-
Die
Erfindung betrifft Nocken für
gebaute Nockenwellen, bevorzugt zur Anwendung in Verbrennungsmotoren.
Die Erfindung betrifft auch Blechstreifen zur Herstellung derartiger
Nocken und ein Verfahren zur Herstellung dieser Nocken. Des Weiteren
betrifft die Erfindung unter Verwendung dieser Nocken hergestellte
Nockenwellen.
-
Schließlich betrifft
die Erfindung auch Kurvenscheiben/Exzenterscheiben sowie unter Verwendung
dieser Kurvenscheiben/Exzenterscheiben hergestellte gebaute Kurvenscheibenwellen/Exzenterwellen.
-
Aus
dem Stand der Technik sind gebaute Nockenwellen bekannt. Dabei werden
Nocken als Einzelteile gesintert (
DE 37 17 190 C2 ), geschmiedet (
DE 41 21 951 C1 ) oder aus
Blechstreifen gebogen, die anschliessend verschweißt werden
(WO 01/98020 A1). Die Nocken werden anschliessend auf eine Welle
geschoben, mit der Welle verbunden und somit zu Nockenwellen verbaut.
-
Die
Montage der Nocken auf der Tragwelle erfolgt dabei auf unterschiedliche
Weise. In der
DE 37
17 190 C2 und der
DE
41 21 951 C1 wird die Tragwelle an den Axialpositionen,
an denen die Nocken befestigt sein sollen, durch Rollieren aufgeweitet
und anschliessend werden die Nocken über das Rohr bis an die vorgesehene
Axialposition, die dem aufgeweiteten Bereich entspricht, geschoben.
Dabei entsteht ein Form- und/oder Kraftschluss zwischen Tragwelle und
Nocken.
-
In
der WO 01/98020A1 werden die Nocken schweißtechnisch mit der Tragwelle
verbunden.
-
Dem
Stand der Technik haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an. Die
Herstellung von Nocken durch Sintern ist aufwändig und teuer. Außerdem können derartige
Nocken nicht für
sehr hohe Hertzsche Flächenpressungen,
wie sie bei modernen Rollenabgriffen in Verbrennungsmotoren auftreten, angewendet
werden. Die gesinterten Nocken sind zudem stark rissgefährdet, sodass
aufwändige
Qualitätskontrollen
erforderlich sind.
-
Auch
die geschmiedeten Nocken besitzen eine Reihe von Nachteilen. Zunächst ist
die Herstellung teuer und aufwändig.
Während
der mehrstufigen Schmiedeoperation muss die innere Ausnehmung des
Nockens ausgestanzt werden, sodass der ausgestanzte Butzen als Abfall
anfällt.
Weiter können
die Nocken nur mit Radien an den Stirnseiten geschmiedet werden,
sodass die tatsächlich
als Lauffläche
zu Verfügung
stehende Breite kleiner als die Nockenbreite ist, oder sehr viel
Nockenmaterial am Umfang oder den Stirnseiten der Nocken abgetragen
werden muss. Die nicht für
die Nockenlaufbahn nutzbare Breite hängt stark von der Nockenkontur,
dem eingesetzten Werkstoff und anderen Parametern ab und liegt in
einem Wertebereich von etwa 1mm bis etwa 1,5 mm.
-
Die
in der WO01/98020A1 vorgestellte Verwendung von gebogenen Blechstreifen
birgt ebenfalls eine Reihe von Nachteilen. Die schweißtechnische
Verbindung des Nockens mit der Tragwelle ist aufwändig und
teuer. Insbesondere die gewünschte Montage
bereits gehärteter
Nocken mittels Schweißen
bringt das Risiko von Mikrorissen in der Verbindung mit sich. Zudem
sind schweißtechnisch
gut verarbeitbare Werkstoffe ohne Nachbehandlung als Gleitpartner
für Nockenfolger
meist wenig geeignet. Außerdem
ist es von Nachteil, wenn für
die Herstellung Schweißverbindungen
erforderliche Schweißflansche
an den Nocken zur Verfügung
gestellt werden müssen,
weil dies zusätzlichen
Material- und Fertigungsaufwand bedeutet. Das Fügen der in der WO01/98020 vorgestellten
Nocken mittels Kraft- und/oder
Formschluss ist wegen des zu geringen Umschlingungswinkels des Kontaktes
zwischen der Nockenausnehmung, der Fügekontur des Nockens und der
Tragwelle kaum möglich.
Weiter bietet die in der WO01/98020 vorgestellte Lösung den
erheblichen Nachteil, dass die Steifigkeit in der Nockenspitze,
durch den nach der Fügeoperation
verbleibenden Hohlraum, für
die Anwendung in Verbrennungsmotoren zu stark herabgesetzt wird.
-
Die
Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Nocken gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 zu schaffen, der möglichst wenig Rohmaterialeinsatz
erfordert, bei dem die nutzbare Breite der Lauffläche möglichst
groß ist
und der insbesondere einfach und kostengünstig durch ein kraft- und/oder
formschlüssiges
Fügeverfahren
mit der Tragwelle verbunden werden kann. Es ist auch Aufgabe der
Erfindung, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung
derartiger Nocken anzugeben.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es ferner, einen Profilblechstreifen zur Verfügung zu
stellen, der zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nocken besonders gut geeignet
ist. Außerdem
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwelle anzugeben,
bei der die Steifigkeit herkömmlicher
gebauter Nockenwellen mit geschmiedeten oder gesinterten Nocken
zumindest nahezu erreicht werden.
-
Hinsichtlich
des Nockens wird die Aufgabe durch einen Nocken entsprechend den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
des erfindungsgemäßen Nockens
sind in den Unteransprüchen
2 bis 14 angegeben. In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe
durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch
20 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 21
bis 25 beschrieben.
-
Im
Hinblick auf den Profilblechstreifen wird die Aufgabe durch einen
Profilblechstreifen gemäß Patentanspruch
15 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Profilblechstreifens sind in den
Unteransprüchen
16 bis 19 angegeben. In Bezug auf die Nockenwelle wird die Aufgabe
gelöst
durch eine Nockenwelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 26
und des Unteranspruchs 27.
-
Erfindungsgemäß wird der
Nocken aus einem oder mehreren bevorzugt länglichen Profilblechstreifen
gebildet, wobei jedem Umfangsabschnitt der Nockenkontur des Nockens
jeweils genau ein Profilblechstreifen oder Profilblechstreifenabschnitt
zugeordnet ist und der oder die Streifen walztechnisch erzeugt sind
und durch Biegen bzw. Umformen der Streifen und Verschweißen der
Streifenenden ein Nocken gebildet ist. Durch das Verschweißen der
gebogenen oder umgeformten Streifen wird ein Nockenrohteil geschaffen,
welches anschließend
optional noch einer Druckkalibrierung unterzogen werden kann. Der
zusätzliche
Schritt der Druckkalibrierung wird jedoch in der Praxis nicht in
allen Fällen
erforderlich sein.
-
Der
erfindungsgemäße Nocken
weist an dem kreis- oder kreisabschnittförmigen Innenkonturbereich der
Ausnehmung eine umlaufende Einlauffase auf, wodurch erreicht wird,
dass der Nocken gut auf die Tragwelle aufgeschoben werden kann,
ohne zu verkanten. Die Einlauffase erleichtert das Auffädeln des
Nockens auf die Tragwelle. Ein weiterer Vorteil der Einlauffase
besteht darin, dass der Nocken besser form- und/oder kraftschlüssig mit
der Tragwelle verbunden werden kann. Zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung
des Nockens mit der Tragwelle werden an der Tragwelle an bestimmten
Axialpositionen Durchmessererweiterungen durch lokale Materialverdrängung durch
Rollieren oder Rändeln erzeugt. Über diese
Abschnitte der Tragwelle mit dem erweiterten Durchmesser werden
die Nocken dann geschoben, wobei sich eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung
zwischen Nocken und Tragwelle ausbildet. Die Einlauffase ist dabei
von besonderer Bedeutung, weil sie sicherstellt, dass es beim Aufschieben
des Nockens auf den Tragwellenabschnitt mit der Durchmesseraufweitung
nicht zu einem Abscheren des Tragwellenmaterials im aufgeweiteten
Bereich kommt. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Spanbildung, die in
der Praxis bei der Nockenmontage zu erheblichen Problemen führen würde, wirkungsvoll
verhindert.
-
Gemäß der Erfindung
wird die Einlauffase walztechnisch in den oder die Profilstreifen
eingebracht. Dies ist kostengünstig
möglich
und es erübrigt sich
ein zusätzlicher
umformtechnischer oder zerspanungstechnischer Arbeitsschritt zum
Erzeugen der Einlauffase.
-
Sofern
das durch das schweißtechnische Verbinden
der gebogenen oder umgeformten Profilblechstreifen hergestellte
Nockenrohteil zur Erreichung seiner endgültigen Form einer Druckkalibrierung
unterzogen werden muss, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die
Einlauffase während
dieses Druckkalibrierschritts an den Gurtabschnitt des Nockenrohteils
angeformt wird. Es ist möglich,
dass die Einlauffase vollständig
während des
Druckkalibrierschritts eingeformt wird. Ebenso ist es allerdings
auch möglich,
im Rahmen der walztechnischen Herstellung der Profilblechstreifen
die den späteren
Gurtabschnitt bildenden Streifenbereiche während des Walzens um ein bestimmtes
Maß zu verformen,
wobei die endgültige
Form der späteren Einlauffase
noch nicht erreicht wird. Wird das nach dem Biegen oder Umformen
der Profilblechstreifen und dem Verschweißen erhaltene Nockenrohteil
anschließend
einer Druckkalibrierung unterzogen, so kann die Endform der Einlauffase
im Rahmen des Druckkalibrierschritts ausgeformt werden.
-
Wird
das Nockenrohteil aus einem einzigen Profilblechstreifen gebildet,
so weist dieser Profilblechstreifen einen Punkt auf, der dem Ort
der maximalen Nockenerhebung des späteren Nockenrohteils entspricht.
Erfindungsgemäß ist der
Profilblechstreifen bezogen auf eine durch diesen Ort der maximalen
Nockenerhebung verlaufende Querachse symmetrisch oder auch asymmetrisch
ausgebildet. Auf diese Weise kann der Fügeort, an welchem die Endbereiche
des Profilblechstreifens miteinander verschweißt werden, an einer beliebigen
Stelle entlang des Umfangs des Nockenrohteils angeordnet werden.
-
Die
Innenwandung der Ausnehmung A des Nockenrohteils bildet eine Fügekontur
für das
kraft- und/oder formschlüssige
Verbinden des Nockens mit der Tragwelle.
-
Um
diese kraft- und/oder formschlüssige Verbindung
zu verbessern und die Verbindungsfestigkeit zu steigern, ist es
erfindungsgemäß vorgesehen,
die Innenwandung der Ausnehmung A mit einer Gravur zu versehen.
Diese Gravur kann beispielsweise durch sich in axialer Richtung
des Nockenrohteils erstreckende Verzahnungen gebildet sein. Diese Verzahnungen
hintergreifen beim Aufschieben der Nocken auf eine lokal mittels
Rollierung oder Rändelung
aufgeweiteten Tragwelle das Tragwellenmaterial und formen dieses
dabei um, sodass ein Formschluss entsteht.
-
Die
Einlauffase kann bei der Erfindung als ein sich nach außen konisch
erweiternder Abschnitt der Innenkontur der Ausnehmung A ausgebildet
sein. Bereits bei dieser Ausgestaltung der Einlauffase wird erreicht,
dass die lokalen Durchmesseraufweitungen nicht abgeschert werden,
sodass eine Spanbildung verhindert wird.
-
Eine
Verbesserung der kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung zwischen
Nocke und Tragwelle wird erreicht, wenn der sich nach außen konisch
erweiternde Abschnitt in zwei sich konisch erweiternde in axialer
Richtung nebeneinander angeordnete Teilabschnitte unterteilt ist,
wobei der äußere Abschnitt
einen größeren Konuswinkel
aufweist als der innere Abschnitt. Hierdurch wird die Spanbildung beim
Aufschieben der Nocken mit besonders großer Sicherheit vermieden und
gleichzeitig sichergestellt, dass durch den sich an den Bereich
mit großem
Konusdurchmesser anschließenden
Bereich mit kleinerem Konusdurchmesser eine besonders gute und tragfähige kraft-
und/oder formschlüssige
Verbindung ausgebildet wird. Gleichzeitig wird die Belastung, die beim
Aufschieben auf den Nocken wirkt, gering gehalten.
-
Alternativ
zu den konisch aufgeweiteten Abschnitten kann die Einlauffase auch
durch einen an der Innenkontur der Ausnehmung vorgesehenen Radius
oder einen sich nach außen
aufweitenden parabelförmigen
Abschnitt gebildet sein.
-
Um
eine gute Stabilität
der Verbindung zwischen Nocken und Tragwelle zu erreichen, ist nach der
Erfindung vorgesehen, dass der kreis- oder kreisabschnittförmige Innenkonturbereich
der Ausnehmung über
einen Umfangsbereich mit einem Umfangswinkel von mindestens 300° sich erstreckt.
Dadurch wird eine hohe mechanische Festigkeit der kraft- und/oder
formschlüssigen
Verbindung zwischen Nocken und Tragwelle sichergestellt.
-
Im
Hinblick auf den oder die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Nocken
erforderlichen Profilstreifen wird die Erfindung dadurch gelöst, dass
ein Randbereich des Profilblechstreifens walztechnisch derart verformt
ist, dass diese Verformung nach erfolgter Biegung oder Umformung
des Profilblechstreifens zum Nockenrohteil die Einlauffase dieses
Nockenrohteils bildet. Eine derartige walztechnische Einbringung
der Einlauffase bereits im Stadium der walztechnischen Bearbeitung
des Profilblechstreifens ermöglicht
eine fertigungstechnisch kostengünstige
Einbringung der Einlauffasen. Die kontinuierliche im Durchlaufverfahren
erfolgende Herstellung der Einlauffase bereits am Profilblechstreifen (und
nicht erst am gebogenen Nockenrohteil) ist somit fertigungstechnisch
besonders günstig.
-
Bei
der walztechnischen Herstellung des Profilblechstreifens ist darauf
zu achten, dass jeder Längsabschnitt
des Profilblechstreifens einem konkreten Umfangsabschnitt des Nockenrohteils
zugeordnet ist und dass der Dickenverlauf in den Längsabschnitten
des Profilblechstreifens bereits im Wesentlichen dem Dickenverlauf
in den entsprechenden Umfangsabschnitten des Nockenrohteils entspricht.
-
Da
bei der Biegung oder Umformung des gewalzten Profilblechstreifens
zum Nockenrohteil eine Querkontraktion des Werkstoffes auftritt,
ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dieser Querkontraktion durch eine gezielte geometrische Formgebung
des gewalzten Profilblechstreifens entgegenzuwirken. Hierdurch soll
ein unerwünschter
Materialeinzug in Folge Querkontraktion bei der Biegung oder Umformung
kompensiert und verhindert werden. Erfindungsgemäß ist hierzu vor gesehen, dass
die beiden Randbereiche des Profilblechstreifens walztechnisch derart
verformt sind, dass sie bezogen auf eine Senkrechte zur Fügekontur überstehende
Bereiche aufweisen. Diese überstehenden
Bereiche enthalten Zusatzmaterial für die Kompensation der bei
der Biegung oder Umformung des Profilblechstreifens zum Nockenrohteil
auftretenden Querkontraktion des Werkstoffs, wobei nach der Umformung
die beiden Randbereiche des Profilstreifens möglichst genau senkrecht zur
Fügekontur
ausgerichtet sind. Durch dieses an den Rändern des Profilblechstreifens
vorgesehene Zusatzmaterial wird somit ein unerwünschter Materialeinzug, der
eine unerwünschte Nockenrohteilgeometrie
zur Folge hätte,
wirksam verhindert.
-
Wie
bereits voranstehend in Bezug auf das Nockenrohteil dargestellt,
ist es zur Verbesserung der kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung
zwischen Nocken und Tragwelle vorteilhaft, wenn die Ausnehmung des
Nockenrohteils eine Gravur aufweist, sodass diese Gravur sich formschlüssig mit der
Tragwelle verbinden kann. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass diese
Gravur bereits in den entsprechenden Längenabschnitt des Profilblechstreifens
während
des Walzprozesses des Profilblechstreifens hergestellt werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass der Längenabschnitt
des Profilblechstreifens, welcher der späteren Fügekontur des gebogenen oder
umgeformten Nockenrohteils entspricht, eine Gravur aufweist, die walztechnisch
in den Profilblechstreifen eingebracht ist. Diese Gravur kann als
quer zur Walzrichtung sich erstreckende Verzahnung ausgebildet sein.
-
Hinsichtlich
des Verfahrens wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung
durch ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens für gebaute
Nockenwellen gelöst,
welches folgende Verfahrensschritte umfasst:
- 1.
Erzeugen mindestens eines in seiner Längserstreckung vorgegebene
Dickenverläufe
aufweisenden Profilblechstreifens mit zwei Endbereichen durch Walzen,
wobei an eine Längskante des
Profilblechstreifens eine eine spätere Ein lauffase eines Nockenrohteils
bildende Randverformung mindestens teilweise angewalzt wird.
- 2. Biegen oder Umformen des Profilblechstreifens, sodass seine
Endbereiche aneinander stoßen
und miteinander verschweißt
werden oder dass seine Endbereiche mit den Endbereichen mindestens
eines weiteren gebogenen oder umgeformten Blechstreifens aneinander
stoßen
und verschweißt
werden.
-
Um
insbesondere die Ausnehmung des Nockenrohteils in die gewünschte Form
zu bringen und die gewünschten
Abmessungen zu erzielen, kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, das Nockenrohteil
einem Druckkalibrierschritt zu unterziehen. Dabei kann, sofern im
Rahmen der walztechnischen Herstellung des Profilblechstreifens
die teilweise angewalzte Randverformung noch nicht die Endform der späteren Einlauffase
aufweist, diese Endform der Einlauffase im Rahmen des Druckkalibrierschritts
erzeugt werden.
-
Im
Hinblick auf die bereits voranstehend erwähnten, an den Randbereichen
des Profilblechstreifens vorgesehenen Zusatzmaterialbereiche für die Kompensation
der bei der Biegung oder Umformung des Profilblechstreifens zum
Nockenrohteil auftretenden Querkontraktion des Werkstoffs ist es
erfindungsgemäß vorgesehen,
dass diese Zusatzmaterialbereiche durch das Walzen des Profilblechstreifens erzeugt
werden. Ein weiterer in das Walzverfahren des Profilblechstreifens
zu integrierender Arbeitsschritt besteht darin, dass in den Längenabschnitt des
Profilblechstreifens, welcher der späteren Fügekontur des gebogenen oder
umgeformten Nockenrohteils entspricht, eine Gravur eingewalzt wird.
Diese Gravur kann z.B. in Form einer sich quer zur Walzrichtung
erstreckenden Verzahnung ausgebildet sein.
-
Besonders
kostengünstig
ist die walztechnische Herstellung der Profilblechstreifen, wenn
diese durch Endloswalzen als Abschnitte eines haspelfähigen Endlosbandes
erzeugt werden. Um die Haspelfähigkeit
dieses Endlosbandes sicherzu stellen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Profilblechstreifen durch Abschnitte geringerer Blechdicke
miteinander verbunden sind. Diese Abschnitte geringerer Blechdicke
bilden Verbindungsbereiche, die sich beim Haspeln des Endlosbandes
wegen der geringeren Materialdicke besonders leicht verformen lassen. Es
versteht sich, dass ein derartiges Endloswalzen besonders geringe
Stückkosten
bezogen auf die Profilblechstreifen mit sich bringt.
-
Die
Erfindung bezieht sich auch auf gebaute Nockenwellen, welche unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Nocken
hergestellt worden sind. Die Tragwellen dieser ertindungsgemäßen gebauten
Nockenwellen weisen an den Axialpositionen, an denen die Nocken
befestigt werden sollen, Abschnitte mit aufgeweitetem Durchmesser
auf. Die Nocken werden mit der Einlauffase voran auf die Tragwelle
aufgeschoben und sodann über
den jeweiligen Abschnitt mit dem aufgeweiteten Durchmesser geschoben,
sodass sich zwischen dem Nocken und der Tragwelle eine kraft- und/oder
formschlüssige
Verbindung bildet. Durch die Einlauffase wird dabei eine unerwünschte Spanbildung
durch Abscheren von Tragwellenmaterial im Bereich des aufgeweiteten Durchmessers
verhindert. Die Durchmesseraufweitungen an der Tragwelle können dabei
durch Materialverdrängungsverfahren,
wie z.B. Rollieren oder Rändeln,
hergestellt sein.
-
Im
Idealfall entspricht die Dicke des jeweiligen Profilblechstreifens
nach der Biege- oder
Umformoperation zumindest annähernd
für einen
Umfangsbereich mit einem Umfangswinkel von mindestens 300° der Gurtstärke des
Nockens. Eine besonders hohe mechanische Festigkeit der kraft- und/oder
formschlüssigen
Verbindung zwischen Nocke und Tragwelle wird erreicht, wenn der
Umfangswinkel, in dessen Bereich die Dicke des jeweiligen Profilblechstreifens
nach der Biege- oder Umformoperation der Gurtstärke des Nockens zumindest annähernd entspricht,
sich über
einen Winkelbereich von 360° erstreckt.
-
Anders
gesagt: Die Gestalt der Abwicklung des Nockens, der die Rohteilkontur
aufweist, entspricht annähernd
der Gestalt des einen oder der mehreren aneinan der gelegten, den
Nocken bildenden Profilblechstreifen. Dabei werden, zur Erreichung
der gewünschten
Nockenform nach dem Biege- oder Umformvorgang sowie dem Verschweißen der
Profilblechstreifen, entsprechende Verzüge und Materialverschmelzungen
so vorgehalten, dass letztendlich die gewünschte Rohteilkontur des Nockens gebildet
wird. Die Umformoperationen können,
je nach Bedarf, sowohl bei Raumtemperatur als auch bei erhöhter Temperatur
durchgeführt
werden.
-
Für die Anwendung
des Nockens in Nockenwellen für
Verbrennungsmotoren wird der Profilblechstreifen in der Regel aus
einem hochwertigen Stahl, bevorzugt aus 100Cr6 oder 16MnCr5 bestehen.
-
Im
Anschluss an die Biege- oder Umformoperation und den Schweißvorgang
werden allfällig entstehende
Schweißwülste entweder
durch Schaben, Schälen
oder Räumen – bevorzugt
vor dem Fügen
auf die Tragwelle – oder
während
der Herstellung der Fertigkontur des Nockens entfernt. Danach wird der
Nocken bei Bedarf in einem Druckkalibrierprozess, der bei Raumtemperatur
oder erhöhter
Temperatur durchgeführt
wird, auf die gewünschte
Rohteilkontur geformt. Im Anschluss wird der Nocken bei Bedarf gehärtet und
ggf. angelassen. Der so gebildete Nocken wird bedarfsweise zwischen
den einzelnen Operationen geglüht.
Weiterhin wird die Nockenkontur vor oder nach der Montage auf die
Welle durch mechanische Bearbeitung, beispielsweise Schleifen und/oder
Hochgeschwindigkeitsfräsen,
auf die Fertigkontur gebracht. Es ist jedoch auch daran gedacht, die
Vorformen und Prozesse, wie beispielsweise den Druckkalibrierprozess,
so auszulegen, dass auf eine Nachbearbeitung zur Erreichung der
Fertigkontur des Nockens verzichtet werden kann.
-
Der
so gebildete Nocken wird bevorzugt mittels Kraft- und/oder Formschluss
auf die Tragwelle gefügt.
Dabei wird die Tragwelle, die gewichtssparend auch als Rohr ausgebildet
sein kann, an vorbestimmten Axialpositionen z.B. durch Rollieren
aufgeweitet und anschließend
der Nocken über
die Tragwelle geschoben und im aufgeweiteten Bereich festgesetzt.
Besonders vorteilhaft ist die Aufweitung mittels Materialverdrängung, wie
sie durch Walzen, insbesondere durch Rollierung oder Rändelung
erreichbar ist. Dabei können
die Wülste
in Querrichtung, in Längsrichtung
oder unter einem anderen Winkel oder auch kreuzweise ausgerichtet
sein.
-
Zur
Erreichung des besonders bevorzugten Kraft- und Formschlusses wird
die Ausnehmung des Nockens mit einer Gravur, der Fügekontur
des Nockens, beispielsweise einer Verzahnung in Längsrichtung,
versehen und die Aufweitung der Tragwelle durch Rollieren in Querrichtung
dargestellt.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung wird die gewünschte Fügekontur des Nockens, beispielsweise
die Gravur oder Verzahnung, während
einer Druckkalibrierung, bei der auch weitere Funktionsflächen angeformt
oder in ihrer Präzision
verbessert werden können,
in den Nocken eingebracht.
-
In
besonders vorteilhafter Weise kann die Gravur bereits beim Walzprozess
der Profilstreifen auf die später
als Fügekontur
des Nockens dienende Oberfläche
eingewalzt werden. Es ist auch vorgesehen, während des Walzprozesses eine
Vorform für die
Fügekontur
zu erzeugen, die während
des Druckkalibrierprozesses in die Fertigform der Fügekontur umgeformt
wird.
-
Ein
wichtiger Aspekt bei der Fertigung gebauter Nockenwellen besteht
darin, bereits während des
Fügeprozesses
eine Spanbildung zu vermeiden. Nachträgliche Maßnahmen zur Beseitigung von
Spänen
sind teuer, aufwändig
und garantieren meist die Vermeidung von Spänen nicht zu 100 %. Bei dem oben
beschriebenen Kraft- und Formschluss ohne Einlauffase schneidet
sich die Gravur der Fügekontur in
die Rollierungen der Tragwelle ein, was zwangsläufig zur Spanbildung führt. Insbesondere
bei der Massenfertigung ist nicht kontrollierbar, wie sich die jeweiligen
Spitzen der Fügekontur
und Rollierung schneiden und wann welche Spitzen abgeschert werden.
-
Hierzu
wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung eine
Einlauffase, insbesondere ein Einführkonus, der verschiedenartige
Konturen im Längsschnitt
aufweisen kann, in den Nocken eingebracht. Ein Einlauffase ist an
der Seite des Nockens angeordnet, die beim Aufschieben auf das Rohr
in Richtung der aufgeweiteten Rohrbereiche zeigt. Im besonders bevorzugten
Anwendungsfall werden die gewünschten
Einlauffasen direkt beim Walzprozess in die Profilstreifen eingebracht.
Bedarfsweise wird bei der Druckkalibrierung, sofern diese vorgesehen
ist, die Einlauffase in die Fügekontur
eingeformt oder nachkalibriert.
-
Derartige
Einlauffasen führen
dazu, dass sich die Wülste
der Rollierung in die Gravur der Fügekontur einformen und nicht
abscheren. Zusätzlich wird
der Spannungsaufbau im Nocken während
des Fügeprozesses
so optimiert, dass die Neigung zu Mikrorissen wesentlich verringert
wird.
-
Allerdings
sind Einlauffasen auch für
andere Fügeverfahren
zur Fügung
der Nocken auf der Tragwelle erforderlich. So ist bereits allein
zum Einfädeln des
Rohres in die Nockenöffnung
eine Fase sinnvoll, wenn nicht sogar notwendig. Für alle Fügeverfahren, bei
denen der Nocken über
einen aufgeweiteten Bereich geschoben wird, sorgen geeignete Einlauffasen für eine gleichmäßige und
schonende Fügeoperation,
bei der Risse im Nocken verhindert werden können.
-
Als
besonders vorteilhaft werden Einlauffasen angesehen, die als Konus
mit einem Konuswinkel im Bereich von 5–10° geöffnet sind, und deren größter Durchmesser
etwas größer als
der größte Durchmesser
der aufgeweiteten Rollierwülste
bzw. Gravur ist. Für
bestimmte Anwendungsfälle
kann es vorteilhaft sein, wenn die Einlauffase mit mehreren hintereinander
angeordneten Konussen oder Konusabschnitten mit unterschiedlichen
Konuswinkeln ausgebildet ist. Hier haben sich zwei hintereinander
anschließende
Konusabschnitte mit einem ersten Winkel α2 zwischen
5 und 10° und
einem zweiten Winkel α1 zwischen 0,5 und 4° bewährt, wobei bei der Montage
der Konus mit dem größeren Winkel
die Rohraufweitung als erstes überläuft. Ebenso
können
anstelle von konusartigen Öffnungen
andersartig aufgeweitete Öffnungen,
beispielsweise mit Radius (Radius r) oder parabelförmig ausgebildete
Aufweitung vorteilhaft sein.
-
Bei
der Ausbildung der Öffnung
soll jedoch darauf geachtet werden, dass die Breite der tatsächlich im
Kraft- und/oder Formschluss stehenden Oberfläche nicht zu klein ist, damit
die Verbindung noch genügend
fest ist.
-
Dem
Fachmann wird sofort klar, dass der Biege- oder Umformprozess der
Profilblechstreifen ein nicht einfach zu beherrschender Prozess
ist. Es ist bekannt, dass sich dünne
Bleche am besten biegen lassen und mit zunehmender Blechdicke die Qualität des Umformergebnisses
geringer wird. Das bedeutet, dass insbesondere bei Nockenkonturen mit
großen
maximalen Nockenerhebungen und geforderter hoher Steifigkeit die
Umformgrade, die Biegekräfte,
die Gefahr von Rissbildungen und die Deformationen quer zur Biegerichtung
stark ansteigen. Hierzu wird der Profilstreifen erfindungsgemäß vor dem
Biegeprozess mit einem besonderen Dickenverlauf ausgebildet. Ziel
ist es, einerseits die nach dem Biegeprozess erreichte Streifendicke
an möglichst weiten
Bereichen des Umfanges auf die Gurtstärke des Nockens zu bringen,
und andererseits gleichzeitig die Biegeumformung möglichst
auf Bereiche mit geringer Streifendicke zu begrenzen. Dazu wird
bei der Auslegung des Profils der Profilstreifen in Abschnitte mit
größeren Dicken
sowie gleichzeitig geringer Umformung und Abschnitte mit kleineren
Dicken sowie gleichzeitig höherer
Umformung eingeteilt und eine entsprechende Dickenverteilung festgelegt.
Zusätzlich
werden in einer bevorzugten Ausführung
die Profilblechstreifen derart endlos gewalzt, dass zwischen den
für die
Nocken benötigten
Streifenabschnitten besondere Verjüngungen in der Blechdicke vorgesehen
sind, in denen beim Haspeln des Streifens nahezu die gesamte Biegung
erfolgt, sodass die übrigen
Bereiche des Streifens nicht durch das Haspeln gebogen bzw. vorverformt
werden. Damit wird der zur Verfügung
stehende Umformgrad des Profils nahezu vollständig für die Herstellung des Nockens bereitgestellt.
Weiterhin haben Trennwerkzeuge, die den endlosen Profilstreifen
für die
Nockenherstellung konfektionieren, einen Profilabschnitt mit nur
geringer und zusätzlich
bereits geschwächter
Werkstoffstruktur zu trennen, was den Werkzeugverschleiß mindert
und die mögliche
Trenngeschwindigkeit erhöht.
-
Ein
wichtiger Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Aufteilung
der Umfangsabschnitte des Nockens und der jeweiligen Zuordnung zu
einem bestimmten Profilblechstreifen oder Profilblechstreifenabschnitt
sowie der schweißtechnischen
Verbindung der Profilblechstreifen nach der jeweils erfolgten Biege-
oder Umformoperation. Für Nocken
mit großer
Nockenerhebung wird der Nocken in der Regel aus mehr als einem,
bevorzugt aus zwei länglichen
Profilblechstreifen gebildet.
-
Als
besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Grundkreisbereich
des Nockens aus einem Profilblechstreifen mit annähernd rechteckigem Querschnitt
und über
die Länge
gleicher Dicke, dem Unterband, zu bilden. Die Nockenerhebung wird
aus einem zweiten Profilblechstreifen, dem Oberband, gebildet, das
entsprechend der oben aufgeführten Lehre
ausgebildet ist. Die beiden Profilblechstreifen, die aus dem Oberband
und dem Unterband jeweils abgetrennt wurden, werden in einem Arbeitsgang durch
Widerstandsschweißen
oder Strahlschweißen miteinander
verbunden. Vorteile einer derartigen Aufteilung sind u.a. die kürzere Maschinendurchlaufzeit, das
Schweißen
ohne unkontrollierte elektrische Nebenschlüsse sowie die Verwendungsmöglichkeit desselben
Unterbandes für
unterschiedliche Nocken.
-
In
den folgenden Zeichnungen wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen
weiter erläutert.
Es zeigen
-
1 einen erfindungsgemäßen Nocken 1 in perspektivischer
Darstellung;
-
2 einen erfindungsgemäßen Nocken 1 in Axialansicht
mit anderer Aufteilung der einzelnen Profilstreifen 2;
-
3 und
-
4 zwei
Ausführungsformen
für das
gewalzte Endlosband, aus dem die länglichen Profilstreifen zur
Fertigung der Nocken geschnitten werden, wobei die beiden Bänder für zwei unterschiedliche
Umfangsabschnitte des Nockens bestimmt sind.
-
In 5 ist
ein Querschnitt durch das Profilband entsprechend dem Schnitt A-A
in den 3 und 4 dargestellt.
-
6 zeigt
das auf der Haspel 13 aufgehaspelte Endlosband eines der
Profilstreifen, hier am Beispiel des Oberbandes 3.
-
Die 7, 8, 9 zeigen
Schritte zur Herstellung des Nockens. Dabei zeigen die 7a und 7b die
Konfektionierung des Oberbandes 3 bzw. des Unterbandes 4.
In den 8a und 8b sind die
fertig gebogenen länglichen
Profilstreifen 2 gezeigt. 9 zeigt
den fertig gefügten
Nocken 1.
-
10, 11 und 12 stellen
die Biegeoperation des Profilstreifens am Beispiel des Oberbandes 3 dar.
Dabei zeigt 10 das fertig konfektionierte Oberband 3 und
die 11 und 12 stellen
zwei Schritte der Biegeoperation dar. In den 11a und 12a ist im Vergleich zu 11b und 12b nur ein anderer Biegekern verwendet worden.
-
13 und 14 zeigen
den Vorgang des Druckkalibrierens in Axial- und Querrichtung gesehen.
-
Die 15 und 16 zeigen
jeweils einen Nocken 1 im Querschnitt, an dem zwei unterschiedliche
Beispiele für
die Einlauffase 8 und ein Beispiel für eine Gravur 21 in
der Fügekontur 6 vorgestellt
ist.
-
In 17 ist
der Fügeprozess
des Nockens 1 auf die im Bereich 12 aufgeweitete
Tragwelle 11 dargestellt.
-
In 18, 19 und 20 sind
verschiedene Beispiele für
Nockenformen angegeben, wobei auch andere Formen und Trennebenen 5 denkbar sind.
-
21a gibt ein Beispiel für einen asymmetrischen Profilstreifen 2,
wie er in etwa für
den Nocken 1, gezeigt in der Aufteilung gemäß 2 erforderlich ist.
-
21b gibt ein Beispiel für einen symmetrischen Profilstreifen,
wie er in etwa für
den Nocken 1, gezeigt in der Aufteilung gemäß 1 erforderlich ist.
-
22 gibt
ein Beispiel für
ein gewalztes Profil, bei dem die zur Bildung des Nockens verwendeten
Profilstreifen 2 quer zur Walzrichtung (WR) aus dem Profil
geschnitten werden, wobei die Trennlinien im Bild durch die gestrichelten
Linien gekennzeichnet sind.
-
23 gibt
ein Beispiel für
einen Nocken, der als Kurvenscheibe ausgebildet ist.
-
Der
Nocken 1, wie er in 1 gezeigt
ist, wird durch die drei Profilstreifen 2 gebildet, die
an den Fügestellen 5,
bevorzugt mittels Widerstandsschweißen bzw. Widerstandspressschweißen, gefügt sind. Die
im Wesentlichen kreisrunde Fügekontur 6 ist
dabei so ausgebildet, dass sie dem jeweiligen Fügeverfahren, mit dem der Nocken
auf die Tragwelle gefügt wird,
angepasst ist. Für
das erfindungsgemäß bevorzugte
Verfahren, bei dem der Nocken auf einen mittels Rollierung aufgeweiteten
Abschnitt einer Tragwelle 11 aufgepresst wird, ist in der
Fügekontur
eine Gravur, bevorzugt axial verlaufende kleine Verzahnungen, eingebracht
(in 1 und 2 nicht
dargestellt). In der 2 ist am Nocken 1 die
Gurtstärke 7 veranschaulicht,
die der Wandstärke
des Nockens, orthogonal zur Axialrichtung der Nockenwelle gemessen,
entspricht. Im Beispiel nach 2 wurde ein
asymmetrischer Profilblechstreifen zur Herstellung des Nockenrohteils
verwendet, sodass die Schweißnaht 5 in
der in 2 angedeuteten Position liegt.
Je nach walztechnischen und biege-/umformtechnischen Erfordernissen
kann eine derartige Aufteilung von Vorteil sein.
-
3 und 4 zeigen
ein Oberband 3 und ein Unterband 4, das jeweils
zu Profilstreifen konfektioniert wird. Dieser bevorzugte Fall findet
Anwendung, wenn der Nocken 1 aus zwei länglichen Profilstreifen 2 in
der Weise gebildet, dass, wie in 9 gezeigt,
der Grundkreisbereich und der Erhebungsbereich des Nockens jeweils
aus einem einzigen Profilstreifen 2 besteht. Damit das
Band beim Haspeln (vergleiche auch 6) nicht
in Bereichen umgeformt wird, die während des Biege-/Umformprozesses
hohen Umformgraden ausgesetzt sind, werden, insbesondere in das
Oberband, Sollbiegestellen 14 eingebracht, die die Umfangsbiegung
während
des Haspelns vollständig
aufnehmen. Auf diese Weise wird erreicht, dass in denjenigen Bereichen,
welche bei dem Biege-/Umformprozess hohen Umformgraden ausgesetzt
sind, nicht das zur Verfügung
stehende Verformungsvermögen
des Werkstoffs bereits durch das Haspeln teilweise oder sogar vollständig aufgezehrt
wird. Dort, wo es benötigt
wird, bleibt das Umformvermögen
erhalten. Die mit 15 (3) gekennzeichneten
Linien stellen die Schnittkontur für das Konfektionieren des Bandes
dar. Analoge Sollbiegestellen können
auch im Unterband eingebracht sein.
-
In
einer alternativen Ausführungsform,
wie sie in 22 gezeigt ist, wird als Ausgangswerkstück zur Herstellung
das Profil nicht in Längsrichtung,
wie in 3 und 4 gezeigt, sondern in Querrichtung zum
Nockenumfang, der zur Bildung des Nockens verwendeten Profilstücke 2,
gewalzt. Die Walzrichtung WR ist durch einen Pfeil in der 22 gezeigt. Die
Profilstreifen 2 werden durch Trennen des Ausgangswerkstückes entlang
der gestrichelten Linien gefertigt.
-
Diese
Ausführungsform
ist jedoch nicht zu bevorzugen, da hier die Einlauffase 8 erst
im Druckkalibrierprozess angeformt werden kann und die Herstellung
der Vorhaltewinkel mit Materialabfall verbunden ist. Für einige
spezielle Nockenkonturen kann es aber dennoch erforderlich sein,
die Profilstreifen 2 aus derartigen Ausgangswerkstücken zu
fertigen.
-
In 5 ist
veranschaulicht, dass bereits während
des Walzprozesses die Einlauftase 8 in Vor- oder Fertigform
in die Fügekontur 6 des
Nockens eingewalzt ist. Sie erleichtert auch die Einfädelung auf den
Kalibrierdorn 19 in der optionalen Phase des Druckkalibrierens.
-
Nach
dem Abhaspeln des jeweiligen Bandes wird es zu den länglichen
Profilstreifen mittels der in 7a und 7b skizzierten
Schneidoperationen mittels der Schneidwerkzeuge 16, 17 entlang
der Schnittkontur 15 konfektioniert. Anschliessend werden
die Profilstreifen 2 einzeln gebogen (8a und 8b)
und zu einem Nocken 1 gefügt (9). Die Biegeoperation
erfolgt bevorzugt über
einen Biegedorn 18 (vgl. 11a, 11b, 12a, 12b), der entsprechend der zu erwartenden Rückfederung kleiner
ausgelegt sein muss als die gewünschte
Fügekontur
des Nockenrohteils in dem Abschnitt. Die Umformung (11a, 11b, 12a, 12b) kann
dabei sowohl in einem Gesenk (nicht dargestellt) als auch mittels
Werkzeugelementen (nicht dargestellt) geführt werden. Zwecks Führung der Umformung
und der dafür
notwendigen Werkstoffverlagerungen im jeweiligen Band werden ggf.
auch Biegedorne mit entsprechenden speziellen Formen, beispielsweise
wie sie in 11a und 12a gezeigt sind,
angewendet.
-
Bei
der Führung
der Biegeoperation und Auslegung des Bandes ist zu berücksichtigen,
dass der Profilblechstreifen 2 nicht über sein gesamtes Volumen einer
gleichmäßigen Verformung
während
der Biege-/Umformoperation ausgesetzt ist. So gibt es im Profilstreifen 2 Bereiche 9,
die während
der Biege-/Umformoperation nur geringen Umformungen ausgesetzt sind.
Ebenso gibt es Bereiche 10, die erheblichen Umformungen
ausgesetzt sind. In den 10 und 12b sind derartige Bereiche veranschaulicht.
-
Durch
entsprechende Auslegung der Profilstreifen wird die Querkontraktion
des Streifens während
der Biegeoperation gering gehalten und/oder mittels geeigneter Profilquerschnittsgeometrien
des Profilstreifens kompensiert. Hierzu werden die Seitenflächen des
Profilstreifens gegenüber
der Flächennormale
der Fügekontur 6 beim
Walzen um den Vorhaltewinkel β1
bzw. β2
geneigt ausgebildet. Dadurch wird an der der Fügekontur 6 gegenüber liegenden
Fläche
des Profilstreifens ein Materialüberschuss
bereit gestellt, der sich während
der Umformung so verlagert, dass nach der Umformung die Seitenflächen des
dann gebogenen Profilstreifens zumindest annähernd orthogonal zur Fügekontur 6 ausgerichtet
sind.
-
Durch
diese Auslegung wird es möglich,
auf die anschließende
Bearbeitung, wie Plandrehen, der Seitenflächen des Nockens zu verzichten.
-
Damit
der Nocken möglichst
wenig weiterer mechanischer Nachbearbeitung unterworfen werden muss
und die Fügebedingungen
durch genaue Fügekonturen
optimiert werden, erfolgt im bevorzugten Fall eine Druckkalibrierung
des Roh nockens, wie sie beispielhaft in den 13 und 14 gezeigt
ist. Der Nocken wird dabei auf den Kalibrierdorn 19 geschoben,
wobei auch gleichzeitig die Schabeoperation zur Entfernung der Schweißwülste an
den Schweißstellen 5 durchgeführt werden
kann. Anschließend
wird mittels Formwerkzeugen 20 der Nocken in Form gepresst,
wie mit Pfeilen in den 13 und 14 veranschaulicht
ist. Gleichzeitig oder nacheinander kann der Nocken auch durch nicht
dargestellte Werkzeuge gegen den Boden 22 des Kalibrierdorns 19 (13)
gepresst werden. Auf diese Weise kann die Ausnehmung A und die Einlauffase (8)
exakt auskalibriert werden.
-
In
den 15 und 16 sind
zwei Beispiele für
die Einlauffase 8 mit den kennzeichnenden Winkeln α1 und α2 bzw.
dem kennzeichnenden Radius r gezeigt. Gleichzeitig ist eine in die
Fügekontur 6 eingebrachte,
umlaufende Verzahnung 21, deren Zähne in Axialrichtung verlaufen,
dargestellt. Das Verfahren zur Herstellung der Nocken gestattet
es jedoch in besonders einfacher Weise auch andere Gravuren 21 in
der Fügekontur 6 auszubilden.
-
Es
ist offensichtlich, dass die erfindungsgemäßen Nocken auch mittels Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen oder
auch anderer Fügeverfahren
auf die Tragwelle gefügt
werden können.
Erforderliche Formelemente, wie Schweißschultern usw., können dann
auch in einfacher Weise walztechnisch in die Profilstreifen eingebracht
werden.
-
Weiter
ist ein großer
Vorteil der erfindungsgemäßen Technik,
dass auf sehr kostengünstige
und einfache Weise in die Fügekontur 6 des
Nockens umlaufende Rillen erzeugt werden können. Bei Anwendung von Fügeverfahren,
bei denen die Tragwelle nach dem Positionieren des Nockens aufgeweitet wird,
kann mittels einer umlaufenden Rille die Festigkeit der Verbindung
in axiale Richtung erhöht
werden. Ferner können
mit dem Verfahren auch Nocken gebildet werden, bei denen die Fügekontur
nicht im Wesentlichen kreisrund ist. So können Fügekontu ren, die in Axialrichtung
gesehen als Vielecke ausgebildet sind, mit entsprechend abgerundeten
Ecken während
der Biegeoperation eingebracht werden.
-
Die
vorgestellte Lösung
der Erfindung ist auch auf Kurvenscheiben oder Exzenterscheiben
als Spezialfall von Nocken mit besonderer Umfangskontur anwendbar,
wie sie beispielsweise zur Bildung einer Verstellwelle für die Verstellaktuatorik
eines mechanischen variablen Ventiltriebsystems Verwendung finden.
Derartige spezielle Nocken können ebenso
entsprechend der Erfindung gebildet und gefügt werden. Ein Beispiel für eine derartige
Kurvenscheibe ist in der 23 gegeben.
Dabei kann die Schweißnaht 5 mit
Vorteil in einem Bereich, der niemals mit einem Nockenfolger bzw.
einem entsprechenden Getriebeglied, das vom Nocken bzw. der Kurvenscheibe
unmittelbar betätigt
wird, in Kontakt steht, angeordnet sein.
-
Für Nocken 1,
bei denen der Kontakt zwischen Nockenfolger und Nocken die gesamte
Nockenumfangskontur durchläuft,
wird die Schweißnaht 5 bevorzugt
in einem Bereich mit, verglichen mit den übrigen Bereichen der Umfangskontur,
relativ geringer Kontaktbelastung angeordnet.
-
In
der 17 ist gezeigt, wie der erfindungsgemäß gebildete
Nocken 1 auf die Tragwelle 11 gefügt wird.
Dabei wird in Pfeilrichtung der Nocken mit seiner Einlauffase 8 voran über den
aufgeweiteten Bereich 12 geschoben, wobei sich die Aufweitung
in die Verzahnung 21 der Fügekontur 6 des Nockens 1 einformt
und einen Kraft- und Formschluss erzeugt.
-
In
den 18, 19 und 20 sind
alternative Formen der Ausnehmung des Nockens 1 dargestellt.
Bei sehr großen
Nockenerhebungen ist es teilweise nicht möglich, eine im Wesentlichen
kreisförmige
Ausnehmung des Nockens, wie sie in 18 gezeigt
ist, zu erreichen. Hier können
Ausnehmungen, wie sie in 18 oder 19 gezeigt
sind, ausgebildet sein. Gleichzeitig zeigen die 18, 19 und 20 eine
alternative Möglichkeit
der Anordnung für
die Schweißnaht
zwischen den Profilstreifen, aus denen der Nocken gebildet wird.
Dabei ist zu beachten, dass die hier gezeigten Formen der Ausnehmung
des Nockens 1 nicht in Zusammenhang mit der hier gezeigten
Anordnung der Schweißnaht
stehen.
-
Der
in 21a gezeigte Profilstreifen gibt ein Beispiel
für einen,
bezogen auf die maximale Nockenerhebung, asymmetrischen Profilstreifen 2,
wie er in etwa für
den Nocken 1, gezeigt in der Aufteilung der Profilstreifen
entsprechend der 2 erforderlich ist. Die
in der Figur gezeigte Schnittebene Q verläuft direkt durch die maximale
Nockenerhebung des aus dem Profilstreifen 2 durch Biegen
der Längsachse
L gebildeten Nockens.
-
Der
in 21b gezeigte Profilstreifen gibt ein Beispiel
für einen,
bezogen auf die maximale Nockenerhebung, symmetrischen Profilstreifen 2,
wie er in etwa für
den Nocken 1, gezeigt in der Aufteilung der Profilstreifen
entsprechend der 1 erforderlich ist.
Die in der 21b gezeigte Schnittebene Q
verläuft
direkt durch die maximale Nockenerhebung des aus dem Profilstreifen 2 durch
Biegen der Längsachse
L gebildeten Nockens.
-
Nach
dem Biegen der länglichen
Profilstreifen 2 entsprechend den Ausführungsformen, wie sie in den 21a und 21b gezeigt
sind, werden die beiden Enden 2a miteinander verbunden
und somit der Nocken 1 gebildet.
-
- 1
- Nocken
- 2
- Profilstreifen
- 2a
- Ende/Endbereich
- 3
- Oberband
- 4
- Unterband
- 5
- Schweißnaht
- 6
- Fügekontur
- 7
- Gurtstärke
- 8
- Einlauffase
- 9
- Bereich
geringer Biege-Umformung
- 10
- Bereich
erhöhter
Biege-Umformung
- 11
- Tragwelle
- 12
- aufgeweiteter
Bereich
- 13
- Haspeldorn
- 14
- Sollbiegestelle,
Verbindungsbereich
- 15
- Schnittkontur
- 16
- Schneidwerkzeug
- 17
- Schneidwerkzeug
- 18
- Biegedorn
- 19
- Kalibrierdorn
- 20
- Formwerkzeug
- 21
- Gravur,
Verzahnung
- 22
- Boden
Kalibrierdorn
- α1
- Konuswinkel
- α2
- Konuswinkel
- β1
- Vorhaltewinkel
- β2
- Vorhaltewinkel
- r
- Radius
Einlauftase
- Q
- Schnittebene
- L
- Längsachse
- WR
- Walzrichtung