DE808510C - Einsatzkoerper zum Einschrauben in Bauteile und zur Aufnahme einer Maschinenschraube - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mittel zum gesicherten Anbringen von Schrauben in Gefüge von bearbeitbarem Baustoff, z. B. Kunststoffe, Holz, Aluminiumguß, Magnesiumguß, der nicht hinreichende Scherfestigkeit besitzt, um eine Maschinenschraube oder eine selbstschneidende Schraube unmittelbar in den Stoff einschrauben zu können.

So ist Gegenstand der Erfindung ein einfacher und billiger Einsatzkörper mit folgenden Eigentümlichkeiten: Er entbindet von der Notwendigkeit, in die Bohrung des Bauteils vor Verwendung des Einsatzes ein Gewinde einschneiden zu müssen; er kann in die Materialschicht des Bauteils ohne vorragende Teile vollständig eingebettet werden; er übt auf das Gefüge des Bauteils bei seiner Verwendung keine übermäßige Spannung aus; er gewährt jedoch einen bleibenden, sicheren Zusammenbau, obwohl ein Sperring, eine Mutter oder sonstige Hilfsmittel zur Sicherung nicht gebraucht werden; die Sicherheit des Zusammenhalts wird weiter erhöht, wenn die Schraube in den Einsatzkörper eingeschraubt ist; diese Schraube wird dabei bleibend gesichert, sie wird aber entfernbar in ihrer Lage in dem Einsatzkörper gesperrt, ohne dazu Sperrscheiben oder andere besondere Schraubensicberungsmittet zu benötigen.

In den Abbildungen sind verschiedene Ausfüh-

rungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι ein Hilfsmittel zum Einführen des Einsatzkörpers in das Bauteil in Seitenansicht, Fig. ra den Einsatzkörper vor seiner Einführung in das Bauteil im Längsschnitt,

Fig. 2 den Einsatzkörper in seiner Lage in dem Bauteil im Längsschnitt,

Fig. 3 , den Einsatzkörper mit Schraube in zusammengebautem Zustand im Schnitt,

Fig. 4 eine abgeänderte Form des Einsatzkörpers in Seitenansicht.

Nach den Abbildungen besteht der Einsatzkörper aus einer Schraube mit Außengewinde ii und einer axialen Durchbohrung mit Gewinde 12, welches zur Aufnahme der Schraube 13 dient. Das Außengewinde 11 kann eine größere Steigung haben als das Innengewinde 12, was in manchen Fällen vorzuziehen ist. Das Verhältnis der beiden Gewinde-Steigungen zueinander kann aber auch umgekehrt sein, oder es können beide Gewinde gleiche Steigung hal>en.

Es ist zweckmäßig, die Spitzen des Gewindes über eine gewisse Länge am Eingangsende nach einer konischen Linie a-a (Fig. 2) abzuschneiden. Das Ende des Einsatzkörpers kann in einen kurzen zylindrischen Ansatz 14 (Fig. ia) auslaufen. Es ist wünschenswert, den Einsatz mit einem Kopf 15 zu versehen, der in eine Ausdrehung 16 über der Bohrung 17 des Bauteils S paßt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der hohle Einsatz von seinem Ende ab in einer gewissen Länge geschlitzt, so daß an den Spurflanken der verschiedenen Schlitze 18 scharf schneidende Ränder entstehen. Diese Schneidränder haben nach dem Innern des Einsatzes zu die Form von verstümmelten Dreiecken oder Trapezen 20, während die ! Schneidränder an den geschlossenen Enden der j Schlitze 18 die Form vollständiger Dreiecke haben. \ Der Einsatzkörper besteht so aus einem Rohr- | stück aus Metall mit Außen- und Innengewinde und I mit Unterbrechungen, vorzugsweise Schlitzen, die j von dem einen Ende des Rohrs in Längsrichtung ■ ausgehen und deren Seiten als Schneidränder be- \ stimmt sind. Der Durchmesser der Durchbohrung ; des Rohrs ist in dessen ganzer Länge groß genug, daß die Maschinenschraube 13 hineinpaßt, ohne : einen Druck auf den Einsatz auszuüben, wenn sie I in ihn eingesetzt wird, solange der Einsatz getrennt j von dem Bauteil ist. Das Gewinde in der Bohrung : ist dem der Maschinenschraube angepaßt und erstreckt sich wenigstens über den größeren Teil der ■ Länge des Einsatzes. Der Kamm des Außengewindes \ des Einsatzes, der sich ebenso über den größeren Teil j

der Einsatzlänge erstreckt, hat gleichmäßigen ! Durchmesser auf dem Teil der Einsatzlänge, der j hinter dem unterbrochenen oder geschlitzten Teil j liegt, und der Kamm des Außengewindes auf dem j unterbrochenen Teil liegt auf einer zum Außenende hin konisch verlaufenden Fläche.

Der Einsatzkörper wird in die glatte zylindrische Bohrung 17 eingesetzt, die in das Bauteil Λ" aus plastischer Masse, Holz oder Metall mit niedriger Scherfestigkeit eingearbeitet oder vorher eingegossen ist. Zu diesem Zweck kann ein geeignetes Werkzeug T, das weiter unten beschrieben wird, benutzt werden.

Der Führungsansatz 14 wird den Einsatz in der Bohrung 17 zentrieren. Die schneidenden Ränder 20, 19 verursachen, daß der Einsatzkörper seinen Weg in die Bohrung des Bauteils S einschneidet. Bei diesem Schneidvorgang wird das Gewinde fortschreitend eingeschnitten, indem die scharfen Ränder 20 mit dem abgeflachten Umriß am Eintrittsende des Einsatzes schrittweise eingeführt werden, während die unverstümmelten oberen Gewindegänge des Einsatzkörpers die äußere Fläche des Gewindes glätten und polieren, welches der Einsatzkörper so automatisch in die ursprünglich glatte Bohrung des Bauteils einschneidet. Wenn der Einsatz in seine endgültige Lage hineingetrieben ist, _t liegt sein Kopf 15 auf dem Boden der Ausdrehung 16 an der Außenfläche des Bauteils. Bei diesem Schneidvorgang bleiben die Späne aus dem plastischen Werkstoff, dem Holz oder Metall des Bauteils auf die Schlitze 18 und den Raum 21 am Boden der Bohrung 17 beschränkt.

Die Zungen 22 zwischen den Schlitzen 18 sind dabei nach innen gedruckt worden, wie in Fig. 2 übertrieben dargestellt, durch den Gegendruck des Bauteils auf das abgeflachte Gewinde jenseits der inneren Enden der Schlitze 18; dadurch werden die ursprünglich parallelen Wände der Schlitze 18 (Fig. ia) gezwungen, gegen das Ende zu zu konvergieren (Fig. 2).

Nach den Abbildungen werden sechs Schlitze 18 in gleichem Abstand auf jedem Einsatzkörper angebracht, aber es ist auch eine geringere oder größere Zahl ausführbar. Die Schlitze können größere oder kleinere Längen haben, je nach der Haltbarkeit oder dem Grad des Innenschlusses der Zungen 22, wie es jeweils gewünscht wird. Die Materialstärke am Innenende des Einsatzkörpers, d. h. das Verhältnis der Durchmesser des Außen- und Innengewindes, bestimmt auch die Haltbarkeit oder den Grad des Innenschlusses der Zungen 22.

Es gibt verschiedene Werkzeuge, die zum Einführen des Einsatzes in das Bauteil 5 verwendet werden können. Ein solches Werkzeug ist in Fig. 1 gezeigt. Es besteht aus einer Handhabe 25 mit einem Gewindebolzen 26, welcher ein dem Innengewinde 12 des Einsatzkörpers entsprechendes Gewinde hat. Zweckmäßig hat die Handhabe des Werkzeugs eine untere Fläche 27, deren Durchmesser nicht größer als der der Bohrung der Ausdrehung 16 ist. Demgemäß kann das Werkzeug in den Einsatz eingeschraubt werden, bis seine Fläche 27 den Kopf 15 berührt. Der Einsatzkörper wird dann durch den Ansatz 14 in die Bohrung 17 des Bauteils geführt, bis der Kopf. 15 auf den Boden der Ausdrehung 16 gelangt. In dieser Zeit hat das Gewinde des Einsatzkörpers so fest in die Wand des Bauteils eingefaßt, daß das Werkzeug leicht aus dem Einsatzkörper herausgeschraubt werden kann, ohne den letzteren von dem Bauteil zu lösen und ohne Beschädigung irgendwelcher Teile.

Das Werkzeug wird verzugsweise mit einem Eingangs- oder Führungszapfen 28 ohne Gewinde mit nur 0,0508 bis 0,0762 mm Spielraum gegenüber den Spitzen des Gewindes 12 versehen, welcher entsprechend den Betrag der Einwärtsbiegung der Zungen 22 begrenzt, die diesen zwischen den Schlitzen 18 gestattet ist. Dieses Merkmal ist wünschenswert, um eine zu feste Verbindung der in den Einsatz einzusetzenden Schraube zu vermeiden.

Bei dem Einsetzen einer handelsüblichen Maschinenschraube 13 in den Einsatzkörper, z. B. um eine Platte 29 auf dem Bauteil S zu befestigen (Fig. 3), wird das innere Ende der Schraube 13 die nach innen abgebogenen Zungen 22 nach außen abbiegen, also in die Lage, die die Zungen vor dem Einschrauben des Einsatzes in das Bauteil 5" nehmen. Dadurch wird erreicht, daß nicht allein die Schraube in dem Einsatzkörper fest verankert wird, sondern die Auswärtsbiegung der Zungenenden 22 in das Bauteil S hat auch eine wirksamere Sicherung des Einsatzes selbst in seiner Lage zur Folge. Es wird hervorgehoben, daß dadurch der Einsatzkörper in dem Bauteil S gesichert gehalten wird und die Schraube gesichert in dem Einsatzkörper, ohne daß irgendwelche Sperrscheiben, Sperrmuttern, Sperringe oder andere Hilfsmittel zur Sicherung benötigt werden. Die Schraube 13 kann leicht aus dem Einsatzkörper herausgenommen werden, ohne den letzteren zu lösen oder zu beschädigen, er bleibt vielmehr ständig in seiner Lage. Wenn es aber gewünscht wird, kann auch der Einsatzkörper entfernt werden, besonders wenn sein. Kopf mit geeignetem Schraubenzieherschlitz versehen ist. Er hinterläßt dann ein flaches Gewinde in dem Bauteil S, in welches ein gleichartiger Ersatzeinsatzkörper, zweckmäßig mit einem etwas größeren Durchmesser, gesichert eingepaßt werden kann.

Die selbstschneidende Anordnung des beschriebenen Einsatzkörpers, die im allgemeinen vorzuziehen ist, ist nur ein Beispiel von verschiedenen Arten von selbstschneidenden Schrauben, die als hohle, mit Gewinde versehene Einsatzkörper für plastische Kunststoffe, Holz oder Metall mit niedriger Zugfestigkeit der vorliegenden Erfindung entsprechend verwendet werden können.

Ein Beispiel einer anderen Möglichkeit eines selbstschneidenden Einsatzkörpers ist in Fig. 4 dargestellt; diese Bauart ist dem allgemeinen Aussehen nach der nach Fig. 1 a ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Gewinde in diesem Fall vorzugsweise gewalzt sind und daß eine Anzahl von selbstschneidenden Nuten 31 vorgesehen sind, die sich quer über die Gewindegänge mitt größerer Ganghöhe auf dem Innenteil des Einsatzkörpers erstrecken. Der Gewindewalzvorgang kann in dem Fachmann bekannter Weise durchgeführt werden.

Da das Innenende des Einsatzkörpers nach Fig. 4, im Gegensatz zu dem nach Fig. ia, durchlaufend und nicht geschlitzt oder unter Bildung von Zungen unterbrochen ist, aber durch die Längsnuten geschwächt ist, ist die Einbiegung nach innen und die Ausbiegung nach außen unter dem Zwang der Schraube 13 nicht zu vergleichen mit dem Vorgang in dem Beispiel nach Fig. ia, aber diese Bauart ist doch gleichwertig für viele Zwecke, insbesondere allgemein bei Bauteilen, die im Gebrauch nicht intensiven oder anhaltenden Schwingungen ausgesetzt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPROCtIE:

   1. Einsatzkörper zum Einschrauben in eine gewindlose Bohrung in einem Bauteil aus Stoffen, wie Kunstmasse, Holz, Metall u.a., und zur Aufnahme einer Maschinenschraube, gekennzeichnet durch ein außen und innen mit Gewinde versehenes Rohrstück aus Metall, an dessen einem Ende in der Längsrichtung Unterbrechungen vorgesehen sind, deren Ränder als Schneidkanten ausgebildet sind.

   2. Einsatzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Innengewinde des Einsatzes wenigstens über den größeren Teil der Einsatzlänge erstreckt.

   3. Einsatzkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Innengewinde von dem ununterbrochenen Teil in den unterbrochenen Teil erstreckt.

   4. Einsatzkörper nach Anspiuch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem unterbrochenen Teil die Gewindegänge des Außengewindes derart abgeflacht sind, daß sie zum Ende des Einsatzes hin eine konisch verlaufende' Mantelfläche bilden.

   5. Einsatzkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen die Form von Schlitzen haben, so daß einzelne Zungen gebildet werden.

   6. Einsatzkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungen in Form von Nuten, die die Gewindegänge durchqueren, auf der Außenfläche des Einsatzes gebildet werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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