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Bereich der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Schrauben und insbesondere selbstfurchende bzw.
selbstschneidende Schrauben, die unter Verwendung eines Profilwalzvorgangs
Innengewinde ausbilden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Selbstschneidende
Schrauben, die dadurch Gewinde erzeugen, dass sie in einem Führungsloch ein
Gewindemuster ausbilden, sind in zunehmendem Maße populär geworden. Es gibt viele Vorteile,
statt eines in herkömmlicher
Weise geschnittenen Gewindes ein profilgewalztes Gewinde zu verwenden.
Eine sehr nützliche
Art, ein profilgewalztes Gewinde zu erzeugen, ist die Verwendung
der mehrere Ausbauchungen besitzenden Schraube, wie sie zum Beispiel in
dem für
Phipard erteilten US-Patenten 3,195,156 und 3,918,345 beschrieben
sind. Solche Schrauben sind von einer Vielzahl von Quellen lieferbar,
und tragen den Handelsnamen TRILOBULAR in Verbindung mit einem dreibauchigen
Design eines Rohlings für eine
gewindeformende Schraube.
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1 bis 5 zeigen
einen herkömmlichen
dreibauchigen Rohling 10 für eine gewindeformende Schraube
und eine aus diesem Rohling geformte Schraube 21 gemäß dem Stand
der Technik (US A 4,042,342). Bei der Herstellung einer Schraube
wird zunächst
ein Rohling 10 mit einem Kopf 12 hergestellt,
wie dies im einzelnen angegeben ist. Der Kopf 12 ist bei
diesem Beispiel ein standardmäßiger, hexagonaler
Ringscheibenkopf. Es kann jedoch jede andere Kopfkonstruktion ausgebildet
werden, die es ermöglicht,
die Schraube um eine zentrale Achse 14 zu drehen. Der Kopf
wird durch Schmieden des Endes eines geraden Rohlings-„Draht"-Stücks unter Verwendung
von Kopf-Anstauchpressbacken geformt, die zwangsweise ein Ende eines
Metalldrahtes verformen, der aus Stahl oder einem anderen harten Metall
besteht. Wie noch weiter erläutert
wird, verformt ein Stauchstempel einen speziell verjüngten gewindeformenden
und stabilisierenden Abschnitt am gegenüberliegenden Ende (der „Spitze") des Schaftes. Der
Draht hat zum Zeitpunkt der Ausbildung des Kopfes und der Spitze
typischerweise bereits einen bauchigen Querschnitt 16,
wie er in 3 dargestellt ist. Jede Ausbauchung 18 ist
im wesentlichen eine „unrunde" Ausbildung. Mit
anderen Worten, die Ausbauchungen besitzen einen exzentrischen Querschnitt
bezüglich
der ansonsten runden Form. Tatsächlich
umfaßt
die Herstellung des Rohlings vor der Formung des Kopfes das Ziehen
eines Drahtes mit rundem Querschnitt durch eine mit Ausbauchungen
versehene Mutter-Matrize, um die dargestellte unrunde Form im Hauptkörper des
Rohlings 10 auszubilden. Der mit einem Kopf versehene Rohling 10 läuft zwischen
einem Paar von Umformgesenken hindurch, um an ihm einen Satz von
Außengewindeabschnitten 22 auszubilden,
die im einzelnen in 4 dargestellt sind. Diese Gewindeabschnitte
besitzen die Unrundheits-Merkmale des Rohlings. Im allgemeinen befinden
sich die Außenscheitel
eines jeden Gewindeab schnittes an einem Außendurchmesser, der größer ist
als der des ursprünglichen Rohlings,
da Material aus den Gewindemulden 26 nach außen an vorbestimmte
Stellen verschoben wird, um die Scheitel zu formen.
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Alle
Gewindeabschnitte haben eine charakteristische Steigung bzw. Teilung
und einen charakteristischen Durchmesser. Wegen der Ausbauchungen der
Gewindeabschnitte variiert die radiale Versetzung gegen die Achse 14 um
den Umfang herum. Im allgemeinen sind für mit Ausbauchungen versehene Schrauben
Standard-Gewindedurchmesser und Standard-Steigungen vorgesehen,
doch haben die Ausbauchungen die Tendenz, einen Durchmesser zu besitzen,
der geringfügig
größer ist
als der Standard-Gewindedurchmesser. Dies ermöglicht es den Ausbauchungen,
in aktiver Weise entsprechende Innengewinde zu formen, wenn die
selbstschneidende Schraube in ein mit geeigneten Abmessungen versehenes
Führungsloch
eingeschraubt wird, um Innengewinde zu bilden.
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In
anderen Worten: wenn die Schraube 21 (4 und 5)
im Uhrzeigersinn gedreht wird, treten die Ausbauchungen mit der
Innenwand des (nicht dargestellten) Führungslochs in Eingriff und
beginnen, Material im Führungsloch
zu verlagern. Die Schraube 21 ist mit einer diskreten.
Stabilisierungszone 30 versehen, die Stabilisierungsgewindeabschnitte 32 aufweist,
und mit einer gewindeformenden Zone 33 mit entsprechenden
gewindeformenden Gewindeabschnitten 34. Die Stabilisierungszone 30 hat,
wie im einzelnen in den 1 und 2 dargestellt,
einen verminderten Durchmesser, was es ihr ermöglicht, in ein nicht mit einem
geschnittenen Gewinde versehenes Führungsloch in relativ senkrechter
Ausrichtung zu passen. Die gewindeformende Zone 33 besitzt
eine abgeschrägte
bzw. sich verjüngende
Form mit einem Durchmesser, der zwischen der Stabilisierungszone
und dem den vollen Durchmesser besitzenden Hauptkörper 20 linear
anwächst.
Es sei darauf hingewiesen, dass die gewindestabilisierende Zone 30 einen
stärker
unrunden Abschnitt als der Hauptkörper 20 besitzt. Dies
ergibt sich deutlich aus der Endansicht der 2. Die gewindeformende
Zone hat ebenfalls eine stärker
unrunde Konfiguration als der den vollen Durchmesser besitzende
Hauptkörper 20.
In einem Beispiel verjüngt
sich die Unrundheit der gewindeformenden Zone graduell von der stärksten Unrundheit
in der Nähe
der stabilisierenden Zone zu der geringeren Unrundheit, die der
Hauptkörper 20 mit
vollem Durchmesser besitzt. Bei einem anderen, üblicherweise bevorzugten Beispiel
kann die gewindeformenden Zone eine stark unrunde Konfiguration
mit nahezu konstantem Profil längs
ihrer gesamten axialen Länge
aufweisen, die am Hauptkörper
stufenförmig
in die charakteristische geringere Unrundheit übergeht. In Verbindung mit
jedem Beispiel sei auf den Unterschied zwischen der starken Unrundheit
am Stabilisierungsabschnittsende (2) und der
Unrundheit am Querschnitt des Hauptkörpers (3) hingewiesen.
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Wenn
eine Schraube in ein noch nicht mit einem Gewinde versehenes Pilotloch
eingeschraubt wird, treffen zunächst
die gewindeformenden Gewindeabschnitte 34 auf die Seitenwände des
Lochs. Diese Gewindeabschnitte besitzen einen zunehmenden Außendurchmesser
und eine stärkere
Unrundheit. Auf diese Weise sind die Ausbauchungen in der Lage,
einen graduell zunehmenden gewindeformenden Druck auf das Führungsloch
auszuüben,
bis jeder ausgebildete Innengewindeabschnitt von dem ersten, den
vollen Durchmesser besitzenden Gewindeabschnitt 40 kontaktiert
wird. Dieser erste, den vollen Durchmesser besitzende Gewindeabschnitt 40 hat das
Unrundheitsprofil des Restes des Hauptkörpers. Es sorgt für die endgültige Ausbildung
eines jeden Gewindeabschnitts im Führungsloch mit der gewünschten
Form.
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Im
allgemeinen sind mehrere „Schmiedestöße" der zugrunde liegenden
Ausbauchungen der Schraube erforderlich, um ein Gewinde in korrekter Weise
auszubilden. Dieser Vorgang ist im wesentlichen ähnlich der Ausbildung einer
Form in einem duktilen Metall durch einen Schmiedehammer. Eine ausreichende
Anzahl von Formungsgewindeabschnitten ist erforderlich, um den Vorgang
zu vervollständigen.
Damit der Vorgang schneller abläuft,
ist eine stark unrunde Konfiguration wünschenswert, die die Kraft
der „Stöße" konzentriert. Die
Verwendung einer stark unrunden Konfiguration in den den vollen Durchmesser
besitzenden Haupt-Gewindeabschnitten vermindert die Höhe des Drehmoments
beträchtlich,
das zur Bildung der Gewinde aufgebracht werden muß. Für dieses
geringere Drehmoment muß jedoch
ein Preis bezahlt werden, da es dazu führt, dass weniger diametrales
Material in Berührung
mit dem Innengewinde bleibt, sobald dieses geformt ist. Somit besteht
eine größere Wahrscheinlichkeit,
das bei einem solchen Schraubensystem ein Fehler auftritt. Ein solcher
Fehler führt
im allgemeinen zu einem axialen Ausreißen oder, wenn dickere Mutternelemente verwendet
werden, zu einem Bruch. Da sich auch die Schrauben-Querschnittsfläche mit
dem Quadrat des Radius ändert,
hat die Verwendung eines stärker
unrunden Querschnitts einen beträchtlich
verminderte Querschnittsfläche
zur Folge, was die Ausfallgrenze der Schraube absenkt. Somit werden
bei selbstschneidenden Schrauben typischerweise Unrundheits-Abmessungen
verwendet, die einen Kompromiß zwischen
dem optimalen Wert für
die Gewindebildungs-Effizienz
und dem optimalen Wert für
die Ausfallsicherheit darstellen.
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Frühere Versuche,
den Wunsch nach einem Querschnitt mit stärkerer Unrundheit mit hoher
Ausfallsicherheit zu vereinbaren, sind in dem US-Patent 4,040,328
für Muenchinger
beschrieben. Dieses Patent sieht eine verjüngte Spitzenzone an der Schraube
mit Stabilisierungsgewindeabschnitten vor, die einen stärker unrunden
Querschnitt als der Schraubenkörper
besitzen. Die Unrundheit der Stabilisierungsgewindeabschnitte ist
jedoch tatsächlich
beträchtlich größer als
die des Vollformungsgewindeabschnitts. Dies ist eine weniger wirksame
Struktur, da die stabilisierenden und gewindeformenden Gewindeabschnitte
nahezu die gesamte Formarbeit leisten müssen, während der erste Gewindeabschnitt
mit vollem Durchmesser den Querschnitt mit der geringsten Unrundheit
besitzt, was für
Gewindeformungs-Zwecke ineffizient ist.
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Es
ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Schraubenrohling und daraus
hergestellte Schrauben zu schaffen, die ein relativ niedriges Gewindeschneid-Drehmoment
besitzen, während
eine gute Ausfall-Sicherheit bei der Verwendung im Eingriff mit einem
Mutternelement oder einem anderen mit einem Gewinde versehenen Loch
beibehalten wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung überwindet
die Nachteile des Standes der Technik dadurch, dass ein Rohling
und eine entsprechende Schraube mit einem Querschnitt geschaffen
werden, der eine Reihe von Ausbauchungen besitzt, wobei die Schraube
einen zusätzlichen gewin deformenden
Axialabschnitt zwischen dem mit Ausbauchungen versehenen, sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt und dem mit Ausbauchungen versehenen
Hauptkörper
mit vollem Durchmesser des Rohlings aufweist. Dieser zusätzliche gewindeformende
Abschnitt besitzt ebenfalls im wesentlichen den vollen Durchmesser
und weist Querschnitts-Ausbauchungen mit einer stärkeren Unrundheit
auf als die des Hauptkörpers
des Rohlings bzw. der Schraube. Der zusätzliche gewindeformende Abschnitt
besitzt eine axiale Länge
von ungefähr
einer Gewindeteilung, wodurch ein zusätzlicher, eine hohe Unrundheit
aufweisender Gewindeabschnitt mit vollem Durchmesser (in Richtung
vom Kopf zur Spitze gesehen) vor den Gewindeabschnitten des Hauptkörpers geschaffen
wird. Die Ausbauchungen des zusätzlichen
gewindeformenden Gewindeabschnitts befinden sich beim vollen Durchmesser
wie die benachbarten Hauptkörper-Gewindeabschnitte,
doch haben sie einen höheren
Kontaktdruck aufgrund der Tatsache, dass weniger Material mit den
in Ausformung befindlichen Innengewindeabschnitten in Berührung steht.
Somit übt
der zusätzliche,
einen vollen Durchmesser besitzenden gewindeformende Gewindeabschnitt
mehr gewindeformenden Druck aus als er durch einen herkömmlichen
Hauptkörper-Gewindeabschnitt
an der gleichen axialen Stelle ausgeübt würde.
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Die
Erfindung schafft in ihrer allgemeinsten Form einen Rohling für eine selbstschneidende Schraube
und eine selbstschneidende Schraube mit einem selbstschneidenden
Gewinde das folgendes umfasst: einen Kopfteil und einen Spitzenteil,
einen nicht kreisförmigen
Hauptquerschnitt mit einer Achse und einer Vielzahl von radialen
Ausbauchungen und Talbereichen zwischen den radialen Ausbauchungen,
wobei der Querschnitt eine Unrundheits-Kennzahl K besitzt, die die
Differenz zwischen einer größten radialen
Abmessung von der Achse bis zu einem Scheitel einer radialen Ausbauchung
und einer zweiten, kleinsten radialen Abmessung von der Achse bis zu
einem tiefsten Talbereich ist, mit einer Teilung „P", die der axiale
Abstand zwischen einander entsprechenden Bereichen von aufeinander
folgenden Gewindeabschnitten ist, einen Hauptkörperteil der selbstschneidende
Schraube, der an den Kopfteil anschließt und einen vorbestimmten
Durchmesser aufweist, einen sich verjüngenden gewindeformenden Abschnitt,
der sich an den Spitzenteil anschließt und einen Durchmesser aufweist,
der sich von dem besagten vorbestimmten Durchmesser zum Spitzenteil hin
verjüngt,
mit einem ersten vorbestimmten Wert von K für den Hauptkörperteil
und einem zweiten Wert von K für
den sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt, wobei der zweite Wert von K größer als
der erste vorbestimmte Wert von K ist, wobei eine Verbesserung in
einem zusätzlichen
gewindeformenden Abschnitt besteht, der zwischen dem Hauptkörperteil
und dem sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt angeordnet ist und eine axiale Länge besitzt,
die geeignet ist, zumindest einem Gewindegang unterzubringen, wobei
der zusätzliche gewindeformende
Abschnitt den gleichen vorbestimmten Durchmesser wie der Hauptkörperteil
aufweist und einen im wesentlichen gleichen Wert von K wie der gewindeformende
Abschnitt besitzt.
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Die
Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Schrauben-Rohlings
unter Verwendung eines Stauchstempels, wobei der Rohling (i) einen
Kopfteil und einen Spitzenteil und (ii) einen nicht kreisförmigen Querschnitt
mit einer Achse und einer Vielzahl von in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten,
radialen Ausbauchungen und Talbe reiche zwischen den radialen Ausbauchungen
aufweist, wobei der nicht kreisförmige
Querschnitt ein Unrundheits-Attribut K besitzt, das gleich der Differenz
zwischen einer ersten maximalen Radialabmessung, gemessen von der
Achse bis zum Scheitel einer radialen Ausbauchung, und einer zweiten,
kleinsten Radialabmessung, gemessen von der Achse bis zu einem tiefsten
Talbereich, ist, wobei das Verfahren die Verwendung eines Formstempel-Hohlraums
umfaßt,
der Wände
zum Formen eines Hauptkörperteils des
Schrauben-Rohlings in der Nähe
des Kopfteils mit einem vorbestimmten Durchmesser, einen sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitt in der Nachbarschaft des Spitzenteils
mit einem Durchmesser umfaßt,
der sich von dem besagten vorbestimmten Durchmesser zum Spitzenteil
hin verjüngt,
wobei der Stempelhohlraum einen ersten vorbestimmten Wert von K
für den
Hauptkörperteil
und einen zweiten Wert von K für
den sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitt aufweist, wobei der zweite Wert von K
größer ist
als der erste vorbestimmte Wert von K, wobei der Formhohlraum einen
zusätzlichen,
gewindeformenden Abschnitt umfaßt,
der zwischen dem Hauptkörperteil
und dem sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitt angeordnet ist und eine axiale Länge besitzt,
die zumindest einen Gewindegang umfassen kann, wobei der zusätzliche
gewindeformende Abschnitt den gleichen vorbestimmten Durchmesser
wie der Hauptkörperteil
und im wesentlichen den gleichen Wert von K wie der sich verjüngende,
gewindeformende Abschnitt besitzt, und wobei das Verfahren den Schritt
umfaßt,
einen wahlweise positionierbaren Ausstoßstift zu verwenden, der während der
Ausformung die lineare Bewegung des Rohlings über einen vorbestimmten axialen
Punkt hinaus anhält,
wobei der Ausstoßstift
so konstruiert und angeordnet ist, dass er wahlweise einen einen Stabilisierungsabschnitt
bildenden Formhohlraum axial vor einem Teil des Formhohlraums aufdeckt
und freigibt, der den sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt formt, wobei der den Stabilisierungsabschnitt
formende Formhohlraum so konstruiert und angeordnet ist, dass er
einen den Rohling stabilisierenden Abschnitt formt, der einen Maximaldurchmesser
der Stabilisierungsausbauchungen besitzt, der kleiner ist als der
Maximaldurchmesser der Ausbauchungen des Hauptkörpers.
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Auch
schafft die Erfindung einen Schraubenrohling, der einen quer zu
einer Achse verlaufenden Querschnitt besitzt, der wenigstens drei
Ausbauchungen und drei zwischen diesen liegende Talbereiche besitzt,
wobei die Ausbauchungen einen Ausbauchungs-Maximaldurchmesser bezüglich der
Achse und die Talbereiche einen Talbereichs-Maximaldurchmesser bezüglich des
Achse besitzen und der Ausbauchungs-Maximaldurchmesser größer ist
als der Talbereichs-Maximaldurchmesser, wobei das Verhältnis zwischen
diesen Durchmessern durch einen Unrundheits-Wert definiert wird,
wobei der Rohling einen Hauptkörperabschnitt
umfaßt,
der sich in axialer Richtung ausgehend von einem Antriebskopf zu
einer Spitze hin erstreckt, und der Hauptkörperabschnitt Hauptkörper-Talbereiche
mit einem Hauptkörper-Talbereichs-Maximaldurchmesser
und Hauptkörper-Ausbauchungen
mit einem Hauptkörper-Ausbauchungs-Maximaldurchmesser
aufweist und zwischen diesen ein Hauptkörperabschnitts-Unrundheits-Wert definiert
ist, einen in axialer Richtung zur Spitze hin gesehen vor dem Hauptkörperabschnitt
angeordneten, sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitt, wobei der sich verjüngende, gewindeformende Abschnitt über seine
Länge hinweg
an jedem seiner axialen Punkte Talbereiche des sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitts mit einem Maximaldurchmesser der sich
verjüngenden,
gewindeformenden Talbereiche und sich verjün gende, gewindeformende Ausbauchungen
mit einem Maximaldurchmesser der sich verjüngenden, gewindeformenden Ausbauchungen
aufweist, wobei zwischen diesen ein Unrundheits-Kennwert des sich
verjüngenden
gewindeformenden Abschnitts definiert ist, wobei der Unrundheits-Kennwert
des Hauptkörperabschnitts
kleiner ist als der Unrundheits-Kennwert des sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitts, und einen gewindeformenden Abschnitt
mit vollem Durchmesser, der axial zwischen dem Hauptkörperabschnitt und
dem sich verjüngenden,
gewindeformenden Abschnitt angeordnet ist, wobei der gewindeformende Abschnitt
mit vollem Durchmesser Talbereiche des gewindeformenden Abschnitts
mit vollem Durchmesser mit einem Maximaldurchmesser der Talbereiche mit
vollem, gewindeformenden Durchmesser und Ausbauchungen des gewindeformenden
Abschnitts mit vollem Durchmesser mit einem Maximaldurchmesser der
Ausbauchungen mit vollem, gewindeformenden Durchmesser besitzt,
wobei zwischen diesen Maximaldurchmessern ein Unrundheits-Kennwert
des den vollen Durchmesser besitzenden, gewindeformenden Abschnitts
definiert ist, wobei der Maximaldurchmesser der den vollen Durchmesser besitzenden,
gewindeformenden Ausbauchungen ungefähr gleich dem Maximaldurchmesser
der Hauptkörper-Ausbauchungen
und der Unrundheits-Kennwert des den vollen Durchmesser besitzenden,
gewindeformenden Bereichs größer als
der Unrundheits-Kennwert des Hauptkörpers ist, sodass die Ausbauchungen
des den vollen Durchmesser besitzenden, gewindeformenden Abschnitts
einen höheren
gewindeformenden Druck als die Ausbauchungen des Hauptkörperabschnitts
ausüben.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann der Rohling den oben beschriebenen Abschnitt mit höherer Unrundheit
an einem Rohling umfassen, der einen sich verjüngenden Abschnitt, aber keinen
wesentlichen stabilisierenden Abschnitt vor diesem aufweist. In
jeder der obigen Ausführungsformen
hat der zusätzliche
gewindeformende Abschnitt eine Unrundheit, die durch den Unrundheits-Faktor
K definiert ist, (der im folgenden noch genauer definiert wird),
der gleich dem 0,2- bis 0,3-fachen der relativen Gewindeteilung
ist, während
die Unrundheit des Hauptkörper-Gewindeabschnitt
auf einem Faktor gehalten wird, der ungefähr gleich den 0,05- bis 0,15-fachen
der relativen Teilung ist.
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Ein
Rohling, der die oben beschriebenen, gewindeformenden und Hauptkörper-Abschnitte
aufweist, kann so geformt werden, dass er wahlweise entweder einen
Stabilisierungsabschnitt oder eine Spitze besitzt, die an dem sich
verjüngenden
Abschnitt beginnt, indem ein Stauchstempel mit einem Ausstoßstift vorgesehen
wird, in welchem der Ausstoßstift
so positioniert werden kann, dass er einen Teil des Stauchstempel-Hohlraums
einnimmt oder freigibt, der der Größe und der Form des Stabilisierungsabschnittes
entspricht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
vorausgehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben
sich genauer aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen,
die in der Zeichnung dargestellt sind; in dieser zeigen:
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1 wie
bereits beschrieben, eine Seitenansicht eines Rohlings für eine selbstschneidende, profilwalzende
Schraube gemäß dem Stand
der Technik,
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2 wie
bereits beschrieben, eine Endansicht von vorne des Rohlings aus 1;
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3 wie
bereits beschrieben, einen Querschnitt durch den Schraubenrohling
längs der
Linie 3-3 aus 1,
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4 wie
bereits beschrieben, eine gebrochene Seitenansicht eines beispielhaften
Gewindemusters, das an dem Rohling von 1 ausgeformt ist,
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5 wie
bereits beschrieben, eine detailliertere Ansicht des Stabilisierungs-
und des gewindeformenden Abschnitts der Schraube aus 4,
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6 eine
Seitenansicht des Rohlings für eine
selbstschneidende, profilwalzende Schraube gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung,
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7 eine
Seitenansicht eines beispielhaften Gewindemusters, das auf dem Schraubenrohling aus 6 ausgebildet
ist,
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8 eine
Seitenansicht eines Rohlings für eine
selbstschneidende, wälzformende
Schraube gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung,
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9 eine
Seitenansicht eines beispielhaften Gewindemusters, das auf dem Rohling
aus 8 ausgebildet ist,
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10 einen
Querschnitt durch einen typischen Schraubenrohling, der ein System
zum Messen einer Unrundheits-Konfiguration erläutert,
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11 einen
Querschnitt durch eine Stauchstempel-Anordnung zur Herstellung eines
Rohlings gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, und
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12 einen
Querschnitt durch die Stauchstempel-Anordnung aus 11 zur
Herstellung eines Rohlings gemäß einer
anderen Ausführungsform der
Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung
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6 zeigt
einen Schraubenrohling gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Der Rohling 100 umfaßt einen Antriebskopf 102,
der eine geeignete gewünschte
Form besitzt. Wie oben beschrieben, kann der Kopf am Rohling unter
Verwendung von Kopf-Anstauchpressbacken oder ein anderes geeignetes
Verfahren ausgebildet werden. Der Rohling 100 ist vorzugsweise
aus einem härtbaren
Metall wie z. B. einem Stahl mit geringem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt
hergestellt. Die endgültige
Härtung
wird typischerweise durch Wärmebehandlung,
Einsatzhärten,
magnetisches Induktionshärten, Nitritbeschichtung
und dergleichen bewerkstelligt, nachdem die endgültige Gewindeausbildung am
Rohling vervollständigt
worden ist.
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Der
Rohling bei dieser Ausführungsform
umfaßt
drei diskrete Ausbauchungen ähnlich
derer, die unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 dargestellt
wurden. Gewünschtenfalls
können
mehr Ausbauchungen verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß drei
Ausbauchungen optimal sind. Wenn mehr Ausbauchungen verwendet werden,
ist es bevorzugt, dass die Anzahl der Ausbauchungen ungerade ist.
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Der
Rohling 100 umfaßt
einen Hauptkörper 104,
einen Stabilisierungsabschnitt 106, einen sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt 108 und einen einzigartigen,
zusätzlichen
gewindeformenden Abschnitt 110. Die Länge eines jeden Abschnitts 104, 106, 108 und 110 (LM,
LS, LT bzw. LA) des Rohlings wird hier vorzugsweise in Ausdrücken der
Anzahl von Standard-Teilungslängen
definiert, die an dem betreffenden Schraubenrohlingsabschnitt bei
der Herstellung einer Schraube ausgebildet werden können.
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Zum
technologischen Hintergrund ist zu sagen, dass eine mit Ausbauchungen
versehene Schraube gemäß der technischen
Lehre des US-Patentes 3,918,345 für Phipard Jr. (siehe z. B.
die dortige 5) unter Verwendung von zwei
Formstempeln hergestellt werden kann, die in vorbestimmten, einander
entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, wobei sich ein mit einem
Kopf versehener Rohling zwischen ihnen hindurchbewegt. Die Formstempel
umfassen lineare Rillen, die den Gewindeformen entsprechen und mit
einem geeigneten Teilungsabstand zueinander angeordnet sind. Typischerweise definieren
die Formbacken gekrümmte
oder unter einem Winkel bzw. geneigt verlaufende Oberflächen, die
sich in der Nähe
der Spitze des Rohlings (gegenüber
dem Kopf) zueinander hin in Übereinstimmung mit
der sich verjüngenden,
gewindeformenden Zone und der Stabilisierungszone des zugehörigen Rohlings
verjüngen.
Während
der Herstellung werden die Stempel zunächst mit dem Rohling in eine
kompressive, permanent verformende Berührung gebracht, wobei ein Stempel
an den drei Ausbauchungen und drei Talbereiche besitzenden Rohling
eine Ausbauchung und der andere Stempel einen gegenüberliegenden
Talbereich berühren.
Die Gewinde werden zu diesem Zeitpunkt in die Berührungspunkte
eingepresst. Während
ein sich bewegender Stempel an einem feststehenden Stempel vorbeibewegt,
wird der Rohling zwischen ihnen gedreht, wobei seine zentrale Achse 112 einen
oszillierenden Weg beschreibt. Diese Oszillation entspricht der
Drehung des Rohlings um seine Ausbauchungen. Die Stempel behalten
bei ihrer Bewegung einen konstanten Abstand bei und bilden ein Gewindemuster
mit vorbestimmter Tiefe (basierend auf der Größe des radialen Stempelabstands)
auf der Oberfläche
des Rohlings. Es sei darauf hingewiesen, dass während der Herstellung der Schraube
aufgrund des symmetrischen Abstands der Stempel ein gewisses Ausmaß an Gewinde-Stoffmangel/Stoffüberschuss
vorhanden sein kann. Dieser Stoffmangel/Stoffüberschuß, der hauptsächlich in
den Stabilisierungs- und Gewindeformungs-Abschnitten der Schraube
auftritt, beeinflußt das
Verhalten der Schraube nicht merklich.
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Die
in 7 dargestellte, fertig gestellte Schraube mit
Gewinden umfaßt
einen Hauptkörper-Gewindeabschnitt 120,
der hinsichtlich der Teilung und des Durchmessers im wesentlichen
gleichförmig
ist. Der Stabilisierungsgewindeabschnitt 122, der typischerweise eine
Länge von
1,5 bis 3 Teilungen (Länge
LS) aufweist, hat einen kleineren Durchmesser. Die gewindeformenden
Gewindeabschnitte 124, 126 und 128 sind
hier als drei getrennte Gewindeabschnitte dargestellt, von denen
jeder entsprechend der zunehmenden Durchmesser der Verjüngung vom
vorderen Ende 130 der Schraube zum Kopf 102 hin
zunimmt. Typischerweise sind bei dieser Ausführungsform zwei bis drei gewindeformende Gewindegänge vorgesehen
(Länge
LT). Bei einer anderen Ausführungsform
sind drei bis vier gewindeformende Gewindegänge (oder mehr) vorgesehen.
Wie oben festgestellt, definieren die stabilisierenden und gewindeformenden
Rohlingsabschnitte 106 bzw. 108 und die zugehörigen Gewindeabschnitte 122, 124, 126 und 128 einen
Abschnitt mit einer Unrundheit, die größer ist als die des Hauptkörpers 104 und
seines Gewindeabschnitts 120. Dies ist, wie oben erwähnt, wünschenswert,
um das gewindeformende Drehmoment zu vermindern, das erforderlich
ist, wenn die Schraube in ein kein Gewinde aufweisendes Führungsloch
eingedreht wird. Wieder unter Bezugnahme auf das US-Patent 3,918,345
für Phipard, Jr.,
wird hier ein Verfahren zur Definition der Unrundheit bei einem
mehrere Ausbauchungen besitzenden Schraubenrohling beschrieben.
Dieses Meßverfahren
ist im einzelnen in 10 erläutert. Die Querschnittsumfangslinie 150 des
Rohlings entspricht einem ungeradzahligen Polygon, das in diesem
Fall ein Dreieck ist. Das Dreieck ist um die zentrale Achse 112 umschrieben.
Die einzelnen gekrümmten
Segmente, die die Umfangslinie 150 bilden, sind im besonderen
entsprechend bekannter Konventionen definiert, wie sie beispielsweise
in den oben erwähnten Phipard-Patenten
beschrieben sind. Definitionen der Umfangslinie stehen auch in einer
Vielzahl von Literaturstellen zur Verfügung, die sich auf TRILOBULARTM-Schrauben beziehen, und von Research Engineering
and Manufacturing, Inc., Middletown, Rhode Island, USA bezogen werden
können.
Es ist ein Kreis 152 dargestellt, der jeden Scheitel oder
jede Ecke 154 der Umfangslinie 150 umschreibt.
Dies ist der Kreis des maximalen Durchmessers für den Rohling. Er ist auf die
Achse 112 zentriert. Ein anderer Kreis 156, der
auch auf die Achse 112 zentriert ist, berührt die
bezüglich
der Achse 112 am meisten innen liegenden Talbereiche 158 der
Umfangslinie 150. Der Durchmesser des äußeren Kreises 152 ist
mit C bezeichnet. Der Abstand zwischen einem Scheitel 154 und
einem gegenüberliegenden
Talbereich 158 ist mit D bezeichnet. Die Differenz zwischen
C und D wird als Dimensionswert K bezeichnet. K ist im wesentlichen
die Größe des Unrundheits-Kennwertes bezüglich eines
gegebenen Rohlings-Querschnitts.
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Gemäß den 6 und 7 weist
der Hauptkörper 104 einen
Kennwert K auf, der relativ niedrig ist und zwischen dem 0,05- bis
0,15-fachen der relativen Gewindeteilung P liegt. Andererseits werden
die Unrundheitsabmessungen des gewindeformenden Abschnitts 108 und
der zugehörigen
Gewindeabschnitte 124, 126 und 128 durch
ein K definiert, das ungefähr
das 0,20- bis 0,30-fache der Gewindeteilung P beträgt. Gemäß dieser
Ausführungsform
behält
der zusätzliche
gewindeformende Abschnitt 110, der eine axiale Länge LA von
ungefähr einer
Teilungslänge
(P) besitzt, die Unrundheits-Dimension des benachbarten Teils 160 des
sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitts 108 bei. Mit anderen Worten,
es wird ein Gewindeabschnitt 162 auf dem Abschnitt 110 definiert,
der eine relativ hohe Unrundheit oder ein K gleich dem 0,20- bis
0,30-fachen der Teilung P des Schraubengewindes besitzt. Es ist
jedoch gemäß einer
anderen Ausführungsform der
Erfindung ausdrücklich
vorgesehen, dass der Abschnitt 110 eine axiale Länge besitzen
kann, die ausreichend ist, um zwei oder mehr gewindeformende Gewindeganghöhen mit
vollem Durchmesser auf sich aufzunehmen. Der Durchmesser der Ausbauchungen
dieses Gewindes ist im wesentlichen der gleiche wie der der Gewindeabschnitte
des benachbarten Hauptkörpers.
Somit präsentiert
die Zone 110 den Innengewindeabschnitten ein Formprofil
mit vollem Durchmesser, doch tut sie dies mit einer höheren Druckintensität, da an
jeder Ausbauchung des Gewindeabschnitts 162 in der zusätzlichen
Zone 110 ein kleinerer Bereich mit dem Innengewinde in
Berührung
steht. Natürlich
können
geringfügige
Veränderungen
hinsichtlich des Durchmessers zwischen dem Gewindeabschnitt 162 und
dem Gewindeabschnitt 120 des Hauptkörpers bestehen, doch liegt
der Gewindeabschnitt 162 hinsichtlich des Durchmessers ausreichend
nahe bei dem des Gewindeabschnitts 120 des Hauptkörpers des
vollen Durchmessers, so dass er als Gewindeabschnitt mit vollem
Durchmesser bezeichnet werden kann. Bei dieser Ausführungsform
hat der dem Gewindeabschnitt 120 des Hauptkörpers nächst benachbarte
Gewindeabschnitt 170 eine abrupt verminderte Unrundheit
mit einem K gleich 0,05 bis 0,15. Dadurch, dass ein zusätzlicher Gewindeabschnitt 162 vorgesehen
wird, der die oben beschriebene starke Unrundheit besitzt und einen Außendurchmesser
aufweist, der im wesentlichen der gleiche ist wie beim Rest des
Gewindeabschnitts 120 des Hauptkörpers, wird das Drehmoment
beträchtlich
vermindert, dass erforderlich ist, um ein Gewinde in einem Führungsloch
auszubilden. Statt eines unmittelbaren Übergangs des gewindeformenden
Bereichs in einen Hauptkörperbereich
mit einer geringen Unrundheit wirkt der Gewindeabschnitt 162 als Übergangsgewindeabschnitt
mit vollem Durchmesser, der weiterhin einen hohen Berührungsdruck für die endgültige Ausbildung
von Gewindeabschnitten mit vollem Durchmesser aufrecht erhält. Somit muss
der Gewindeabschnitt 120 des Hauptkörpers dann, wenn er schließlich die
neu gebildeten Innengewindeabschnitte des Führungsloches erreicht, selbst
keinen übermäßig hohen
Krümmungsdruck mehr
ausüben.
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Die 8 und 9 zeigen
einen Schraubenrohling und eine sich hieraus ergebende Schraube
gemäß einer
anderen Ausführungsform.
Anders als die in den 6 und 7 dargestellte
Ausführungsform
umfaßt
die in den 8 und 9 im einzelnen
wiedergegebene Ausführungsform
keinen Stabilisierungsabschnitt. In manchen Anwendungsfällen ist
ein Stabilisierungsabschnitt weder erforderlich noch erwünscht. 8 zeigt
insbesondere einen Schraubenrohling 200 mit einem an ihm
ausgebildeten Kopf 202 mit vorbestimmter Form und Größe. Der Rohling
umfaßt
einen Hauptkörper 204,
der eine Länge
L1M besitzt; auch ist ein sich verjüngender gewindeformender Abschnitt 206 dargestellt,
der eine Länge
L1T aufweist, und ein zusätzlicher
Abschnitt 208, der axial zwischen dem sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt 206 und dem Hauptkörper-Abschnitt 204 angeordnet
ist. Der zusätzliche
Abschnitt besitzt eine axiale Länge
L1A. Ein relativ kleiner Spitzenteil 210 (üblicherweise
mit einer axialen Länge von
0,25 mm bis 0,36 mm) ist ebenfalls wiedergegeben. Es handelt sich
hier um Überschußmaterial,
das während
des Spitzenformungsprozesses in der Stauchstempelform verlagert
wird und ist für
die hier definierte, oben beschriebene Struktur nicht wesentlich.
Insbesondere dient die Spitze häufig
als Indikator, der anzeigt, ob der vollständige Abschnitt der Stauchstempelform
während
der Herstellung des Rohlings ausgefüllt worden ist. Die axiale
Länge des Hauptkörpers 204 variiert
in Abhängigkeit
von der gewünschten
Länge der
Schraube. Wie in 9 gezeigt, ist eine Reihe von
Hauptkörper-Gewindeabschnitten 220 am
Hauptkörper
durch Verwendung des oben beschriebenen Gewinde-Stauchstempel- Formprozesses definiert.
Die Unrundheits-Kennzahl K für
diese Gewindeabschnitte ist ungefähr das 0,05- bis 0,15-fache
der Teilung P1. Die diametral zunehmenden gewindeformenden Gewindeabschnitte 224, 226 und 228 werden
ebenfalls ausgebildet. Ihr Unrundheits-Kennwert K, wie oben definiert,
ist gleich dem 0,20- bis 0,30-fachen von P1. Die Länge LT1
des sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitts ist, wie dargestellt, ausreichend, um
auf ihm ungefähr
drei Gewindeganghöhen
vorzusehen. Schließlich
hat der zusätzliche
gewindeformende Gewindeabschnitt 230, der auf dem zusätzlichen
Abschnitt 208 ausgebildet ist, einen hohen Unrundheits-Kennwert
K gleich dem 0,20- bis 0,30-fachen von P1 und bildet den gewindeformenden Übergang mit
vollem Durchmesser in die Gewindeabschnitte des Hauptkörpers. Die
Länge L1A
des zusätzlichen Abschnittes
ist natürlich
ausreichend, um auf ihm wenigstens eine Gewindeteilung vorzusehen.
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Die
Ausbildung eines fertigen Rohlings 100, der im einzelnen
in den 5 und 6 dargestellt ist, kann, wie
in 11 gezeigt, durchgeführt werden. Es ist ein harter
Stauchstempel 300 dargestellt. Er definiert einen Formstempelhohlraum 302,
in dem ein Schraubenrohlingsmaterial in der Form eines abgeschnittenen
Drahtstückes
oder Stabes 304 mit vorbestimmter Größe angeordnet ist. Der Formhohlraum 302 ist
ein dimensioniertes Loch, das zu der gewünschten Form des fertiggestellten
Rohlings paßt. Der
Formhohlraum 302 besitzt Seitenwände mit ausreichender Dicke
und Härte,
um sicherzustellen, dass keine Verformung des Formhohlraums 302 erfolgt,
wenn ein Drahtstück
oder Stab in ihn hineingepresst wird, um plastisch in die Form des
Rohlings verformt zu werden. Der Querschnitt des Formhohlraums 302 (nicht
dargestellt) definiert natürlich
drei oder mehr Ausbauchungen, wie oben beschrieben. Der Draht- oder
Stababschnitt, der verwendet wird, um den Rohling zu formen, kann
auch drei oder mehr passende Ausbauchungen umfassen. Der Draht oder
Stab hat typischerweise einen Querschnitt, der zu der gewünschten
Hauptkörperform
paßt,
so dass die weitere Formung dieses Hauptkörperteils des Rohlings minimal
ist. Im allgemeinen wird der Stauchstempel 300 entsprechend
herkömmlicher Verfahren
unter Verwendung bekannter Materialien und Festlegung der Abmessungsgrößen für die Seitenwanddicke
usw. hergestellt.
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Die
Herstellung eines fertigen Schraubenrohlings erfolgt häufig mit
mehreren Schlägen,
die durch eine Ramme oder einen Stempel 305 (in gestrichelten
Linien dargestellt) ausgeübt
werden. Der Stempel wird vorzugsweise durch einen kräftigen mechanischen
Motor (nicht dargestellt) angetrieben, der auf den Rohling mit großem Druck
(siehe Pfeil 307) auftrifft, um zu bewirken, dass sowohl
der Rohlingskopf als auch die innere Rohlingsform gleichzeitig geformt
werden. Mehrere unterschiedlich geformte Stempel und/oder Stauchstempel
können
fortschreitend bei der Ausbildung des Rohlings und des Rohlingskopfes
verwendet werden, wobei jeder eine Form besitzt, die in fortschreitender
Weise immer genauer der des fertigen Rohlings-Antriebskopfes 102 entspricht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
besitzt der Antriebskopf 102 die Form eines herkömmlichen sechseckigen
Ringscheiben-Kopfes, wie oben gezeigt. Die hier verwendeten Werkzeuge
und Stauchstempel werden als herkömmlich betrachtet.
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Der
Formhohlraum 302 definiert die unterschiedlichen Formen
der Rohlingsabschnitte gemäß jeder
der Ausführungsformen
der Erfindung. Der Formhohlraum 302 definiert eine Reihe
von geformten Abschnitten, die die entsprechenden Abschnitte des
fertig gestellten Schraubenrohlings durch plastische Verformung
formen, wenn der anfängliche
Stab oder Draht durch den Stempel 305 in den Hohlraum hinein
getrieben wird. Die Abschnitte definieren jeweils einen mehrere
Ausbauchungen aufweisenden Querschnitt, der die gewünschte Unrundheits
besitzt, wie sie oben erläutert
wurde. Die Formhohlraum-Abschnitte umfassen einen langgestreckten
Hauptkörper-Formhohlraumsabschnitt 306 in
der Nachbarschaft des Formhohlraums, um den entsprechenden Hauptkörper des
Rohlings zu umschließen.
Der benachbarte gewindeformende Abschnitt 312 mit vollem
Durchmesser und großer
Unrundheit ist weiter innen als der Hauptkörper-Formhohlraum-Abschnitt 306 angeordnet.
Entsprechend sind der sich verjüngende
gewindeformende Formhohlraum-Abschnitt 312 und der Stabilisierungsabschnitt-Formhohlraum-Abschnitt 316 jeweils
noch weiter innen angeordnet. Während
des Formvorganges wird der Stab oder Draht so weit nach innen gedrückt, wie
er sich bewegen kann. Er sitzt typischerweise auf der Vorderseite
des gewindeformenden Abschnitts 312 mit vollem Durchmesser
auf. Jeder Schlag des Stauchstempels oder der Stauchstempel bewirkt,
dass sich die Stab- oder Drahtspitze in den nächsten weiter innen liegenden
Abschnitt hinein verformt, während der
Stab oder Draht weiter in den Hohlraum hineingetrieben wird. Ein
Ausstoßstift
wirkt als Anschlag, um eine weitere nach innen gerichtete Bewegung
des Rohlings in den Hohlraum 302 hinein zu verhindern. Dieser
Stift ist aus einem gehärteten
Material nach bekannten Verfahren hergestellt. Er kann sich unter der
Wirkung eines mechanischen Antriebs (nicht dargestellt) mit bekanntem
Aufbau axial nach innen und außen
bewegen (Doppelpfeil 348). Der Ausstoßstift umfaßt einen Mechanismus, der in
der jeweiligen Position verriegelt werden kann (nicht dargestellt),
um so seine Position fest beizubehalten, wenn er als Anschlag wirkt,
wie die 11 und 12 zeigen. Wenn
der Rohling aus dem Hohlraum 302 entfernt werden soll,
wird der Ausstoßstift
zur vorderen Öffnung
des Hohlraums über
einen ausreichenden Abstand hinweg bewegt, um den Rohling auszustoßen. Der
Rohling kann dann durch bekannte Verfahren zu einem anderen Hohlraum
für eine
weitere Verformung oder zu einem gewindeformenden Mechanismus oder
zu einer gewindeformenden Maschine weiterbewegt werden, um die Gewindeabschnitte
auszubilden.
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12 zeigt
die Form 300, die so konfiguriert ist, dass mit ihr ein
Rohling 200 gemäß der in
den 8 und 9 wiedergegebenen Ausführungsform
hergestellt werden kann. Dieser Rohling ist im wesentlichen hinsichtlich
Größe und Form ähnlich dem
oben beschriebenen Rohling 100. Es ist jedoch an seiner
Vorderseite der Stabilisierungsabschnitt weggelassen. Wie oben beschrieben,
kann der Ausstoßstift
wahlweise (Doppelpfeil 348) zur vorderen Öffnung des
Formhohlraums 302 hin oder von ihr wegbewegt werden. Somit
kann der Ausstoßstift durch
seinen Antrieb so bewegt werden, dass er wahlweise den Bereich des
Stabilisierungsabschnittes-Formhohlraums 316 einnimmt.
Der Ausstoßstift 330 hat
vorteilhafterweise einen Querschnitt, der zu dem des Hohlraums passt.
Um einen Rohling 100 gemäß den 6, 7 und 11 zu
erzeugen, wird der Ausstoßstift
ungefähr
1,5 bis 3 Teilungslängen vor
dem sich verjüngenden
gewindeformenden Abschnitt 314 positioniert. Dies ermöglicht es
der vorderen Spitze des Stabes oder Drahtes 340 vollständig in
den Stabilisierungs-Formhohlraum-Abschnitt 316 hinein getrieben
zu werden. Umgekehrt liefert dann, wenn der Abschnitt 316 durch
den Ausstoßstift 330 besetzt
ist, dessen Vorderfläche 320 einen
Anschlag, der verhindert, dass der Stabilisierungsabschnitt ge formt
wird, wodurch der alternative, fertiggestellte Rohling 200 erzeugt
wird. Der Ausstoßstift 330 kann wahlweise
in jede dieser gewünschten
Anschlagsstellungen (11 oder 12) bewegt
werden. Geeignete Verriegelungsmechanismen können vorgesehen sein, um den
Stift 330 in der einen oder der anderen der oben beschriebenen
Anschlagsstellungen festzulegen.
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Die
vorausgehende Beschreibung war eine detaillierte Erläuterung
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung. Verschiedene Abwandlungen und Zusätze können durchgeführt werden,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann der
Rohling weitere Formungs- und Stabilisierungs-Abschnitte zusätzlich zu
dem hier beschriebenen Formungsabschnitt mit vollem Durchmesser
besitzen. Eine Vielzahl anderer Formverfahren kann verwendet werden,
um die Rohlinge, Stauch- bzw. Antriebsköpfe und Gewindemuster zu formen,
einschließlich
vollständig
umhüllender
Formen, Schneidwerkzeuge und Walz-Formen. Schließlich hat das hier wiedergegebene
Profil eine herkömmliche
dreieckig/geradlinige Konfiguration. Es wird ausdrücklich in
Erwägung
gezogen, dass ein Rohling gemäß der Erfindung
mit jeder Art von Gewindeprofil einschließlich einer gekrümmten, einen
Radius aufweisenden Profil, einem becherförmigen bzw. ausgehöhlten Profil,
einem Trapezprofil oder einem rechteckigen/Acme-Profil versehen
werden kann. Zusätzlich
wird, obwohl ein Bereich von K-Faktoren für die Unrundheit für verschiedene
Rohlingsquerschnitte spezifiziert wurde, ausdrücklich in Erwägung gezogen,
dass diese Werte für
Anwendungsfälle
variiert werden können,
die spezielle Größen-, Form-
und Materialanforderungen besitzen. Der genaue K-Faktor kann für einen
solchen Anwendungsfall unter Verwendung von Daten ermittelt werden,
die auf physikalischen Tests und Experimenten an Schrauben basieren,
die mit einem vorgegebenen Satz von Eigenschaften geformt wurden.
Demgemäß soll die
vorliegende Beschreibung nur beispielsweise verstanden werden und
den Umfang der Erfindung nicht weiter einschränken.