DE1248001B - Method and roller jaw for rolling the thread on a self-tapping screw - Google Patents

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.Method and roller jaw for rolling the thread on a self-threading machine Screw The invention relates to a method for rolling the thread on a self-tapping screw with a circular cross-section having rear shaft part and a cross-section of the same thickness having front shaft part, in which a blank between two opposing shafts thread-deforming die surfaces of two thread rolling jaws is rolled and thereby Deformation forces are exerted on the shaft parts.

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.It is known to place a screw blank between two thread rolling jaws to bring and a thread by moving the jaws on the blank to roll up. It is also known to use a round one for the production of taps To shape the blank out of round into a uniform thickness by cross-rolling and in this uniform thickness Roll in thread.

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.The object of the invention is to provide a self-threading one in a method Manufacture screw with a rear having a circular cross-section Shank part and a front having a cross-section of the same thickness Has shaft part, in which the continuously having a circular cross-section Rohlino, rolled between opposing thread-forming die surfaces is and thereby applied thread-forming forces successively on the shaft parts be in such a way that during the exertion of the thread-forming forces on the rear Shank part is the distance between the axis of the rear shaft part and the die surfaces is kept constant.

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.The solution to the task is seen in the fact that during exercise the thread-forming forces on the front shaft part is the distance from the axis of the the front part of the shaft from the die faces during each revolution of the blank is changed periodically.

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.In one embodiment of the method according to the invention, the thread-forming forces can be exerted simultaneously on the rear shaft part and on the front shaft part of the blank, with the rear shaft part of the blank being rolled along a straight path between the die surfaces relative to them and at the same time the front shaft part of the blank is rolled at a periodically changed distance between the die surfaces.

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.If one starts from the start with a blank, its rear shaft part circular cylindrical and whose front shaft part is of the same thickness, so there is another preferred embodiment of the method is that while rolling of the blank between the opposing die surfaces the thread-forming Force first on the front shaft part and then on the rear shaft part of the Blank or in reverse order is exercised and that the axis both the front shaft part as well as the rear shaft part during exercise the thread-forming force at a constant distance from the die surfaces to be led.

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.As can be seen from the method according to the invention from one Produce the desired screw in one continuous process, and thus the object on which the invention is based is despite the relatively complicated Loosened the shape of the screw.

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.The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a screw produced by the method according to the invention, consisting of two sections, in side view, FIG. 2 is a front view of the screw according to FIG . 1, Fig. 3 shows a side view of a screw consisting of three adjoining sections and manufactured according to the method according to the invention, FIG . 4 is a front view of the screw according to FIG . 3, fig. 5 shows a side view of a blank which is used for producing a screw according to FIG. 1 serves, F i g. 6 is a view from the front of the blank according to FIG . 5, Fig. 7 is a diagram showing the course of a thread turn when the front screw section is cut on the line 7-7 in FIG. 1, Fig. 8 is a view of a for the production of the in F i g. 1 shown screw provided thread rolling die, F i g. 9 is a side view of the die according to FIG. 8, Fig. 10 shows an enlarged illustration of the surface of the die according to FIG. 8, viewed in the direction of arrows 10-10 in FIG. 9, fig. 11 shows a plan view of a die for producing the screw according to FIG. 3, fig. 12 is an end view from the left of the die according to FIG. 11, fig. 13 is a front view of the die in FIG . 11 from the right, F i g. 14 is a section on the line 14-14 through FIG . 11, fig. 15 is a side view of the die according to FIG. 11, fig. 16 shows a side view of another exemplary embodiment for a screw produced by the method according to the invention, FIG . 17 a screw according to FIG. 16 in front view, FIG . 18 shows a blank for producing the screw according to FIG. 16 in side view, FIG. 19 the blank according to FIG. 18 in front view, FIG . 20 shows a further screw produced by the method according to the invention in a side view, FIG. 21 is a front view of the screw according to FIG . 20, Fig. 22 a blank for producing the screw according to FIG. 20 in side view and FIG. 23 is a front view of the Robling according to FIG . 22nd

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.In the following description, a "dividing cylinder" is used in the case of a cylindrical thread, an imaginary, equiaxed, round or otherwise trained cylinder understood, whose jacket through the thread cross-sections or whose extensions go in those places where the thread gaps or their Extensions correspond to half the pitch.

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.In the case of a conical thread, the term “dividing cone” is understood to mean an imaginary, coaxial cone, the jacket of which passes through the thread profiles or their extensions at those points where the width of the thread gaps or their extensions corresponds to half the thread height. A dividing cone of this type is identified in broken lines, for example in FIG. 7, with the reference number 36. The "dividing diameter" is understood to mean the diameter of any "dividing cylinder" or "dividing cone".

Als »Teilungsquerschnitt« wird entsprechend der Querschnitt entweder des Teilungszylinders oder des Teilungskonus verstanden.The cross-section is either of the dividing cylinder or the dividing cone understood.

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.The dividing cylinder and the dividing cone of the non-round parts of the Screw, as described below, are of course neither in cross-section round cylinders nor cones with a round cross-section. The deviation results in Case of the cylinder from the part corresponding in cross section to a Begen polygon of the section provided between the tip and the main shaft part, or results in the case of the cone, the cross section corresponding to a polygon in cross section of the section at the top of the screw.

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.The self-threading screw is shown in FIGS. 1 and 2 generally denoted by 5. It is provided with a head 6 in which there is a recess 7 for receiving a tool required for screwing in. The shaft 5 of the screw consists initially of a straight cylindrical part 18 and of a thread-forming section 9, the cross-section of which essentially corresponds to an equilateral arc triangle. A continuous thread 10 runs over both sections of the screw shaft. The actual shaft is equipped with a standard thread, the tip and root circle of which each run on a circular path. However, it is also possible, for example, to give the screw shaft a conical shape that increases slightly towards the head, if this is desired. The front end9 of the screw, on the other hand, is provided with a thread in which the increasing and decreasing tip and root circles between a largest and smallest value within each turn become smaller overall towards the tip.

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.Due to the substantially polygonal cross-section of the conical front end 9, the thread 10 forms a number of rounded projections 11, the radial distances from the screw axis 22 increasing with the distance from the tip in the direction of the shaft part 8 , so that the last of these projections upon rotation the screw describes a circle which is approximately the same as the tip diameter of the thread 10 in section 8.

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 the F i g. 3 and 4 a modified form for a screw of the type mentioned is shown. This screw 12 is also equipped with a drill-shaped end and has a screw head 13 in which there is a slot 14 for receiving a screwdriver. The screw shaft consists of a main part 15, which is round in cross-section, and a front section 16 , which produces the thread, of a cross-section corresponding to a curved triangle. Between the two sections mentioned there is a further section 17, which also corresponds to an arched triangle in cross section, but has a constant shape within its length. The thread 18 runs over all three sections of the screw shaft. The thread has in this case a circular cross section in the shaft main body 15, on the other hand has in the sections 16 and 17 a respective substantially an equilateral arch triangular cross-section, wherein the designated most outwardly projecting portions 19 and the cuts to the sides of the triangle corresponding waste 24 are.

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.In the F i g. 5 and 6 , a blank 25 is shown which is used for producing the screw according to FIG. 1 serves. The blank is equipped with a thickened head 26 which corresponds to the head 6 in FIG. 1 corresponds. The blank also consists of a shaft 27 of round cross-section. An out-of-round section 28 is provided at the end of the blank. As can be seen in particular from FIG. 6, this end part 28 forms an arched triangle in cross section. The blank 25 can be produced by first separating a correspondingly long piece of round wire or rod material and providing it with the head 26 in a cold heading machine, at the same time a short piece being extruded at the end opposite the head by means of a corresponding die the non-circular cross-sectional shape of the part28 is brought.

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.To the screw according to the F i g. 3 and 4, a blank corresponding to that shown in FIGS. 5 and 6 produced workpiece shown, with the exception that the end part 28 is given a length which corresponds to at least the common length of the later conical portion 16 and the intermediate portion 17 of the screw.

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.From Fig. 6 shows that the non-round part of the blank has the same diameter for all cuts going through the longitudinal axis within 360 ' , although it is not round. It is therefore possible to roll threads on such blanks, although the two sections on the blank have different cross-sections. It goes without saying that for this purpose it is necessary to use specially prepared thread rolling jaws. Two exemplary embodiments for such jaws are explained below. Each of these types of baking makes it possible to produce threads on the non-circular sections of the blank with corresponding non-circular cross-sectional shapes, while the thread on the round shaft section becomes round in cross-section.

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.In Fig. 7 , the line 31 is the curve on which the tip of a thread at the tapered end, for example in the case of the screw 5 adjacent to the round part 8, runs. The root circle of the threaded parts, which are produced in a workpiece by the projections 11 a, 11 b and 11 c, are represented by the arcs 32, 33 and 34. The length of the arcs is defined by the angles D, E and F.

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.The dot-dashed circle 34 indicates the root diameter of the thread produced with a complete rotation of the projection 11. Since it has been assumed that the line 31 represents the last, protrusion-forming thread turn before the thread merges into the straight, circular section on the round shaft of the screw in cross-section, the circle 35 also represents the thread diameter of the main shaft part.

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.Since the parts 23 of the thread between the projections 11 do not come into contact with the metal of the workpiece when the nut thread is cut by the screw, these parts 23 also do not need to be produced precisely during the thread rolling. With different types of screws, even the protrusions closest to the tip need not be fully formed. It is important, however, that the projections are curved on a radius which is less than half the diameter of the screw in the cross section concerned.

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.As the F i g. 8, 9 and 10 show, a die 40 is used to produce the screw according to the invention, the surface 41 of which is particularly suitable for rolling the blank 25 according to FIG. 5 is designed. Two such dies are required for thread rolling, but only one of them will be described because the dies are identical to one another. As can best be seen from FIG. 9 , the die surface 41 has, in cross section, a first, essentially smooth section 42 for rolling the round part 27 on the blank 25 . Furthermore, an inclined surface 43 is provided on the die, which is used to produce the non-circular, front part 28 of the blank. According to the embodiment shown, the two surfaces are arranged on the same die half, although it is also possible to provide the corresponding machining surfaces on circumferential or planet-like dies. Each of the two surfaces 42 and 43 is provided with a number of ribs 44 and depressions 45, which complement one another, so that a thread of the desired shape can be produced by rolling, at least in the section 46 provided for the final shaping, through the die according to FIG G. 8 is produced.

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.However, as can be seen from FIG. 10 , the inclined surface 43 on the die is corrugated in the longitudinal direction and forms a number of ridges 47 and depressions 48 which create the arcuate sides and the projections on the non-circular part of the screw. This design of the die makes it possible to provide both the round and the non-round part of the blank with a thread at the same time, because the axis of the blank in the round part remains at substantially the same distance from the flat surface 42, while the same axis remains within of the non-circular part can rotate relative to the corrugated surface 43. A screw made with the die 40 can have any number of sides between the projections at the front end, all that is required is to provide a corresponding number of bumps and depressions in the part 43 per revolution of the blank.

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.If a blank is used which already has a non-circular front end 28 , it is not necessary to use such a die, especially not if a screw equipped with a drill-shaped end is produced, the end part of which has already been formed by pressing. The screw according to FIG. 1 can also be done with the aid of the die according to FIGS. 8, 9 and 10 , however, a blank with a continuous round cross-section is used as the starting material, which is only then provided with a non-round, conical end piece.

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. In Fig. 11 , a flat die 50 is shown, the die surface of which is used for rolling threads on a blank for producing a screw according to the method shown in FIG. 3 is used. Compared to the first exemplary embodiment, this screw is equipped with an additional section, which is non-circular in cross section, following the front piece. The die 50, which in turn is used in pairs, is intended in the present case to initially produce a thread in the parts of the blank which are non-circular in cross-section. Here, the part 52 of the die surface is used, although both parts of the blank are provided with threads in the mutually movable dies in one continuous operation. Between the sections of the die that provide the non-circular part and the round part of the blank with a thread, a short transition piece 53 is inserted, which ensures that a smooth transition takes place when the dies are moved towards each other at the point where the Thread in the non-round part is finished and the production of the thread in the round blank part begins. Both the shaping part for the thread in the non-round section and the shaping part for the thread on the round section of the blank are divided into subsections, namely a section 58 and 61, in which the dies initially penetrate the blank, a further section 59 and 62 and one Sections 60 and 63 which give rise to the final form.

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.Like F i g. 12 shows, the die part 51 consists of a flat section 54 for rolling the thread on the straight part 36 of the blank with a non-circular cross-section, as well as an inclined section 56 for rolling the thread on the part 35 of the blank that tapers towards the tip. In addition, a recessed surface 57 is provided on the die following the ribbed surface 54, which is recessed so far that the part of the blank, which is round in cross-section, does not come into contact with the die, but is released on the non-circular part during threading can turn.

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. 13 shows an end view of the die section 52 provided for rolling the round blank stefl, seen from the end which has finished machining the thread, with a part 58 set back from the working surface being provided on the die, which is located in the area in which the previously worked Threaded, non-circular in cross-section part of the screw shaft is located.

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.F i g. 14 shows a section through the die in the transition part 53, in which the end of the finishing part 60 for the non-round blank section with the inlet part 61 of the area 52 serving for rolling the round shaft part are present next to one another.

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.Like F i g. 15 shows, both the die surfaces 51 and 52 are designed to be flat in the longitudinal direction, as a result of which the two die halves can be produced in a much cheaper way than the partially corrugated dies according to FIG. 8. It should be added that the matrices F i g after 8 while the thread at the same time in the round and can be in the non-circular Schaftabschriitt the screw manufacture, yet this can not be done with much greater speed than the flat die according to g i F. 11 works.

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.The with the matrices according to F i g. 11 machined blanks must, however, have at least one narrow shank part adjoining the front, tapering end of the shank, which has the same cross-section as the front part corresponding to a curved polygon in cross-section, so that the dies providing the non-round section of the blank with a thread create a Have a sufficiently large contact surface during the rolling process to keep the blank aligned in the required position when rolling. This means that a screw according to the example of FIG. 1 does not match the matrices according to FIGS. 11 to 15 but can only be rolled with the corrugated dies according to FIGS. 8 to 10.

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.Another limitation of the application of the flat matrices according to FIG. 11 is that the cross-section of the non-circular blank part must be selected so that the blank can be rolled essentially smoothly between two equally spaced die halves. Referring again to FIG. 6 shows that the part of the blank provided with projections corresponds in cross section to an arched triangle, the arched sides 29 of which merge gently into the curved projections 30 . The projections 30 follow a radius of curvature which is less than half the diameter in the relevant screw cross section. Each diameter passed through the central axis of the blank is substantially the same within 3601 so that the illustrated blank can be smoothly rolled between two equally spaced die halves.

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 the F i g. 16 and 17, a machine screw 60 is shown, to which the invention is embodied the screw consists of a circular shaft portion 61 and a to the blunt ends to the front tapered portion 62 at the 64th The thread 65 has a constant core diameter within the straight shaft section and a somewhat smaller, but constant thread depth in the front non-round part. The largest diameter of the screw front part decreases towards the end 64, but the thread tips 65 are cut off more and more.

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. In the F i g. 18 and 19 a blank 67 is shown as it is used for the production of the screw according to FIGS. 16 and 17 is required. The blank has a round shaft 68 and a tapered front end 69, the cross-sectional shape of which is shown in FIG. 19 results. The F i g. 22 and 23 are corresponding representations of a blank 75 for producing the components shown in FIGS. 20 and 21 screw shown. This blank consists of a round shaft part 76, a non-circular intermediate part 77 and a non-circular part 78 which decreases in cross section from the direction.

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.The in the F i g. The machine screw 70 shown in FIGS. 20 and 21 is that according to FIG. 16 , but has a non-circular intermediate part 71 on the shaft, which lies between the round shaft part 72 and the non-circular part 73 in cross-section, so that this screw can be produced with the aid of dies which are essentially the same as those according to FIGS . 11 to 15 correspond. In this case, the die surface 51 would be flat, as is the case with the surface 52 , and the die halves could be fastened in the machine at an angle to one another in the longitudinal direction, in order in this way to the smaller distance when attaching the thread to the to take into account non-round part of the blank.

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.As previously with reference to FIG. 7 , it is not necessary that the thread tips are finished on the projections, especially not on the tip of the screw. This results from the in the F i g. 16 to 20 screws. However, the closer the thread approaches the main shaft part of the screw, the more pronounced the protruding thread parts are formed. The protrusions go smoothly into the round thread, i. That is, the radius of curvature on the projections increases until it corresponds to the radius of curvature of the round thread. The flattened, arcuate sides between the projections gradually disappear as the non-circular thread merges into the round thread.

Claims (2)

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. Claims-1. A method for rolling the thread on a self-tapping screw with a rear shaft part having a circular cross-section and a front shaft part having a cross-section of the same thickness, in which the blank, which has a continuous circular cross-section, is rolled between opposing, thread-forming die surfaces, and thereby thread-forming forces successively on the stem parts be exercised such that is maintained during the practice of the thread-forming forces on the rear quarter of the distance of the axis of the rear shank portion of the die faces constant, d a d u rch g e k hen -zeich net that during the practice of the thread-forming forces on the front shaft part, the distance between the axis of the front shaft part and the die surfaces is changed periodically during each revolution of the blank. 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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the thread-forming forces are simultaneously exerted on the rear shaft part and on the front shaft part of the blank and that while the rear shaft part of the blank is rolled relative to these at a constant distance between the die surfaces and that front shaft part of the blank is rolled at a periodically changed distance between the die surfaces. 3. The method according to claim 1 using a blank, the rear shaft part of which is circular-cylindrical and the front shaft part of the same thickness, characterized in that during the rolling of the blank between the opposing die surfaces, the thread-forming force first on the front shaft part and then on the rear shaft part of the blank or in reverse order and that the axis of both the front shaft part and the rear shaft part is guided at a constant distance from the die surfaces during the application of the thread-forming force. 4. Thread rolling jaw for carrying out the method according to one of claims 1 and 2 with a ribbed surface corresponding to the thread profile, characterized in that the surface has a first ribbed thread rolling portion (42) with a flat surface over the rib heads and a second ribbed, laterally in the thread rolling direction has a thread rolling portion (43) adjoining the first portion and having an undulating surface above the rib heads. 5. Thread rolling jaw for performing the method according to one of claims 1 and 2 with a ribbed surface, characterized in that the surface has a first thread rolling portion (52) with a flat surface over the rib heads, that a second thread rolling portion (51) with just such a flat surface laterally offset in the thread rolling direction adjoins the first thread rolling section and that the area (57) lying in extension of the first thread rolling section (51) next to the second thread rolling section (52) is excluded. Documents considered: German Patent No. 976 767.