EP3720627B1

EP3720627B1 - Verfahren zum herstellen eines verbindungselements

Info

Publication number: EP3720627B1
Application number: EP18807276.3A
Authority: EP
Inventors: Uwe Wolfarth; Bernd Werthwein
Original assignee: Arnold Umformtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Arnold Umformtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: CN111788022B; US11779999B2; US20200384524A1; EP3720627A1; CN111788022A; DE102017222146A1; EP3720627C0; WO2019110287A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten, wobei zwei kugelartige Abschnitte unmittelbar aneinander angrenzen oder wobei zwei kugelartige Abschnitte mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind, wobei das Walzen eines wenigstens abschnittsweise zylinderförmigen Rohlings zwischen wenigstens zwei Walzwerkzeugen und das Ausformen der wenigstens zwei kugelartigen Abschnitte und gegebenenfalls des Verbindungsabschnitts während des Walzens vorgesehen ist.
Ein Verbindungselement mit zwei kugelartigen Abschnitten ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 087 286 A1 bekannt. Die kugelartigen Abschnitte grenzen unmittelbar aneinander an. Das Verbindungselement soll sehr einfach und kostengünstig aus massenhaft hergestellten einzelnen Kugeln hergestellt werden, die lediglich miteinander verbunden werden müssen. Das Verbinden der einzelnen Kugeln zu dem Verbindungselement kann beispielsweise durch Schweißen erfolgen. Auf die kugelartigen Abschnitte werden dann Klipselemente aufgesteckt, die wiederum mit einem der miteinander zu verbindenden Bauteile verbunden sind. Es ist vorgesehen, auch mehr als zwei Kugeln zu einem Verbindungselement aneinanderzureihen.
Aus der US-Patentschrift US 1,469,174 ,welche die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten bekannt, wobei zwei kugelartige Abschnitte mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind. Das Verbindungselement wird durch Walzen eines zylinderförmigen, einstückigen Rohlings zwischen wenigstens zwei Walzwerkzeugen hergestellt. Während des Walzens werden wenigstens zwei kugelartige Abschnitte und wenigstens ein Verbindungsabschnitt hergestellt.
Aus der US-Patentschrift US 4,489,581 ist das Herstellen eines Verbindungselements aus einem zylindrischen Rohling bekannt. Beim Walzen zwischen zwei Walzwerkzeugen werden zwei kugelartige Abschnitte und ein Verbindungsabschnitt zwischen den kugelartigen Abschnitten hergestellt. Butzen an den kugelartigen Abschnitten werden beim Walzen abgetrennt. Das so gewalzte Element wird dann flachgepresst, um das gewünschte Verbindungselement zu erhalten, das zwei scheibenartige Elemente und einen sich zwischen den scheibenartigen Elementen erstreckenden Verbindungssteg aufweist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 32 29 605 A1 ist das Herstellen von Schrauben bekannt. Ein Gewinde wird auf einen zylindrischen Schaft aufgewalzt. Die Walzbacken weisen eine Formfläche für das Schaftende der Schraube und eine Abscherkante für überschüssiges Material des Rohlings auf. Beim Walzen wird somit ein Butzen abgetrennt.
Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 749 595 A1 ist das Herstellen eines Verbindungselements mit einem kugelförmigen Abschnitt bekannt. Beim Walzen wird ein Rohling an einem zylindrischen Abschnitt mit kleinem Durchmesser gehalten, der an einen Schaft mit sechseckförmigem Querschnitt angrenzt.
Aus der US-Patentschrift US 1,337,640 ist das Herstellen von Kugeln durch Walzen von zylindrischen Rohlingen bekannt.
Mit der Erfindung soll ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements angegeben werden.
Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten vorgesehen, wobei zwei kugelartige Abschnitte unmittelbar aneinander angrenzen oder wobei zwei kugelartige Abschnitte mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind, bei dem das Walzen eines wenigstens abschnittsweise zylinderförmigen, einstückigen Rohlings zwischen wenigstens zwei Walzwerkzeugen und das Ausformen der wenigstens zwei kugelartigen Abschnitte und gegebenenfalls des Verbindungsabschnitts während des Walzens vorgesehen sind.
Überraschenderweise lässt sich ein Verbindungselement mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten durch einen einzigen Kaltumformprozess herstellen. Das beim Stand der Technik vorgesehene Verschweißen der kugelartigen Abschnitte zu dem Verbindungselement kann dadurch entfallen und in einem einzigen Arbeitsgang werden sowohl die kugelartigen Abschnitte als auch die Verbindung der kugelartigen Abschnitte hergestellt. Überraschenderweise gelingt es dabei durch das Walzen eines zylinderförmigen Rohlings, einen sehr großen Umformgrad zu erreichen, so dass die beiden kugelartigen Abschnitte ausgeformt werden können. Das erfindungsgemäß hergestellte Verbindungselement kann dadurch seine vorgesehene Funktion, nämlich mit einem Klipselement verrastet zu werden, zuverlässig erfüllen. Als Walzwerkzeuge können Rollenwalzwerkzeuge oder zwei Flachwalzbacken vorgesehen sein. Der Rohling ist vorzugsweise kreiszylinderförmig. Der Rohling kann durch das Walzwerkzeug oder eine separate Trennvorrichtung von einem Drahtcoil getrennt werden. Das erleichtert das Handling des Rohlings. Durch das Walzen kann die kugelartige Form von einer Kugelform abweichen und beispielsweise können rotationssymmetrische Formen hergestellt werden, die beispielsweise bauchiger als Kugeln ausgebildet sind und dadurch, falls erforderlich, mehr Material für Verpressvorgänge zur Verfügung stellen können. Dies kann vorteilhaft sein, wenn die kugelartigen Abschnitte unmittelbar in Durchgangsöffnungen in Blechen eingepresst werden und zur Sicherung der Einpresslage aus dem kugelartigen Abschnitt Vorsprünge herausgedrückt werden, die dann oberhalb und unterhalb des Blechs aus dem kugelartigen Abschnitt herausragen.
In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Ausformen im Verlauf von 10 bis 15 Umdrehungen des Rohlings.
10 bis 15 Umdrehungen des Rohlings relativ zum Walzwerkzeug genügen, um aus einem zylinderförmigen, insbesondere kreiszylinderförmigen, Rohling die wenigstens zwei kugelartigen Abschnitte und gegebenenfalls Verbindungsabschnitte zwischen den kugelartigen Abschnitten zu formen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können dadurch Verbindungselemente schnell und in großen Stückzahlen hergestellt werden. Die Verbindungselemente können aus einem Rohling ohne Abfall, also ohne Butzen, hergestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Abtrennen jeweils eines Butzens von den jeweils außenliegenden Enden der kugelartigen Abschnitte am Ende des Walzvorgangs mittels einer Trennkante an einem Walzwerkzeug, wobei sich die Trennkante über die Mittellängsachse des Verbindungselements hinaus erstreckt.
Beim Walzen des Rohlings entstehen in der Regel Butzen, die überschüssiges Material des Rohlings, das nicht für die Herstellung des Verbindungselements benötigt wird, aufnehmen. Ein solcher Butzen entsteht beispielsweise dadurch, dass der Rohling beim Einlegen in das Walzwerkzeug zunächst an einem seiner Enden gehalten werden muss. Dieser Butzen oder auch zwei Butzen an den gegenüberliegenden Enden des fast fertiggestellten Verbindungselements können erfindungsgemäß dann automatisch mittels einer Trennkante an einem Walzwerkzeug abgetrennt werden. Auf diese Weise kann das Verbindungselement vollständig durch Walzen hergestellt werden und es sind in der Regel keine Nachbearbeitungen mehr erforderlich.
Gemäß der Erfindung ist das Halten des Rohlings wenigstens vor dem Beginn des Walzens an einem Zuführkopf des Rohlings vorgesehen, wobei der Zuführkopf scheibenartig ausgebildet ist und in radialer Richtung über den mit Ausnahme des Zuführkopfs zylindrischen Rohling hinausragt.
Ein solcher scheibenartiger Zuführkopf erleichtert das Halten des Rohlings vor dem Beginn des Walzens und damit auch das Einlegen des Rohlings in das Walzwerkzeug.
In Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Abtrennen des Zuführkopfs zusammen mit dem Abtrennen eines der Butzen.
Das Verbindungselement kann also mittels eines einzigen Walzvorgangs vollständig fertiggestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Rohling einen kreiszylinderförmigen Grundkörper auf.
Der Rohling kann beispielsweise als Drahtstück ausgebildet sein und insbesondere kann ein scheibenartiger Zuführkopf durch Aufstauchen des Drahtstücks hergestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind als Walzwerkzeuge zwei Flachwalzbacken vorgesehen.
Mittels Flachwalzbacken kann das Verbindungselement in großen Stückzahlen und mit geringen Toleranzen hergestellt werden.
In Weiterbildung der Erfindung weist jede Flachwalzbacke zwei rinnenförmige Ausnehmungen auf, die sich in der vorgesehenen Walzrichtung verbreitern und vertiefen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die beiden Flachwalzbacken relativ zueinander verschoben, wobei der Rohling zwischen den Flachwalzbacken aufgenommen ist. Der Rohling rollt dadurch auf den beiden Flachwalzbacken ab und wird dadurch gleichzeitig verformt. Das Umformen erfolgt durch die sich erweiternden rinnenförmigen Ausnehmungen allmählich von dem zylinderförmigen, insbesondere kreiszylinderförmigen, Rohling zu den kugelartigen Abschnitten. Wie ausgeführt, genügen etwa 10 bis 15 Umdrehungen des Rohlings, um das Verbindungselement vollständig auszuformen.
In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden rinnenförmigen Ausnehmungen mittels eines parallel zur vorgesehenen Walzrichtung verlaufenden Mittelstegs getrennt.
Mittels eines solchen Mittelstegs wird eine Einschnürung zwischen den beiden kugelartigen Abschnitten des Verbindungselements während des Walzens und damit der Relativbewegung zwischen dem Rohling einerseits und den beiden Flachwalzbacken andererseits ausgeformt. Alternativ kann mittels des Mittelstegs ein Verbindungsabschnitt zwischen den beiden kugelartigen Abschnitten ausgeformt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Verbindungselement mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten hergestellt, wobei zwei kugelartige Abschnitte unmittelbar aneinander angrenzen oder wobei zwei kugelartige Abschnitte mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind, bei dem das Verbindungselement aus einem einstückigen Rohling mittels Walzen zwischen wenigstens zwei Walzwerkzeugen hergestellt ist.
Zwei kugelartige Abschnitte grenzen unmittelbar aneinander an und sind mittels einer Einschnürung voneinander getrennt, wobei an der dünnsten Stelle der Einschnürung ein Durchmesser des Verbindungselements zwischen einem Drittel und der Hälfte eines Durchmessers der kugelartigen Abschnitte beträgt.
Durch eine solche Bemessung der Einschnürung wird zum einen eine sichere Verbindung der beiden kugelartigen Abschnitte erreicht und zum anderen kann auch sichergestellt werden, dass die kugelartigen Abschnitte jeweils in ein Klipselement eingeklipst werden können, das dann die kugelartigen Abschnitte über einen Winkel von mehr als 180° umgibt und dadurch dann sicher an dem kugelartigen Abschnitt gehalten ist.
Ein Walzwerkzeug zum Herstellen eines Verbindungselements mit dem erfindungsgemäßen Verfahren weist zwei Flachwalzbacken auf, wobei jede Flachwalzbacke zwei rinnenförmige Ausnehmungen aufweist, die sich in der vorgesehenen Walzrichtung verbreitern und vertiefen.
Die beiden rinnenförmigen Ausnehmungen sind mittels eines parallel zur vorgesehenen Walzrichtung verlaufenden Mittelstegs getrennt.
Wenigstens eine der rinnenförmigen Ausnehmungen ist an ihrer, dem Mittelsteg gegenüberliegenden Seite wenigstens in einem Endabschnitt mit der größeren Breite und Tiefe der Ausnehmung mit einer Trennkante versehen, die sich über eine Mittellängsachse des hergestellten Verbindungselements hinaus erstreckt, um einen Butzen abzutrennen.
Mittels einer solchen Trennkante ist es möglich, während der letzten Umdrehung oder auch der letzten Umdrehungen bei dem Walzvorgang gleichzeitig den Butzen abzutrennen. Beispielsweise erstreckt sich die Trennkante über einen Winkel von 180° bei kugelförmigen Abschnitten hinaus. Wenn also das fast fertiggestellte Verbindungselement, an dem der Butzen noch hängt, in den Bereich der Trennkante bewegt wird, sorgt die Trennkante beim weiteren Abrollen des fast fertiggestellten Verbindungselements auf den beiden Flachwalzbacken dafür, dass der Butzen abgetrennt wird.
Der Mittelsteg weist über die gesamte Länge der jeweiligen Flachwalzbacke eine im Wesentlichen konstante Breite auf.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen gezeigte und in der Beschreibung beschriebene Einzelmerkmale können dabei in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Dies gilt auch für die Kombination von Einzelmerkmalen ohne weitere Einzelmerkmale, mit denen sie im Zusammenhang gezeigt oder beschrieben sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines Rohlings zur Herstellung eines Verbindungselements mit dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 2: eine Draufsicht auf eine Flachwalzbacke eines Walzwerkzeugs zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 3: eine schematische Draufsicht auf ein Verbindungselement mit zwei bereits abgetrennten Butzen,
Fig. 4: eine schematische Schnittansicht des Flachwalzbackens der Fig. 2 mit einem darin angeordneten Verbindungselement,
Fig. 5: eine schematische, abschnittsweise Draufsicht auf ein Walzwerkzeug zum Herstellen eines Verbindungselements,
Fig. 6: eine schematische, abschnittsweise Seitenansicht eines weiteren Walzwerkzeugs zum Herstellen des Verbindungselements,
Fig. 7: eine abschnittsweise schematische Draufsicht auf eine Flachwalzbacke eines Walzwerkzeuges und ein damit hergestelltes Verbindungselements, und
Fig. 8: ein Verbindungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Rohling 10 zur Herstellung eines Verbindungselements mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Der Rohling 10 weist einen kreiszylinderförmigen Grundkörper 12 und einen scheibenartigen Zuführabschnitt 14 auf. Der scheibenartige Zuführabschnitt 14 ragt in radialer Richtung über den kreiszylinderförmigen Grundkörper 12 hinaus. Der Zuführabschnitt 14 dient dazu, den Rohling 10 während des Zuführens des Rohlings 10 zu einem Walzwerkzeug zu halten und gegebenenfalls noch während des Beginns des Walzvorgangs zu führen. Der Zuführabschnitt 14 wird am Ende des Walzens bei dem erfindungsgemäßen Verfahren automatisch abgetrennt. Dies wird nachfolgend noch erläutert.
Der kreiszylinderförmige Grundkörper 12 wird während des Walzens zu zwei kugelartigen Abschnitten des Verbindungselements und gegebenenfalls einem Verbindungsabschnitt zwischen den beiden kugelartigen Abschnitten umgeformt. An beiden Enden des kreiszylinderförmigen Grundkörpers 12 entsteht während des Walzens ein Butzen, siehe Fig. 3, der überschüssiges Material aufnimmt und der am Ende des Walzens automatisch abgetrennt wird.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Flachwalzbacke 16 zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Zum Herstellen eines Verbindungselements werden zwei identische Flachwalzbacken 16 verwendet, die den Rohling 10 zwischen sich aufnehmen und dann relativ zueinander verschoben werden. Durch diese Verschiebebewegung rollt der Rohling 10 dann auf der Flachwalzbacke 16 ab, in Fig. 2 von links nach rechts, und wird dabei gleichzeitig zwischen den beiden Flachwalzbacken zu dem erfindungsgemäßen Verbindungselement umgeformt. Das Umformen erfolgt durch Walzen und infolgedessen durch Kaltumformen.
Die Flachwalzbacke 16 weist einen Grundkörper 18 in Form eines langgestreckten Quaders auf, siehe auch Fig. 4. In der Oberseite des Grundkörpers 18 sind zwei rinnenförmige Ausnehmungen 20, 22 vorgesehen, die sich in der vorgesehenen Walzrichtung, in Fig. 2 also von links nach rechts, verbreitern und vertiefen. Die beiden rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 sind über ihre gesamte Länge durch einen Mittelsteg 24 voneinander getrennt, siehe auch Fig. 4. Der Mittelsteg 24 weist über die gesamte Länge der Flachwalzbacke 16 eine konstante Breite auf.
Die innenliegenden Kanten der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22, die sowohl bei der rinnenförmigen Ausnehmung 12 als auch der rinnenförmigen Ausnehmung 22 durch den Mittelsteg 24 gebildet sind, liegen somit parallel zueinander. Die jeweiligen Außenkanten 26, 28 laufen hingegen in der vorgesehenen Walzrichtung, in Fig. 2 also von links nach rechts, auseinander.
Im linken Abschnitt der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 in Fig. 2 sind außerhalb der Seitenkanten 26, 28 jeweils noch mehrere, hintereinander angeordnete Rippen 30 angeordnet. Die Rippen 30 bilden jeweils eine Mitnahmespur, die sich aber lediglich zwischen etwa ein Drittel und der Hälfte der Länge der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 parallel zu diesen erstreckt. Die Rippen 30, die die Mitnahmespuren bilden, dienen beim Beginn des Walzvorgangs dazu, den Rohling mitzunehmen, so dass dieser nicht relativ zu den Flachwalzbacken 16 rutscht, sondern auf den Flachwalzbacken 16 abrollt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Rohling 10 im Verlauf von etwa 10 bis 15 Umdrehungen relativ zu den Flachwalzbacken 16 vollständig zu dem Verbindungselement 40, das in Fig. 3 dargestellt ist, umgeformt.
In einem Endabschnitt 32 der Flachwalzbacke 16, in den also der Rohling erst im Verlauf der letzten Umdrehung oder letzten beiden Umdrehungen relativ zu den Flachwalzbacken 16 gelangt, sind die Seitenkanten 26, 28 der Flachwalzbacke 16 als Trennkanten ausgebildet und erstrecken sich über die Mittellängsachse des Rohlings 10 bzw. des fast fertiggestellten Verbindungselements 40 hinaus. In der Darstellung der Fig. 3 ist das fertiggestellte Verbindungselement 40 sowie dessen Mittellängsachse 42 zu erkennen. Oberhalb und unterhalb des Verbindungselements 40 ist jeweils ein Butzen 44, 46 zu erkennen, wobei der in Fig. 3 obere Butzen noch mit dem Zuführabschnitt 14 verbunden ist. Beim Ausformen des Verbindungselements 40 ausgehend von dem kreiszylinderförmigen Grundkörper 12 des Rohlings 10 bilden sich die Butzen 44, 46 außerhalb der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22, da überschüssiges Material aus den rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 verdrängt wird und in die Butzen 44, 46 fließt. Diese Butzen sind, wenn der Rohling 10 in den Bereich des Endabschnitts 32 der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 gelangt, siehe Fig. 2, noch einstückig mit dem Rohling 10 verbunden. Indem sich nun im Endabschnitt 32 die außenliegenden Seitenkanten der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 über die Mittellängsachse 42 des Verbindungselements 40 hinaus erstrecken und jeweils als Trennkante ausgebildet sind, werden die Butzen 44, 46 während des Abrollens des Rohlings 10 bzw. des fast fertiggestellten Verbindungselements 40 von dem Verbindungselement 40 abgetrennt. Nachdem das Verbindungselement 40 dann den Endabschnitt 32 verlässt, ist der Zustand der Fig. 3 erreicht. Wie zu erkennen ist, ist das Verbindungselement 40 vollständig ausgeformt und die Butzen 44, 46 sind von dem Verbindungselement 40 automatisch abgetrennt worden. Bei zwei identischen Flachwalzbacken 16 ist jeweils nur eine Seitenkante, beispielsweise die Seitenkante 28, als Trennkante ausgebildet. Da die beiden Flachwalzbacken 16 aufeinander gesetzt werden, kann die Trennkante an der unteren Flachwalzbacke 16 einen Butzen und die Trennkante an der oberen Flachwalzbacke den anderen Butzen abtrennen.
Anhand der Fig. 3 ist zu erkennen, dass das Verbindungselement 40 einen ersten kugelartigen Abschnitt 46 und einen zweiten kugelartigen Abschnitt 48 aufweist, die jeweils den gleichen Durchmesser haben und durch eine Einschnürung 50 voneinander getrennt sind. Die beiden kugelartigen Abschnitte 54, 56 sind einstückig im Bereich der Einschnürung 50 miteinander verbunden, da sie ja durch Kaltumformung während des Walzens des Rohlings 10 ausgebildet worden sind. Die Durchmesser der beiden kugelartigen Abschnitte 54, 56 sind gleich groß und der Durchmesser im Bereich der Einschnürung 50 beträgt etwa ein Drittel bis zur Hälfte der Durchmesser der kugelartigen Abschnitten 54, 56.
Das Verbindungselement 40 wird zur Verbindung von zwei Werkstücken verwendet. Hierzu sind die beiden Werkstücke jeweils mit einem Klipselement verbunden, das eine kugelartige und zu den kugelartigen Abschnitten 54, 56 passende Ausnehmung aufweist und aus einem elastisch federnden Material besteht, beispielsweise ein geeigneter Kunststoff. Der kugelartige Abschnitt 54 des Verbindungselements 40 wird dann in das Klipselement des ersten Werkstücks eingeklipst und der kugelartige Abschnitt 56 in das Klipselement des zweiten Werkstücks. Die beiden Werkstücke sind dann über das Verbindungselement 40 sicher miteinander verbunden.
Anhand der Darstellung der Fig. 4 ist zu erkennen, wie während des Walzens durch den Mittelsteg 24 die Einschnürung 50 zwischen den beiden kugelartigen Abschnitten 54, 56 des Verbindungselements 40 ausgebildet wird. Der Mittelsteg 24 wird in den zylinderförmigen Grundkörper 12 des Rohlings 10 eingedrückt und verdrängt während des Abrollens des Rohlings 10 auf der Flachwalzbacke 16 Material nach links und rechts in die kugelförmigen Abschnitte 54, 56 hinein.
Die Darstellung der Fig. 4 ist dabei schematisch. Während des Walzens liegt der Rohling 10 zwischen zwei Flachwalzbacken 16, wobei eine obere Flachwalzbacke der Übersichtlichkeit halber in Fig. 4 nicht dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt schematisch den Zustand, in dem das Verbindungselement 40 bereits vollständig ausgeformt ist und sich das Verbindungselement 40 somit im Endabschnitt 32 der rinnenförmigen Ausnehmungen 20, 22 befindet, vgl. Fig. 2. In diesem Zustand sind die Butzen 44, 46, vgl. Fig. 3, bereits vollständig abgetrennt worden. Die Seitenkanten 26,28 erstrecken sich hierzu in dem Endbereich 32 über die Mittellängsachse 42 des Verbindungselements 40 hinaus.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Verbindungselement 40 vollständig in einem einzigen Walzvorgang ausgeformt werden. Am Ende dieses Walzvorgangs werden die Butzen 44, 46 abgetrennt, so dass das Verbindungselement 40 dann vollständig fertiggestellt ist.
Die Darstellung der Fig. 5 zeigt eine schematische, abschnittsweise Draufsicht auf ein Walzwerkzeug 60 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei lediglich eine, in der Darstellung der Fig. 5 unter einem Rohling 62 liegende Flachwalzbacke 64 dargestellt ist. Die Flachwalzbacke 64 ist im Wesentlichen identisch zur Flachwalzbacke der Fig. 2 ausgebildet. Der Rohling 62 weist aber keinen Zuführabschnitt auf und wird vielmehr am Beginn der Walzspur der Flachwalzbacke 64 von einem zugeführten Draht 66, beispielsweise von einem Drahtcoil mittels eines schematisch dargestellten Trennwerkzeugs 68 in der nötigen Länge abgetrennt. Das Trennwerkzeug 68 kann beispielsweise als Schlagschere, als Säge oder dergleichen ausgebildet sein. Das Abtrennen des zylinderförmigen Rohlings 62 erst dann, wenn der Rohling 62 bereits im Walzwerkzeug 6ß angeordnet ist, erleichtert die Handhabung des Rohlings 62 erheblich, speziell wird der Draht 66 beispielsweise von einem Drahtcoil zugeführt. So lange der Rohling 62 noch mit dem übrigen Draht 66 verbunden ist, kann der Rohling problemlos zwischen zwei Flachwalzbacken des Walzwerkzeugs 60 eingeführt werden. Erst dann, wenn der Endabschnitt des Drahts 66, der später den Rohling 62 bildet, korrekt relativ zum Walzwerkzeug 60 positioniert ist und speziell, siehe Fig. 5, am Beginn der Walzbahn der Flachwalzbacken 64 angeordnet ist, wird der Rohling 62 von dem übrigen Draht 66 mittels des Trennwerkzeugs 68 abgetrennt.
Fig. 6 zeigt eine abschnittsweise Seitenansicht eines Walzwerkezugs 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Das Walzwerkzeug 70 weist eine untere Flachwalzbacke und eine obere Flachwalzbacke 74 auf, die identisch zueinander ausgebildet sein können und die zwischen sich den zylindrischen Rohling 62 aufnehmen. Der Rohling 62 kann, wie anhand der Fig. 5 erläutert wurde, das freie Ende eines Drahtes 66 bilden.
Die beiden Flachwalzbacken 72, 74 sind mit jeweils einer Trennkante 76, 78 versehen, die dafür vorgesehen sind, zu Beginn der Walzbewegung ein Stück des Drahtes abzutrennen und dadurch den Rohling 62 zu bilden. Wie in Fig. 6 angedeutet ist, wird die untere Flachwalzbacke 72 nach links und die obere Flachwalzbacke 74 nach rechts bewegt. Eine Höhe der Trennkante 76 der unteren Flachwalzbacke 72 steigt in Fig. 6 von links nach rechts an und eine Höhe der Trennkante 78 der oberen Flachwalzbacke 74 steigt in Fig. 6 von rechts nach links an. Werden die beiden Flachwalzbacken 72, 74 also in Fig. 6 horizontal nach links bzw. rechts bewegt, dringen die Trennkanten 76 bzw. 78 in das Material des Drahtes ein und am jeweiligen höheren Ende der Trennkanten 76, 78 ist der Rohling 62 dann vollständig vom Draht abgetrennt. Der Rohling 62 muss dadurch nicht durch separate Vorrichtungen gehalten werden sondern wird als freies Ende eines Drahtes in die in Fig. 6 dargestellte Position zwischen den beiden Flachwalzbacken 72, 74 bewegt. Wenn die Flachwalzbacken 72, 74 dann gemäß den in Fig. 6 angezeigten Pfeilen nach links bzw. rechts bewegt werden, wird der Rohling 62 bereits zwischen den Flachwalzbacken 72, 74 eingeklemmt. Nach dem Abtrennen des Rohlings 62 vom Draht ist der Rohling 62 dann sicher zwischen den beiden Flachwalzbacken 72, 74 gehalten.
Fig. 7 zeigt eine schematische, abschnittswiese Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 80 und einen Endabschnitt einer Flachwalzbacke 72. Die Flachwalzbacke 72 ist identisch zur Flachwalzbacke 16 der Fig. 2 ausgebildet. Im Unterschied zu Fig. 3 wird das erfindungsgemäße Verbindungselement 80 aber ohne Abfall aus einem Rohling 62, vgl. Fig. 5, Fig. 6, hergestellt. Speziell wird der Rohling 62, ohne das Butzen entstehen, zum dem Verbindungselement umgeformt. Hierzu kann der Rohling 62, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, beispielsweise zylindrisch und als Abschnitt eines Drahtes 66 ausgebildet sein.
Fig. 8 zeigt schematisch ein weiteres erfindungsgemäßes Verbindungselement 90. Der in Fig. 8 untere kugelartige Abschnitt 92 ist dabei im mittleren Bereich bauchiger ausgebildet als der obere kugelartige Abschnitt. Wenn das Verbindungselement 90 in eine Durchgangsöffnung in einem Blech 94 unmittelbar eingepresst wird, steht in den gestrichelt markierten Bereichen 96, die beim Einpressen gemäß dem Pfeilen in Fig. 8 eingedrückt werden, genügend Material zur Verfügung, um den kugelartigen Abschnitt 92 sicher im Blech 94 zu verankern.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Verbindungselements (40) mit wenigstens zwei kugelartigen Abschnitten (54, 56), wobei zwei kugelartige Abschnitte (54, 56) unmittelbar aneinander angrenzen oder wobei zwei kugelartige Abschnitte mittels eines Verbindungsabschnitts miteinander verbunden sind, mit Walzen eines wenigstens abschnittsweise zylinderförmigen, einstückigen Rohlings (10) zwischen wenigstens zwei Walzwerkzeugen und Ausformen der wenigstens zwei kugelartigen Abschnitte (54, 56) und gegebenenfalls des Verbindungsabschnitts während des Walzens, gekennzeichnet durch Halten des Rohlings (10) wenigstens vor dem Beginn des Walzens an einem Zuführkopf (14) des Rohlings (10), der scheibenartig ausgebildet ist und in radialer Richtung über den mit Ausnahme des Zuführkopfes (14) zylindrischen Rohling (10) hinausragt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausformen im Verlauf von 10 bis 15 Umdrehungen des Rohlings (10) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Abtrennen jeweils eines Butzens (44, 46) von den außenliegenden Enden der kugelartigen Abschnitte am Ende des Walzvorgangs mittels einer Trennkante an einem Walzwerkzeug, die sich über die Mittellängsachse (42) des Verbindungselements (40) hinaus erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Abtrennen des Zuführkopfes (14) zusammen mit dem Abtrennen eines der Butzen (46).
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (10) einen kreiszylinderförmigen Grundkörper (12) aufweist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Walzwerkzeuge zwei Flachwalzbacken (16) vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Flachwalzbacke (16) zwei rinnenförmige Ausnehmungen (20, 22) aufweist, die sich in der vorgesehenen Walzrichtung verbreitern und vertiefen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden rinnenförmigen Ausnehmungen (20, 22) mittels eines parallel zur vorgesehenen Walzrichtung verlaufenden Mittelstegs (24) getrennt sind.