DE968173C

DE968173C - Einrichtung zur Sicherung der Schraubverbindungen einer mit Innen- und Aussengewinde versehenen Buchse

Info

Publication number: DE968173C
Application number: DEN6093A
Authority: DE
Inventors: John E Johnson
Original assignee: Nylok LLC
Current assignee: Nylok LLC
Priority date: 1951-09-21
Filing date: 1952-09-17
Publication date: 1958-01-23
Also published as: US2725915A; FR1062943A; NL177077C; BE514214A; GB736317A; CH308068A

Description

AUSGEGEBEN AM 23. JANUAR 1958

N 6op3 XIIJ 47a

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Sicherung der Schraubverbindungen einer mit Innen- und Außengewinde versehenen Buchse, wie sie insbesondere als Stiftschraubeneinsatz verwendet wird.

Beim Zusammenbau von Maschinenelementen ist es häufig erforderlich, in eine Gewindebohrung in. einem Bauteil eine mit Außengewinde versehene Buchse einzusetzen, die eine mit Innengewinde versehene Bohrung zur Aufnahme einer Schraube oder eines Bolzens aufweist, dessen Durohmesser kleiner ist als derjenige einer Schraube, die in das Gewindeloch in dem Bauteil passen würde. Derartige mit Innen- und Außengewinde versehene Reduzierbuchsen werden allgemein wie auch in der nach- »5 stehenden Besahreibung als »Stiftschraubeneinsätze« bezeichnet.

Wenn in derartige Stiftschraubeneinsätze ein durch Reibungsschluß wirkendes Sicherungselement für die■ Schraubverbindungen eingebaut werden soll, das nicht über die Enden des Stiftschraubeneiinsatzes hinausragt, so· ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten. Es ist bei Schrauben bekannt und nicht besonders schwierig, in der Außenfläche des Stiftschraubeneinsiatzes einen Stopfen aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise Gummi, syn-

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thetis'chem Gummi, einem Superpolyamid, wie dem unter der Handelsbezeichnung Nylon erhältlichen Kunststoff, oder einem anderen nachgiebigen Kunststoff, anzubringen, wobei der Stopfen mit dem Gewinde des Loches zusammenwirkt, in das der Stiftschraubeneinsatz eingesetzt wird. Die Einführung des Sicherungsstopfens in das Innere des Stiftschraubeneinsatzes bietet jedoch schon erheblich größere Schwierigkeiten, da es nicht einfach ist, ίο Ausnehmungen in die Innenfläche derartiger Einsätze zu bohren, wie es bereits für Muttern u. dgl. bekannt ist, da die Einsätze häufig einen sehr kleinen Innen- und Außendurchmesser aufweisen. Selbst wenn es möglich ist, eine derartige Ausnehmung durch Bohren in der Innenwand des Einsatzes herzustellen, ist es sehr schwierig, den nachgiebigen Sicherungsstopfen mittels einer automatischen Maschine in die Ausnehmung einzusetzen.

Die Lösung, durch die Wandung des Stiftschraubeneinsatzes hindurch ein Loch gleichbleibenden Durchmessers zu bohren und in dieses einen Stopfen aus einem nachgiebigen Material derart einzusetzen, daß die Enden über die Kern-Z3'linder der Innen- und Außengewindegänge hinausragen, hat zu Schwierigkeiten geführt. Wenn der Durchmesser des für den Stopfen bestimmten Loches ebenso groß ist wie der Durchmesser des Stopfens selbst, wird sich der Stopfen losarbeiten oder aus der Öffnung herausfallen. Macht man den Durchmesser des Loches kleiner als den Durchmesser des Stopfens, so ergeben sich beim Einführen des Stopfens in die öffnung erhebliche Schwierigkeiten, da der Stopfen das Bestreben zeigt, sich zu verformen und in die Gewindegänge einzugreifen, so daß der Stopfen ausknickt oder dem Einführen in die öffnung auf andere Weise Widerstand leistet.

Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, einen Stiftschraubeneinsatz mit einer Sicherung seiner Schraubverbindungen zu schaffen, der mittels automatischer Maschinen hergestellt werden kann und bei dem ein Stopfen aus einem Superpolyamid, wie dem unter der Handelsbezeichnung Nylon erhältlichen Material, oder einem anderen nachgiebigen Material mit ähnlichen Reibungseigenschaften in dem Stiftschraubeneinsatz sicher festgehalten wird. Dabei soll das innere Ende des Stopfens außerhalb oder etwa in der Nähe des Gewindedurchmessers der inneren Gewindegänge des Einsatzes liegen, während sich das äußere Ende des Stopfens nach außen über den Kerndurchmesser der äußeren Gewindegänge hinaus und vorzugsweise bis in die Nähe der Spitzen der äußeren Gewindegänge erstrecken soll, um so eine Haltewirkung auf Grund von Reibungsschluß und eine starke seitliche Verschiebung der mit Gewinde versehenen Bauteile zu erzielen, um auch die Gewindegänge der Bauteile in festen Reibungsschluß zu bringen.

Gemäß der Erfindung wird durch die Wand des Stiftschraubeneinsatzes in radialer Richtung ein Loch gebohrt, das aus mindestens zwei, vorzugsweise drei Abschnitten mit von außen nach innen fortschreitend kleineren Durchmessern besteht. Der Durchmesser des äußeren Teiles des Loches ist groß genug, um das Ende eines Stopfens aus nachgiebigem Material, dessen Durchmesser dem des äußeren Teiles des Loches entspricht, lose aufzunehmen, so daß man den Stopfen in das Loch einsetzen kann, ohne daß die Gewindegänge das Einsetzen erschweren; dann kann man den Stopfen nach und nach mit starkem Preßsitz in einen Abschnitt des Loches mit geringerem Durchmesser hineindrücken, um einen kräftigen Reibungsschluß zwischen dem Stopfen und der Wand des Loches in dem Stiftschraubeneinsatz zu erzielen und auf diese Weise zu verhindern, daß der Stopfen aus dem Loch herausfällt. Der mit Preßsitz in die zweite Stufe des Loches eingesetzte Stopfen erstreckt sich nicht bis in die dritte Stufe des Loches, bevor das äußere Gewinde in die zugehörige Öffnung eingeschraubt worden ist. Da das äußere Ende des Stopfens einen größeren Durchmesser aufweist als der zusammengedrückte innere Abschnitt des Stopfens, verhindert' dieses äußere Ende, daß der Stopfen nach innen bewegt wird, bevor nicht der Einsatz in ein Gewindeloch in einem Bauteil eingeschraubt wird. Wenn der Stiftschraubeneinsatz in ein Bauteil eingeschraubt wird, wird der Stopfen nach innen gedrückt und erstreckt sich dann über den Gewindedurchmesser des Innengewindes des Einsatzes hinaus, um mit den Gewindegängen eines in den Einsatz eingeschraubten Bolzens bzw. Schraube zusammenzuwirken.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. ι ist eine Stirnansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Stiftschraubeneinsatzes",

Fig. 2 ist ein Längsschnitt und stellt den Stiftschraubeneinsatz dar, nachdem er in ein Bauteil eingeschraubt ist, um den Durchmesser des darin vorgesehenen Loches zu verringern;

Fig. 3 ist ein waagerechter Teilschnitt des in Fig. ι dargestellten Stiftschraubeneinsatzes.

Der Stiftschraubeneinsatz ist bekannter Ausführung und besteht aus einem hohlzylindrischen Körper 10 bzw. einer Buchse, die mit einem Innengewinde 11 und einem Außengewinde 12 versehen ist. Das obere Ende des Einsatzes kann mit einer Einkerbung 13 versehen sein, um das Ende eines Schraubenziehers oder eines ähnlichen Werkzeuges zum Einschrauben des Einsatzes in ein Gewindeloch aufzunehmen. Das Innengewinden dient zur Aufnahme einer Schraube, eines Stehbolzens od. dgl., der einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des Loches, in dem der Einsatz angeordnet ist.

Um eine Sicherung für die Schraubverbinduh- iao gen des Einsatzes zu schaffen, ist etwa in der Mitte der Längenerstreckung des Einsatzes durch dessen Wand hindurch ein Loch 14 gebohrt. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, kann das Loch mittels Bohrern abnehmender Durchmesser in drei Stufen gebohrt sein, um eine äußere Bohrung 15

größeren Durchmessers, eine mittlere Bohrung 16 kleineren Durchmessers und eine innere Bohrung 17 noch kleineren Durchmessers zu schaffen. Die Bohrung 15 erstreckt sich von den äußeren Spitzen des Außengewindes 12 bis zu einem Punkt bzw. einer Ebene etwas innerhalb des Kerndurchmessers des Außengewindes 12. Die innere Bohrung 17 erstreckt sich vom Kerndurchmesser des Innengewindes 11 nach innen bis zum Spitzendurchmesser des Innengewindes. Die Bohrung 16 erstreckt sich somit im wesentlichen über die Dicke des nicht durch die Gewinde angeschnittenen Teils der Wandung.

Bei einem zur Aufnahme einer !//'-Sehraube dienenden Stiftschraubeneinsatz für ein Loch von ⁷Ae" Durchmesser kann beispielsweise der Durchmesser der Bohrung 15 3,98 mm, der Durchmesser der Bohrung 16 3,8 mm und der Durchmesser der Bohrung 17 3,4 mm betragen. Die Tiefe der Bohrung 15 ist beispielsweise 1,14 mm und der Bohrung 16 1,4 mm. Es versteht sich, daß diese Abmessungen bei Stiftschraubeneinsätzen anderer Größe abgeändert sein können.

Das Sicherungselement 18, das dazu dient, den Einsatz in seiner Lage sicher festzuhalten und die Schraube bzw. den Bolzen fest mit dem Einsatz 10 zu verbinden, kann aus einem zylindrischen Stopfen aus dem unter der Handelsbezeichnung Nylon erhältlichen Kunststoff oder aus einem anderen nachgiebigen Kunststoff bzw. einem entsprechende Eigenschaften aufweisenden gummiähnlichen Material bestehen; der Durchmesser dieses Stopfens ist etwa ebenso groß oder etwas geringer als der Durchmesser der Bohrung 15. Für den oben als Beispiel angegebenen Stiftschraubeneinsatz von ⁷As" Durchmesser beträgt der Durchmesser des Stopfens etwa 3,9 mm und die Länge des Stopfens etwa .2,8 mm. Hierdurch ist es möglich, den Stopfen unter Kraftaufwand in die Bohrung 15 hineinzuschieben, die den Stopfen in der richtigen Lage hält, wenn auf ihn weiterer Druck ausgeübt wird, um ihn in die engere Bohrung 16 hineinzudrücken. Die Verformung des Stopfens 18 bewirkt, daß er sich mit einem sehr festen Preßsitz an die Wandung der Bohrung 16 anlegt und auf diese Weise sicher gegen eine Auswärtsbewegung festgehalten wird. Die Schulter 19 zwischen den Abschnitten 16 und 17 des Loches legt sich, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, an das innere Ende des Stopfens 18 an und verhindert in ausreichender Weise eine weitere Einwärtsbewegung des Stopfens, so daß dessen äußeres Ende über den Kerndurchmesser 21 hinaus in das äußere Gewinde 12 ragt. Das im Durchmesser größere äußere Ende des Stopfens hilft natürlich mit, ein weiteres Hineindrücken des Stopfens zu verhindern. Die nach innen gerichtete Kraft, die auftritt, wenn der Einsatz in ein Gewindeloch eingeschraubt wird, bewirkt, daß sich der Stopfen 18 verformt und in den Abschnitt 17 des Loches hineingedrückt wird, und zwar, wie in Fig. 2 dargestellt, über den Gewindedurchmesser 20 des Innengewindes 11 hinaus. Wenn in den Stiftschraubeneinsatz eine Schraube eingeschraubt wird, wirkt der verformte nach innen gedrückte Teil des Stopfens mit den Gewindegängen der Schraube zusammen und verformt sich entsprechend, so daß er diese beiden Bauteile fest zusammenhält, wobei in manchen Fällen Material des Stopfens in den Raum zwischen dem Gewinde 11 und dem Gewinde der Schraube eindringt.

Während die Zeichnung eine Ausführungsform zeigt, bei welcher der Sicherungsstopfen in ein dreifach abgestuftes Loch eingesetzt ist, versteht es sich, daß es, falls erwünscht, möglich ist, auch mehr als drei Stufen vorzusehen; bei Stiftschraubeneinsätzen größerer Wandstärke können auch nur zwei Stufen vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche:

ι. Einrichtung zur Sicherung der Schraubverbindungen einer mit Innen- und Außengewinde versehenen Buchse, insbesondere der Schraubverbindungen von Stiftschraubeneinsätzen, gekennzeichnet durch ein. im w'esentliehen radiales, von mindestens zwei gleichachsigen Bohrungen (15, 16) mit von außen nach innen aufeinanderfolgend kleinerem Durchmesser gebildetes Loch und einen in eine kleinere Bohrung des Loches derart eingepreß- _go ten Stopfen (18) aus nachgiebigem Material, daß er innen etwa mit dem Außendurchmesser

(20) des Innengewindes (11) abschließt und das äußere Ende außerhalb des Kerndurchmessers

(21) des Außengewindes (12) liegt und vorzugsweise mit dem Außendurchmesser des Außengewindes abschließt, wobei durch das Einschrauben der Gewindebuchse in die Gewindebohrung der Stopfen derart verformt wird, daß er in das Innengewinde hineinragt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Stopfens (18) vor dem Einpressen etwa dem Durchmesser der äußeren Bohrung (15) des Loches entspricht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch von drei gleichachsigen, hintereinanderliegenden Bohrungen (15, 16, 17) gebildet wird, wobei die Schulter (19) zwischen der mittleren und der no inneren' Bohrung (16 bzw. 17) als Anlage für das innere Ende des Stopfens (18) beim Einpressen dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 431 163;
französische Patentschrift Nr. 839669;
USA.-Patentschrift Nr. 2 520 122.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 657/266 1.56 (709 861/16 1.58)