DE3143855C2

DE3143855C2 - Selbstschneidender zylindrischer Gewindeeinsatz

Info

Publication number: DE3143855C2
Application number: DE19813143855
Authority: DE
Inventors: Theodore Yardley Pa. Ziaylek Jun.
Original assignee: YARDLEY PRODUCTS CORP YARDLEY PA US
Current assignee: YARDLEY PRODUCTS CORP YARDLEY PA US
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1985-10-03
Also published as: FR2495709B1; GB2088986B; GB2088986A; FR2495709A1; DE3143855A1; JPS57120716A

Abstract

Ein selbstschneidender metallischer Befestiger oder Einsatz, der in eine in einem lagernden Gegenstand vorgesehene Ausnehmung hineingedrückt werden kann, hat eine Anzahl Rippen, die vorzugsweise in Längsreihen und in Umfangsrichtung des Einsatzkörpers im Wechsel mit Vertiefungen angeordnet sind. Diese Rippen haben eine besondere Form, die so ausgelegt ist, daß sie die Greifwirkung des Einsatzes mit Bezug auf den ihn lagernden Gegenstand verbessert. Die besondere Form der Rippen, die dieses erreicht, beinhaltet in einer bevorzugten Ausführungsform die Schaffung flacher Schultern auf den Rippen, welche im Sinne der Drehrichtung, in welcher der Einsatz in die Ausnehmung hineingedrückt wird, hinten liegen. Die Rippen haben radiale Außenseiten oder Flächen, welche eine konvexe Krümmung derart aufweisen, daß die Seiten sich mit den Ebenen der flachen Schultern überschneiden, um scharfe, verjüngte, angeschärfte Kanten zu bilden. Wenn der Einsatz in die Ausnehmung hineingedrückt wird, dann werden die Kanten durch die Wände der Ausnehmung in geneigte Stellungen durchgebogen. Die Richtung der Neigung ist derart, daß sie eine hakenartige Verformung der geneigten angeschärften Kantenabschnitte verursacht, so daß geneigte, hakenförmige Zähne gebildet werden, die in jeglicher Situation, in welcher eine Neigung des Einsatzes gegeben wäre, sich aus der Ausnehmung herauszubewegen oder sich darin zu drehen, in das Material der Ausnehmungswand hineingedrückt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstschneidenden zylindrischen Gewindeeinsatz, der in eine Werkstückbohrung einsetzbar ist und der eine Gewindebohrung aufweist sowie eine Reihe von radialen, axial beabstandeten Rippen, die in Umfangsrichtung mit Nuten abwechseln, wobei die Rippen eine ebene, sich senkrecht zur Achse des Gewindeeinsatzes erstreckende Schulter aufweisen sowie eine von der Schulter fort in Richtung der nächsten Schulter konvergierende Außenfläche.

Ein derartiger Gewindeeinsatz ist bekannt (DE-AS 19 25 766). Die Außenflächen der Rippen sind kegelmantelförmig. Die Rippen sind daher verhältnismäßig formstabil und verformen sich kaum oder nur unwesentlich, wenn der Gewindeeinsatz in eine Werkstückbohrung eingesetzt wird.

Es ist auch bekannt, den Gewindeeinsatz zwischen den Rippen zylindrisch zu formen (US-PS 38 34 438 oder DE-OS 26 28 832). Die Rippen sind jedoch wulstartig bzw. mit einer zylindrischen Außenfläche versehen, wodurch sie besonders formfest ausgeführt sind. Es besteht daher bei allen bekannten Gewindeeinsätzen die Gefahr, daß sie bei größeren Auszugs- oder Drehkräften relativ zur Bohrungswandung im Werkstück bewegt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbstschneidenden Gewindeeinsatz der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er besonders sicher und drehfest im Werkstück sitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenfläche aus einem in Draufsicht stetig konkav gekrümmten Abschnitt, der zusammen mit der Schulter eine messerartige, beim Einsetzen in die Werkstückbohrung verformbare Kante bildet, sowie einem sich radial innen anschließenden, mit der Achse des Gewindeeinsatzes koaxial zylindrischen Abschnitt besteht.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Außenfläche der Rippen mit der messerartigen Kante ermöglicht eine Verformung des radial äußeren Teils der Rippen derart, daß dieser beim Eintreiben des Gewindeeinsatzes gegen eine Werkstückbohrung nach hinten gebogen wird. Dadurch wird ein hakenartiger oder widerhakenartiger Abschnitt gebildet, der ein Herausziehen des Gewindeeinsatzes aus der Werkstückbohrung verhindert.

Durch die Verformung der Rippen beim Einsetzen des Gewindeeinsatzes wird dieser auch drehfest in der ίο Werkstückbohrung gehalten.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Rippen in Umfangsrichtung von zueinander parallelen ebenen Wänden begrenzt sind, deren Ebenen parallel und in spiegelbildlich gleichem Abstand zur Achse des Einsatzes verlaufen.

Der erfindungsgemäße Gewindeeinsatz läßt sich für beliebige Werkstoffe einsetzen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Werkstoffen aus Kunststoff.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht teilweise im Schnitt eines Gewindeeinsatzes nach der Erfindung.

F i g. 2 zeigt eine Drunteransicht des Gewindeeinsatzes nach F i g. 1.

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Gewindeeinsatz nach Fig. 1.

F i g. 4 zeigt im Schnitt vergrößert einen Teil des Gewindeeinsatzes nach F i g. 1.

Fig.5 zeigt vergrößert einen Teil der Darstellung nach F i g. 4.

Fig.6 zeigt einen erfindungsgemäßen Gewindeeinsatz beim Einführen in eine Werkstückbohrung.

F i g. 7 bis 9 zeigen verschiedene Phasen des Einsetzens des erfindungsgemäßen Werkstückeinsatzes in eine Werkstückbohrung.

Der in F i g. 1 gezeigte Gewindeeinsatz 10 ist aus metallischem Material und enthält einen zylindrischen Körper 12, welcher eine axiale Gewindebohrung 14 aufweist.

Abgesehen von dem Einführende 16 weist der Körper 12 über seine gesamte Länge eine Reihe von radialen, axial beabstandeten Rippen 18 auf, die in Umfangsrichtung mit Nuten 20 abwechsein.

Die oberste Rippe 22 ist durchgehend in Umfangsrichtung, um einen vollständigen Verschluß einer Bohrung R eines Werkstückes A zu bewirken (F i g. 6 bis 9). Wenn der Einsatz 10 vollständig in die Bohrung R hineingetrieben worden ist, liegt die obere plane Fläche 23 der Rippe 22 in Fluchtlage mit der Oberfläche des Werkstücks A.

Die anderen Rippen 18 sind, wie erwähnt, nicht durchgehend in Umfangsrichtung, sondern wechseln in Umfangsrichtung mit Nuten 20 ab.

Die Form aller Rippen 18 ist gleich. Demzufolge genügt die Beschreibung einer Rippe.

Jede Rippe 18 hat, wie besonders vorteilhaft in den F i g. 1,4 und 5 gezeigt, eine ebene Schulter 24, die senkrecht zur Längsachse des Körpers 12 verläuft.

Von der ebenen Schulter 24 fort erstreckt sich in Richtung der nächsten Schulter 24 eine konvergierende Außenfläche 26.

Die Außenfläche 26 jeder Rippe 18 weist einen in Draufsicht stetig konkav gekrümmten Abschnitt 30 auf, der sich von der Schulter 24 der Rippe bis zu einem Punkt 31 erstreckt, von dem ab sich ein zylindrischer Abschnitt 32 anschließt, der koaxial zur Achse des Einsatzes 10 ist. Der zylindrische Abschnitt 32 setzt sich bis zur Schulter 24 der nächsten Rippe 18 fort.

Die Lage des Krümmungsmittelpunkts und die Länge des Krümmungsradius des konkav gekrümmten Abschnitts 30 (im Querschnitt gesehen) sind abhängig von der Gesamtlänge des Einsatzes 10 und der Art des Materials für das Werkstück A. Der konkav gekrümmte Abschnitt 30 bildet mit der Schulter 21- eine messerartige Kante 34 (siehe F i g. 5).

Der Beginn des Einsetzens des Gewindeeinsatzes 10 in die Bohrung R ist in Fig. 6 dargestellt. Der Durchmesser der Bohrung R ist etwas geringer als der diametrale Abstand der Messerkanten 34. Das Einführende 16 hat normalerweise einen etwas geringeren Durchmesser als die Bohrung R.

Die Wand der Bohrung R übt demgemäß beim Eintreiben auf jede Rippe 18 einen fortschreitend größeren Druck aus. Der Druck nimmt fortschreitend zu. bis die gesamte Länge jeder Rippe 18 in der Bohrung R erfaßt is». Die Rippen 18 im Bereich der Messerkanten 34 sind so dünn, daß sie nicht in der Lage sind, ^em von der Wand der Bohrung ausgeübten, radial nach innen gerichteten Druck zu widerstehen. Demgemäß wird die Messerkante 34 entsprechend der Darstellung in den F i g. 7,8,9 und F i g. 5 durchgebogen, und zu einem nach hinten und nach innen gekrümmten Hakenabschnitt 36 verformt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß der Hakenabschnitt die in F i g. 5 gezeigte Form annimmt. Er greift in die Wand der Bohrung R derart ein, daß er einen starken Widerstand einer Auszugs- oder Drehkraft am Einsatz 10 entgegensetzt, wenn der Einsatz 10 voll in seine in Fig.9 gezeigte Endstellung in die Bohrung R hineingetrieben worden ist.

Die Rippen 18 sind in Umfangsrichtung von zueinander parallelen ebenen Wänden 28 (siehe F i g. 2) begrenzt, deren Ebenen parallel und in spiegelbildlich gleichem Abstand zur Achse des Einsatzes 10 verlaufen. Dadurch wird ein besonders wirksamer Widerstand gegen am Einsatz angreifende Drehkräfte erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

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Claims

Patentansprüche:

1. Selbstschneidender zylindrischer Gewindeeinsatz, der in eine Werkstückbohrung einsetzbar ist und der eine Gewindebohrung aufweist sowie eine Reihe von radialen, axial beabstandeten Rippen, die in Umfangsrichtung mit Nuten abwechseln, wobei die Rippen eine ebene, sich senkrecht zur Achse des Gewindeeinsatzes erstreckende Schulter aufweisen sowie eine von der Schulter fort in Richtung der nächsten Schulter konvergierende Außenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (26) aus einem in Draufsicht stetig konkav gekrümmten Abschnitt (30), der zusammen mit der Schulter (24) eine messerartige, beim Einsetzen in die Werkstückbohrung (3) verformbare K;,nte (34) bildet, sowie einem sich radial innen anschließenden, mit der Achse des Gewindeeinsatzes (10) koaxial zylindrischen Abschnitt (32) besteht.

2. Gewindeeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18) in Umfangsrichtung von zueinander parallelen ebenen Wänden (28) begrenzt sind, deren Ebenen parallel und in spiegelbildlich gleichem Abstand zur Achse des Einsatzes (10) verlaufen.