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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Gewinderolle aus einem Werkzeugrohling, wobei der Werkzeugrohling auf seiner Umfangsfläche mit wenigstens einem Gewindeprofil versehen wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Gewinderolle mit wenigstens einem Gewindeprofil sowie einen Gewinderollkopf, insbesondere einen Tangentialrollkopf, der zumindest eine derartige Gewinderolle umfasst.
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Stand der Technik
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Bei Gewinderollen handelt es sich um zylinderförmige Werkzeugvorrichtungen, die zur Fertigung von Bauteilen mit Außengewinde, wie beispielsweise von Schrauben dienen.
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Aus der
DE 103 54 622 B4 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Gewinderolle bekannt, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte des Einbringens einer Gewinderille in ein Werkstück mittels einer spanenden Vorbearbeitung, des Härtens des vorbearbeiteten Werkstücks und des Fertigbearbeitens der Gewinderille des gehärteten Werkstücks durch Schleifen mittels einer Schleifscheibe, die mit einer Vorschubbewegung dem Verlauf der Gewinderille folgt, umfasst.
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Bei mit herkömmlichen Gewinderollen gefertigten Schrauben bzw. Schraubkomponenten, insbesondere bei unter Druck und/oder Zug stehenden Druckrohrstutzen mit Außengewinde, ist eine Verschraubung derartiger Komponenten nicht immer langzeitstabil, so dass zusätzliche Maßnahmen gegen eine mögliche Lockerung bzw. Loslösung von verschraubten Komponenten erforderlich sind, mit denen diese fixiert und gesichert werden wie z.B. das Aufbringen eines Klebstoffs oder dergleichen an einer entsprechenden Verschraubungsstelle.
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Offenbarung
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Vorteile der Erfindung
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Das Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass es relativ kostengünstig realisierbar ist, um eine Gewinderolle herzustellen, mit welcher Schrauben bzw. Schraubkomponenten fertigbar sind, die axial aneinander angrenzende Gewindeprofilabschnitte mit zwischengeordnetem Gewindesteigungsversatz aufweisen, wodurch beim Verschrauben derartiger Schraubkomponenten an der Position des Gewindesteigungsversatzes ein Selbsthemmungseffekt auftritt, der einer Lockerung derart verschraubter Komponenten entgegenwirkt. Dazu ist vorgesehen, dass die Umfangsfläche in axial aneinander angrenzende Umfangsabschnitte geteilt wird, dass unmittelbar oder mittelbar danach das Gewindeprofil in die Umfangsfläche des Werkzeugrohlings eingebracht wird, wobei voneinander getrennte Gewindeprofilabschnitte mit einem im Bereich der Teilung dazwischen angeordneten Gewindesteigungsversatz ausgebildet werden. Bei der Gewinderollenherstellung erfolgt vorteilhaft das Ausbilden des Gewindeprofils auf der Umfangsfläche in einem einzigen ununterbrochenen Arbeitsschritt. Vorzugsweise wird das Ausbilden des Gewindeprofils mittels Schleifen ausgeführt.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen.
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Eine besonders einfach zu realisierende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, dass zum Teilen der Umfangsfläche eine in Umfangsrichtung des Werkzeugrohlings auf der Umfangsfläche umlaufende Lücke eingearbeitet wird, welche die Umfangsfläche in voneinander beabstandete Umfangsabschnitte trennt, und dass dann das Gewindeprofil in die die Umfangsabschnitte aufweisende Umfangsfläche eingebracht wird, wobei durch die umlaufende Lücke der Gewindesteigungsversatz festgelegt wird. Zweckmäßigerweise kann die Lücke als umlaufende Nut ausgebildet werden. Zweckmäßigerweise wird die Lücke mit einer Breite ausgebildet, welche ungleich einem ganzzahligen Mehrfachen einer gewählten Gewindesteigung ist. Dabei kann die Breite der Lücke größer oder kleiner als ein ganzzahliges Mehrfaches der gewählten Gewindesteigung bemessen sein.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, wodurch weitere Modifikationen des Verfahrens möglich sind, besteht darin, dass der Werkzeugrohling aus wenigstens zwei Körpern gebildet wird, wobei Umfangsflächen der wenigstens zwei Körper in zusammengefügtem Zustand des Werkzeugrohlings als axial aneinander angrenzende Umfangsabschnitte für die Gewindeprofilabschnitte dienen. Dabei kann wenigstens eine Distanzscheibe zwischen den wenigstens zwei Körpern angeordnet werden, durch welche die voneinander getrennten Abschnitte beabstandet werden, wobei durch die Breite der Distanzscheibe der Gewindesteigungsversatz festgelegt wird.
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Eine zweckmäßige Variante sieht vor, dass die Distanzscheibe vor dem Ausbilden des Gewindeprofils in den Werkzeugrohling eingefügt wird. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Distanzscheibe nach dem Ausbilden des Gewindeprofils in den Werkzeugrohling eingefügt wird, wozu zusätzliche Arbeitsschritte erforderlich sind, um nach dem Ausbilden des Gewindeprofils die wenigstens zwei Körper voneinander zu lösen bzw. trennen und sie danach mit zwischengeordneter Distanzscheibe wieder zusammenzufügen.
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Eine abgewandelte Verfahrensvariante, bei welcher der Werkzeugrohling aus wenigstens zwei Körpern gebildet wird, kann darin bestehen, dass nach Ausbilden des Gewindeprofils an einander zugewandten und in Umfangsrichtung verlaufenden Umfangsrändern der als Gewindeprofilabschnitte ausgebildeten Umfangsabschnitte wenigstens eine der senkrecht zu den Umfangsrändern verlaufenden Anlageseiten abgetragen wird, um durch eine Reduzierung der axialen Breite des zugeordneten Umfangsabschnitts den Gewindesteigungsversatz zu erzielen.
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Gemäß einer nochmals abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach Ausbilden des Gewindeprofils die wenigstens zwei Körper in Umfangsrichtung des Werkzeugrohlings um ein vorbestimmtes Winkelmaß im Vergleich zu einer vor Ausbilden des Gewindeprofils festgelegten Ausgangslage gegeneinander verdreht angeordnet und in der verdrehten Winkelstellung drehfest zueinander festgestellt werden, wodurch ein entsprechender Gewindesteigungsversatz definiert wird.
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In vorrichtungstechnischer Hinsicht ist eine Gewinderolle mit wenigstens einem auf seiner Umfangsfläche ausgebildeten Gewindeprofil vorgesehen, wobei die Umfangsfläche in wenigstens zwei axial zueinander angrenzende Gewindeprofilabschnitte aufgeteilt ist, wobei ein Gewindesteigungsversatz zwischen einander zugewandten Enden der Gewindeabschnitte ausgebildet ist. Vorteilhaft eignet sich eine derartige Gewinderolle zur Serienfertigung von Schrauben oder Schraubkomponenten mit jeweils daran ausgebildetem Gewindesteigungsversatz; aufgrund des daraus resultierenden Selbsthemmungseffekts weisen mit derartigen Gewinderollen gefertigte Schraubkomponenten im Bereich ihres Gewindesteigungsversatzes eine höhere Verschraubungssicherheit im Vergleich zu herkömmlichen Verschraubungen auf.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Gewinderolle wenigstens zwei Körper aufweist, wobei Umfangsflächen der wenigstens zwei Körper als axial aneinander angrenzende Gewindeprofilabschnitte dienen. Dabei kann wenigstens eine Distanzscheibe zwischen den wenigstens zwei Körpern angeordnet sein, durch deren Breite der Gewindesteigungsversatz festgelegt ist. Zweckmäßigerweise weist die Distanzscheibe einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner als der Außendurchmesser der Umfangsfläche bemessen ist. Dadurch wird verhindert, dass die Distanzscheibe z.B. beim Arbeitsschritt zum Ausbilden des Gewindeprofils, vorzugsweise beim Schleifvorgang, in den Erfassungsbereich einer dabei eingesetzten Schleifscheibe gerät.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass zwischen einander zugewandten Rändern der Gewindeprofilabschnitte ein Phasensprung des Gewindeprofils ausgebildet ist. Dabei liegen die einander zugewandten Ränder der Gewindeprofilabschnitte in direktem Kontakt aneinander, wodurch die das Gewindeprofil bildende Gewinderille beim Übergang von einem Rand zum benachbarten Rand eine sprunghafte Versetzung erfährt.
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Ein Gewinderollkopf, insbesondere ein Tangentialrollkopf, umfasst wenigstens eine derartige Gewinderolle und eignet sich zum vollautomatisch gesteuerten Einsatz in einer Fertigungslinie.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Letztere zeigen in schematisch gehaltenen Ansichten:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugrohlings gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei der Gewinderollen-Rohling einstückig ausgebildet ist und einen hohlzylindrischen Abschnitt und einen sich davon wegerstreckenden durchmesserkleineren Halsabschnitt aufweist,
- 2 eine rückseitige Ansicht des Werkzeugrohlings,
- 3 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie I-I von 2,
- 4 eine Detailansicht der auf der Umfangsfläche des Werkzeugrohlings umlaufend ausgebildeten Nut gemäß Ausschnitt II in stark vergrößertem Maßstab,
- 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß hergestellten Gewinderolle, bei der zwei benachbarte Gewindeprofilgänge ausgebildet sind, welche durch einen Versatz voneinander beabstandet sind,
- 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrohlings, der mehrstückig ausgebildet ist,
- 7 eine rückseitige Ansicht des Werkzeugrohlings von 5,
- 8 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie III-III von 7,
- 9 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie IV-IV von 7,
- 10 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrohlings, welcher mehrstückig ausgebildet ist,
- 11 eine rückseitige Ansicht des Werkzeugrohlings von 10,
- 12 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie V-V von 11,
- 13 eine rückseitige Ansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrohlings, welcher mehrstückig ausgebildet ist,
- 14 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie VI-VI von 13,
- 15 eine im Schnitt gehaltene Detailansicht VII von 13 eines Ausschnitts des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie VIII-VIII von 14 in vergrößertem Maßstab, wo ineinandergreifende Konturprofile der den Werkzeugrohling bildenden beiden Körper als gezahnte Konturflächen ausgebildet sind, die zur Zentrierung der beiden Körper dienen,
- 16 eine im Schnitt gehaltene Detailansicht VII von 13 einer alternativen Ausführungsform des Ausschnitts des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie VIII-VIII von 14 in vergrößertem Maßstab, wo ineinandergreifende Konturprofile der den Werkzeugrohling bildenden beiden Körper als Polygonflächen ausgebildet sind, die zur Zentrierung der beiden Körper dienen,
- 17 eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrohlings, welcher mehrstückig ausgebildet ist,
- 18 eine rückseitige Ansicht des Werkzeugrohlings von 17,
- 19 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie IX-IX von 18,
- 20 eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugrohlings, welcher mehrstückig ausgebildet ist,
- 21 eine rückseitige Ansicht des Werkzeugrohlings von 20,
- 22 eine Längsschnittansicht des Werkzeugrohlings gemäß der Schnittlinie X-X von 21, und
- 23 eine Querschnittansicht durch den Werkzeugrohling von 22.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Bei den nachstehend erläuterten Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren gleiche oder ähnliche Merkmale.
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1 bis 4 zeigen in verschiedenen Ansichten einen im Ganzen mit 10 bezeichneten erfindungsgemäßen Werkzeugrohling bzw. Gewinderollen-Rohling gemäß einer ersten Ausführungsform, welcher einstückig ausgebildet ist. Der rotationssymmetrisch bezüglich einer Längsmittelachse bzw. Symmetrieachse 10' ausgebildete Werkzeugrohling 10 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 11 und einen sich koaxial davon forterstreckenden durchmesserkleineren Halsabschnitt 12 auf. Der hohlzylindrisch ausgebildete Halsabschnitt 12 ist zur Aufnahme in einem Rollkopfarm eines Tangentialgewinderollkopfs (nicht dargestellt) vorgesehen und weist an seinem freien Ende zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Klauen 18 auf, die zum Ankoppeln an ein nicht dargestelltes Getriebe eines Rollkopfs vorgesehen sind. Koaxial zur Längsmittelachse 10' erstreckt sich durch beide Abschnitte 11, 12 eine Durchgangsbohrung 13, welche als Lagerbohrung dient. Der durchmessergrößere Abschnitt 11 weist eine Außenumfangsfläche 14 auf, die zur Ausbildung als Gewindeprofilabschnitt vorgesehen ist und in deren Mitte eine umlaufende Nut 15 ausgebildet ist. Wie 4 in einer Detailansicht und stark vergrößertem Maßstab zeigt, weist die Nut 15 in der Außenumfangsfläche 14 ein etwa V-förmiges Profil auf. Zum Ausbilden eines Gewindes auf der Außenumfangsfläche 14 des Gewinderollen-Rohlings 10 wird mittels einer Schleifscheibe (nicht dargestellt), die als Einprofilscheibe oder auch Mehrprofilscheibe ausgebildet sein kann, ein Gewindeprofil in die Umfangsfläche 14 des Rohlings 10 eingebracht bzw. eingeschliffen, indem der Gewinderollen-Rohling 10 in Rotation um seine Symmetrieachse 10' versetzt und die Schleifscheibe in einer axialen Vorschubbewegung über die Umfangsfläche 14 von ihrem einen Rand 14' zum dazu entgegengesetzten Rand 14" geführt wird. Erreicht dabei die Schleifscheibe die Axialposition der Nut 15 und fährt darüber hinweg, so wird die Bildung des Gewindeprofils bzw. der Gewinderille an dieser Position unterbrochen und es bildet sich dort ein Versatz des Gewindegangs aus, wodurch das Gewindeprofil auf der Umfangsfläche 14 in zwei axial voneinander beabstandete Gewindeabschnitte 14-1, 14-2 unterteilt wird, die beidseits der Nut 15 angeordnet sind.
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5 zeigt in einer stark schematisch gehaltenen Ansicht eine erfindungsgemäße Gewinderolle
100, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem Werkzeugrohling bzw. Gewinderollen-Rohling
10 gemäß
1 bis
4 hergestellt ist, indem mittels einer Profilscheibe ein Gewindegang in die durch die Nut
15 beabstandeten Außenmantelflächen bzw. Umfangsflächen
14-1,
14-2 eingebracht bzw. eingeschliffen ist. Auf beiden Seiten der Nut
25 weisen die Gewindeprofilabschnitte eine gleich große bzw. identische Steigung
S auf, die sich aus dem axialen Abstand von unmittelbar zueinander benachbarten Innenspitzen der einzelnen Gewindeflanken in einem jeweiligen Gewindeprofilabschnitt ergibt. Damit bei einer mit der erfindungsgemäßen Gewinderolle
100 gefertigten Schraube ein selbsthemmender Effekt in Bezug auf eine darauf aufgeschraubte Schraubenmutter entsteht, wird der durch die Breite der Nut
15 definierte Abstand
D zwischen den beiden benachbarten Gewindeprofilabschnitten in Relation zur Gewindesteigung
S so gewählt bzw. eingestellt, dass der Abstand
D entweder größer oder kleiner als ein ganzzahliges Mehrfaches
i der Gewindesteigung
S bemessen ist. Anders ausgedrückt, gilt für die Beziehung von
D zu
S, dass eine der beiden nachstehenden Ungleichungen erfüllt ist, also
oder
woraus folgt, dass
gilt, denn, sofern keine der obigen Bedingungen erfüllt ist, d.h. wenn in die Lücke bzw. Nut ein Gewindegang oder mehrere Gewindegänge glatt hineinpassen würde/würden, dann hätte ein mit einer derartigen Gewinderolle hergestelltes Gewinde keinen Selbsthemmungseffekt bzw. Blockageeffekt für eine darauf geschraubte Schraubenmutter im Bereich der Lücke. Ein Ausführungsbeispiel kann darin bestehen, dass für die Gewindeprofilabschnitte ein Abstand
D = 1.4 mm und eine Gewindesteigung
S = 1.5 mm gewählt werden.
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6 bis 9 zeigen in unterschiedlichen Ansichten den Gewinderollen-Rohling 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform, welche im Unterschied zu der ersten Ausführungsform im Wesentlichen aus zwei Körpern gebildet ist. Wie insbesondere anhand von 7 und 8 ersichtlich ist, umfasst der Gewinderollen-Rohling 10 einen ersten Körper 21 und einen zweiten Körper 22, die bezüglich der Längsmittelachse bzw. Symmetrieachse 10' koaxial zueinander angeordnet mittels Schrauben 23 miteinander verbunden sind, wobei der zweite Körper 22 einen dem ersten Körper 21 zugewandten Abschnitt 22', der die umlaufende Umfangsfläche bzw. Außenmantelfläche 14-2 aufweist, und einen sich von dem Abschnitt 22' wegstreckenden durchmesserkleineren Halsabschnitt 22" aufweist. Durch beide Körper 21, 22 erstreckt sich die Durchgangsbohrung 13 koaxial zur Symmetrieachse 10'. Die beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 sind zur Ausbildung eines Gewindegangs vorgesehen. Um sicherzustellen, dass die zur Ausbildung eines Gewindegangs vorgesehenen Umfangsflächen 14-1, 14-2 der beiden Körper 21, 22 miteinander bündig bzw. fluchtend zueinander angeordnet sind, weist der erste Körper 21 an seiner dem zweiten Körper 22 zugewandten Seite einen rohrförmig verjüngten und koaxial zur Symmetrieachse 10' verlaufenden Fortsatz 24 auf, während an der dem ersten Körper 21 zugewandten Seite des zweiten Körpers 22 eine umlaufende und axial vorstehende Ringschulter 26 mit einer zum Fortsatz 24 komplementären Kontur ausgebildet ist, so dass die Ringschulter 26 mit ihrer Innenkontur - in Montagestellung der beiden Körper 21, 22 - die zugeordnete Außenkontur des Fortsatzes 24 übergreifen kann, wobei die Umfangsflächen 14-1, 14-2 in axialer Richtung fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Innenkontur der Ringschulter 26 und die dazu komplementäre Außenkontur des Fortsatzes 24 sind als Zylindermantelflächen ausgebildet. Zwischen der Ringschulter 26 und dem ihr zugewandten Rand der Außenmantelfläche 14-1 des ersten Körpers 21 ist eine ringförmig ausgebildete Distanzscheibe 27 vorgesehen, deren Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des ersten Körpers 21 und dem Außendurchmesser des zweiten Körpers 22 im Bereich der Ringschulter 26 bzw. der Außenmantelfläche 14-2 entspricht, während ihr Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Fortsatzes 24 des ersten Körpers 21 entspricht, so dass die ringförmige Distanzscheibe 27 den Fortsatz 24 umschließen kann. Dadurch ist im eingebauten Zustand der Distanzscheibe 27 ein axialer Spalt zwischen dem Außenrand des Fortsatzes 24 und der dazu angrenzenden Seite des zweiten Körpers 22 ausgebildet, da die ringförmige Distanzscheibe 27 zwischen der Ringschulter 26 und dem ihr zugewandten Rand der Umfangsfläche 14-1 des ersten Körpers 21 eingeklemmt ist und mithin den Spalt bzw. Versatz 25 zwischen den für den Gewindegang vorgesehenen Umfangsflächen 14-1, 14-2 bildet. Um die beiden Körper 21, 22 drehfest miteinander zu verbinden, sind im Abschnitt 22' des zweiten Körpers 22 mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Durchgangsbohrungen 23' ausgebildet, denen Sacklochbohrungen 23" zugeordnet sind, welche an der dem zweiten Körper 22 zugewandten Anlageseite des ersten Körpers 21 vorgesehen sind, um Schrauben 23 aufzunehmen, welche die Durchgangsbohrungen 23' durchgreifen und dann in die Sacklochbohrungen 23" eingreifen. Die Bohrungen 23', 23" erstrecken sich parallel zur Längsmittelachse 10' und liegen auf gleichem Radius bezüglich der Längsmittelachse 10'. Zur zusätzlichen Sicherung ist bei einem kleineren Radius bezüglich der Längsmittelachse 10' eine im zweiten Körper 22 von dessen Anlageseite ausgehende Sacklochbohrung 29' vorgesehen, der - bei gleichem Radius - eine Sacklochbohrung 29" im ersten Körper 21 gegenüberliegt, wobei beide Sacklochbohrungen 29', 29" parallel zur Längsmittelachse 10' verlaufend angeordnet sind, um darin passgenau einen Sicherungsstift 29 aufzunehmen.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht wird gemäß einer ersten Verfahrensvariante zunächst die Distanzscheibe 27 zwischen die beiden Körper 21, 22 eingesetzt, dann die beiden Körper mit der darin zwischengeordnet aufgenommenen Distanzscheibe 27 drehfest miteinander verschraubt und anschließend der Schleifvorgang der beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 durchgeführt, wobei zwei durch die Distanzscheibe 27, deren Außenradius geringfügig kleiner als der Außenradius der beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 bemessen ist, voneinander beabstandete Gewindeprofilgänge ausgebildet werden, deren Abstand bzw. Gewindesteigungsversatz durch die Dicke der Distanzscheibe 27 definiert wird.
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Gemäß einer zweiten Verfahrensvariante werden zunächst die beiden Körper 21, 22 des Gewinderollen-Rohlings 10 ohne die Distanzscheibe 27 zusammengefügt, wird danach der Schleifvorgang an den beiden eng aneinanderliegenden Umfangsflächen 14-1, 14-2 durchgeführt und wird anschließend nach Beenden des Schleifvorgangs ein Gewindesteigungsversatz erzeugt, indem die beiden Körper 21, 22 voneinander getrennt, die Distanzscheibe 27 dazwischen gesetzt und die beiden Körper 21, 22 mit zwischengeordneter Distanzscheibe 27 zusammengefügt und drehfest miteinander verschraubt werden, wobei die axiale Breite der Distanzscheibe 27 den Gewindesteigungsversatz festlegt..
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Gemäß einer dritten Verfahrensvariante, welche eine Modifikation der ersten Verfahrensvariante darstellt, wird zunächst die Distanzscheibe 27 zwischen die beiden Körper 21, 22 eingesetzt, dann die beiden Körper mit der darin zwischengeordnet aufgenommenen Distanzscheibe 27 drehfest miteinander verbunden bzw. verschraubt und anschließend der Schleifvorgang der beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 durchgeführt; im Unterschied zur ersten Verfahrensvariante wird jedoch nach Beenden des Schleifvorgangs die Distanzscheibe 27 gegen eine andere Distanzscheibe ausgetauscht, welche entweder geringfügig breiter oder geringfügig schmaler als die ursprünglich verwendete Distanzscheibe bemessen ist, um den gewünschten Gewindesteigungsversatz zu erzielen.
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Gemäß einer vierten Verfahrensvariante werden zunächst die beiden Körper 21, 22 des Gewinderollen-Rohlings 10 ohne Distanzscheibe 27 zusammengefügt, anschließend wird der Schleifvorgang an den beiden eng aneinanderliegenden Umfangsflächen 14-1, 14-2 durchgeführt und werden danach die beiden Körper 21, 22 voneinander getrennt, um an den Umfangsflächen 14-1, 14-2 eine der beiden Anlageseiten, welche die beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 voneinander trennen, auf ein vorbestimmtes Maß abzutragen und danach die beiden Körper 21, 22 wieder zusammenzufügen, wobei ein durch das Abtragen erzeugter Gewindesteigungsversatz erzielt wird.
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10 bis 12 zeigen in unterschiedlichen Ansichten den Gewinderollen-Rohling 10 gemäß einer dritten Ausführungsform, welche im Wesentlichen aus zwei Körpern gebildet ist und sich von der zweiten Ausführungsform darin unterscheidet, dass der Steigungsversatz zwischen den Umfangsflächen 14-1, 14-2 dadurch erzielt wird, dass nach dem Schleifvorgang zum Ausbilden des Gewindes die beiden Körper 21, 22 gegeneinander verdreht und dann in der verdrehten Stellung mittels Schrauben 23 miteinander drehfest verbunden werden. Dazu weist der erste Körper 21 einen Vorderabschnitt 21' mit der ersten Umfangsfläche 14-1 und einen sich davon axial wegerstreckenden verjüngten bzw. durchmesserkleineren Halsabschnitt 21" auf, während der ringförmig ausgebildete zweite Körper 22 die zweite Umfangsfläche 14-2 aufweist und den Halsabschnitt 21" so umschließt, dass die beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 eng aneinanderliegend angeordnet sind. Der Vorderabschnitt 21' des ersten Körpers 21 ist durchsetzt von mehreren Durchgangsbohrungen 23', welche sich parallel zur Längsmittelachse 10' erstrecken und in Umfangsrichtung des Körpers 21 gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind. Den Durchgangsbohrungen 23' des ersten Körpers 21 sind Sacklochbohrungen 23" im ringförmig ausgebildeten zweiten Körper 22 zugeordnet, um Schrauben 23, welche die Durchgangsbohrungen 23' des ersten Körpers 21 durchgreifen, in den zugeordneten Sacklochbohrungen 23" aufzunehmen und darin zu verankern. Um nach dem Ausbilden eines Gewindeprofils in den beiden Außenmantelflächen 14-1, 14-2 die beiden Körper 21, 22 gegeneinander stufenlos verdrehen zu können, sind die Durchgangsbohrungen 23' im ersten Körper 21 als Langlochbohrungen ausgebildet, deren jeweilige Breite in Umfangsrichtung der Körper 21, 22 verläuft und einheitlich bemessen ist. Dadurch ist ein stufenlos einstellbarer Steigungsversatz zwischen beiden Gewindeabschnitten erzielbar.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht werden zunächst die beiden Körper 21, 22 derart miteinander verbunden bzw. verschraubt, dass sich die Schrauben 23 in einer von zwei seitlichen Endanschlagstellungen bezüglich ihren Langlöchern 23' befinden. In dieser Endanschlagstellung wird danach durch Schleifen das Gewindeprofil in die beiden eng aneinander angeordneten Umfangsflächen 14-1, 14-2 des Werkzeugrohlings 10 eingebracht; nach Beenden des Schleifens werden die Schraubverbindungen gelockert bzw. gelöst, worauf die beiden Körper in Umfangsrichtung um einen Winkel gegeneinander verdreht werden, welcher im Rahmen des durch die - in Umfangsrichtung verlaufende - Länge der Längslöcher 23' festgelegten Winkelbereichs liegt. In dieser Drehstellung werden die beiden Körper 21, 22 mittels Festziehen der Schraubverbindungen aneinander fixiert. Der eingestellte Drehwinkel bestimmt mithin den Gewindesteigungsversatz zwischen den Umfangsflächen 14-1, 14-2. Eine dazu alternative Verfahrensvariante besteht darin, dass zunächst die beiden Körper 21, 22 derart miteinander verbunden bzw. verschraubt werden, dass sich die Schrauben 23 in einer zwischen den beiden seitlichen Endanschlagstellungen intermediären Stellung bezüglich ihrer Langlöcher 23' befinden. In dieser Stellung wird durch Schleifen das Gewindeprofils in die beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 eingebracht. Das anschließend nach Lockerung der Schraubverbindungen gegeneinander erfolgende Verdrehen der beiden Körper 21, 22 kann aufgrund der intermediären Ausgangsstellung sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn erfolgen, um den Gewindesteigungsversatz zwischen den beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 festzulegen.
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13 bis 16 zeigen in unterschiedlichen Ansichten den Gewinderollen-Rohling 10 gemäß einer vierten Ausführungsform, welche im Wesentlichen aus zwei Körpern 21, 22 gebildet ist und sich von der dritten Ausführungsform darin unterscheidet, dass der Gewindesteigungsversatz zwischen beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 gestuft verstellbar ist. Wie insbesondere aus 14 ersichtlich ist, umfasst der Gewinderollen-Rohling 10 einen ersten Körper 21 und einen zweiten Körper 22, die bezüglich der Längsmittelachse bzw. Symmetrieachse 10' koaxial zueinander angeordnet mittels Schrauben 23 miteinander verbunden sind, wobei der zweite Körper 22 einen dem ersten Körper 21 zugewandten Abschnitt 22', der die umlaufende Umfangsfläche 14-2 aufweist, und einen sich von dem Abschnitt 22' wegstreckenden durchmesserkleineren Halsabschnitt 22" aufweist. Durch beide Körper 21, 22 erstreckt sich die Durchgangsbohrung 13 koaxial zur Symmetrieachse 10'. Die beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 sind zur Ausbildung eines Gewindegangs vorgesehen. Um sicherzustellen, dass die zur Ausbildung eines Gewindegangs vorgesehenen Umfangsflächen 14-1, 14-2 der beiden Körper 21, 22 miteinander bündig bzw. fluchtend zueinander angeordnet sind, weist der erste Körper 21 an seiner dem zweiten Körper 22 zugewandten Seite einen rohrförmig verjüngten und koaxial zur Symmetrieachse 10' verlaufenden Fortsatz 24 auf, während an der dem ersten Körper 21 zugewandten Seite des zweiten Körpers 22 eine umlaufende und axial vorstehende Ringschulter 26 mit einer zum Fortsatz 24 komplementären Kontur ausgebildet ist, so dass die Ringschulter 26 mit ihrer Innenkontur - in Montagestellung der beiden Körper 21, 22 - die zugeordnete Außenkontur des Fortsatzes 24 übergreifen kann, wobei die Umfangsflächen 14-1, 14-2 in axialer Richtung fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Innenkontur 26' der Ringschulter 26 und die dazu komplementäre Außenkontur 24' des Fortsatzes 24 sind als gezahnte Flächen (15) oder gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel als Polygonflächen (16) ausgebildet.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht werden zunächst die beiden Körper 21, 22 derart miteinander verbunden bzw. verschraubt, dass sich die Schrauben 23 in einer von zwei seitlichen Endanschlagstellungen bezüglich ihren Langlöchern 23' befinden, wobei die zu einander komplementär ausgebildeten Konturprofile der beiden Körper ineinandergreifen. In dieser Endanschlagstellung wird danach durch Schleifen das Gewindeprofil in die beiden eng aneinander angeordneten Umfangsflächen 14-1, 14-2 des Werkzeugrohlings 10 eingebracht; nach Beenden des Schleifens werden die Schraubverbindungen soweit gelockert bzw. gelöst, dass die beiden Körper 21, 22 in Umfangsrichtung um einen Winkel gegeneinander verdreht werden können, welcher im Rahmen des durch die - in Umfangsrichtung verlaufende - Länge der Längslöcher 23' festgelegten Winkelbereichs liegt und zudem die Konturprofile der beiden Körper rastend ineinandergreifen können. In dieser Drehstellung werden die beiden Körper 21, 22 mittels Festziehen der Schraubverbindungen aneinander fixiert, wobei die Konturprofile der beiden Körper im Eingriff zueinander bleiben. Der in Stufen gemäß den gewählten Konturprofilen einstellbare Drehwinkel bestimmt mithin den Gewindesteigungsversatz zwischen den Umfangsflächen 14-1, 14-2.
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17 bis 19 zeigen in unterschiedlichen Ansichten den Gewinderollen-Rohling 10 gemäß einer fünften Ausführungsform, welche im Wesentlichen aus zwei Körpern 21, 22 gebildet ist und sich von den anderen Ausführungsformen durch konstruktive Merkmale unterscheidet, mit denen eine Zentrierung der beiden Körper 21, 22 zueinander möglich ist. Dazu weist der im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete vordere Körper 21 eine Umfangsfläche 14-1 auf, während der rückwärtige Körper 22 einen ersten Abschnitt 22' und einen sich koaxial davon forterstreckenden durchmesserkleineren Halsabschnitt 22" aufweist. Der Abschnitt 22' weist eine Umfangsfläche 14-2 auf, deren Außenradius dem Außenradius des Körpers 21 und dessen Umfangsfläche 14-1 entspricht. Im miteinander verbundenen Zustand der Körper 21, 22 bilden deren axial nebeneinander angeordneten Umfangsflächen 14-1, 14-2 die gesamte Umfangsfläche 14 des Gewinderollen-Rohlings 10. Dabei sind die einander zugewandten Anlageseiten der beiden Körper 21, 22 jeweils als plane Flächen ausgebildet, die eine Teilungsebene bilden, welche zwischen den Umfangsflächen 14-1, 14-2 und senkrecht zu diesen verläuft. Um die beiden Körper 21, 22 drehfest miteinander zu verbinden, sind - in analoger Weise zu der zweiten Ausführungsform - im Abschnitt 22' des zweiten Körpers 22 drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Durchgangsbohrungen ausgebildet, denen drei Bohrungen 23" zugeordnet sind, die an der dem zweiten Körper 22 zugewandten Anlageseite des ersten Körpers 21 vorgesehen sind, um drei Schrauben 23 aufzunehmen, welche die Durchgangsbohrungen 23' durchgreifen und dann in den Bohrungen des ersten Körpers 21 enden. Die Bohrungen des ersten Körpers 21 und die dazu korrespondierenden Bohrungen des zweiten Körpers 22 erstrecken sich parallel zur Längsmittelachse 10' und liegen auf gleichem Radius bezüglich der Längsmittelachse 10'. Zur zusätzlichen Sicherung und Zentrierung sind drei im zweiten Körper 22 von dessen Anlageseite ausgehende Sacklochbohrungen vorgesehen, mit denen Sacklochbohrungen im ersten Körper 21 korrespondieren, wobei die Sacklochbohrungen des ersten Körpers 21 und die dazu korrespondierenden Sacklochbohrungen des zweiten Körpers 22 parallel zur Längsmittelachse 10' verlaufend angeordnet sind, um darin passgenau jeweils einen Sicherungsstift 29 aufzunehmen. Die jeweiligen Bohrungen für die Sicherungsstifte 29 sind in Umfangsrichtung des Rohlings 10 bzw. der Körper 21, 22 gleichmäßig voneinander beabstandet sind, wobei die Bohrungen für die drei Schrauben 23 und die Bohrungen für die drei Sicherungsstifte 29 alternierend in Umfangsrichtung angeordnet sind.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht ergeben sich die gleichen Verfahrensvarianten wie bei der zweiten Ausführungsform.
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20 bis 23 zeigen in unterschiedlichen Ansichten den Gewinderollen-Rohling 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform, welche im Wesentlichen aus zwei Körpern 21, 22 gebildet ist und sich von der fünften Ausführungsform darin unterscheidet, dass der Gewindesteigungsversatz zwischen den beiden Umfangsflächen 14-1, 14-2 gestuft einstellbar ist. Dazu sind in dem vorderen Körper 21 zur Aufnahme eines Passstiftes 30 insgesamt drei Aufnahmebohrungen 31, 31', 31 „vorgesehen, welche als Stufenbohrungen ausgebildet sind, parallel zur Längsmittelachse 10' verlaufen und in radialer Richtung fluchtend zueinander angeordnet sind, so dass die drei Aufnahmebohrungen 31, 31', 31“ auf unterschiedlichen Radien bezüglich der Längsmittelachse 10' liegen. Demgegenüber weist der rückwärtige Körper 22 auf seiner dem ersten Körper 22 zugewandten Anlageseite eine den Aufnahmebohrungen 31, 31', 31" zugeordnete Schar von im Ausführungsbeispiel sechs Sacklochbohrungen 32, 32-1, 32-2, 32', 32'-1, 32" auf, die parallel zur Längsmittelachse 10' verlaufen und zu drei Gruppen angeordnet sind, wobei eine erste Gruppe drei Sacklochbohrungen 32, 32-1, 32-2 auf einem äußeren Radius r1 aufweist, welche in Umfangsrichtung des Körpers 22 eng voneinander beabstandet sind, eine zweite Gruppe zwei Sacklochbohrungen 32', 32'-1 auf einem mittleren Radius r2 aufweist, welche in Umfangsrichtung des durch den Radius definierten Kreisbogens beabstandet sind, und eine dritte Gruppe eine Sacklochbohrung 32" auf einem inneren Radius r3 aufweist. Die drei Sacklochbohrungen 32, 32-1, 32-2 der ersten Gruppe sind so auf dem durch den Radius r1 definierten Kreisbogensegment angeordnet, dass sie einen Winkelbereich aufspannen, der sich von einem Winkel α1 bis zu einem Winkel α2 erstreckt; die zwei Sacklochbohrungen 32', 32'-1 der zweiten Gruppe sind auf einem Kreisbogen mit kleinerem Radius r2 angeordnet und spannen einen Winkelbereich auf, der sich von einem Winkel β1 bis zu einem Winkel β2 erstreckt, während die einzelne Sacklochbohrung 32" der dritten Gruppe auf einem Kreisbogen mit dem kleinsten Radius r3 bei einem Winkel γ angeordnet ist, welcher innerhalb des Winkelintervalls [α1, α2] und des Winkelintervalls [β1, β2] liegt, wobei für diese Winkel gilt, dass α1 < β1 < α2 < β2 und β1 < γ < α2 erfüllt ist, d.h. der maximale Winkelbereich wird durch das Intervall [α1, β2] gebildet. Da die beiden extremalen Winkelpositionen durch α1 und β2 mit den Sacklochbohrungen 32 und 32'-1 korreliert sind, welche - in radialer Richtung - mit den beiden Endanschlagspositionen des in Umfangsrichtung um 180° versetzt dazu angeordneten Langlochs 23' fluchten, wird die mit α1 korrelierte Drehstellung des zweiten Körpers 22 zum ersten Körper 21 realisiert, indem der Passstift 30 in die Bohrung 31 eingesteckt ist und in die Sacklochbohrung 32 eintaucht, während die mit β2 korrelierte Drehstellung des zweiten Körpers 22 zum ersten Körper 21 realisiert ist, indem der Passstift 30 in die Bohrung 31' eingesteckt ist und in die Sacklochbohrung 32'-1 eintaucht. Zwischengeordnete Winkelstellungen des zweiten Körpers 22 zum ersten Körper 21 bei den Winkeln β1 , γ, α2 werden realisiert, indem der Passstift 30 die dem jeweiligen Winkel entsprechende Sacklochbohrung mit der dazu jeweils axial fluchtend zugeordneten Bohrung im ersten Körper 21 koppelt und verriegelt. Um beide Körper 21, 22 ohne Vorsehen einer Markierung miteinander koppeln zu können, sind - entsprechend der Anzahl der Langlöcher - drei identisch ausgebildete Sätze von in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten und gruppenweise angeordneten Sacklochbohrungen vorgesehen.
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In verfahrenstechnischer Hinsicht werden zunächst die beiden Körper 21, 22 derart miteinander verbunden bzw. verschraubt, dass sich die Schrauben 23 in einer von zwei seitlichen Endanschlagstellungen bezüglich ihren Langlöchern 23' befinden. In dieser Endanschlagstellung wird danach durch Schleifen das Gewindeprofil in die beiden eng aneinander angeordneten Umfangsflächen 14-1, 14-2 des Werkzeugrohlings 10 eingebracht; nach Beenden des Schleifens werden die Schraubverbindungen soweit gelockert bzw. gelöst, dass die beiden Körper 21, 22 in Umfangsrichtung gegeneinander stufenweise verdreht werden können, wobei durch die für den Passstift vorgesehenen Bohrungen in den beiden Körpern 21, 22 je nach Passstiftstellung sechs verschiedene Drehwinkel einstellbar und festlegbar sind. In einer derartigen Drehstellung werden die beiden Körper 21, 22 mittels Festziehen der Schraubverbindungen aneinander fixiert. Der in Stufen einstellbare Drehwinkel bestimmt mithin den Gewindesteigungsversatz zwischen den Umfangsflächen 14-1, 14-2.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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