DE2755484A1 - Aussengewinde-formteil und herstellungsverfahren dafuer - Google Patents

Description

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Außengewinde-Formteil und Herstellungsverfahren dafür

Die Erfindung bezieht sich auf ein Außengewinde-Fonnteil, das wenigstens so mit Span-Nuten ausgebildet ist, daß es eine Gewindeschneid- oder Selbstschneidwirkung in einem dafür vorgesehenen Loch eines Gegenwerkstoffs hat; insbesondere ist die Erfindung bei Einsätzen und Gewindeschneidschrauben sowie Gewindebohrern anwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines solchen Außengewinde-Formteils, mit dem eine verbesserte Schneidwirkung in hartem oder zähem Werkstoff, z. B. in Duroplasten, erzielbar ist.

Die bei der praktischen Anwendung sich ergebenden Vorteile gehen aus der folgenden Erläuterung hervor.

Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf ein Herstellungsverfahren für das Außengewinde-Formteil,

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Das Außengewinde-Ponnteil nach der Erfindung, das wenigstens so mit Span-Nuten ausgebildet ist, daß es eine Gewindeschneidwirkung aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder jedes Ende des Formteils wenigstens eine nichtschraubenlinienförmige Rippe mit im Querschnitt sich ändernder verringerter Gewindeform aufweist, so daß an den Span-Nuten Gewindeschneidausbildungen unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind zum Erzeugen einer verteilten Gewindeschneidwirkung an den Span-Nuten.

Das Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen eines Außengewinde-Formteils ist gekennzeichnet durch Formen wenigstens einer nichtschraubenlinienförmigen Rippe mit im Querschnitt Gewindeform an wenigstens einem Ende des Formteils, und anschließendes Bearbeiten der Rippe mit einem Gewindeschneid- oder Gewindeformwerkzeug, wodurch der Querschnitt der Gewindeform der Rippe in unterschiedlichem Maß reduziert wird derart, daß die Gewindeschneidausbildungen unterschiedlicher Höhe erhalten werden.

Die folgende Beschreibung bezieht sich hauptsächlich auf einen selbstschneidenden Gewindeeinsatz.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Einsatzrohlings mit Span-Nut relativ zu einem Gewindeformer ;

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Fig. 2 eine Endansicht;

Fig. 3 vergrößerte Diagramme eines typischen und 4 Beispiels des Formens eines Endabschnitts des Einsatzes mittels eines Gewindeformers ;

Fig. 5 den Fig. 3 und 4 ähnliche Diagramme, und 6 die ein weiteres typisches Beispiel des Formvorgangs verdeutlichen;

Fig. 7 eine Endansicht des fertigen Einsatzes;

Fig. 8 eine weitere Ansicht eines Details; und

Fig. 9 weitere Ausbildungen der und 10 Erfindung.

Der eine Span-Nut aufweisende Einsatz-Rohling (vgl. die Fig. 1 und 2) ist bevorzugt an beiden Enden mit einer kleineren, nicht schraubenliiiienförmigen Rippe 10 mit im Querschnitt V-Gewindeforra, d. h. sie ist, abgesehen von der Unterbrechung durch die Span-Nuten 16, ringförmig, ausgebildet. Der Einsatz ist mit drei, gleichen Abstand von jeweils 120° voneinander aufweisenden Span-Nuten 16 ausgebildet, die Anzahl Span-Nuten kann jedoch verschieden sein und beträgt bevorzugt nicht weniger als zwei.

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In üblicher Weise hat der Einsatz eine Gewindebohrung 19; die Bohrung kann jedoch auch glatt oder anders ausgebildet sein, oder der Einsatz kann ein Außengewindeteil sein, d. h. ein Teil mit einem Gewindeschaft oder -bolzen an einem Ende, der ein Außengewinde aufweist oder anderweitig geformt ist.

!Jach Fig. 1 ist ein Formwerkzeug 20 zum Ausbilden der erwünschten Form der Rippe 10 vorgesehen, das auch eine benachbarte nichtschraubenlinienförmige Flanke 17 am Hauptteil 18 des Einsatzes formt; die Flanke 17 ist so geneigt, daß sie der V-Form des Außengewindes entspricht, das anschließend durch Schneiden oder anderweitiges Bearbeiten des Äußeren des Hauptteils 18 des Einsatzes geformt wird. Die L,ut 170 zwischen der Rippe 10 und der Flanke 17 hat stumpfe V-Form, wodurch eine Verringerung der Wanddicke des Einsatzes minimiert und eine Schwäche in dieser Beziehung vermieden wird. Im Fall eines massiven Gewindeteils kann es möglich sein, daß die Abstumpfung nicht erforderlich ist, und zwar insbesondere im Fall von Gewindebohrern, bei denen eine zu voller Tiefe geschnittene Gewindeform erforderlich sein kann.

Wenn der Einsatzrohling der Einwirkung eines Gewindeschneiders oder Gewindeformers zum Zweck des Formens oder Schneidens einer Vollgewindeform (vgl. Fig. 7) auf dem Hauptteil 18 ausgesetzt ist, und wenn das Formwerkzeug an einer vorderen Rippe 10 bei richtiger relativer achsparalleler Bewegung des Werkzeugs und des Einsatzes anliegt, wird die Rippe 10 in unterschiedlichem Kaß ebenso wie die Flanke 17 des Hauptteils spanabhebend bearbeitet. Die Rippe 10 und die Flanke 17 am anderen Ende werden in ähnlicher Weise bearbeitet, und beide

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Enden des Einsatzes v/erden in dieser Weise geformt, so daß der Einsatz beidseitig verwendbar ist. Die bestimmte Art und v/eise, in der die Rippe 10 spanabhebend bearbeitet wird, hängt vom Anlagemoment des Lewindeschneiders oder i.ewindeformers an der Rippe ab, und ein typisches Ergebnis ist in den Pig. 3 und 4 gezeigt, in denen die vollständige V- oder Spitzenform der vorderen Rippe 10 strichpunktiert gezeigt ist, wogegen die vollständige Gewindeform des Werkzeugs und das bei 180 (vgl. Fig. 7) auf dem Hauptteil 18 des fertigen Einsatzes erzeugte Vollgewinde in Strichlinien bei 30 angedeutet ist.

Der Angriff des Werkzeugs an der vorderen Rippe 10 kann also derart sein, daß an der ersten Span-Nut 16 der Teil 1 der Rippe 10, der übrigbleibt und schraffiert gezeigt ist, V-Form hat, jedoch geringere Höhe aufweist und ferner relativ zur Schraubenlinie der Gewindeform 30 versetzt ist. An der zweiten Span-liut hat der verbleibende Teil 2 der Rippe 10 ebenso V-Form, ,jedoch von größerer Höhe, und liegt im wesentlichen auf der Schraubenlinie der Gewindeform 30, während an der dritten Span-Hut ein V-förmiger Teil 3 verringerter Höhe entsprechend dem Teil 1 verbleibt, der jedoch entgegengesetzt zur Schraubenlinie der Gewindeform versetzt ist. Am Teil 4 ist die Einwirkung des Gewindeschneiders oder -formers auf die Flanke 17 des Hauptteils angedeutet und bildet an einer der Span-I uten einen versetzten V-förmigen Ilauptteil 4 sowie ferner einen versetzten V-förmigen Lebenteil 44.

Diese verbleibenden Rippen- und Flankenteile 1, 2, 3» 4 bilden an den Span-I;uten 16 Ausbildungen oder

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Formationen von verringerter V-Cewindeform unterschiedlicher Höhe und sind in wenigstens zwei Fällen versetzt, so daß sie unterschiedlich positionierte scharfe Schneidspitzen bei 11, 12, 13 und 14 an den Span-iuten 16 bilden. Somit führt jede Spitze 11, 12, 13, H einen Schneidvorgang in dem Werkstoff aus, in den der Einsatz eingeführt wird, und erzeugt somit eine verteilte Gesamtschneidwirkung an den Span-Kuten 16, deren kombinierte Auswirkung in Fig· 4 angedeutet ist, wobei nur ein kleiner Teil 55 des Gegenwerkstoffs verbleibt, der schließlich durch die Spitze 15 des Vollformgewindeteils 5 abgetragen wird.

In den Fig. 3 und 4 ähnlicher Weise zeigen die Fig. 5 und 6 ein weiteres typisches Beispiel der Schneidspitzenformung, die an jeder Span-Iut 16 erhalten wird; dabei werden gleiche Bezugszeichen verwendet, und der restliche Teil des Gegenwerkstoffs, der noch durch den Vollformgewindeteil 5 zu entfernen ist, ist in Fig. 6 mit 555 bezeichnet.

Fig. 7 zeigt einen Vorderabschnitt des fertigen Gewindeeinsatzes, wobei die verringerte Ausbildung der Rippe 10 und der Flanke 17 zu sehen ist, die sich von einer Span-rmt zur nächsten in der bereits erläuterten Weise ändert.

Die Vorteile dieser Anordung sind, daß der Gewindeschneidvorgang im aufnehmenden oder Gegenstück nicht auf eine Spitze an einer Span-l.ut beschränkt ist, wodurch ein übermäßiger Verschleiß der Spitze sowie die Ansammlung und Verdichtung von Spänen größtenteils in nur einer Span-Kut auftreten würde; stattdessen wird durch die verteilte Schneidwirkung die Gewinde-

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schneidbelastung auf etwa fünf Schneidspitzen verteilt, während die anfallenden Späne ebenfalls auf jede der Span-i.uten 16 verteilt v/erden, so daß kein Verdichten und daraus resultierendes Festfressen oder ähnliche Belastungen auftreten können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sämtliche Ausbildungen 1, 2, 3, 4 und an den Span-i.uten 16 Schneidspitzen 11, 12, 13, H und 15 bilden, d. h. sie sind nicht abgestumpft, wodurch sich sonst eine größere 13reite der Schneide und infolgedessen die Erzeugung eines größeren Drehmoments beim Schneiden ergeben würde. Dabei würde die Gefahr auftreten, daß ein hohler Einsatz zusammenbricht oder ein massives Gewindeteil abbricht oder zumindest im Gegenwerkstoff, insbesondere in Duroplasten, eine Reibwirkung auftritt.

Ferner ergibt sich durch die Erfindung der weitere Vorteil, daß ein Vorschneider nicht erforderlich ist und stattdessen das Vorschneiden größtenteils auf die Rippe 10, die zuerst in ein für den Einsatz bestimmtes Loch im Gegenwerkstoff eintritt, beschränkt ist. Somit wird parktisch bis zum Ende oder Grund des Lochs ein voller Gewindeeingriff erreicht, wodurch eine hochfeste Befestigung des Einsatzes in der Lochwandung erhalten wird.

Das vollständige Bearbeiten des Einsatzes aus Stangenmaterial einschließlich des Formens der Rippe 10 an jedem Ende durch das Formwerkzeug 20 ist in einfacher Weise als schnelles und kontinuierliches Verfahren in einer geeigneten automatischen Drehmaschine durchführbar.

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Die Erfindung ist zwar insbesondere bei Gewindeeinsätzen anwendbar; sie ist jedoch ebenso für Schneidschrauben und ähnliche Teile mit Außengewinde anwendbar, die ein mit Span-Huten versehenes Außengewinde haben, z. B. auch für Grundlochgewindebohrer zum Schneiden von Grundlöchern oder Löchern mit Innenschultern.

Erwünschtenfalls kann die Span-liut 16 von einem oder jedem Ende des Einsatzes her in die Vollgewindeform des Hauptteils 18 nur über einen Teil von dessen Länge verlaufen. Ferner, und auch in einem solchen Fall, kann sich die Span-Nut 16 mit größerer Tiefe in den Einsatz erstrecken, z. B. zum Erhalt eines Einsatzes, der in Längsrichtung von wenigstens einem Ende her geschlitzt ist. Die so gebildete Kut oder der Schlitz kann je nach der Längsachse des Einsatzes gerade oder spiralförmig verlaufen.

Bei einer Weiterentwicklung der Erfindung kann an einem oder an beiden Enden des Einsatzes oder eines anderen Außengewinde-Formteils mehr als eine nichtschraubenlinienförmige Rippe 10, 100 (vgl. Fig. 9) ausgebildet sein, wobei die so gebildete benachbarte Rippe 10, 100 bevorzugt in Richtung auf das Vollgewinde 180 zunehmenden Durchmesser hat, der jedoch kleiner als der Durchmesser des Vollgewindes 180 ist, und diese Rippen können auch eine kleinere Teilung als das Vollgewinde 180 haben.

Wenn, z. B. bei einem Gewindebohrer, das Außengewinde-Formteil zum kontinuierlichen Gewindeschneiden benötigt wird, kann die Herstellung der verringerten Ausbildungen 1, 2, 3, 4 und Schneidspitzen 11, 12, 13, 14 an diesen mit dem Formen des Gewindes auf dem Formteil synchronisiert

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werden. Um also das Auftreten einer Reibbewegung aufgrund des größeren Durchmessers zwischen den Span-Kuten 16 (vgl. die Spitzen 1 und 2 in Fig. 3) zu vermeiden, kann auf der nichtschraubenlinienförmigen Rippe 10 eine Mehrfach-Spitzenanordnung mittels eines geeigneten Formwerkzeugs ausgebildet werden (vgl. Fig. 8). In diesem Fall nimmt die Höhe der Spitzen an den Span-l*uten 16 fortschreitend von 1/4 bis 3/4 der Tiefe des Vollgewindes in Abständen von 1/3 der Teilung der Gewindeform im Fall von drei Span-Mten 16 zu.

Ferner können Rippen 110 (vgl. Fig. 10) dieser Form an voneinander beabstandeten Stellen längs dem Gewinde eines Gewindebohrers hergestellt werden, so daß bei auftretendem Verschleiß der Schneidspitzen 11, 12, 13, 14 das Vorderende bis zurück zu den Schneiden der nächsten Rippe 110 abgeschliffen werden kann, d. h. also, ohne daß ein Schärfen oder Schleifen des Gewindebohrers und das dazu erforderliche Fachkönnen erforderlich sind.

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Claims (10)

TAPPEX THREAD INSERTS LIMITED, Stratford-upon-Avon, «.β..«»ββ_ — — _ — — ·.· — — — .···· — ·.- — — ··«-. — — «- — — .· — — — — — — — · — — — — — — — -» — — Ansprüche

1.)Außengewinde-Formteil, das wenigstens so mit Span-

>. s

Nuten ausgebildet ist, daß es eine Gewindeschneid-

wirkung hat,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein oder jedes Ende des Formteils wenigstens eine nichtschraubenlinienförmige Rippe (10) mit im Querschnitt sich ändernder verringerter Gewindeform aufweist, so daß an den Span-Nuten (16) Gewindeschneidausbildungen (1, 2, 3) unterschiedlicher Höhe vorgesehen sind zum Erzielen einer verteilten Gewindeschneidwirkung an den Span-Nuten (16).

2. Außengewinde-Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeschneidausbildungen (1, 2, 3) an zwei oder mehr Span-Nuten (16) des Formteils ausgebildet sind.

3. Außengewinde-Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gewindeschneidausbildung (1, 2, 3) an ihrem äußersten Ende als Spitze (11, 12, 13) ausgebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Außengewinde-Formteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Gewindeschneidausbildungen (1, 2, 3) relativ zu der Schraubenlinie des Gewindeabschnitts (180) des Formteils versetzt sind.

5. Außengewinde-Pormteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Gewindeschneidausbildungen (1, 2, 3) fortschreitend um das Formteil herum zunimmt.

6. Außengewinde-Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Ende des Formteils wenigstens zwei benachbarte nichtschraubenlinienförmige Rippen (10, 100) ausgebildet sind, wobei jede Rippe (10, 100) eine im Querschnitt sich ändernde verringerte Gewindeform aufweist, so daß sie die Gewindeschneidausbildungen (1, 2, 3) unterschiedlicher Höhe bilden.

7. Außengewinde-Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten nichtschraubenlinienförmigen Rippen (10, 100) einen vom Ende des Formteils her zunehmenden Durchmesser aufweisen.

8. Außengewinde-Formteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten nichtschraubenlinienförmigen Rippen (10, 100) eine kleinere Teilung als der Gewindeteil (180) des Formteils aufweisen.

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9. Außengewinde-Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form eines Gewindebohrers, dadurch gekennzeichnet, daß nichtschraubenlinienförmige Rippen (110) mit im Querschnitt sich ändernder verringerter Gewindeform zur Bildung von Schneidausbildungen (1, 2, 3) unterschiedlicher Höhe auch an Stellen längs dem Formteil vorgesehen sind, wobei das Formteil etwa durch Schleifen auf diese Stellen verkürzbar ist zum Erhalt neuer Schneidausbildungen (1, 2, 3) nach Verschleiß der am Formteilende befindlichen Schneidausbildungen.

10. Verfahren zum Herstellen eines Außengewinde-Formteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

Formen wenigstens einer nichtschraubenlinienförmigen Rippe mit im Querschnitt Gewindeform an wenigstens einem Ende des Fonnteils, und anschließendes Bearbeiten der Rippe mit einem Gewindeschneid- oder Gewindeformwerkzeug, wodurch der Querschnitt der Gewindeform der Rippe in unterschiedlichem Maß reduziert wird derart, daß die Gewindeschneidausbildungen unterschiedlicher Höhe erhalten werden.

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