DE6916369U

DE6916369U - Gewindewerkzeug zur herstellung von schrauben.

Info

Publication number: DE6916369U
Application number: DE19696916369
Authority: DE
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1968-04-25
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1972-02-24
Also published as: GB1219723A; DE1920693A1; FR2006927A1

Description

Dr. A. Msnfzel

Dipl.-lnp. V/. Dshlke ₂₅. _{Oktober 1971}

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Illinois Tool Works, Inc, Chicago, Illinois (USA)

Gewinderollwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Gewinderollwerkzeug zur Herstellung einer Schraube mit zwei sich gegenüberliegenden Rollbacken, wobei jede Backe eine Stirnfläche umfaßt, die durch eine Anzahl unter einem Winkel angeordneter, sich abwechselnder Stege und Uuten gebildet ist,, und alle Stege im wesentlichen gleiche Abmessungen in einer Ebene q.uer zu den Nuten an jeder Stelle in Längsrichtung der Nuten aufweisen und ein Teil der Nuten die obere Kante der Backe durchlaufen und zur Her-

Stellung des Gewindes am Kopf der Schraube bei einer Lage des Kopfes an der oberen Kante eingerichtet sind.

Schrauben, die mit bekannten Gewinderollwerkzeugen der genannten Art hergestellt werden, weisen den Nachteil auf, daß sie insbesondere teim Einschrauben in dünne Tafeln oder Bleche beim endgültigen Festziehen überbeansprucht werden, so daß leicht die nahe dem Kopf befindlichen Gewindegänge abgerissen werden und somit ein festes Einziehen der Schraube nicht mehr möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gewinderollwerkzeug zu schaffen, mit dem sich Schrauben herstellen lassen, die selbst bei Verwendung in dünnen Blechen fest mit der Klemmfläche ihres Kopfes gegen die Unterlage gezogen werden können, wobei zum endgültigen Festziehen der Schraube ein größeres Drehmoment aufzubringen ist, als es für den davorliegenden Bereich des Gewindes erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nuten jeweils einen ersten Abschnitt mit einem Plankenwinkel, der der gleiche wie der aller anderen Nuten ist, und einen zweiten Abschnitt mit einem kleineren Flankenwinkel und einer größeren Tiefe über einen erheblichen Teil der Länge dieser Nuten an der Stelle haben, an der die Nuten den oberen Rand durchstoßen, derart] daß ein größerer Hohlraum in den Nuten

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gebildet wird, mittels dessen die Druckspannung in den Backen an der Kante gemildert wird, und daß die Nuten eine erhöhte Tiefe und einen kleineren Plankenwinkel über eine Länge haben, die so ausreichend ist, daß mindestens ein Gewindegang des Gewindes an einer Schraube gebildet wird, an der zwischen den Gewinderollbacken Gewinde angerollt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Gewinderollwerkzeug lassen sich Schrauben mit einem mit einer Klemmfläche versehenen Kopf und mit einem mit Gewinde versehenen Schaft herstellen, dessen Gewinde einen im wesentlichen konstanten Würzeldurohmesser über die axiale Erstreckung aller Gewindegänge aufweist, wobei ein erster axialer Gewindeabschnitt einen im wesentlichen konstanten Spitzendurchmesser hat und ein zweiter axialer Gewindeabsohnitt im Anschluß an die Klemmfläche vorgesehen ist, der mindestens durch einen vollen Gewindegang gebildet ist und eine voll ausgebildete Spitze hat, die sich bis zu einer quer zur Achse des Schaftes in einem axialen Abstand von der Klemmfläohe von höchstens einer halben Teilung des Gewindes erstreckt, wobei der zweite axiale Gewindeabsohnitt einen Spitzendurohmesser aufweist, der größer als der Spitzendurchmesser des ersten Gewindeabschnitts ist, und wobei die Gewindegänge des zweiten Gewindeabschnitts einen Flankenwinkel bilden, der kleiner als der Plankenwinkel der Gewindegänge des ersten Gewindeabschnitts ist»

Vorzugsweise ist "bei dem erfindungsgemäßen Rollwerkzeug der erste Abschnitt der Nuten mit einem eingeschlossenen Flankenwinkel von etwa 60° und der zweite Abschnitt der Nuten mit einem eingeschlossenen Winkel von etwa 45 versehen, so daß das Gewinde der herzustellenden Schrauben entsprechende Planke nwinkel erhält.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht einer mit dem erfindungsgemäßen Gewinderollwerkzeug hergestellten Schraube j

Fig. 2 eine Teilansicht eines Schraubenrohlings,

der zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Schraube verwendet wird;

Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Gewinde rollbacke in einer Ausführung, wie sie zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Schraube verwendet wird;

Fig. 4 eine Einzelheit im Schnitt entlang der

Linie 4-4 aus Fig. 3 und

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Fig. 5 eine Einzelheit im Schnitt entlang der Linie 5-5 aus Fig. 5.

Eine mit dem erfindungsgemäßen Gewinderollwerkzeug hergestellte Schraube umfaßt einen Kopf 12 und einen Schaft 14. Sine Klemmflache 16 ist in Richtung auf den Schaft gerichtet, wie das bei Kopfschrauben üblich ist. Diese Klemmflache kann jede geeignete Form haben.

Der Schaft 14 hat im bevorzugten Ausführungsbeispiel im Abstand zueinanderliegende Gewindegänge, die einen im wesentlichen gleichen Wurzeldurchmesser über die gesamte axiale Erstreckung des Gewindes bis an die Klemmflache 16 haben. Ein erster axialer Abschnitt 20 von der Spitze bis zu einer im Abstand vom Kopf liegenden Ebene hat Gewinde mit einem im wesentlichen gleichförmigen Spitzendurchmesser, und ein zweiter axialer Abschnitt 2, der den ersten Abschnitt 20 mit dem Kopf verbindet, hat Gewinde an der Klemmfläche 16 mit einem Spitzendurchmesser, der größer als der Spitzendurchmesser des Gewindes am ersten Abschnitt des Schaftes ist. Das Gewinde des zweiten Abschnitts hat vorzugsweise einen eingeschlossenen Flankenwinkel, der kleiner als der eingeschlossene Flankenwinkel des Gewindes im ersten Abschnitt ist, und der zweite Abschnitt um-

oder
faßt ferner einen/mehrere volle Gewindegänge des Gewindes mit

dem gröi3eren Spitzendurchmesser_o Das Gewinde in dem zweiten

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Absohnitt erstreokt sich bis in eine Ebene quer zur Schraubenaohse, die nicht weiter als die Hälfte der Teilung des Gewindes von der Klemmflache 16 entfernt ist. Dieser Abschnitt 22 hat Gewinde mit einem Plankenwinkel von ca. 45°» während der Rest des Gewindes gleicher Teilung einen Plankenwinkel in der Normgröße von 60° hat. Wenn eine solche Schraube in ein dünnes Werkstück eingeschraubt wird, bildet das Gewinde im ersten Abschnitt Gewinde im Werkstück, das bei Eingriff des Gewindes größeren Durchmessers im zweiten Abschnitt das erforderliche Drehmoment zum Einschrauben der Schraube erhöht« Der größere •Durchmesser zusammen mit einer im wesentlichen vollständigen Gewindeform auf die Hälfte der Teilung bis an den Kopf heran, stellt einen Eingriff in Werkstücke sicher, die eine Stärke haben, die gleich oder größer als die Hälfte der Teilung ist.

Die Herstellung einer solchen Schraube 10 beginnt mit einem mit einem Kopf versehenen Ronling 28, wobei der fertige Kopf 12 und die Klemmfläche 16 sowie der Schaft 14 mit einem sich axial erstreckenden Abschnitt 30 eines Durchmessers versehen sind, der größer als der des Rests des Schafts 14 ist und der sich um ein Maß vom Kopf wegerstreckt, das etwa gleich oder mehr als eine Steigung des vorgesehenen Gewindes an der Schraube ist, weil der übergang zwischen dem Schaft 14 und dem Abschnitt 30 eine Schulter 32 bildet.

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In Pig. 3 ist in Ansicht eine Gewinderollbacke gemäß der Erfindung gezeigt, die zum Rollen des Gewindes an einer solchen Schraube verwendet wird. Wenn zwei solcher Backen in Längsrichtung bewegt werden, wobei deren genutete Stirnseiten einander gegenüberliegen, wird durch Kaltverformung der Oberfläche des Rohlings Gewinde hergestellt. Eine solche Gewindebacke hat eine Stirnfläche mit flach endenden Stegen 40, die sich mit Nuten 4^P abwechseln. Die normale Nut 42 hat einen eingeschlossenen Winkel von 60° und dient zur Herstellung eines Gewindes in der Form der Nut, indem von den Stegen 40 Druck auf den Rohling ausgeübt und das Material zum Einfließen ir die Nuten 42 gebracht wird, um eine entsprechende Form des Gewindes herzustellen. In der Erfindung ist die Gewindeform am oberen Rand der Backe abgewandelt. Im wesentlichen besteht diese Abwandlung darin, daß eine weniger spitze Gewindeform geschliffen wird, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Gewinde mit einem Flankenwinkel von 45°, das ca. 30 $ tiefer ist, und zwarrüber eine Länge, die gleich oder mehr als ein Gewindegang des Gewindes am Kopf der herzustellenden Schraube ist. Die abgewandelte Nut 44 ist in Fig. 4 und 5 gezeigt. Bei Einschleifen dieser Nut in die Backe bleibt der Abstand zwischen nebeneinanderliegenden Stegen 40 so konstant wie möglich, was zur Folge hat, daß die Öffnung der durch die Stirnfläche der Backe hindurch öffnende Nut im wesentlichen gleich der Öffnung der anderen Nuten ist, so daß eine Gewindeform hergestellt

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wird, die ein im wesentlichen gleiches axiales Maß am Wurzeldurchiaesser hat, jedoch ein größeres diametrales Maß an der Spitze hat. Die gesamte Nut wird nicht auf einen Flankenwinlcel von 45° gehalten, sondern lediglich der Teil, der durch die obere Kante der Backe öffnet, während der Teil der Backe, der in Berührung mit dem Rohling unter dem Abschnitt 30 gelangt, in einen Plankenwinkel von 60° für den Rest der Nut übergeht» wie das durch die Linie 46 in Fig. 5 gezeigt ist.

Wenn die Backen auf den Rohling einwirken* nimmt das größere Volumen der Nut 44 ohne weiteres das Material auf, das vor den Stegen 40 weggepreßt wM, und damit wird der Druckaufbau gemindert, der normalerweise am oberen Rand der Backe entsteht. Der Abschnitt 30 des Schaftes hat einen Durchmesser, der vorzugsweise 0,25 bis 0,325 mm größer als der Rest des Schaftes ist. Dieser Abschnitt ist so festgelegt, daß nur ausreichend Material vorhanden ist, um die Gewindeform in der Nut A4 voll auszufüllen.

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Claims

1. Gewinderollwerkzeug zur Herstellung von Schrauben mit zwei sich gegenüberliegenden Rollbacken, wobei jede Backe eine Stirnfläche umfaßt, die durch eine Anzahl unter einem Winkel angeordneter, sich abwechselnder Stege und Nugen gebildet ist, und alle fitege im wesentlichen gleiche Abmessungen in einer Ebene quer zu den Nuten an jeder Stelle in Längsrichtung der Nuten aufweisen und ein Teil der Nuten die obere Kante der Backe durchlaufen und zur Herstellung des Gewindes am Kopf der Schraube bei einer Lage des Kopfes an der oberen Kante eingerichtet sind, dadurch

gekennzeichnet , daß die Nuten (42)

jeweils einen ersten Abschnitt mit einem Flankenwinkel, der der gleiche wie der aller anderen Nuten (42) ist, und einen zweiten Abschnitt (44) mit einem kleineren Flankenwinkel und einer größeren Tiefe über einen erheblichen Teil der Länge dieser Nuten (42) an der Stelle haben, an der die Nuten (42) den oberen Rand durchstoßen, derart, daß ein größerer Hohlraum in den Nuten (42) gebildet wird, mittels dessen die Druckspannung in den Backen an der Kante gemindert wird, und daß die

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Nuten (42 eine erhöhte Tiefe und einen kleineren Plankenwinkel über eine Länge haben, die so ausreichend ist, daß mindestens ein Gewindegang des Gewindes an einer Schraube (10) gebildet wird, an der zwischen den Gewinderollbacken Gewinde angerollt wird.

2. Gewinderollwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch, gekennze iohnet , daß der erste Abschnitt der Nuten (42) einen eingeschlossener Flankenwinkel von etwa 60° und der zweite Abschnitt (44) der Nuten (42) einen eingeschlossenen Winkel von etwa 45° aufweist.

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