DE1248001B - Verfahren und Rollbacke zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube - Google Patents

Verfahren und Rollbacke zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube

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DE1248001B
DE1248001B DER33402A DER0033402A DE1248001B DE 1248001 B DE1248001 B DE 1248001B DE R33402 A DER33402 A DE R33402A DE R0033402 A DER0033402 A DE R0033402A DE 1248001 B DE1248001 B DE 1248001B
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rolling
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DER33402A
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Harvey Fisk Phipard Jun
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Research Engineering and Manufacturing Inc
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Research Engineering and Manufacturing Inc
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
    • B21H3/027Rolling of self-tapping screws

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

  • Verfahren und Rollbacke zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube mit einem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden hinteren Schaftteil und einem einen gleichdickförmigen Querschnitt aufweisenden vorderen Schaftteil, bei dem ein Rohling zwischen zwei einander gegenüberstehenden gewindeverformenden Matrizenflächen zweier Gewinderollbacken gerollt wird und dabei Verfonnungskräfte auf die Schaftteile ausgeübt werden.
  • Es ist bekannt, einen Schraubenrohling zwischen zwei Gewinderollbacken zu bringen und durch gegenseitiges Bewegen der Backen auf den Rohling ein Gewinde aufzurollen. Ferner ist es bekannt, zum Herstellen von Gewindebohrern einen runden Rohling durch Querwalzen unrund zu einem Gleichdick zu formen und in dieses Gleichdick Gewinde einzuwalzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Verfahren eine selbstgewindeformende Schraube herzustellen, mit einem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden hinteren Schaftteil und einem einen gleichdickförmigen Querschnitt aufweisenden vorderen Schaftteil hat, bei dem der durchgehend einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Rohlino, zwischen einander gegenüberstehenden gewindeformenden Matrizenflächen gerollt wird und dabei gewindeformende Kräfte nacheinander auf die Schaftteile ausgeübt werden, derart, daß während der Ausübung der gewindeformenden Kräfte auf das hintere Schaftteil der Abstand der Achse des hinteren Schaftteils von den Matrizenflächen konstant gehalten wird.
  • Die Lösung der Aufgabe wird darin erblickt, daß während der Ausübung der gewindeformenden Kräfte auf das vordere Schaftteil der Abstand der Achse des vorderen Schaftteils von den Matrizenflächen während jeder Umdrehung des Rohlings periodisch geändert wird.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die gewindeformenden Kräfte zugleich auf das hintere Schaftteil und auf das vordere Schaftteil des Rohlings ausgeübt werden, wobei das hintere Schaftteil des Rohlings längs eines geraden Weges zwischen den Matrizenflächen relativ zu diesen gerollt und zugleich das vordere Schaftteil des Rohlings bei einem periodisch geänderten Ab- stand zwischen den Matrizenflächen gerollt wird.
  • Geht man von vornherein von einem Rohling aus, dessen hinterer Schaftteil kreiszylinderförmig und dessen vorderer Schaftteil gleichdickförmig ist, so besteht eine andere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens darin, daß während des Rollens des Rohlings zwischen den einander gegenüberstehenden Matrizenflächen die gewindeformende Kraft zunächst auf das vordere Schaftteil und dann auf das hintere Schaftteil des Rohlings oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeübt wird und daß die Achse sowohl des vorderen Schaftteils als auch des hinteren Schaftteils während der Ausübung der gewindeformenden Kraft in gleichbleibender Entfernung von den Matrizenflächen geführt wird.
  • Ersichtlich läßt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren aus einem Rohling die gewünschte Schraube in einem durchgehenden Verfahrensgang herstellen, und damit wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe trotz der relativ komplizierten Form der Schraube gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schraube, bestehend aus zwei Abschnitten, in Seitenansicht, F i g. 2 eine Stimansicht der Schraube nach F i g. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht einer aus drei aneinandergrenzenden Abschnitten bestehenden, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schraube, F i g. 4 eine Stimansicht der Schraube nach F i g. 3, F i g. 5 eine Seitenansicht eines Rohlings, der zur Herstellung einer Schraube nach F i g. 1 dient, F i g. 6 eine Ansicht von vom des Rohlings nach F i g. 5, F i g. 7 ein Schaubild zur Darstellung des Verlaufs einer Gewindewindung bei Schnitt des vorderen Schraubenabschnitts auf der Linie 7-7 in F i g. 1, F i g. 8 eine Ansicht einer zur Herstellung der in F i g. 1 abgebildeten Schraube vorgesehenen Gewinderollmatrize, F i g. 9 eine Seitenansicht der Matrize nach F i g. 8, F i g. 10 eine vergrößerte Darstellung der Oberfläche der Matrize nach F i g. 8, gesehen in der Richtung der Pfeile 10-10 in F i g. 9, F i g. 11 eine Draufsicht auf eine Matrize zur Herstellung der Schraube nach F i g. 3, F i g. 12 eine Stirnansicht von links der Matrize nach F i g. 11, F i g. 13 eine Stimansicht der Matrize in F i g. 11 von rechts, F i g. 14 ein Schnitt auf der Linie14-14 durch F i g. 11, F i g. 15 eine Seitenansicht der Matrize nach F i g. 11, F i g. 16 ein anderes Ausführungsbeispiel für eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schraube in Seitenansicht, F i g. 17 eine Schraube nach F i g. 16 in Stirnansicht, F i g. 18 einen Rohling zur Herstellung der Schraube nach F i g. 16 in Seitenansicht, F i g. 19 den Rohling nach F i g. 18 in Stimansicht, F i g. 20 eine weitere, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schraube in Seitenansicht, F i g. 21 eine Stimansicht der Schraube nach F i g. 20, F i g. 22 einen Rohling zur Herstellung der Schraube nach F i g. 20 in Seitenansicht und F i g. 23 eine Stirnansicht des Roblings nach F i g. 22.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird unter einem »Teilungszylinder« bei einem zylindrischen Gewinde ein gedachter, gleichachsiger, runder oder anderswie ausgebildeter Zylinder verstanden, dessen Mantel durch die Gewindequerschnitte oder deren Verlängerungen an solchen Stellen geht, an denen die Gewindelücken oder deren Verlängerungen der halben Ganghöhe entsprechen.
  • Unter »Teilungskonus« wird bei einem konischen Gewinde ein gedachter, koaxialer Konus verstanden, dessen Mantel durch die Gewindeprofile oder deren Verlängerungen an solchen Stellen hindurchgeht, an denen die Breite der Gewindelücken oder deren Verlängerungen der halben Gewindehöhe entspricht. Ein Teilungskonus dieser Art ist in gestrichelten Linien beispielsweise in F i g 7 mit der Bezugszahl 36 gekennzeichnet, Unter »Teilungsdurchmesser« wird entsprechend der Durchmesser irgendeines >Teilungszylinders« oder »Teilungskonus« verstanden.
  • Als »Teilungsquerschnitt« wird entsprechend der Querschnitt entweder des Teilungszylinders oder des Teilungskonus verstanden.
  • Der Teilungszylinder und der Tellungskonus der unrunden Teile der Schraube, wie sie nachfolgend beschrieben wird, sind naturgemäß im Querschnitt weder runde Zylinder noch Konen von rundem Querschnitt. Die Abweichung ergibt sich im Falle des Zylinders aus dem im Querschnitt einem Begenvieleck entsprechenden Teil des zwißchen Spitze und Hauptschaftteil vorgesehenen Abschnitts, bzw. ergibt sich im Falle des Konus von der im Querschnitt einem Bogenvieleck entsprechenden Querschnitt des Abschnitts an der Spitze der Schraube.
  • Die selbstgewindeherstellende Schraube ist in den F i g. 1 und 2 allgemein mit 5 bezeichnet. Sie ist mit einem Kopf 6 versehen, in welchem sich eine Vertiefung 7 zur Aufnahme eines zum Einschrauben erforderlichen Werkzeugs befindet. Der Schaft5 der Schraube besteht zunächst aus einem geraden zylindrischen Tei18 sowie aus einem gewindebildenden Abschnitt9, dessen Querschnitt im wesentlichen einem gleichseitigen Bogendreieck entspricht. über beide Abschnitte des Schraubenschaftes verläuft ein durchgehendes Gewinde10. Der eigentliche Schaft' ist mit einem üblichen Gewinde ausgestattet, dessen Spitzen- und Fußkreis je auf einer Kreisbahn verläuft. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, dem Schraubenschaft eine geringfügig zum Kopf hin zunehmende konische Form zu verleihen, falls dies gewünscht wird. Das vordere Ende9 der Schraube ist dagegen mit einem Gewinde versehen, bei dem die zwischen einem größten und kleinsten Wert innerhalb jeder Windung zu- und abnehmenden Spitzen- und Fußkreise insgesamt zur Spitze hin kleiner werden.
  • Auf Grund des im wesentlichen vieleckigen Querschnitts des konusförmigen vorderen Endes9 bildet das Gewinde 10 eine Anzahl von abgerundeten Vorsprüngen 11, deren radiale Abstände von der Schraubenachse22 mit dem Abstand von der Spitze in Richtung zum Schaftteil 8 zunehmen, derart, daß der letzte dieser Vorsprünge bei Drehung der Schraube einen Kreis beschreibt der etwa dem Spitzendurchmesser des Gewindes 10 im Abschnitt 8 gleich ist.
  • In den F i g. 3 und 4 ist eine abgewandelte Form für eine Schraube der eingangs genannten Art dargestellt. Diese Schraube 12 ist ebenfalls mit einem bohrerförmigen Ende ausgestattet und weist einen Schraubenkopf 13 auf, in welchem sich ein Schlitz 14 zur Aufnahme eines Schraubenziehers befindet. Der Schraubenschaft besteht aus einem Hauptteil 15, der im Querschnitt rund ist, sowie aus einem vorderen, das Gewinde herstellenden Abschnitt 16 von einem Bogendreieck entsprechenden Querschnitt. Zwischen den beiden genannten Abschnitten befindet sich ein weiterer Abschnitt 17, der im Querschnitt ebenfalls einem Bogendreieck entspricht, jedoch innerhalb seiner Länge gleichbleibende Form hat. Das Gewinde 18 verläuft über alle drei Ab- schnitte des Schraubenschafts. Das Gewinde hat hierbei im Schafthauptteil 15 einen runden Querschnitt, weist dagegen in den Abschnitten 16 und 17 einen im wesentlichen einem gleichseitigen Bogendreieck entsprechenden Querschnitt auf, wobei die am weitesten nach außen vorspringenden Teile mit 19 und die den Dreieckseiten entsprechenden Ab- schnitte mit 24 bezeichnet sind.
  • In den F i g. 5 und 6 ist ein Rohling 25 gezeigt, der zur Herstellung der Schraube nach F i g. 1 dient. Der Rohling ist mit einem verdickten Kopf 26 ausgestattet, der dem Kopf 6 in F i g. 1 entspricht. Der Rohling besteht ferner aus einem Schaft 27 von rundem Querschnitt. Am Ende des Rohlings ist ein unrunder Abschnitt28 vorgesehen. Wie sich insbesondere aus Fig.6 ergibt, bildet dieser Endteil 28 im Querschnitt ein Bogendreieck. Der Rohling 25 kann dadurch hergestellt werden, daß zunächst ein entsprechend langes Stück von rundem Draht-oder Stangenmaterial abgetrennt und in einer Kaltstauchmaschine mit dem Kopf26 versehen wird, wobei gleichzeitig an dem dem Kopf gegenüberliegenden Ende ein kurzes Stück durch Fließpressen mit Hilfe einer entsprechenden Matrize auf die unrunde Querschnittsform des Teils28 gebracht wird.
  • Um die Schraube nach den F i g. 3 und 4 herzustellen, wird ein Rohling entsprechend dem in den F i g. 5 und 6 dargestellten Werkstück hergestellt, mit der Ausnahme, daß dem Endteil 28 eine Länge gegeben wird, die mindestens der gemeinsamen Länge des späteren konischen Abschnitts 16 und des Zwischenabschnitts 17 der Schraube entspricht.
  • Aus F i g. 6 ergibt sich, daß der unrunde Teil des Rohlings bei allen durch die Längsachse gehenden Schnitten innerhalb von 360' gleichen Durchmesser hat, obwohl er nicht rund ist. Es ist daher möglich, an solchen Rohlingen Gewinde anzurollen, obgleich die beiden Abschnitte am Rohling im Querschnitt verschieden ausgebildet sind. Selbstverständlich ist es hierzu erforderlich, besonders vorbereitete Gewinderollbacken zu verwenden. Zwei Ausführungsbeispiele für derartige Backen werden nachfolgend erläutert. Jede dieser Backarten ermöglicht es, Gewinde an den unrunden Abschnitten des Rohlings mit entsprechend unrunden Querschnittsformen herzustellen, während das Gewinde auf dem runden Schaftabschnitt im Querschnitt rund wird.
  • In F i g. 7 ist die Linie 31 die Kurve, auf der die Spitze eines Gewindegangs am konisch zulaufenden Ende, beispielsweise bei der Schraube 5 angrenzend an den runden Teil 8, verläuft. Der Fußkreis der Gewindeteile, die in einem Werkstück durch die Vorsprünge 11 a, 11 b und 11 c hergestellt werden, sind durch die Kreisbögen 32,33 und 34 wiedergegeben. Die Länge der Kreisbögen wird durch die Winkel D, E und F definiert.
  • Der strichpunktiert eingetragene Kreis 34 gibt den Fußdurchmesser des bei einer vollständigen Drehung des Vorsprungs 11 hergestellten Gewindes an. Da vorausgesetzt worden ist, daß die Linie 31 den letzten, Vorsprünge bildenden Gewindegang darstellt, bevor das Gewinde in den im Querschnitt geraden, kreisförmigen Abschnitt am runden Schaft der Schraube übergeht, stellt der Kreis 35 auch den Gewindedurchmesser des Schafthauptteils dar.
  • Da die Teile 23 des Gewindes zwischen den Vorsprüngen 11 nicht mit dem Metall des Werkstücks beim Schneiden des Muttergewindes durch die Schraube in Berührung treten, brauchen diese Teile 23 auch nicht genau beim Gewinderollen hergestellt zu werden. Bei verschiedenen Schraubensorten brauchen nicht einmal die Vorsprünge, die der Spitze am nächsten liegen, vollständig ausgebildet zu sein. Es ist jedoch wichtig, daß die Vorsprünge auf einem Radius gekrümmt sind, der kleiner als der halbe Durchmesser der Schraube in dem betreffenden Querschnitt ist.
  • Wie die F i g. 8, 9 und 10 zeigen, wird zur Herstellung der erfindungsgernäßen Schraube eine Matrize 40 verwendet, deren Oberfläche 41 besonders zum Rollen des Rohlings 25 nach F i g. 5 gestaltet ist. Es werden zum Gewinderollen zwei derartige Matrizen benötigt, von denen jedoch nur eine beschrieben wird, weil die Matrizen untereinander gleich sind. Wie sich am besten aus F i g. 9 ergibt, weist die Matrizenfläche 41 im Querschnitt einen ersten, im wesentlichen glatten Abschnitt 42 zum Rollen des runden Teils 27 am Rohling 25 auf. Ferner ist an der Matrize eine geneigte Fläche 43 vorgesehen, die zur Herstellung des unrunden, vorderen Teils 28 des Rohlings dient. Die beiden Flächen sind nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel an der gleichen Matrizenhälfte angeordnet, obwohl es auch möglich ist, die entsprechenden Bearbeitungsflächen an umlaufenden oder planetenartig ausgebildeten Matrizen vorzusehen. Jede der beiden Oberflächen 42 und 43 ist mit einer Anzahl von Rippen 44 und Vertiefungen 45, die sich gegenseitig ergänzen, ausgestattet, so daß ein Gewinde der gewünschten Form durch Rollen, zumindest in dem zur endgültigen Formgebung vorgesehenen Abschnitt 46 durch die Matrize nach F i g. 8 hergestellt wird.
  • Wie sich jedoch aus F i g. 10 ergibt, ist die schräggestellte Fläche 43 an der Matrize in Längsrichtung gewellt und bildet eine Anzahl von Erhöhungen 47 und Vertiefungen 48, die die bogenförmigen Seiten und die Vorsprünge an dem unrunden Teil der Schraube erzeugen. Durch diese Ausbildung der Matrize ist es möglich, sowohl den runden wie auch den unrunden Teil des Rohlings gleichzeitig mit Gewinde zu versehen, weil die Achse des Rohlings im runden Teil in im wesentlichen gleichem Abstand von der ebenen Fläche 42 bleibt, während die gleiche Achse innerhalb des unrunden Teils sich relativ zu der gewellten Fläche 43 drehen kann. Eine Schraube, die mit der Matrize 40 hergestellt wird, kann jede beliebige Anzahl von Seiten zwischen den Vorsprüngen an dem vorderen Ende aufweisen, wozu lediglich erforderlich ist, eine entsprechende Anzahl von Erhebungen und Vertiefungen im Teil 43 je Umdrehung des Rohlings vorzusehen.
  • Wenn ein Rohling verwendet wird, der bereits ein unrundes vorderes Ende 28 aufweist, ist es nicht erforderlich, eine derartige Matrize zu verwenden, insbesondere dann nicht, wenn eine mit einem bohrerförmigen Ende ausgestattete Schraube hergestellt wird, deren Endteil bereits durch Pressen angeformt ist. Die Schraube nach F i g. 1 kann aber auch mit Hilfe der Matrize nach den F i g. 8, 9 und 10 hergestellt werden, wobei jedoch als Ausgangsmaterial ein im Querschnitt durchgehend runder Rohling verwendet wird, der erst hierbei mit einem unrunden, konischen Endstück versehen wird.
  • In F i g. 11 ist eine flache Matrize 50 gezeigt, deren Matrizenfläche zum Rollen von Gewinden auf einen Rohling zur Herstellung einer Schraube nach der in F i g. 3 dargestellten Art dient. Diese Schraube ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel anschließend an das vordere Stück mit einem zusätzlichen, im Querschnitt unrunden Abschnitt ausgestattet. Die Matrize 50, die wiederum paarweise verwendet wird, ist in dem vorliegenden Fall dazu bestimmt, zunächst ein Gewinde in den im Querschnitt unrunden Teilen des Rohlings herzustellen. Hier iu #dient der Teil 52 der Matrizenfläche, obwohl beide Teile des Rohlings in einem durchgehenden Arbeitsgang in den gegeneinander bewegbaren Matrizen mit Gewinde versehen werden. Zwischen den Abschnitten der Matrize, die den unrunden Teil und den runden Teil des Rohlings mit Gewinde versehen, ist ein kurzes übergangsstück53 eingeschaltet, welches dafür sorgt, daß ein weicher übergang bei der Bewegung der Matrizen zueinander an der Stelle stattfindet, an der die Herstellung des Gewindes im unrunden Teil beendet ist und die Herstellung des Gewindes im runden Rohlingteil beginnt. Sowohl der Formgebungsteil für das Gewinde im unrunden Abschnitt wie auch der Formgebungsteil für das Gewinde am runden Abschnitt des Rohlings sind in Unterabschnitte aufgeteilt, nämlich einen Abschnitt58 und 61, in dem die Matrizen zunächst in den Rohling eindringen, einen weiteren Abschnitt 59 und 62 und einen die endgültige Foringebung verursachenden Abschnitt 60 und 63.
  • Wie F i g. 12 zeigt, besteht der Matrizenteil 51 aus einem ebenen Abschnitt 54 zum Rollen der Gewinde am geraden, im Querschnitt unrunden Teil 36 des Rohlings, sowie aus einem geneigten Abschnitt 56, zum Rollen des Gewindes an dem sich zur Spitze hin verjüngenden Teil 35 des Rohlings. Zusätzlich hierzu ist eine zurückversetzte Fläche 57 an der Matrize im Anschluß an die mit Rippen ausgestattete Fläche 54 vorgesehen, die soweit zurückversetzt ist, daß der im Querschnitt runde Teil des Rohlings keine Berührung mit der Matrize hat, sondern sich während der Gewindeherstellung am unrunden Teil frei drehen kann.
  • F i g. 13 zeigt eine Stirnansicht des zum Rollen des runden Rohlingstefls vorgesehenen Matrizenabschnitts 52 von dem das Gewinde fertig bearbeitenden Ende aus gesehen, wobei wiederum ein gegenüber der Arbeitsfläche zurückversetzter Teil 58 an der Matrize vorgesehen ist, der sich in dem Bereich befindet, in dem der zuvor mit Gewinde versehene, im Querschnitt unrunde Teil des Schraubenschafts liegt.
  • F i g. 14 zeigt einen Schnitt durch die Matrize im Übergangsteil 53, in dem das Ende des Fertigbearbeitungsteils 60 für den unrunden Rohlingsabschnitt mit dem Einlaufteil 61 des zum Rollen des runden Schaftteils dienenden Bereiches 52 nebeneinander vorhanden sind.
  • Wie F i g. 15 zeigt, sind sowohl die Matrizenflächen 51 wie auch 52 in Längsrichtung flach ausgestaltet, wodurch die beiden Matrizenhälften auf wesentlich billigere Weise hergestellt werden können, als die teilweise gewellten Matrizen nach F i g. 8. Es kommt hinzu, daß die Matrizen nach F i g 8 zwar das Gewinde gleichzeitig im runden und im unrunden Schaftabschriitt der Schraube herstellen können, dies dennoch nicht mit wesentlich größerer Geschwindigkeit vorgenommen werden kann, als die flache Matrize nach F i g. 11 arbeitet.
  • Die mit den Matrizen nach F i g. 11 bearbeiteten Rohlinge müssen jedoch mindestens einen schmalen, sich an das vordere, verjüngende Ende des Schafts anschließenden Schaftteil aufweisen, der im Querschnitt genauso ausgebildet ist, wie der im Querschnitt einem Bogenvieleck entsprechende Vorderteil, damit die den unrunden Abschnitt des Rohlings mit Gewinde versehenden Matrizen eine ausreichend große Angriffsfläche beim Rollvorgang haben, um den Rohling beim Rollen in der erforderlichen Lage ausgerichtet zu halten. Das bedeutet, daß eine Schraube nach dem Beispiel der F i g. 1 nicht mit den Matrizen nach den F i g. 11 bis 15 sondern nur mit den gewellten Matrizen nach den F i g 8 bis 10 gerollt werden können.
  • Eine andere Anwendungsbegrenzung der flach ausgebildeten Matrizen nach F i g. 11 besteht darin, daß der Querschnitt des unrunden Rohlingsteils so gewählt sein muß, daß der Rohling im wesentlichen glatt zwischen zwei in gleichen Abständen zueinander angeordneten Matrizenhälften gerollt werden kann Unter erneuter Bezugnahme auf F i g. 6 ergibt sich, daß der mit Vorsprüngen versehene Teil des Rohlings im Querschnitt einem Bogendreieck entspricht, dessen bogenförmige Seiten 29 sanft in die gekrümmten Vorsprünge 30 übergeht. Die Vorsprünge 30 folgen einem Krümmungsradius, der weniger als der halbe Durchmesser in dem betreffenden Schraubenquerschnitt beträgt. Jeder durch die Mittelachse des Rohlings gelegte Durchmesser ist innerhalb von 3601 im wesentlichen gleich, so daß der gezeigte Rohling sanft zwischen zwei in gleichen Abständen zueinander befindlichen Matrizenhälften gerollt werden kann.
  • In den F i g. 16 und 17 ist eine Maschinenschraube 60 abgebildet, an der die Erfindung verwirklicht ist Die Schraube besteht aus einem runden Schaftabschnitt 61 und einem sich nach vorn verjüngenden Abschnitt 62, der bei 64 stumpf endet. Das Gewinde 65 hat innerhalb des geraden Schaftabschnitts einen gleichbleibenden Kemdurchmesser und eine etwas geringere, jedoch gleichbleibende Gewindetiefe im vorderen unrunden Teil. Der größte Durchmesser des Schraubenvorderteils nimmt zum Ende 64 hinab, wobei jedoch die Gewindespitzen 65 immer weiter abgeschnitten sind.
  • In den F i g. 18 und 19 ist ein Rohling 67 abgebildet, wie er zur Herstellung der Schraube nach den F i g. 16 und 17 benötigt wird. Der Rohling hat einen runden Schaft 68 und ein verjüngtes vorderes Ende 69, dessen Querschnittsforin sich aus F i g. 19 ergibt. Die F i g. 22 und 23 sind entsprechende Darstellungen eines Rohlings 75 zur Herstellung der in den F i g. 20 und 21 gezeigten Schraube. Dieser Rohling besteht aus einem runden Schaftteil 76, einem unrunden Zwischenteil 77 und einem unrunden, im Querschnitt nach vom hin abnehmenden Teil 78.
  • Die in den F i g. 20 und 21 abgebildete Maschi-# nenschraube 70 ist derjenigen nach F i g. 16 ähnlich, hat jedoch einen unrunden Zwischenteil 71 am Schaft, der zwischen dem runden Schaftteil 72 und dem im Querschnitt unrunden Teil 73 liegt, so daä diese Schraube mit Hilfe von Matrizen hergestellt werden kann, die im wesentlichen denjenigen nach den F i g. 11 bis 15 entsprechen. Hierbei würde die Matrizenfläche 51 eben ausgebildet sein, wie dies bei der Fläche 52 der Fall ist, und die Matrizenhälften könnten dabei in der Maschine unter Schrägstellung zueinander in Längsrichtung befestigt werden, um auf diese Weise dem geringeren Abstand bei der, Anbringung des Gewindes an dem unrunden Teil des Rohlings Rechnung zu tragen.
  • Wie bereits zuvor unter Bezugnahme auf F i g. 7 erklärt wurde, ist es nicht erforderlich, daß die Gewindespitzen an den Vorsprüngen fertig ausgearbeitet sind, insbesondere nicht an der Spitze der Schraube. Dies ergibt sich aus den in den F i g. 16 bis 20 gezeigten Schrauben. Je näher das Gewinde sich jedoch dem Hauptschaftteil der Schraube annähert, um so ausgeprägter sind die vorspringenden Gewindeteile ausgebildet. Die Vorsprünge gehen sanft in das runde Gewinde über, d. h., der Krümmungsradius an den Vorsprüngen nimmt soweit zu, bis er dem Krümmungsradius des runden Gewindes entspricht. Die abgeflachten, bogenförmigen Seiten zwischen den Vorsprüngen verschwinden dadurch nach und nach, während das unrunde Gewinde in das runde Gewinde übergeht.

Claims (2)

  1. Patentansprüche-1. Verfahren zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube mit einem einen kreisförmigen Querschnitt aufweisenden hinteren Schaftteil und einem einen gleichdickförmigen Querschnitt aufweisenden vorderen Schaftteil, bei dem der durchgehend einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Rohling zwischen einander gegenüberstehenden, gewindeformenden Matrizenflächen gerollt wird und dabei gewindefonnende Kräfte nacheinander auf die Schaftteile ausgeübt werden, derart, daß während der Ausübung der gewindeformenden Kräfte auf das hintere Schaftteil der Abstand der Achse des hinteren Schaftteils von den Matrizenflächen konstant gehalten wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß während der Ausübung der gewindeformenden Kräfte auf das vordere Schaftteil der Abstand der Achse des vorderen Schaftteils von den Matrizenflächen während jeder Umdrehung des Rohlings periodisch geändert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewindeformenden Kräfte zugleich auf das hintere Schaftteil und auf das vordere Schaftteil des Rohlings ausgeübt werden und daß dabei das hintere Schaftteil des Rohlings bei einem konstanten Abstand zwischen den Matrizenflächen relativ zu diesen gerollt wird und das vordere Schaftteil des Rohlings bei einem periodisch geänderten Abstand zwischen den Matrizenflächen gerollt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Rohlings, dessen hinterer Schaftteil kreiszylinderförmig und dessen vorderer Schaftteil gleichdickförmig ist, dadurch gekennzeichnet, daß während des Rollens des Rohlings zwischen den einander gegenüberstehenden Matrizenflächen die gewindeformende Kraft zunächst auf das vordere Schaftteil und dann auf das hintere Schaftteil des Rohlings oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeübt wird und daß die Achse sowohl des vorderen Schaftteils als auch des hinteren Schaftteils während der Ausübung der gewindeformenden Kraft in gleichbleibender Entfernung von den Matrizenflächen geführt wird. 4. Gewinderollbacke zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 mit einer dem Gewindeprofil entsprechend gerippten Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche einen ersten gerippten Gewinderollabschnitt (42) mit über den Rippenköpfen ebener Oberfläche und einen zweiten gerippten, in Gewinderollrichtung seitlich an den ersten Abschnitt angrenzenden Gewinderollabschnitt (43) mit über den Rippenköpfen wellenförmiger Oberfläche aufweist. 5. Gewinderollbacke zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 mit einer gerippten Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche einen ersten Gewinderollabschnitt (52) mit über den Rippenköpfen ebener Oberfläche aufweist, daß ein zweiter Gewinderollabschnitt (51) mit ebensolcher ebener Oberfläche in Gewinderollrichtung seitlich abgesetzt an den ersten Gewinderollabschnitt angrenzt und daß der in Verlängerung des ersten Gewinderollabschnitts (51) neben dem zweiten Gewinderollabschnitt (52) liegende Bereich (57) ausgenommen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 976 767.
DER33402A 1962-08-28 1962-08-28 Verfahren und Rollbacke zum Rollen des Gewindes an einer selbstgewindeformenden Schraube Pending DE1248001B (de)

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DE102017103073A1 (de) 2017-02-15 2018-08-16 Hieber & Maier GmbH Werkzeug zum Gewindewalzen einer gewindeformenden Schraube, Verfahren zum Herstellen einer lochformenden und/oder gewindeformenden Schraube, sowie eine gewindeformende und/oder lochformende Schraube

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DE102017103073A1 (de) 2017-02-15 2018-08-16 Hieber & Maier GmbH Werkzeug zum Gewindewalzen einer gewindeformenden Schraube, Verfahren zum Herstellen einer lochformenden und/oder gewindeformenden Schraube, sowie eine gewindeformende und/oder lochformende Schraube
DE102017103073B4 (de) 2017-02-15 2022-08-11 Hieber & Maier GmbH Werkzeug zum Gewindewalzen einer gewindeformenden Schraube, Verfahren zum Herstellen einer lochformenden und/oder gewindeformenden Schraube, sowie eine gewindeformende und/oder lochformende Schraube

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