DE1090899B

DE1090899B - Threaded dowel pin, process for making it, and taps for cutting the appropriate nut thread

Info

Publication number: DE1090899B
Application number: DEK31199A
Authority: DE
Inventors: Theodor Kirchhoff
Original assignee: Koyemann Nachf Puchstein & Co
Current assignee: Koyemann Nachf Puchstein & Co
Priority date: 1957-02-21
Filing date: 1957-02-21
Publication date: 1960-10-13

Description

Es kommt häufig vor, daß ein Gewindestift oder -bolzen, der in einer Gewindebohrung verschraubbar ist, mit seinem vorzugsweise kegelig ausgebildeten vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufzunehmen bzw. auszuüben hat. Bei einer Ausführungsform zweischneidiger Bohrwerkzeuge beispielsweise sind die beiden um 180° zueinander versetzt angeordneten Bohrmesser mittels eines Gewindestiftes einstellbar, der mit einer kegeligen Spitze zwischen die beiden Bohrmesser ragt. Solange die Verschiebewiderstände beider Bohrmesser gleich groß sind, heben sich die von der Schraube aufzubringenden seitlich gerichteten Kräfte, da sie entgegengesetzt gleich groß sind, gegenseitig auf. Wenn aber unterschiedliche Verschiebewiderstände vorhanden sind, z. B. weil eine Spannschraube nicht völlig gelöst wurde, ergibt sich ein starker einseitiger Druck auf die kegelige Spitze der Einstellschraube. Da jedes Gewinde ein gewisses Spiel aufweisen muß, tritt infolge dieser seitlichen Kraft ein Ausweichen der kegeligen Spitze ein, da die Schraube in den Gewindegängen der Bohrung infolge des vorhandenen Spieles etwas gekippt werden kann. Durch das einseitige Ausweichen der Schraubenspitze ergibt sich dann eine ungleichmäßige Verstellung der beiden Bohrmesser, so daß das eine Bohrmesser radial weiter vorsteht als das andere.It often happens that a threaded pin or bolt that can be screwed into a threaded hole is to absorb or absorb lateral forces with its preferably conical protruding end. has to exercise. In one embodiment of double-edged drilling tools, for example two drill knives offset by 180 ° to each other adjustable by means of a threaded pin, which protrudes with a conical tip between the two drill knives. As long as the displacement resistances Both drill knives are of the same size, the laterally directed ones to be applied by the screw are lifted Forces, since they are oppositely equal, act on each other. But if there are different displacement resistances are present, e.g. B. because a clamping screw has not been completely loosened, there is a strong one-sided pressure on the conical tip of the adjusting screw. Because each thread has a certain amount of play must have, occurs as a result of this lateral force, a deviation of the conical tip, as the screw can be tilted somewhat in the threads of the hole due to the existing play. By the one-sided evasion of the screw tip then results in an uneven adjustment of the two Drill knife, so that one drill knife protrudes radially further than the other.

Ein normaler Gewindestift oder -bolzen ist daher für solche Einstellzwecke nicht verwendbar, vielmehr muß eine Spezialschraube vorgesehen werden, die koaxial zu ihrem Gewindeteil noch mindestens eine zylindrische Führung aufweist, durch die ein Kanten bzw. Kippen der Schraube bei auf ihre Spitze seitlich ausgeübten Kräften verhindert wird. Abgesehen davon, daß solche Spezialsehrauben erheblich teurer sind als normale Schrauben, ergibt sich auch der Nachteil, daß die entsprechenden Paßflächen der Bohrung noch weitere Mehrkosten verursachen.A normal threaded pin or bolt can therefore not be used for such adjustment purposes, but rather a special screw must be provided, which is coaxial with its threaded part at least one more Has cylindrical guide through which an edge or tilting of the screw at its tip laterally exerted forces is prevented. Apart from the fact that such special screws are considerably more expensive than normal screws, there is also the disadvantage that the corresponding mating surfaces of the bore still further Cause additional costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Gewinde versehenen Paßstift zu schaffen, der mit seinem aus einer Gewindebohrung vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufnehmen bzw. ausüben kann, ohne dadurch in der Bohrung gekantet oder gekippt zu werden. Dabei soll der Gewindestift wirtschaftlich ohne wesentliche Mehrkosten gegenüber einem normalen Gewindestift hergestellt werden können; ebenso soll auch bei der Ausführung der Bohrung, in die der Gewindestift eingeschraubt werden soll, eine sich in wirtschaftlich tragbaren Grenzen haltende Steigerung der Herstellungskosten eingehalten werden. Die Erfindung bezieht sich daher auf einen in einer Gewindebohrung verschraubbaren Paßstift, dessen vorzugsweise kegelig ausgebildetes vorstehendes Ende seitliche Kräfte aufnehmen kann. Sie besteht darin, daß das Gewinde ein über die gesamte Stiftlänge rei-The invention has for its object to provide a threaded dowel pin with its end protruding from a threaded hole can absorb or exert lateral forces without thereby being canted or tilted in the bore. The threaded pin should be economical can be produced without significant additional costs compared to a normal threaded pin; in the same way, a increase in production costs that are kept within economically acceptable limits. The invention therefore relates to a dowel pin which can be screwed into a threaded bore preferably conical projecting end can absorb lateral forces. It consists in that the thread rests over the entire length of the pin.

Mit Gewinde versehener Paßstift,Threaded dowel pin,

Verfahren zu seiner HerstellungProcess for its manufacture

und Gewindebohrer für das Schneidenand taps for cutting

des entsprechenden Muttergewindesof the corresponding nut thread

Anmelder:Applicant:

M. Koyemann Nachf. Puchstein & Co.,
Düsseldorf, Fürstenwall 228M. Koyemann Nachf. Puchstein & Co.,
Düsseldorf, Fürstenwall 228

Theodor Kirchhoff, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt wordenTheodor Kirchhoff, Düsseldorf,
has been named as the inventor

chendes Trapezgewinde ist, dessen äußere, zylindrische Flächen die Paßflächen bilden und an den zylindrischen Gegenflächen des Bohrungsgewindes anlegen.chendes trapezoidal thread, the outer, cylindrical surfaces of which form the mating surfaces and on the cylindrical Create opposing surfaces of the hole thread.

Es ist ein Schraubengewinde in Trapezform bekannt, bei dem die Gewindegänge die größte Breite des trapezförmigen Querschnittes im äußeren Gewindedurchmesser haben. Auf diese Weise ist ein Gewinde geschaffen, mit dem zwei mit einem entsprechenden Muttergewinde versehene Teile miteinander verbunden werden können. Bei diesem Schraubengewinde sollen die beiden Schrägseiten des Trapezquerschnittes tragen; es sind also nicht Zylinderflächen vorhanden, die mit entsprechenden Zylinderflächen einer Mutterbohrung zusammenwirken. — Bei einem fernerhin bekannten Stehbolzen sind an dessen Enden Gewinde verschiedener Steigung vorgesehen. Mit dem Gewinde größerer Steigung soll der Bolzen in einen Maschinenteil eingeschraubt und der andere Maschinenteil sodann durch eine auf das Ende mit dem Gewinde kleinerer Steigung geschraubte Mutter gegen den ersten Maschinenteil gezogen werden. Mit diesem Stehbolzen ist nicht beabsichtigt, seitlich auf den Bolzen wirkende Kräfte aufzunehmen. — Zum Stand der Technik ist weiterhin eine mit etwa trapezförmigem Gewinde versehene Schraube zu nennen, deren Außenflächen an den entsprechenden Gegenflächen des Innengewindes an der Muter anliegen. Die am Innengewinde der Mutter anliegende Außenfläche des Schraubengewindes macht nur einen Bruchteil der entsprechenden Gewindefläche der Mutter aus. — Letztlich ist eine Schraube bekannt, die in eine glatte Bohrung ein Muttergewinde selbst einschneidet. Diese Schraube wird insbesondere bei Fließbandarbeiten verwendet. Die Formung desA trapezoidal screw thread is known in which the threads have the greatest width of the trapezoidal cross-section in the outer thread diameter. This way is a thread created, with which two parts provided with a corresponding nut thread are connected to one another can be. With this screw thread, the two sloping sides of the trapezoidal cross-section should bear; So there are no cylinder surfaces that match the cylinder surfaces of a nut bore cooperate. - In a further known stud bolts are threads at the ends different slope provided. With the thread of greater pitch, the bolt should be in a machine part screwed in and the other machine part then through a smaller one on the end with the thread Incline screwed nut to be pulled against the first machine part. With this stud it is not intended to absorb forces acting laterally on the bolt. - To the state of the art furthermore to name a screw provided with an approximately trapezoidal thread, the outer surfaces of which are attached to the corresponding mating surfaces of the internal thread are in contact with the nut. The one resting on the internal thread of the nut The outer surface of the screw thread is only a fraction of the corresponding thread surface the mother off. - Ultimately, a screw is known that has a nut thread in a smooth bore cuts itself. This screw is particularly used in assembly line work. The formation of the

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Muttergewindes erfolgt dadurch, daß kegelig ansteigende Gewinderippen der Schraube den Werkstoff verdrängen.Nut thread takes place in that conically rising thread ribs of the screw the material push away.

Hierbei weist der Bolzen auf dem mit Gewinde versehenen Teil zwischen den Gewinderillen zjdindrische, eine größere Höhe als diese aufweisende Flächen auf, mit anderen Worten, die zwischen den Gewinderillen vorgesehene glatte, zylindrische Fläche ist größer als die tragende oder die projektierte Fläche der Gewinderillen. Bei dieser bekannten Schraube ist der Schaft mit unterschiedlichen Gewindegängen versehen. Der eine Teil des Schraubenschaftes weist die zylindrischen Flächen mit dazwischenliegenden Gewinderillen auf, während der andere Teil ein Trapezgewinde aufweist. Bei dieser Schraube ist weder eine axiale Einstellbarkeit gegeben, noch ist durch einen engen Gleit- oder Schiebesitz in der Mutterbohrung die Aufnahme seitlicher Kräfte vorgesehen.Here, the bolt on the threaded part between the thread grooves has zjdindrische, a greater height than these surfaces, in other words that between the thread grooves The intended smooth, cylindrical surface is larger than the load-bearing or the projected surface of the Thread grooves. In this known screw, the shaft is provided with different threads. One part of the screw shank has the cylindrical surfaces with thread grooves in between while the other part has a trapezoidal thread. This screw is neither axial Adjustability is given, nor is the recording due to a tight sliding or sliding fit in the nut bore lateral forces provided.

Der mit Gewinde versehene Paßstift nach der Erfindung liegt mit seinen zylindrischen Flächen an den entsprechenden Zylinderflächen der Bohrung wie ein zylindrischer Paßstift an, der mit engem Schiebesitzpaßmaß in eine Bohrung eingesetzt ist. Da bei einem solchen Paßmaß nur eine Durchmesserdifferenz von wenigen Tausendsteln eines Millimeters vorhanden ist, besteht die Gewähr, daß das etwa eintretende seitliche Ausweichen des Gewindestiftes keinesfalls den Betrag von einem Hundertstel eines Millimeters erreicht. Der Paßstift nach der Erfindung kann daher für die Einstellung von Bohrwerkzeugen, wie sie eingangs erwähnt wurden, Verwendung finden. Seine Anwendung ist auch in allen anderen Fällen gegeben, in denen es bei auf das vorstehende Ende einer Schraube wirkenden seitlichen Kräften darauf ankommt, daß die Schraube ihre axiale Lage genauestens beibehält. Außerdem kann ein Gewindebolzen nach der Erfindung auch als Paßstift od. dgl. Verwendung finden, indem sein aus einer Gewindebohrung vorstehender, mit Gewinde versehener Teil in eine zylindrische Bohrung entsprechenden Paßdurchmessers eingreift.The threaded dowel pin according to the invention lies with its cylindrical surfaces on the corresponding cylinder surfaces of the bore like a cylindrical dowel pin with a tight sliding fit is inserted into a hole. Since with such a fit only a diameter difference of a few thousandths of a millimeter is available, there is a guarantee that the approximately entering lateral Moving the threaded pin never reaches the amount of a hundredth of a millimeter. Of the Dowel pin according to the invention can therefore be used for setting drilling tools, as mentioned at the beginning have been used. Its application is also given in all other cases in which it when acting on the protruding end of a screw lateral forces it is important that the Screw precisely maintains its axial position. In addition, a threaded bolt according to the invention Also as a dowel pin or the like. Use by being protruding from a threaded hole with Threaded part engages in a cylindrical bore corresponding fitting diameter.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen des Paßstiftes, und zwar erfolgt die Herstellung nach der Erfindung in der Weise, daß mit bekannten Gewindeschneidwerkzeug in einen zylindrischen Stift, dessen Durchmesser größer als der Kerndurchmesser des dem Schneidzeug entsprechenden Gewindes, aber kleiner als der Außendurchmesser dieses Gewindes ist, Gewinderillen eingeschnitten und anschließend die zwischen den Gewinderillen befindlichen zylindrischen Flächen entgratet bzw. nachbearbeitet werden.The invention also relates to a method for producing the dowel pin Manufacture according to the invention in such a way that with known thread cutting tool in a cylindrical Pen whose diameter is greater than the core diameter of the corresponding cutting tool Thread, but smaller than the outer diameter of this thread, cut thread grooves and then the cylindrical surfaces located between the thread grooves are deburred or reworked will.

Schließlich bezieht sich die Erfindung noch auf einen Gewindebohrer für das Schneiden des Muttergewindes in eine für das Einschrauben des neuen Paßstiftes bestimmte Bohrung. Gemäß der Erfindung weist ein Gewindebohrer mit vier an sich bekannten Schneidstollen vor seinem Anschneidteil einen gleichachsigen zylindrischen Ansatz auf, dessen Durchmesser dem Lochdurchmesser der mit dem Gewinde zu versehenen Bohrung unter Zugrundelegung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung entspricht.Finally, the invention also relates to a tap for cutting the nut thread into a hole intended for screwing in the new dowel pin. According to the invention has a tap with four known cutting studs in front of its cutting part an equiaxed one cylindrical neck, the diameter of which corresponds to the hole diameter of the thread corresponds to the bore to be provided based on a tight sliding or sliding fit.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert:The invention is explained in more detail with reference to the drawing:

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gewindepaßstiftes nach der Erfindung;Fig. 1 shows an embodiment of a threaded dowel pin according to the invention;

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch eine mit dem entsprechenden Muttergewinde versehene Platte dar, während inFig. 2 shows a section through a plate provided with the corresponding nut thread, while in

Fig. 3 der vordere Teil eines Gewindebohrers zum Schneiden des Muttergewindes dargestellt ist.Fig. 3 shows the front part of a tap for cutting the nut thread.

Der Gewindepaßstift nach Fig. 1 ist aus einem Bolzen bzw. Rundstab vom Durchmesser P hergestellt. Die Gewinderillen α sind mittels eines normalen Gewindeschneidwerkzeuges eingeschnitten, das für ein Gewinde mit dem Außendurchmesser D und Kerndurchmesser d bestimmt ist. Dadurch, daß der Durchmesser P des Werkstückes zwar größer ist als d, jedoch kleiner als D, sind durch das Einschneiden der Gewinderillen α zwischen diesen zylindrische Flächen b stehengeblieben. Diese Flächen wirken mit entsprechenden zylindrischen Flächen V des zugeordneten Muttergewindes (Fig. 2) zusammen. Das Muttergewinde besteht aus Gewinderippen a', die nur geringe Höhe haben. Der Innendurchmesser d' des Muttergewindes ist in der bei Gewinden üblichen Weise nur wenig größer als der Kerndurchmesser d des Gewindestiftes. Der Durchmesser P' der zylindrischen Flächen b' der Mutter ist unter Berücksichtigung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung auf den Durchmesser P der Zylinderflächen b des Gewindepaßstiftes abgestimmt.The threaded dowel pin according to FIG. 1 is made from a bolt or round rod with a P diameter. The thread grooves α are cut using a normal thread cutting tool, which is intended for a thread with the outer diameter D and core diameter d . Because the diameter P of the workpiece is larger than d, but smaller than D, the cutting of the thread grooves α between these cylindrical surfaces b are left behind. These surfaces interact with corresponding cylindrical surfaces V of the associated nut thread (FIG. 2). The nut thread consists of thread ribs a 'that are only small in height. The inside diameter d ' of the nut thread is, in the usual way with threads, only slightly larger than the core diameter d of the threaded pin. The diameter P 'of the cylindrical surfaces b' of the nut is matched to the diameter P of the cylindrical surfaces b of the threaded dowel pin, taking into account a close sliding or sliding fit.

Wird der Gewindepaß stift in das Muttergewinde eingeschraubt, so ergibt sich durch die zwischen den Durchmessern P und P' bestehende Passung eine äußerst genaue zylindrische Führung des Gewindepaßstiftes, so daß dieser mit seinem bei dem Ausführungsbeispiel kegelig ausgebildeten vorstehenden Ende seitliche Kräfte aufnehmen bzw. ausüben kann, ohne seine achsrichtige Lage in der Bohrung wesentlich zu verändern. If the thread fitting pin is screwed into the nut thread , the fit between the diameters P and P ' results in an extremely precise cylindrical guidance of the thread fitting pin so that it can absorb or exert lateral forces with its projecting end, which is conical in the embodiment without significantly changing its axially correct position in the bore.

Der Gewindebohrer nach Fig. 3 weist vier Schneidstollen auf, deren Schneidkanten entsprechend der Form des Muttergewindes ausgeführt sind. Der Außendurchmesser P' des Gewindebohrers stimmt mit dem Paßmaß P' der zylindrischen Flächen b' der Mutter überein. Der Anschneidteil des Gewindebohrers ist in bekannter Weise dadurch gebildet, daß die Schneidkanten der einzelnen Stollen kegelig zurückgesetzt sind. Vor dem Anschneidteil weist der Gewindebohrer einen gleichachsigen zylindrischen Ansatz c auf, dessen Durchmesser d" dem Lochdurchmesser d' der mit dem Gewinde zu versehenden Bohrung unter Zugrundelegung einer engen Gleit- oder Schiebesitzpassung entspricht.The tap according to FIG. 3 has four cutting studs, the cutting edges of which are designed according to the shape of the nut thread. The outside diameter P 'of the tap corresponds to the fitting dimension P' of the cylindrical surfaces b 'of the nut. The cutting part of the tap is formed in a known manner in that the cutting edges of the individual studs are set back conically. In front of the cutting part, the tap has an equiaxed cylindrical extension c , the diameter d "of which corresponds to the hole diameter d ' of the hole to be threaded, based on a close sliding or sliding fit.

Soll mit dem Gewindebohrer in eine Bohrung einer Platte od. dgl. ein Muttergewinde geschnitten werden, so wird die mit einem Spiralbohrer vorgebohrte Bohrung zunächst mit einer Reibahle od. dgl. auf das Maß d' aufgerieben. Sodann wird der zylindrische Ansatz c des Gewindebohrers in die Bohrung eingeführt und der Gewindebohrer unter Ausübung eines axialen Druckes in Richtung des zu schneidenden Gewindes gedreht. Beim Schneiden des Gewindes ist der Gewindebohrer durch den Ansatz c ständig genauestens achsrichtig geführt, so daß sich ein in dieser Beziehung sehr genau geschnittenes Muttergewinde ergibt. Da die Schneidzähne des Fertigschneidteiles des Gewindebohrers die zylindrischen Flächen V ähnlich wie eine Reibahle glätten, weist die Mutter nach dem Fertigschneiden des Gewindes in bezug auf die zylindrischen Flächen b' das gewünschte Paßmaß P' auf.If a nut thread is to be cut into a hole in a plate or the like with the tap, the hole pre-drilled with a twist drill is first reamed to dimension d ' with a reamer or the like. The cylindrical shoulder c of the tap is then inserted into the bore and the tap is rotated in the direction of the thread to be cut while exerting an axial pressure. When the thread is cut, the tap is always guided with the greatest possible accuracy through the shoulder c , so that a nut thread that is very precisely cut in this respect results. Since the cutting teeth of the final cutting part of the tap smooth the cylindrical surfaces V like a reamer, the nut has the desired fitting dimension P ' with respect to the cylindrical surfaces b' after the final cutting of the thread.

Claims

Patent claims:

1. Threaded dowel pin, the preferably conical protruding end of which can absorb lateral forces, characterized in that the thread is a trapezoidal thread extending over the entire length of the pin, the outer cylindrical surfaces (b) of which are the mating surfaces

form and rest on the cylindrical mating surfaces (b ^r ) of the bore thread.

2. Dowel pin according to claim 1, characterized in that the height of the cylindrical surfaces (b) of the trapezoidal thread is greater than half the pitch of the thread.

3. A method for producing the dowel pin according to claims 1 and 2, characterized in that with a normal thread cutting tool in a cylindrical pin whose diameter (P) is greater than the core diameter (d) of the thread corresponding to the cutting tool, but smaller than the outer diameter ( D) this thread is, thread grooves (a) are cut and then the cylindrical surfaces (b) located between the thread grooves (a) are deburred or reworked.

4. Taps for cutting the thread in a specific hole for screwing in a dowel pin according to claims 1 and 2, characterized in that a tap with four cutting studs known per se in front of its cutting part has an equiaxed cylindrical projection (c) , the diameter of which (d ") corresponds to the hole diameter (d ') of the hole to be tapped, assuming a close sliding or sliding fit.

Considered publications:
German Patent No. 121,829;
U.S. Patents Nos. 2,019,049, 2,021,704,
084146.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings