JP2013507256A - Screw rolling device - Google Patents

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screw
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Japanese (ja)
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ベーレンス ベルント−アルノ
シュミット ハーゲン
シルバークール フィリップ
シュニアー ディトマール
Original Assignee
ゴットフリート ビルヘルム ライブニッツ ウニベルジテート ハノーファー
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H3/00Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
    • B21H3/02Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
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    • B21H3/044Thread-rolling heads working axially

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Abstract

本発明は、ねじ転造によって円筒状の外側面を有する工作物にねじを形成する装置であって、ピッチのないプロフィールを備えたプロファイリング工具(7)を有し、プロファイリング工具の軸が工作物の軸に対して斜めまたは平行である装置において、プロファイリング工具(7)が、円形で、軸(8)を中心に回転可能に軸承されたディスク(9)であり、ディスクの外周面からリング形状の同軸の、ピッチのない2つのプロフィール(10)が突出し、二つのプロフィールが形成すべきねじのねじプロフィールの形状と寸法に相当する環状間隙を形成する。  The present invention is an apparatus for forming a screw on a workpiece having a cylindrical outer surface by thread rolling, comprising a profiling tool (7) with a pitch-free profile, the axis of the profiling tool being the workpiece In an apparatus that is oblique or parallel to the axis of the disk, the profiling tool (7) is a disk (9) that is circular and is rotatably supported about the axis (8), and is ring-shaped from the outer peripheral surface of the disk. Two coaxial (10) non-pitch profiles (10) project and form an annular gap corresponding to the shape and dimensions of the thread profile of the screw to be formed.

Description

本発明は、ピッチのないプロフィールを備えたプロファイリング工具を有し、ねじ転造によって、円筒状の外面を有する工作物にねじを形成する装置に関するものであって、その場合にプロファイリング工具の軸は、特に工作物の軸に対して斜めになっている。   The present invention relates to a device having a profiling tool with a pitch-free profile and threading a workpiece having a cylindrical outer surface by thread rolling, in which case the axis of the profiling tool is In particular, it is inclined with respect to the axis of the workpiece.

一般に、ねじ転造は、冷間加工によってねじを形成する非切削加工であって、該当する未加工品の表面にプロフィールが転造される。DIN8580によれば、ねじ転造は、変形、さらに正確には圧力変形および圧延に属する。加工は、1つまたは複数の工具によって、工作物上に圧縮応力を発生させることに基づいている。この方法は、ねじを形成するための他の方法、特に切削によりねじを形成する方法よりも、ずっと高速であり、大量生産においてコスト的により有効である。   Generally, thread rolling is a non-cutting process in which a screw is formed by cold working, and a profile is rolled on the surface of a corresponding unprocessed product. According to DIN8580, thread rolling belongs to deformation, more precisely pressure deformation and rolling. Machining is based on the generation of compressive stress on a workpiece by one or more tools. This method is much faster and more cost effective in mass production than other methods for forming screws, particularly those that are formed by cutting.

すなわち、ねじ転造の利点は、以下の通りである。
ねじを切る場合に生じるような粒間破断がない。
冷間変形によって、表面硬化が得られる。
プレス研磨されたねじ側面を形成することができる。
より高い摩耗強度が生じる。
切欠きに対する影響を受けずらい。
切り屑を生じないため、材料需要が減少する。
ねじ切りの場合よりも、容易である。
That is, the advantages of thread rolling are as follows.
There are no intergranular breaks that occur when threads are cut.
Surface hardening is obtained by cold deformation.
A press-polished screw side can be formed.
Higher wear strength results.
Not easily affected by notches.
Since no chips are produced, the demand for materials is reduced.
It is easier than threading.

従来の、フラットな工具によるねじ転造においては、一対のジョーが、ねじのピッチ角度を有するねじカウンタープロフィールを備えており、その場合に一方のジョーが固定的に、他方のジョーは移動可能に配置されている。工作物は、摩擦力の作用を受けて転動するので、周面全体にねじが生じる。ローラジョーは、斜めになったインレットとアウトレットおよびまっすぐな較正部分を有している。   In conventional thread rolling with a flat tool, a pair of jaws is provided with a screw counter profile having a screw pitch angle, in which one jaw is fixed and the other jaw is movable. Has been placed. Since the workpiece rolls under the action of the frictional force, a screw is generated on the entire peripheral surface. The roller jaws have angled inlets and outlets and straight calibration parts.

円形の工具によるねじ転造は、インフィード方法またはスルーフィード方法において行なうことができる。短いねじまたは長いねじを、頭部まで転造することができる。インフィード方法においては、ローラは、同一のピッチ角度であるが、反対の捩れ方向を有する、対応するねじプロフィールを備えている。工作物は、センターレス又は両センター間のどちらかで保持される。軽い補償的運動を別にして、工作物は転造プロセスの際に軸方向に静止している。工作物直径に対するローラ直径の比および起動回数は、互いに対して正確に調整されなければならないので、一対のローラは、所定のねじのためだけに、使用することができる。   Thread rolling with a circular tool can be performed in an in-feed method or a through-feed method. Short or long screws can be rolled to the head. In the in-feed method, the rollers are provided with corresponding thread profiles having the same pitch angle but opposite twist directions. The workpiece is held either centerless or between both centers. Apart from a light compensatory movement, the workpiece is stationary in the axial direction during the rolling process. Since the ratio of roller diameter to workpiece diameter and the number of activations must be precisely adjusted relative to each other, a pair of rollers can be used only for a given screw.

スルーフィード方法においては、ローラは、並べて配置された、ピッチのないねじプロフィールを有している。ローラは、必要なピッチ角度だけ、その水平の長手軸を中心に回転する。それによって、回転する場合に、ピッチ角度だけ工作物の軸方向の送りが生じる。ローラは、制限された程度内で、異なる工作物直径のためにも、使用することができる。しかし、この方法においては、インフィード方法に比較して、ピッチ精度がより低くなる。   In the through-feed method, the rollers have screw profiles with no pitch arranged side by side. The roller rotates about its horizontal longitudinal axis by the required pitch angle. Thereby, when rotating, the workpiece is fed axially by a pitch angle. The rollers can also be used for different workpiece diameters to a limited extent. However, in this method, the pitch accuracy is lower than that in the infeed method.

自己開放するねじローラヘッドは、大体において、3つのローラを有している。それらは、工作物に接して軸方向に案内されて、ローラの斜め位置によって、自動的に工作物上へ引き付けられる。予め定められたねじ長さが得られた場合に、ローラヘッドは自動的に開放して、引き戻されることができる。   The self-opening screw roller head generally has three rollers. They are guided axially in contact with the workpiece and are automatically attracted onto the workpiece by the oblique position of the rollers. When a predetermined screw length is obtained, the roller head can be automatically opened and pulled back.

既知のねじ転造装置は、常に位置固定されている。というのは、それらは、大きい外側寸法と大きい重量を有しているからである。電気的な駆動が、常に必要である。ねじがローラにより、かつ機械的に形成される状況も、ねじ転造の領域内の従来技術に特有である。意図的にねじを変化させる流れにおいて、必然的に複数の工具、好ましくはローラを交換しなければならず、かつ機械的な駆動を設けなければならない。   Known screw rolling devices are always fixed in position. This is because they have large outer dimensions and large weight. An electrical drive is always necessary. The situation in which the screw is mechanically formed by a roller is also unique to the prior art in the area of thread rolling. In the course of intentionally changing threads, necessarily a plurality of tools, preferably rollers, must be replaced and a mechanical drive must be provided.

本発明の課題は、簡単な構造とわずかな外側寸法において、雄ねじを転造するための、携帯性が良く、比較的問題なく手動で操作可能な装置を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a portable and relatively manually operable device for rolling male threads with a simple structure and a few outer dimensions.

この課題は、本発明によれば、プロファイリング工具が、円形の、その軸を中心に回転可能に軸承されたディスクであり、そのディスクの外周から突出し、環状溝を規定する2つのリング形状の同軸の、ピッチのないプロフィールを有し、その環状溝の形状と寸法が、形成すべきねじのねじプロフィールに相当することによって、解決される。   The problem is that, according to the present invention, the profiling tool is a circular disk that is rotatably supported about its axis, and protrudes from the outer periphery of the disk and has two ring-shaped coaxials that define an annular groove. This is solved by having a non-pitch profile, the shape and dimensions of the annular groove corresponding to the thread profile of the screw to be formed.

本発明は、ねじを転造する装置に関するものであって、ねじ転造において、転造工具とクランプ装置との間に工作物が挟持され、ねじの送りによって所定位置に固定される。ロックが行なわれた後に、手動による回転運動によって、工作物にねじを転造することができる。その場合に、工作物のねじ幾何学配置は、転造工具によって定められる。転造工具は、好ましくはクィック交換システムとして形成されており、それによって任意の雄ねじを形成することができる。   The present invention relates to an apparatus for rolling a screw. In thread rolling, a workpiece is sandwiched between a rolling tool and a clamping device, and is fixed at a predetermined position by screw feeding. After the locking is performed, the screw can be rolled onto the workpiece by manual rotational movement. In that case, the thread geometry of the workpiece is determined by the rolling tool. The rolling tool is preferably formed as a quick change system, whereby any external thread can be formed.

この種の装置は、簡単な構成において、手で持って操作することができる、小型の構造を有している。装置は、電気的な駆動を必要とせず、力は、筋力によって発生させることができる。工作物が、ねじ転造装置に取り付けられるのではなく、装置は、ねじを形成すべき箇所に容易に移動させることができる。   This type of device has a small structure that can be operated by hand with a simple configuration. The device does not require electrical drive and the force can be generated by muscle strength. Rather than the workpiece being attached to a thread rolling device, the device can be easily moved to where the screw is to be formed.

さらに、工作物がすべり軸受として支持されることは、従来技術から知られていない。というのは、それによって平均的当業者の専門知識によれば、新しく転造されたねじが損傷することがあるからである。むしろ当業者は、ねじの損傷を回避するために、意識的にこの種のすべり軸受けを回避しようと試みるであろう。   Furthermore, it is not known from the prior art that the workpiece is supported as a plain bearing. This is because, according to the expertise of the average person skilled in the art, the newly rolled screw can be damaged. Rather, those skilled in the art will consciously attempt to avoid this type of sliding bearing to avoid screw damage.

本発明に係る解決においては、転造プロセスによる工作物の硬化が利用される。すなわち、ねじ転造の形式の加工方法を、送り調整装置の寸法設計および材料選択と組み合わせることによって、工作物上に規格化されたねじを形成することが可能になる。ここでは、カットされたねじは、実際において、軸方向に「すべり軸受送り」した場合には、比較的激しく損害を被ることになる。すなわち幾何学配置と、材料を条件とする工作物への負荷とが最小限に抑えられる。   In the solution according to the invention, the hardening of the workpiece by a rolling process is used. That is, a standardized screw can be formed on a workpiece by combining a processing method in the form of thread rolling with dimensional design and material selection of the feed adjustment device. Here, the cut screw is actually relatively severely damaged when it is “slide bearing fed” in the axial direction. That is, the geometry and the load on the workpiece subject to the material are minimized.

接近できない工作物(取り外しが面倒な機械内部の)における使用も、本発明に係る装置によって可能になる。   Use with inaccessible workpieces (inside machines that are cumbersome to remove) is also possible with the device according to the invention.

簡単な形成における確実な保持は、円筒状の工作物が支持ブロックの部分円筒状の溝内に保持されており、その溝の長手軸がプロファイリング工具の軸に対して斜めに配置されている場合に、与えられる。その場合には、支持ブロックはプロファイリング工具の軸に対して横方向かつ特に直角に、特に手動によって、調節可能である。   Reliable holding in simple formation is when the cylindrical workpiece is held in a partial cylindrical groove in the support block and the longitudinal axis of the groove is arranged obliquely with respect to the axis of the profiling tool To be given. In that case, the support block can be adjusted transversely and in particular perpendicularly to the axis of the profiling tool, in particular manually.

工作物の好ましい代替的な支持ブロックは、部分円筒状の溝の内壁がねじ部分を有し、そのねじ部分が形状とピッチにおいて、工作物に形成すべきねじに実質的に相当する場合に、得られる。   A preferred alternative support block of the workpiece is when the inner wall of the partially cylindrical groove has a threaded portion, the threaded portion substantially corresponding in shape and pitch to the screw to be formed on the workpiece, can get.

さらに、円筒状の工作物が、プロファイリング工具と対向する側において、工作物に対して軸平行の少なくとも2つのローラによって支承されており、そのローラが支持ブロックに支持されていることが、提案される。   Furthermore, it is proposed that the cylindrical workpiece is supported by at least two rollers that are axially parallel to the workpiece on the side facing the profiling tool, and that the rollers are supported by a support block. The

簡単かつ容易な取扱いは、プロファイリング工具と支持ブロックとの間の間隔を調節するために、支持ブロックがねじロッドによって、特に手動で、操作可能であることによって、与えられている。   Simple and easy handling is provided by the fact that the support block can be operated by a threaded rod, in particular manually, to adjust the spacing between the profiling tool and the support block.

好ましくは、工作物が、プロファイリング工具と支持ブロックとの間の間隙内へ軸方向および/または径方向に挿入可能かつ引出し可能であることが、提案される。特に好ましくは、ねじ転造装置が、手動工具として手動で操作可能であって、携帯可能である。   Preferably, it is proposed that the workpiece can be inserted and withdrawn axially and / or radially into the gap between the profiling tool and the support block. Particularly preferably, the thread rolling device can be operated manually as a manual tool and is portable.

本発明の実施例を、図面に斜視図で示して、以下で詳細に説明する。   Embodiments of the present invention are shown in perspective in the drawings and will be described in detail below.

工作物が支持ブロックの溝内でプロファイリング工具に対して保持される第1の実施形態を示す図である。FIG. 3 shows a first embodiment in which a workpiece is held against a profiling tool in a groove of a support block. 工作物が、2つのローラによってプロファイリング工具に対して保持される第2の実施形態を示す図である。FIG. 6 shows a second embodiment in which the workpiece is held against the profiling tool by two rollers. 閉成されたリング形状のフレームを有する実施形態を示す図である。FIG. 4 shows an embodiment with a closed ring-shaped frame.

ねじ転造装置1は、2つの腕4、5が延びるベース3を備えた、U字形状のフレーム2を有している。第1の腕4は、長手方向の溝6によって2つの腕の片側部分4a、4bに分割されており、溝6内でプロファイリング工具7が軸8上に軸承されており、その軸の端部は、2つの腕の片側部分4a、4bを貫通しており、それによって腕4が保持される。   The thread rolling device 1 has a U-shaped frame 2 with a base 3 from which two arms 4 and 5 extend. The first arm 4 is divided into two arm one-side portions 4a, 4b by a longitudinal groove 6, in which a profiling tool 7 is supported on a shaft 8, the end of the shaft. Passes through one side portion 4a, 4b of the two arms, whereby the arm 4 is held.

プロファイリング工具は、円形のディスク9を有しており、そのディスクの外側の円形で、環状で、同軸の間隔を開けている外周10は、同一の直径と同一の横断面とを有し、、それらは、同軸の環状溝を形成し、その断面は、形状及び寸法において、形成すべきねじのねじプロフィールの断面に相当する。その場合に、外周10の寸法と横断面は、それらが形成すべきねじの寸法および横断面に相当するように、選択されている。   The profiling tool has a circular disc 9, the outer circular, annular, coaxially spaced outer periphery 10 of the disc has the same diameter and the same cross section, They form a coaxial annular groove whose cross section corresponds in shape and size to the cross section of the screw profile of the screw to be formed. In that case, the dimensions and cross-section of the outer periphery 10 are selected so as to correspond to the dimensions and cross-section of the screws to be formed.

円筒状の外側を有する棒状の工作物をプロファイリング工具に対して押圧するために設けられた支持ブロック20は、部分円筒状の溝12を有し、その中に工作物が挿入され、その場合に凹状の溝面は、形成すべきねじに従ってプロフィールを有することができる。溝12とは逆の側において、支持ブロック20に支持されたねじロッド13は、外側の腕5の相補的な孔に係合し、その外側の端部に設けられたグリップ14を介して手動でその長手軸を中心に回動させることができ、それによって支持ブロック20をプロファイリング工具へ近づけ、あるいは離れるように移動させることができる。   The support block 20 provided for pressing a rod-shaped workpiece having a cylindrical outer side against the profiling tool has a partially cylindrical groove 12 in which the workpiece is inserted, in which case The concave groove surface can have a profile according to the screw to be formed. On the side opposite to the groove 12, the screw rod 13 supported by the support block 20 engages with a complementary hole in the outer arm 5 and is manually operated via a grip 14 provided on the outer end thereof. Can be rotated about its longitudinal axis, thereby moving the support block 20 closer to or away from the profiling tool.

プロファイリング工具7を第1の腕内に軸承する代りに、プロファイリング工具7は支持ブロック20内で軸承することができ、かつ第1の腕4が溝12を有するカウンターサポートを形成することができる。さらに、支持ブロック20は、図2に示すように、2つのガイドホィールないし2つのガイドローラ21を支持することができ、それらが、工作物のねじ山と係合する。代替的に、特にねじを修理する場合に、ローラ21の表面を滑らかな円筒状にすることができる。   Instead of bearing the profiling tool 7 in the first arm, the profiling tool 7 can be bearing in the support block 20 and the first arm 4 can form a counter support with grooves 12. Furthermore, the support block 20 can support two guide wheels or two guide rollers 21, as shown in FIG. 2, which engage the thread of the workpiece. Alternatively, the surface of the roller 21 can be a smooth cylinder, especially when repairing screws.

さらに、フレーム2は、U字状ではなく、閉成することができ、すなわち2つの腕4、5が上方の部分2aによってつながっているので、フレーム2はリング形状であって、図3に示すように、その中央の開口部内に支持ブロック20が位置している。   Furthermore, the frame 2 is not U-shaped but can be closed, i.e. the two arms 4 and 5 are connected by the upper part 2a, so that the frame 2 is ring-shaped and is shown in FIG. Thus, the support block 20 is located in the central opening.

すべての形態において、ディスク9及び2つの外周10の回転軸8は、溝12の軸に対して、ないしはガイドエッジに対して斜めに配置されており、従って工作物内に、リング形状の溝だけでなく、連続するねじ山が生じる。その場合に、この斜め配置の角度は、約0.4゜から10゜である。損傷したねじを修復するために、斜め位置をなくすことができ、すなわちその場合にはガイド、特に溝12は、支持ブロックないしガイド部分20内でプロファイリング工具の軸8に対して平行である。   In all configurations, the disc 9 and the rotational axis 8 of the two outer peripheries 10 are arranged obliquely with respect to the axis of the groove 12 or with respect to the guide edge, so that only a ring-shaped groove is present in the workpiece. Instead, a continuous thread occurs. In this case, the angle of the oblique arrangement is about 0.4 ° to 10 °. In order to repair the damaged screw, the oblique position can be eliminated, i.e. the guide, in particular the groove 12, is parallel to the axis 8 of the profiling tool in the support block or guide part 20.

機械を使用せずに本発明に係る工具を適用する利点は、場所に結びつけられずに行なうことができ、フレキシブルに使用することができ、たとえば据付け時間を省くことにある。従って工具は、少数を形成するのに適しており、たとえばロールヘッドよりも、ずっと安価に形成することもできる。というのは、工具がわずかな簡単な部品からなるからである。   The advantage of applying the tool according to the present invention without using a machine is that it can be done without being tied to a place, can be used flexibly, for example to save installation time. Thus, the tools are suitable for forming a small number and can be formed much cheaper than, for example, a roll head. This is because the tool consists of a few simple parts.

これは、形状付与のために、支持要素に対向して配置された、個別のプロフィールローラが使用されることによって、可能になる。既知の工具におけるプロフィールローラは、ピッチを有するプロフィールか、あるいは円形に一周するリブまたはリングの形式のピッチのないプロフィールを有する。本発明においては、同様に、形状付与するために、ピッチのないプロフィールが使用されるが、もちろんこのプロフィールは、正確に2つの一周するリブまたはリングを有し、それらがそれらの間に、成形すべきねじプロフィールにほぼ相当する、リング形状の間隙を形成することを、特徴としている。プロフィールは、より多くのリングを有することもできるが、使用する場合には2つだけが工作物にと係合する。   This is made possible by the use of a separate profile roller, arranged opposite the support element, for shaping. Profile rollers in known tools have a profile with a pitch or a non-pitch profile in the form of a rib or ring that goes around a circle. In the present invention as well, a non-pitch profile is used to shape, but of course this profile has exactly two rounding ribs or rings between which they are molded. It is characterized by the formation of a ring-shaped gap approximately corresponding to the thread profile to be achieved. The profile can have more rings, but only two engage the workpiece when used.

プロフィールローラのこの形状(定められた間隙と係合する、正確に2つの一周するリングないしリブ)によって、材料内へプロフィールローラを進入させるために加えなければならない力が、最小限に抑えられる。さらに、このプロフィールローラがほぼねじピッチだけ、工作物軸に対して斜め位置であることによって、従来の工具におけるような、複雑な強制ガイドを省くことができ、それにもかかわらずプロフィールローラは、正確に所望のピッチでプロフィールを工作物に刻み込む。   This shape of the profile roller (exactly two circular rings or ribs that engage a defined gap) minimizes the force that must be applied to allow the profile roller to enter the material. In addition, the profile roller is inclined with respect to the workpiece axis by approximately the thread pitch, so that complicated forcing guides, as in conventional tools, can be omitted, but the profile roller is nevertheless accurate. The profile is cut into the workpiece at the desired pitch.

プロフィールローラを工作物内へ進入させるために必要な力をもたらすことができるようにするために、工作物は、プロフィールローラと対向する側において、支持要素によって支持される。これは、たとえばねじに適合されたネガティブプロフィールを有するソリッドボディとして、形成することができる。この支持要素において重要なことは、それが力をできるだけ大面積で、かつ点状にではなく、工作物へ伝達することである。   In order to be able to provide the necessary force for the profile roller to enter the workpiece, the workpiece is supported by a support element on the side opposite the profile roller. This can be formed, for example, as a solid body with a negative profile adapted to the screw. What is important in this support element is that it transmits the force to the workpiece as large an area as possible and not in the form of dots.

工具の好ましい形態は、パイプカッターのそれに似ているが、そのパイプカッターは、これまで説明してきた本発明とは、プロフィールを与える、斜めになったプロフィールローラの代りに、まっすぐなカッティングホィールが使用されることにおいて、異なっている。   The preferred form of the tool is similar to that of a pipe cutter, but the pipe cutter uses a straight cutting wheel instead of an angled profile roller that provides a profile with the invention described so far. In being different.

工具の提案された形態は、ポータブルに携帯可能な手動工具として形成されていることを、特徴としている。その場合に、プロファイリング工具と支持要素は、互いに対して接線状にあてがうことができる。その場合に少なくとも1つの非作動位置が調節可能であって、その非作動位置において工作物は、プロファイリング工具と支持要素との間に導入することができる。工作物にとって、軸方向にも接線方向にも導入できることは、最大可能な柔軟性を提供する。さらに、1つの工具によって、工作物の端部だけでなく、任意の箇所にねじを形成することができる。その場合に重要なことは、プロファイリング工具と支持要素が、1つの力の流れ平面内に位置しているので、加工すべき工作物にロック装置によって曲げモーメントまたは傾きモーメントが生じないことである。その場合に工具は、プロファイリング工具が工作物軸に対して、ねじピッチにほぼ相当する角度だけ斜めになるように、形成されている。   The proposed form of the tool is characterized in that it is formed as a hand-held portable tool. In that case, the profiling tool and the support element can be applied tangentially to each other. In that case, at least one non-actuated position is adjustable, in which the workpiece can be introduced between the profiling tool and the support element. For the workpiece, being able to be introduced both axially and tangentially offers the greatest possible flexibility. Furthermore, with one tool, a screw can be formed not only at the end of the workpiece but also at an arbitrary position. What is important in that case is that the profiling tool and the support element are located in one force flow plane, so that no bending or tilting moment is generated by the locking device on the workpiece to be machined. In this case, the tool is formed such that the profiling tool is inclined with respect to the workpiece axis by an angle substantially corresponding to the screw pitch.

さらに、可能な送り調整は、工作物の端部に工具を取り付けるだけでなく、ねじを工作物中央から始めて工作物の端部へ向って転造できるようにする。それによって、工具をうっかりと斜めに取り付けることがなくなる。傾けて、あるいは斜めに取り付けることを回避するために、ねじ切りの際に一般的であるように、工作物を工作物端部において把持することを、省くことができる。同時に、切りくずを生じない加工の好ましい特性を、本発明に係る装置を用いて利用することができるので、この種の方法によって形成されるねじの利点が、ポータブルに手動で実現される。   Furthermore, possible feed adjustments not only attach the tool to the end of the workpiece, but also allow the screw to roll from the center of the workpiece towards the end of the workpiece. This prevents the tool from being inadvertently installed at an angle. In order to avoid tilting or mounting at an angle, it is possible to dispense with gripping the workpiece at the workpiece end, as is usual during threading. At the same time, the advantageous properties of a screw formed by this type of method are realized manually in a portable way, since the favorable properties of machining without chipping can be exploited with the device according to the invention.

その場合に驚くほど簡単なやり方で、予め定められた送り力によって送り調整された後に、作業位置において装置全体を工具長手軸を中心に回転させることによって、切りくずを生じることなしに外ねじが形成され、その場合にプロファイリング工具によって形成すべきねじ幾何学配置は、プロフィール深さとプロフィール形状に関して一義的に前もって定められている。プロフィールの傾いた、あるいは不正確な形成は、実際において不可能である。「強すぎる」送りも、不可能である。というのは、プロフィールを与える2つのリブないしリングの間の空間が、変形された工作物によって完全に充填されるとすぐに、力が指数的に上昇し始めるからである。その場合に工作物の幾何学配置は、実質的に円筒状の外側面を必要とするだけであって、パイプ形状に形成されていてもよく、あるいは中実材料からなることもできる。さらに、外ねじは、定められた点まで完全に形成することができるので、ランアウトなしのねじを形成することができる。その場合に電気的なエネルギ供給は、不要であるので、多様な使用可能性が与えられている。   In that case, in a surprisingly simple manner, after adjusting the feed with a predetermined feed force, the external thread can be removed without causing chips by rotating the entire device about the tool longitudinal axis in the working position. The screw geometry that is formed and then to be formed by the profiling tool is uniquely predetermined with respect to profile depth and profile shape. Inclined or inaccurate formation of the profile is not possible in practice. “Too strong” feeding is also impossible. This is because the force begins to rise exponentially as soon as the space between the two ribs or rings providing the profile is completely filled by the deformed workpiece. In that case, the geometry of the workpiece only requires a substantially cylindrical outer surface and may be formed in the shape of a pipe, or may consist of a solid material. Furthermore, since the external thread can be completely formed to a predetermined point, it is possible to form a screw without runout. In this case, since no electrical energy supply is required, various possibilities of use are given.

もちろん、工具の他の形態も考えられ、その形態において工具は、軸方向のみに導入することができ、もちろんこの形態はそのために、さほど頑丈に形成する必要はない。というのは、力が工具のボディによって効果的に吸収できるからである。   Of course, other forms of the tool are also conceivable, in which the tool can be introduced only in the axial direction, and of course this form therefore does not have to be made very rigid. This is because the force can be effectively absorbed by the tool body.

この工具の他の使用可能性は、ねじ補修である。工具によって、変形した雄ねじが再び成形される。プロフィールローラの斜め位置に基づいて、比較的大きい損傷が、既知の工具によるよりも、ずっと良好に改良される。しかし、すでに説明したように、ねじの補修は、プロフィールローラが斜めになっていない場合、すなわちその軸が工作物の長手軸に対して平行になっている場合でも、高い品質で実施される。   Another possibility of using this tool is screw repair. The deformed male screw is formed again by the tool. Based on the oblique position of the profile roller, a relatively large damage is improved much better than with known tools. However, as already explained, the repair of the screw is carried out with a high quality, even when the profile roller is not inclined, ie its axis is parallel to the longitudinal axis of the workpiece.

プロファイリング工具のプロフィールおよびプロファイリング工具が工作物軸に対して斜めになる角度は、形成すべきねじタイプに依存しているので、工具の部分(形状を付与するローラおよびカウンターホルダ)を手間なしに交換可能に設計することが効果的であって、それによって工具は、様々なねじタイプを形成するために使用することができる。これは、カウンターホルダとプロフィールローラが時間が経つにつれて摩耗し、その場合に新しくされなければならないことによっても、有意義である。   The profile of the profiling tool and the angle at which the profiling tool is tilted with respect to the workpiece axis depends on the type of screw to be formed, so the parts of the tool (roller and counter holder that give the shape) can be changed without effort It is effective to design so that the tool can be used to form various screw types. This is also meaningful by the fact that the counter holder and profile roller wear over time and must be renewed in that case.

Claims (8)

ねじ転造によって円筒状の外側面を有する工作物にねじを形成する装置(1)であって、ピッチのないプロフィールを備えたプロファイリング工具(7)を有し、プロファイリング工具の軸が工作物の軸に対して斜めまたは平行である装置において、
プロファイリング工具(7)が、円形で、回転軸を中心に回転可能に軸承されたディスク(9)であり、ディスクの外周面から突出し、環状の溝を規定する同軸で、ピッチのない二つのプロフィール(10)を有し、二つのプロフィール(10)の形状と寸法が、形成すべきねじのプロフィールに相当することを特徴とする装置。
An apparatus (1) for forming a thread on a workpiece having a cylindrical outer surface by thread rolling, comprising a profiling tool (7) with a pitch-free profile, the axis of the profiling tool being the workpiece In devices that are oblique or parallel to the axis,
The profiling tool (7) is a disc (9) that is circular and is rotatably supported about the axis of rotation, and protrudes from the outer peripheral surface of the disc and has two coaxial and pitch-free profiles defining an annular groove (10) characterized in that the shape and dimensions of the two profiles (10) correspond to the profile of the screw to be formed.
円筒状の工作物が、支持ブロック(20)の部分円筒状の溝(12)内に保持されており、溝の長手軸がプロファイリング工具(7)の軸に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。   The cylindrical workpiece is held in the partial cylindrical groove (12) of the support block (20) and the longitudinal axis of the groove is arranged obliquely with respect to the axis of the profiling tool (7). The apparatus of claim 1. 支持ブロック(20)が、プロファイリング工具(7)の軸に対して横方向かつ特に直角に、特に手動で調節可能であることを特徴とする請求項2に記載の装置。   3. Device according to claim 2, characterized in that the support block (20) is adjustable transversely and in particular perpendicularly to the axis of the profiling tool (7), in particular manually. 部分円筒状の溝(12)の内壁がねじ部分を有しており、ねじ部分が形状とピッチにおいて、工作物に形成すべきねじに実質的に相当することを特徴とする請求項2または3に記載の装置。   4. The inner wall of the partial cylindrical groove (12) has a threaded portion, the threaded portion substantially corresponding in shape and pitch to a screw to be formed on the workpiece. The device described in 1. 円筒状の工作物が、プロファイリング工具(7)に対向する側において、工作物に対して軸平行の少なくとも2つのローラ(21)によって支承されており、ローラが支持ブロック(20)に装着されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。   The cylindrical workpiece is supported by at least two rollers (21) parallel to the workpiece on the side facing the profiling tool (7), and the rollers are mounted on the support block (20). The apparatus according to claim 1, wherein: プロファイリング工具(7)と支持ブロック(20)の間の間隔を調節するために、支持ブロック(20)がねじロッド(13)によって、特に手動で操作可能であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の装置。   3. The support block (20) is particularly manually operable by means of a threaded rod (13) to adjust the distance between the profiling tool (7) and the support block (20). The apparatus according to any one of 5. 工作物が、プロファイリング工具(7)と支持ブロック(20)との間の間隙内へ、軸方向および/または径方向に挿入可能で、かつ取出し可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。   The workpiece can be inserted and removed axially and / or radially into the gap between the profiling tool (7) and the support block (20). The apparatus as described in any one of. 本装置が、手動工具として手動で操作可能であり、かつ携帯可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is manually operable as a manual tool and is portable.
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