DE102006041273A1 - Hollow shaft for driving oil pumps comprises one component containing a corrugated section and a profile and an outer profile of a connector formed on the side of the shaft facing away from the profile - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlwelle die mit an ihren beiden Enden zur Drehmomentübertragung vorgesehenen äußeren Profilierungen, wie Längsverzahnungen, Keilriemenverzahnungen, Mehrkantprofilen oder dergleichen, wobei die dazwischenliegenden Wellenbereiche geringere Durchmesser aufweisen als die Profilierungen.The The invention relates to a hollow shaft with the at both Ends for torque transmission provided outer profiles, like splines, V-belt toothing, polygonal profiles or the like, wherein the intermediate wave regions have smaller diameters as the profilings.
Solche Hohlwellen können zum Antrieb von Aggregaten dienen, beispielsweise von Ölpumpen, wobei aus Platzgründen mit der Mittelteil schlanker ist als die Enden, an denen die Verzahnungen unvorgesehen sind.Such Hollow shafts can to drive units, such as oil pumps, where for reasons of space with the middle part is slimmer than the ends where the gears are unforeseen.
Ein Vorschlag zur Herstellung derartiger Wellen lief darauf hinaus, dieselben durch Kaltfließpressen einstückig herzustellen. Dabei wäre aber eine der Profilierungen nach dem Herstellen des Hohlwellenbereiches wieder aufzuweiten gewesen. Solche Aufweitungen lassen sich nur in sehr komplizierten Sonderwerkzeugen fertigen und erfordern dann in erheblichem Maße Nacharbeit. Dadurch wären erhebliche zusätzliche Kosten entstanden.One Proposal for producing such waves has resulted in the same by cold extrusion one piece manufacture. It would be but one of the profiles after making the hollow shaft area to widen again. Such expansions can only be in very complicated special tools manufacture and then require to a considerable extent Rework. That would be considerable additional Incurred expenses.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Hohlwelle der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch besonders einfache, preiswerte und schnelle Herstellung sowie durch hohe Präzision auszeichnet und weiterhin, Verfahren zu deren preiswerten, schnellen und genauen Herstellung bereit zu stellen.Of the present invention was based on the object, a hollow shaft of the type mentioned above, which is characterized by especially simple, inexpensive and fast production and characterized by high precision and further, methods of their inexpensive, fast and accurate Preparation to provide.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Hohlwelle der eingangs genannten Art dadurch erzielt, dass dieselbe aus 2 Bauteilen zusammensetzbar oder zusammengesetzt ist, von denen das eine Bauteil den Hohlwellenabschnitt und das eine Profil enthält sowie auf der dem Profil abgewandten Seite der Welle eine äußere, Drehmoment übertragende Steckverbindung und wobei das andere Bauteil ein hülsenartiges Bauteil mit dem zweiten Profil und einem inneren drehmomentübertragenden Profil einer Steckverbindung ist.According to the invention this is in a hollow shaft of the type mentioned by achieved that the same composed of 2 components or assembled of which one component is the hollow shaft section and the contains a profile and on the side facing away from the profile of the shaft, an outer, torque transmitting connector and wherein the other component is a sleeve-like component with the second profile and an inner torque transmitting profile of a connector is.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Formgebung des hohlwellenförmigen Abschnittes, der Profilierungen und des einen Profiles der Steckverbindung des einen und/oder die Formgebung des anderen Bauteils durch Kaltfließpressen aus einem massiven Rohling erfolgt.there it is advantageous if the shaping of the hollow-waved section, the profiling and the one profile of the connector of the one and / or the shaping of the other component by cold extrusion made of a solid blank.
Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn zwischen innerem und äußerem Profil der Steckverbindung eine Presspassung vorgesehen wird, sodass nach dem Aufstecken der Hülse während des Transportes, der Handhabung und der Montage diese nicht vom wellenförmigen Teil abfallen kann.Appropriately It should be there when between the inner and outer profile of the connector a press fit is provided, so that after plugging the Sleeve during the Transport, handling and mounting these not wavy part can fall off.
Werden die beiden auf den Wellenen vorgesehen Profilierungen mit unterschiedlichen Durchmessern versehen, ist es zweckmäßig, wenn die kleinere Profilierung auf dem hülsenartigen Bauteil vorgesehen wird und die größere einteilig hergestellt wird mit dem rohrförmigen Abschnitt.Become the two provided on the waves profiling with different Diameters provided, it is useful if the smaller profiling on the sleeve-like Component is provided and the larger one-piece is made with the tubular Section.
Zur Herstellung des Hohlwellenabschnittes mit an seinem einen Ende mit größerem Durchmesser als der Wellendurchmesser ausgebildeter, drehmomentübertragender Profilierung, wie ein Keilwellenprofil und auf den gegenüberliegenden Wellenende vorgesehenem drehmomentübertragenden äußeren Profil einer Steckverbindung ist es vorteilhaft, zumindest einzelne der nachfolgend angeführten Verfahrensschritte vorzusehen:
- a) Ablängen eines Werkstoffrohlings von einem Stangenmaterial,
- b) ein erstes Napfen, wobei die Herstellung eines napfartigen Hohlbereiches mit einem massiven Ansatz erfolgt und der Napfbereich zumindest annähernd dem Innen- und dem Außendurchmesser des Profilabschnittes entspricht.
- c) ein zweites Napfen, wobei eine Verlängerung des Hohlbereiches aus dem Ansatz durch Kaltfließpressen erfolgt,
- d) Lochen des Napfbodens
- e) Hohlfließpressen, wobei der Beginn der Herstellung des Hohlwellenkörpers durch Kaltfließpressen erfolgt,
- f) ein erstes Reduzieren des Durchmessers und der Wandstärke sowie eine Verlängerung des Hohlwellenabschnittes gemäß Schritt e) und die Bildung eines gegenüber dem äußeren Hohlwellendurchmessers verdickten Halsbereiches im Anschluss an den für die Bildung der Profilierung vorgesehen Bereiches durch Kaltfließpressen,
- g) ein zweites Reduzieren zumindest annähernd ab dem halsringförmigen Bereich und ein Verlängen des Hohlwellenabschnittes gemäß Schritt f) durch Kaltfließpressen,
- h) Fertigpressen durch Kaltfließpressen des Profilbereiches in Form der Außenverzahnung durch Einbringen eines Dornes in die Innenkontur des Profilbereiches mit gleichem Durchmesser, wobei ein den Dorn umgebender ringförmiger Stempel in den Stirnbereich des Endbereiches eindringt und dabei Material in die Gegenverzahnung einer um den für die Bildung der Verzahnung vorgesehenen Bereich gelegten Matrize verdrängt, bei Bildung eines axialen Überstandes,
- i) gegebenenfalls gleichzeitig mit dem Schritt h) die Erzeugung des äußeren Profiles der Steckverbindung in den dem Profilbereich abgewandten Bereich der Hohlwelle durch Kaltfließpressen,
- j) Abdrehen des Überstandes
- a) cutting a material blank from a rod material,
- b) a first cup, wherein the production of a cup-like hollow region takes place with a solid approach and the cup region corresponds at least approximately to the inner and the outer diameter of the profile section.
- c) a second cup, wherein an extension of the hollow region from the batch by cold extrusion,
- d) punching the cup base
- e) Hohlfließpressen, wherein the beginning of the production of the hollow shaft body is carried out by cold extrusion,
- f) a first reduction of the diameter and the wall thickness and an extension of the hollow shaft section according to step e) and the formation of a thickened compared to the outer hollow shaft diameter neck area following the area provided for the formation of profiling by cold extrusion,
- g) a second reduction at least approximately from the neck-ring-shaped region and a lengthening of the hollow shaft section according to step f) by cold extrusion,
- h) finish pressing by cold extrusion of the profile area in the form of external teeth by introducing a mandrel into the inner contour of the profile area with the same diameter, wherein a mandrel surrounding the annular punch penetrates into the end region of the end portion and thereby material in the counter toothing of a for the formation of the Toothing provided area displaced template, upon formation of an axial supernatant,
- i) optionally simultaneously with step h), the generation of the outer profile of the plug connection in the region of the hollow shaft facing away from the profile region by cold extrusion,
- j) twisting the supernatant
Zur Herstellung der Buchse mit Außenprofilierung und einem Innenprofil einer Steckverbindung können sich insbesonders günstiger Weise zumindest einzelne der angeführten Verfahrensschritte eignen:
- a) Ablängen eines Werkstoffrohlings von einem Stangenmaterial,
- b) Napfen und gleichzeitig Bildung des Innenprofiles der Steckverbindung, vorzugsweise auf das Fertig-Profil-Maß durch Kaltformpressen,
- c) Lochen des Bodens,
- d) Drehen des Außendurchmessers,
- e) Herstellung des Außenprofiles durch Kaltfließpressen, wobei ein Dorn mit einem dem Innenprofil der Steckverbindung entsprechenden Profil in dasselbe eingeführt und ein den Dorn umgebender ringförmiger Stempel in den dem gelochten Boden gegenüberliegenden Stirnbereich eindringt und dabei Material in die zuvor um den für die Bildung des Außenprofiles vorgesehenen Bereich gelegten Gegenverzahnung einer Matrize verdrängt wird, wobei ein axialer Überstand gebildet wird,
- f) Drehen der Buchsenhöhe auf Fertigmaß, dabei Entfernung des axialen Überstandes.
- a) cutting a material blank from a rod material,
- b) cupping and at the same time forming the inner profile of the plug connection, preferably on the finished profile dimension by cold forming,
- c) punching the soil,
- d) turning the outer diameter,
- e) production of the outer profile by cold extrusion, wherein a mandrel with a profile corresponding to the inner profile of the connector introduced into the same and a mandrel surrounding the annular punch penetrates the opposite end of the perforated bottom and thereby material in the previously order for the formation of the outer profile displaced from the intended area provided counter-toothing of a die, wherein an axial projection is formed,
- f) Turning the bushing height to finished size, while removing the axial overhang.
Zur weiteren Herstellung einer Hohlwelle können sich in besonders vorteilhafter Weise mindestens 3 der nachfolgend angeführten Schritte vor oder nach dem Aufstecken bzw. Aufpressen der Hülse auf die Welle über die Steckverbindung eignen:
- a) Drehen des Bereiches innerhalb des einstückig mit dem Wellenprofil ausgebildeten Profilbereiches als Lagersitz,
- b) Herstellung eines Einstiches im äußeren Endbereich des Profiles,
- c) Herstellung einer Fase im Beginn der Innenkontur im Bereich des Profiles,
- d) Herstellung eines Freistiches im Endbereich der zylindrischen Innenkontur im Bereich des Profiles
- a) turning the area within the profiled area integrally formed with the wave profile as a bearing seat,
- b) production of a puncture in the outer end region of the profile,
- c) production of a chamfer in the beginning of the inner contour in the region of the profile,
- d) Production of an undercut in the end region of the cylindrical inner contour in the region of the profile
Dabei kann es vorteilhaft sein, zwischen einzelnen Verfahrensschritten eine Wärmebehandlung bzw. Oberflächenbehandlung vorzunehmen, insbesondere ein Weichglühen, wodurch der Werkstoff, dessen Gefüge durch die Kaltumformung in den vorgehenden Schritten verfestigt wurde, wieder weicher wird, z.B. bei der Herstellung des Hohlwellenkörpers mit angeformtem ersten Profil zwischen den Schritten b) und c), d) und e), e) und f), f) und g), sowie g) und h); bei der Herstellung der Hülse zwischen den Schritten d) und e).there It may be advantageous between individual process steps a heat treatment or surface treatment make, in particular an annealing, whereby the material whose structure solidified by the cold working in the preceding steps became softer again, e.g. in the manufacture of the hollow shaft body with molded first profile between steps b) and c), d) and e), e) and f), f) and g), as well as g) and h); in the production of Sleeve between the steps d) and e).
Anhand
der Figur in
Dabei
zeigt
Die Ölpumpenwelle
Zwischen
den beiden Profilzonen
Das
Profil
Dabei
zeigt
Aus
diesem Rohling wird in einem Kaltfließpress-Verfahren in einem als „Napfen
I" bezeichneten
Arbeitsgang Teil
In
einem mit „Napfen
II" bezeichneten
Arbeitsgang wird durch Kaltfließpressen
das mit
In
einem Arbeitsgang „Lochen" wird der Boden
In
einem mit „Hohlfließpressen" bezeichneten Verfahrensschritt
wird im wesentlichen aus dem Bereich
In
dem mit „Reduzieren
I" bezeichneten
Arbeitsschritt wird im wesentlichen aus dem Bereich
In
einem darauf folgenden Arbeitsvorgang, der mit „Reduzieren II" bezeichnet ist,
wird zumindest annähernd
ab dem halsförmigen
Bereich
In
dem mit „Fertigpressen" bezeichneten Verfahrensschritt
wird das Bauteil
Im
gleichen Arbeitsvorgang kann auf den der Verzahnung
Die
Profilierung
Der Überstand
Die
Herstellung der Hülse
Bei
dem mit „Sägen" bezeichneten Arbeitsschritt
wird ein Rohling
In
dem in
Die
Profilierung
In
dem mit „Lochen" gemäß
In
dem mit „Drehen
1" bezeichneten
Arbeitsschritt gemäß
In
dem Verfahrensschritt gemäß
Auch
bei dem Verfahrensschritt, in dem die Hülse
Vor
oder auch nach dem Zusammenfügen der
Bauteile
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005043766 | 2005-09-13 | ||
DE102005043766.4 | 2005-09-13 | ||
DE102006007388 | 2006-02-17 | ||
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=37763322
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102006041273A Pending DE102006041273A1 (en) | 2005-09-13 | 2006-09-02 | Hollow shaft for driving oil pumps comprises one component containing a corrugated section and a profile and an outer profile of a connector formed on the side of the shaft facing away from the profile |
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2361702A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-31 | HILTI Aktiengesellschaft | Method for producing an insertion end |
CN104439029A (en) * | 2014-09-15 | 2015-03-25 | 浙江超凡新材科技有限公司 | Cold-upsetting manufacturing technology for hollow flange rotary shaft |
-
2006
- 2006-09-02 DE DE102006041273A patent/DE102006041273A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2361702A1 (en) * | 2010-02-22 | 2011-08-31 | HILTI Aktiengesellschaft | Method for producing an insertion end |
US8468912B2 (en) | 2010-02-22 | 2013-06-25 | Hilti Aktiengesellschaft | Production method for an insertion end, such as for a drilling, chiseling or boring tool |
CN104439029A (en) * | 2014-09-15 | 2015-03-25 | 浙江超凡新材科技有限公司 | Cold-upsetting manufacturing technology for hollow flange rotary shaft |
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