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Dokumentenidentifikation DE10353727A1 24.02.2005
Titel Schraubengewinde und Verfahren zu seiner Herstellung
Anmelder Welcker, Friedrich, 58119 Hagen, DE
Erfinder Welcker, Friedrich, 58119 Hagen, DE
Vertreter Beckmann, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 57462 Olpe
DE-Anmeldedatum 17.11.2003
DE-Aktenzeichen 10353727
Offenlegungstag 24.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2005
IPC-Hauptklasse F16B 33/02
IPC-Nebenklasse B21K 1/56   B23G 7/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Gewinde (2), an dessen belasteter Flankenfläche (4a) Profilierungen in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen (3) ausgebildet sind, wobei die Vertiefungen (3) einen Winkelabstand von mindestens 20° voneinander haben und/oder parallel zueinander verlaufen. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Gewindes.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Gewinde, einen Schraubenbolzen bzw. eine Schraubenmutter mit einem derartigen Gewinde, sowie Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Gewindes.

Gewinde sind von Schraubverbindungen her bekannt. Dabei soll vorliegend unter dem "Gewinde" die (zumindest abschnittsweise) schraubenlinienförmige Erhebung verstanden werden, die bei einem Schraubenbolzen auf der zylindrischen oder gegebenenfalls konischen Schaftfläche radial nach außen stehend umläuft bzw. die bei einer Schraubenmutter auf der zylindrischen Innenfläche der Mutter radial nach innen stehend umläuft. Ein Gewinde kann einfach ausgebildet sein, das heißt, dass ein einziger durchgehender Gewindezug vorhanden ist. Es sind jedoch auch mehrgängige Gewinde bekannt, bei denen zwei oder mehr Gewindezüge parallel nebeneinander liegend spiralförmig umlaufen.

Beim Anziehen einer Schraubverbindung muss für das Erreichen einer gewünschten Endstellung und Festigkeit ein sogenanntes Anzugsmoment aufgebracht werden. Das Drehmoment, welches umgekehrt zum Lösen aus dieser Stellung erforderlich ist, wird als Losdrehmoment bezeichnet. In vielen Anwendungsfällen ist es wichtig, dass das Losdrehmoment eine gewisse Schwelle überschreitet, damit ein ungewolltes selbsttätiges Lösen der Schraubverbindung verhindert wird. Typischerweise werden bestimmte Werte für das Verhältnis von Anzugsmoment zu Losdrehmoment gefordert. In vielen Fällen besteht insbesondere die Forderung, dass das genannte Verhältnis größer oder gleich Eins ist, das heißt, dass das Losdrehmoment mindestens gleich groß wie das Anzugsmoment ist.

Zur Erhöhung des Losdrehmomentes von Schrauben sind verschiedene Techniken angewandt worden. So ist es zum Beispiel aus der AT 359 782 bekannt, die Unterseite des Schraubenkopfes mit radial verlaufenden Profilierungen zu versehen, um bei Anliegen des Kopfes ein erhöhtes Losdrehmoment zu erreichen. Nachteilig hieran ist, dass in der Regel die Oberfläche der Komponente, auf welcher der Schraubkopf aufliegt, in Mitleidenschaft gezogen wird. Ferner versagt die Sicherung, sobald zum Beispiel aufgrund von thermischen Ausdehnungen sich ein gewisses Spiel zwischen Schraubenkopfunterseite und Auflage einstellt. Des Weiteren ist es bekannt, das Gewinde mit einem Mikrokapselkleber zu beschichten, welcher beim Anziehen der Schraubverbindung aktiviert wird. Nachteilig hieran ist, dass die Wirksamkeit der Sicherung erst nach einer Aushärtzeit eintritt und dass die Schraubensicherung nach einem einmaligen (gewollten oder ungewollten) Lösen zerstört ist.

Aus der DE 24 60 201 A1 ist ein Schraubengewinde bekannt, bei welchem eine der Flankenflächen mit einer radial verlaufenden Sägezahn-Profilierung versehen ist. Diese und vergleichbare Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass die Herstellung der Schrauben äußerst aufwändig und nur schwer mit herkömmlichen Verfahren zu kombinieren ist. Ferner erweist sich die erzielte Vergrößerung des Losdrehmomentes häufig noch als unzureichend.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zur besseren Einstellbarkeit des Anzugs- und/oder Losdrehmomentes einer Schraubverbindung bereitzustellen, welche bei kostengünstiger Herstellbarkeit funktionssicher sind und auch nach mehrmaligem Lösen der Verbindung noch ihre Wirkung entfalten.

Diese Aufgabe wird durch einem Gewinde mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2, durch einen Schraubenbolzen mit den Merkmalen des Anspruchs 8, durch eine Schraubenmutter mit den Merkmalen des Anspruchs 9, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 bzw. 13, sowie durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 bzw. 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ein Gewinde gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass es auf mindestens einer Flankenfläche eine Profilierung in Form mindestens einer Erhebung und/oder Vertiefung aufweist. Das Gewinde kann dabei sowohl ein Innengewinde (an einer Mutter) als auch ein Außengewinde (an einem Schraubenbolzen) sein. Wie oben erläutert wurde, wird vorliegend unter einem "Gewinde" die ausgehend von einem Grund abstehende körperliche Erhebung verstanden (das heißt zwischen zwei benachbarten Gewindeabschnitten liegt eine Gewindenut). Die Teile der Oberfläche des Gewindes, welche im Wesentlichen senkrecht oder typischerweise leicht schräg zur Schraubenachse des Gewindes liegen, werden dabei als Flankenflächen bezeichnet. So sind bei einem Spitzgewinde, welches einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat, zwei Flankenflächen vorhanden, die spiralförmig umlaufen und in entgegengesetzte Richtungen weisen (bei einem Schraubenbolzen zum Bolzenkopf bzw. zur Bolzenspitze).

Üblicherweise sind die Flankenflächen eines Gewindes in Umlaufrichtung "glatt", das heißt zum Beispiel bei einem Spitzgewinde eben bzw. bei einem Rundgewinde mit einer gleichmäßigen Krümmung ausgebildet. Bei Verschiebung eines Betrachtungspunktes entlang des Gewindes in einem bestimmten radialen Abstand von der Schraubenachse werden daher überall die gleichen Verhältnisse angetroffen. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Gewinde anders. Hier gibt es auf mindestens einer Flankenfläche mindestens eine Profilierung, das heißt eine Erhebung aus der Flankenfläche heraus bzw. eine Vertiefung in die Flankenfläche hinein. Beim Verschrauben eines derartigen Gewindes wirkt die Profilierung dann mit dem entsprechenden Gegengewinde zusammen, wobei sie die Rotationssymmetrie des Schraubvorgangs stört und somit Einfluss auf das Anzugs- und Losdrehmoment nimmt. Die Profilierungen auf den Flankenflächen sind daher besonders dafür geeignet, das Anzugs- und Losdrehverhalten eines Gewindes nach Wunsch einzustellen. Abgesehen von der Profilierung kann das Gewinde ansonsten in allen herkömmlich bekannten Weisen ausgestaltet sein, also zum Beispiel einfach oder mehrgängig, als ein Maschinengewinde, Holzschraubengewinde, Blechschraubengewinde oder dergleichen.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Gewinde der oben beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Erhebungen und/oder Vertiefungen der Profilierung mindestens 20°, vorzugsweise mindestens 30°, besonders bevorzugt mindestens 60° beträgt. Der "Winkelabstand" wird dabei als der auf die Schraubenachse bezogene Winkel des maximalen profilfreien Kreissektors zwischen den benachbarten Profilierungen definiert (vgl. 2). Gegenüber profilierten Gewinden, wie sie beispielsweise aus der DE 24 60 201 A1 bekannt sind, sind die Erhebungen bzw. Vertiefungen somit nicht lückenlos nebeneinander angeordnet, sondern mit erheblichen Zwischenabständen. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine derartige Beabstandung der Profilelemente zu einer deutlichen Vergrößerung des Losdrehmomentes führt, welche häufig mit wiederholtem Lösen des Gewindes sogar noch zunimmt.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, welche unabhängig von oder in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Gewindeform realisiert werden kann, verlaufen die Erhebungen und/oder Vertiefungen der Profilierung in einer Projektionsebene senkrecht zur Schraubenachse gesehen parallel zueinander (vgl. 2). Eine solche Parallelität der Profilierungselemente hat gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten, radial bzw. rotationssymmetrisch zur Schraubenachse ausgebildeten Profilierungen den Vorteil, dass sie erheblich leichter herstellbar ist. Geeignete Vorrichtungen und Verfahren für ihre Herstellung werden später erläutert werden.

Die konkrete Ausgestaltung der Profilierung kann basierend auf den oben erläuterten grundlegenden Merkmalen im Einzelnen sehr unterschiedlich vorgenommen werden. Insbesondere kann die Profilierung vom Gewindegrund (kleinster Durchmesser eines Bolzengewindes bzw. größter Durchmesser eines Muttergewindes) bis zur Gewindespitze (größter Durchmesser eines Bolzengewindes bzw. kleinster Durchmesser eines Muttergewindes) verlaufen.

Eine unterschiedliche Auswirkung der Profilierung auf das Anzugsmoment und das Losdrehmoment wird auch durch eine andere Weiterbildung des Gewindes erreicht, bei welcher die Profilierung asymmetrisch in Bezug auf den Schraubendrehsinn ausgebildet ist. Das heißt, dass die Profilierung aus Richtung einer Rechtsdrehung gesehen konstruktiv anders ausgebildet ist als aus Richtung einer Linksdrehung gesehen, so dass ihre physikalische Wirkung dementsprechend in den beiden Drehrichtungen unterschiedlich ausfällt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn eine gesamte Flankenfläche des Gewindes mit Profilierungen versehen ist. Beispielsweise können radial nach außen verlaufende Profilierungen regelmäßig in einem bestimmten Winkelabstand in Bezug auf die Schraubenachse angeordnet sein.

Eine Profilierung kann auf einer oder auf mehreren, insbesondere auf allen Flankenflächen des Gewindes ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn sie (mindestens oder ausschließlich) auf der im Gebrauchszustand belasteten Flankenfläche des Gewindes ausgebildet ist, das heißt auf derjenigen Flankenfläche, die bei angezogener Schraubverbindung im kraftübertragenden Kontakt mit der entsprechenden Gegenfläche steht.

Die Erfindung betrifft ferner einen Schraubenbolzen bzw. eine Schraubenmutter, welche mit einem Gewinde der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet sind.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gewindes mit einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche. Bei dem Gewinde kann es sich insbesondere um ein Gewinde der oben erläuterten Art handeln. Die Vorrichtung enthält mindestens zwei Pressbacken, die eine zu dem Gewinde im Wesentlichen komplementäre Wirkfläche mit (vor- oder zurückstehenden) Formelementen zur Ausformung der Profilierung aufweisen. Die Pressbacken können (z.B. linear oder durch Verschwenken) zusammen und auseinander gefahren werden, wobei ihre Wirkflächen in Eingriff mit einem vorgefertigten, unprofilierten Gewinde kommen. Je nach konkreter Ausgestaltung der Formelemente auf den Wirkflächen erzeugen diese auf den Gewindeflanken Vertiefungen oder Erhebungen, wenn die Pressbacken in Eingriff mit dem Gewinde gebracht werden oder in Eingriff mit dem Gewinde stehen und zusätzlich axial bewegt werden. Im letztgenannten Fall enthält die Vorrichtung vorzugsweise zusätzlich Mittel zur Aufprägung einer axialen Relativbewegung zwischen den Pressbacken und einem zu profilierenden Gewinde, wenn die Pressbacken mit dem Gewinde in Eingriff stehen. Bei diesen Mitteln kann es sich insbesondere um eine Ultraschall-Sonotrode handeln.

Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist mindestens eine der Pressbacken schichtförmig aus Lamellen aufgebaut, wobei die Lamellen jeweils der Bearbeitung eines Gewindeabschnittes dienen. Durch den schichtförmigen Aufbau der Pressbacke kann diese erheblich leichter hergestellt werden, da jede einzelne Lamelle im zerlegten Zustand der Pressbacke eine gut zugängliche Wirkfläche hat und daher leicht bearbeitbar ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gewindes mit einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche, wobei die Vorrichtung eine Strahleinrichtung zur Bestrahlung mindestens einer Flankenfläche mit einem Strahlmittel enthält. Das Strahlmittel kann dabei insbesondere einen harten Feststoff enthalten, welcher beim Auftreffen auf die Flankenfläche mit hohem Impuls mechanisch in der Fläche Erhebungen und Vertiefungen einer (unregelmäßigen) Profilierung erzeugt. Das Strahlmittel kann auch eine chemische, vorzugsweise flüssige Substanz sein, welche in Bezug auf das Material des Gewindes ätzende Eigenschaften hat. Tröpfchen oder Partikel eines solchen Strahlmittels erzeugen dann auf chemischem Wege Erhebungen und Vertiefungen einer (unregelmäßigen) Profilierung auf der Flankenfläche. Die Flanken können ganzflächig, das heißt unter einem Winkel von 360° bestrahlt werden, oder nur stellenweise.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche eines Gewindes, wobei ein unprofiliertes Gewinde vorgefertigt wird und anschließend die Wirkflächen von Pressbacken durch Zusammen- oder Auseinanderfahren mit dem Gewinde in Eingriff gebracht werden. Die Wirkflächen der Pressbacken weisen dabei Formelemente auf, die beim Eingriff zwischen den Pressbacken und dem Gewinde die gewünschten Profilierungen erzeugen.

Ferner betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche eines Gewindes, bei welchem ein unprofiliertes Gewinde vorgefertigt wird und anschließend ein Strahlmittel auf die Gewindeflanken gestrahlt wird.

Die beiden genannten Verfahren betreffen in allgemeiner Form die mit den Vorrichtungen der oben erläuterten Art ausführbaren Schritte. Bezüglich der weiteren Einzelheiten der Verfahren wird daher auf die obige Beschreibung der Vorrichtungen verwiesen.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigt:

1 schematisch einen erfindungsgemäßen Schraubenbolzen;

2 einen Schnitt durch den Schraubenbolzen von 1 entlang der Linie II-II;

3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Gewindes;

4 einen Schnitt durch die Vorrichtung von 3 entlang der Linie IV-IV;

5 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie V-V von 4;

6 eine Gewindeprofilierung mit einer Strahleinrichtung.

1 zeigt in einer perspektivischen Seitenansicht schematisch und ausschnittsweise einen Schraubenbolzen mit einem Schraubenkopf 1 (zum Beispiel Sechskantkopf) und einem Schraubenschaft 5. Um den zylindrischen Schraubenschaft 5 läuft spiralförmig das Gewinde 2 um, wobei unter dem Gewinde 2 vorliegend die vom Schraubenschaft 5 ausgehende Erhebung verstanden wird. Das Gewinde 2 ist im dargestellten Beispiel als ein Spitzgewinde mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet. Das Gewinde 2 weist zwei Flankenflächen auf, nämlich die dem Schraubenkopf 1 zugewandte obere Flankenfläche 4a sowie die der Schraubenspitze zugewandte untere Flankenfläche 4b.

Eine Besonderheit des Gewindes 2 ist, dass auf mindestens einer Flankenfläche mindestens eine Profilierung in Form einer Erhebung oder Vertiefung ausgebildet ist. Im dargestellten Beispiel ist an der oberen Flankenfläche 4a ein sich alle 360° wiederholendes Muster von prismenförmigen Vertiefungen oder Rinnen 3 ausgebildet, wobei die Rinnen parallel zueinander verlaufen (vgl. 2). Die Profilierung 3 befindet sich somit an der im Gebrauchszustand des Schraubenbolzens druckbelasteten Seite des Gewindes 2.

Durch die Profilierung 3 wird das beim Anziehen bzw. Lösen der Schraube aufzubringende Anzug- bzw. Losdrehmoment entscheidend mitbestimmt. Insbesondere kann die Profilierung 3 so ausgelegt werden, dass ihr Einfluss auf das Anzugsmoment unterschiedlich vom Einfluss auf das Losdrehmoment ist, so dass das Verhältnis von Anzugsmoment zu Losdrehmoment nach Wunsch eingestellt werden kann. Wie in 1 angedeutet ist, kann die Profilierung 3 zum Beispiel aus der Richtung der Anzugsdrehung A gesehen anders ausgebildet sein als aus Richtung L der Losdrehung gesehen. Zum Beispiel kann die Profilierung 3 einen Querschnitt in Form eines ungleichmäßigen Dreiecks, dessen Schenkel in unterschiedlichen Winkeln zur Flankenfläche 4a stehen, aufweisen.

Wie aus 2 am besten erkennbar ist, weisen die einzelnen Vertiefungen 3 der Profilierung vom Mittelpunkt der Schraubenachse aus gesehen einen Winkelabstand &agr; auf. Konkret wird dieser Winkelabstand &agr; als der von dem Schraubenmittelpunkt aus gemessene Winkel definiert, den ein zwischen die benachbarten Vertiefungen 3 passender, profilfreier Kreissektor maximal haben kann. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel &agr; ca. 20° oder mehr, so dass zwischen den einzelnen Profilierungen ein verhältnismäßig großer Abstand liegt. Daher ist nur ein verhältnismäßig geringer Teil von typischerweise 5% bis 20% eines sich über 360° erstreckenden Abschnittes einer Flankenfläche mit Profilierungen bedeckt. Versuche haben gezeigt, dass eine derartige "dünne" oder "sparsame" Profilierung sich vorteilhaft auf das Losdrehmoment des Gewindes auswirkt. Dabei kann beobachtet werden, dass das Losdrehmoment mit wiederholtem Anziehen einer Schraube sogar noch ansteigt.

Ein weiteres Merkmal der in den 1 und 2 dargestellten Profilierung ist, dass die Vertiefungen 3 in der Aufsicht aus Richtung der Schraubenachse gesehen parallel zueinander verlaufen (statt zum Beispiel sternförmig). Eine solche Parallelität hat den Vorteil, dass sie besonders einfach herstellbar ist, wie nachfolgend mit Hilfe der 3 bis 5 erläutert wird.

3 zeigt diesbezüglich die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines profilierten Gewindes. Die Vorrichtung weist zwei Wälzkörper 11a, 11b auf, von denen einer (11a) parallel zum anderen (11b) verschoben werden kann. Die Wälzkörper 11a, 11b nehmen zwischen sich einen anfänglich außen glatten, zylindrischen Schraubenbolzen auf und formen in diesen während der Rollbewegung ein (unprofiliertes) Gewinde ein. Der mit einem Gewinde versehene Bolzen gelangt sodann in einen Zuführschacht 13, welcher zu einer erfindungsgemäßen Profilierungsvorrichtung 10 führt. In der Vorrichtung 10 wird der mit dem vorgefertigten Gewinde versehene Schraubenbolzen 5 zwischen zwei Pressbacken 12a, 12b eingeklemmt, wobei die gewünschte Profilierung auf den Gewindeflanken aufgebracht wird.

Der letztgenannte Vorgang ist aus den 4 und 5 besser ersichtlich. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von 3, auf welchem der Schraubenbolzen 5 sowie die beiden Pressbacken 12a, 12b erkennbar sind. Die Pressbacken haben auf ihrer dem Schraubenbolzen 5 zugewandten Seite jeweils Wirkflächen, die komplementär zum Bolzengewinde ausgebildet sind (also als ein Mutterngewinde).

Wenn die beiden Pressbacken zusammengefahren werden (Blockpfeile), bewegen sie sich auf die Achse des Schraubenbolzens 5 zu und greifen dabei mit den Wirkflächen in das Gewinde 2 des Schraubenbolzens ein. Dabei tragen die Gewindezüge der Wirkflächen Formelemente, mit welchen die gewünschte Profilierung in das Gewinde 2 des Schraubenbolzens 5 eingebracht werden kann. Insbesondere können die Formelemente Erhebungen 15 sein, mit denen zum Beispiel die in 1 und 2 gezeigten rinnenförmigen Vertiefungen in das Gewinde 2 eingebracht werden können.

Um Pressbacken mit den vorstehend genannten Formelementen 15 kostengünstig herstellen zu können, haben die Pressbacken vorzugsweise einen schichtförmigen Aufbau aus einzelnen Schichten oder Lamellen 13. Jede Lamelle 13 hat dabei eine keilförmige Spitze, welche für den Eingriff in einen Gang des Gewindes 2 vorgesehen ist. Im zerlegten Zustand der Pressbacken 12a, 12b können die Wirkflächen der einzelnen Lamellen 13 leicht bearbeitet werden, da sie ungehindert zugänglich sind. Insbesondere ist es möglich, die Lamellen 13 aus einem Hartmetall herzustellen und die Formelemente 15 zum Beispiel durch Funkenerosion herauszubilden. Das Bündel der Lamellen 13 kann im zusammengesetzten Zustand durch Nieten oder Schrauben zusammengehalten werden. Wie in 5 erkennbar ist, können dabei auch unrunde (mehrkantige) Schraubenlöcher 16 verwendet werden, um den Lamellen 13 eine definierte Ausrichtung zu geben.

In 4 ist ferner eine Ultraschall-Sonotrode 14 angedeutet, welche mit ihrem Kopf an der Unterseite des Schraubenbolzens 5 anliegt. Wenn die Pressbacken 12a, 12b zusammengefahren sind und in Eingriff mit dem Gewinde 2 des Schraubenbolzens 5 stehen, kann über die Sonotrode eine axiale Schwingung auf den Schraubenbolzen 5 aufgeprägt werden, welche dazu führt, dass sich die Formelemente 15 in die Flanken des Gewindes 2 eingraben. Der Kopf der Sonotrode könnte alternativ natürlich auch an den Pressbacken 12a, 12b ansetzen.

Ein Vorteil der in den 3 bis 5 gezeigten Vorrichtung 10 besteht darin, dass sie sich problemlos als ein spanloser Bearbeitungsschritt in herkömmliche Herstellungsprozeduren von Schrauben integrieren lässt.

Das oben für die Herstellung von Schraubenbolzen beschriebene Vorgehen lässt sich analog auch für die Herstellung von Muttergewinden durchführen. Die Pressbacken müssen in diesem Falle die Form zweier in das Loch einer Mutter einführbarer (Halb-)Dornen haben, welche durch Auseinanderfahren in Eingriff mit dem Muttergewinde gebracht werden. Bei der Herstellung von Muttern erfolgt vorzugsweise die Profilierung beider Gewindeflanken, da nicht im Vorhinein festgelegt ist, welche der Flanken im Gebrauchsfalle belastet sein wird.

Des Weiteren kann die beschriebene Vorrichtung ohne weiteres dahingehend verallgemeinert werden, dass mehr als zwei Pressbacken eingesetzt werden, die von verschiedenen Seiten aus auf die Schraubenachse gerichtet zusammengefahren werden können.

6 zeigt schematisch eine Vorrichtung für ein alternatives Verfahren zur Anbringung einer Profilierung an einem Schraubenbolzen 5. Diese Vorrichtung umfasst im Wesentlichen ein Strahlgerät 20, welches aus einer Düsenöffnung ein festes Strahlmittel 21 (zum Beispiel Kugeln oder spitzkantige Körper aus Hartmetall oder Korund) mit hoher Geschwindigkeit aussenden kann. Der Strom des Strahlmittels 21 lässt sich dann – vorzugsweise aus einer definierten Richtung – auf die Gewindeflanken eines Gewindes 2 richten. Beim Auftreffen des Strahlmittels 21 auf die Gewindeflanken wird eine Profilierung in Form unregelmäßiger Erhebungen und Vertiefungen erzeugt. Dabei ist es sowohl möglich, das Gewinde 2 vollumfänglich, das heißt über 360°, zu strahlen, als auch nur in voneinander beabstandeten und axial verlaufende Streifen bzw. Sektoren. Der Winkelabstand dieser Sektoren beträgt dabei vorzugsweise die oben erwähnten 20° oder mehr.

Anstelle eines festen Strahlmittels 21 könnte auch eine ätzende Flüssigkeit wie z.B. eine starke Säure oder Lauge verwendet werden, welche von einem entsprechenden Strahlgerät 20 in Form feiner Tröpfchen aufgesprüht wird und dann durch Ätzung Poren in den Gewindeflanken erzeugt.


Anspruch[de]
  1. Gewinde (2) mit einer Profilierung in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen (3) auf mindestens einer Flankenfläche (4a), dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand (&agr;) zwischen zwei benachbarten Erhebungen und/oder Vertiefungen (3) mindestens 20°, vorzugsweise mindestens 30° beträgt.
  2. Gewinde (2) mit einer Profilierung in Form von Erhebungen und/oder Vertiefungen (3) auf mindestens einer Flankenfläche (4a), insbesondere Gewinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen (3) aus Blickrichtung der Schraubenachse gesehen (2, 5) parallel zueinander verlaufen.
  3. Gewinde nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (3) asymmetrisch in Bezug auf den Gewindedrehsinn (A, L) ist.
  4. Gewinde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine gesamte Flankenfläche (4a) mit Profilierungen (3) versehen ist.
  5. Gewinde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (3) an der im Gebrauchszustand belasteten Flankenfläche (4a) ausgebildet ist.
  6. Gewinde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Innengewinde oder ein Außengewinde ist.
  7. Schraubenbolzen, gekennzeichnet durch ein Gewinde (2) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Schraubenmutter, gekennzeichnet durch ein Gewinde nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6.
  9. Vorrichtung (10) zur Herstellung eines Gewindes (2) mit einer Profilierung (3) auf mindestens einer Flankenfläche (4a), enthaltend mindestens zwei Pressbacken (12a, 12b), die eine zu dem Gewinde komplementäre Wirkfläche mit Formelementen (15) zur Ausformung der Profilierung aufweisen, wobei die Pressbacken zusammen und auseinander gefahren werden können und ihre Wirkflächen dabei in Eingriff mit einem vorgefertigten, unprofilierten Gewinde (2) kommen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (14) zur Aufprägung einer axialen Relativbewegung zwischen den Pressbacken (12a, 12b) und einem Gewinde (2) aufweist, wenn diese miteinander in Eingriff stehen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel eine Ultraschall-Sonotrode (14) umfassen.
  12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Pressbacken (12a, 12b) schichtförmig aus mehreren Lamellen (13) aufgebaut ist, die jeweils der Bearbeitung eines Gewindeabschnittes dienen.
  13. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewindes (2) mit einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche, enthaltend eine Strahleinrichtung (20) zur Bestrahlung mindestens einer Flankenfläche des Gewindes (2) mit einem Strahlmittel (21).
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlmittel (21) eine ätzende Substanz, vorzugsweise eine Lauge oder Säure ist.
  15. Verfahren zur Herstellung einer Profilierung (3) auf mindestens einer Flankenfläche (4a) eines Gewindes (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein unprofiliertes Gewinde vorgefertigt wird, und dass anschließend Wirkflächen von Pressbacken (12a, 12b) durch Zusammen- oder Auseinanderfahren mit dem Gewinde (2) in Eingriff gebracht werden, wobei die Wirkflächen Formelemente (15) zur Ausformung der Profilierung aufweisen.
  16. Verfahren zur Herstellung einer Profilierung auf mindestens einer Flankenfläche eines Gewindes (2), dadurch gekennzeichnet, dass ein unprofiliertes Gewinde vorgefertigt wird, und dass anschließend ein Strahlmittel (21) auf die Gewindeflanken gestrahlt wird.
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