DE2627313A1

DE2627313A1 - Verfahren zum herstellen eines zu einer schraube passenden muttergewindes

Info

Publication number: DE2627313A1
Application number: DE19762627313
Authority: DE
Inventors: Friedrich Perrot
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1975-07-01
Filing date: 1976-06-18
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2316019A1; GB1503276A; CH589491A5; JPS527080A; FR2316019B1

Description

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Eta A.G. Ebauches-Fabrik Grenchen / SO

Verfahren zum Herstellen eines zu einer Schraube passenden Muttergewindes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zu einer Schraube passenden Muttergewindes in einem feinmechanischen Werkstück, insbesondere in einem Bestandteil eines Uhrwerkes.

Bisher ist es üblich, auch bei feinmechanischen Werkstücken, insbesondere bei Bestandteilen eines Uhrwerkes, Innengewinde zum Einschrauben einer Schraube mittels Gewindebohrer zu schneiden. Dabei wird bekanntlich vorerst ein Loch mit einem Durchmesser, welcher ungefähr dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht, in das betreffende Werkstück gebohrt oder gestanzt und danach das Gewinde mit dem Gewindebohrer geschnitten. Dabei entstehen Späne und es ist notwendig, diese Späne und ein allfällig verwendetes Schmiermittel vom fertigen Werkstück zu entfernen.

Weiter wurde schon vorgeschlagen, falls die Schraube aus einem härteren Werkstoff besteht, als das Werkstück, die Schraube ohne vorhergehendes Schneiden eines Gewindes in die etwas kleinere Bohrung als der Gewindeaussendurchmesser der Schraube unter Anwendung eines leichten Druckes auf die Schraube in die Bohrung einzudrehen, wobei die Schraube selbst gewissermassen als Gewinde-

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bohrer dient. Beim Einschrauben der Schraube entstehen Späne> und es ist notwendig, diese sorgfältig zu entfernen. Da die Differenz zwischen dem Drehmoment zum "Schneiden" des Gewindes und dem Drehmoment beim Anziehen der Schraube klein ist, besteht eine Unsicherheit beim Anziehen der Schraube, weil man nicht weiss, ob der grössere Widerstand durch das Anliegen des Schraubenkopfes auf dem Werkstück oder durch eine grobe Spanbildung bedingt ist.'

Soll ein Muttergewinde in ein Werkstück eingearbeitet werden, in welchem Gewinde die Schraube spielfrei sitzt, so ist es bisher notwendig gewesen, das Gewinde mit Hilfe von Gewindebohrern ganz sorgfältig zu schneiden, was viel Zeit benötigte und demnach kostspielig war.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches gestattet, ein spielfreies Muttergewinde für eine Schraube in einem feinmechanischen Werkstück auf rationelle Weise, d.h. schnell und präzis, herzustellen.

Das erfindungsgemässe "Verfahren ist gekennzeichnet durch Einsetzen der Schraube in das genannte Loch und Pressen des Materials des Werkstückes im Bereich des Loches in radialer Richtung zur Schraube, so dass zumindest einige der Gewindegänge der Schraube wenigstens teilweise mit Material des Werkstückes aufgefüllt werden.

Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teil eines feinmechanischen Werkstückes im Schnitt und eine in eine Bohrung des Werkstückes eingesetzte Schraube,

Fig. 2 dieselben Teile wie in der Fig. 1, wobei aber das Werkstück mittels des erfindungsgemässen Verfahrens mit

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einem zur Schraube passenden Muttergewinde versehen worden ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Unruhkloben in dessen einem Ende ein Muttergewinde nach dem erfindungsgemässen Verfahren eingearbeitet ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Unruhkloben gemäss der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil eines weiteren feinmechanischen Werkstückes, in welches sich ausgehend von der Schmalseite eine Schraube in das Werkstück erstreckt und ·

Fig. 6 eine Ansicht des Werkstückes nach der Fig. 5 von der Schmalseite her, wobei der Kopf der Schraube abgeschnitten ist.

Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist nachstehend das Verfahren zum Herstellen eines Muttergewindes in einem feinmechanischen Werkstück 1 beschrieben. Dieses Werkstück kann beispielsweise ein in den Fig. 3 und 4 dargestellter Unruhkloben 2 einer Uhr sein, wobei in den Fig. 1 und 2 nur das eine Ende mit einer Schraube 3 des Unruhklobens 2 gezeichnet ist.

In das Werkstück 1 wird ein vorzugsweise rundes Loch 4 gebohrt oder gestanzt, wobei der Durchmesser dieses Loches 4 ein wenig grosser ist, als der Aussendurchmesser des Gewindes des Schraubenschaftes 5, damit die Schraube 3 bequem und ohne grosses Spiel in das Loch 4 eingeschoben werden kann. Dieser Zustand ist in der Fig. 1 dargestellt.

Danach wird ein nicht dargestellter Anschlag an den Schraubenkopf 6 angelegt und mittels einem nicht gezeichneten Stempel eine

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ringförmige Nut 7 auf der dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Seite des Werkstückes 1 in dasselbe eingesprägt. Der Schraubenkopf 6 weist eine ebene Auflagefläche für das Werkstück 1 auf, die beim Prägen der Nut 7 als Anschlagfläche für das Werkstück 1 dient. Der nicht dargestellte Stempel besitzt einen ringförmigen Ansatz, welcher einen ähnlichen Querschnitt aufweist, wie der Querschnitt der Nut 7. Durch die teilweise trichterförmige Ausbildung der Innenfläche des ringförmigen Ansatzes des Stempels wird das das Loch 4 bzw. den Schraubenschaft 5 umgebende Material des Werkstückes radial und axial bezüglich des Schraubenschaftes verdrängt und dringt dabei in die Gewindegänge des Gewindes der Schraube 3 ein.

Der Querschnitt der eingeprägten Nut 7 ist vorzugsweise trapezförmig, wobei die innenliegende Seite 8 des Trapezes einen grösseren spitzen Winkel mit der Längsachse der Schraube einschliesst als die aussenliegende Seite 9 des Trapezes. Wenn an die Qualität des hergestellten Muttergewindes keine allzu grossen Ansprüche gestellt werden, kann der Querschnitt der Nut auch halbkreisförmig oder dreieckig sein.

Das Eindringen des Materials des Werkstückes 1 in die Gewindegänge der Schraube 3 ist von der Duktilität dieses Materials, der Art des Gewindes der Schraube 3» der Form der Nut 7 und der Tiefe derselben abhängig. Entsprechende Versuche haben ergeben, dass bei Verwendung eines Werkstückes aus Messing, z.B. Ms 63» mit einer Dicke bis zu 1 mm, und einer Schraube mit einem Durchmesser von 0,7 mm, sowie einer trapezförmigen Nut, die Gewindegänge über mehr als 80 fo der Dicke des Werkstückes, ausgehend von der Nut 7 praktisch vollständig ausgefüllt werden.

Die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Muttergewinde weisen folgende Vorteile auf. Die Schraube ist im Muttergewinde spielfrei gehalten. Obwohl die Schraube satt sitzt und keiner besonderen Sicherung gegen das Lösen derselben bedarf,

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kann die Schraube verstellt werden, wobei sie in der neuen Stellung verbleibt, da sie satt und spielfrei im Muttergewinde sitzt. Die Toleranzprobleme fallen vollkommen dahin, weil das Muttergewinde auf die ihr zugeordnete Schraube angepasst wird.

Das oben beschriebene Verfahren eignet sich insbesondere zum Herstellen von Muttergewinde von Stell- oder Regulierschrauben, weil keine besonderen Massnahmen zur Sicherung derselben in der eingestellten Lage getroffen werden müssen. Eine solche Funktion erfüllt die Schraube 3, die in den Unruhkloben 2 gemäss den Fig. 3 und 4 eingesetzt ist. Der Unruhkloben ist zweimal in entgegengesetzter Richtung abgebogen und besitzt einen Auflageteil 10 mit einer abgesetzten Bohrung 11 zur Aufnahme einer nicht gezeichneten Befestigungsschraube, mit welcher der Unruhkloben 2 z.B. an einer Werkplatte oder einer Brücke eines Uhrwerkes starr verbunden werden kann, und einen Tragarm 12, an dessem freien Ende die Schraube 3 im gemäss dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Muttergewinde eingeschraubt ist. Im Tragarm 12 ist eine Oeffnung 13 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Lagers für die Unruh vorhanden. Bei der Herstellung des Unruhklobens 2 wird darauf geachtet, dass die Längsrichtung des Tragarmes 12 nicht parallel zur Auflagefläche I¹I des Auflageteils 10 gerichtet ist. Der Abstand zwischen dem freien Ende des Tragarmes 12 und der Ebene der Auflagefläche 14 ist kleiner als der Abstand zwischen dem mit dem Auflageteil 10 verbundenen Ende des Tragarmes 2 und der genannten Ebene. Im montierten Zustand des Unruhklobens 2 liegt das Ende des Schraubenschaftes 5 auf einer nicht dargestellten Auflage auf, so dass durch Verdrehen der Schraube 3 die Achse der Oeffnung 13 und damit die Lagerachse für die Unruh bequem in die optimale Lage eingestellt werden kann, in welcher Lage sie dank dem satten Sitz der Schraube 3 in dem nach dem Verfahren hergestellten Muttergewinde ohne besonderes Dazutun verbleibt.

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Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Teil eines weiteren feinmechanischen Werkstückes 15, das vor dem Herstellen des Muttergewindes 16 eine sich von der Schmalseite 17 aus in das Werkstück erstreckenden Bohrung 18 aufwies, deren Durchmesser ein wenig grosser war als der Aussendurchmesser des Gewindes der Schraube 19. Nach dem Einschieben der Schraube 19 in die Bohrung 18 sind mittels eines nicht dargestellten Presswerkzeuges an zwei gegenüberliegenden Stellen Vertiefungen 20 in das Werkstück 15 geprägt worden. Durch das Prägen der Vertiefungen wird von dem den Schaft der Schraube 19 umgebenden Material des Werkstückes 15 ein Teil in die Gewindegänge der Schraube 19 hineingepresst und dabei werden die Gewindegänge grösstenteils mit dem genannten Material ausgefüllt. Wenn weniger hohe Ansprüche an das Muttergewinde gestellt werden, so genügt es, wenn nur auf einer Seite der Schraube 19 eine Vertiefung 20 in das Werkstück 15 eingeprägt wird. Ein auf diese Art hergestelltes Muttergewinde genügt beispielsweise, wenn mit der Schraube 19 ein weiteres, nicht dargestelltes Werkstück an der Stirnseite 17 des Werkstückes 15 befestigt werden soll.

Das in den Fig. 5 und 6 teilweise gezeichnete Werkstück 15 kann beispielsweise eine Werkplatte eines Uhrwerkes sein, an welcher ein nicht dargestelltes Zifferblatt befestigt werden kann. Zu diesem Zweck ist eine quer zur Bohrung 18 verlaufende weitere Bohrung 21 vorgesehen, in welche die Bohrung 18 einmündet. Die weitere Bohrung 21 dient zur Aufnahme eines der Füsse des Zifferblattes. Die Schraube 19 weist ein aigespitztes Ende 22 auf, dessen Ende in die Bohrung 21 hineinragt, wenn die Schraube 19 vollständig eingeschraubt ist. Mit diesem Ende 22 kann der in die weitere Bohrung 21 eingeschobene, nicht dargestellte Fuss des Zifferblattes festgehalten werden.

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Obwohl in den Fig. 1 und 2 eine Schraube mit einem Schraubenkopf dargestellt ist, kann natürlich auf die oben beschriebene Weise ein Muttergewinde für einen Schraubenbolzen, z.B. für eine Madenschraube, hergestellt werden. In diesem Fall wird entweder ein Anschlag mit einem Loch, dessen Durchmesser etwas grosser ist, als der Durchmesser des Gewindes oder ein zweiter Stempel mit einem ringförmigen Ansatz verwendet.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren ist es möglich, ein einwandfreies, möglichst spielfreies Muttergewinde in Seriefabrikation ohne grossen Aufwand herzustellen, wobei keine spanabhebende Bearbeitung erforderlich ist. Das Herstellen derartiger Gewinde ist billiger als das Schneiden von' bisher bekannten'Gewinden und der dazu erforderliche Zeitaufwand ist ebenfalls geringer. Es entstehen keine Späne und das Muttergewinde ist genau an das Gewinde der Schraube angepasst, ganz egal, welche Toleranzen diese Schraube aufweist. Ein serienmässiges Herstellen von möglichst spielfreien Muttergewinden ist ohne Schwierigkeiten möglich.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

ίlJ Verfahren zum Herstellen eines zu einer Schraube passenden Muttergewindes in einem feinmechanischen Werkstück, indem ein Loch in das Werkstück gebohrt oder gestanzt wird, wobei der Durchmesser des Loches wenigstens so gross ist wie der Aussendurchmesser des Gewindes der Schraube, gekennzeichnet durch Einsetzen der Schraube in das genannte Loch und Pressen des Materials des Werkstückes im Bereich des Loches in radialer Richtung zur Schraube, so dass zumindest einige der Gewindegänge der Schraube wenigstens teilweise mit Material des Werkstückes aufgefüllt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich das Loch quer durch das blattförmige Werkstück erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Werkstückes rund um das Gewinde der Schraube mittels einem einen ringförmigen Ansatz aufweisenden Stempel verformt wird, indem wenigstens auf der einen Seite des Werkstückes eine die Schraube umgebende ringförmige Nut eingeprägt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Schraube mit einem eine ebene Auflagefläche für das Werkstück aufweisenden Kopf verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prägen der Nut die genannte Auflagefläche als Anschlagfläche für das Werkstück benützt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine im Querschnitt gesehen trapezförmige Nut in das Werkstück einprägt, wobei die Mantellinien der Innenwand der Nut mit der Längsachse der Schraube einen grösseren spitzen Winkel einschliessen als die Mantellinien der Aussenwand der Nut.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich das Loch praktisch parallel zu den Hauptflächen des blattförmigen Werkstückes er-

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streckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Werkstückes mindestens zwischen einer der beiden Hauptflächen des Werkstückes und der Schraube mittels eines Stempels In der radialen Richtung zur Schraube und senkrecht zur genannten Hauptfläche gepresst wird, wodurch eine Vertiefung in der genannten Hauptfläche entsteht.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vertiefungen an gegenüberliegenden Stellen in das Werkstück eingepresst werden.

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