DE1035980B - Vorrichtung zur Verbindung von Maschinenelementen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen für die Verankerung von Befestigungselementen in einem Körper aus verhältnismäßig weichem Werkstoff, etwa einem weichen Metall, und betrifft insbesondere Einsatzstücke für die Anbringung in einem derartigen Körper und Sperrglieder für die Sicherung der Einsatzstücke in dem Körper.

Aluminium und Magnesium und deren Legierungen werden in ausgedehntem Maße zu Verwendungsdungszwecken herangezogen, bei denen geringes Gewicht erwünscht ist. Diese Werkstoffe sind jedoch verhältnismäßig weich, und wenn ein Verbindungselement, etwa ein Bolzen, in einen aus diesen Werkstoffen bestehenden Körper eingeschraubt wird, besteht die Gefahr, daß das Muttergewinde des Körpers beschädigt wird Dies ist besonders dann der Fall, wenn das zu befestigende Element häufig ein- und ausgebaut werden muß, wie beispielsweise bei Zündkerzen von Flugzeugmotoren. Bisher sind Hartmetalleinsätze, die nach Bedarf mit Innengewinde oder vor- ao stehenden Bolzen versehen sind, für den bleibenden Einbau in Körper aus weichen Werkstoffen verwendet worden, so daß mit dem Einsatz bzw. Bolzen wiederholt eine Verbindung hergestellt und gelöst werden kann, ohne das Gewinde in dem Körper aus weichem Metall zu zerstören.

Vorrichtungen ähnlicher Art sind bereits bekannt. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß deren Sperrglieder sowie Vater- und Mutterteile mit ineinanderpassenden Verzahnungen versehen sind, die hohe Her-Stellungskosten erfordern. Bei anderen Vorrichtungen bekannter Art entstehen erhebliche Spannungen beim Einbringen des Einsatzstückes oder Vaterteiles und des Sperrgliedes in den Grundkörper bzw. den Mutterteil, so daß das Einsatzstück nur in größerer Entfernung vom Rand des Grundkörpers angeordnet werden kann oder daß der letztere mit Verdickungen versehen werden muß, welche sowohl eine Erhöhung des Gewichtes als auch der Fertigungskosten verursachen.

Ähnliche Vorrichtungen anderer Art weisen ein Einsatzstück auf, das mit dem Sperrglied aus einem Stück gefertigt ist, wobei das Sperrglied aus einem in Zähne aufgeteilten Flansch besteht, dessen Zähne nach dem Einschrauben des Einsatzstückes in den Grundkörper in dessen Werkstoff eingeschlagen werden, wobei der Flansch deformiert wird. Auch dieses bekannte Ausführungsbeispiel ist mit dem wesentlichen Nachteil behaftet, daß die Herstellung der Zähne des Sperrgliedes erhebliche Kosten verursacht und daß beim Befestigen im Grundkörper sehr erhebliche Kerbspannungen erzeugt werden.

Verbindungselemente, die sich beim Einschlagen in die zu verbindenden Teile teilweise deformieren, um ihre Haftfähigkeit in diesen Teilen zu erhöhen, sind Vorrichtung zur Verbindung
von Maschinenelementen

Anmelder:

Phillips Screw Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,
Pullach, bei München, Wiener Str. 1-2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. August 1953

Louis Albert Cummaro, New York, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

an sich bekannt; es handelt sich hierbei jedoch um reine Schlagverbindungen, die also im wesentlichen durch Reibungsschluß in den zu verbindenden Teilen festgehalten werden, während es Gegenstand der Erfindung ist, Verbindungselemente zu schaffen, die einwandfrei formschlüssig im Grundkörper haften und somit insbesondere auf Zug stark belastet werden können.

Es sind ferner Vorrichtungen für die Verbindung und Sicherung von ineinanderpassenden Vater- und Mutterteilen bekannt, bei denen einzelne Sperrstifte unabhängig voneinander in die Gewindegänge eingefügt werden, welche Vater- und Mutterteil miteinander verbinden. Diese Vorrichtungen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß sie sich unter der Einwirkung von Erschütterungen leicht lösen können und für die Massenmontage nicht geeignet sind, weil sie nicht untereinander verbunden sind.

Weiterhin sind Vorrichtungen für die Verankerung eines Befestigungselements in einem Grundkörper bekannt, bei denen ein Einsatzstück in ein Gewindeloch des Grundkörpers eingeschraubt wird. Das Einsatzstück ist an seinem inneren Ende mit einem Schlitz und mit Gewindeschneidgängen versehen. Beim Einschrauben in den Grundkörper werden auf diese Weise die Gewindegänge erst in den Grundkörper eingeschnitten. Diese Vorrichtung weist jedoch den wesentlichen Nachteil auf. daß die Befestigung des Einsatzstückes im Grundkörper lediglich in der Einschraubrichtung formschlüssig erfolgt, während sie in der Ausschraubrichtung nur eine kraftschlüssige Ver-

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bindung bewirkt. Die Vorrichtung ist daher für viele Verwendungszwecke, z. B. bei der Verwendung zur Befestigung von Zündkerzen in Leichtmetallzylinderköpfen, ungeeignet, da infolge des häufigen Temperaturwechsels bald eine Lockerung des Einsatzstückes erfolgt. Diese Vorrichtung ist auch dann unzweckmäßig, wenn der mit dem Grundkörper zu verbindende Teil sehr oft ein- und ausgeschraubt werden muß und beim Einschrauben stark angezogen wird. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der Zustand der Verbindung jeder Kontrolle von außen entzogen ist.

Diese Nachteile können dadurch vermieden werden, daß eine Vorrichtung zur Verbindung von Maschinenelementen geschaffen wird, die aus einem Vorzugsweise mit Außengewinde versehenen Einsatzstück und einem über den nicht gewindetragenden Teil dieses Einsatzstückes aufschiebbarem Sperrglied bestehen, dessen Vorsprünge einerseits in entsprechende Ausnehmungen des Einsatzstückes eingreifen und ao andererseits in einen gewindelosen Teil der das Einsatzstück aufnehmenden Bohrung in einen Grundkörper eindringen, wobei erfindungsgemäß das Sperrglied mit Spiel in den gewindelosen Teil der Bohrung im Grundkörper eingesetzt und mit Vorsprüngen in Form von sich von seinem Ringteil aus in axialer Richtung erstreckenden Nasen oder Nuten des Einsatzstückes zusammenwirken, während die Enden der Nasen nach erfolgtem Einschrauben des Einsatzstückes in den Grundkörper beim Einbau des Sperrgliedes in an sich bekannter Weise in den Werkstoff des Grundkörpers eindringen.

Gemäß der Erfindung kann ein mit Außengewinde versehenes Einsatzstück in eine mit dem entsprechenden Gegengewinde versehene Bohrung in den Grundkörper eingeschraubt werden, in dem eine Verankerung erfolgen soll. Am Umfang des Einsatzstückes sind mehrere in der Achsrichtung verlaufende parallele Nuten vorgesehen, die sich vom äußeren Ende desselben nach innen erstrecken. Für die Sicherung des Einsatzstückes ist ein Sperrglied vorgesehen, das einen Ringteil aufweist, der mehrere Nasen besitzt, die beim Einsetzen in die vorgesehenen Nuten eindringen und eine Nut in das Gewinde des Grundkörpers einschneiden, wodurch das Einsatzstück gegen Drehung gesichert wird.

Die Erfindung bezweckt daher in erster Linie die Schaffung eines neuen und verbesserten Einsatzstückes und eines dafür geeigneten Sperrgliedes, die eine dauerhafte Verankerung in einem verhältnismäßig weichen Körper ermöglichen.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung von Einsatzstücken und Sperrgliedern der angegebenen Art, die verhältnismäßig einfach und mit verhältnismäßig niedrigen Kosten herzustellen sind. Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung von Einsatzstücken und Sperrgliedern, die schnell und leicht in einem Grundkörper angebracht und leicht aus demselben entfernt werden können, ohne daß hierfür Spezialwerkzeuge erforderlich sind.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung, daß beim Befestigen des Einsatzstückes und des Sperrgliedes im Werkstoff eines Grundkörpers keine örtlichen Spannungen erzeugt werden, wird dadurch erreicht, daß der Ringteil des Sperrgliedes vorzugsweise so bemessen ist, daß er im gewindefreien Teil 12 des Grundkörpers ein radiales Spiel besitzt, so daß beim Eintreiben des Ringes nur die obenerwähnten Teile des Grundkörpergewindes abgetrennt bzw. abgeschert werden, wodurch nur sehr geringe örtliche Spannungen entstehen,, die völlig unbedeutend sind. Es ist deshalb möglich, das Einsatzstück nach der Erfindung näher an den Kanten eines Grundkörpers anzubringen, als dies mit bekannten Einsatzstücken möglich war.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind, und zwar zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht eines rohrförmigen Einsatzstückes mit dem dazugehörigen Sperrglied und einen Abschnitt des Grundkörpers mit der Aufnahmebohrung für die beiden Teile,

Fig. 2 dieselben Teile wie Fig. 1 im Achsschnitt, wobei jedoch das Einsatzstück in den Grundkörper eingeschraubt und das Sperrbild so aufgesetzt ist, daß es in den gewindefreien Teil der Aufnahmebohrung im Grundkörper eingetrieben werden kann,

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Achsschnitt, wobei jedoch das Sperrglied sich in seiner endgültigen Lage befindet,

Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 in Seitenansicht ein anderes mit einem Bolzen verbundenes Einsatzstück,

Fig. 6 das Einsatzstück nach Fig. 5 um 90° versetzt in den Grundkörper eingesetzt und durch das Sperrglied gesichert, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 eine schaubildliche Ansicht einer anderen Ausführungsform eines rohrförmigen Einsatzes,

Fig. 9 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Achsschnitt das Einsatzstück nach Fig. 8, das in den Grundkörper eingeschraubt ist, während das Sperrglied so aufgesetzt ist, daß es zur Sicherung des Einsatzstückes eingetrieben werden kann,

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung, in der jedoch das Sperrglied seine endgültige Lage einnimmt,

Fig. 11 in schaubildlicher Ansicht eine weitere Ausführungsform eines Einsatzstückes mit dem zugehörigen Sperrglied,

Fig. 12 den Teil eines Achsschnittes der in einen Grundkörper eingesetzten Teile nach Fig. 11,

Fig. 13 den Teil einer Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Einsatzstückes und

Fig. 14 einen Achsschnitt des mit dem zugehörigen Sperrglied in einen Grundkörper eingesetzten Einsatzstückes nach Fig. 13.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 1 bis 3 soll in einem Grundkörper 10 aus weichem Werkstoff, wie Aluminium, Magnesium oder einer Legierung aus diesen Metallen, ein Einsatzstück aus einem härteren Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff angebracht werden. Für die Aufnahme des Einsatzstückes gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist in dem Grundkörper 10 eine Bohrung vorgesehen, die einen Gewindeteil 11 sowie einen gewindefreien Teil 12 aufweist, welch letzterer sich von der Oberfläche des Körpers 10 bis zu einer bestimmten Tiefe erstreckt, wie weiter unten noch beschrieben wird, und mit einem ringförmigen Absatz 13 in den Gewindeteil 11 übergeht. Der Durchmesser des gewindefreien Teiles der Bohrung entspricht dem größeren Durchmesser (Gewindedurchmesser) des Gewindeteiles 11.

Das Einsatzstück 16 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und an seinem unteren Abschnitt 18 mit

Außengewinde versehen, so daß es in die Gewindebohrung 11 eingeschraubt werden kann, während es am äußeren Ende einen gewindefreien Teil 22 aufweist, dessen Durchmesser vorzugsweise gleich dem kleineren Durchmesser (Kerndurchmesser) des Gewindeteiles 18 ist und dessen Länge etwa vier Ganghöhen beträgt. Etwa in der Mitte des Teiles 22 ist ein Flansch 117 angeordnet, der sowohl die Form eines Gewindeganges als auch einen, wie in Fig. 8 gezeigt und mit 74 bezeichnet, rechteckigen Querschnitt aufweisen kann. Vom Kopfende des Einsatzstückes geht ein quer gerichteter Einschnitt 24 aus, der beim Einbau des Einsatzstückes ein Werkzeug aufnehmen kann und so tief ist, daß er vom äußeren Rand des Einsatzstückes bis zur Unterkante des Flansches 117 verläuft. Der Flansch 117 weist daher zwei diametral gegenüberliegende, in der Achsrichtung verlaufende Nuten 26 auf, deren Zweck nachstehend noch näher beschrieben wird.

Für den Einbau eines Einsatzstückes wird vorzugsweise die Tiefe des gewindefreien Teiles 12 der Bohrung zu etwa zwei Ganghöhen des Außengewindes des Einsatzstückes gewählt. Das Einsatzstück 16 ist so in den Grundkörper 10 eingesetzt, daß sein oberes Ende gerade bündig mit der Außenseite des Grundkörpers ist oder sehr wenig darunter liegt, so, daß der gewindefreie Teil über dem Flansch 117 und etwa ein halber Gewindegang des Einsatzstückes in den gewindefreien Teil 12 der Bohrung zu liegen kommt (Fig. 2).

Zur Sicherung des Einsatzstückes 16 gegen Drehung im Körper 10 dient ein Sperrglied 26, welches einen Ringteil 28 aufweist, der in dem gewindefreien Bohrungsteil 12 Aufnahme findet und in seinem Innern den über dem Flansch 117 befindlichen gewindefreien Teil 20 des Einsatzstückes aufnimmt. An der inneren Stirnfläche dieses Ringteiles sind zwei gegenüberliegende Nasen 30 und 31 angeordnet, die im wesentlichen parallel zur Achse des Ringteiles gerichtet sind. Die Länge der Nasen ist vorzugsweise etwas kleiner als die doppelte Ganghöhe des Außengewindes des Einsatzstückes, und ihre Breite ist ebenfalls vorzugsweise etwas kleiner als die Breite des quer verlaufenden Einschnittes 24 (Fig. 4), während die Dicke der Nasen etwa gleich der radialen Dicke des Ringteiles 28 ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Enden der Nasen etwa rechtwinklig zu ihrer Längsachse abgeflacht.

Zur Anbringung des Sperrgliedes 26 an ein in einen Grundkörper eingesetztes Einsatzstück 16 wird das Sperrglied gleichachsig auf das Einsatzstück aufgeschoben, so· daß die Nasen 30 und 31 des Sperrgliedes in die Nuten 25 des Flansches 117 eingreifen, wie Fig. 2 zeigt. Das Sperrglied 26 wird dann in bezug auf das Einsatzstück 16 und den Grundkörper 10 durch eine geeignete Vorrichtung eingetrieben, bis die Oberseite desselben bündig mit der Oberfläche des Grundkörpers 10 ist. Wie ohne weiteres verständlich, wird die Abwärtsbewegung der Nasen 30 und 31 durch die Gewindegänge im Grundkörper unmittelbar unter dem gewindefreien Bohrungsteil 12 zunächst· behindert, so· daß beim weiteren Eintreiben durch die Nasen eine Nut in das Gewinde des Grundkörpers eingeschnitten wird. Wie Fig. 2 und 3 zeigen, wird der oberste Gewindeteil 32 der Grundkörperbohrung unmittelbar unter der Nase 30 bei der Abwärtsbewegung der letzteren vollständig abgeschert, wobei etwas von dem abgescherten Werkstoff seitwärts in den freien Raum gelangt, der zwischen dem Ende der Nasen 30., 31 und dem Anfang des Gewindes des Einsatzstückes 16 liegt. Somit greift, wie Fig. 4 zeigt, jede Nase 31 des Sperrgliedes 26 in die entsprechende Nut 25 des Flansches 117 und in die Nut, welche die Nase in das Gewinde der Grundkörperbohrung 10 eingeschnitten hat, so daß das Einsatzstück wirksam gegen Drehung gesichert ist. Das Sperrglied 26 wird dadurch axial fest in seiner Lage gehalten, da die Nasen desselben mit dem Werkstoff des Grundkörpers in reibendem Eingriff stehen, und kann sich somit ίο selbst nach lang anhaltender Erschütterung nicht lösen, während die Nasen 30 und 31 das Einsatzstück wirksam gegen Drehung hindern.

Das Einsatzstück 16 hat in der dargestellten Ausführungsform eine mit Gewinde versehene Bohrung 37, d'ie einen Gewindebolzen od. dgl., der in dem Grundkörper verankert werden soll, aufzunehmen vermag.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der das Einsatzstück 40 ao nicht rohrförmig, sondern massiv und mit einem Bolzen oder Schaft 42 versehen ist, der eine Verlängerung des mit Außengewinde versehenen Abschnitts 43 darstellt und der in bekannter Weise der Herstellung einer beliebigen Verbindung dienen kann. Der Durchmesser des Schaftes 42 ist vorzugsweise etwa gleich dem Kerndurchmesser des Gewindes des Einsatzstückes. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzstück, das auch als Einsatzbolzen bezeichnet werden kann, mit zwei in der Längsrichtung verlaufenden, diametral gegenüberliegenden Nuten 44 in dem Gewindeteil 43 versehen, die zu dem Absatz 45 hin,, der durch das Gewinde und den Bolzenschaft 42 gebildet wird¹, offen sind. Der Einsatzbolzen 40 kann in ein Gewindeloch 46 (Fig. 6) des Grundkörpers 47 eingesetzt werden und in seiner Lage durch ein Sperrglied 50 (Fig. 6) gehalten werden, das im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Sperrglied entspricht und einen Ringteil 52 sowie zwei Nasen 53 und 54 aufweist. Die Gewindebohrung 46 ist mit einem von der Oberfläche ausgehenden gewindefreien Teil 48 versehen, dessen Tiefe etwa gleich der Höhe des Ringteiles 52 zuzüglich einer halben Ganghöhe des Gewindes des Einsatzstückes ist. Beim Einsetzen des Einsatzbolzens 40 in einen Grundkörper 47 wird derselbe in das Gewindeloch 46 eingeschraubt, bis der Absatz 45 des Einsatzbolzens unter der Oberfläche des Grundkörpers in einem Abstand; liegt,, der etwa gleich der Höhe des Ringteiles 52 des Sperrgliedes 50 ist. Das Sperrglied 50 wird dann über das freie Ende des Schaftes 42 geschoben, derart, daß die Nasen 53 und 54 in den Teil der Nuten 44 eingreifen, der in den gewindefreien Bohrungsteil 48 hineinragt. Dann wird das Sperrglied 50 mit einer geeigneten Vorrichtung in den Raum zwischen Einsatz und Grundkörper eingetrieben,, bis der Ringteil 52 mit der Oberfläche des Grundkörpers bündig ist, wobei die Nasen eine Nut in das Gewinde der Grundkörperbohrung etwa in derselben Weise einschneidem, wie oben beschrieben. Die Länge der Nasen ist vorzugsweise etwa gleich der doppelten Ganghöhe, wogegen die Nuten 44 des Einsatzstückes wesentlich langer sind, so daß ein Spielraum 56 unter den Nasen für die verdrängten Späne 57 des Gewindes gebildet wird, wie in Fig. 6 und 7 angegeben ist.

Fig. 8 veranschaulicht eine andere Ausführungsform eines rohrförmigen Einsatzstückes 69, an dem ein Flansch ausgebildet ist, um die Anbringung des Einsatzstückes in der richtigen Lage in der Bohrung des Grundkörpers zu erleichtern. Dieses Einsatzstück

weist an seinem Umfang einen Gewindeteil 70 und gewindefreie Teile 72 und 76 auf. Etwa in der Mitte zwischen beiden Teilen ist ein nach außen vorstehender Flansch 74 vorgesehen, dessen Durchmesser vorzugsweise etwa gleich dem Spitzendurchmesser des Gewindeteiles 70 ist.

In dem Kopfteil 72 und dem Flansch 74 des Einsatzstückes ist ein quer gerichteter Einschnitt 75 ausgebildet, in den das zum Einbringen des Einsatzstückes bestimmte Werkzeug eingreifen kann; der Einschnitt 75 verläuft in Achsrichtung bis zur Unterkante des Flansches, so daß im Flansch Führungen 73 für das Sperrglied des Einsatzstückes gebildet werden.

Das Einsatzstück 69 kann in einer Gewindebohrung 77 eines Grundkörpers 78 angebracht werden, das mit einem gewindefreien Teil 79 versehen ist, dessen Tiefe etwa gleich der Höhe des Teiles 72 und der Höhe des Flansches 74 ist, wie Fig. 9 zeigt. Während das Einsatzstück 69 gegen Drehen durch ein Sperrglied gesichert werden kann, das im wesentlichen dem Sperrglied der zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung entspricht, ist das Einsatzstück in Fig. 9 und 10 in Verbindung mit einem etwas abgeänderten Sperrglied 80 dargestellt, das einen Ringteil 81 sowie Nasen 82 und 83 aufweist und sich von den Sperrgliedern der zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch unterscheidet, daß das untere Ende 84 jeder Nase derart abgeschrägt ist, daß die Nasen an ihrem äußeren Rand eine verhältnismäßig scharfe Schneide aufweisen. Die Nasen 82 und 83 unterscheiden sich noch insofern von jenen der zuvor beschriebenen Sperrglieder, als sie im Verhältnis langer sind als diese. Es ist jedoch zu beachten, daß das Einsatzstück 69 auch mit einem Sperrglied verwendet werden kann, das im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Sperrglied 26 entspricht, während andererseits die in Verbindung mit Fig. 1 bis 7 beschriebenen sowie die nachstehend noch beschriebenen Einsatzstücke mit Sperrgliedern verwendet werden können, die im wesentlichen dem Sperrglied 80 entsprechen.

Das Einbringen des Einsatzstückes 69 und des Sperrgliedes 80 geht wie folgt vor sich: Das Einsatzstück wird in die öffnung 77 des Grundkörpers eingeschraubt, bis der Flansch 74 an dem Absatz des gewindefreien Teiles 79 anliegt. Dann wird das Sperrglied 80 gleichachsig auf dem Einsatzstück angebracht, so daß die unteren Enden der Nasen 82 und 83 in die Nuten 73 im Flansch 74 eingreifen, wie in Fig. 9 dargestellt ist, worauf das Sperrglied mittels einer geeigneten Vorrichtung in den Grundkörper eingetrieben wird, bis der Ringteil 81 desselben mit der Oberfläche des Grundkörpers bündig ist, wie in Fig. 10 dargestellt ist. Bei der Abwärtsbewegung wird durch die Nasen 82 und 83 eine Nut in das Gewinde der Bohrung 77 des Grundkörpers eingeschnitten, wobei die zugespitzten Enden der Nasen das Einschneiden in das Gewinde erleichtern. Die Abschrägung der Nasen 82* und 83 hat dabei zusätzlich die Aufgabe, daß sich der mit 85 bezeichnete Werkstoff der abgetrennten Gewindeteile hinter den Nasen ansammelt, so daß die Reaktion dieses Materials auf die Nasen bestrebt ist, dieselben nach außen zu treiben, wie in Fig. 10 gezeigt. Die Nasen 82 und 83 haben vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, eine solche Länge, daß sie sich etwas unter den gewindefreien Teil 76 des Einsatzstückes 69 erstrecken, wenn das Sperrglied sich in seiner endgültigen Lage befindet, wobei der Widerstand des harten Metalls des Einsatzstückes eine Auswärtsbewegung der Nasen in den Grundkörper hinein bzw. den Gewindekern desselben hinein gewährleistet. Durch das Eindringen der Nasen in den Hauptteil des Grundkörpers wird offensichtlich der Widerstand des Einsatzstückes und des Sperrgliedes gegen Drehung erhöht.

Das Einsatzstück 69 kann auch als massiver Teil mit einem vorspringenden Bolzen oder Schaft ausgebildet sein, wobei in diesem Fall das Einsatzstück statt mit einem quer verlaufenden Einschnitt nur mit

ίο zwei gegenüberliegenden Nuten in dem Flansch 74 ausgebildet wird, welche die Nasen des Sperrgliedes aufnehmen können.

In Fig. 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform eines rohrförmigen, mit Innengewinde ver- sehenen Einsatzstückes dargestellt, die in mancher Hinsicht dem Einsatzbolzen nach Fig. 5 bis 7 entspricht. Das Einsatzstück 88 weist einen mit Außengewinde versehenen Teil 105 und einen gewindefreien Teil 106 auf, dessen Durchmesser im wesentlichen

so gleich dem Kerndurchmesser des Gewindeteiles 105 ist. Der Gewindeteil 105 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Nuten 107 versehen, die parallel zur Achse des Einsatzstückes vom Teil 106 aus im Ausmaß etwa der drei- oder vierfachen Ganghöhe abwärts verlaufen. Die Nuten können in das Gewinde bis zur Tiefe des Kerndurchmessers desselben eingefräst werden. Das Einsatzstück 88 ist mit Innengewinde 108 für die Aufnahme eines Bolzens od. dgl. versehen. Es kann nach dem Einsetzen in einen Grundkörper gegen Drehen durch ein Sperrglied 109 gesichert werden, das im wesentlichen den zuvor beschriebenen Sperrgliedern 26 und 50 entspricht. Das Sperrglied 109 weist einen Ringteil 110 auf, dessen Höhe im wesentlichen gleich der Höhe des Kopfteiles ist. An dem Ringteil 110 sind zwei Nasen 111, 112 vorgesehen.

Wie besonders aus Fig. 12 hervorgeht, wird das Einsatzstück 88 in einen Grundkörper 114 eingeschraubt, wobei dessen Bohrung einen gewindefreien Teil 115 aufweist, dessen Tiefe etwa um eine halbe Ganghöhe größer ist als die Höhe des Teiles 106. Das Einsatzstück wird so weit eingeschraubt, bis seine Oberseite mit der Oberfläche des Grundkörpers 114 bündig ist, so daß die Nuten 107 zum Teil über das Gewinde des Grundkörpers hinaus und in den gewindefreien Teil 115 hineinragen. Das Sperrglied 109 wird dann gleichachsig auf das Einsatzstück aufgebracht, so daß die Nasen 111, 112 in die Abschnitte der Nuten 107 eingreifen, die in den gewindefreien Teil hineinragen, worauf das Sperrglied in bezug auf das Einsatzstück und den Grundkörper nach unten getrieben wird, so daß die Nasen 111, 112 eine Nut in das Gewinde des Grundkörpers einschneiden. Die Nasen 111, 112 sind vorzugsweise kürzer als die Nuten 107, so daß unter ihnen ein Spielraum für das von dem Gewinde abgescherte Material 116 des Grundkörpers gebildet wird.

In Fig. 13 und 14 ist eine weitere Ausführungsform eines rohrförmigen Einsatzstückes dargestellt. Dieses Einsatzstück 90 ist über seine ganze Länge mit Außengewinde versehen und weist einen Einschnitt 92 auf, der sich quer über die äußere Stirnseite '!es Einsatzstückes erstreckt und der Aufnahme eines Schraubenziehers für das Einbringen des Einsatz-Stückes dient. Das Einsatzstück 90 kann in ein mit dem Gegengewinde versehenes Loch 94 (Fig. 14), das einen gewindefreien Teil 95 aufweist, eingesetzt werden, derart, daß die Oberseite des Einsatzstückes etwas unter dem Absatz 96 des gewindefreien Teiles liegt, wie aus Fig. 14 hervorgeht. Das Einsatzstück 90

kann in seiner Lage durch ein Sperrglied 97 gesichert werden, das einen Ringteil 98 aufweist, dessen Durchmesser etwas kleiner als derjenige des gewindefreien Teiles 95 ist und das in den gewindefreien Teil des Einsatzstückes hineinpaßt.

Der Ringteil jedes der vorstehend beschriebenen Sperrglieder hat eine radiale Dicke, die im wesentlichen gleich der Gewindetiefe des Einsatzstückes ist, weil der Ringteil über den Kopf oder Schaft des Einsatzstückes passen soll und sein Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem Kerndurchmesser des Gewindes ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Ring, ohne daß dies unbedingt erforderlich ist, eine im Verhältnis größere relative Dicke besitzen, wie aus der Zeichnung hervorgeht.

Wie ersichtlich, ist der gewindefreie Teil 95 so tief gebohrt, daß der Ringteil darin ganz aufgenommen wird, wenn das Sperrglied sich in seiner wirksamen Lage befindet. An der Unterseite des Ringteiles 98 sind zwei Nasen 99 und 100 einander gegenüber vorgesehen, die in dem Ausschnitt 92 des Einsatzstückes Aufnahme finden und eine Nut in das Gewinde des Grundkörpers einschneiden, wenn das Sperrglied eingetrieben wird. Die Länge der Nasen 99 und 100 ist vorzugsweise etwas kleiner als die Tiefe des Aus-Schnitts 92, so daß ein Spielraum unter den Nasen für die von dem Gewinde des Grundkörpers beim Einsetzen des Sperrgliedes abgescherten Teile gebildet wird, die in Fig. 13 mit 101 bezeichnet sind.

Das Entfernen eines Einsatzstückes nach der Erfindüng aus einem Grundkörper ist verhältnismäßig leicht vorzunehmen. Wenn beispielsweise bei einer Anordnung nach Fig. 1 bis 3 das Einsatzstück 16 entfernt werden soll, wird die Anordnung von der Oberseite des Grundkörpers aus bis zu einer Tiefe ausgebohrt, die gleich der Tiefe der Nasen 30 und 31 ist, und zwar mit einem Bohrer, dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Ringteiles 28 des Sperrgliedes ist. Auf diese Weise wird das Sperrglied 26 ganz ausgebohrt, worauf das Einsatzstück 16 mit einer dafür geeigneten Vorrichtung entfernt werden kann.

Claims (20)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Verbindung von Maschinenelementen,, bestehend aus einem vorzugsweise mit Außengewinde versehenen Einsatzstück und einem über den nicht gewindetragenden Teil dieses Einsatzstückes aufschiebbaren Sperrglied, dessen Vorsprünge einerseits in entsprechende Ausnehmungen des Einsatzstückes eingreifen und andererseits in einen gewindelosen Teil der das Einsatzstück aufnehmenden Bohrung in einem Grundkörper eindringen, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (26, 50, 80, 97, 109) mit Spiel in den gewindelosen Teil (12) der Bohrung im Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) eingesetzt und mit Vorsprüngen in Form von sich von seinem Ringteil (28, 110, 81., 98) aus in axialer Richtung erstreckenden Nasen (3Oj, 31, 111, 112) versehen ist, die mit entsprechenden Einschnitten oder Nuten (25, 44, 73, 107) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) zusammenwirken, während die Enden der Nasen nach erfolgtem Einschrauben des Einsatzstückes in den Grundkörper beim Einbau des Sperrgliedes in an sich bekannter Weise in den Werkstoff des Grundkörpers eindringen.

2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß jede Nase (30, 31, 111, 112) teilweise mit dem Einsatzstück (16, 40, 69, 88, 90) und teilweise mit dem Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) im Eingriff steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende des Grundikörpers (10, 47, 78, 102, 114) eine gewindefreie Ringzone (12) angeordnet ist, die sich in Axialrichtung weniger tief in den Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) erstreckt als die Nasen (30, 31, 111, 112) des Sperrgliedes (26, 50, 80, 97, 109), während die Nuten (25, 44, 73, 107) bzw. gewindefreien Ringzonen (22, 72, 76) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) sich von dessen äußerem Ende aus tiefer in den Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) erstrecken als die Nasen des Sperrgliedes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (26, 50, 80, 97, 109) aus einem Ring (110) und zwei Nasen (30, 31 bzw. 111, 112) besteht, die sich in Axialrichtung erstrecken und diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.

, S. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Sperrgliednasen (30, 31 bzw. 111, 112) von Oberkante Sperrglied ab etwa drei Ganghöhen des Grundköpergewindes (11),, die Länge der gewindefreien Ringzone (12) des Grundkörpers (10, 47, 78, 102, 114) etwa zwei Ganghöhen und die Länge der Nuten (25, 44, 73, 107) bzw. der gewindefreien Ringzonen (22, 72, 76) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) etwa vier Ganghöhen beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (25, 44, 73, 107) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) etwa gleich der Gewindetiefe des Grundkörpergewindes (11) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite der Sperrgliednasen (30, 31 bzw. 111, 112) gleich der Tiefe des Grundkörpergewindes (11) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden Teile von Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114), Einsatzstück (16, 40, 69, 88, 90) und Sperrglied (26, 50, 80, 97, 109) derart bemessen sind, daß sie in zusammengebautem Zustand mit der Oberkante des Grundkörpers (IQ, 47, 78, 102, 114) und dem Außendurchmesser seines Innengewindes (11) bündig sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gewindefreie Ringzone (22, 72, 76) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) etwa in der Mitte ihrer Höhe durch einen Flansch (74, 117) unterbrochen ist.

10. Vorrichtung nach Ajispruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (117) in Form eines einzigen Gewindeganges des Grundkörpers (10, 47, 78, 102, 114) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (74) in an sich bekannter Weise einen quadratischen Querschnitt aufweist und seine Höhe etwa der Ganghöhe des Grundkörpergewindes (11) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (74, 117) in an sich bekannter Weise derart angeordnet ist, daß er gegen das Gewinde (11) des Grundkörpers anliegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (16, 69) diametral gegenüberliegende Einschnitte (24,

809 580/288

75) aufweist, deren Breite etwa derjenigen der Sperrgliednasen (30, 31 bzw. 111, 112) entspricht und die sich von der Oberseite des Sperrgliedes (109) bis zur Unterkante der Flansche (74, 117) erstrecken.

14. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der gewindefreien Ringzone (22, 72, 76) des Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) etwa gleich dem Kerndurchmesser seines Außengewindes ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (90) auf seiner gesamten Länge mit Außengewinde versehen ist und daß die Gesamtlänge derart bemessen ist, daß die äußere Stirnfläche um den Betrag der Höhe des Ringes (HO) des Sperrgliedes tiefer als die Oberfläche des Grundkörpers (10, 47, 78, 102, 114) liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (90) ao einen diametral verlaufenden Schlitz (92) aufweist, dessen Breite der Breite der Sperrgliednasen (30, 31 bzw. 111, 112) entspricht und dessen Länge in Axialrichtung etwa der vierfachen Ganghöhe des Grundkörpergewindes (11) entspricht.

17. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Stirnflächen (84) der Sperrgliednasen (30, 31 bzw. 111, 112) mit deren Außenflächen einen spitzen Winkel bilden.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (42) einen Stehbolzen aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes, mit Innengewinde (37) versehenes Einsatzstück (16, 69, 88).

20. Verfahren für die Befestigung eines Einsatzstückes (16, 40, 69, 88, 90) in einem Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Eindringen des Sperrgliedes in den Grundkörperwerkstoff die Vertiefungen im Grundkörper (10, 47, 78, 102, 114) gebildet werden und der dabei verdrängte Werkstoff in die Nuten (25, 44, 73, 107) gedruckt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 863 575;
schweizerische Patentschrift Nr. 233 812;
französische Patentschrift Nr. 766 184;
USA.-Patentschriften Nr. 2 444 145, 2 400 318.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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