DE19813705A1 - Process to position a helicoil in a work piece and associated tool - Google Patents
Process to position a helicoil in a work piece and associated toolInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drahtgewindeeinsatz, ein Einbauwerkzeug sowie ein Verfahren zum Einbau eines Drahtgewindeeinsatzes in ein Aufnahmegewinde eines Werkstückes gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 6 und 18.The invention relates to a wire thread insert, an installation tool and a method for installing a wire thread insert in a female thread a workpiece according to the preambles of claims 1, 6 and 18.
Drahtgewindeeinsätze zum Einbau in hierfür vorbereitete Aufnahmegewinde sind bekannt, z. B. aus U.S. Patent 2,210,061 oder EP-0 157 715. Solche Drahtge windeeinsätze sind aus üblicherweise rhombisch profiliertem Draht zu einer federn den Wendel geformt.Wire thread inserts for installation in prepared mounting threads are known, e.g. B. from U.S. Patent 2,210,061 or EP-0 157 715. Such wire winch inserts are made of usually rhombic profiled wire into a spring shaped the helix.
Der aus U.S. 2,210,061 bekannte Drahtgewindeeinsatz weist zum Einbau einen Mitnehmerzapfen an der dem Aufnahmegewinde zugewandten Seite auf. Aus EP 0 157 715 ist ein Drahtgewindeeinsatz bekannt, dessen dem Aufnahmegewinde zugekehrte Endwindung eine Kerbe aufweist. Zum Einbau in das Aufnahmege winde erfaßt ein Spezialwerkzeug den Mitnehmerzapfen bzw. greift in die Kerbe und spannt den Drahtgewindeeinsatz vor, so daß er unter Verringerung seines Außendurchmessers in das Aufnahmegewinde des Werkstückes geschraubt werden kann. Da im nicht eingebauten Zustand der Außendurchmesser des Drahtgewinde einsatzes etwas größer ist als der des Aufnahmegewindes, steht der eingebaute Ein satz durch seine radiale Expansionskraft unter Vorspannung. Dies gewährleistet einen festen und spielfreien Sitz. The one from U.S. 2,210,061 known wire thread insert has for installation a driver pin on the side facing the receiving thread. Out EP 0 157 715 a wire thread insert is known, the female thread facing end turn has a notch. For installation in the receiving area winch a special tool grips the driver pin or engages in the notch and pretensions the wire thread insert so that it reduces its Outside diameter are screwed into the thread of the workpiece can. Since the outer diameter of the wire thread when not installed insert is slightly larger than that of the receiving thread, the built-in on through its radial expansion force under preload. This ensures a firm and play-free fit.
Der Einbauzapfen wird nach dem Einbau in der Regel abgebrochen und ent fernt.The installation spigot is usually broken off and removed after installation distant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drahtgewindeeinsatz, ein Einbauwerkzeug und ein Verfahren zum Einbau anzugeben, mit dem der Einbau in das Aufnahmegewinde vereinfacht wird.The invention has for its object a wire thread insert Installation tool and a procedure for installation with which the installation in the receiving thread is simplified.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 6 und 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekenn zeichnet.The object of the invention is with the features of claims 1, 6 and 18 solved. Advantageous further developments are known in the subclaims draws.
Im Gegensatz zu bekannten Drahtgewindeeinsätzen ist der erfindungsgemäße Drahtgewindeeinsatz frei von Mitnehmerzapfen oder -kerben zum Einbau. Der Drahtgewindeeinsatz wird durch Druck auf das Drahtende der dem Aufnahmege winde abgekehrten Endwindung vorangetrieben, beim Vorwärtsdrehen durch eine maßlich abgestimmte, hülsenförmige, konische Öffnung in seinem Außendurchmes ser verringert und so in das Aufnahmegewinde eingeschraubt. Im Gegensatz zu be kannten Verfahren, die die erforderliche Außendurchmesserreduzierung und das Einschrauben des Drahtgewindeeinsatzes durch Angreifen an dem dem Aufnahme gewinde zugekehrten Ende erreichen und ihn dadurch in das Aufnahmegewinde ziehen, trennt das erfindungsgemäße Konzept die Aufgabe des Einschraubens von der Aufgabe der Außendurchmesserreduzierung und treibt den Drahtgewindeeinsatz in das Aufnahmegewinde. Die Außendurchmesserreduzierung wird durch eine hül senförmige, konische Öffnung eines Einbauwerkzeuges erreicht, das Eindrehen durch einen Anschlag, der am Drahtende der dem Aufnahmegewinde jeweils ab gekehrten Endwindung des Drahtgewindeansatzes angreift und den Drahtgewinde einsatz so vorwärtsdreht und damit einschraubt.In contrast to known wire thread inserts, the invention is Wire thread insert free of driver pins or notches for installation. Of the Wire thread insert is pressed by pressing the wire end of the receiving end the opposite end wind, when turning forward through a dimensionally coordinated, sleeve-shaped, conical opening in its outer diameter water reduced and thus screwed into the receiving thread. In contrast to be knew processes that required the required outside diameter reduction and Screw in the wire thread insert by gripping the receptacle reach the thread-facing end and thereby it into the receiving thread pull, the concept according to the invention separates the task of screwing in the task of reducing the outer diameter and driving the wire thread insert into the receiving thread. The outer diameter reduction is made possible by a hül Sen-shaped, conical opening of an installation tool reached, the screwing by a stop, which at the wire end of the thread from each reversed end turn of the wire thread attack attacks and the wire thread insert rotates forward and screwed in with it.
Der erfindungsgemäße Drahtgewindeeinsatz ist somit frei von Mitnehmer zapfen oder -kerben und das Drahtende der dem Aufnahmegewinde abgekehrten Endwindung ist als Anschlag für ein Einbauwerkzeug ausgebildet. Dadurch kann der Einsatz gewickelt werden, ohne daß Mitnehmerkerben oder Mitnehmerzapfen mit Sollbruchstelle angebracht werden müssen. In einer bevorzugten Ausführungs form sind beide Endwindungen des Drahtgewindeeinsatzes radial eingezogen. Diese Radiusreduzierung kann sich über einen Winkel von ca. 180°C erstrecken. Der Drahtgewindeeinsatz kann ferner selbstsichernd mit einer oder mehreren Siche rungswindungen versehen und auch z. B. in einem Kunststoffband magaziniert sein. Ferner sind die Drahtenden vorzugsweise abgeschrägt, insbesondere außen, wo durch der Einbau verbessert wird, da Spanbildung, erhöhte Reibung, Festsitzen o. ä. vermieden werden.The wire thread insert according to the invention is thus free of drivers tenons or notches and the wire end of the thread facing away from the receiving thread End turn is designed as a stop for an installation tool. This can the insert can be wound without driver notches or driver pins must be attached with a predetermined breaking point. In a preferred embodiment Both end turns of the wire thread insert are drawn in radially. This Radius reduction can extend over an angle of approx. 180 ° C. Of the Wire thread insert can also be self-locking with one or more security provided turns and also z. B. be stored in a plastic band. Furthermore, the wire ends are preferably beveled, especially outside where is improved by the installation, since chip formation, increased friction, tight fitting or the like be avoided.
Das Einbauwerkzeug weist einen Führungsansatz auf, der dasselbe in der Ansenkung des Aufnahmegewindes zentriert und damit den Drahtgewindeeinsatz ausrichtet, eine Hülse mit zum Aufnahmegewinde hin abnehmendem Durchmesser und einen Dorn mit einem Führungszapfen, der in den Drahtgewindeeinsatz ein greift und einen Anschlag für das Drahtende des Drahtgewindeeinsatzes hat. In einer bevorzugten Ausführungsform des Einbauwerkzeuges ist der Dorn in der Hülse verschieblich und drehbar geführt. Der Innendurchmesser der Hülse verrin gert sich zu der dem Aufnahmegewinde zugekehrten Öffnung hin, so daß der Außendurchmesser des Drahtgewindeeinsatzes beim Vorwärtsdrehen unter den Durchmesser des Aufnahmegewindes verringert wird. Die Zentrierung der Hülse kann auch mittels einer abgesetzten zylindrischen Zentrierung in einer zylindrischen Ansenkung erfolgen.The installation tool has a guide projection, which is the same in the Centering of the receiving thread and thus the wire thread insert aligns a sleeve with a decreasing diameter towards the receiving thread and a mandrel with a guide pin that fits into the wire thread insert grips and has a stop for the wire end of the wire thread insert. In a preferred embodiment of the installation tool is the mandrel in the Sleeve slidably and rotatably guided. Reduce the inside diameter of the sleeve moves towards the opening facing the receiving thread, so that the Outside diameter of the wire thread insert when turning forward under the Diameter of the receiving thread is reduced. Centering the sleeve can also be done by means of a stepped cylindrical centering in a cylindrical Countersink.
Das Einbauwerkzeug kann zur Verarbeitung magazinierter Drahtgewindeein sätze vorbereitet sein.The installation tool can be used to process magazine wire threads be prepared.
Der erfindungsgemäße Drahtgewindeeinsatz kann nach dem erfindungsge mäßen Verfahren in das Aufnahmegewinde eines Werkstückes eingebaut werden, ohne daß ein Mitnehmerzapfen nachträglich abgetrennt werden muß oder eine auf wendige Werkzeugkonstruktion erforderlich ist, die in eine Mitnehmerkerbe des Drahtgewindeeinsatzes eingreifen müßte. Zum Einbau kann das erfindungsgemäße Einbauwerkzeug verwendet werden.The wire thread insert according to the invention can according to the Invention procedures are built into the thread of a workpiece, without having to subsequently remove a driver pin or one on Agile tool design is required, which is in a driver notch of the Wire thread insert would have to intervene. For installation, the invention Installation tools are used.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt: The invention is described in an exemplary embodiment based on the Drawing described. The drawing shows:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Drahtgewindeeinsatz und Fig. 1 shows a wire thread insert according to the invention and
Fig. 2 aufeinanderfolgende Stufen des Einbauvorgangs, nämlich Fig. 2 successive stages of the installation process, namely
Fig. 2a das Einsetzen des Drahtgewindeeinsatzes in das Einbauwerkzeug, Fig. 2a shows the insertion of the wire thread insert into the installation tool,
Fig. 2b das zum Einbau vorbereitete Werkzeug mit dem Drahtgewindeeinsatz und Fig. 2b the tool prepared for installation with the wire thread insert and
Fig. 2c den Einschraubvorgang. Fig. 2c the screwing process.
In Fig. 1 ist ein Drahtgewindeeinsatz 1 dargestellt, der aus einem Federdraht besteht, der zu einer zylindrischen Wendel geformt ist. Die Endwindungen 2 und 4 sind frei von Einbauzapfen oder Mitnehmerkerben für ein Einbauwerkzeug. Die Stirnfläche 3 des dem Aufnahmegewinde gegenüberliegenden Drahtendes ist als Anschlag für ein Einbauwerkzeug ausgebildet. Es können aber auch beide Drahten den als Anschlag ausgebildet sein.In Fig. 1, a wire thread insert 1 is shown, which consists of a spring wire which is shaped into a cylindrical helix. The end windings 2 and 4 are free of installation pins or driver notches for an installation tool. The end face 3 of the wire end opposite the receiving thread is designed as a stop for an installation tool. However, both wires can also be designed as a stop.
In Fig. 2a ist zu sehen, wie der Drahtgewindeeinsatz 1 in das Einbauwerk zeug eingesetzt wird. Das Einbauwerkzeug besteht aus einer Hülse 5 mit einem Führungsansatz 6. Dieser konische oder zylindrische Ansatz 6 dient zur Zentrierung des Einbauwerkzeuges in einer passenden Ansenkung 7 am Aufnahmegewinde 8. Der Innendurchmesser der Hülse 5 verringert sich zu der dem Außengewinde 8 zugekehrten Öffnung 9 hin, so daß der Durchmesser der Öffnung 9 geringer ist als der Durchmesser des Aufnahmegewindes 8. Vorzugsweise ist der maximale Durchmesser der Öffnung 9 gleich dem Nenndurchmesser des Aufnahmegewinde durchmessers minus 0,2 mm. Diese Verringerung ist im Ausführungsbeispiel als Innenkonus 10 ausgeführt. Jedoch muß die Durchmesserreduzierung nicht konisch verlaufen, sie kann auch andere geeignete Profile aufweisen. In der Hülse 5 ist ein Dorn 11 längsverschieblich und drehbar geführt. Der Dorn 11 weist einen Füh rungszapfen 12 für den Gewindeeinsatz 1 und einen Anschlag 13 für das Drahtende 3 auf.In Fig. 2a it can be seen how the wire thread insert 1 is used in the installation tool. The installation tool consists of a sleeve 5 with a guide projection 6 . This conical or cylindrical extension 6 is used to center the installation tool in a suitable countersink 7 on the receiving thread 8 . The inner diameter of the sleeve 5 is reduced to the external thread 8 facing opening 9 out so that the diameter of the opening 9 is smaller than the diameter of the receiving thread. 8 The maximum diameter of the opening 9 is preferably equal to the nominal diameter of the receiving thread diameter minus 0.2 mm. This reduction is designed as an inner cone 10 in the exemplary embodiment. However, the diameter reduction does not have to be conical, it can also have other suitable profiles. In the sleeve 5 , a mandrel 11 is longitudinally displaceable and rotatable. The mandrel 11 has a guide pin 12 for the threaded insert 1 and a stop 13 for the wire end 3 .
Der Drahtgewindeeinsatz 1 wird beispielsweise durch eine seitliche Öffnung 14 in die Hülse 5 eingeführt. Im Falle magazinierter Drahtgewindeeinsätze 1 weist die Hülse 5 gegenüber der Öffnung 14 einen Schlitz 15 auf, durch den das als Ma gaziniermittel dienende Kunststoffband der magazinierten Drahtgewindeeinsätze 1 läuft. Daraufhin wird der Dorn 11 nach vorne bewegt und der Führungszapfen 12 des Dorns 11 in den Drahtgewindeeinsatz 1 eingeführt.The wire thread insert 1 is inserted into the sleeve 5 , for example, through a lateral opening 14 . In the case of collated wire thread inserts 1, the sleeve 5 opposite to the opening 14 a slit 15 which passes through the the Ma as gaziniermittel serving plastic strip of collated wire thread inserts. 1 The mandrel 11 is then moved forward and the guide pin 12 of the mandrel 11 is inserted into the wire thread insert 1 .
Zur Fixierung des Drahtgewindeeinsatzes 1 auf dem Führungszapfen 12 wäh rend des Einbauvorganges kann dieser Führungszapfen 12 mit einer Arretierung versehen sein, welche gegen die Innenseite des Drahtgewindeeinsatzes drückt. Die Arretierung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine federbelastete Kugel 16. In Fig. 2b ist das zum Einbau bereite Einbauwerkzeug mit dem Drahtgewindeein satz 1 zu sehen. Der Drahtgewindeeinsatz 1 sitzt auf dem Führungszapfen 12 des Dorns 11 und sein Ende 3 liegt am Anschlag 13. Der Führungsansatz 6 zentriert den einzuschraubenden Drahtgewindeeinsatzes 1 auf der Bohrung 8.To fix the wire thread insert 1 on the guide pin 12 during the installation process, this guide pin 12 can be provided with a locking device which presses against the inside of the wire thread insert. The lock is a spring-loaded ball 16 in the illustrated embodiment. In Fig. 2b, the installation tool ready for installation with the wire thread insert 1 can be seen. The wire thread insert 1 sits on the guide pin 12 of the mandrel 11 and its end 3 lies against the stop 13 . The guide projection 6 centers the wire thread insert 1 to be screwed in on the bore 8 .
Nun wird der Drahtgewindeeinsatz 1 mittels des Dorns 11 eingeschraubt. Dabei wird der Außendurchmesser des Drahtgewindeeinsatzes 1 beim Durch schrauben durch die Öffnung 9 der Hülse 5 so verringert, daß der Drahtgewindeein satz 1, dessen Außendurchmesser im nicht eingebauten Zustand um ein bestimmtes Maß größer ist als der Innendurchmesser des Aufnahmegewindes 8, in dieses einge schraubt werden kann. Zwecks Verringerung der Reibung zwischen den Außenkan ten des Drahtgewindeeinsatzes 1 und der konischen Hülse 9 kann diese zweckmäßi gerweise mit einer reibungsmindernden Auskleidung, z. B. einer Beschichtung 17, versehen sein. Die Führung des Dorns 11 begrenzt über einen Anschlag (nicht dar gestellt) zugleich die Einbautiefe des Drahtgewindeeinsatzes 1.Now the wire thread insert 1 is screwed in by means of the mandrel 11 . Here, the outer diameter of the wire thread insert 1 is reduced when passing screws through the opening 9 of the sleeve 5 so that the Drahtgewindeein set 1 whose outer diameter is greater in the uninstalled condition by a certain amount than the inside diameter of the receiving thread 8, incorporated in this are screwed can. In order to reduce the friction between the Außenenkan th of the wire thread insert 1 and the conical sleeve 9 , this can expediently with a friction-reducing lining, for. B. a coating 17 may be provided. The guidance of the mandrel 11 also limits the installation depth of the wire thread insert 1 via a stop (not shown).
Claims (18)
- a) einen Dorn (11) mit einem Führungszapfen (12) zum Aufsetzen des Drahtgewindeeinsatzes (1) und mit einem Anschlag (13) für das Drahtende (3) des Drahtgewindeeinsatzes (1) und
- b) eine Einführhülse (5), deren Innendurchmesser sich in Richtung auf die dem Aufnahmegewinde (8) zugekehrten Öffnung (9) verringert, um den Außendurchmesser des Drahtgewindeeinsatzes (1) beim Einschrauben des zum Aufnahmegewinde (8) zentrisch ausgerichteten Drahtgewindeeinsatzes (1) durch Vorandrehen des Dorns (11) zu reduzieren.
- a) a mandrel ( 11 ) with a guide pin ( 12 ) for placing the wire thread insert ( 1 ) and with a stop ( 13 ) for the wire end ( 3 ) of the wire thread insert ( 1 ) and
- b) an introducer (5) whose inside diameter decreases in the direction of the the receiving thread (8) facing the opening (9) to the outer diameter of the wire thread insert (1) during screwing of the female thread (8) centrally aligned wire thread insert (1) by Reduce advance of the mandrel ( 11 ).
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