DE3823834A1 - Schraube, insbesondere holzschraube, verfahren zum herstellen einer schraube sowie vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst eine Schraube, insbesondere Holzschraube, mit einem über den größten Teil der Schraubenlän­ ge angeordneten zylindrischen Kern, von dem das Gewinde, in Draufsicht gesehen, radial hervorgeragt, mit am Zylinderkern vorgesehenen bei der Schraubenherstellung erzeugten Eingriffs­ stellen von Mitnehmern. Derartige Schrauben weisen eine einfa­ che Herstellung auf. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch die Vielzahl von Eingriffsstellen, die an unterschiedlichen Stellen am zylinderförmigen Kern vorgesehen sind, beim Feuerverzinken schuppenartige Abplatzungen entstehen, die zum einen ein un­ schönes Aussehen der Schraube ergeben und zum anderen die Funk­ tion der Schraube wesentlich verschlechtern, da die schuppenar­ tigen Abplatzungen teilweise über dem eigentlichen Gewinde ra­ dial hervorstehen, so daß kein vollständiges Gewinde an der Schraube vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher bei einer Schraube der ein­ gangs genannten Art die Zahl der Eingriffsstellen herabzusetzen und insbesondere die Eingriffsstellen gleichmäßig zu verteilen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Eingriffstellen über den größten Teil der Länge des Schraubgewindes in gleich­ mäßigen Abständen verteilt am Zylinderkern angeordnet sind. Durch diese gleichmäßige Verteilung der Eingriffstellen, wird erreicht, daß beim Feuerverzinken keine schuppenartigen Abplat­ zungen mehr entstehen, wodurch die Schraube voll einsatzfähig ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen von Schrauben, bei dem ein Schraubenrohling zwischen zwei im Ab­ stand angeordneten, gegeneinander verschiebbaren Walzbacken zur Einwalzung des Gewindes abrollt, hierbei weisen die einander zugewandten Seiten der Walzbacken dem zu erzeugenden Gewinde entsprechend ausgeformte rillenartige Vertiefungen sowie dem Gewindekerndurchmesser der Schraube angepaßte Walzflächen auf, wobei die Walzflächen mit in gleichmäßigem Abstand angeordneten Mitnehmern versehen sind, die bei der Bewegung der Walzbacken am Umfang des Kerndurchmessers bereichsweise eingreifen, zur Drehung des Schraubenrohlings zwischen den Walzbacken.

Bei diesem Verfahren rollt der Gewinderohling zwischen einem Walzbackenpaar ab, hierbei haben die Walzflächen keilförmige Mitnehmer, die bereichsweise am Umfang des Kerndurchmessers eingreifen und so zwangsmäßig den Schraubenrohling zwischen den Walzbacken drehen. Hierbei greifen die an den Walzflächen vor­ gesehenen Mitnehmer bei jeder neuen Walzfläche an unterschied­ lichen Stellen am Umfang des Kerndurchmessers an, so daß in diesem Bereich eine Vielzahl von Eingriffsstellen vorhanden ist, die dazu führen, daß bei dem Feuerverzinken der fertig ge­ walzten Schraube schuppenartige Abplatzungen entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die Eingriffsstellen gleich­ mäßig am Umfang des Gewindekerndurchmessers entstehen, und die Mitnehmer immer da eingreifen, wo bereits ein Mitnehmer der vorherigen Walzfläche eingegriffen hat.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß nur in die bei der ersten vollständigen Umdrehung des Schraubenrohlings am Kernum­ fang durch die Mitnehmer erzeugten Eingriffsstellen bei weite­ ren Umdrehungen des Schraubenrohlings die Mitnehmer eingreifen. Bei diesem Verfahren wird also bei der ersten vollständigen Um­ drehung des Schraubenrohlings am Gewindekernumfang die Ein­ griffsstellen erzeugt. Bei weiteren Umdrehungen werden diese Eingriffsstellen zum Weitertransport des Gewinderohlings ver­ wendet. Hierdurch entsteht weiterhin nur eine begrenzte Anzahl von Eingriffsstellen, so daß sich beim Feuerverzinken der fer­ tigen Schraube keine schuppenartigen Absprengungen ergeben. Durch dieses Verfahren ist es möglich ohne das bisherige Ver­ fahren selber zu erschweren, eine Schraube wohlfeil herzustel­ len.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens zum Herstellen von Schrauben, insbesondere Holzschrauben, bei der zwischen zwei im Abstand angeordneten gegeneinander verschiebbaren Walzbacken ein Schraubenrohling zur Einwalzung des Gewindes abrollbar ist, hierbei weisen die einander zugewandten Seiten der Walzbacken dem zu erzeugenden Gewinde entsprechend ausgeformte rillenartige Vertiefungen auf, zwischen denen dem Gewindekerndurchmesser angepaßte Walzflächen vorgesehen sind, wobei die Walzflächen mit in gleichmäßigen Ab­ ständen angeordneten Mitnehmern versehen sind, die bei Bewegung der Walzbacken zur Drehung des Schraubenrohlings in den Umfang des Gewindekerndurchmessers eingreifen.

Bei einer solchen Vorrichtung sind die Mitnehmer der einzelnen Walzflächen der Walzbacken willkürlich in gleichen Abständen auf jeder Walzfläche angeordnet. Bei Durchführung des Verfahrens ergeben sich hierdurch nach jeder vollständigen Umdrehung des Schraubenrohlings zwischen den Walzbacken neue Eingriffsstellen am Umfang des Kerndurchmessers, durch die beim Feuerverzinken der späteren Schraube schuppenartige Abplatzungen entstehen, die die Funktion der Schraube wesentlich beeinträchtigen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zur Druch­ führung des Verfahrens der eingangs genannten Art so auszuge­ stalten, daß die Mitnehmer verschiedener Walzflächen immer da eingreifen, wo bereits bei der ersten Umdrehung des Schrauben­ rohlings ein Mitnehmer am Umfang des Kerndurchmessers einge­ griffen hat.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Mitnehmer der zweiten Walzfläche zweier nebeneinander liegender, nacheinander an der gleichen Stelle des Gewinderohlings eingreifenden Walz­ flächen so angeordnet sind, daß sie an den Stellen am Gewinde­ kerndurchmesser angreifen, an denen die Mitnehmer der ersten Walzfläche eingegriffen haben. Durch diese Maßnahme wird si­ chergestellt, daß am Umfang des Kerndurchmessers die Zahl der Eingriffsstellen verkleinert wird und beim Transport des Roh­ lings zwischen den Walzbacken immer an den Stellen ein Eingrei­ fen der Mitnehmer stattfindet, an denen bereits ein Eingreifen anderer Mitnehmer stattgefunden hat, so daß kein Zerwalzen des Werkstoffes am Kerndurchmesser stattfindet und somit beim Feu­ erverzinken keine Abplatzungen mehr entstehen. Es werden gemäß der Vorrichtung ordnungsgemäße Schrauben hergestellt.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anordnung der Mitnehmer einer zweiten Walzfläche zweier benach­ barter Walzflächen derart ausgebildet, daß jeweils ein Mitneh­ mer auf einer zur Berührungslinie zwischen Walzbacke und Gewin­ derohling senkrechten einen Mitnehmer der ersten Walzfläche schneidenden Linie liegt. Bei dieser Ausbildung sind lediglich die Mitnehmer an der ersten Walzfläche frei wählbar. Aufgrund des gleichen Abstandes der Mitnehmer sowie der Projektion der Mitnehmer auf die anderen Walzflächen ergibt sich eine Anord­ nung der Mitnehmer, die sicherstellt, daß nach einer Umdrehung des Gewinderohlings die späteren Mitnehmer immer an den vor­ herigen Eingriffsstellen der Mitnehmer am Gewindekerndurchmes­ ser eingreifen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist bei einer einzigen Umdrehung des Gewinderohlings zwischen dem Walz­ backenpaar die Länge der Abwicklung eines Gewindeganges am Ge­ windekerndurchmesser gleich dem ganzzahligen Vielfachen des Ab­ standes zweier benachbarter auf einer Walzfläche angeordneten Mitnehmer, hierbei weisen alle ersten Mitnehmer der Walzflächen von einer ersten Berührungslinie des Schraubenrohlings an der Walzbacke aus den gleichen Abstand auf. Bei dieser Anordnung liegen die einzelnen Eingriffsstellen der Schrauben genau un­ tereinander. Wiederum ist eine sichere gleichmäßige Verteilung der Eingriffsstellen auf der geamten Gewindelänge gegeben. Dar­ überhinaus wird weiter sichergestellt, daß die einzelnen Mit­ nehmer genau untereinander an der Walzfläche also senkrecht zur Bewegung des Schraubenrohlings zwischen dem Gewindebackenpaar vorgesehen sind, so daß sich eine einfache Herstellung der Mit­ nehmer ergibt.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel ist nur eine der bei­ den Walzbacken mit Mitnehmern versehen. Durch diese Maßnahme wird der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht, da keine genau Ausrichtung der Walzbacken zueinander stattfinden muß.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem beide Walzbacken mit Mitnehmern versehen sind, ist die eine Walzbacke, die be­ wegliche Walzbacke um wenigstens den Betrag des Abstandes zwei­ er Mitnehmer an einer Walzfläche einstellbar gegenüber der an­ deren Walzbacke verschiebbar. Auf diese Weise kann eine genaue Ausrichtung der beiden Walzbacken zueinander erfolgen.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Hälfte der Länge der Abwicklung eines Gewindeganges gleich dem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zweier benachbarter auf einer Walzfläche vorgesehener Mitnehmer. Bei dieser Anordnung ergibt sich, daß die beiden identisch ausgebildeten Walzbacken bei Beginn des Walzvorganges mit der ersten Berührungslinie ge­ nau übereinander liegen, so daß ein besonders leichtes Ausrich­ ten der beiden Walzbacken zueinander möglich ist.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbei­ spielen dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht eine Holzschraube,

Fig. 2 in größerem Maßstabe in Seitenansicht ein Teil der Holzschraube,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Walzbacke,

Fig. 5 im größeren Maßstabe eine schematische An­ ordnung der Mitnehmer auf einer Walzbacke.

Bevor auf die Figuren der Zeichnung näher eingegangen wird, sei zu der Herstellung von Schrauben zwischen zwei Walzbacken fol­ gendes vorgetragen. Zwei Walzbacken 10 werden übereinander an­ geordnet. Hierbei weisen die einander zugerichteten Flächen der Walzbacken rillenartige Vertiefungen 11 und Walzflächen 12 auf. Diese Walzflächen sind mit Mitnehmern 13 versehen. Im darge­ stellen Ausführungsbeispiel sind die Mitnehmer als keilförmige Erhöhungen ausgebildet. Die Mitnehmer 13 auf den Walzflächen sind jeweils in gleichmäßigen Abständen angeordnet.

Die Walzflächen sind nun so ausgebildet, daß sie am Anfang des Walzvorganges spitz verlaufen und dann sich allmählich verbrei­ tern (vergl. Fig. 4).

Die Vertiefungen 11 und Walzflächen 12 sind so auf der Walz­ backe 10 angeordnet, daß zwischen zwei Vertiefungen 11 jeweils eine Walzfläche vorgesehen ist.

Die Walzflächen 12 haben nun die Aufgabe beim Walzvorgang teil­ weise den Werkstoff eines Gewinderohlings beim Abrollvorgang zwischen Walzbacken in Richtung der rillenartigen Vertiefungen 11 zu bewegen. Hierbei sind die rillenartigen Vertiefungen dem zu bildenden Gewinde entsprechend ausgebildet, während die Walzflächen selber den späteren Gewindekerndurchmesser 16 bil­ den.

Die beiden Walzbacken 10 sind etwa in einem Abstand angeordnet, daß die einander zugewandten Walzflächen 12 selber einen Ab­ stand in Höhe des späteren Kerndurchmessers haben.

Um nun den Gewinderohling zwischen die beiden Walzbacken einzu­ führen, ist der Beginn der Walzbacken 10 (nicht dargestellt) mit einer Abrundung versehen. Damit der Gewinderohling zwischen den Walzbacken abrollt, weisen die Walzflächen 12 Mitnehmer 13 auf, die keilförmig ausgebildet sind. Diese Mitnehmer greifen im Bereich des Kerndurchmessers ein und Erzeugen am Rohling Eingriffsstellen 15.

Bei der Abrollbewegung wird an dem Gewinderohling das komplette Gewinde einschließlich der Spitze 17 hergestellt. Zu diesem Zweck weisen die Walzbacken 10 Erhebungen 14 auf, die so ausge­ bildet sind, daß bei einer Abrollbewegung der Gewinderohling an seinem einen Ende spitzenförmig verjüngt wird. Nach dem Abroll­ vorgang liegt eine Schraube 18 vor, die ein vollständiges Ge­ winde 19 mit Spitze 17 aufweist. Nach der Herstellung wird die Schraube 18 aus Korrosionsschutzgründen durch Feuerverzinken veredelt.

Bei der Abrollbewegung bewegt sich der Gewinderohling in Längs­ richtung (Pfeil A) der Walzbacken 10.

Es sei hier noch nachgetragen, daß die Breite der mit Vertie­ fungen 11 und Walzflächen 12 versehenen Zone der Walzbacken et­ wa der Gewindelänge entspricht.

Wie schon vorgetragen dienen die Mitnehmer 13 dazu, daß der Ge­ winderohling bei seiner Abrollbewegung zwangsmäßig bei einer Bewegung einer Walzbacke gedreht wird. Hierbei bilden sich Ein­ griffstellen 15 am Gewindekerndurchmesser 16 des Rohlings.

Die Erfindung liegt nun darin, die Mitnehmer 13 auf den einzel­ nen Walzflächen 12 so anzuordnen, daß nach Drehung des Schrau­ benrohlings zwischen den Walzbacken um einen Winkelbetrag von 360 Grad die weiteren Mitnehmer 13 immer in die bereits erzeug­ ten Eingriffsstellen 15 am Gewindekerndurchmesser eingreifen. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Ein­ griffsstellen 15 am Gewindekerndurchmesser, wie Fig. 3 zeigt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß der Gewindekern­ durchmesser 16 nicht durch die Mitnehmer 13 verwalzt wird, wo­ durch bei einem späteren Bearbeitungsvorgang, wie Feuerverzin­ ken, schuppenartige Abplatzungen entstehen können.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 1-3) sind nun die Mitnehmer so angeordnet, daß die Abwicklung des Gewindekerndurchmessers gleich einem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes der Mitnehmer ist. Hierdurch bedingt, liegen die Mitnehmer 13, wie Fig. 1 und 2 zeigen, in Achsrichtung der Schraube gesehen, jeweils genau übereinander.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entspricht die Gewinde­ abwicklung im Bereich des Kerndurchmessers 16 nicht dem ganz­ zahligen Vielfachen des Abstandes zweier Mitnehmer 13. Bei ei­ ner solchen Ausbildung ist die Anordnung der Mitnehmer 13 einer zweiten Walzfläche zweiter benachbarter Walzflächen derart, daß die Mitnehmer 13 auf der zweiten Walzfläche auf einer zur Be­ rührungslinie 20 zwischen der Walzbacke 10 und dem Gewinderoh­ ling senkrechten durch die Mitnehmer 13 der ersten Walzfläche führenden Linie liegen bzw. die Mitnehmer 13 der zweiten Walz­ fläche liegen auf einer zur Bewegungsrichtung (Pfeil A) des Gewinderohlings parallelen Linie, die die Mitnehmer 13 der er­ sten Walzfläche schneidet, oder wiederum anders ausgedrückt, die erste Walzfläche wird mit in gleichen Abständen liegenden Mitnehmern 13 ausgebildet, wobei dann parallel zur Bewegungs­ richtung des Rohlings (Pfeil A) oder senkrecht zur gemeinsamen Berührungslinie 20 zwischen Walzbacke und Gewinderohling durch die Mitnehmer 13 der ersten Walzfläche führende Linie 24, die benachbarten Walzflächen schneiden. Auf diese Weise ist sicher­ gestellt, daß nach einer Abwicklung des Gewindekerndurchmessers 16 die Mitnehmer der darauf folgenden Walzfläche an den glei­ chen Eingriffsstellen 15 am Gewinderohling eingreifen, die von der vorhergehenden Walzfläche erzeugt wurden.

Es sei hier erwähnt, daß in Fig. 5 die Bewegungsrichtung des Rohlings mit Pfeil A angedeutet ist. Die Walzflächen sind durch dick ausgebildete Linien 22 dargestellt. Die Mitnehmer 13 durch kleine punktförmige Kreise, während die Verbindungslinien meh­ rerer Mitnehmer auf den verschiedenen Walzflächen durch eine strichpunktierte Linie 23 dargestellt ist. Diese Linie zeigt zugleich den Verlauf der keilförmigen Spitze der Mitnehmer an.

Weiter sind in Fig. 5 noch zwei dickstrich-punktierte Linien 20-21 dargestellt. Hierbei bildet der Abstand der beiden Li­ nien, 21-22 in Richtung des Bewegungspfeiles A gesehen, die Ab­ wicklung des Gewindekerndurchmessers bei einer Drehung des Rohlings um 360 Grad die schräg dazu verlaufenden dicken Linien 22 zeigen die Abwicklung des Kerndurchmessers im Bereich zwi­ schen zwei Gewindegängen.

Wie bereits erwähnt sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt, vielmehr könnten noch mancherlei Aus­ bildungen und Gestaltungen gewählt werden. Der keilförmige Ver­ lauf der Mitnehmer könnte so gewählt werden, daß die Eingriffs­ stellen genau senkrecht zu den Gewindegängen liegen. Bei der Vorrichtung braucht nur eine der Walzbacken mit Mitnehmern an den Walzflächen versehen sein. Die andere würde dann nur eine Art Gegenlager bilden.

Claims (8)

1. Schraube, insbesondere Holzschraube mit einem über den größten Teil der Schraubenlänge angeordneten zylinderför­ migen Kern, von dem das Gewinde, in Draufsicht gesehen, radial hervorragt, mit am Zylinderkern vorgesehenen, bei der Schraubenherstellung erzeugten Eingriffsstellen von Mitnehmern, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsstellen (15) über den größten Teil der Länge des Schraubengewindes in gleichmäßigen Abständen verteilt am Zylinderkern angeordnet sind.

2. Verfahren zum Herstellen von Schrauben, insbesondere Holzschrauben nach Anspruch 1, bei dem ein Schraubenroh­ ling zwischen zwei im Abstand angeordneten, relativ ge­ geneinander verschiebbaren Walzbacken zur Einwalzung des Gewindes abrollt, hierbei weisen die einander zugewandten Seiten der Walzbacken dem zu erzeugenden Gewinde entspre­ chend ausgeformte rillenartige Vertiefungen sowie dem Gewindekerndurchmesser der Schraube angepaßte Walzflächen auf, wobei die Walzflächen mit in gleichmäßigen Abständen angeordneten Mitnehmern versehen sind, die bei Bewegung der Walzbacken am Umfang des Kerndurchmessers sich be­ reichsweise eingraben zur Drehung des Schraubenrohlings zwischen den Walzbacken, dadurch gekennzeichnet, daß nur in die bei der ersten vollständigen Umdrehung des Schraubenrohlings am Kernumfang durch die Mitnehmer (13) erzeugten Eingriffsstellen (15) bei weiteren Umdrehungen des Schraubenrohlings die Mitnehmer (13) eingreifen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstel­ len von Schrauben, insbesondere Holzschrauben, nach An­ spruch 2, bei der zwischen im Abstand angeordneten, ge­ geneinander verschiebbaren Walzbacken ein Gewinderohling zur Einwalzung des Gewindes abrollbar ist, hierbei weisen die einander zugewandten Seiten der Walzbacken dem zu er­ zeugenden Gewinde entsprechend ausgeformte rillenartige Vertiefungen auf, zwischen denen dem Gewindekerndurchmes­ ser angepaßte Walzflächen vorgesehen sind, wobei die Walzflächen mit in gleichen Abständen angeordneten Mit­ nehmern versehen sind, die bei der Bewegung der Walz­ backen zur Drehung des Schraubenrohlings in den Umfang des Gewindekerndurchmessers eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (13) der zweiten Walzfläche (12) zweier nebeneinander liegender nacheinander an der gleichen Stelle des Gewinderohlings eingreifender Walzflächen (12) so angeordnet sind, daß sie an den Stellen am Gewinde­ kerndurchmesser angreifen, an denen die Mitnehmer (13) der ersten Walzfläche (12) eingegriffen haben.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Mitneh­ mer (13) einer zweiten Walzfläche (12) zweier benachbar­ ter Walzflächen derart ausgebildet ist, daß jeweils ein Mitnehmer auf einer zur Berührungslinie (20) zwischen der Walzbacke (10) und Gewinderohling senkrechten einen Mit­ nehmer (13) der ersten Walzfläche (12) schneidenden Linie (24) liegt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einzigen Umdrehung des Gewinderohlings zwischen dem Walzbackenpaar die Länge der Abwicklung eines Gewindeganges am Gewinde­ kerndurchmesser (16) gleich dem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zweier benachbarter auf einer Walzfläche angeordneter Mitnehmer (13) ist, und daß alle ersten Mit­ nehmer (13) der Walzflächen (12) von einer ersten Berüh­ rungslinie (20) des Schraubenrohlings an der Walzbacke (10) aus den gleichen Abstand aufweisen.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Walzbacken (10) mit Mitnehmern (13) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Walzbacke (10) um wenigstens den Betrag des Abstandes zweier Mitnehmer (13) an einer Walz­ fläche (12) einstellbar gegenüber der anderen Walzbacke (10) verschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälfte der Länge der Abwicklung eines Gewindeganges gleich dem ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zweier benachbarter auf einer Walzfläche (12) vorgesehener Mit­ nehmer (13) ist.