DE1946546A1 - Schraube und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Priorität der USA-Anmeldung rom 24.10.1968. Serial No. 77> 359

Di· Erfindung bezieht eich auf eine verbessert·, «ion selbst festziehend· Sohraube und auf Ψίη verbessert·· Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Schraube.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Schrauben dieser Axt beschränkt, sondern sie ist auch auf andere, mit einem Außencewi.nde versehene Einrichtungen Übertragbar, so wie beispielsweise Stehbolzen und Hadensclirauben, und demzufolge erstreckt sich die Bezeichnung *Schraube" auf solche und ähnliche Teil··

"^* Die meisten der sich selbst festziehenden Schrauben hängen von ^l dar plastische^Deformation eines Nylonstopfens oder Einsatzes tür ihre Verriegelung ab, oder von der plastischen Defensatlon

BAD

d·· Metall·· d·· Sohraubengewixdea· Schrauben, dl· Nylon-■topfen od«r Einsätze verwenden, haben Veraehiedene Naoh~ t*il·. Nylon kmη einer VErra· über 150⁹C Οσο**) nloht widerstehen und ·■ gibt τ1·1· Anwendungen für aolohe Sokrtaben, bei denen die Temperaturen dleaen Wert uberaohreiten, wie beiapielsweise 8ohraub«n an ·1η·ηι Moterabgaakanal oder Schrauben an einem Zylinderkopf· Saruberhlnaua -reruraaoht di· Unfähigkeit diese· gloiohon Material· hohen Temperaturen zu widerstehen, andere Schwierigkeiten· Sin großer ToH der heute zur Verwendung kommenden Schrauben muß gehärtet werden, um ihre Festigkeit zu erholhon· Die VarBobehandlungatemperatureii eind faat immer oberhalb 150°C_B. und ο a lat do «ha Ib notwendig, die Nylonatopfen oder Hnafttao naoh de^frXrmebehandlng einauaetsen, wenn die Sohraubongowlid egSngo gohftrtet aind· Di* Stopfen oder BinaKtse attaaen In Ihre Lage gekrlaapft werden, waa aohwierig let» ohne el non Or ad oder andere Fehlstellen an dem gehärteten Gewinde am ersemgen· SIn anderer Nachteil der Nylon· top fen oder Blnaatae liegt darin» deü eie häufig aber die Obereelte dee Gewindea roretehon, ae daJ aIe bei normaler Terwondung aua dem fohraubenlooh ho raue ge trieben oder abgeaefcVert werden kttnnen, wedmreh Ihre roatBiehwirkaox -

keit gemindert iat« Sin weiterer lejiokteil liegt'darin, daß LVoher mit unaaubor geeehnltteneai flevlnde dazu neigen, daß* > dme Nylon eher abgeaohort ala , wie beabalohtigt, zneaaenagopreut wird*

Vas nun die bekannten» aioh aelbet featlogenden Schrauben betrifft, die γοη der plaatiaohen Dofonnatlon dee Met alle a

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ORIGINAL

dessen ait einea Gewiide BU versehender Sohaftabsohnitt •in·u Durohaeaser aufwalat, dar ungefähr 0,% ·* kleiner tat als dar Teilkreiadurehaeaeer da· gewünschten 0eWnd«5. Dar TaiUcralsdurofaaiaaaar la* definiert aJLa dar Dttrehaeaaer mittig BViaohan dea XJepfkreia und Itoafcral· daa Gewi idea. Bine axiale Bahrung la* In daa verderen Bnde daa Beizens vorgesehen, «und dl· Bthiung valet eine Lane· Tan eismal S auf ( und alt lat Bit eineai Durobsiesaer versehen, der svisohen 0,35 rad 0»50 S liaft, vebei D den AuOenduadiraeaaer daa su bildenden Gevizil·· auf dem Rahling daratellt* Die BabruncalSnca lat auf einaal S beschränkt, um eine Solnraohune dar SahrataVe au ▼·meiden« wenn diese in ein ait Qavinde ^araehenaa Laab für einen rellen Durolaieaaer und fur einen -rallen eavindeeinsrlff einseaohraubt vird· Dieser eine Durelmeaeer daa fallen Gavindaeingriffes se kl Ja At nicht die ersten beiden Genrindegäne· an dea varlaaTanden Xnde ein« irafl. diese als Teil dar Absehragunf oder SinfiUirung das Bolzens betrachtet vtrdtu, und somit keine vollen Oevind·- fittii^e aufweisen ktSnnen· Der besondere Sohraubenrohllng ve ist auch vorzugstreiae einen Kegel -ran 50 »1t einer T Itip von 0,2 χ D an seinem vorderen Xnde auf·

Vie aue dea folgenden ersichtlich werden vird, sind die axiale Bohrung in dem Scaraubenrohling und der etvas vermindert· Durchmesser der alt Gewinde zu versehenden Lang· von großem Torte 11 bei der Erzeugung der gevUnsohteu Hemnvirkung ohne Fressen des alt eines Gewinde versehenen Bolzens in einem Untermaß!g ausgeführten GevxMaloch.

BAD ORfQiMAi 009827/113'

Der mit Gewini θ versehene Rohling» der die neue Schraube bildet, ist mit einem Paar diametral gegenüberliegender Eindrückungen und einem «Paar diametral gegenüberliegender Vorsprunge zwischen den Eindrückungeu versehen} diese permanenten Verformungen nehmen nur einci. Teil dor Gewird, θ länge ein» der die axiale Bohrung unadfLeßt undftu·« ihn mit, einem im wesentlichen dip tischen Querschnitt aus· Der letztere ist vor dem vorlaufenden Ende der Schraube in Abstand angeordnet und auoh vor dem inneren Eule der axialen Bohrung und nimmt vorzugsweise ungefähr eine Hälfte der* Länge ein, die die Bohrung umgibt. Das Gewinde an der Hauptachse der fiUtpee hat «Inen äußeren Teilkreisdurchmesser, der etwas grüßer ist als der normale Te ilkreisdur oh messer, aber ausreichend ist, um ein gewisses ReibhemmAbmeut,' das im folgenden noch beschrieben wird, zu erzeugen, ein Beispiel für diesen äußere η Teilkreis durchmesse r ist, daß er 1,03 mal größer ist als der normale Teilkreisdurchmesser· Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird, ein Gewinde lim eine vorbestimmte Länge des Rohlings gerollt| und während der Gewinderollvorgang noch abläuft, werden sich diametral gegenüberliegende Teile de· Rohlings gleichzeitig an ausgewählten Abschnitten der mit Gewinde versehenen Länge eingedrückt, wodurch dieser Abschnitt mit einem im wesentlichen elastischen Querschnitt versehen wird, der in Abstand, aber nahe dem vorlaufenden Ende der Schraube angeordnet ist· Der Gewirdoroll-Afceitsgang kann nach der Bindrückunß fortgeführt werden, und in diesem Fall wird der elliptische Abschnitt von der Gewinde ro llung ausgespart, damit die βϋρ-tische Form erhalt·^ JJ^_n j 3 _?

Di· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene weist ein Paar zusammenwirkender Gewinde roll-Werkzeuge auf, die Je eine Arbeitsfläehe haben, alt einer Rebe beieinanderllesender paralleler Rinnen« die ooplanare Spitzen bilden· Die Werkzeuge werden mit den beiden Arbeitsflächen zueinander In Xinaatz gebraoht, so daß die Spitzen der entsprechenden Rinnen gleichzeitig mit diametral gegenüberliegenden Seiten de· Schraubenrohlinge über die mit Gewinde zu versehene* Länge in eingriff kommen· Der Sohraubenrohling wird mit seiner Aohee ungefähr im rechten Winkel zu der Riohtng der parallelen Rinnen eingebracht, die Abweichung veη einem reohten Winkel hängt ton der gewünsohten Steigung des zu rollenden Gewinde· ab| aber dl· parallelen Rinne« auf den entsprechenden Arbeitsflächen sind In gegenüberliegende« Richtungen relatir zu der Ach·· de· Rohling· geneigt· Die Halteeinrichtungen für die·· Sohneidwerkzeuge sind so» daß ein Werkzeug im reohten Winkel zu der Achse des Schraubenrohlings relatir zu dem anderen bewegbar ist, der zwieohon den «loh gegenüberliegenden Arbeitsflächen eingeklemmt let, woduroh der Ohling um seine Achse gedreht wird» während ein fjewinde in den Rohling eingerollt wird.» und zwar aufgrund omr Wirkung der ·_'.; Binnen« Die Tiefe der Rinnen in den Arbeitsflächen nimmt in der Rl ohtung zu» in der der Rohling entlang der Arbeitsfläche während der vorstehend erwähnten relativen Bewegung rollt» •o dafl da« Gewinde tiefer wird, während die Rolleperation fort«ohr«itet·

Si· soweit beschriebene Vorrichtung ist bekannt. Nach der verliegenden Irfinlun^ JaxUoh. 1st die Arbeitsfläche eine·

BAD ORlQiNAL - * ^m

J ed« η Werkzeug·· mit mehreren nahen und parallel«! Hilfsrinn·η versehen, die Spitzen bilden, die von der Xbene der Spitzen der Hauptrinnen vorstehen, und die vorstehenden Spitzen weisen eine Lüngm auf, die nicht den Abstand zwischen den Arbeitsflächen Überschreitet, der im wesentlichen den nominellen Durchmesser der alt GewixaO versehenen Schraube entspricht· Die HiIf»rinnen auf Jeder Fläche sind zahlenmäßig erheblich geringer als die Hauptrinneη und sind in Längsrichtung mit entspreohonden Haupt rinnen ausgerichtet· Venn der Oewinlero llgang veranschreitet, und zwar aufgrund der relativen Bewegung zwisehen den Verkzeugoa* groifen die SiIf β rinne η auf Aon entsprechenden Arbelt sflMtsa gleiefezoitig gegenüberliegende Teile des Behlings am 4ea Aksehnitt seiner alt Gewinde versehonem Länge aa_a wo Air aBÄptisehe Querschnitt su fernen ist» voter·» diese gogosorllegondem Teile eingedrmokt wotojOb «b4 rar glolomoa Zelt iia—troJ. gogenttborllegenelo TorsyrOago swlsolioa aV»a WIa<TH*lnmg+n ausgebildet werden· SIo Hauptrinnoa JoAor ArboltsflSehe, die nicht ait den Hilferinnen ausgeriohtot sind» siad vorzugsweise hinter den letzteren In der Biohtung fortgesetzt, in welcher der Rohling entlang der Arbeitsfläche rollt, daalt die fort führung des Oewinde rollgange β nach Kinbringung der

Bindrttckungen sichergestellt 1st· Bei dieser bevorzugten

den Ausfuhrungsfora jedoch sind die Hauptrinnen, die alt/Bilferlnnen jeder Arbeitsfläche ausgerichtet sind« hinter den letzteren Rinnen in der vorstehend erwähnten Äohling-Rollrichtung freigemacht, damit oino Foraänderung der eSeptischen Fora, die duroh die SindrUokungen gebildet wurde, vermiedeijt

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BAD ORIGINS

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Vorzug·«·is· βffnet sieh «in· zylindrisch· Bohrung durch, di· Arbeitsfläche «in·· >den Werkzeuges und nimmt einen zylindrischen Sine ata auij und di· Hilf· rinn· η sind an dsm äuAsrsn Bnd· des Xinsatzss angebracht^ und di· letzteren haben ·1η·η Durchs· ss«r, der la wessntliohsn dsm Nomina 1-durohnesser der mit Gavinda versehenen Sohraube entspricht· Einrichtungen sind vorgesehen, ta* Jeden Sin«atz in seiner Bohrung festzulegen» so da* das Binsatzteil eingestellt und ausgsvsohaelt vsrdsn kann·

ItIr ·1η besseres Tsrstandnis de» Srrindung vird mat di· liagenden l«lohnung«n B«rag gßummmn, in ve lohe η

Fig« 1 eine soh«aatlsofc· feltsnansiaht einer bOTorzugten

Iu«flihrunge^·ns der T«rri«htung ist vaA den fehra«- benrohling und di· Werkzeuge zeigt, vi· si· sieh In der Au·gang«lag· d·· O«vinl«rellT«rgang·· befinden)

Fig. 2 1st eine Ihnlloh· Ansieht , di· di· Lag· dar Werkzeuge und des Rohlings zeigt _f nachdem ein Teil des GsvindarollTorganges brandet ist und kurz bevor der Bindrttok-Targang beg ixmt |

Fig. 3 1st eine Knnliche Ansicht dar Teil·, bei dan«η aber der XindrUoIcrorgang abläuft!

Fig· h und 5 sind Ansichten auf die Arbeitsflächen der ·ΐ#- sprechenden Ve^xkzeuge, gesehen entlang den Iziien k-k und 5-5 in den Figuren 1 und 3, und die auch gleich-

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BAD OWQINAL " * ~

zeitig die entsprechenden Lagen d·· Schraubenrohling·· zeigenι

fig· 6» 71 8 und 9 sind Teilaueiohten entlang den Linien 6-6 in Flg. 2, 7-7 und 6-8 in Hg« 3, und 9-9 i« Fig· 7» und

Fig· 10 ist eine Seitenansicht de* besonderen Schraubenreh«· lings, beiror er die Terrichtung durchläuft·

Unter Bezuenahee auf di· Zeichnungen sind die zwei Gewinderollv«fcz«uge in den Figuren 1 bis 3 bei 12 und 13 geseift» Sae Verkseug tZ iet dargeetellt la einer feststehenden HeI-terung lh f»»tgeiegt, vNtotmaa «in· Halterung IJ Aas Yerfcseug 13 lagert und führt fttr eine Ulngsbevegung relativ zu deai Werkzeug 12₍ vebei die eiea gegenüberliegenden Arbeitefläehen 12a und 13a in einem genauen parallelen Abstand zueinander gehalteu sind. Die Bewegung dee Werkzeuges 13 wird durch eine Stange 16 hofceigefUhrt _t die beispielsweise eine Kolbenstange sein kann» die sieh fttr. den Arbeitehub naoh reehts bewegt, während der Sehraubenrohling B in einer vertikalen Lage zwischen den Arbeitsflächen 12 A und 13 A feetgekleeatt ist. Somit wird der Rohling B entgegen den tJhrzeigereinn um atine Achse rotiert, wenn er entlang den sieh gegenüberliegenden Arbeitsflächen und des Arbeitshubes des Werkzeuges 13» wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, rollt'·

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Natürlich kann das Werkzeug 12 auak anstatt festgehalten zu werden, auch in einer Richtung entgegen der Bewegungsrichtung des Werkzeuges 13 während des Arbeitshubes bewegt werden· In jeden Fall wird das gleiche gewünschte Resultat erhalten, daß nämlich der Schraubenrohling B im Endeffekt von links nach rechts entlang der Arbeitsfläche des Werkzeuges 12 vnd ron rechts naoh links entlang der Arbeitsfläche des Werkzeuges 13 rollt. Diese Rollbewegung dient dazu, ein Gewinde in den Rohling B einzurollen und Versieht seinen mit Gewinde versehenen Absohnitt mit diametral gegenüberliegenden Eindrückungen aufgrund der konstruktiven Ausbildung der Arbeitsflächen 12a und 13a·

Die Arbeitsoperation ist beendet, wenn das linke Xnde des Werkzeuges 13 das reohte Xnde des Werkzeuges 12, wie in den Fig· 1 bis 3 dargestellt, Überläuft, wodurch der «it Gewinde versehene und eingedruckte Rohling B v. zwischen den Arbeitsflächen 12A und 13A freigegeben wird. Die Bewegung der Stange 16 wird dann umgekehrt, um das Werkzeug 13 zurückzuziehen, bis sein rechtes Xnde ungefähr mit dem linken Xnde des Werkzeuges 12 abschließt, um eine Wiederholung des Arbeitsvorganges mit einem neuen Schraubenrohling B zu gestatten, der zwischen die Arbeitsfläohen 12 A und 13 A eingesetzt 1st.

Unter Bezugnahme auf Fig. k weist die Arbeitsfläche 12a des Werkzeuges 12 eine Anzahl nebeneinander und parallel zueinander verlaufender Hauptrinnen 12b auf, die sich im wesentlichen entlang der Fläche in Längsrichtung erstrecken, aber von links nach rechts in einem leichten Winkel zur Horizontalen abfallen·

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Wi* insbesondere in den Figuren 6 und 7 C*zeigt, sind die Rinnen 12b im wesentlichen V-förmig im Querschnitt und bilden parallel zueinander angeordnete Spitzen I2e, dl· copIanar sind· Das bedeutet, daß die Spitzel 12c, dl· Ton allen beieinanderliegenden Rinnen 12b gebildet werden. In einer gemeinsamen Vertikalen fibene liegen« wie In dan Fig· 6 und 7 gezeigt, so daß die Spitzen als eine gerade Horizontale in den Figuren 1 bis 3 erscheinen.

Die Verkzeugarbeitsflache 13a ist auch mit einer Anzahl . nebeneinander und parallel zueinander to r lauf ender Haupt«- rinnen 13b versehen, die den gleiohen Querschnitt, wie die Rinnen 12b,aufweisen und ähnliche pitzen 13o bilden, die gemeinsame Sbene der Spitzen I30 1st parallel zu der Sbene der gegenüberliegenden Spitzen 12c_# VI· In FIg;· 5 gezeigt, verlaufen die Rinnen 13b von links nach rechte In Abwärtsrichtung in demselben Winkel zur Horizontalen, wie die Rinnen 12b in Fig« k. Da jedech die Figuren K und 5 Ansichten sind in entgegengesetzten Riehtungen von dem Raum zwisohen den Arbeitsflächen 12a und 13« (siehe dl· Schnittlinie entlang k-k in Fig. 1 und 5 -3 in Fit· 3)« Allen dl· Längen 13b in Wirklichkeit in einer Riohtung ab entgegengesetzt zu der Riohtung des Abfalles der gegenüberliegenden Rinnen 12b. Somit fallen die Rinnen jeder Arbeitsfläche In Abwärtariclitung in die Richtung ab, in die der Schraubenrohling B entlang dor Arbeitsfläche rollt, weil während des Arbeitshube· des Werkzeuges I3, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, der Rohling B von links nach rechte entlang der Arbeitsfläche 12a

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und von rechts nach links entlang der gegenüberliegenden Arbeitsfläche 13a rellt.

Die Rinnen 12b and 13b notaen allaahlioh tiefeneHflig in der Rieht «ng zu, in dl· der Schraubenrohling B entlang den entsprechenden Sinnen rollt· Folg liefe wird wahrend ein·· Arbeltahttbea dea Yerkxeugea 13 «in Gewinde B 1 entlang de« Sohaft de· Rohling· B angerollt, die Tiefe dee Gewinde· ufaart allaattlioA zu, wenn der Gewindereilvorgang

e -

voraneelUBeitet· In Beginn dee Gewinderellvorgangea wird der Sohrawfcenrobi i ng 11 zwieohen' die Verkseuge 12 und 13 •ingeaetxt, lndeai aieh die Aehoe dea Rohlinge vertikal eretreafct, eUa· iai r««hten Ylnkelaa der Horizontalen, |0Le in den Figuren * «ei 5 «■·* nanaal «κ der Bewegungeriektttng d·· Yerkaeugea 13, wie la «en Flg. 1 bia 3 geaeigt j na* der Rohling wird in dleaer Lag· wahrend der Arbelteeperatien gehalten« da er zwischen den eieh gegOBSberliegenden Arbeite· flftohen 12a west IJa feetglegt let· Bei die«#r bekanüten

■peration bXagt dl· Steigung de» Gewindee BI «en

derelle

d«a Vinkel ab, «nt«r den die Rinnen 12b und 13b relativ su der Borlaantalen ('lg· % und 5) abfallen· Je grSBer dieser Abfallwinkel la«, im«· grMar let die Steigung de« Gewinde· BI.

Bei der Torrlohtang nach der !Erfindung sind die Verkateuge und 13 ralt querverlaufenden zylindrischen Bohrungen 18 und versehen« die sich durch die entsprechenden Arbeitsflächen 12a und 13a an der gleichen Lage unterhalb Ihrer oberen Xanten öffnen· £ng eingepaßt in diese Bohrungen sind zylind-

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rieche Einsätze 20 und 21, di· in ihrer Lag· lösbar durch Schrauben 22 und 23 gehalten aind. VI· insbesondere in den Fig. 7 und 9 gezeigt, sind di· inneren Enden der Einsätze 20 und 21 mit nahe beieinanderliegenden Hilferinnen 20a und 21a veraelien, die den gleichen Querschnitt, wie die Hauptrinnen 12b und 13b aufweisen» aber Spitaen 20b und 21b bilden, deren Teilkreisdurohneaaer τοη den Ebenen der entsprechenden Haupt spitzen 12c und 13o vorsteht« Die Hilferinnen und ihre entsprechenden Spitzen und TeilkreisdurcJi» sser 20b und 21b sind leicht gebegen, so dafl ihr maximale· Terstehen ungefähr mittig zvisehen Uhren Enden ist, wi* am besten aus rig. 9 ersiohtlieh. Vie in rig« k geseift, sind dl· Hilfe« rinnen 20a mit entsprechenden Hauptrinnen 12b an der Arbeitsfläche 12a ausgerichtet, ee daB eie davon Verlängerungen bilden, und das gleiohe gilt für die Hilferinnen 21a an der anderen Arbeitsfläche 13a (Fig. 5).

Der Durchmesser Jn" es zylindrischen Einsatzes 20 und 21 ist gleich dem nominellen äuAeren Shtrohaesser D des mit Gewinde versehenen selbsthemnenden Bolzene, wobei der Durchmesser gleich ist dem Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Arbeitsflächen 12a und 13a, gen»«on von den Böden ihrer entsprechenden Rinnen 12b und 13b an ihrer maximalen Tiefe (an ihren «Men), zu denen der Sch.raubenrob.ling B ■ ■ - * während der Gewinde roll-

ro,llt

operation/. Somit übersteigt die Länge der vorstehenden Hilfespitzen 20b und 21b nielit den lfcgtaad ar*r±eeh«m den eioli ■'iberlioi*enter. /?b9i^'fMä>n l"a und- 13&_o

- 13 BAD OBIOlNAL

Bei Voranschreiten dee Gewinderollvorganges und nachdem das Gevind%£eilweiee zu seiner endgültigen Tiefe gerollt ist, greifen die HiIfsrinnen 20a und 21a gleichzeitig sich diametral gegenüberliegende Teil· des Rohlinge B an einem Abschnitt seiner mit Gewinie rereehenen Länge an« wodurch die sich gegenüberliegenden Teile eingedrückt werden und die -vorstehend erWbnten Abschnitte eine elliptisohe Fora auf ihrer Länge erhalten, irle dies in Fig. $ gezeigt ist.

Das Vorspringen der Hilfsteilkreise 20b und 21b ist ausrelohend, so daß der äußere Teilkreisdurohmeeeer des Gewindes B1 au der Hauptaohse «tor Ellipse, vi· in Fig. 9 gezeigt, großer ist als der neainale äußere Teilkreisdnrehmesser D des Gewindes bei Vervollständigung des Gewinierollvorganges. Das Maß dieses TeilkreisduehmesserrorSprunges auf der Hauptachse der Ellipse sollte auarelohend sein, ein vorherrschendes Drehmoment non 115 * CD) ' als Minimum und 820 χ (D) '* als Maximum in einea entsprechenden, mit Gewinde versehenen Loch von UNC-2 B bis UNT-2 B Abmaßen zu schaffen, nachdem die seIbsthemmende Sohraube mit einem Schutzüberzug, wie Phosphat»schwarz oder einer Oadmiumplattierung versten worden ist, und naohdem sie mit einer LBsung aus Petroleumsolvent und Wachs oder einen anderen Schmiermittel geschmiert wurde, das notwendig ist, um Drehmoment-Spannungsanforderungen zu genügen, wie diese in der Norm 101 des Industrial Fasteners Institute festgelegt sind· Sin Vorspringen von ungefähr 0,01 D ist in vielen Fällen ausreichend, obwohl der Betrag des Vorspringens in Abhang!g-

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keit von dem Stahl variiert werden kann, der zur Herstellung des Schraubenrohlings Verwendung rindet, vie auch in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung zur Verfestigung· Beispieleweise wird ein relativ hoch kohlenstoffhaltiger Stahl zur Erzeugung einer relativ hohen Zugfestigkeit gehärtet, wird er eine steifere FederwJrkung erzeuger als ein Stahl niedrigen Kohlenstoff gehaltes, der auf eine niedrigere Zugfestigkeit gehärtet iat, so daß ein etwas geringeres Abmaß des Vorspringens für einhöher kohlenstoffhaltigen Stahl verwendet werden kann, nachdem eine geringfügige Maßabweichung während der Wärmebehandlung und ein möglicher geringfügiger Gewindeverzug berücksichtigt worden 1st« .

Der Arbeitshub des'Werkzeuges 13 setzt aioh nach dar Sindrttokoperation fort, um das Gewinde B₁ zu seiner endgültigen Tiefe zu rollen. Damit Jedoch dieser fortlaufende Arbeitsvorgang die mit Gewinde versehene Schraube an ihrem eingedrückten elliptischen Abschnitt, wie in Fig. 9 gezeigt, deformiert, muß eine Freimachung jener Hauptrinnen 12b und 13b vorgesehen sein, die mit den entsprechenden Hilferinneη 20a und 21a ausgerichtet sind, uid die zwischen den letzteren und dem Ende der entsprechenden Arbeitsfläche liegen, zu dem dar Rohling B während der Gewindeoperation rollt. Dies· freigemachten Ab- ι schnitte der Arbeitsfläche sind bei 12d und 13d in den Figuren h und 5 gezeigt. Wie in Fig. 8 gezeigt, sind die freigemachten Abschnitte 12d und 13d weiter voneinander entfernt als die anderen Abschnitte der sich gegenüberliegenden Arbeitsflächen der Werkzeuge IU. und 13· Diese gesteigerte Beabstaudung ist ausreichend, un das Gewinde B_{1 au} seinen maximalen

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Durchmesser entlang der Hauptachse des elliptischen Querschnittes, wie in Pig· 8 gezeigt, aufzunehmen·

Der besonders ausgebildete Schraubenrohling B, wie In Fig· 10 gee β igt, hat «inen seohs-eckigeu Kopf B₂ und einen Schaft B-. Der Abschnitt des Schaftes, der mit Gewinde zu versehen 1st. und der mit B^ bezelohnet ist, weist «inen Durchmesser auf, der ungefähr O₉K ¹JL geringer ist als der Basis« teilkreiedurchms s ser des Gewindes Bj, welches zu rollen ist« Blase leichte Verminderung des entsprechenden Durch,-mess*re hat, wie bekannt, die Wirkung, dafi die selbstheosaende Schraube nioht In ein« unt«Maitlg mit Gewinde versehenen Leon aufgrund der Heaostwirkunc das olliptisohen Querschnitt·· _t wi· in Fig. ο gezeigt, friit. RL· mittIge axiale Bohrung B- 1st ungefähr 1D lang und weist «inen fttfsflsaesser von 0,35 D bis 0,5 D auf, wob« l D ά%η nominalen äuleren Durohss) sser de* zu rollenden Gewinde· auf dem Rohling darstellt· Vi* gezeigt, Öffnet sieh die Bohrung durch, das vorlaufende Xnde des Sohraubenrohlings und erstretet sieh, nur entlang einem geringen Teil der Länge Bj., die mit Gewinde zu versehen ist. Die sioh diametral gegenüberliegenden Eindrückungen, die von den Hilfsrinneu 20a und 21a (Fig. k, 5, 7 und ?) gebildet werden, sind nur auf diesen Teil der Länge beschränkt, der durch die Bohrung B_ bestimmt ist, und dieser Utneenabsohnitt ist in Flg. 10 ndt L bezeichnet. Die Länge L stellt die Länge der mit Gewinde ver sebenen Schraube dar, die mit den in Fig« 7 Hilfsrlnnen 20a und 21a in Eingriff konmt , un« die i'.'-h(:\ dci l-ärr« des in Fig. 9 gezeigtem evaL oder

BAD OflfÖJNAL

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elliptisch ausgebildeten Querschnittes entspricht· Wie aus Fig. 10 ersichtlich, ist dieser Längsteil L ungefähr gleich der halben Länge der Bohrung B„, und er ist näher zu dem inneren Ende der Bohrung angeordnet als zu dem äußeren Ende, wo sie sich durch das vorlaufende Ende des Schraubenrohlings öffnet.

Zum Beispiel kann der Längenteil L ungefähr 0,3 D von dem äußeren Ende der Bohrung und 0*2 D von dem inneren Ende der Bohrung angeordnet sein· Der mit einer Phase ver-

sehene Abschnitt B^ des Rohlings nimmt ungefähr 0,2 D der Länge ein, und der Phasenwinkel beträgt ungefähr 30°··

Die räumliche Anordnung der Einsätze 20 und 21 von den oberen Kanten, der entsprechenden Arbeitsflächen 12a und 13a (Fig· 4, 5, 7) ist so ι daß die vorstehenden Hilferinnen 20a und 21a sich diametral gegenüberliegende Teile des mit Gewinde versehenen Rohlings nur über die begrenzte Länge L in Fig. 10 angreifen. Damit wird die Abstandsanerdnung der Achse eines jeden zylindrischen Einsatzes 20 und 21 von dem oberen Ende der entsprechenden Arbeitsfläche (Fig· h und 5) mit der Abstandsanordnung des Mittelpunktes des Längenteiles L von dem inneren Ende des Längenabschnittes B^, der mit Gewinde zu versehen ist, übereinstimmen, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

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Claims (1)

1. Patent ansprüche

   1 · Vorfahren zur Herstellung einer selbathemmendeii Schraube aus einew Rohling ohne Gewinde, gtennzeichnet durch Einrollen des Gevindes entlang einer vorbestimmten Länge des Rohlings, Bindrückung sich diametral gegenüberliegender Teile des Rohlings an ausgewählten Abschnitten seiner mit Gewinde verseheiion Länge während des Gewinderollvorganges zur Bildung eines Abschnittes la wesentliche» elliptischen Querschnitt der entfernt, aber nal· dem vorlaufenden Ende der Schraube angeordnet ist, und dessen Gewinde einen Teilkreisdurclunesser au der Hauptachse der Ellipse aufweist, der grosser ist als der normale Teilkreis -durchmesser de· Gewinde« auf der übrigen Läng··

   2· Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinderollvorgang nach dem Bindrücken fortgesetzt wdrd, wobei der elliptische Abschnitt von dem Rollvorgang ausgenommen wird·

   3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mittige axiale Bohrung in den Rohling vor dem Gewinde' rollvorgang eingebracht wird, die Bohrung sich nur über einen ββringen Teil der mit Gewinde versehenen Lfirtge von dem vorlauf end ο η Ende aus or.«!treckt und die Eindrückung an einem Abschnitt der mit Gewinde versehenen Länge vorgenommen wird, der die Bohrung umgibt.

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   k. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung mit einem Durclsneeser von 0,35 bis 0,5 D und einer Länge von 1 D gebildet wird, vorln D den nominalen äußeren Durchmesser des gerollten Gewindes darstellt, die Eindrückung auf ungefähr die Hälfte des Abschnitte·,der nlt einem Gewinde zu versehenden Länge beschränkt wird, der die Bohrung umgibt und von beiden finden der Bohrung in Abstand aiigeordnet iat,

   5· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser de· Rohlinge an der vorbestimmten, mit einem Gewinde zu versehenden Läng· ungefähr 99,6 % des Basisteiliureisdurehme ssers des zu rollenden Gewindes beträgt«

   6· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal die 2lnd£bkung an den sich gegenüberliegenden Teilen so bemessen ist, daß das Gewinde an der Hauptachse einen äußeren Teilkreisdurchmesser aufweist, der ungefähr 1,03 mal größer ist als der Teilkreisäuremesser des gerollten Gewebes.

   7· Vorrichtung zu? Herstellung einer selbstheeönSBien Schraube aus einem Rohling, dadurfe gekennzeichnet, daß ein Paar zusammenwirkender Gewinde ro Uwe rkzeuge vorgesehen Xm%» die Je eina Arbeitsfläche aufweisen, mit einer Anzahl beieinander und parallel zueinander angeordneter Hauptrinnen, die οoplanare Spitzen bilden, die Arbeitsflächen zur Aufnahme des Rohlings

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   zwisollen sich einen entsprechend bemessenen Abstand attfweisen, wobei sich der*Rohling in Querrichtung zu den Rinnen ersteckt, Einrichtungen vorgesehen sind, die die Vexkzeugo zur Einro^lung oiros Gewindes auf einer Länge des RoIiH n&s relativ zueinander beweglich lagern, an jeder Arbeit η fläche mehrere beieinanderliege nde und parallel, zueinander vorlaufende Hilfsrinneu vorgesehen sind, die Spitzen blldon, die von der Ebene vorstehen, die von den Spitzen der Hnuptrinnen gobildot 1st, die vorstehenden Spitzen eine Lttnge aufweisen, dl· nicht d*n Abstand zwischen den Arbeitsfllohen übersteigt, die Hilferinneη in geringerer Anzahl vorgesehen sind als die Haupt rinnen, mit denen sie in Längsrichtung ausgerichtet sind, die Hilfsrinnen se an den entsprechenden Arbeitsflächen angeordnet sind» daß sie gleichseitig wahrend eines Teiles der Relativbewegung dia.net ral gegenüberliegende Abschnitte des Rohlinge nur an Teilen seiner Länge angreifen, entlang der Gewinde einzurollen 1st, wodurch die sich Gegenüberliegenden Abschnitte eingedrückt werden, um der Schraube einen elliptischen Querschnitt an diesem Längenteil zu geben.

   8» Vorrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daO

   die
   Einrichtungen vorgesehen sind, die/Hilf β rinnen an jedeu Verkzoug lösbar lagern.

   9· Vorriclitur-G nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daii eine Ausnehmung in jede** Verkzeug sich in seiner Arbeitsflache öffnet und in jeder Ausnehmung ein Einsatz herausnehmbar celialtert ist, der die Hilfsrinnen des entsprechendem

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   Werkzeuges trägi^und Einrichtungen vorgesehen sind zur Feat-Ziehung des Einsatzes in seiner entsprechenden Ausnehmung·

   10· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 7t oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine überwiegende Anzahl der Hauptrinnen einer jeden Arbeitsfläche zwischen sich gegenüberliegenden Enden der Arbeitsflächen eratreckt und diese von den Hilfsrinnen der Arbeitaflache entfernt liegen, die Hauptrinnen, die mit den Hilfsrinnen ausgerichtet sind, sich nur von einem Snde erstrecken und der Toll der Arbeitsfläche zwischen den Hilfarlnnen und dem anderen Snde

   von Rinnen freigemacht ist«

   M1.J SeIbathemmende Schraube, dadurch gekennseiohnet, daA sie einen Schaft mit einem verlaufenden Snde mit einem Gewinde aufweist, der Schaft mit einer mittigen axialen Bohrung versehen ist, die si oh 4uroh daa vorlaufende Snde Sf fnet unA eine Länge von ungefähr 1 D aufweist, worin D den nominalen

   der\'Y\
   äußeren Durchmesse^ mit ^r(iewinde versehesn Schraube bedeutet, der Durchmesser der Bohrung zwischen 0,35 B und 0,5 D liegt, die Bohrung siohaui einen kleineren Teil der mit Gewinde versehenen Länge des Schaftes erstreckt, der kleinere Teil ein Paar diam*-ral gegenüberliegender Sindrüokungen und ein Paar diametral gegenüberliegender VorsprUnee zwischen den Eindrüclcungen aufweist, die VorsprUnge und EindrUckungen in Abstand von den sich gegenübeii legenden Enden des kleineren Teiles a^eordnet sind, wobei sie einen im wesentlichen elliptischen Querscknit t bilden, bei dem der Teilkreisduehmesser des Gewindes auf dor Hauptachse der Ellipse größer ist als

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   der nominale Teilkreisdurclimesser·

   12* Selbsthemmende Schraube, dadurch gekennzeichnet» daß de* elliptische Querschnitt auf ungefähr dLβ Hälfte des kleineren Tel^e s der mit Gewinde versehenen Länge begrenzt ist·

   13* Selbsthemmende Schraube nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elliptische Querschnitt näher zu dem inneren Ende der Bohrung als zu dem äußeren Ende der Bohrung «geordnet ist«

   Ik, SeIbsthemmende Schraube nach einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dal der Teilkrei«durchmesser des Gewinde· auf der Hauptachse der Bllipae au«reichend ist» um der Schraube ein vorherrschende· Moment ven 115 χ (D²' ) al« Minimum und 820 χ (D²'⁵) als Maximum in einem entsprechenden mit Gewinde versehenen Loch der UNG-2 B bis VNF-ZB Abmaße zu erteilen.

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