DE19732239A1

DE19732239A1 - Expansionsgewindebolzen

Info

Publication number: DE19732239A1
Application number: DE1997132239
Authority: DE
Inventors: Michael Stumpf
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-03-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Expansionsgewindebolzen zum spanlosen Ein bau in glatte Aufnahmebohrungen eines Werkstückes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Expan sionsgewindebolzens.

Ein Expansionseinsatz, bei dem eine Gewindebuchse in eine Verankerungs hülse gezogen wird ist bekannt (DE 31 46 995). Dabei ist die Gewindebuchse über eine Sollbruchstelle mit der Verankerungshülse verbunden. Der Einbau erfolgt durch Einsetzen der Verankerungshülse in eine glatte Aufnahmebohrung eines Werkstückes. In die Gewindebuchse wird ein mit Gewinde versehener Zugdorn des Einbauwerkzeuges eingeschraubt, bei dessen axialer Zugbewegung zuerst die Ge windebuchse an der Sollbruchstelle abschert und dann in die Verankerungshülse eingezogen wird, die sich dabei in radialer Richtung aufweitet, wobei an der Au ßenwand der Verankerungshülse vorgesehene Vorsprünge in die Aufnahmebohrung eingedrückt werden. Zur Verdrehsicherung ist auch die Außenseite der Gewinde buchse mit einer Rändelung versehen. Der geschilderte Expansionseinsatz läßt sich als einstückiges Bauteil herstellen und ist eine kostengünstige Lösung für Gewinde verbindungen in Leichtmetallen und thermo- und duroplastischen Kunststoffen.

Während es sich bei dem genannten Stand der Technik um die Verankerung einer Gewindebuchse in einem Werkstück handelt, zielt die Erfindung auf die Ver ankerung eines Gewindebolzens in einem Werkstück ab, wobei der Setzvorgang in der geschilderten Weise erfolgen soll, um hohe Verankerungskräfte in weicheren Werkstücken zu erzielen. Eine Fertigung als einstückiges Bauteil, bei dem also Gewindebolzen und Verankerungshülse über eine Sollbruchstelle verbunden sind, ist aus technischen Gründen nicht möglich.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Expansionsgewin deeinsatz mit Gewindebolzen zu schaffen und damit ein neues Anwendungsgebiet für solche Gewindeeinsätze zu schaffen. Der Expansionsgewindebolzen soll wirt schaftlich herstellbar sein.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patent anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ge kennzeichnet.

Erfindungsgemäß wird der Expansionsgewindebolzen zweiteilig hergestellt, besteht also aus der Verankerungshülse und dem Gewindebolzen, der an dem zylin drischen Kopfstück angeformt ist. Beide Bauteile lassen sich wirtschaftlich und ko stengünstig mit den üblichen Fertigungsschritten herstellen. Erfindungsgemäß wer den die beiden Segmente vormontiert, um wirtschaftlich verarbeitet werden zu kön nen. Zur Befestigung des Gewindebolzens in der Verankerungshülse sind mehrere Verfahren möglich. So kann die Befestigung durch Kleben, Einpressen, Clipsen, also mit Hilfe einer formschlüssigen Verbindung erfolgen, oder kann die Veranke rungshülse in einer Form an dem Gewindebolzen angespritzt werden. In diesem Fall wird die Verankerungshülse dann aus einem Kunststoff bestehen, der härter ist als das die Aufnahmebohrung aufweisende Werkstück.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Verankerungshülse und Gewindebolzen aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden können. So ergeben sich Kombinationsmöglichkeiten dahingehend, daß der Gewindebolzen mit dem angeformten Kopfstück ein hochfestbelastbares Segment ist, das in eine ko stengünstige Verankerungshülse niedrigerer Festigkeit eingezogen wird. Mit dieser Werkstoffpaarung ist Korrosion ausgeschlossen.

Der erfindungsgemäße Expansionsgewindebolzen ist sowohl beim Anzie hen wie auch beim Lösen einer Mutter hochbelastbar, der Einbau in glatte Aufnah mebohrungen ist spanlos möglich, die Zugänglichkeit ist beidseitig und die Verar beitung kann mit Pressen erfolgen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht der Verankerungshülse und des Gewindebolzens,

Fig. 2 eine Ansicht des vormontierten Expansionsgewindebolzens und

Fig. 3 den Expansionsgewindebolzen im gesetzten Zustand.

Der Expansionsgewindebolzen 10 besteht aus einer Verankerungshülse 11 und einem Gewindebolzen 12. Der Durchmesser der Verankerungshülse 11 ist so bemessen, daß sie leicht in eine glatte Aufnahmebohrung (nicht dargestellt) eines Werkstückes einsetzbar ist. Die Aufnahmebohrung im Werkstück ist als Durch gangsbohrung vorgesehen oder mit einer Schulter für die Hülse 11 versehen.

Die Verankerungshülse 11 weist eine zylindrische Innenfläche 15 und an der Außenwand eine Kreuzrändelung 16 auf.

Der Gewindebolzen 12 ist mit einem Gewinde 17 versehen, auf das eine nicht dargestellte Mutter aufschraubbar ist. Der Gewindebolzen 17 ist an einem zy lindrischen Kopfstück 18 angeformt, dessen Außenwandung mit einer geraden Rän del 19 versehen ist. Am Stirnende ist das Kopfstück 18 mit einer Anschlagschulter 20 versehen. Die in Fig. 1 dargestellten beiden Segmente 11 und 18 werden getrennt gefertigt und dann entsprechend Fig. 2 vormontiert, d. h. zusammengefügt, um die Weiterverarbeitung, d. h. den Setzvorgang im Werkstück wirtschaftlich zu gestalten. Hierzu wird die Verankerungshülse 11 an dem dem Anschlagflansch 20 gegenüber liegenden Ende des zylindrischen Kopfstücks 18 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise befestigt. Die Befestigung kann mit Klebstoff erfolgen, wie dies bei 22 in Fig. 2 angedeutet ist. Das zylindrische Kopfstück 18 kann aber auch mit einem vor stehenden Rand 23 versehen sein, der in eine Ringnut 24 der Verankerungshülse 11 greift. Diese Befestigungsart wird mit Clipsen bezeichnet. Bei einer entsprechenden Passung vom Innendurchmesser 15 der Verankerungshülse 11 und der Rändelung 19 am zylindrischen Kopfstück läßt sich die Befestigung aber auch durch einfaches Aufpressen der Verankerungshülse auf das zylindrische Kopfstück erzielen. Auch ist es möglich, die Verankerungshülse 11 als Kunststoffteil am Gewindebolzen an zuspritzen, indem das zylindrische Kopfstück 18 in eine entsprechende Form (nicht dargestellt) eingesetzt wird, die dann mit Kunststoff aufgefüllt wird.

Zum Einbau des Gewindebolzens 10 kann ein Zugdorn eines nicht darge stellten Einbauwerkzeuges von der Verankerungshülse 11 her auf den Gewindebol zen aufgeschraubt werden, worauf eine Ziehbewegung erfolgt, wobei das Stirnende 26 der Verankerungshülse auf einer Anschlagschulter des Einbauwerkzeuges abge stützt wird, so daß damit die Verankerungshülse 11 in der Aufnahmebohrung gehal ten wird. Wenn der Gewindebolzen dann unter Lösen der bei der Vormontage er folgten Befestigung in die Verankerungshülse 11 eingezogen wird, weitet sich die Verankerungshülse radial auf und preßt sich die Kreuzrändelung 16 in die Aufnah mebohrung und die gerade Rändelung 19 in die Verankerungshülse 11 ein. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Anschlagschulter 20 auf der Stirnfläche 27 der Ver ankerungshülse 11 aufsitzt. Der Einbau kann auch durch Einpressen erfolgen, wenn die Verankerungshülse bei 26 abgestützt wird.

Dieser Zustand ist in Fig. 3 dargestellt, in der die von der Verankerungs hülse 11 auf die Bohrungswandung des nicht dargestellten Werkstückes übertrage nen radialen Einpreßkräfte durch Pfeile angedeutet sind.

Claims

1. Expansionsgewindebolzen zum spanlosen Einbau in glatte Aufnahme bohrungen eines Werkstückes, bestehend aus einer in die Aufnahmebohrung ein setzbaren Verankerungshülse, deren Außenwand mit Vorsprüngen versehen ist, und aus einem zylindrischen Kopfstück, das mit Vorsprüngen zur Verdrehsicherung der Verankerungshülse versehen ist und während des Setzvorganges mittels eines Werkzeuges in die Verankerungshülse gezogen wird, wobei die Verankerungshülse verformt und in die Bohrungswand eingepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zylindrischen Kopfstück ein Gewindebolzen angeformt ist und die Veranke rungshülse an dem zylindrischen Kopfstück verankert ist.

2. Expansionsgewindebolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse an dem zylindrischen Kopfstück angeklebt ist.

3. Expansionsgewindebolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse an dem zylindrischen Kopfstück angespritzt ist.

4. Expansionsgewindebolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Kopfstück in der Verankerungshülse eingepreßt ist.

5. Expansionsgewindebolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung der Verankerungshülse an dem zylindrischen Kopfstück durch Clipsen erfolgt.

6. Expansionsgewindebolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand der Verankerungshülse mit einer Kreuzrändel versehen ist.

7. Expansionsgewindebolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des zylindrischen Kopfstücks mit einer gera den Rändelung versehen ist.

8. Verfahren zum Herstellen eines Expansionsgewindebolzens zum spanlo sen Einbau in glatte Aufnahmebohrungen eines Werkstückes, bestehend aus einer in die Aufnahmebohrung einsetzbaren Verankerungshülse, deren Außenwand mit Vor sprüngen versehen ist, und aus einem zylindrischen Kopfstück, das mit Vorsprüngen zur Verdrehsicherung mit der Verankerungshülse versehen ist und während des Setzvorgangs mittels eines Werkzeuges in die Verankerungshülse gezogen wird, wobei die Verankerungshülse verformt und in die Bohrungswand eingepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse und der zylindrische Abschnitt einschließlich eines angeformten Gewindebolzens als getrennte Bauteile hergestellt werden, die zur Vormontage aneinander verankert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Veranke rung mit Hilfe der aus den Ansprüchen 2 bis 5 hervorgehenden Merkmalen vorge nommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Veranke rungshülse und Gewindebolzen aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt wer den.