WO2017102376A1 - Gewindeelement - Google Patents

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Publication number
WO2017102376A1
WO2017102376A1 PCT/EP2016/079554 EP2016079554W WO2017102376A1 WO 2017102376 A1 WO2017102376 A1 WO 2017102376A1 EP 2016079554 W EP2016079554 W EP 2016079554W WO 2017102376 A1 WO2017102376 A1 WO 2017102376A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thread
threaded
threaded element
clamping
offset
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/079554
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yannik HIEBER
Original Assignee
Arnold Umformtechnik Gmbh & Co. Kg
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arnold Umformtechnik Gmbh & Co. Kg filed Critical Arnold Umformtechnik Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2017102376A1 publication Critical patent/WO2017102376A1/de

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30Locking exclusively by special shape of the screw-thread

Definitions

  • the invention is based on a threaded element, for example a threaded bolt, a screw or a threaded rod.
  • Threaded elements serve to make fixings. They are therefore screwed, for example, in holes with an existing thread or nuts.
  • the external thread of the threaded element is adapted to the internal thread in the bore or in the nut.
  • the thread flanks of the external thread of the threaded element have the same flank angle as the thread flanks of the internal thread of the threaded bore or the nut.
  • ribs can be arranged on the underside of a screw head, which press into the material and thereby cause a locking.
  • washers having such ribs or edges which similarly dig into the material of both the screw head and the component having the bores. This can also be chips.
  • the invention is based on the object to provide a threaded element that provides a backup against unintentional loosening of the threaded connection and at the same time the ability to consciously solve the threaded connections again and to use the threaded element again with a simple structure and ease of production.
  • the threaded element should also leave the mating thread, with which it works, undamaged.
  • the threaded element thus contains a shaft which has a longitudinal axis. About a part or the entire shaft extends a thread whose thread edge extends along a helical line. Within the threaded shaft, there is an area in which the shaft, along with its thread, is offset laterally parallel by a small amount. In this area, the clamping portion, so the central axis of the thread is laterally offset.
  • the goal is that the central axis runs in a straight line in the clamping section, ie at the beginning and end of the clamping section, the central axis has an approximately stepped course.
  • the approximately stepped course has a slope and / or a transition radius between the steps.
  • An offset of the central axis of the clamping portion is advantageously at 1% to 10% of the nominal diameter of the thread.
  • the offset of the central axis in the clamping section can therefore be between 0.06 mm and 0.6 mm according to the invention.
  • the central axis of the thread in the clamping section should extend in a straight line over at least half the length of the clamping section. Alternatively, a curved course of the central axis of the thread in the clamping section is possible. This then means that the central axis of the thread rises obliquely at the beginning of the clamping section and falls back obliquely after reaching a maximum.
  • both the threaded hole so for example, the mother, as well as the threaded element itself can be reused.
  • the clamping section is so dimensioned that there is more than a complete thread in him.
  • the number of threads in clamping section according to the invention is between one and five. Even with only one thread in the clamping portion while an approximately stepped or curved course of the central axis is provided at the transition to the clamping portion. If threaded sections are provided on both sides of the clamping section, the center axes of these threaded sections are aligned outside the clamping section.
  • Such a threaded element can be produced with little effort, since a normal screw blank can be used, which can be processed for example in a rolling process.
  • the core diameter and / or the outer diameter of the thread of the threaded element have the same size as in the remaining part of the thread, i. outside the clamping section.
  • the clamping portion has a distance from the front end of the threaded element.
  • the central axis of the threaded element has in this case in the region of the clamping portion on a stepped course, wherein at the beginning and at the end of the clamping portion an approximately stepped or curved course of the central axis is provided and the central axes of the threaded portion are aligned outside of the clamping portion.
  • the clamping section should have at least one complete thread.
  • the lateral parallel offset of the clamping portion is small compared to the nominal diameter of the threaded element.
  • the offset should be between 1% and 10% of the nominal diameter.
  • the threaded element has a plurality of clamping sections.
  • clamping sections have a distance from each other or directly merge into each other by a drop in the central axis of a first clamping section immediately merges into the rise of the following second clamping section.
  • the clamping portions may be arranged to a longitudinal axis of the threaded member in the same angular position.
  • Figure 1 shows the side view of a threaded element in the form of a threaded rod according to the invention
  • Figure 2 shows the side view of the threaded element of Figure 1 from a staggered by 90 °
  • Figure 3 shows a section through a screw at the beginning of Versch Verschaubung
  • Figure 4 is an enlarged partial section through the arrangement of Figure 3;
  • Figure 6 shows the side view of a threaded element according to another
  • Figure 7 is a side view of the threaded member of Figure 6 from a contrast offset by 90 ° direction.
  • Figures 1 and 2 show a threaded rod forming a threaded element, each in a side view.
  • the threaded element has a shaft 1, which forms a longitudinal axis. About the shaft 1 extends a thread 3, in the illustrated example over the entire length of the shaft. 1
  • the thread 3 has a core diameter 4 and an outer diameter 5.
  • the core diameter 4 is constant, as is the outer diameter 5.
  • the thread also has a constant pitch 6.
  • the flank angle of the thread flanks is the same over the entire length of the thread.
  • a clamping portion 7 is formed, within which the longitudinal axis, the outer diameter and the core diameter of the thread are parallel offset laterally. In the side view of Figure 1, this lateral offset is directed upward. In the longitudinal direction both in front of and behind the clamping section 7, in the figure 1 so right and left of the clamping section 7, sections 8 and 9 are formed, in which the original formation of the thread is maintained, in which the thread is not offset from the longitudinal axis is.
  • the length of the clamping portion 7, which has four thread turns in the example shown, is significantly smaller than the length of the unequipped threaded portions 8, 9.
  • the clamping portion has four threads.
  • FIG. 2 shows the threaded rod of FIG. 1 from a direction offset by 90 °.
  • the offset of the clamping portion 7 is not visible. So you can see that in this view the thread edges of the thread 3 are aligned in the clamping section 7.
  • the clamping section 7 is spaced from this front end.
  • the threaded element thus begins with a non-offset threaded portion 8, which has at least two complete threads.
  • the non-offset threaded portion 9 then follows the clamping portion 7 towards the rear end.
  • FIG. 3 shows a section through a workpiece 10 with a continuous threaded hole 11.
  • the threaded element of Figure 1 has been screwed with its front end 12 into the threaded bore, initially only the unextended threaded portion 8 engages in the internal thread of the threaded hole 1 1, the clamping portion but is still outside the threaded hole 1 1 is arranged.
  • FIG. 4 The enlarged view of Figure 4 shows that between the external thread 3 of the threaded member and the internal thread 13 of the threaded hole 1 1 of the workpiece 10, a gap 14 is present.
  • This gap 14 is intended and allows the screwing of the threaded element.
  • this gap 14 is larger or smaller, but there is always a gap 14 available.
  • FIG. 5 corresponds approximately to the illustration of Figure 1, ie, the offset of the clamping portion 7 relative to the unequipped threaded portion 8 lies in the sectional plane of Figure 5. Since the clamping portion 7 is laterally offset, the thread turns of the clamping portion 7 radially outward in the turns of the internal thread of the workpiece 10 is pressed, while immediately thereafter the corresponding thread turns of the non-offset threaded portion 8 are also pressed in reverse orientation in the thread turns of the internal thread 13 of the workpiece 10. But the lateral offset of the clamping portion 7 is so great that even at maximum size of the gap 14 still a clamping is achieved and with a minimum size of the gap 14, a screwing of the threaded element is still possible.
  • the pitch of the thread 3 of the threaded element is constant and coincides with the pitch of the internal thread 13 of the threaded hole 1 1, are located in the clamping area both thread flanks of the threaded thread of the threaded member to the opposite thread flanks of the internal thread. This applies both to the thread in the clamping portion 7, whose boundaries are marked in Fig. 5 with dashed lines, as well as for the thread in the unequally threaded sections 8 and 9.
  • the clamping occurs in the non-offset threaded sections 8, 9 especially adjacent to the clamping portion 7. With increasing distance from the clamping portion 7, the clamping action decreases.
  • a threaded rod is shown and described with a continuous over the entire length of the threaded rod thread.
  • the invention is also applicable to other types of threaded elements, ie screws with a screw head, and also with different types of threads and flank angles.
  • FIG. 6 shows a threaded element 20 according to the invention according to a further embodiment of the invention in a side view.
  • the threaded member 20 has a shank 21 which has a free end 22 and a second end 23 provided with a screw head or the like, not shown.
  • the threaded element 20 can also be designed, for example, as a threaded rod, as a headless screw or the like.
  • the shaft 21 is provided with an external thread.
  • a central axis of the thread and the shaft 21 is designated 24.
  • the threaded element 20 has a clamping portion 25 in which the central axis 24 is offset from the course of the central axis 24 outside the clamping portion 25 perpendicular to the central axis 24.
  • On the central axis 24 numbers from 1 to 5 are entered.
  • the numeral 1 denotes a section in which the central longitudinal axis extends in a so-called zero position.
  • the central longitudinal axis in the section designated by the number 5 runs in alignment with the section designated by the number 1 and thus also in the zero position.
  • the central longitudinal axis 24, however, is offset from the zero position out.
  • the central longitudinal axis increases.
  • the central longitudinal axis 24 then again runs parallel to the sections 1 and 5, but is offset from the zero position perpendicular to the sections 1 and 5.
  • the central longitudinal axis 4 falls back towards the zero position.
  • the portions 26 and 30 may also be referred to as straight portions of the stem 21.
  • the section 27 forms a transitional slope of the clamping region 25.
  • the section 28 forms a parallel offset section of the clamping region 25 and the section 29 then again forms a transition to the straight shaft region 30.
  • FIG. 7 shows the threaded element 20 in a side view from a direction offset by 90 ° with respect to FIG. In this illustration, the offset of the clamping portion 25 is not visible. It can thus be seen that in this view the thread edges of the thread are aligned on the shaft 21 and that the central longitudinal axis 24 in this view has a straight course over the entire length of the shaft 21.

Abstract

Ein Gewindeelement, beispielsweise ein Gewindebolzen, eine Gewindestange oder eine Schraube, enthält ein sich über mindestens einen Teil des Gewindeschafts (1) erstreckendes Gewinde (3). Das Gewinde (3) weist konstante Steigung (6), konstanten Kerndurchmesser (4) und konstanten Außendurchmesser (5) auf. Innerhalb des mit einem Gewinde (3) versehenen Abschnitts des Schafts (1) des Gewindeelements ist mindestens ein Klemmabschnitt (7) vorgesehen, in dem das Gewinde (3) parallel und seitlich versetzt gegenüber der Längsachse des restlichen Teils des Gewindeelements ausgebildet ist. Durch das Zusammenwirken des versetzten Gewindes mit dem nicht versetzten Gewinde entsteht beim Einschrauben eine Klemmwirkung, die das Gewindeelement gegen unbeabsichtigtes Lösen sichert.

Description

Gewindeelement
Die Erfindung geht aus von einem Gewindeelement, beispielsweise einem Gewindebolzen, einer Schraube oder einer Gewindestange. Gewindeelemente dienen dazu, Befestigungen vorzunehmen. Sie werden daher beispielsweise in Bohrungen mit einem vorhandenen Gewinde oder in Muttern eingeschraubt. Das Außengewinde des Gewindeelements ist auf das Innengewinde in der Bohrung bzw. in der Mutter angepasst. Insbesondere haben die Gewindeflanken des Außengewindes des Gewindeelements den gleichen Flankenwinkel wie die Gewindeflanken des Innengewindes der Gewindebohrung bzw. der Mutter.
Bei Befestigungen mithilfe von Gewindeelementen besteht die Gefahr, dass sich die Befestigung wieder löst. Um dies zu verhindern, wurde eine Reihe von Möglichkeiten geschaffen, die dafür sorgen sollen, dass das Gewindeelement sich nicht zurück dreht.
Beispielsweise können an der Unterseite eines Schraubenkopfs Rippen angeordnet werden, die sich in das Material eindrücken und dadurch eine Verriegelung bewirken. Ebenfalls möglich sind Unterlegscheiben mit solchen Rippen oder Kanten, die in ähnlicher Weise sich in das Material sowohl des Schraubenkopfs als auch des die Bohrungen aufweisenden Bauteils eingraben. Hierbei kann es auch Späne geben.
Weiterhin bekannt sind chemische Verriegelungen, bei denen die Oberfläche des Gewindeelements mit einem Kleber versehen wird, der beispielsweise nach einiger Zeit oder aufgrund der beim Einschrauben auftretenden Erwärmung aushärtet.
Es gibt auch schon mechanische Sicherungen an Gewindeelementen. So ist es beispielsweise bekannt, bei einer Schraube die Steigung des Gewindes geringfügig zu variieren. Dadurch ergibt sich eine Klemmwirkung, bei der an bestimmten Stellen der Gewindeverbindung eine Gewindeflanke einer Gewindewindung gegen das Innengewinde gepresst wird, während die gegenüberliegende Gewindeflanke an der gleichen Stelle einen Abstand zu dem Gegengewinde aufweist (GB 1 454 769).
Ebenfalls bekannt ist es, ein Gewindeelement mit einem Gewinde zu versehen, bei dem sich die Gewindekante nicht längs einer Schraubenlinie erstreckt, sondern gegenüber dieser Schraubenlinie gebogen verläuft. Auf diese Weise wird eine einseitige Anlage einer Gewindeflanke an der Gewindeflanke des Innengewindes erreicht (WO 2005/103 51 1 A1 ). Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gewindeelement zu schaffen, das bei einfachem Aufbau und einfacher Herstellungsmöglichkeit eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen der Gewindeverbindung und gleichzeitig die Möglichkeit bietet, die Gewindeverbindungen bewusst wieder zu lösen und das Gewindeelement wieder zu verwenden. Das Gewindeelement soll auch das Gegengewinde, mit dem es zusammenarbeitet, unbeschädigt lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Gewindeelement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Das Gewindeelement enthält also einen Schaft, der eine Längsachse aufweist. Über einen Teil oder den gesamten Schaft erstreckt sich ein Gewinde, dessen Gewindekante längs einer Schraubenlinie verläuft. Innerhalb des mit dem Gewinde versehenen Schafts gibt es einen Bereich, in dem der Schaft zusammen mit seinem Gewinde um einen kleinen Betrag seitlich parallel versetzt angeordnet ist. In diesem Bereich, dem Klemmabschnitt, ist also die Mittelachse des Gewindes seitlich versetzt. Ziel ist es, dass die Mittelachse auch im Klemmabschnitt geradlinig verläuft, also am Beginn und Ende des Klemmabschnitts die Mittelachse einen angenähert stufenförmigen Verlauf aufweist. Der angenähert stufenförmige Verlauf weist dabei zwischen den Stufen eine Schräge und/oder einen Übergangsradius auf. Ein Versatz der Mittelachse des Klemmabschnitts liegt dabei vorteilhafterweise bei 1 % bis 10% des Nenndurchmessers des Gewindes. Bei einem M6 Gewinde kann der Versatz der Mittelachse im Klemmabschnitt erfindungsgemäß also zwischen 0,06mm und 0,6mm liegen. Die Mittelachse des Gewindes im Klemmabschnitt soll über wenigstens die Hälfte der Länge des Klemmabschnitts geradlinig verlaufen. Alternativ ist ein gekrümmter Verlauf der Mittelachse des Gewindes im Klemmabschnitt möglich. Dies bedeutet dann, dass die Mittelachse des Gewindes am Beginn des Klemmabschnitts schräg ansteigt und nach dem Erreichen eines Maximums wieder schräg abfällt. Insgesamt ergibt sich beispielsweise eine bananenartige Krümmung im Klemmabschnitt. Eine Sicherung des eingeschraubten Gewindeelements gegen ein Lösen geschieht durch eine Klemmung, die durch das Zusammenwirken des Gewindes in dem versetzten Abschnitt mit dem Gewinde in dem nicht versetzten Abschnitt erzeugt wird. Sowohl in dem Klemmabschnitt als auch in dem nicht versetzten Gewindeabschnitt wird das Gewinde beim Einschrauben des Gewindeelements in eine passende Gewindebohrung in radialer Richtung nach außen gedrückt, sodass jede Gewindewindung mit beiden Gewindeflanken an dem Gegengewinde anliegt, wenngleich nicht über einen vollständigen Umfang des Gewindeelements. Auf diese Weise erfolgt weder eine bleibende Verformung des Gewindes des Gewindeelements noch des Gegengewindes, mit dem das Gewindeelement zusammenwirkt. Nach dem Herausschrauben des Gewindeelements kann daher sowohl die Gewindebohrung, also beispielsweise die Mutter, als auch das Gewindeelement selbst weiterverwendet werden. Zur Herstellung einer Klemmwirkung kann es ausreichen, wenn in dem Klemmabschnitt nur eine einzige vollständige Gewindewindung vorhanden ist. Sinnvollerweise ist der Klemmabschnitt aber so bemessen, dass es in ihm mehr als eine vollständige Gewindewindung gibt. Die Anzahl der Gewindegänge in Klemmabschnitt liegt erfindungsgemäß dabei zwischen eins und fünf. Auch bei nur einem Gewindegang im Klemmabschnitt ist dabei ein angenähert stufenartiger oder gekrümmter Verlauf der Mittelachse am Übergang zum Klemmabschnitt vorgesehen. Wenn beiderseits des Klemmabschnitts Gewindeabschnitte vorgesehen sind, fluchten die Mittelachsen dieser Gewindeabschnitte außerhalb des Klemmabschnitts.
Ein solches Gewindeelement lässt sich mit geringem Aufwand herstellen, da ein normaler Schraubenrohling verwendet werden kann, der beispielsweise in einem Walzverfahren bearbeitet werden kann.
In dem Klemmabschnitt kann in Weiterbildung der Erfindung der Kerndurchmesser und/oder der Außendurchmesser des Gewindes des Gewindeelements die gleiche Größe aufweisen wie im restlichen Teil des Gewindes, d.h. außerhalb des Klemmabschnitts.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Klemmabschnitts der Flankenwinkel des Gewindes die gleiche Größe aufweist wie in dem restlichen Teil des Gewindes, d.h. außerhalb des Klemmabschnitts.
Um ein Gewindeelement leichter in eine Gewindebohrung einschrauben zu können, kann erfindungsgemäß in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Klemmabschnitt einen Abstand von dem vorderen Ende des Gewindeelements aufweist. Beim Einfädeln des Gewindeelements in die Gewindebohrung kommt also zunächst ein Teil des Gewindeelements in Eingriff, der für sich allein keine Klemmung bewirkt. Erst dann, wenn das Gewindeelement etwas eingeschraubt ist, gelangt der Klemmabschnitt in Eingriff mit dem Innengewinde, sodass erst dann die Klemmung zu wirken beginnt. Die Mittelachse des Gewindeelements weist in diesem Fall im Bereich des Klemmabschnitts einen abgesetzten Verlauf auf, wobei zu Beginn und am Ende des Klemmabschnitts ein angenähert stufenartiger oder gekrümmter Verlauf der Mittelachse vorgesehen ist und die Mittelachsen des Gewindeabschnitts außerhalb des Klemmabschnitts fluchten. Der Klemmabschnitt soll mindestens eine vollständige Gewindewindung aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der seitliche Parallelversatz des Klemmabschnitts klein gegenüber dem Nenndurchmesser des Gewindeelements ist. Der Versatz soll zwischen 1 % und 10% des Nenndurchmessers betragen.
Da die Klemmung durch das Zusammenwirken des nicht versetzten Gewindes mit dem versetzten Gewinde bewirkt wird, ist es sinnvoll, dass ein Klemmabschnitt beidseits von einem nicht versetzten Gewindeabschnitt umgeben ist.
Bei längeren Gewindeelementen kann erfindungsgemäß in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Gewindeelement mehrere Klemmabschnitte aufweist.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Klemmabschnitte einen Abstand voneinander aufweisen oder direkt ineinander übergehen, indem ein Abfall der Mittelachse eines ersten Klemmabschnitts sofort in den Anstieg des folgenden zweiten Klemmabschnitts übergeht.
Die Klemmabschnitte können zu einer Längsachse des Gewindeelements in der gleichen Winkelposition angeordnet sein.
Es ist aber ebenfalls möglich, die Klemmabschnitte in unterschiedlichen Winkelpositionen zur Längsachse des Gewindeelements versetzt anzuordnen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Einzelmerkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Hierbei zeigen:
Figur 1 die Seitenansicht eines Gewindeelements in Form einer Gewindestange nach der Erfindung;
Figur 2 die Seitenansicht des Gewindeelements der Figur 1 aus einer um 90° versetzten
Richtung; Figur 3 einen Schnitt durch eine Schraubverbindung zu Beginn der Versch raubung;
Figur 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Anordnung der Figur 3;
Figur 5 einen gegenüber Figur 3 vergrößerten Teilschnitt durch eine fertig gestellte
Schraubverbindung; Figur 6 die Seitenansicht eines Gewindeelements gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung und
Figur 7 eine Seitenansicht des Gewindeelements der Figur 6 aus einer demgegenüber um 90° versetzten Richtung.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Gewindestange, die ein Gewindeelement bildet, jeweils in einer Seitenansicht. Das Gewindeelement weist einen Schaft 1 auf, der eine Längsachse bildet. Über den Schaft 1 erstreckt sich ein Gewinde 3, im dargestellten Beispiel über die gesamte Länge des Schafts 1 . Das Gewinde 3 weist einen Kerndurchmesser 4 und einen Außendurchmesser 5 auf. Der Kerndurchmesser 4 ist konstant, ebenso der Außendurchmesser 5. Das Gewinde weist darüber hinaus eine konstante Steigung 6 auf. Der Flankenwinkel der Gewindeflanken ist über die gesamte Länge des Gewindes gleich groß.
Etwa in der Mitte der Längserstreckung der Gewindestange ist ein Klemmabschnitt 7 ausgebildet, innerhalb dessen die Längsachse, der Außendurchmesser und der Kerndurchmesser des Gewindes parallel seitlich versetzt sind. In der Seitenansicht der Figur 1 ist dieser seitliche Versatz nach oben gerichtet. In Längsrichtung sowohl vor als auch hinter dem Klemmabschnitt 7, in der Figur 1 also rechts und links des Klemmabschnitts 7, sind Abschnitte 8 und 9 gebildet, in denen die ursprüngliche Ausbildung des Gewindes erhalten bleibt, in denen das Gewinde also gegenüber der Längsachse nicht versetzt ist.
Die Länge des Klemmabschnitts 7, der im dargestellten Beispiel vier Gewindewindungen aufweist, ist deutlich kleiner als die Länge der nicht versetzten Gewindeabschnitte 8, 9. Der Klemmabschnitt weist vier Gewindegänge auf.
Die Figur 2 zeigt die Gewindestange der Figur 1 aus einer um 90° versetzten Richtung. In dieser Darstellung ist der Versatz des Klemmabschnitts 7 nicht erkennbar. Man kann also sehen, dass in dieser Ansicht die Gewindekanten des Gewindes 3 auch im Klemmabschnitt 7 fluchten.
Nimmt man an, dass das in Figur 1 und 2 rechte Ende des Gewindeelements das vordere Ende ist, so weist der Klemmabschnitt 7 einen Abstand von diesem vorderen Ende auf. Das Gewindeelement beginnt also mit einem nicht versetzten Gewindeabschnitt 8, der mindestens zwei vollständigen Gewindegänge aufweist. Auf den Klemmabschnitt 7 folgt dann zum hinteren Ende hin der nicht versetzte Gewindeabschnitt 9.
Nun zu Figur 3. Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein Werkstück 10 mit einer durchgehenden Gewindebohrung 1 1 . Das Gewindeelement der Figur 1 ist mit seinem vorderen Ende 12 in die Gewindebohrung eingeschraubt worden, wobei zunächst nur der nicht versetzte Gewindeabschnitt 8 in das Innengewinde der Gewindebohrung 1 1 eingreift, der Klemmabschnitt aber noch außerhalb der Gewindebohrung 1 1 angeordnet ist.
Die vergrößerte Darstellung der Figur 4 zeigt, dass zwischen dem Außengewinde 3 des Gewindeelements und dem Innengewinde 13 der Gewindebohrung 1 1 des Werkstücks 10 ein Spalt 14 vorhanden ist. Dieser Spalt 14 ist beabsichtigt und ermöglicht das Einschrauben des Gewindeelements. Je nach Toleranzlage des Gewindeelements und der Gewindebohrung 1 1 ist dieser Spalt 14 größer oder kleiner, es ist aber immer ein Spalt 14 vorhanden.
In einer solchen Anordnung besteht die Gefahr, dass eine Verschraubung sich aufgrund äußerer Einflüsse wieder löst. Unmittelbar oberhalb der Oberseite des Werkstücks 10 ist jetzt noch der Klemmabschnitt 7 vorhanden, der bei weiterem Einschrauben des Gewindeelements in die Gewindebohrung 1 1 des Werkstücks 10 mit dieser Gewindebohrung in Eingriff gerät. Diese Situation ist in der gegenüber Figur 3 vergrößerten Darstellung der Figur 5 im Schnitt dargestellt.
Die Darstellung der Figur 5 entspricht etwa der Darstellung der Figur 1 , d.h. der Versatz des Klemmabschnitts 7 gegenüber dem nichtversetzten Gewindeabschnitt 8 liegt in der Schnittebene der Figur 5. Da der Klemmabschnitt 7 seitlich versetzt ist, werden die Gewindewindungen des Klemmabschnitts 7 radial nach außen in die Windungen des Innengewindes des Werkstücks 10 gedrückt, während unmittelbar anschließend die entsprechenden Gewindewindungen des nicht versetzten Gewindeabschnitts 8 in umgekehrter Orientierung ebenfalls in die Gewindewindungen des Innengewindes 13 des Werkstücks 10 gepresst werden. Der seitliche Versatz des Klemmabschnitts 7 ist aber so groß, dass auch bei maximaler Größe des Spalts 14 noch eine Klemmung erzielt wird und bei minimaler Größe des Spalts 14 ein Einschrauben des Gewindeelements noch möglich ist.
Da die Steigung des Gewindes 3 des Gewindeelements konstant ist und mit der Steigung des Innengewindes 13 der Gewindebohrung 1 1 übereinstimmt, liegen im Klemmbereich beide Gewindeflanken der Gewindewindung des Gewindeelements an den gegenüberliegenden Gewindeflanken des Innengewindes an. Dies gilt sowohl für das Gewinde im Klemmabschnitt 7, dessen Begrenzungen in Fig. 5 mit gestrichelten Linien markiert sind, als auch für das Gewinde in den nicht versetzten Gewindeabschnitten 8 und 9. Die Klemmung tritt dabei in den nicht versetzten Gewindeabschnitten 8, 9 vor allem angrenzend an den Klemmabschnitt 7 auf. Mit zunehmender Entfernung vom Klemmabschnitt 7 verringert sich die Klemmwirkung.
In der dargestellten Ausführungsform wird eine Gewindestange mit einem über die gesamte Länge der Gewindestange durchgehenden Gewinde dargestellt und beschrieben. Die Erfindung ist natürlich auch bei anderen Arten von Gewindeelementen anwendbar, also bei Schrauben mit einem Schraubenkopf, und auch bei unterschiedlichen Arten von Gewinden und Flankenwinkeln.
Figur 6 zeigt ein erfindungsgemäßes Gewindeelement 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht. Das Gewindeelement 20 weist einen Schaft 21 auf, der ein freies Ende 22 und ein mit einem nicht dargestellten Schraubenkopf oder dergleichen versehenes zweites Ende 23 aufweist. Das Gewindeelement 20 kann aber beispielsweise auch als Gewindestange, als kopflose Schraube oder dergleichen ausgebildet sein.
Der Schaft 21 ist mit einem Außengewinde versehen. Eine Mittelachse des Gewindes und des Schafts 21 ist mit 24 bezeichnet. Das Gewindeelement 20 weist einen Klemmabschnitt 25 auf, in dem die Mittelachse 24 gegenüber dem Verlauf der Mittelachse 24 außerhalb des Klemmabschnitts 25 senkrecht zur Mittelachse 24 versetzt ist. Auf der Mittelachse 24 sind Ziffern von 1 bis 5 eingetragen. Die Ziffer 1 bezeichnet einen Abschnitt, in dem die Mittellängsachse in einer sogenannten Nulllage verläuft. In gleicher Weise verläuft die Mittellängsachse in dem mit der Ziffer 5 bezeichneten Abschnitt fluchtend zu dem mit der Ziffer 1 bezeichneten Abschnitt und damit ebenfalls in der Nulllage. In den Abschnitten 2, 3 und 4, die den Klemmabschnitt 25 bilden, ist die Mittellängsachse 24 hingegen aus der Nulllage heraus versetzt. Im Abschnitt 2 steigt die Mittellängsachse an. Im Abschnitt 3 verläuft die Mittellängsachse 24 dann wieder parallel zu den Abschnitten 1 und 5, ist aber senkrecht zu den Abschnitten 1 und 5 aus der Nulllage heraus versetzt. Im Abschnitt 4 fällt die Mittellängsachse 4 wieder in Richtung auf die Nulllage ab. Die Abschnitte 26 und 30 können auch als gerade Bereiche des Schafts 21 bezeichnet werden. Der Abschnitt 27 bildet eine Übergangsschräge des Klemmbereichs 25. Der Abschnitt 28 bildet einen parallel versetzten Abschnitt des Klemmbereichs 25 und der Abschnitt 29 bildet dann wieder einen Übergang auf den geraden Schaftbereich 30.
Im Übrigen ist die Funktion und Ausbildung des Gewindeelements 20 aber identisch zur Ausbildung und Funktion des Gewindeelements, das anhand der Figuren 1 bis 5 erläutert wurde. Infolgedessen wird die weitere Ausbildung des Gewindeelements 20 auch nicht erneut erläutert. Figur 7 zeigt das Gewindeelement 20 in einer Seitenansicht aus einer gegenüber der Figur 6 um 90° versetzten Richtung. In dieser Darstellung ist der Versatz des Klemmabschnitts 25 nicht erkennbar. Man sieht also, dass in dieser Ansicht die Gewindekanten des Gewindes auf dem Schaft 21 fluchten und dass die Mittellängsachse 24 in dieser Ansicht einen über die gesamte Länge des Schafts 21 geradlinigen Verlauf aufweist.

Claims

Patentansprüche
1 . Gewindeelement, mit
einem eine Längsachse aufweisenden Schaft (1 ),
einem sich über mindestens einen Teil des Schafts (1 ) erstreckenden Gewinde (3) konstanter Steigung (6), gekennzeichnet durch
mindestens einem Klemmabschnitt (7) innerhalb des mit dem Gewinde (3) versehenen Teils des Schafts (1 ),
wobei in dem Klemmabschnitt (7) der Schaft (1 ) mit dem Gewinde (3) gegenüber dem restlichen Schaft (1 ) wenigstens abschnittsweise senkrecht zur Längsachse versetzt ist und
wobei der Klemmabschnitt (7) mindestens eine vollständige Gewindewindung mit der konstanten Steigung (6) aufweist.
2. Gewindeelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Klemmabschnitt (7) der Kerndurchmesser (4) und der Außendurchmesser (5) des Gewindes (3) die gleiche Größe aufweisen wie im restlichen Teil des Gewindes (3) außerhalb des Klemmabschnitts (7).
3. Gewindeelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Klemmabschnitt (7) der Flankenwinkel des Gewindes (3) die gleiche Größe aufweist wie in dem restlichen Teil des Gewindes (3).
4. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (7) einen solchen Abstand von dem vorderen Ende des Gewindeelements aufweist, dass zwischen dem vorderen Ende des Gewindeelements und dem Klemmabschnitt (7) ein Gewindeabschnitt (8) mit einem nicht versetzten Gewinde (3) vorhanden ist.
5. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Klemmabschnitts (7) klein gegenüber der Länge des Gewindeelements ist.
6. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Versatz des Klemmabschnitts (7) klein gegenüber dem Nenndurchmesser des Gewindeelements ist.
7. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Klemmabschnitte (7).
8. Gewindeelement nach Anspruch 7, bei dem die Klemmabschnitte (7) in der gleichen Winkelposition zur Längsachse aber in Richtung der Längsachse des Schafts (1 ) beabstandet voneinander angeordnet sind.
9. Gewindeelement nach Anspruch 7, bei dem die Klemmabschnitte (7) in unterschiedlichen Winkelpositionen zur Längsachse und in Richtung der Längsachse des Schafts (1 ) voneinander beabstandet angeordnet sind.
10. Gewindeelement nach einem der vorhergehenden Abschnitte, bei dem in Längsrichtung des Gewindeelement vor und hinter dem Klemmabschnitt (7) ein Gewindeabschnitt (8, 9) mit nicht versetztem Gewinde ausgebildet ist.
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