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Vorrichtung zur Einführung eines schraubenlinienförmig gewundenen
Drahteinsatzes in eine Gewindebohrung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Einführung eines schraubenlinienförmig gewundenen Drahteinsatzes in einen mit Müttergewinde
versehenen Teil. Derartige Einsätze werden für verschiedene Zwecke verwendet, so
z. B., um Gewindegänge in einem Bestandteil aus verhältnismäßig weichem Material,
wie Holz, Aluminium, Kunststoff usw., zu erzeugen oder so auszukleiden, daß sie
gegen Abnutzung widerstandsfähig sind und ein wiederholtes Ein- und Ausschrauben
des Schraubenbolzens ertragen. Hierbei wird im allgemeinen verlangt, daß der Drahteinsatz
bezüglich seines Durchmessers überdimensioniert ist, damit er unter radialer Spannung
in der Bohrung festsitzt, so daß eine nennenswerte Reibung zwischen dem 1?insatz
und der Bohrung erzeugt wird. Diese Reibung wirkt einer Verschiebung der eingesetzten
Drahtspule in bezug auf den die Bohrung enthaltenden Bestandteil entgegen oder verhindert
sie ganz.
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Die Verwendung einer überdimensionierten Drahtspule bedingt, daß sie
kontrahiert wird, bevor sie ihre Endstellung eingenommen hat. Bisher wurde diese
Kontraktion dadurch bewirkt, daß die Drahtspule in Gewinde von geringerem Durchmesser
eingezwungen wurde. Mit anderen Worten: Der Bestandteil, in welchen die Drahtspule
eingesetzt werden mußte, wirkte in einem gewissen Sinne als Werkzeug, welches die
Kontraktion des Einsatzes bewirkte. Dieses Vorgehen besitzt zwei wesentliche Nachteile.
Einmal wird häufig der erste Gewindegang der Bohrung beim Einzwängen der
überdimensionierten
Drahtspule zerstört oder doch wenigstens verletzt. Zweitens wird aber dem Einführen
des Einsatzes ein um so größerer Reibungswiderstand entgegengesetzt, je tiefer er
in die Bohrung eintritt.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen diese Nachteile behoben
werden, 'so daß die Drahtspule ohne Beschädigung der Gewindebohrung und ohne übermäßige
Reibung eingeführt werden kann. Die neue Vorrichtung besitzt einen Stab, mit dem
ein Ende einer schraubenförmig gewundenen Drahteinsatzspule von innen erfaßt wird,
und eine Hülse, mit der die Drahtspule von außen gehalten werden kann, wobei diese
beiden Teile koaxial zueinander angeordnet sind und ,der eine der beiden Teile axial
verschiebbar und drehbar in bezug auf den anderen Teil ist, so daß eine zwischen
diesen beiden Teilen gehaltene Spule dadurch verengert werden kann, daß der eine
Teil in bezug auf den anderen verdreht wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i und 2 eine Seiten- und eine Vorderansicht
einer Drahteinsatzspule der hier in Betracht kominenden Art; Fig.3 zeigt eine Seitenansicht
einer Ausführungsform der neuen Vorrichtung mit ihren Teilen in der Stellung, in
;welcher sie sich vor der Einführung der zu verengernden Drahtspule befinden; Fig..I
ist eine andere Seitenansicht derselben Vorrichtung nach der erfolgten Verengerung
der Drahtspule; Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht der Vorrichtung; Fig.6 stellt eine
andere Ausführung eines Bestandteiles der Vorrichtung im Aufriß dar; Fig. 7 ist
ein Längsschnitt durch einen Teil einer etwas abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung.
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In Fig. i und 2 ist ein Beispiel einer Drahteinsatzspule dargestellt,
wie sie unter Verwendung der im folgenden beschriebenen Vorrichtung in eine Gewindebohrung
eingeführt werden kann. Die dargestellte Spule io besteht aus einem schraubenförmig
gewundenen Draht von geeignetem, federn-(lern Material und von beliebigem Querschnitt.
Der Außendurchmesser der Spule ist größer als der entsprechende Durchmesser der
Gewindebohrung, für welche sie bestimmt ist. Um die Einführung in die Gewindebohrung
zu erleichtern, kann die erste Windung i i oder ein Teil derselben einen etwas geringeren
Durchmesser besitzen als der Rest v2 der Spule. Um in der zur Einführung verwendeten
Vorrichtung Halt zu finden, kann der Anfang der Spule nach einwärts umgebogen sein
und eine Zunge 13 bilden. Es können jedoch auch Spulen verwendet werden, die weder
eine erste Windung von vermindertem Durchmesser noch eine solche Zunge 13 aufweisen.
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Um eine solche Drahteinsatzspule in eine Bohrung schadlos einführen
zu können, die enger ist als die Spule, wird gemäß der Erfindung der Durchmesser
der Spule zuvor vermindert. Dies geschieht dadurch, daß einerseits das eine Ende,
zweckmäßig an der Zunge, ergriffen und andererseits das andere Ende gehalten wird,
worauf die beiden ergriffenen Enden in bezug aufeinander so verdreht werden, daß
sich der Durchmesser der Spule vermindert. Dann wird die Spule in diesem Zustand
vollständig in die Bohrung eingeführt und schließlich freigelassen, so daß sie auseinanderfedert
und sich f=st an die Wände der Gewindebohrung anlegt.
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Wenn der Durchmesser des Einsatzes so weit verengert wird, daß sein
Außendurchmesser kleiner wird als der Innendurchmesser des in der Bohrung vorhandenen
Gewindes, so lädt sich der Einsatz axial ohne weiteres in die Bohrung hineinschieben.
Dieses Vorgehen ist jedoch nicht immer zweckmäßig, da es vorkommen kann, daß die
Windungen der freigegebenen Drahtspule nicht in die Gewindegänge hinein, sondern
zwischen dieselben zu liegen kommen. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, den Durchmesser
der Drahtspule nur so weit zu verringern, daß er tun ein weniges geringer wird als
der entsprechende Durchmesser der Gewindegänge der Bohrung. Eine solche Drahtspule
lädt sich leicht und fast ohne Reibung einschrauben, da ein gewisses Spiel vorhanden
ist.
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Das beschriebene Verfahren kann in der Weise abgeändert werden, daß
zwar das eine Ende der Spule in der beschriebenen `'eise ergriffen wird, daß aber
als zweite Angriffstelle ein Teil der Spule in der Nähe dieses Endes benutzt wird.
Diese letztere Angriffstelle wird allmählich gegen das andere Federende hin verschoben,
wobei gleichzeitig ein Drehmoment in dem Sinne ausgeübt wird, daß sich die Spule
verengert. Wenn der zwischen den Angriffspunkten liegende Spulenteil genügend verengert
worden ist, wird er in der beschriebenen Weise in die Bohrung eingeführt, während
gleichzeitig mit dem fortschreitenden Einführen die zweite Angriffstelle gegen das
andere Spulenende hin verschoben wird. Wesentlich ist in jedem Falle, daß nur ein
verengerter Teil der Spule in die Bohrung eingeführt wird.
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Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Vorrichtung gestattet die Einführung
von Drahteinsatzspulen in Gewindebohrungen in der beschriebenen Art und Weise. Diese
Vorrichtung weist einen zylindrischen Stab 1:I auf, dessen Durchmesser im wesentlichen
dem Innendurchmesser der verengerten Drahtspule, für deren Einführung die Vorrichtung
bestimmt ist, entspricht. Das vordere Ende 15 des Stabes ist je nach der Form der
Spule so ausgebildet, daß er das eine Spulenende vorn Innern der Spule her erfassen
kann. Im vorliegenden Beispiel ist das Stabende konisch ausgebildet und mit einem
Schlitz 16 versehen, der so geformt ist; daß er die Zunge i@3 der Spule io aufnehmen
kann. Das andere Ende 1'7 des Stabes 14 ist so ausgebildet, daß an ihm der Stab
von Hand oder durch andere Angriffsmittel in der Längsachse verschoben und/ oder
gedreht oder gegen Drehung gehalten werden kann. Eine Büchse 18 der Vorrichtung
weist eine Hülse i9 auf, in deren Längsbohrung 20 der Stab 14 mit Gleitsitz geführt
ist. Die äußere Oberfläche
der Hülse i9 ist finit ei»rr Nändelung
21 versehen, so dal.l die Hülse sicher gehalten und ein Drehmoment zwischen ihr
und dem Stab 14 ausgeübt werden kann. Das vordere Ende 22 der Büchse 18 ist ringförmig
und kann denselben äußeren Durchinesser haben wie die Hülse i9. Der Ring 22 ist
mit Innengewinde 23 versehen. Die Form, die Steigung und der Durchmesser dieses
Innengewindes entspricht der Form tisw. der Drahtspule io in verengertem Zustand.
Die Länge des Ringes 22 ist zweckmäßig so gewählt, <laß sie drei oder vier .Gewindegän.gen
entspricht. Am Stirnende weist der fing 22 eine Öffnung 24 auf. Der zwischen den
Teilen 19 und 22 liegende Abschnitt 25 bildet einen Teil eines Hohlzylinders, dessen
Innenwand einen Durchmesser 26 besitzt, der annähernd demjenigen der Spule io in
ihrem ursprünglichen, d. 1i. nicht verengerten Zustande entspricht. Der Durchmesser
26 ist daher größer und derjenige des Teils 23 kleiner als der entsprechende Durchmesser
der Gewindebohrung, die mit der Spule auszufüttern ist. Der Teil 25 ist bei 27 weit
ausgenommen und von solcher Länge, daß eine Spule io von der Seite her zwischen
die Büchse i9 und den ringf<irmigeii Endteil 22 eingeschoben werden kann. Um
eine nicht erwünschte Relativbewegung der Teile 14, i9 zu verhindern, können geeignete
@'orkelirungen getroffen sein. So ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine
Stellschraube 28 in einer Gewindebohrung der Büchse i 9 angeordnet. Diese Stellschraube
drückt auf eine Fiberscheibe 3o, die zwischen ihr und dein Stab 14 vorgesehen ist.
In Fig. 4 ist ein Teil 31 mit Gewindebohrung 32 angedeutet, in welche die Einsatzspule
io einzuführen ist.
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Die beschriebene Vorrichtung wird in der folgenden Weise verwendet:
Der Stab 14 wird in die Büchse i9 zurückgezogen, damit sein vorderes Ende die Ausnehmung
27 nicht versperrt; er nimmt damit die in Fig.3 dargestellte Lage ein. Hierauf wird
eine Spule io in die Ausnehmung 27 eingeführt, und zwar mit ihrem mit der Zunge
13 versehenen Ende gegen den Ring 22 gerichtet. Da der Durchmesser 26 dein Außendurchmesser
der Spule in seinem ursprünglichen, nicht verengerten Zustande entspricht, kommt
die Spule koaxial zum Stab 14 zu liegen. Das Stabende 15 wird nach vorn, d. 1i.
in der Zeichnung nach links, und durch die Spule 'hindurchgestoßen. Dabei kann,
wenn nötig, der Stab 14 gleichzeitig gedreht werden, so daß das Stabende mit seinem
Schlitz 16 die Zunge 13 fängt. Die Spule io wird gegen denjenigen Teil des Ringes
22 bewegt, der der Hülse ig zugekehrt ist. Hierauf wird der Stab 14 in bezug auf
die Hülse i9 verdreht, wodurch die vorderste Windung i i der Spule in das Gewinde
23 des Teiles 22 eintritt. Durch die Ausnehmung 24 kann man den richtigen Eintritt
der Spule in das Gewinde 23 beobachten. Die Relativbewegung ,der beiden Bestandteile
der Vorrichtung wird fortgesetzt, so daß sich die Spule io in das Gewinde 23 einschraubt
und aus dem Vorderteil des Ringes 22 herausschraubt, wie in Fig. 4 dargestellt.
Dadurch wird der Durchmesser der Spule 12 verengert. Der Stab 14 wirkt dabei als
Kern, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser der verengerten Spule entspricht.
Die Relativbewegung der Teile 14 und 18 wird unterbrochen, solange sich noch einkurzerAbschnitt
der Spule im Gewinde 23 befindet. Etwa eine halbe Windung der Spule genügt, um das
hintere Spulenende in einer solchen Lage in bezug auf das vordere Ende zu halten,
daß die Spule in verengertem Zustande auf dem Stab 14 verbleibt. Die Federkraft
der verengerten Spule ist bestrebt, den Stab 14 und die Hülse i9 in bezug aufeinander
zu verdrehen. Eine solche Bewegung wird jedoch durch die Stellschraube 28 und die
Fiberscheibe 30 verhindert. Die Spule wird somit durch die Vorrichtung in
verengertem Zustande gehalten. Das Ende des Stabes 14 kann nun mit der verengerten
Spule in die Bohrung 32 des Teils 31 eingeführt werden. Dies kann dadurch geschehen,
daß der Stab 14 gedreht wird und somit die Spule in das Gewinde 33 einschraubt.
Während dieser Einführung der Spule bleibt letztere in verengertem Zustande, denn
die Stellschraube 28 und die Fiberscheibe 30 üben eine bremsende Wirkung
aus. Wenn die Einführung der Spule so weit gediehen ist, daß die Vorderseite des
Ringes 22 gegen die Fläche 34 des Teiles 31 anliegt, wird die Büchse 18 festgehalten,
und der Stab 14 wird relativ zu demselben gedreht. Das bewirkt, daß das Spulen-ende
aus dem Gewinde 23 aus- und in die Bohrung 32 eintritt. Sobald das Spulenende außer
Eingriff mit dem Gewinde 23 ist, federt es in enge Berührung mit den Gewindegängen
der Bohrung 32. Der Stab 14 kann nun ohne weiteres zurückgezogen werden, da der
Druck der Spule, die sich ja ausdehnen konnte, auf denselben aufgehört hat. Bevor
der Stab 14 zurückgezogen wird, kann die Zunge 13 dadurch abgebrochen werden, daß
der Stab 14 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. Anstatt die Drahtspule fast
völlig durch das Gewinde 23 zu schieben, bevor ihr Vorderende in die Bohrung 32
eingeführt wird, ist es auch möglich, mit der Einführung schon zu beginnen, wenn
erst ein Teil der Spule verengert worden ist. Wenn nach der Einführung der Spule
in die Bohrung 32 noch ein Stück aus letzterer vorstehen sollte, so kann dieser
vorstehende Teil abgeschnitten werden, damit der Einsatz bündig mit der Oberfläche
34 verläuft.
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In Fig.6 sind andere Bremsmittel dargestellt. Die Hülse 118, welche
der Hülse i8 entspricht, ist in ihrem hinteren Teil 4o als Klemmhülse ausgebildet
und zu diesem Zwecke mit Längsschlitzen 41 tind einem konischen Außengewinde 42
versehen. Auf letzteres ist die Mutter 43 aufschraubbar. Es ist möglich, die Reibung
zwischen dem Stab 14 und dem Teil 40 wahlweise einzustellen, indem die Mutter 43
mehr oder weniger angezogen wird. Bei der dargestellten Ausführung besitzt die Mutter
43 denselben Durchmesser wie der Teil 118, da bei vielen Verwendungsarten der Vorrichtung
nach außen vorspringende Teile nicht erwünscht sind.
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Fig. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Ringes 22 und des
Gewindes 23, das zur Verengerung der Spule dient. Bei der in Fig. 7 dargestellten
Konstruktion
ist das Gewinde 223 im Ring 222 der Büchse 218 von hinten gegen die Vorderseite
224 hin konisch ausgebildet. Der größte Durchmesser des Gewindes entspricht dem
Außendurchmesser der Drahtspule, bevor sie verengert ist, während der kleinste Durchmesser
dem Außendurchmesser der Spule in verengertem Zustande entspricht. Es ist klar,
daß eine zu v;rengernde Spule nicht, wie in Fig. i und 2 dargestellt, eine erste
Windung i i von kleinerem Durchmesser besitzen muß. Die Spule kann vielmehr über
ihre ganze Länge denselben Durchmesser aufweisen, wenn ein Gewinde 223 vorgesehen
ist, das den Spulendurchmesser allmählich von seinem größten auf seinen kleinsten
Wert verengert. In allen übrigen Beziehungen sind die Ausführungen gemäß Fig.6 und
7 ähnlich ausgebildet wie die in Fig.3 bis 5 dargestellte Ausführungsform.