EP0682187A2 - Method of manufacturing a screw and screw blank for this method - Google Patents

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EP0682187A2
EP0682187A2 EP95105585A EP95105585A EP0682187A2 EP 0682187 A2 EP0682187 A2 EP 0682187A2 EP 95105585 A EP95105585 A EP 95105585A EP 95105585 A EP95105585 A EP 95105585A EP 0682187 A2 EP0682187 A2 EP 0682187A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
screw
blank
thread
outer diameter
end region
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95105585A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0682187A3 (en
Inventor
Lothar Lux
Wolfgang Dr.-Ing. Thomala
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Richard Bergner GmbH and Co
Original Assignee
Richard Bergner GmbH and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Richard Bergner GmbH and Co filed Critical Richard Bergner GmbH and Co
Publication of EP0682187A2 publication Critical patent/EP0682187A2/en
Publication of EP0682187A3 publication Critical patent/EP0682187A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a screw according to the preamble of the main claim and to the use of a screw blank for performing such a method.
  • a nut thread is machined with taps. This creates a thread profile, which is usually sharp-edged in the area of the outer diameter. There is therefore a particularly high notch effect or stress concentration at this point, which has an unfavorable effect on the dynamic load on the screw connection.
  • notch effect or stress concentration at this point, which has an unfavorable effect on the dynamic load on the screw connection.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned for the manufacture of a screw whose thread in the threaded end area has a reduced outer diameter, in which however, the screw can be produced on a screw blank without subsequent processing steps and using conventional shaping or rolling tools for rolling the thread. This object is solved by claim 1.
  • the screw blank which is formed in its end region with an outer diameter that is reduced or reduced compared to the remaining length of the blank, can be produced in a simple manner by the shaft of the screw blank, onto which the screw thread is subsequently rolled, reduced prefabricated, e.g. is compressed.
  • the shaft diameter of the screw blank or of the screw to be produced by subsequent rolling of the thread thus has the standard outside diameter of the thread in the region which is not first screwed into a nut thread.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously for centering or fitting functions, where the centering thread section is formed by a thread containing gauges with a particularly narrow outside diameter tolerance.
  • Screws with centering function or a centering threaded section are used when two or more parts to be connected to one another have to be fixed in a certain position or clamped to one another.
  • An example of such a screw connection is a connecting rod screw connection, in which the connecting rod and the connecting rod cover are tensioned such that the screw hole of the connecting rod cover and that of the rod are aligned.
  • the screw thread has the centering function should take over, is rolled with a particularly tight tolerance of the outer diameter, for example according to 4h-DIN 13.
  • Such a thread screw is known, for example, from German utility model DE-U 81 04 047.4, the thread tips being subsequently machined in order to develop a screw with a centering function with a shaft that is as uniform as possible and without rugged cross-sectional changes with the least possible manufacturing effort.
  • this known fitting thread screw is based on designs in which the centering function is carried out by cylindrical fitting elements on the screw and in particular in the end region adjoining the screw head or by special dowel pins.
  • Such cylindrical fitting elements represent discontinuities in the screw and generally have a negative effect on the resistance or durability of a screw when tensile and bending stresses occur.
  • a disadvantage of a thread screw according to this DE-U 81 04 047.4, however, is that the screw requires at least one additional post-processing operation, so that the production of such a screw is associated with relatively great effort.
  • the method according to the invention is also carried out for producing a screw with a fitting or centering function, as is protected in claim 3. It is thus possible to apply the screw thread with known thread rolling tools, so that in the area of the thread where the blank is not reduced, a standard and possibly also centering thread with a correspondingly narrow tolerance is produced. Furthermore, due to the reduced or decreasing external diameter of the screw blank in the end area, the standard thread of the threaded section adjoining the screw head and the screw thread in the area of the end area of the screw are rolled in a single operation with the molding tool profiled for producing a standard thread.
  • the method according to the invention is carried out as is claimed in claim 4.
  • the procedure according to the invention is preferably as characterized in more detail in claim 5, which can be done according to a particularly preferred embodiment according to claim 6.
  • the present invention also relates to a screw blank for use in carrying out such a method, as is characterized in more detail in claim 7.
  • a screw blank with an outer diameter that is reduced or decreasing compared to the remaining length of the blank, it is possible in a single operation to form a screw thread which is formed in its end region facing away from the screw head with a smaller outer diameter and / or rounded tips .
  • a screw blank 1 is shown, which is formed at its area 3 adjoining the screw head 2 with a diameter d. This region 3 is adjoined by an end region 4 of the shank of the screw blank 1, which end lies at the end facing away from the screw head 2 and whose diameter d r is smaller than the diameter d of the region 3 of the shank of the screw blank 1.
  • the end of the screw blank 1 facing away from the screw head 2 is designated 5.
  • An essentially continuously running, conical transition region 6 is provided between the regions 3 and 4 with different outer diameters.
  • the thread root In the before the rolling of the thread compared to the area 3 reduced outer diameter d r having end portion 4 of the screw blank or the screw produced therefrom, the thread root in turn has the diameter d2, while due to the fact that the screw blank in this end area 4 with reduced Outside diameter d r was formed, when using a forming tool for producing the standard thread in section 3 in section 4, a complete rolling out of the screw thread no longer takes place. It is thus the outer diameter d3 in this area smaller than the outer diameter d1 of the centering thread section 3 and it takes place simultaneously and without additional finishing of the outer thread diameter, for example in the form of grinding or Turning due to the incomplete rolling out rounding of the tips 8 of the thread in this end region 4.
  • each of these blanks 1 in the area 3 adjoining the screw head (not shown in more detail), in which the centering threaded section is subsequently to be formed, has a larger outer diameter than the end area adjoining the end 5 of the shaft.
  • the end region 4 again has a reduced diameter, a longer transition region 6 with a corresponding conical cross-sectional shape being provided between the regions 3 and 4, in contrast to the embodiment according to FIG. 1.
  • a screw blank 1 which, in its end region adjoining the end 5, has a plurality of partial regions 9, 10 and 11, the diameter of which, starting from the diameter of the region 3 which subsequently forms the centering threaded section is reduced in the direction of the end 5 of the screw blank 1.
  • Conical transition areas 12 are again provided between the individual sub-areas 9, 10 and 11, each with reduced outer diameters.
  • the end region 13 in the embodiment according to FIG. 5 has a conically tapering outer diameter.
  • the standard threaded section 3 is always referred to as a centering threaded section. However, this is not absolutely necessary.
  • the invention can be used in the same way advantageously for those screws in which the standard threaded section 3 has no centering function.

Abstract

The end (4) of the screw blank (1) facing away from the head (2) has a reduced or decreasing external diameter (dr) in relation to the remainder of the blank's length. The screw thread in the end of the screw blank is not completely rolled out. The standard threaded section (3) is in the form of a centering section. The total thread is rolled in one process over the entire length of the screw shank with a form tool whose profiling over the total length of the screw being produced is the same, and parallel to the blank's lengthwise axis (7). The thread is rolled to match the standard threaded section of the screw. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schraube gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches sowie auf die Verwendung eines Schraubenrohlings zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The present invention relates to a method for producing a screw according to the preamble of the main claim and to the use of a screw blank for performing such a method.

Ein Muttergewinde wird in den meisten Fällen spanend mit Gewindebohrern hergestellt. Dadurch entsteht ein Gewindeprofil, welches im Bereich des Außendurchmessers üblicherweise scharfkantig ausgebildet ist. Es herrscht somit an dieser Stelle eine besonders hohe Kerbwirkung bzw. Spannungskonzentration, die sich bei dynamischer Beanspruchung der Schraubenverbindung ungünstig auswirkt. In der Praxis hat sich beispielsweise gezeigt, daß in dem das Muttergewinde enthaltenden, verspannten Bauteil, wie bei einer Pleuelverschraubung in der Pleuelstange Dauerbrüche auftreten können.In most cases, a nut thread is machined with taps. This creates a thread profile, which is usually sharp-edged in the area of the outer diameter. There is therefore a particularly high notch effect or stress concentration at this point, which has an unfavorable effect on the dynamic load on the screw connection. In practice, for example, it has been shown that in the tensioned component containing the nut thread, as with a connecting rod screw connection, permanent breaks can occur in the connecting rod.

Um die Kerbwirkung im Muttergewinde zu verringern, wurde bereits ein Ausrunden des Muttergewindes an der Gewindespitze, d.h. im Bereich des Außendurchmessers, vorgeschlagen. Dadurch kann der Freiraum, der für das Schraubengewinde zur Verfügung steht, im Bereich des Außendurchmessers verringert werden. Ein solches Ausrunden ist aber dann unzulässig, wenn das zugehörige Schraubengewinde nicht dementsprechend verändert wird. Das aber bedeutet zusätzliche Fertigungsaufwendungen.In order to reduce the notch effect in the nut thread, a rounding of the nut thread at the thread tip, i.e. in the range of the outer diameter. As a result, the free space available for the screw thread can be reduced in the area of the outside diameter. However, such rounding off is not permitted if the associated screw thread is not changed accordingly. But that means additional manufacturing costs.

Weiterhin ist es bekannt, die vorstehend erläuterte Spannungskonzentration im Bereich des Gewindeendes dadurch zu reduzieren, daß dort der Außendurchmesser des Schraubengewindes durch spanende Nachbearbeitung reduziert wird. Auch diese spanende Nachbearbeitung ist fertigungstechnisch aufwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung einer Schraube zu schaffen, deren Gewinde im Gewindeendbereich einen reduzierten Außendurchmesser aufweist, bei welchem die Schraube jedoch ohne nachträgliche Bearbeitungsschritte und unter Einsatz von konventionellen Form- bzw. Walzwerkzeugen zum Walzen des Gewindes auf einen Schraubenrohling herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.Furthermore, it is known to reduce the above-mentioned stress concentration in the area of the thread end by reducing the outside diameter of the screw thread by machining. This machining post-processing is also technically complex. The invention has for its object to provide a method of the type mentioned for the manufacture of a screw whose thread in the threaded end area has a reduced outer diameter, in which however, the screw can be produced on a screw blank without subsequent processing steps and using conventional shaping or rolling tools for rolling the thread. This object is solved by claim 1.

Bei diesem Verfahren läßt sich der Schraubenrohling, welcher in seinem Endbereich mit gegenüber der restlichen Länge des Rohlings verringertem bzw. sich verringerndem Außendurchmesser ausgebildet wird, in einfacher Weise dadurch herstellen, daß der Schaft des Schraubenrohlings, auf den in weiterer Folge das Schraubengewinde aufgewalzt wird, reduziert vorgefertigt, z.B. gestaucht wird. Der Schaftdurchmesser des Schraubenrohlings bzw. der durch nachträgliches Walzen des Gewindes herzustellenden Schraube besitzt somit in dem Bereich, der nicht zuerst in ein Muttergewinde eingedreht wird, den standardmäßigen Außendurchmesser des Gewindes. Dadurch, daß erfindungsgemäß im Endbereich des Schraubenrohlings, welcher einen verringerten bzw. sich verringernden Außendurchmesser aufweist, ein unvollständiges Walzen des Schraubengewindes vorgenommen wird, ist somit der Außendurchmesser dieses Endbereiches der Schraube, welcher im Gebrauch zuerst in ein Muttergewinde eingeschraubt wird, gegenüber dem Außendurchmesser des daran anschließenden Gewindeabschnittes kleiner. Dadurch lassen sich die eingangs erwähnten, hohen Kerbwirkungen bzw. Spannungskonzentrationen reduzieren, wie sie beispielsweise bei der Verwendung der Schraube für eine Pleuelverschraubung vorliegen.With this method, the screw blank, which is formed in its end region with an outer diameter that is reduced or reduced compared to the remaining length of the blank, can be produced in a simple manner by the shaft of the screw blank, onto which the screw thread is subsequently rolled, reduced prefabricated, e.g. is compressed. The shaft diameter of the screw blank or of the screw to be produced by subsequent rolling of the thread thus has the standard outside diameter of the thread in the region which is not first screwed into a nut thread. Characterized in that according to the invention in the end region of the screw blank, which has a reduced or decreasing outer diameter, an incomplete rolling of the screw thread is carried out, the outer diameter of this end region of the screw, which is first screwed into a nut thread in use, is compared to the outer diameter of the adjoining thread section smaller. As a result, the high notch effects or stress concentrations mentioned at the outset can be reduced, such as are present when the screw is used for a connecting rod screw connection.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft für Zentrier- oder Paßfunktionen verwenden, wo der zentrierende Gewindeabschnitt durch ein lehrenhaltiges Gewinde mit besonders eingeengter Außendurchmessertoleranz gebildet ist.The method according to the invention can be used particularly advantageously for centering or fitting functions, where the centering thread section is formed by a thread containing gauges with a particularly narrow outside diameter tolerance.

Schrauben mit Zentrierfunktion bzw. einem zentrierenden Gewindeabschnitt werden verwendet, wenn zwei oder mehr miteinander zu verbindende Teile in einer bestimmten Position festgelegt bzw. zueinander verspannt werden müssen. In diesem Fall besteht üblicherweise zwischen dem Außendurchmesser der Schraube und dem Schraubenloch ein besonders geringes Spiel bzw. geringe Passungstoleranz. Ein Beispiel für eine solche Verschraubung stellt eine Pleuelverschraubung dar, wobei die Pleuelstange und der Pleueldeckel so verspannt werden, daß das Schraubenloch des Pleueldeckels und das der Stange fluchten. Für den Fall, daß das Schraubengewinde die Zentrierfunktion übernehmen soll, wird mit einer besonders engen Toleranz des Außendurchmessers, z.B. gemäß 4h-DIN 13 gewalzt.Screws with centering function or a centering threaded section are used when two or more parts to be connected to one another have to be fixed in a certain position or clamped to one another. In this case, there is usually a particularly small clearance or small tolerance between the outside diameter of the screw and the screw hole. An example of such a screw connection is a connecting rod screw connection, in which the connecting rod and the connecting rod cover are tensioned such that the screw hole of the connecting rod cover and that of the rod are aligned. In the event that the screw thread has the centering function should take over, is rolled with a particularly tight tolerance of the outer diameter, for example according to 4h-DIN 13.

Eine solche Paßgewindeschraube ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U 81 04 047.4 bekannt, wobei die Gewindespitzen nachträglich spanend abgearbeitet werden, um eine Schraube mit Zentrierfunktion mit möglichst gleichförmigem Schaft ohne schroffe Querschnittsveränderungen mit möglichst geringem Herstellungsaufwand zu entwickeln. Diese bekannte Paßgewindeschraube geht jedoch von Ausführungen aus, bei welchen die Zentrierfunktion durch zylindrische Paßelemente an der Schraube und insbesondere im an den Schraubenkopf anschließenden Endbereich oder durch besondere Paßstifte vorgenommen wird. Derartige zylindrische Paßelemente stellen jedoch Unstetigkeitsstellen in der Schraube du und wirken sich allgemein negativ auf die Widerstandsfähigkeit bzw. Haltbarkeit einer Schraube aus, wenn Zug- und Biegebeanspruchungen auftreten. Nachteilig bei einer Paßgewindeschraube gemäß dieser DE-U 81 04 047.4 ist jedoch, daß die Schraube wenigstens einen zusätzlichen Nachbearbeitungsvorgang erforderlich macht, so daß die Herstellung einer derartigen Schraube mit relativ großem Aufwand verbunden ist.Such a thread screw is known, for example, from German utility model DE-U 81 04 047.4, the thread tips being subsequently machined in order to develop a screw with a centering function with a shaft that is as uniform as possible and without rugged cross-sectional changes with the least possible manufacturing effort. However, this known fitting thread screw is based on designs in which the centering function is carried out by cylindrical fitting elements on the screw and in particular in the end region adjoining the screw head or by special dowel pins. Such cylindrical fitting elements, however, represent discontinuities in the screw and generally have a negative effect on the resistance or durability of a screw when tensile and bending stresses occur. A disadvantage of a thread screw according to this DE-U 81 04 047.4, however, is that the screw requires at least one additional post-processing operation, so that the production of such a screw is associated with relatively great effort.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung einer Schraube mit Paß- bzw. Zentrierfunktion so durchgeführt, wie dies in Anspruch 3 unter Schutz gestellt ist. Es läßt sich somit das Schraubengewinde mit bekannten Gewindewalzwerkzeugen aufbringen, so daß in dem Bereich des Gewindes, wo der Rohling nicht reduziert ist, ein standardmäßiges und gegebenenfalls auch zentrierendes Gewinde mit einer entsprechend engen Toleranz hergestellt wird. Weiterhin werden aufgrund des im Endbereich verringerten bzw. sich verringernden Außendurchmessers des Schraubenrohlings in einem einzigen Arbeitsgang mit dem für die Herstellung eines standardmäßigen Gewindes profilierten Formwerkzeug gleichzeitig das standardmäßige Gewinde des an den Schraubenkopf anschließenden Gewindeabschnittes sowie das Schraubengewinde im Bereich des Endbereiches der Schraube gewalzt. Es können somit arbeitsaufwendige und zeitraubende Nachbearbeitungen des hergestellten Gewindes, beispielsweise in Form einer spanenden Verringerung des Außendurchmessers in dem zuerst mit einem Muttergewinde zu verschraubenden Endbereich vermieden werden. Erfindungsgemäß kann somit ohne spanende Nachbearbeitung mit üblichen Gewindewalzwerkzeugen ein Schraubengewinde mit abgestuftem Außendurchmesser erzeugt werden.According to a particularly preferred embodiment, the method according to the invention is also carried out for producing a screw with a fitting or centering function, as is protected in claim 3. It is thus possible to apply the screw thread with known thread rolling tools, so that in the area of the thread where the blank is not reduced, a standard and possibly also centering thread with a correspondingly narrow tolerance is produced. Furthermore, due to the reduced or decreasing external diameter of the screw blank in the end area, the standard thread of the threaded section adjoining the screw head and the screw thread in the area of the end area of the screw are rolled in a single operation with the molding tool profiled for producing a standard thread. Laborious and time-consuming reworking of the thread produced, for example in the form of a machining reduction in the outer diameter in the end region to be screwed first with a nut thread, can thus be avoided. According to the invention can thus be done without machining usual thread rolling tools, a screw thread with a graduated outer diameter can be produced.

Um eine allmähliche Verringerung des Außendurchmessers des Fertiggewindes zwischen dem standardmäßigen Gewindeabschnitt und dem unvollständig ausgewalzten Gewindeende mit geringerem Gewindeaußendurchmesser zu erzielen, wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, wie dies in Anspruch 4 unter Schutz gestellt ist. Für eine weitere Vergleichmäßigung der im Übergangsbereich zwischen Teilbereichen des Gewindes mit unterschiedlichen Außendurchmessern gegebenenfalls auftretenden Belastungen wird darüberhinaus erfindungsgemäß bevorzugt so vorgegangen, wie dies in Anspruch 5 näher gekennzeichnet ist, wobei gemäß besonders einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 6 verfahren werden kann.In order to achieve a gradual reduction in the outside diameter of the finished thread between the standard thread section and the incompletely rolled-out thread end with a smaller outside thread diameter, the method according to the invention is carried out as is claimed in claim 4. For a further equalization of the loads which may occur in the transition area between partial areas of the thread with different outside diameters, the procedure according to the invention is preferably as characterized in more detail in claim 5, which can be done according to a particularly preferred embodiment according to claim 6.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Schraubenrohling zur Verwendung bei der Durchführung eines derartigen Verfahrens, wie dies in Anspruch 7 näher gekennzeichnet ist. Dadurch, daß ein Schraubenrohling mit einem gegenüber der restlichen Länge des Rohlings verringerten bzw. sich verringernden Außendurchmesser verwendet wird, gelingt es in einem einzigen Arbeitsgang, ein Schraubengewinde auszubilden, welches in seinem vom Schraubenkopf abgewandten Endbereich mit geringerem Außendurchmesser und/oder abgerundeten Spitzen ausgebildet ist.The present invention also relates to a screw blank for use in carrying out such a method, as is characterized in more detail in claim 7. By using a screw blank with an outer diameter that is reduced or decreasing compared to the remaining length of the blank, it is possible in a single operation to form a screw thread which is formed in its end region facing away from the screw head with a smaller outer diameter and / or rounded tips .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen von Schraubenrohlingen für das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubenrohlings zur Verwendung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2
in vergrößertem Maßstab eine teilweise Ansicht der unterschiedlichen Gewindeabschnitte einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schraube;
Fig. 3
in einer zu Fig. 1 ähnlichen Ansicht eine teilweise Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubenrohlings zur Verwendung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 4
in einer zu Fig. 3 ähnlichen Ansicht eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schraubenrohlings; und
Fig. 5
ähnlich zu den Darstellungen der Fig. 3 und 4 eine wiederum abgewandelte Ausführungsform eines Schraubenrohlings zur Verwendung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The invention is explained in more detail below with the aid of schematically illustrated exemplary embodiments of screw blanks for the method according to the invention. Show it
Fig. 1
a side view of a screw blank according to the invention for use in carrying out the method according to the invention;
Fig. 2
on a larger scale, a partial view of the different threaded sections of a screw produced by the method according to the invention;
Fig. 3
in a view similar to FIG. 1, a partial illustration of a modified embodiment of a screw blank according to the invention for use in carrying out the method according to the invention;
Fig. 4
in a view similar to FIG. 3, a further modified embodiment of a screw blank according to the invention; and
Fig. 5
similar to the illustrations of FIGS. 3 and 4, a modified embodiment of a screw blank for use in carrying out the method according to the invention.

In Fig. 1 ist ein Schraubenrohling 1 dargestellt, welcher an seinem an den Schraubenkopf 2 anschließenden Bereich 3 mit einem Durchmesser d ausgebildet ist. An diesen Bereich 3 schließt ein am vom Schraubenkopf 2 abgewandten Ende liegender Endbereich 4 des Schaftes des Schraubenrohlings 1 an, dessen Durchmesser dr geringer ist als der Durchmesser d des Bereiches 3 des Schaftes des Schraubenrohlings 1. Das vom Schraubenkopf 2 abgewandte Ende des Schraubenrohlings 1 ist mit 5 bezeichnet. Zwischen den Bereichen 3 und 4 mit unterschiedlichem Außendurchmesser ist ein im wesentlichen kontinuierlich laufender, konischer Übergangsbereich 6 vorgesehen.In Fig. 1, a screw blank 1 is shown, which is formed at its area 3 adjoining the screw head 2 with a diameter d. This region 3 is adjoined by an end region 4 of the shank of the screw blank 1, which end lies at the end facing away from the screw head 2 and whose diameter d r is smaller than the diameter d of the region 3 of the shank of the screw blank 1. The end of the screw blank 1 facing away from the screw head 2 is designated 5. An essentially continuously running, conical transition region 6 is provided between the regions 3 and 4 with different outer diameters.

Bei Ausbildung eines Gewindes auf dem Schraubenrohling 1 durch Walzen mit bekannten Flachwerkzeugen oder Rundwerkzeugen, welche über ihre gesamte dem Schaft des Schraubenrohlings 1 entsprechende, wirksame Länge eine kontinuierliche, dem zentrierenden Gewindeabschnitt der aus dem Schraubenrohling 1 herzustellenden Schraube angepaßte und im wesentlichen parallel zur Längsachse 7 des Rohlings verlaufende Profilierung aufweisen, ergibt sich das in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellte Gewindeprofil. In Abschnitt 3, dessen vor dem Walzen des Gewindes vorgesehener Außendurchmesser wiederum mit d bezeichnet ist, ergibt sich nach dem Walzen des Gewindes ein wirksamer Gewindeaußendurchmesser d₁, wobei der Boden der Gewindegänge auf einem Durchmesser d₂ liegt. In dem vor dem Walzen des Gewindes einen gegenüber dem Bereich 3 verringerten Außendurchmesser dr aufweisenden Endbereich 4 des Schraubenrohlings bzw. der daraus hergestellten Schraube weist der Gewindegrund wiederum den Durchmesser d₂ auf, während aufgrund der Tatsache, daß der Schraubenrohling in diesem Endbereich 4 mit verringertem Außendurchmesser dr ausgebildet war, bei Verwendung eines Formwerkzeuges zur Herstellung des standardmäßigen Gewindes im Abschnitt 3 im Abschnitt 4 ein vollständiges Auswalzen des Schraubengewindes nicht mehr erfolgt. Es ist somit der Außendurchmesser d₃ in diesem Bereich geringer als der Außendurchmesser d₁ des zentrierenden Gewindeabschnittes 3 und es erfolgt gleichzeitig und ohne zusätzliche Nachbearbeitung des Gewindeaußendurchmessers beispielsweise in Form eines Schleifens oder Drehens durch das unvollständige Auswalzen eine Abrundung der Spitzen 8 des Gewindes in diesem Endbereich 4.When a thread is formed on the screw blank 1 by rolling with known flat tools or round tools which, over their entire effective length corresponding to the shank of the screw blank 1, have a continuous, adapted to the centering threaded section of the screw to be produced from the screw blank 1 and essentially parallel to the longitudinal axis 7 of the blank running profile, there is the threaded profile shown in Fig. 2 on an enlarged scale. In section 3, the outer diameter provided before the rolling of the thread is again denoted by d, an effective outer thread diameter d 1 results after the thread rolling, the bottom of the threads being on a diameter d 2. In the before the rolling of the thread compared to the area 3 reduced outer diameter d r having end portion 4 of the screw blank or the screw produced therefrom, the thread root in turn has the diameter d₂, while due to the fact that the screw blank in this end area 4 with reduced Outside diameter d r was formed, when using a forming tool for producing the standard thread in section 3 in section 4, a complete rolling out of the screw thread no longer takes place. It is thus the outer diameter d₃ in this area smaller than the outer diameter d₁ of the centering thread section 3 and it takes place simultaneously and without additional finishing of the outer thread diameter, for example in the form of grinding or Turning due to the incomplete rolling out rounding of the tips 8 of the thread in this end region 4.

Es ergibt sich somit eine Schraube, welche in ihrer Längserstreckung zwei Gewindeteile aufweist, und zwar einen dem Schraubenkopf benachbarten Gewindeteil 3 mit standardmäßigem bzw. zentrierendem Außendurchmesser d₁ und mit Zentrierfunktion außerhalb eines in weiterer Folge aufgeschraubten Muttergewindes, während im Endbereich 4 das Gewindeende an dem dem Schraubenkopf 2 abgewandten Ende des Schaftes einen kleineren Außendurchmesser d₃ des Gewindes aufweist, welcher im Endbereich abgerundete Gewindespitzen 8 aufweisen kann.This results in a screw which has two threaded parts in its longitudinal extent, namely a threaded part 3 adjacent to the screw head with a standard or centering outer diameter d 1 and with a centering function outside a nut thread which is subsequently screwed on, while in the end region 4 the thread end on the Screw head 2 facing away from the shaft has a smaller outer diameter d₃ of the thread, which may have rounded thread tips 8 in the end region.

Bei den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten, abgewandelten Ausführungsformen eines Schraubenrohlings 1 sind die Bezugszeichen der vorangehenden Figuren für gleiche Elemente beibehalten worden. So weist jeder dieser Rohlinge 1 in dem an den nicht näher dargestellten Schraubenkopf angrenzenden Bereich 3, in welchem in weiterer Folge der zentrierende Gewindeabschnitt ausgebildet sein soll, einen gegenüber dem an das Ende 5 des Schaftes anschließenden Endbereich größeren Außendurchmesser auf.In the modified embodiments of a screw blank 1 shown in FIGS. 3 to 5, the reference symbols of the preceding figures have been retained for the same elements. Thus, each of these blanks 1 in the area 3 adjoining the screw head (not shown in more detail), in which the centering threaded section is subsequently to be formed, has a larger outer diameter than the end area adjoining the end 5 of the shaft.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist der Endbereich 4 wiederum einen reduzierten Durchmesser auf, wobei im Gegensatz zu der Ausbildung gemäß Fig. 1 ein längerer Übergangsbereich 6 mit entsprechender konischer Querschnittsform zwischen den Bereichen 3 und 4 vorgesehen ist.In the embodiment according to FIG. 3, the end region 4 again has a reduced diameter, a longer transition region 6 with a corresponding conical cross-sectional shape being provided between the regions 3 and 4, in contrast to the embodiment according to FIG. 1.

Bei der Ausbildung gemäß Fig. 4 wird ein Schraubenrohling 1 verwendet, welcher in seinem an das Ende 5 anschließenden Endbereich eine Mehrzahl von Teilbereichen 9, 10 und 11 aufweist, deren Durchmesser sich ausgehend von dem Durchmesser des in weiterer Folge den zentrierenden Gewindeabschnitt ausbildenden Bereiches 3 in Richtung zum Ende 5 des Schraubenrohlings 1 jeweils verringert ausgebildet ist. Zwischen den einzelnen Teilbereichen 9, 10 und 11 mit jeweils verringerten Außendurchmessern sind wiederum konische Übergangsbereiche 12 vorgesehen.4, a screw blank 1 is used which, in its end region adjoining the end 5, has a plurality of partial regions 9, 10 and 11, the diameter of which, starting from the diameter of the region 3 which subsequently forms the centering threaded section is reduced in the direction of the end 5 of the screw blank 1. Conical transition areas 12 are again provided between the individual sub-areas 9, 10 and 11, each with reduced outer diameters.

Für eine verlaufende Ausgestaltung des in weiterer Folge in ein Muttergewinde einzuschraubenden Endbereiches des Schraubenrohlings 1 weist bei der Ausbildungsform gemäß Fig. 5 der Endbereich 13 einen sich konisch verjüngenden Außendurchmesser auf.For a running configuration of the end region of the screw blank 1 which subsequently has to be screwed into a nut thread, the end region 13 in the embodiment according to FIG. 5 has a conically tapering outer diameter.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der standardmäßige Gewindeabschnitt 3 immer als zentrierender Gewindeabschnitt bezeichnet. Das ist aber nicht zwingend erforderlich. Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise vorteilhaft für solche Schrauben verwenden, bei denen der standardmäßige Gewindeabschnitt 3 keine Zentrierungsfuktion hat.In the exemplary embodiment described above, the standard threaded section 3 is always referred to as a centering threaded section. However, this is not absolutely necessary. The invention can be used in the same way advantageously for those screws in which the standard threaded section 3 has no centering function.

Claims (7)

Verfahren zur Herstellung einer Schraube, welche über einen Teilbereich ihrer Längserstreckung mit einem standardmäßigen Gewindeabschnitt (3) und über einen mit einem Muttergewinde zu verschraubenden, vom Schraubenkopf (2) abgewandten Endbereich (4, 9, 10, 11, 13) mit einem gegenüber dem standardmäßigen Gewindeabschnitt (3) geringeren Außendurchmesser (d₃) und/oder mit abgerundeten Spitzen (8) ausgebildet wird,
   dadurch gekennzeichnet,
daß der Schraubenrohling (1) in seinem Endbereich (4, 9, 10, 11, 13) mit einem gegenüber der restlichen Länge des Rohlings (1) verringerten bzw. sich verringernden Außendurchmesser (dr) ausgebildet wird und daß im Endbereich (4, 9, 10, 11, 13) des Schraubenrohlings (1) das Schraubengewinde unvollständig ausgewalzt wird.Method for producing a screw which has a standard threaded section (3) over a partial area of its longitudinal extent and an end area (4, 9, 10, 11, 13) facing away from the screw head (2) and screwed with a nut thread standard thread section (3) with a smaller outside diameter (d₃) and / or with rounded tips (8),
characterized,
that the screw blank (1) is formed in its end region (4, 9, 10, 11, 13) with an outer diameter (d r ) which is reduced or decreased compared to the remaining length of the blank (1) and that in the end region (4, 9, 10, 11, 13) of the screw blank (1) the screw thread is rolled out incompletely. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der standardmäßige Gewindeabschnitt (3) als Zentrierabschnitt ausgebildet ist.Method according to Claim 1, in which the standard threaded section (3) is designed as a centering section. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet,
daß das gesamte Gewinde in einem Arbeitsgang über die gesamte Länge des Schraubenschaftes mit einem Formwerkzeug gewalzt wird, dessen im wesentlichen parallel zur Längsachse (7) des Rohlings (1) verlaufende Profilierung über die gesamte Länge der herzustellenden Schraube gleich ist und dem standardmäßigen Gewindeabschnitt (3) der Schraube entspricht gewalzt wird.The method of claim 1 or 2,
characterized,
that the entire thread is rolled in one operation over the entire length of the screw shank with a shaping tool, the profile of which runs essentially parallel to the longitudinal axis (7) of the blank (1) is the same over the entire length of the screw to be produced and the standard thread section (3 ) the screw is rolled. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
   dadurch gekennzeichnet,
daß der Endbereich des Schraubenrohlings (1) mit wenigstens zwei Teilbereichen (9, 10, 11) mit zum Ende des Rohlings (1) jeweils verringertem Außendurchmesser ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the end region of the screw blank (1) is formed with at least two partial regions (9, 10, 11) with an outer diameter which is reduced in each case towards the end of the blank (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
   dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (1) zwischen Bereichen mit unterschiedlichen Außendurchmessern (3, 4, 9, 10, 11) jeweils mit einem kontinuierlich verlaufenden, insbesondere konischen Übergangsbereich (6, 12) ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the blank (1) between areas with different outer diameters (3, 4, 9, 10, 11) is each formed with a continuously extending, in particular conical transition area (6, 12). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
   dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (1) in seinem Endbereich (13) mit einem sich konisch verjüngenden Außendurchmesser ausgebildet wird.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the blank (1) is formed in its end region (13) with a conically tapering outer diameter. Schraubenrohling zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
   dadurch gekennzeichnet,
daß er in seinem vom Schraubenkopf (2) abgewandten Endbereich (4, 9, 10, 11, 13) einen gegenüber der restlichen Länge des Rohlings (1) verringerten bzw. sich verringernden Außendurchmesser (dr) aufweist.Blank screw for use in carrying out the method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that it has, in its end region (4, 9, 10, 11, 13) facing away from the screw head (2), an outer diameter (d r ) which is smaller or smaller than the remaining length of the blank (1).
EP95105585A 1994-04-13 1995-04-13 Method of manufacturing a screw and screw blank for this method. Withdrawn EP0682187A3 (en)

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