DE19503298A1 - Gewinde und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gewindeabschnitt an einem im Querschnitt runden oder mehrkantigen, als Hohlkörper ausgebilde­ ten Grundkörper, dessen axiale Länge mindestens der Länge des Ge­ windeabschnittes entspricht.

Bekannte Gewinde werden in derartige Hohlkörper spanabhebend ein­ geschnitten, wobei sich die Wandstärke im Bereich des Gewinde­ grundes verringert. Oder aber werden Gewinde in den Umfang des Hohlkörpers eingeprägt, z. B. eingerollt. In der Regel entspricht der Abstand einander benachbarter Gewindekämme dem Abstand einan­ der benachbarter Gewindetiefen. Bei Gewinden für besondere Anwen­ dungen ist es auch bekannt, einen Gewindegang in die Oberfläche eines Grundkörpers einzuschneiden, dessen Steigung so groß ist, daß der Zwischenraum zwischen zwei Gewindetiefen ein Mehrfaches der Breite der Gewindenut beträgt. Das bekannte Prägen oder Schneiden eines Gewindes stellt an den Werkstoff der Wand des als Hohlprofil ausgebildeten Grundkörpers bestimmte Anforderungen, die nicht immer bei dem zu bearbeitenden Werkstück vorgefunden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewinde zu entwic­ keln, das sehr einfach hergestellt werden kann und das beispiels­ weise auch bei der Herstellung von für das Bauwesen bestimmten Stützen verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß von dem Umfang eines als Hohlprofil ausgebildeten Grundkörpers minde­ stens zwei nach außen gerichtete, parallel zu seiner Achse ver­ laufende und im Abstand voneinander angeordnete Rippen abstehen, die nach außen offene Aussparungen aufweisen, die bei benachbar­ ten Rippen um die Gewindesteigung in axialer Richtung versetzt sind, wobei die Rippen aus einem gefalteten Wandabschnitt des Hohlprofils bestehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gewinde besteht daher ein Gewindegang (Gewindegrund) aus den Aussparungen in den Rippen, wobei zwischen den Rippen der Gewindegang unterbrochen ist. In diesen Bereichen kann Schmutz und dergleichen in axialer Richtung aus dem Bereich des Gewindeabschnittes heraustreten. Mit diesem Gewinde, bei dem ein Gewindegang nur durch die im Abstand voneinander vorhandenen Aussparungen gebildet wird, arbeitet ein übliches Gewinde, bei­ spielsweise eine Gewindemutter zusammen, deren Gewindegänge wie üblich nicht unterbrochen sind und dessen Gewindesteigung der Steigung des aus den einzelnen Aussparungen gebildeten Gewinde­ ganges entspricht. Der Abstand der einzelnen Gewindegänge vonein­ ander, also die Gewindesteigung, kann groß sein, z. B. sehr viel größer als das Maß der in axialer Richtung gemessenen Breite der Aussparungen in der Rippe. Er kann aber auch nur so groß sein, daß dieser Abstand der Breite einer Gewindenut entspricht. Bei Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Abstand der Ausspa­ rungen längs einer Rippe voneinander ein Mehrfaches der vorge­ nannten Breite der Aussparung in der Rippe.

Auch kann sich die Aussparung über die ganze Höhe der vom Grund­ körper abstehenden Rippe erstrecken, die Rippe kann jedoch auch höher sein als die Aussparung tief ist. Der Gewindegang des mit dem erfindungsgemäßen Gewinde zusammenarbeitenden Gewindes liegt an den Flanken der nach außen offenen Aussparungen an, wobei je­ doch die Form der Aussparung nicht unbedingt rechtwinklig zu sein braucht, sondern beispielsweise auch die Form eines u aufweisen kann.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gewindes liegt darin, daß es sehr einfach hergestellt werden kann.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung des vorerwähnten Gewindeabschnittes auf einem Hohlprofil, z. B. auf einem Rohrab­ schnitt besteht darin, daß aus einem Materialstreifen in minde­ stens zwei Reihen angeordnete Aussparungen ausgespart werden, daß dann der Materialstreifen im Bereich dieser Reihen zu abstehen­ den, parallel verlaufenden Rippen gefaltet wird und daß dann die parallel zu den Rippen verlaufenden Ränder des Materialstreifens miteinander starr verbunden werden, wobei die Aussparungen in ei­ ner Reihe den gleichen Abstand voneinander aufweisen wie die Aus­ sparungen benachbarter Reihen, und daß die Aussparungen benach­ barter Reihen längs der Reihe entsprechend der Gewindesteigung gegeneinander versetzt sind und wobei die Dicke des Material­ streifens der Dicke der Wand des Hohlprofils, seine Länge dem Um­ fang des Hohlprofils zuzüglich des für die Faltung erforderlichen Streifens und seine Breite der Länge des Gewindeabschnittes ent­ sprechen.

Abgesehen von der Einfachheit dieses Herstellungsverfahrens haben die so hergestellten Gewinde auch den Vorteil, daß an der Stelle, an der ein Gewinde belastet ist, also an den Flanken der Ausspa­ rungen, der Werkstoff eine hohe Belastung aufnehmen kann, zum ei­ nen deshalb, weil bei hoher Gewindesteigung der Abstand der ein­ zelnen Gewindegänge relativ groß ist und daher zwischen den Flan­ ken benachbarter Aussparungen ein verhältnismäßig großer Rippen­ abschnitt liegt. Zum anderen sind wegen ihrer Faltung die Rippen doppelt so dick wie die Wand des Grundkörpers. Damit steht für die Flanken der Aussparungen und damit für die Lastaufnahme die Stirnfläche der doppelten Wandstärke zu Verfügung. Die Wand des Grundkörpers kann daher verhältnismäßig dünn sein, für die Be­ lastbarkeit des Gewindes ist lediglich die an den Flanken der Aussparungen vorhandene Stirnfläche der doppelten Wandstärke maß­ gebend.

Die Ränder des Materialstreifens, die zur Bildung des Hohlkörpers miteinander starr verbunden werden, können miteinander ver­ schweißt, verlötet oder dergleichen werden. Das Zusammenfalten der Rippen aus dem Werkstoff-Streifen kann bei einer Ausführungs­ art des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen, solange der Werk­ stoff-Streifen noch nicht an seinen voneinander abgewandten Rän­ dern zu einem Hohlprofil zusammengefügt worden ist. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Zusammenfalten der Rip­ pen auch nach dem Zusammenfügen des Werkstoff-Streifens zu einem Hohlprofil erfolgen. Zum Falten der Rippen können an sich bekann­ te Werkzeuge verwendet werden, beispielsweise kann die Rippe zu­ nächst geprägt oder gerollt und dann mit einem folgenden Werkzeug so behandelt werden, daß die Rippe aus zwei dicht aneinander an­ liegenden Werkstoffstreifen gebildet wird.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Länge des Werkstoff­ abschnittes dem Umfang des Hohlprofils zuzüglich der zum Falten der Rippen erforderlichen Länge entspricht. Vielmehr kann der so behandelte Werkstoff-Streifen auch eine sehr viel größere und beispielsweise vielfache Länge des Umfanges aufweisen, wenn er nach Art des sogenannten Mannesmann-Verfahrens zu einem naht losen Rohr gewickelt wird. Schließlich kann die Erfindung auch dadurch verwirklicht werden, daß an einem runden oder vielkantigen Voll­ material Rippen angeformt, beispielsweise aufgeschweißt werden, in die dann die Aussparungen nachträglich eingefräst oder der­ gleichen werden. Auch in diesem Falle können die einzelnen Rippen einen großen Abstand voneinander aufweisen, beispielsweise über den Umfang des Grundkörpers nur 3, 4 oder 5 Rippen vorgesehen sein und es können die Zwischenräume zwischen den Aussparungen einer Rippe auch relativ groß sein, so daß der fertige Körper ein relativ steiles Gewinde aufweist, was auch den aus Werkstoff- Streifen hergestellten Gewindeabschnitten ein großes Anwendungs­ gebiet sichert.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt.

Es zeigen

Fig. 1 zeigt einen Werkstoff-Streifen, aus dem das in Fig. 2 oder 3 dargestellte Hohlprofil geformt wurde, wobei die strichpunktierten Linien den Verlauf eines Gewindeganges erläutern.

Fig. 2 ein Vierkantrohr, das mit dem erfindungsgemäßen Gewinde versehen ist, im Schaubild;

Fig. 3 ein rundes mit dem erfindungsgemäßen Gewinde versehenes Hohlprofil.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfin­ dung weist der in Fig. 1 dargestellte Werkstoff-Streifen 1 in Achsrichtung 2 des fertigen Hohlkörpers verlaufende Reihen 3 auf, in denen in einem Abstand 4 voneinander angeordnete rechteckige Aussparungen 5 aufgereiht sind. Der Abstand 4 zwischen den Aus­ sparungen 5 ist sehr viel größer als ihre Breite. Die strichpunk­ tierten Linien 6 erläutern den Verlauf eines Gewindeganges des aus diesem Werkstoff-Streifen geformten Hohlkörpers.

Bei der Herstellung des Hohlkörpers aus diesem Werkstoff-Strei­ fen 1 wird zunächst der Bereich der einzelnen Reihen 3 zu Rip­ pen 7 geformt, die in Fig. 1 an den Ecken eines Vierkantrohres dargestellt sind. Dabei entstehen aus den in dem Werkstoff-Strei­ fen 1 vorhandenen geschlossenen Aussparungen 5 nach außen offene Aussparungen 8. Der Werkstoff an den Flanken dieser Aussparun­ gen 8 ist doppelt so dick wie die übrige Wandstärke des Werk­ stoff-Streifens, da im Bereich der Rippe der Werkstoff-Streifen gefaltet ist.

Nach dem Falten der Rippen 3 wird der Werkstoff-Streifen 1 an den parallel zu der Achsrichtung 2 verlaufenden Rändern 9 und 10 zu­ sammengefügt, beispielsweise verschweißt, wonach dann das Hohl­ profil als rundes Rohr oder als Vierkantrohr geformt wird. Bei einem Mehrkantrohr sind die Rippen 7 längs der Kanten des Rohr­ profiles angearbeitet.

Der Werkstoff-Streifen kann aus einem für die Verwendung des Ge­ windeabschnittes geeigneten Werkstoff, beispielsweise aus Metall, z. B. aus Stahlblech oder Aluminiumblech bestehen, jedoch kann der Werkstoff-Streifen auch aus einem geeigneten Kunststoff herge­ stellt werden, wenn die Verwendung des dadurch hergestellten Hohlprofils dies erlaubt.

In die Aussparungen 8 des in Fig. 2 und 3 dargestellten Hohlpro­ fils greifen die Gewindezüge eines im Querschnitt kreisförmigen Innengewindes einer Mutter oder dergleichen ein. Die Stabilität des Gewindes wird dadurch bestimmt, daß die Flanken 11 der Aus­ sparungen 8 eine Wandstärke aufweisen, die doppelt so groß ist wie die Wandstärke an den anderen Stellen des Hohlprofils, und ist auch dadurch bestimmt, daß zwischen den einzelnen Flanken 11 einer Rippe 7 ein Rippenabschnitt mit der doppelten Wandstärke besteht, über den sich eine auf dem Gewinde wirkende Last in Achsrichtung 2 abstützt.

Das in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hergestellten Gewin­ deabschnittes weist fünf Gewindegänge mit sehr großer Steigung auf. Derartige Gewindeabschnitte können mit Vorteil bei im Bauwe­ sen verwendeten Stützen angewandt werden. Das Zusammenfügen des Werkstoff-Streifens zu einem Rohr kann beispielsweise durch Rol­ len durchgeführt werden.

Bei auf dem Bau verwendeten Stützen mit Innen- und Außenrohren können die Rippen 7 am Innenrohr vorgesehen sein und in Längsnu­ ten an der Innenfläche des Außenrohrs eingreifen und so das In­ nenrohr und das Außenrohr drehfest miteinander verbinden.

In der Zeichnung ist die Faltung der Rippen so dargestellt, daß zwischen den Rippenwänden etwas Abstand vorhanden ist. Bei Aus­ führungsformen der Erfindung können jedoch die Wände der Rippen auch so gefaltet sein, daß sie dicht aneinander anliegen.

Claims (7)

1. Gewindeabschnitt an einem im Querschnitt runden oder mehrkantigen als Hohlprofil ausgebildeten Grundkörper, dessen axiale Länge mindestens der Länge des Gewindeab­ schnittes entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Grundkörper (12) mindestens zwei nach außen gerich­ tete, parallel zu seiner Achse verlaufende und im Ab­ stand voneinander angeordnet Rippen (7) abstehen, die nach außen offene Aussparungen (8) aufweisen, die bei benachbarten Rippen (7) um die Gewindesteigung in axia­ ler Richtung versetzt sind und daß die Rippen (7) aus einem zusammengefalteten Wandabschnitt des Hohlprofils gebildet sind.

2. Gewinde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Grundkörper (12) mit mehrkantigem Querschnitt die Rippen (7) an den Kanten des Körpers gefaltet sind.

3. Gewinde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Aussparungen (8) längs einer Rippe voneinander sehr viel größer ist als die Länge der Aus­ sparung (8) in Längsrichtung der Rippe.

4. Gewinde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Aussparung (8) über die ganze Höhe der vom Grundkörper (12) abstehenden Rippe erstreckt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gewindeabschnittes nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf einem Hohlpro­ fil, z. B. auf einem Rohrabschnitt, dadurch gekennzeich­ net, daß aus einem Materialstreifen (1) in mindestens zwei Reihen (13) Aussparungen (5) ausgespart werden, daß der Materialstreifen (1) im Bereich dieser Reihen (13) zu parallel verlaufenden Rippen (7) gefaltet wird und daß die parallel zu den Rippen verlaufenden Ränder (9, 10) des rechteckigen Materialstreifens (1) mitein­ ander starr verbunden werden, wobei die Aussparungen (5), die in einer Reihe (13) vorgesehen sind, jeweils den gleichen Abstand voneinander aufweisen und die Aus­ sparungen (5) benachbarter Reihen (13) längs der Reihe entsprechend der Gewindesteigung gegeneinander versetzt sind, und wobei die Dicke des Materialstreifens (1) der Dicke der Wand des Hohlprofils (12) und seine Länge dem Umfang des Hohlprofils zuzüglich des für die Faltung der Rippen (7) erforderlichen Streifens und seine Brei­ te der Länge des Gewindeabschnittes entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (7) in den Werkstoff-Streifen (1) vor seinem Zusammenfügen zu einem Hohlkörper eingeformt werden.

7. Verwendung des Gewindes nach einem der Ansprüche 1 bis 4 an einem Innenrohr einer für das Bauwesen geeigneten Teleskopstütze, wobei die Rippen (7) in Längsnuten von deren Außenrohr geführt sind.