DE102005017561A1 - Verfahren zur Herstellung von Hohlwellen, insbesondere Kipphebellagerachsen sowie Hohlwellen, insbesondere Kipphebellagerachsen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hohlwellen, insbesondere Kipphebellagerachsen sowie Hohlwellen, insbesondere Kipphebellagerachsen Download PDF

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle, sowie eine Hohlwelle als solches. Bei der Herstellung der Hohlwelle, insbesondere einer Kipphebelachse, wird in ein hohlzylinderförmiges Mantelteil eine als Formteil ausgebildete Seele eingeführt, wobei in der Seele zuvor Längskanäle angeordnet werden und/oder an der Außenfläche der Seele zuvor Aussparungen eingebracht werden. Mittels der Aussparungen zwischen der Außenfläche der Seele und der Innenfläche des Mantelteils werden Längskanäle ausgespart. Die Seele wird gegenüber dem Mantelteil dreh und axial gesichert und der Außenmantel der Seele in Axialrichtung des Mantelteils gegenüber dem Mantelteil zumindest bereichsweise abgedichtet. Die Längskanäle werden zumindest teilweise zur Bildung von Sacklochkanälen in ihrem axialen Verlauf dichtend verschlossen. Ferner werden die Längs- und/oder Sacklochkanäle mit quer zur Axialachse des Mantelteils ausgerichteten Radialkanälen nach außen verbunden. In vereinfachender und Kosten sparender Weise wird die Seele als Strangpressprofil und/oder Formgussteil und/oder als Formpressteil hergestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlwellen, insbesondere von Kipphebellagerachsen sowie Hohlwellen, insbesondere Kipphebellagerachsen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 11, wie beides aus der gattungsbildend zugrunde gelegten DE 199 34 405 A1 als bekannt hervorgeht.
  • Aus der DE 199 34 405 A1 ist eine Hohlwelle bekannt, wie sie u.a. auch als Kipphebellagerachse einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Lkw's, eines Schiffmotors oder einer anderen großvolumigen Brennkraftmaschine verwendet werden kann. Zur Herstellung Verfahren zur Herstellung der Hohlwelle, insbesondere der Kipphebelachse, wird in ein hohlzylinderförmiges Mantelteil eine als Formteil ausgebildete Seele eingeführt. Hierbei weist die Seele an ihrer äußeren Mantelfläche Aussparungen auf, so dass zwischen der Außenfläche der Seele und der Innenfläche des Mantelteils Längskanäle ausgespart sind. Die in dem Mantelteil eingebrachte Seele wird gegenüber dem Mantelteil dreh- und axialgesichert. Damit die Längskanäle gegeneinander abgedichtet sind, wird der Außenmantel der Seele in dem Bereich, in dem er dem Innenmantel des Außenteils am nächsten ist, in Axialrichtung des Mantelteils gegenüber der Innenwandung des Mantelteils zumindest bereichsweise abgedichtet. Dadurch sind die zwischen der Seele und dem Mantelteil axial verlaufende Längskanäle in Axialrichtung des Mantelteils gegeneinander abgedichtet. Zumindest einige der Längskanäle werden zur Bildung von Sacklochkanälen in ihrem axialen Verlauf dichtend verschlossen. Zur äußeren Verbindung der Längskanäle und/oder der Sacklochkanäle werden in das Mantelteil und/oder in die Seele Radialkanäle eingebracht, die quer insbesondere radial zur Axialachse des Mantelteils, ausgerichtet sind. Die Seele ist als hohles Formteil ausgebildet.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die Herstellung einer Hohlwelle und hierbei insbesondere einer Kipphebellagerachse möglichst noch weiter vereinfacht und möglichst noch kostengünstiger ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren mit den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 bzw. mit einer Hohlwelle mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Durch die Ausbildung der Seele der Hohlwelle als Strangpress- und/oder Formpress- und/oder Formgussteil können auf einfache und preiswerte Weise die unterschiedlichsten Formgebungen für die Seele realisiert werden. Zur dichtenden Trennung der einzelnen axial verlaufenden Längskanäle voneinander werden außen liegende Bereich der Seele mit der Innenwandung des vorzugsweise aus Metall gefertigten, bevorzugt rohrförmigen und besonders bevorzugt hohlzylindrischen Mantelteils dichtend verbunden. Diese Verbindung kann insbesondere durch Kleben und/oder Verlöten erfolgen.
  • In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Seele derart bemaßt, dass sie in das Mantelteil eingepresst werden kann, wobei sie dann in axialer Richtung zwischen zwei voneinander zu trennenden Längskanälen dichtend an der Innenwandung des Mantelteils anliegt. Zusätzlich kann auch hier nochmals insbesondere verklebt und/oder verlötet werden.
  • Als sinnvolles Material für die Seele hat sich Kunststoff und/oder ein Leichtmetall bzw. eine Leichtmetalllegierung erwiesen. Neben dem geringen Gewicht hat dies u.a. den Vorteil, dass hiermit die Seele auf einfache Weise hergestellt werden kann.
  • In einer weiteren Ausbildung werden die die späteren Sacklochkanäle ausbildenden Aussparungen der Seele mit Endstücken versehen. Die Endstücke werden dichtend an den Mantel der Aussparungen angelegt und abgedichtet, so dass sie in diesem Bereich einen dichten Abschluss bilden. Die Abdichtung kann insbesondere durch Formschluss und/oder durch Einkleben, Einlöten und/oder Einpressen erfolgen.
  • In weiterer Ausbildung werden bei ins Mantelteil axial definiert eingelegter Seele die Endstücke in einer eine Sacklochbohrung bildenden Weise dichtend gegenüber der Innenwandung des Mantelteils abgedichtet. Diese Abdichtung kann insbesondere durch Formschluss und/oder durch Einkleben, Einlöten und/oder Einpressen erfolgen. Des weiteren kann auch das Material des Mantelteils in dichtender Weise von außen gegen das Endstück angedrückt werden.
  • Hierbei kann es zweckmäßig sein, wenn das Endstück an seiner Seite Ausformungen, insbesondere Riffelungen und/oder vorzugsweise in Richtung der Umfangslinie des Mantelteils verlaufende umfangsseitig Nut(en) aufweist, in die dann das Material des Mantelteils in fixierender Weise eingebracht werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird bei in dem Mantelteil axial lagedefiniert eingebrachter Seele in die Aussparungen der Seele von außen her Material des Mantelteils eingebracht, insbesondere eingedrückt. Unter Zuhilfenahme des von außen eingebrachten Materials und insbesondere durch dieses alleine können derart die Längskanäle in einer Sacklochkanäle ausbildender Weise axial dichtend verschlossen werden.
  • In weiterer Ausbildung weist der innere Querschnitt des Mantelteils einen von einer Kreisform abweichenden Querschnitt auf. Die Außenkontur der Seele ist dieser Form entsprechend angepasst. Dadurch kann auf einfache Weise eine Drehsicherung der Seele in dem Mantelteil vorgenommen werden. In bevorzugter Weise kann dieser Querschnitt insbesondere elliptisch und/oder kreisförmig mit angeschnittener Querschnittsseite sein.
  • In weiterer Ausgestaltung ist das Mantelteil als Strangpressteil hergestellt. Hierdurch ist es u.a. möglich auf einfache Weise einen von der Kreisform abweichenden inneren Querschnitt des Mantelteils zu realisieren.
  • In weiterer Ausgestaltung weist die Innenkontur des Mantelteils eine axial ausgerichtete Nase auf, die in eine entsprechende Nut der Seele eingreift. Zusätzlich oder anstelle dieser Ausgestaltung ist es sinnvoll dass die Innenkontur des Mantelteils eine axial ausgerichtete Nut aufweist, die in eine entsprechende Nase der Seele eingreift.
  • In weitere Ausgestaltung ist die Seele um seine Längserstreckungsachse rotationssymmetrisch ausgebildet. In Zusammenwirkung mit dem vorzugsweise ebenfalls rotationssymmetrisch und besonders bevorzugt hohlzylindrisch ausgebildeten Mantelteil weist eine derartige Hohlwelle dann bei Rotationen um die gemeinsame Rotations- und Mittelachse eine geringe Unwucht auf, was bei hohen Umdrehungszahlen günstig ist.
  • Für eine einfache und kostengünstige Herstellung der Hohlwelle ist es ferner zweckmäßig, dass nach dem Einbringen der Seele in das Mantelteil Radialkanäle in das Mantelteil und/oder in die Seele eingebracht werden. In besonderer Weise werden die Radialkanäle erst nach einem Dreh- und Axialsichern der Seele in dem Mantelteil eingebracht.
  • Weitere sinnvolle Ausgestaltungen können den entsprechenden Unteransprüchen entnommen werden. Im übrigen wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Hohlwelle mit eingebrachter und innen liegende Längskanäle aufweisender Seele,
  • 2 eine Längsschnitt durch 1,
  • 3 einen Längsschnitt durch eine Seele mit einer monolithisch angeformte Endstücke aufweisenden Seele
  • 4 eine Hohlwelle mit eingebrachter und innen liegende Längskanäle sowie Aussparungen aufweisender Seele,
  • 5 einen Längsschnitt durch 4,
  • 6 eine Seele mit angeformten Endstücken sowie umfangsseitiger Zahnung,
  • 7 einen Querschnitt durch eine Hohlwelle mit einer Seele gemäß 6,
  • Gig. 8a–e mehrere mögliche Querschnittsformen des Innenquerschnittes des Mantelteils.
  • In 1 ist eine Hohlwelle 1 in Form einer Kipphebelachse dargestellt. Die Hohlwelle 1 weist ein Mantelteil 2 auf, das in der Form eines rohrförmigen Hohlzylinders ausgeführt ist. Das Mantelteil ist in bevorzugter Weise aus einem Metall, insbesondere einem Leichtmetall und/oder einer derartigen Legierung hergestellt. Innerhalb des Mantelteils 2 ist axial- und drehgesichert eine Seele 3 angeordnet.
  • Die vorteilhafter Weise als Strangpressprofil oder als Formgussteil oder als Formpressteil hergestellte Seele weist 4 rotationssymmetrisch angeordnete Längskanäle 4 auf, welche in axialer Richtung die gesamte Seele 3 durchdringen.
  • Entlang des axialen Verlaufs der Hohlwelle 1 ist ein Endstück 10 angeordnet, das in diesem Fall in der Art eines Schiebers ausgebildet ist. Im vorliegenden Fall ist dieses Endstück 10 etwa im Bereich der halben Längserstreckung der Hohlwelle 1 angeordnet.
  • Das Endstück 10 durchdringt das Mantelteil 2 und die Seele 3 in radialer Richtung (in Richtung der Zeichenebene gesehen) von oben nach unten vollständig (siehe 2), wobei es randseitig (also vorne und hinten) von der Seele 3 und von dem Mantelteil 2 noch etwas Restmaterial stehen lässt. Durch diese Ausbildung des Endstückes 10 verschließt das Endstück alle die Längskanäle 4 der Seele 3, wodurch 8 einzelne Sacklochkanäle 8 ausgebildet werden. Ferner bildet dieses Endstück 10 gleichzeitig sowohl eine Axial- als auch eine Drehhalterung bzw. -sicherung für die Seele 3 in dem Mantelteil 2 aus.
  • In sinnvoller Weise ist bei einer derartigen und auch in der in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Verwendung eines Endstückes 10 in allen Fällen das Endstück 10 dichtend gegenüber der Innenwandung 7 des Mantelteils 2 als auch gegenüber dem verschlossenen Endbereich der Sachlochkanäle 8 abgedichtet. Die Abdichtung kann je nach Materialkombination zwischen dem Mantelteil 2 und der Seele 3 durch ein Einpressen und/oder ein Verkleben und/oder ein Verlöten erfolgen.
  • Des weiteren kann das Endstück 10 innerhalb einer in der Seele 3 eingetieften Einsenkung (nicht dargestellt) zumindest teilweise versenkt und abgedichtet werden, wodurch in einfacher Weise gleichzeitig insbesondere ein dichtender Verschluss von derart gebildeten Längskanälen 8 als auch eine Dreh- und Axialhalterung einer Seele 3 innerhalb eines Mantelteils 2 realisiert ist.
  • In sinnvoller Weise ist eine Seele 3 gegenüber dem Innendurchmesser eines Mantelteils 2 ferner mit einem Pass- oder Übermaß gefertigt, wodurch sie in das Mantelteil 2 fixierend eingepresst werden kann.
  • In diesem als auch in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen ist die Seele 3 sinnvoller Weise aus Kunststoff und/oder aus Leichtmetall bzw. aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt. In bevorzugter Weise wird die Seele aus einem Material gefertigt, dass gegenüber dem Material des Mantelteils 2 zumindest ein ähnliches Ausdehnungsverhalten aufweist.
  • Ein Mantelteil 2 ist insbesondere aus Belastungsgründen in bevorzugter Weise aus einem metallischen Werkstoff oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt.
  • In 2 ist eine weitere Ausbildung einer Seele 3 dargestellt. Im Gegensatz zu der Seele 3 nach 1 sind bei dieser als Formguss und/oder Formpressteil hergestellten Seele 3 die Endstücke 10 gleich bei deren Herstellung der Seele 3 gleich mit angeformt, so dass hier die Sacklochkanäle 8 gleich mit vorliegen. Auch in diesem Fall kann diese Seele 3 kann mit Übermaß oder als Presspassung ausgeführt sein, wodurch zumindest eine gewisse Dreh- und Axialsicherung erreichbar ist.
  • In weiterer Ausgestaltung kann die Seele 3 durch weitere bekannte Maßnahmen, wie insbesondere radial das Mantelteil 2 durchdringende und in das Material der Seele 3 zumindest bereichsweise eindringende Sicherungsbolzen (nicht dargestellt), gegen eine axiale Verschiebung und/oder eine Verdrehung gesichert sein.
  • In 4 ist eine weitere Hohlwelle 1 dargestellt. Der entsprechende Längsschnitt ist in 5 dargestellt. Die Seele 3 dieser Hohlwelle 1 weist entlang ihrer Außenkontur vier nach innen gerichtete kreissegmentartige Aussparungen 6 auf, die sich jeweils parallel zur Rotationsachse der Seele 3 erstrecken. Im Innern ist diese Seele 3 ferner mit einem Längskanal 4 versehen. Insgesamt ist die Seele 3 rotationssymmetrisch um ihre Mittellängsachse ausgebildet.
  • In besonders bevorzugter Weise ist eine derartige Seele 3 als Strangpressprofil ausgebildet, so dass es von einem insbesondere endmaßnah oder endmaßgenau gefertigten Rohling nur noch entsprechend abgelängt und in ein zugehöriges Mantelteil 2 eingebracht werden kann.
  • Bei in dem Mantelteil 2 eingebrachter und vorzugsweise dreh- und axialgesicherter Seele 3 können mittels der Aussparungen 6 zwischen der Außenfläche bzw. -kontur 12 der Seele 3 und der Innenfläche bzw. -kontur 11 des Mantelteils 2 Längskanäle 4 ausgebildet werden.
  • In zweckmäßiger Weise wird der an der Innenkontur 11 des Mantelteils 2 nächstliegende Bereich des Außenmantels der Seele 3 in Axialrichtung des Mantelteils 2 gegenüber dem Mantelteil 2 zumindest bereichsweise abgedichtet. Dadurch werden die zwischen der Seele 3 und dem Mantelteil 2 axial verlaufende Längskanäle 4 in Axialrichtung des Mantelteils 2 gegeneinander abgedichtet. Die Abdichtung kann auch hier insbesondere durch Verkleben, Löten und oder eine Null- und/oder Presspassung erfolgen.
  • Wie auch in dem vorherigen Ausführungsbeispiel sind hier zumindest drei der nunmehr fünf Längskanäle 4 zur Bildung von Sacklochkanälen mittels Endstücke 10 in ihrem axialen Verlauf dichtend verschlossen.
  • In sinnvoller Weise erfolgt bei allen erfindungsgemäßen Hohlwellen 1 der Verschluss der Längskanäle 4 zu Sacklochkanälen 8, indem ein Endstück 10 je nach Bedarf entlang des gesamten axialen Verlauf dichtend eingesetzt wird. Hierbei kann der Einsatz mittig oder auch außermittig erfolgen. Im letzteren Fall entstehen dadurch dann aus einem Längskanal 4 Sacklochkanäle 8 unterschiedlicher Tiefe.
  • Der dichtende Verschluss von Längskanäle 4 zu Sacklochkanälen 8 kann – nicht nur in diesem Ausführungsbeispiel, sondern bei allen erfindungsgemäßen Hohlwellen 1 – insbesondere unter Zuhilfenahme von Drittmaterial 16, wie vorzugsweise Klebstoff, Lötwerkstoff oder sonstiges, erfolgen.
  • Des weiteren können diese Hohlwellen 1 der 1, 3 und 4, insbesondere wenn sie als Kipphebelachsen Verwendung finden sollen, mit quer zur Axialachse des Mantelteils 2 ausgerichteten, insbesondere radial ausgerichteten Radialkanälen 9 versehen sein. Durch diese Radialkanäle können die Sachlochkanäle 8 und/oder Längskanäle 4 in gewünschter Weise mit der äußeren Umgebung und/oder untereinander fluidisch verbunden werden.
  • In 6 ist eine weitere Seele dargestellt, die in etwa derjenigen nach 4 und 5 gleicht. Auch diese um ihre Längserstreckungsachse rotationssymmetrische Seele 3 weist vier außenseitig angeordnete Aussparungen 6 und einen mittig liegenden und sich axial erstreckenden Längskanal 4 auf. Zwischen den beiden Stirnseiten dieser Seele 3 ist ein ringförmiger Anlagering angeordnet. Bei Formpress- und/oder Formgussteilen wird dieser Anlagering 17 in zweckmäßiger Weise bei der Herstellung dieser Seele 3 gleichzeitig ortsdefiniert mit angeformt. Der Anlagering 17 kann derart bevorzugt Endstücke 10 für die Längskanäle 4 darstellen, welche mittels der Aussparungen 6 und der Innenkontur 11 des Mantelteils 2 gebildet werden.
  • In besonderer Ausgestaltung kann der Anlagering 17 entlang seiner später der Innenkontur 11 des Mantelteils 2 zugewandten Oberfläche mit einer Aufrauung, insbesondere einer Riffelung 18 versehen sein. Diese Riffelung 18 kann vorzugsweise mit Drittmaterial 16 beaufschlagt werden, wodurch dieses Drittmaterial 16 besser an der Seele 3 anhaftet.
  • Nach Einbringung dieser Seele 3 in ein Mantelteil 2 kann hinsichtlich des Drittmaterials 16 in ersetzender und/oder ergänzender Weise Material des Mantelteils 2 in die Riffelung 18 eingebracht werden (siehe 7). Diese Einbringung des Materials des Mantelteils 2 kann in bevorzugter Weise gleichzeitig zum dichtenden Verschließen der Sacklochkanäle 8 dienen. Der bisherige innere Längskanal 4 hingegen ist in der bereits in den anderen Ausführungsbeispielen gewürdigten Weise mittels eines separaten Endstücks 10 und unter Zuhilfenahme von Drittmaterial 16 gleichfalls in einer zwei Sacklochkanäle 8 ausbildenden Weise außermittig dichtend verschlossen.
  • Eine weitere Möglichkeit des Verschlusses eines Längskanals 4, der durch eine Aussparung und die Innenkontur 11 des Mantelteils 2 gebildet wird, ist anhand des im Längsschnitt unteren Längskanals 4 gleichfalls in 7 dargestellt. Zur Ausbildung dieses Verschlusses wird Material des Mantelteils in einer ein Endstück 10' bildenden Weise von außen, insbesondere mittels eines Formwerkzeuges derart in die betreffende Aussparung eingedrückt, bis es dichtend an der Außenkontur 12 anliegt. Durch diese Maßnahme kann ein derartiger Längskanal 4 gleichfalls in einer Sacklochkanäle 8 ausbildenden Weise dichtend verschlossen werden. In besonderer Weise kann auch hier noch zusätzlich ein Drittmaterial 16, wie insbesondere Klebstoff, Kunststoff und/oder Lotwerkstoff verwendet werden.
  • In den 8a bis 8b sind unterschiedliche Querschnittsformen des Innenquerschnittes des Mantelteils 2 dargestellt, wobei allen Querschnittsformen gemeinsam ist, dass mit ihnen eine einfache und wirkungsvolle Drehsicherung bzw. -halterung einer Seele 3 in einem Mantelteil 2 ermöglicht ist.
  • Das Mantelteil 2 gemäß 8a weist innenseitig einen ovalen Querschnitt auf. Das Mantelteil 2 gemäß 8b weist innenseitig einen weitgehend kreisrunden Querschnitt auf, der rechts der 8b mit einer tangential angeschnittenen Querschnittseite 15 versehen ist. Das Mantelteil 2 gemäß 8c ist innenseitig ähnlich demjenigen nach 8b ausgebildet, wobei es allerdings parallel gegenüberliegenden angeschnittenen Querschnittseiten 15 versehen ist.
  • Diese angeschnittenen Querschnittseiten 15 müssen nicht in jedem Fall parallel zueinander ausgerichtet sein. Je nach Einsatz- bzw. Verwendung können sie auch ein beliebiges, vorzugsweise an den jeweiligen Einsatzfall in zweckmäßiger Weise angepasstes Winkelverhältnis zueinander aufweisen.
  • Das Mantelteil 2 gemäß 8d weist innenseitig einen weitgehend kreisrunden Querschnitt auf. Allerdings ist es mit einer axial verlaufenden und Nut 14 und davon getrennt mit einer gleichfalls axial verlaufenden Nase 13 versehen. Bei in einem Mantelteil 2 angeordneter Seele 3 ist die Nase 13 in eine entsprechende Nut 14 einer Seele 3 eingeführt, wobei in die Nut 13 des Mantelteils 2 eine entsprechende Nase 13 einer Seele 3 eingreift. Die Nut 14 also auch die Nase 13 dienen sowohl zur Drehsicherung und zum lagedefinierten Einbringen einer Seele 3 in ein Mantelteil 2. Die Länge der Nut 14 bzw. der Nase 13.
  • Die Länge einer Nut 14 als auch einer Nase kann maximal der Längserstreckung der zugehörigen Hohlwelle 1 entsprechen. Zumindest muss sie aber der axialen Einbring-, insbesondere Einschubtiefe der einer Seele 3 in ein Mantelteil 2 entsprechen. Durch diese Ausgestaltung, d.h. der auf die Einstecktiefe begrenzten Erstreckung der Nut 14 bzw. der Nase 13, wird auf eine einfache Weise insbesondere gleichzeitig ein axialer Anschlag, also ein Begrenzung der Einbringtiefe einer Seele 3 in ein Mantelteil 2 realisiert.
  • Zur Herstellung einer Hohlwelle gemäß den 1 und 2 wird zur Herstellung des Mantelteils 2 bevorzugt ein hohlzylindrisches Rohr insbesondere endmaßgenau abgelängt. Alternativkann es auch nach dem Abtrennen mit oder ohne eingebrachte Seele 3 auf Endmaß bearbeitet werden. Die Seele 3 wird insbesondere von einem Strangpressprofil mit innen liegenden Längskanälen 4 abgeschnitten. Vorzugsweise weist das Strangpressprofil hierbei hinsichtlich seines Durchmessers ein Übermaß auf. Auf diese Weise kann eine hieraus hergestellte Seele 3 dichtend in das Mantelteil 2 eingepresst werden.
  • Zur Vermeidung von insbesondere thermischen Ausdehnungseffekten ist es bei allen Ausführungsbeispielen zweckmäßig für das Mantelteil 2 als auch für die Seele 3 Materialien zu verwenden, die zum Einen für das Strangpressen verwendbar und hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften zumindest vergleichbar sind.
  • Des Weiteren oder ergänzend hierzu können ein Mantelteil 2 und eine Seele 3 so bemaßt werden, dass sie im Ungünstigen Fall immer noch dichtend aneinander anliegen. So wäre es bspw. eine Möglichkeit, eine Seele 3 aus einem Faserverbundwerkstoff herzustellen, wobei die Seele 3 ein Übermaß aufweist, dass mindestens der thermischen Ausdehnung des Mantelteils 2 entspricht.
  • Soll die Dichtfunktion zwischen Mantelteil 2 und einer ggf. auch auf Unter- oder Passmaß hergestellten Seele 3 verbessert werden, ist es sinnvoll, vor dem Einpressen/Einbringen die Seele 3 an ihrer Außenseite noch mit einem noch zusätzlich ein Drittmaterial 16, wie insbesondere Klebstoff, Kunststoff und/oder Lotwerkstoff zu versehen.
  • Ein weiterer Vorteil eines geeigneten elastischen und/oder duktilen Drittmaterials 16 ist darin zu sehen, dass damit eine thermische Differenz in der Ausdehnung unterschiedlicher Materialien eines Mantelteils 2 und einer Seele 3 zumindest zum Teil ausgeglichen werden können.
  • Nach dem bei diesem Ausführungsbeispiel die Seele 3 lagedefiniert in dem Mantelteil 2 angeordnet ist, wird durch eine derartig gebildete Hohlwelle 1 eine Stecknut und zwar sowohl durch das Mantelteil 2 und auch durch die Seele 3 eingefräst. Die Stecknut verläuft quer zu der Längserstreckung der Hohlwelle 1 und erstreckt sich von einer Außenseite des Mantelteils 2 zur gegenüberliegenden Außenseite des Mantelteils.
  • In die Stecknut wird in der Art eines Schiebers ein Endstück 10 vorzugsweise passgenau oder mit Übermaß eingebracht. Auch hier kann eine Verbesserung der Dichtung mittels Drittmaterial 16 erfolgen.
  • Durch das Endstück werden die vormaligen Längskanäle 4 in ihrer axialen Erstreckung begrenzt und bilden nunmehr Sacklochkanäle 8 aus. Gleichzeitig ist durch diese Art eines Endstückes 10 eine Seele 3 in einem Mantelteil 2 sowohl dreh- als auch axial gesichert.
  • Nach der Axial- und Drehsicherung werden günstiger Weise die Radialkanäle 9 eingebracht, insbesondere gebohrt und/oder gefräst. Des weiteren können bei Bedarf weitere Endstücke 10 eingebracht werden, wobei diese gleichfalls wieder zur Axial- und/oder Drehsicherung dienen können. Ferner können diese Endstücke 10 ebenfalls wieder mittels Drittmaterial 16 abgedichtet und/oder verklebt werden.
  • Zur Herstellung einer Hohlwelle 1 mit einer Seele 3 gemäß der 3 kann ein Mantelteil 2 gemäß der 1 und 3 verwendet werden. Die Seele 3 wird in dem vorliegenden Fall insbesondere als Formguss- oder als Formpressteil hergestellt. Dadurch weist diese Seele 3 in zweckmäßiger Weise gleich Sacklochkanäle 8 auf.
  • Auf die Möglichkeiten zur Abdichtung, zur Berücksichtigung der thermischen Ausdehnung und der Herstellung der Seele 3 mit Über-, Pass- und/oder Untermaß sowie zur Einbringung von Radialkanälen 9 und Endtücken 10 wird hier und in den folgenden Herstellungsbeispielen nicht mehr eingegangen. Diese können ohne weiteres dem zuvor beschriebenen entnommen bzw. von diesem übertragen werden.
  • Zur Herstellung einer Hohlwelle gemäß den 4 und 5 werden in bevorzugter Weise sowohl das Mantelteil 2 als auch die Seele 3 von zuvor insbesondere hinsichtlich der Querschnitte endmaßgenauen Strangpressprofilen abgetrennt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 weist hier die Seele 3 bzw. zuvor das Ausgangs-, und wie erwähnt bevorzugt das Strangpressprofil außenseitig angeordnete Aussparungen 6 auf.
  • Die Seele 3 wird in das Mantelteil 2 eingebracht, ausgerichtet und lagedefiniert gehalten. Anschließend werden die verschiedenen Stecknuten und/oder Bohrungen bspw. für Endstücke 10 und/oder Radialkanäle 9 eingebracht.
  • In besonderer Weise werden die Stecknuten für die von außen eingebrachten Endstücke 10 nicht nur durch das Mantelteil 2 geführt, sondern auch noch in das Material der Seele 3 eingesenkt. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise sowohl eine zusätzliche Sicherung als auch ein einfachere Abdichtung, insbesondere unter Zuhilfenahme von Drittmaterial 16 erfolgen.
  • Bei Endstücken 10, die nicht von außen her, also radial in die Längskanäle 4 eingebracht werden, erfolgt die Einbringung in axialer Richtung, wobei diese insbesondere mittels eines Drittmaterials 16 in dem Längskanal 8 dichtend und Sacklochkanäle 8 ausbildend fixiert werden.
  • Zur Herstellung einer Hohlwelle gemäß den 6 und 7 wird das Mantelteil 2 bevorzugt von einem Strangpressprofil abgetrennt. Die Seele hingegen ist bevorzugt mittels eines Formguss- oder Formpressverfahrens hergestellt. Dies ist insbesondere daher von Vorteil, da diese Seele 3 entlang ihres Axialen Verlauf mit einem Anlagering versehen ist, der an seiner der Innenfläche 11 des Mantels 2 zugewandten Oberfläche mit einer Riffelung 18 versehen ist. In diese Riffelung 18 kann insbesondere Material des Mantelteils 2 eingebracht werden. Dieses vorzugsweise eingepresste Material kann vorzugsweise zum Abdichten und/oder zur Fixierung verwendet werden. Ferner kann das Material des Mantelteils 2 auch in günstiger Weise zum vorzugsweise dichtenden Verschluss einer Aussparungen 6 dieser Seele verwendet werden, wodurch es gleichfalls wie ein Endstück 10' wirkt. Hierzu muss das Material nur von außen her bevorzugt bis zu dichtenden Anlage an der Aussparung 6 eingebracht, insbesondere eingedrückt werden. Diese Einbringung erfolgt in günstiger Weise mit einem entsprechend geformten Formstein.
  • Die Einzelmerkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind mit den Merkmalen der anderen Ausführungsbeispiele in sinnvoller Weise beliebig kombinierbar, auch wenn sie nicht im Einzelnen zusammenhängend offenbart sind.

Claims (18)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle, insbesondere einer Kipphebelachse, bei welcher in ein hohlzylinderförmiges Mantelteil eine als Formteil ausgebildete Seele eingeführt wird, wobei in der Seele zuvor Längskanäle angeordnet werden und/oder an der Außenfläche der Seele zuvor Aussparungen eingebracht werden, so dass mittels der Aussparungen zwischen der Außenfläche der Seele und der Innenfläche des Mantelteils Längskanäle ausgespart werden, die Seele gegenüber dem Mantelteil dreh und axial gesichert wird, der Außenmantel der Seele in Axialrichtung des Mantelteils gegenüber dem Mantelteil zumindest bereichsweise abgedichtet wird, wodurch die zwischen der Seele und dem Mantelteil axial verlaufende Längskanäle in Axialrichtung des Mantelteils gegeneinander abgedichtet werden, die Längskanäle zumindest teilweise zur Bildung von Sacklochkanälen in ihrem axialen Verlauf dichtend verschlossen werden und die Längs- und/oder Sacklochkanäle mit quer zur Axialachse des Mantelteils ausgerichteten, insbesondere radial ausgerichteten Radialkanälen nach außen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Seele (3) Strangpressprofil und/oder ein Formgussteil und/oder ein Formpressteil gewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Seele (3) ein Kunststoff und/oder ein Leichtmetall bzw. eine Leichtmetalllegierung gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen späteren Sacklochkanal (8) ausbildende Aussparungen (6) der Seele (3) mit einem axialen Endstück (10) versehen wird und dass das Endstück (10) dichtend an den Mantel der Aussparung (6) angelegt und ggf. dagegen abgedichtet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen späteren Sacklochkanal (8) ausbildende Aussparungen (6) der Seele (3) mit einem axialen Endstücke (10) versehen wird und dass das Endstück (10) in einer einen Sacklochkanal (8) bildenden Weise dichtend gegenüber der Innenwandung (7) des Mantelteils (2) abgedichtet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Aussparung (6) der Seele (3) von außen her Material des Mantelteils (2) eingebracht, insbesondere eingedrückt wird und dass unter Zuhilfenahme des von außen eingebrachten Materials der Längskanal (4) axial dichtend verschlossen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (2) mit einer Innenkontur (11) versehen wird, die von einer rotationssymmetrischen Form abweicht und dass die Außenkontur (12) der Seele (3) der Innenkontur (11) angepasst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (12) der Seele (3) und die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) aneinander angepasst werden und als Querschnitt für diese Flächen ein elliptischer Querschnitt oder ein runder Querschnitt mit insbesondere jeweils angeschnittener Querschnittsseite (15) gewählt wird
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (12) der Seele (3) und die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) aneinander angepasst werden, dass die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) mit einer axial verlaufenden und radial ausgerichteten Nase (13) versehen und an der Seele (3) eine entsprechende Nut (14) angeordnet wird und/oder dass die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) mit einer axial verlaufenden und radial ausgerichteten Nut (14) versehen und an der Seele (3) eine entsprechende Nase (13) angeordnet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen der Seele (3) in das Mantelteil (2) Radialkanäle (9) in das Mantelteil (2) und/oder in die Seele (3) eingebracht werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Radialkanäle (9) nach dem Dreh- und Axialsichern der Seele (3) in dem Mantelteil (2) eingebracht werden.
  11. Hohlwelle, insbesondere Kipphebelachse, mit einem hohlzylinderförmigen bzw. rohrähnlichem Mantelteil, einer als Formteil ausgebildeten Seele, wobei die Seele innerhalb des Mantelteils dreh- und axialgesichert angeordnet ist, wobei die Seele Längskanäle und/oder die Außenfläche der Seele Aussparungen aufweist, welche Aussparungen im Zusammenwirken mit der Innenfläche des Mantelteils Längskanäle ausbilden, wobei der Außenmantel der Seele in Axialrichtung des Mantelteils gegenüber dem Mantelteil zumindest bereichsweise abgedichtet ist, wodurch die Längskanäle in Axialrichtung des Mantelteils gegeneinander abgedichtet sind, wobei die Längskanäle zumindest teilweise in ihrem axialen Verlauf dichtend verschlossen sind und Sacklockkanäle ausbilden und wobei die Längs- und/oder Sacklochkanäle Radialkanäle aufweisen, die quer zur Axialachse des Mantelteils, insbesondere radial ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele (3) ein Strangpressprofil und/oder ein Formgussteil und/oder ein Formpressteil ist.
  12. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seele (3) aus Kunststoff und/oder aus Leichtmetall bzw. aus Leichtmetalllegierung gefertigt ist.
  13. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen späteren Sacklochkanal (8) ausbildende Aussparung (6) der Seele (3) ein axiales Endstück (10) aufweist und dass das Endstück (10) dichtend an dem Mantel der Aussparungen (6) anliegen.
  14. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen späteren Sacklochkanal (8) ausbildende Aussparung (6) der Seele (3) ein axiales Endstück (10) aufweist und dass das Endstück (10) dichtend an der Innenwandung (7) des Mantelteils (2) anliegt.
  15. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (6) der Seele (3) von außen her eingebrachtes, insbesondere eingedrücktes Material des Mantelteils (2) aufweist und dass mit dem eingebrachten, insbesondere eingedrückten Material die Aussparung (6) unter Ausbildung von Sacklochkanälen (8) dichtend verschließbar ist.
  16. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (12) bzw. -querschnitt der Seele (3) und die Innenkontur (11) bzw. -querschnitt des Mantelteils (2) aneinander angepasst und abweichend vom runden Querschnitt ausgebildet sind.
  17. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (12) der Seele (3) und die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) aneinander angepasst und insbesondere elliptisch und/oder rund mit insbesondere jeweils angeschnittener Querschnittsseite (15) ausgeformt sind.
  18. Hohlwelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) eine axial verlaufende und radial ausgerichtete Nase (13) aufweist, die in eine entsprechende Nut (14) der Seele (3) eingreift und/oder dass die Innenkontur (11) des Mantelteils (2) eine axial verlaufende und radial ausgerichtete Nut (14) aufweist, in eine entsprechende Nase (13) der Seele (3) eingreift.
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