WO2007134588A1 - Spring screw - Google Patents

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WO2007134588A1
WO2007134588A1 PCT/DE2007/000920 DE2007000920W WO2007134588A1 WO 2007134588 A1 WO2007134588 A1 WO 2007134588A1 DE 2007000920 W DE2007000920 W DE 2007000920W WO 2007134588 A1 WO2007134588 A1 WO 2007134588A1
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WO
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screwing
wire
threaded portion
fastening means
bore
Prior art date
Application number
PCT/DE2007/000920
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German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Bodenschatz
Bert Weiner
Original Assignee
Magna Engineering Center Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Magna Engineering Center Gmbh filed Critical Magna Engineering Center Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/12—Nuts or like thread-engaging members with thread-engaging surfaces formed by inserted coil-springs, discs, or the like; Independent pieces of wound wire used as nuts; Threaded inserts for holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/06—Specially-shaped heads

Definitions

  • the present invention relates to a sterbefest onlyssch and in particular a spring screw, method for setting and releasing and tools for performing these methods.
  • a known spring screw shows the document DE 102 04 721 A1.
  • This particular provided for use on diaphragm pumps spring screw comprises a head and a shaft having a rigid threaded portion at its front end. Between the head and the threaded portion, a helical spring-like portion with one or more turns is provided.
  • this screw is difficult to manufacture due to its geometry. In order to obtain the solid threaded portion, a one-piece manufacture requires a massive rod-shaped stock. The helical spring-like section is accordingly formed by complicated machining machining or other material removal.
  • the present invention provides, in a first aspect, the object, an improved spring screw or a comparable inexpensive producible releasable
  • the present invention has the particular object, in combination with a low-cost method, of reducing the loss of prestress which arises under the influence of heat in the case of some materials.
  • the present invention solves the object by a screw fastener with the combination of the features according to claim 1.
  • the invention solves the set object further by a method comprising the steps according to claim 4.
  • a spring screw as a preferred embodiment of the screw fastening means according to the invention a preferred embodiment of a method for screwing in and removing this spring screw and a screwing and a boring tool for carrying out the respective particular method are below for the sake of convenience, reference being made to the schematic drawings for the purpose of illustration. It shows:
  • FIG. 1 shows a spring screw according to the invention in perspective intention from the left
  • FIG. 2 shows the spring screw according to FIG. 1 from the lower front side
  • FIG. Fig. 3 is a prepared for the connection of a plate-shaped workpiece connected to another plate-shaped or solid workpiece bore in section;
  • FIG. 4 the workpieces of FIG. 3 with a spring screw and an inserted
  • Fig. 5 is an enlarged view of the detail "F" in Fig. 4;
  • FIG. 6 shows the situation according to FIG. 4 in another sectional plane
  • Fig. 7 is an enlarged view of the detail "G" in Fig. 6;
  • FIG. 8 the workpieces of FIG. 3 with a spring screw and an attached Ausdusvorraum.
  • a spring screw 1 is wound from one piece of a spring wire 6.
  • the spring wire 6 will be referred to below as a "wire" and has in the illustrated embodiment for general purposes preferably a round cross-section. For particular applications, however, other cross sections may be advantageous, such as oval, lenticular or rhombic.
  • a first, designated as threaded portion 2 region of the wire 6 is wound in the manner of a cylindrical coil spring.
  • the neutral fiber of the wire 6 runs approximately on a circular cylinder.
  • This thread section 2 can, as the following explanation explains its function, within certain limits deviate from the illustrated approximately exactly cylindrical shape. However, non-circular deviations are inappropriate for most applications.
  • a circular cone-shaped or barrel-shaped form of the threaded section 2 can be advantageous.
  • the end 3 of the wire 6 lying in the region of the threaded section 2 is angled diametrically in front of the end of the threaded section 2 and thus forms a holding possibility for a screwing-in tool. Details on this are reserved for a subsequent section describing the screwing procedure.
  • head portion 4 of the wire 6 forms by the spiral course in a circular disk a flat screw head after.
  • the course of the wire in this head portion 4 may differ within certain limits from the illustrated planar spiral.
  • the lying in the region of the head portion 4 end 5 of the wire 6 is angled in the radial direction and thus forms a holding possibility for a boring tool.
  • a boring tool For details, please refer to the description in a subsequent section concerning the solution procedure.
  • threaded section 2 and head section 4 do not necessarily have to be directly adjacent to each other as shown in the drawings.
  • a further section with a different shape may be created between these two sections.
  • this further section may have a cylindrical envelope shape with a diameter deviating from that of the threaded section 2, or may be wound with a different thread pitch in order to adapt the spring rate in this section.
  • FIG. 3, 4, 5 and 6 show the screwing-in of the above-described spring screw 1 in a pairing of two, for example, plate-shaped workpieces 7, 9 with a screwing device 12.
  • the illustrated screwing device 12 is for manual actuation determines and has a tool side 13 and a handle side 16.
  • a transverse handle 17 is arranged for easy handling.
  • the handle side 16 is expedient in a smooth shaft in the tool side 13, which has a preferably cylindrical portion 14 with a front-side recess 15.
  • the setting of the spring screw 1 takes place in prepared aligned holes 8, 10, of which the first passes through the first workpieces 7 and in the second at least partially into the second workpiece 9 into it.
  • the diameter of the first bore 8 in the upper workpiece 7 is selected to be slightly larger than the outer diameter of the spring screw 1. This ensures that between the bottom of the head portion 4 and the beginning of the supporting part of the threaded portion 2, a part of the spring screw 1 without contact to a Workpiece 7, 9 remains, resulting in an elastic, ie resilient, axial path. This compensates for the creep of the ",
  • vorvor 5 preferably has a circular cylindrical, in the interior of the threaded portion 2 matching shape.
  • the approximately diametrically angled end of the wire 6 engages in the frontal recess 15 and allows the transmission of torque between the spring screw 1 and Eindusvorides 12.
  • the diameter of the Eindusvorides 12 is slightly smaller than the inner diameter of the spring screw 1 10 selected so that the Insert spring screw 1 with the threaded portion 2 when screwing on the Eindusvortechnisch 12 and can reduce the diameter. This advantageously results in a larger elastic bias of the threaded portion 2 against the wall of the bore 10th
  • the recorded on the Einfvorides 12 spring screw 1 is in the prepared te drilling hole 15, 10 and screwed under appropriate axial pressure on the driving device 12 in the simultaneous rotation in the screwing in the yielding lower workpiece 9.
  • the turns of the wire 6 press in the threaded portion 2 in the resilient surface of the bore 10 in the region of their course through the second workpiece 9 and form a threaded track 11 in the manner of a 20 nut thread 11.
  • threaded threaded section 2 has an excess of the diameter of the bore 10. Otherwise, the threaded portion 2 will not press sufficiently in wall of the bore 10.
  • the spring screw 1 is screwed so deep into the bore 8, 10, that the spirally wound 25 head portion 4 with defined pressure on the surface of the first, overhead workpiece 7 is applied. After screwing in the spring screw 1, the driving device 12 is simply pulled up and is available for screwing further spring screws available.
  • the spring screw 1 30 can also be set by an automatic screwing device. This is constructed on the tool side, similar to the described manual screw-in device 12, and set up to slowly rotate the attached spring screw in a first step in accordance with the pitch of the turns in the threaded portion 2 in the bore to advance.
  • the reaching of the intended insertion depth is preferably recognized by the automatic driving device in order to end the first step automatically.
  • the automatic device will accordingly stop rotation and feed. In a subsequent second step, the device will pull the tool side out of the screwed-in spring screw 1 without rotation.
  • Fig. 8 shows a boring device 18 for releasing a connection made as described above.
  • the Ausfvoriques 18 has a front tool side 19 and a handle side 23.
  • the handle side 23 is designed as a disc-shaped round handle for handling the Ausfvorraum 18.
  • a preferably cylindrical and forwardly open bore 20 is included in the tool side 19.
  • the edge of the tool side 19 at the outlet of the bore 20 is designed to be perpendicular to the axis and forms a support edge 22 for securely placing the Auscardvortechnisch 18 on a flat workpiece 7.
  • the tool side 19 also has an approximately in the longitudinal direction of the bore 20 extending slot 21 , which exits at Auflagerand 22.
  • This slot 21 serves to receive the radially projecting from the spirally wound head portion B wire end of a screwed-in spring screw 1.
  • the Ausdusvoriques 18 of the slot 21 extends approximately exactly on a surface line of the cylindrical bore 20. This is advantageous but not mandatory.
  • the slot 21 can also wind with a relatively large pitch along the bore 20.
  • the Ausfvorraum 18 is placed as shown in the drawing with the tool side 19 on a set spring screw 1 on the workpiece surface, wherein the protruding end of the wire in the head portion B is received in the slot 21.
  • the diameter of the bore 20 is dimensioned so that the head portion 4 of the spring screw 1 is guided as accurately as possible therein.
  • the thus-mounted Ausfvortechnisch 18 is manually offset in the case shown in a rotation which causes a unscrewing of the threaded portion A from the track in the bore 10.
  • the Ausfvortechnisch 18 is permanently placed on the surface of the upper workpiece 7 when loosening.
  • the slot 21 allows the free movement of the recorded wire end in the direction of moving out of the hole out spring screw 1. It is clear that the exactly as shown on the surface line slot 21 as shown will exert no forces in this direction on the wire end , If an extracting force acting on the head section 4 should be desired, this is achieved when the slot 21 is placed on a high pitch helical line. This helical line has a reverse to the threaded portion 4 orientation. After unscrewing the spring screw 1, this is contained in the bore of the Ausfilvor substances 18 and can be removed from the workpiece 7 after lifting.

Abstract

Spring screws are used for removably connecting shrinking, creeping, or setting materials. Spring screws known in prior art are composed of several pieces and are therefore not suitable for creating simple and inexpensive screw connections that have a rather low retention force. The invention relates to a screwable fastening means (1) comprising a thread made of a wire (6) that runs in an approximately helical fashion on an essentially cylindrical, slightly conical or slightly barrel-shaped surface in a first, threaded section (2) while extending in an approximately spiral-shaped manner in an annulus in a second, top section (4). The top section (B) considerably protrudes from the threaded section (2) in a radial direction. Also disclosed is a method for screwing said screwable fastening means (1) into a deformable workpiece (9). In said method, a drilled hole (10) is first introduced into the workpiece, a screwing tool (9) grips a wire end (3) at the forward free end of the threaded section (2) of the screwable fastening means (1), and the screwable fastening means (1) is screwed into the drilled hole (10), the wire that runs in an approximately helical fashion in the threaded section (2) pressing a female thread (11) into the surface of the drilled hole (10).

Description

Federschraube spring screw
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubbefestigungsmittel und insbesondere eine Federschraube, Verfahren zu deren Setzen und Lösen sowie Werkzeuge zur Durchführung dieser Verfahren.The present invention relates to a Schraubbefestigungsmittel and in particular a spring screw, method for setting and releasing and tools for performing these methods.
Eine bekannte Federschraube zeigt das Dokument DE 102 04 721 A1. Diese insbesondere zur Verwendung an Membranpumpen vorgesehene Federschraube umfasst einen Kopf und einen Schaft, der an seinem vorderen Ende einen starren Gewindeabschnitt aufweist. Zwischen dem Kopf und dem Gewindeabschnitt ist ein schraubenfederartiger Abschnitt mit einer oder mehreren Windungen vorgesehen. Diese Schraube ist allerdings aufgrund ihrer Geometrie schwierig herzustellen. Um den massiven Gewindeabschnitt zu erhalten, muss bei einer einstückigen Herstellung ein massives stabförmiges Ausgangsmaterial verwendet werden. Der schraubenfederartige Abschnitt ist dementsprechend durch komplizierte Span abhebende Bearbeitung oder andersartigen Materialabtrag auszubilden.A known spring screw shows the document DE 102 04 721 A1. This particular provided for use on diaphragm pumps spring screw comprises a head and a shaft having a rigid threaded portion at its front end. Between the head and the threaded portion, a helical spring-like portion with one or more turns is provided. However, this screw is difficult to manufacture due to its geometry. In order to obtain the solid threaded portion, a one-piece manufacture requires a massive rod-shaped stock. The helical spring-like section is accordingly formed by complicated machining machining or other material removal.
Die vorliegende Erfindung stellt sich unter einem ersten Aspekt die Aufgabe, eine verbes- serte Federschraube oder ein vergleichbares kostengünstig herstellbares lösbaresThe present invention provides, in a first aspect, the object, an improved spring screw or a comparable inexpensive producible releasable
Schraubbefestigungsmittel zur Verwendung mit weicheren Materialien bereit zu stellen. Unter einem weiteren Aspekt stellt sich die vorliegende Erfindung insbesondere die Aufgabe, in Kombination mit einem kostengünstigen Verfahren den Vorspannungsverlust, der bei manchen Materialien unter Wärmeeinfluss entsteht, zu verringern.To provide screw fasteners for use with softer materials. In a further aspect, the present invention has the particular object, in combination with a low-cost method, of reducing the loss of prestress which arises under the influence of heat in the case of some materials.
Unter dem zuerst genannten Aspekt löst die vorliegende Erfindung die gestellte Aufgabe durch ein Schraubbefestigungsmittel mit der Kombination der Merkmale gemäß Anspruch 1. Unter dem weiteren erwähnten Aspekt löst die Erfindung die gestellte Aufgabe weitergehend durch ein Verfahren mit den Schritten gemäß Anspruch 4.In the first aspect, the present invention solves the object by a screw fastener with the combination of the features according to claim 1. Under the further aspect mentioned above, the invention solves the set object further by a method comprising the steps according to claim 4.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the inventions are specified in the respective subclaims.
Eine Federschraube als eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schraubbefestigungsmittels, eine bevorzugte Durchführungsform eines Verfahrens zum Eindrehen und Entfernen dieser Federschraube und ein Eindreh- sowie ein Ausdrehwerkzeug zur Durchführung des jeweiligen besonderen Verfahrens werden nachfolgend bei- spielshalber beschrieben, wobei zur Veranschaulichung auf die schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin zeigt:A spring screw as a preferred embodiment of the screw fastening means according to the invention, a preferred embodiment of a method for screwing in and removing this spring screw and a screwing and a boring tool for carrying out the respective particular method are below for the sake of convenience, reference being made to the schematic drawings for the purpose of illustration. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Federschraube in perspektivischer Absicht von links;1 shows a spring screw according to the invention in perspective intention from the left;
Fig. 2 die Federschraube gemäß Fig. 1 von der unteren Stirnseite; Fig. 3 eine für die Verbindung eines plattenförmigen Werkstückes verbunden mit einem weiteren plattenförmigen oder eines massiven Werkstück vorbereitete Bohrung im Schnitt;FIG. 2 shows the spring screw according to FIG. 1 from the lower front side; FIG. Fig. 3 is a prepared for the connection of a plate-shaped workpiece connected to another plate-shaped or solid workpiece bore in section;
Fig. 4 die Werkstücke gemäß Fig. 3 mit einer Federschraube und einer eingestecktenFig. 4, the workpieces of FIG. 3 with a spring screw and an inserted
Eindrehvorrichtung im Schnitt; Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Details „F" in Fig. 4;Turning device in section; Fig. 5 is an enlarged view of the detail "F" in Fig. 4;
Fig. 6 die Situation gemäß Fig. 4 in einer anderen Schnittebene;FIG. 6 shows the situation according to FIG. 4 in another sectional plane; FIG.
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht des Details „G" in Fig. 6; undFig. 7 is an enlarged view of the detail "G" in Fig. 6;
Fig. 8 die Werkstücke gemäß Fig. 3 mit einer Federschraube und einer aufgesetzten Ausdrehvorrichtung.Fig. 8, the workpieces of FIG. 3 with a spring screw and an attached Ausdrehvorrichtung.
Gemäß den Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Federschraube 1 aus einem Stück eines Federdrahts 6 gewickelt. Der Federdraht 6 wird nachfolgend abkürzend als "Draht" in Bezug genommen und hat in der dargestellten Ausführungsform für allgemeine Zwecke vorzugsweise einen runden Querschnitt. Für besondere Anwendungen können jedoch andere Querschnitte vorteilhaft sein, wie beispielsweise ovale, linsenförmige oder rhombische. . In einem ersten, als Gewindeabschnitt 2 bezeichneten Bereich ist der Draht 6 in der Art einer zylindrischen Schraubenfeder gewunden. Die neutrale Faser des Drahts 6 verläuft ungefähr auf einem Kreiszylinder. Dieser Gewindeabschnitt 2 kann, wie die nachfolgende Erläuterung zu dessen Funktion verständlich macht, in gewissen Grenzen von der dargestellten annähernd exakt zylindrischen Form abweichen. Allerdings sind unrunde Abwei- chungen für die meisten Anwendungen unzweckmäßig. Hingegen kann für manche Anwendungen eine kreiskegelförmige oder tonnenförmige Form des Gewindeabschnitts 2 vorteilhaft sein.According to FIGS. 1 and 2, a spring screw 1 is wound from one piece of a spring wire 6. The spring wire 6 will be referred to below as a "wire" and has in the illustrated embodiment for general purposes preferably a round cross-section. For particular applications, however, other cross sections may be advantageous, such as oval, lenticular or rhombic. , In a first, designated as threaded portion 2 region of the wire 6 is wound in the manner of a cylindrical coil spring. The neutral fiber of the wire 6 runs approximately on a circular cylinder. This thread section 2 can, as the following explanation explains its function, within certain limits deviate from the illustrated approximately exactly cylindrical shape. However, non-circular deviations are inappropriate for most applications. On the other hand, for some applications, a circular cone-shaped or barrel-shaped form of the threaded section 2 can be advantageous.
Weiterhin ist das im Bereich des Gewindeabschnitts 2 liegende Ende 3 des Drahts 6 in der dargestellten Ausführungsform diametral vor dem Ende des Gewindeabschnitts 2 ab- gewinkelt und bildet solcherart eine Haltemöglichkeit für ein Eindrehwerkzeug. Einzelheiten hierzu sind einem nachfolgenden Abschnitt zur Beschreibung des Eindrehverfahrens vorbehalten. In einem vorliegend unmittelbar an den Gewindeabschnitt 2 angrenzenden Kopfabschnitt 4 bildet der Draht 6 durch den spiralförmigen Verlauf in einer Kreisringscheibe einen flachen Schraubenkopf nach. Natürlich kann der Verlauf des Drahts in diesem Kopfabschnitt 4 in gewissen Grenzen von der dargestellten ebenen Spirale abweichen. Mit Blick auf das nachfolgend beschriebene Löseverfahren kann es allerdings vorteilhaft sein, wenn die äußerste Windung der Spirale annähernd in einem gegenüber der Figurenachse des Gewindeabschnitts 2 zentrierten Kreis verläuft.Furthermore, in the illustrated embodiment, the end 3 of the wire 6 lying in the region of the threaded section 2 is angled diametrically in front of the end of the threaded section 2 and thus forms a holding possibility for a screwing-in tool. Details on this are reserved for a subsequent section describing the screwing procedure. In a presently adjacent directly to the threaded portion 2 head portion 4 of the wire 6 forms by the spiral course in a circular disk a flat screw head after. Of course, the course of the wire in this head portion 4 may differ within certain limits from the illustrated planar spiral. However, in view of the dissolution method described below, it may be advantageous if the outermost turn of the spiral extends approximately in a circle centered with respect to the figure axis of the threaded section 2.
Das im Bereich des Kopfabschnitts 4 liegende Ende 5 des Drahts 6 ist in radialer Richtung abgewinkelt und bildet derart eine Haltemöglichkeit für ein Ausdrehwerkzeug. Ein- zelheiten hierzu sind der Beschreibung in einem nachfolgenden Abschnitt betreffend das Löseverfahren vorbehalten.The lying in the region of the head portion 4 end 5 of the wire 6 is angled in the radial direction and thus forms a holding possibility for a boring tool. For details, please refer to the description in a subsequent section concerning the solution procedure.
Die beiden beschriebenen Abschnitte, nämlich Gewindeabschnitt 2 und Kopfabschnitt 4, müssen nicht zwingend wie in den Zeichnungen gezeigt unmittelbar aneinander grenzen. Je nach gewünschter Funktion kann zwischen diesen beiden Abschnitten noch ein weite- rer Abschnitt mit abweichender Gestalt angelegt sein. Beispielsweise kann dieser weitere Abschnitt eine zylindrische Hüllform mit einem von dem des Gewindeabschnitts 2 abweichenden Durchmesser haben, oder zwecks Anpassung der Federrate in diesem Abschnitt mit einer anderen Gewindesteigung gewickelt sein.The two described sections, namely threaded section 2 and head section 4, do not necessarily have to be directly adjacent to each other as shown in the drawings. Depending on the desired function, a further section with a different shape may be created between these two sections. For example, this further section may have a cylindrical envelope shape with a diameter deviating from that of the threaded section 2, or may be wound with a different thread pitch in order to adapt the spring rate in this section.
Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 zeigen das Eindrehen der vorstehend beschriebenen Fe- derschraube 1 in einer Paarung aus zwei z.B. plattenförmigen Werkstücken 7, 9 mit einer Eindrehvorrichtung 12. Die dargestellte Eindrehvorrichtung 12 ist für die manuelle Betätigung bestimmt und weist eine Werkzeugseite 13 und eine Griffseite 16 auf. Am oberen Ende der Griffseite 16 ist ein Quergriff 17 zur leichten Handhabung angeordnet. Die Griffseite 16 geht zweckmäßig in einem glatten Schaft in die Werkzeugseite 13 über, die einen vorzugsweise zylindrischen Abschnitt 14 mit einer stirnseitigen Aussparung 15 aufweist. Das Setzen der Federschraube 1 erfolgt in vorbereitete fluchtende Bohrungen 8, 10, von denen die erste durch das erste Werkstücke 7 hindurch und in die zweite wenigstens abschnittsweise in das zweite Werkstück 9 hinein verläuft. Der Durchmesser der ersten Bohrung 8 im oberen Werkstück 7 ist geringfügig größer gewählt als der äußere Durchmesser der Federschraube 1. Dadurch wird erreicht, dass zwischen Unterseite des Kopfabschnitts 4 und dem Beginn des tragenden Teils des Gewindeabschnitts 2 ein Teil der Federschraube 1 ohne Kontakt zu einem Werkstück 7, 9 verbleibt, wodurch sich ein elastischer, d.h. federnder, axialer Weg ergibt. Dieser kompensiert das beim Kriechen der „ , 3, 4, 5 and 6 show the screwing-in of the above-described spring screw 1 in a pairing of two, for example, plate-shaped workpieces 7, 9 with a screwing device 12. The illustrated screwing device 12 is for manual actuation determines and has a tool side 13 and a handle side 16. At the upper end of the handle side 16, a transverse handle 17 is arranged for easy handling. The handle side 16 is expedient in a smooth shaft in the tool side 13, which has a preferably cylindrical portion 14 with a front-side recess 15. The setting of the spring screw 1 takes place in prepared aligned holes 8, 10, of which the first passes through the first workpieces 7 and in the second at least partially into the second workpiece 9 into it. The diameter of the first bore 8 in the upper workpiece 7 is selected to be slightly larger than the outer diameter of the spring screw 1. This ensures that between the bottom of the head portion 4 and the beginning of the supporting part of the threaded portion 2, a part of the spring screw 1 without contact to a Workpiece 7, 9 remains, resulting in an elastic, ie resilient, axial path. This compensates for the creep of the ",
- A -- A -
Werkstücke 7, 9 auftretende Schwundmaß im Gewindegang und unter dem Kopf größtenteils.Workpieces 7, 9 occurring Schwundmaß in the thread and under the head mostly.
Zum Eindrehen der Federschraube 1 wird diese zunächst auf den werkzeugseitigen zylindrischen Abschnitt 14 der Eindrehvorrichtung 12 aufgesteckt, der wie dargestellt vor- 5 zugsweise eine kreiszylindrische, in den Innenraum des Gewindeabschnitts 2 passende Form hat. Das ungefähr diametral abgewinkelte Endes des Drahts 6 greift dabei in die stirnseitige Aussparung 15 ein und ermöglicht die Übertragung eines Drehmoments zwischen Federschraube 1 und Eindrehvorrichtung 12. Vorzugsweise wird der Durchmesser der Eindrehvorrichtung 12 etwas kleiner als der Innendurchmesser der Federschraube 1 10 gewählt, damit sich die Federschraube 1 mit dem Gewindeabschnitt 2 beim Eindrehen auf die Eindrehvorrichtung 12 aufziehen und im Durchmesser verkleinern kann. Dadurch ergibt sich vorteilhaft eine größere elastische Vorspannung des Gewindeabschnitts 2 gegen die Wand der Bohrung 10.To screw in the spring screw 1, this is first attached to the tool-side cylindrical portion 14 of the driving device 12, which as shown vorvor 5 preferably has a circular cylindrical, in the interior of the threaded portion 2 matching shape. The approximately diametrically angled end of the wire 6 engages in the frontal recess 15 and allows the transmission of torque between the spring screw 1 and Eindrehvorrichtung 12. Preferably, the diameter of the Eindrehvorrichtung 12 is slightly smaller than the inner diameter of the spring screw 1 10 selected so that the Insert spring screw 1 with the threaded portion 2 when screwing on the Eindrehvorrichtung 12 and can reduce the diameter. This advantageously results in a larger elastic bias of the threaded portion 2 against the wall of the bore 10th
Die auf der Eindrehvorrichtung 12 aufgenommene Federschraube 1 wird in die vorbereite- 15 te Bohrung 8, 10 angesetzt und unter angemessenem axialen Druck auf die Eindrehvorrichtung 12 bei deren gleichzeitiger Drehung in Einschraubrichtung in das nachgiebige untere Werkstück 9 eingedreht. Dabei drücken sich die Windungen des Drahts 6 im Gewindeabschnitt 2 in die nachgiebige Oberfläche der Bohrung 10 im Bereich deren Verlaufs durch das zweite Werkstück 9 ein und bilden dort eine Gewindespur 11 in der Art eines 20 Muttergewindes 11. Hierbei ist zu beachten, dass der Außendurchmesser des auf dieThe recorded on the Eindrehvorrichtung 12 spring screw 1 is in the prepared te drilling hole 15, 10 and screwed under appropriate axial pressure on the driving device 12 in the simultaneous rotation in the screwing in the yielding lower workpiece 9. In this case, the turns of the wire 6 press in the threaded portion 2 in the resilient surface of the bore 10 in the region of their course through the second workpiece 9 and form a threaded track 11 in the manner of a 20 nut thread 11. It should be noted that the outer diameter of the on the
Eindrehvorrichtung 12 aufgezogenes Gewindeabschnitts 2 ein Übermaß zum Durchmesser der Bohrung 10 aufweist. Andernfalls wird sich der Gewindeabschnitt 2 nicht in ausreichendem Umfang in Wand der Bohrung 10 eindrücken.Turning 12 threaded threaded section 2 has an excess of the diameter of the bore 10. Otherwise, the threaded portion 2 will not press sufficiently in wall of the bore 10.
Die Federschraube 1 wird so tief in die Bohrung 8, 10 eingedreht, dass der spiralförmig 25 gewickelte Kopfabschnitt 4 mit definiertem Druck auf die Oberfläche des ersten, oben liegenden Werkstücks 7 anliegt. Nach dem Eindrehen der Federschraube 1 wird die Eindrehvorrichtung 12 einfach nach oben herausgezogen und steht für das Eindrehen weiterer Federschrauben zur Verfügung.The spring screw 1 is screwed so deep into the bore 8, 10, that the spirally wound 25 head portion 4 with defined pressure on the surface of the first, overhead workpiece 7 is applied. After screwing in the spring screw 1, the driving device 12 is simply pulled up and is available for screwing further spring screws available.
Alternativ zu dem beschriebenen manuellen Eindrehverfahren kann die Federschraube 1 30 auch durch eine automatische Eindrehvorrichtung gesetzt werden. Diese wird werkzeug- seitig ähnlich der beschriebenen manuellen Eindrehvorrichtung 12 aufgebaut und dazu eingerichtet sein, in einem ersten Schritt die aufgesetzte Federschraube langsam drehend entsprechend der Ganghöhe der Windungen im Gewindeabschnitt 2 in die Bohrung hinein vorzuschieben. Das Erreichen der vorgesehenen Eindrehtiefe wird von der automatischen Eindrehvorrichtung vorzugsweise erkannt, um den ersten Schritt selbsttätig zu beenden. Die automatische Vorrichtung wird dementsprechend Drehung und Vorschub stoppen. In einem anschließenden zweiten Schritt wird die Vorrichtung die Werkzeugseite ohne Drehung aus der eingedrehten Federschraube 1 heraus ziehen.As an alternative to the described manual insertion method, the spring screw 1 30 can also be set by an automatic screwing device. This is constructed on the tool side, similar to the described manual screw-in device 12, and set up to slowly rotate the attached spring screw in a first step in accordance with the pitch of the turns in the threaded portion 2 in the bore to advance. The reaching of the intended insertion depth is preferably recognized by the automatic driving device in order to end the first step automatically. The automatic device will accordingly stop rotation and feed. In a subsequent second step, the device will pull the tool side out of the screwed-in spring screw 1 without rotation.
Fig. 8 zeigt eine Ausdrehvorrichtung 18 zum Lösen einer wie vorstehend beschrieben hergestellten Verbindung. Die Ausdrehvorrichtung 18 hat eine vordere Werkzeugseite 19 und eine Griffseite 23. Die Griffseite 23 ist als scheibenförmiger runder Griff zur Handha- bung der Ausdrehvorrichtung 18 ausgeführt. In der Werkzeugseite 19 ist eine vorzugsweise zylindrische und nach vorne offene Bohrung 20 enthalten. Der Rand der Werkzeugseite 19 am Austritt der Bohrung 20 ist zu deren Achse senkrecht eben ausgeführt und bildet einen Auflagerand 22 zum sicheren Aufsetzen der Ausdrehvorrichtung 18 auf ein ebenes Werkstück 7. Die Werkzeugseite 19 weist ferner einen ungefähr in Längsrichtung der Bohrung 20 verlaufenden Schlitz 21 auf, der am Auflagerand 22 austritt. Dieser Schlitz 21 dient der Aufnahme des von dem spiralförmig gewickelten Kopfabschnitt B radial abstehenden Drahtendes einer eingedrehten Federschraube 1. In der dargestellten Ausführungsform der Ausdrehvorrichtung 18 verläuft der Schlitz 21 annähernd exakt auf einer Mantellinie der zylindrischen Bohrung 20. Dies ist vorteilhaft aber nicht zwingend.Fig. 8 shows a boring device 18 for releasing a connection made as described above. The Ausdrehvorrichtung 18 has a front tool side 19 and a handle side 23. The handle side 23 is designed as a disc-shaped round handle for handling the Ausdrehvorrichtung 18. In the tool side 19, a preferably cylindrical and forwardly open bore 20 is included. The edge of the tool side 19 at the outlet of the bore 20 is designed to be perpendicular to the axis and forms a support edge 22 for securely placing the Ausdrehvorrichtung 18 on a flat workpiece 7. The tool side 19 also has an approximately in the longitudinal direction of the bore 20 extending slot 21 , which exits at Auflagerand 22. This slot 21 serves to receive the radially projecting from the spirally wound head portion B wire end of a screwed-in spring screw 1. In the illustrated embodiment of the Ausdrehvorrichtung 18 of the slot 21 extends approximately exactly on a surface line of the cylindrical bore 20. This is advantageous but not mandatory.
Alternativ kann sich der Schlitz 21 auch mit verhältnismäßig großer Ganghöhe entlang der Bohrung 20 winden. Zum Lösen einer Verbindung wird die Ausdrehvorrichtung 18 wie in der Zeichnung dargestellt mit der Werkzeugseite 19 über einer gesetzten Federschraube 1 auf die Werkstückoberfläche aufgesetzt, wobei das abstehende Ende der Drahts im Kopfabschnitt B in dem Schlitz 21 aufgenommen ist. Der Durchmesser der Bohrung 20 ist so bemessen, dass der Kopfabschnitt 4 der Federschraube 1 möglichst genau darin geführt ist. Die solcherart aufgesetzte Ausdrehvorrichtung 18 wird im dargestellten Fall manuell in eine Drehung versetzt, die eine herausschrauben des Gewindeabschnitts A aus der Spur in der Bohrung 10 bewirkt. Die Ausdrehvorrichtung 18 bleibt beim Lösen dauernd auf der Oberfläche des oberen Werkstücks 7 aufgesetzt. Der Schlitz 21 ermöglicht dabei die freie Bewegung des aufgenommenen Drahtendes in der Richtung der sich aus der Bohrung heraus bewegenden Federschraube 1. Es ist klar, dass der wie dargestellt genau auf der Mantellinie angebrachte Schlitz 21 dabei keine Kräfte in dieser Richtung auf das Drahtende ausüben wird. Falls eine am Kopfabschnitt 4 angreifende Auszugskraft gewünscht sein sollte, wird dies erreicht, wenn der Schlitz 21 auf einer Wendellinie mit großer Ganghöhe angelegt ist. Diese Wendellinie hat dabei eine zu dem Gewindeabschnitt 4 umgekehrte Orientierung. Nach dem Ausdrehen der Federschraube 1 ist diese in der Bohrung der Ausdrehvorrichtung 18 enthalten und kann daraus nach dem Abheben vom Werkstück 7 entnommen werden.Alternatively, the slot 21 can also wind with a relatively large pitch along the bore 20. To release a connection, the Ausdrehvorrichtung 18 is placed as shown in the drawing with the tool side 19 on a set spring screw 1 on the workpiece surface, wherein the protruding end of the wire in the head portion B is received in the slot 21. The diameter of the bore 20 is dimensioned so that the head portion 4 of the spring screw 1 is guided as accurately as possible therein. The thus-mounted Ausdrehvorrichtung 18 is manually offset in the case shown in a rotation which causes a unscrewing of the threaded portion A from the track in the bore 10. The Ausdrehvorrichtung 18 is permanently placed on the surface of the upper workpiece 7 when loosening. The slot 21 allows the free movement of the recorded wire end in the direction of moving out of the hole out spring screw 1. It is clear that the exactly as shown on the surface line slot 21 as shown will exert no forces in this direction on the wire end , If an extracting force acting on the head section 4 should be desired, this is achieved when the slot 21 is placed on a high pitch helical line. This helical line has a reverse to the threaded portion 4 orientation. After unscrewing the spring screw 1, this is contained in the bore of the Ausdrehvorrichtung 18 and can be removed from the workpiece 7 after lifting.
Beim Ausdrehen von Federschrauben 1 kann die über den Kopfabschnitt 4 bewirkte Ausrichtung der Ausdrehvorrichtung 18 über der Bohrung 5 nicht ausreichen, um eine sichere Funktion zu gewährleisten. Dieses Problem kann behoben werden, indem in der Achse der zylindrischen Bohrung 20 ein längs verschieblicher axial gefederter Zapfen vorgese- hen wird, der auf der oberen Seite des Kopfes anliegt. Dieser Zapfen wird eine sichere Ausrichtung der Ausdrehvorrichtung während des gesamten Lösevorgangs bewirken. Dies ist in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellt. When unscrewing spring bolts 1, the over the head section 4 effected alignment of the Ausdrehvorrichtung 18 over the bore 5 is not sufficient to ensure a safe operation. This problem can be solved by providing in the axis of the cylindrical bore 20 a longitudinally displaceable axially sprung pin, which rests on the upper side of the head. This pin will cause a secure alignment of the Ausdrehvorrichtung throughout the dissolution process. This is not shown in the drawings.
Bezugszeichen:Reference numerals:
Federschraube 1Spring screw 1
Gewindeabschnitt 2Thread section 2
Drahtende 3Wire end 3
Kopfabschnitt 4Head section 4
Drahtende 5Wire end 5
Draht 6Wire 6
Werkstück, erstes 7Workpiece, first 7
Bohrung 8Hole 8
Werkstück, zweites 9Workpiece, second 9
Bohrung 10Hole 10
Gewindespur 11Thread track 11
Eindrehvorrichtung 12Turning device 12
Werkzeugseite 13Tool side 13
Zylindrischer Abschnitt 14Cylindrical section 14
Stirnseitige Aussparung 15End-side recess 15
Griffseite 16Handle side 16
Griff 17Handle 17
Ausdrehvorrichtung 18Boring device 18
Werkzeugseite 19Tool side 19
Bohrung 20Bore 20
Schlitz 21Slot 21
Auflagerand 22Support edge 22
Griffseite 23 Handle side 23

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Schraubbefestigungsmittel (1) mit einem gewundenen Draht (6), der in einem ersten, so genannten Gewindeabschnitt (2) annähernd schraubenförmig auf einer im wesentlichen zylindrischen, schwach kegelförmigen oder schwach tonnenförmigen Oberfläche und in einem zweiten, so genannten Kopfabschnitt (4) annähernd spiralförmig in einem Kreisring verläuft, wobei der Kopfabschnitt (B) in radialer Richtung wesentlich über den Gewindeabschnitt (2) hinaus ragt.1. screw fastening means (1) with a wound wire (6) in a first, so-called threaded portion (2) approximately helically on a substantially cylindrical, slightly conical or slightly barrel-shaped surface and in a second, so-called head section (4) extends approximately spirally in a circular ring, wherein the head portion (B) in the radial direction substantially above the threaded portion (2) also protrudes.
2. Schraubbefestigungsmittel (1 ) nach Anspruch 1 , wobei ein Drahtende (3) am freien Ende des Gewindeabschnitts (2) zum Einhaken der Werkzeugseite (13) einer Ein- drehvorrichtung (12) abgewinkelt oder gekröpft ist.2. screw fastening means (1) according to claim 1, wherein a wire end (3) at the free end of the threaded portion (2) for hooking the tool side (13) of a one-turn device (12) is angled or cranked.
3. Schraubbefestigungsmittel (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Drahtende (4) im Kopfabschnitt (4) zum Einhaken der Werkzeugseite (19) einer Ausdrehvorrichtung (18) abgewinkelt oder gekröpft ist.3. screw fastening means (1) according to claim 1 or 2, wherein a wire end (4) in the head portion (4) for hooking the tool side (19) of a Ausdrehvorrichtung (18) is angled or cranked.
4. Verfahren zum Eindrehen eines Schraubbefestigungsmittels (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche in ein deformierbares Werkstück (9), umfassend Schritte zum Einbringen einer Bohrung (10) in das Werkstück, Greifen eines Drahtendes (3) am vorderen freien Ende des Gewindeabschnitts (2) mit einem Eindrehwerkzeug (9) und Eindrehen des Schraubbefestigungsmittels (1) in die Bohrung (10), wobei der annähernd schraubenförmig in dem Gewindeabschnitt (2) verlaufende Draht ein Muttergewinde (11 ) in die Oberfläche der Bohrung (10) eindrückt.4. A method for screwing a screw fastener (1) according to one of the preceding claims in a deformable workpiece (9), comprising steps for introducing a bore (10) in the workpiece, gripping a wire end (3) at the front free end of the threaded portion (2 ) with a screwing tool (9) and screwing the Schraubbefestigungsmittels (1) into the bore (10), wherein the approximately helically in the threaded portion (2) extending wire pushes a female thread (11) into the surface of the bore (10).
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Werkzeugseite (13) der Eindrehvorrichtung (12) innerhalb des Gewindeabschnitts (2) aufgenommen ist und dessen Windungen gegenüber einer Deformation aufgrund äußerer radialer Kräfte beim Eindrehen abstützt. 5. The method of claim 4, wherein the tool side (13) of the screwing device (12) is received within the threaded portion (2) and supports the turns against deformation due to external radial forces during screwing.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Werkzeugseite (13) der Eindrehvorrichtung (12) einen werkzeugseitigen annähernd zylindrischen Abschnitt (14) mit einer stirnseitig diametral verlaufenden Nut (15) aufweist. 6. The method of claim 5, wherein the tool side (13) of the screwing device (12) has a tool-side approximately cylindrical portion (14) having a frontally diametrically extending groove (15).
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