird, der kleiner ist als der Lochdurchmesser der Scheibe, daß dann die Scheibe auf den Schaft geschoben wird, worauf

entlang dem verbleibenden Teil des Schaftes das zweite Gewinde gebildet wird. Es wäre zwar möglich, die Scheibe auch bereits auf den Rohling aufzuschieben, wenn der erste Gewindeabschnitt geformt wird, zweckmäßiger ist jedoch die Lösung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist für verschiedene Anwendungsfälle in hervorragender Weise geeignet Besonders vorteilhaft ist nach einer weiteren Ausgestaltung eine Anwendung auf ein Werkstück, das in einem Loch ein voll mit dem zweiten Gewinde übereinstimmendes Gewinde über die ganze Länge des gegenseitigen Eingriffs aufweist und die Gewinc'eflanken des ersten Gewindes aine kvaftschlüssige Verbindung mit dem Lochgewinde bilden.

Aus der US-PS 28 29 696 ist im Prinzip bekannt, Schrauben mit zwei Gewindeabschnitten voneinander abweichender Ausbildungen zu formen, die unverlierbar in einem Werkstück verankert werden sollen. Dabei ist jedoch vorausgesetzt und für die Wirkung auch wesentlich, daß der Werkstoff des Werkstücks weicher als der der Schraube ist. Diese Voraussetzung ist jedoch bei Federscheiben normalerweise nicht gegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wi-J nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Teilseitenansicht einen Schraubenrohling.

F i g. 2 zeigt den Rohling nach F i g. 1 mit einem ersten Gewinde unterhalb des Kopfes.

F i g. 3 zeigt die gleiche Darstellung wie F i g. 2, jedoch zusätzlich mit einer Federscheibe.

F i g. 4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie F i g. 3, jedoch mit einem zweiten Gewindeabschnitt am Schraubenschaft

F i g. 5 zeigt die Anwendung der Schrauben-Scheibenanordnung nach Fig.4 auf zwei plattenförmige Werkstücke.

Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen. Ein Schraubenrohling weist, wie in F i g. 1 gezeigt, ursprünglich einen Schaft 10 ohne Gewinde und einen Sechskantkopf 12 auf. In F i g. 2 ist der Schaft 10 mit einem gewalzten Gewinde 14 entlang einer vorbc stimmten Länge des Schaftes 10 unterhalb der Unterseite des Kopfes 12 versehen. Dieses Gewinde 14 wird zweckmäßigerweise durch geeignete Gewinde-Walzbacken hergestellt und hat einen vorbestimmten Spitzen- und Kerndurchmesser sowie eingeschlossene Flankenwinkel, worauf später noch eingegangen wird.

In F i g. 3 ist eine genormte konische Scheibe 16 auf der Schraube angebracht, die zu diesem Zweck mit einer mittleren Öffnung 18 versehen ist, deren Durchmesser Spielraum gegenüber cion Spitzen des Gewindes 14 zuläßt, so daß die Scheibe darüber hinweg unmittelbar unter der Unterseite des Kopfes 12 geschoben werden kann. In der zusammengesetzten Stellung wird der übrige Teil des Schaftes 10 einem zweiten Gewindewalzvorgang unterworfen, um ein Gewinde 20 zu formen, dessen Spitzendurchmesser etwas größer als der Spitzendurchmesser des Gewindes 14 und ebenfalls etwas größer als der Durchmesser des Scheibenloches 18 ist Auf diese Weise ist die Scheibe 16 durch das zweite Gewinde 20 auf dem Schaft gehalten, ohne daß irgendwelche Verformungen der genormten, konischen Scheibe erforderlich werden, es sei denn daß ein etwas größeres Scheibenloch notwendig sein sollte, um mit Spiel das erste Gewinde 14 zu umgreifen.

Das zuvor zusammengesetzte Befestigungselement nach F i g. 4 kann bei einer großen Anzahl von unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden, wobei die Schraube mit einem genuteten, selbstschneidenden Gewinde versehen sein kann oder mit einem zuvor geschnittenen Gewinde im Werkstück zusammenwirkt Eine solche Anwendung ist in F i g. 5 gezeigt, wobei das untere Werkstück 22 mit einem vorgeformten Innengewinde 24 versehen ist, das einen vollen Eingriff mit dem Gewinde 20 zuläßt Ein oberes, dünneres Werkstück 26 ist mit einem vorgefertigten Durchgangsloch 28 versehen, durch das das Gewinde 20 hindurchgeht Ein Festziehen des Gewindes 20 im Werkstückgewinde 24 zieht den Schraubenkopf 12 in Anlage an den mittleren Teil der Scheibe 16 und bewirkt eine Abflachung der Scheibe 16 in die gespannte Siche^'ngsstellung nach F i g. 5. wobei das Gewinde 20 einen »'ollen Eingriff mit dem Werkstückgewinde 24 hat

Der Kerndurchmesser des Gewindes 20 ist gleich dem Kerndurchmesser des Gewindes 14. Wit auch Fig.4 ersichtlich, ist der Spitzendurchrnesser A des oberen Gewindes 14 etwas kleiner als der Spitzendurchmesser B des unteren Gewindes 20, wobei der Spitzendurchmesser B eine Verriegelung für die Scheibe 16 bildet, um eine unbeabsichtigte Trennung von Scheibe und Schraube zu verhindern, während es eine freie, relative Drehbewegung zwischen den Teilen gestattet Der kleinere Spitzendurchmesser A, gleichgültig ob die Spitzen abgeflacht sind, ergibt das Gewinde 14 mit einem größeren, eingeschlossenen Flankenwinkel C als der eingeschlossene Flankenwinkel D des unteren Gewindes 20. So bilden die Gewindeflanken des oberen Gewindes 14 tragende Gewindeflächen für einen gewissen Eingriff mit dem Innengewinde 24 des Werkstücks 22, w^;e bei E gezeigt, obwohl die Spitzen des Gewindes 20 darunter enden, wobei jedoch die Gewinde-Walzbacken so gewählt sind, daß sie ein im wesentlichen ununterbrochenes Gewinde mit glattem Übergang zwischen dem oberen und unteren Gewinde 14, 20 unter nur geringfügigen Abweichungen davon bilden, um den Eingriff bei F aufrechtzuerhalten, und so ein Zusammenwirken mit der abgeflachten, gespannten Scheibe 16 zu erzeugen, um einem ungewollten Lösen durch Vibration oder dergleichen entgegenzuwirken. Während das Gewinde 20 unter der Ebene der Außenkante der konischen Scheibe 16 endet, erstreckt sich das Gewinde 14 mit kleinerem Spitzendurchniesser ein wesentliches Maß zum Kopf 12 und bildet einen Gewindeeingriff, der sich bis zur Ebene der Scheibe 16 an der mittleren Öffnung erstreckt, wobei wenigstens eineinhalb oder mehr Gewindegänge unter der unteren Fläche der Scheibe liegen, wenn die Scheibe im eingebauten Zustand gespannt und im wesentlichen abgeflacht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Befestigungselement mit einer ein Loch aufweisenden Scheibe und einem Schaft, der ein Gewinde aufweist, das, angrenzend an die Unterseite eines mit dem Schaft verbundenen Kopfes, sich über eine begrenzte axiale Länge des Schaftes erstreckt und einen Spitzendurchmesser hat, wodurch der Schaft beweglich das Loch der Scheibe durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft ein zweites Gewinde (20) aufweist, dessen Spitzendurchmesser (B) zumindest in der Nähe des ersten Gewindes (14) etwas größer ist als der des ersten Spitzendurchmessers (A) und gegenüber dem Loch (18) der Scheibe (16) Übermaß hat

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser des ersten und zweiten Gewindes (14, 20) gleich ist, während der eingeschlossene Flankenwinkel (C) des ersten Gewindes (14) größer ist als der (D)des zweiten Gewinde« {20).

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (16) Konusform hat und das erste Gewinde (14) sich, ohne die ursprüngliche Scheibenform zu deformieren, bis zur Ebene der Unterseite am Loch (18) der Scheibe erstreckt

4. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eineinhalb Gewindegänge des ersten Gewindes (14) sich bis unter die Ebene der äußeren Kante der Unterseite der Scheibe (16, erstrecken, wenn die Scheibe beim Anziehen des Befestigun^selem^nts abgeflacht wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines Befestigungselements nach einem der Ansp^che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das erste Gewinde über eine begrenzte Länge des Schaftes mit einem vorgegebenen Spitzendurchmesser hergestellt wird, der kleiner ist als der Lochdurchmesser der Scheibe, daß dann die Scheibe auf den Schaft geschoben wird, worauf entlang dem verbleibenden Teil des Schaftes das zweite Gewinde gebildet wird.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anwendung auf ein Werkstück (22), das in einem Loch ein voll mit dem zweiten Gewinde (20) übereinstimmendes Gewinde (24) über die ganze Länge des gegenseitigen Eingriffs aufweist und die Gewindeflanken des ersten Gewindes (14) eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Lochgewinde bilden.