DE102007045719A1

DE102007045719A1 - Drive shaft i.e. cardan shaft, for driving internal-combustion engine of motor vehicle, has molding blank whose wall thickness and inner and/or outer diameters are changed during cold transformation towards shaft along wall surface of shaft

Info

Publication number: DE102007045719A1
Application number: DE102007045719A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm GÜNTHER; Ralf Dirscherl
Original assignee: SCHMITTER GROUP AG
Current assignee: SCHMITTER GROUP AG
Priority date: 2007-09-24
Filing date: 2007-09-24
Publication date: 2009-04-02

Abstract

The shaft has a cold formed region exhibiting high stability than that of a ring-shaped molding blank (1) manufactured from standard steel. A transition region (32) with two different wall diameters (Q3) and two different inner diameters (D4) and/or outer diameters is provided along a direction of a longitudinal axis of the shaft. The wall thickness and inner and/or outer diameters of the molding blank is changed during cold transformation towards the shaft along an entire wall surface of the shaft. A bolt (5) is manufactured from a cold deformable material i.e. steel. Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing a drive shaft (2) a device for implementing a method for manufacturing a drive shaft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkwelle, insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Gelenkwelle gemäß der Ansprüche 14 und 16. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The The invention relates to a propeller shaft, in particular for driving of a motor vehicle, according to the preamble of the claim 1, as well as a method and an apparatus for manufacturing the propeller shaft according to claims 14 and 16. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Gelenkwellen werden im Stand der Technik zur Übertragung von Drehmomenten von einer Antriebseinheit, beispielsweise dem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug, zu einer anzutreibenden Vorrichtung wie beispielsweise der Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs, genutzt. Hierbei ist es wichtig, dass die Gelenkwelle möglichst hohe Drehmomente übertragen kann. Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, dass eine Gelenkwelle ein möglichst geringes Eigengewicht aufweist, da ein höheres Eigengewicht einen größeren Energieverbrauch bewirkt, zum einen durch die der Gelenkwelle innewohnende Trägheit und zum anderen, da die Gelenkwelle beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug das Gesamtgewicht erhöht und somit zum Kraftstoffverbrauch beiträgt. Außerdem sind die üblicherweise eingesetzten Materialien für die Gelenkwelle, wie beispielsweise Stahl, ebenfalls kostenintensiv, so dass ein geringer Materialverbrauch wünschenswert ist. Darüber hinaus ist es aber auch wichtig, die Gelenkwelle mit möglichst geringen Toleranzen auszuführen, um auftretende Unwuchten möglichst gering zu halten.drive shafts are in the art for transmitting torques from a drive unit, for example the internal combustion engine in a motor vehicle, to a driven device such as For example, the drive axle of a motor vehicle used. It is important that the PTO shaft as possible can transmit high torques. On the other hand It is desirable that a propeller shaft as possible has low weight, as a higher weight causes a greater energy consumption, on the one hand by the inertia inherent in the propeller shaft and the other, because the propeller shaft, for example, in a motor vehicle the total weight increases and thus fuel consumption contributes. Besides, they are usually used for the cardan shaft, such as steel, also costly, so that a low material consumption is desirable. But it is Also important, the PTO shaft with the lowest possible tolerances execute, if possible occurring imbalances to keep low.

Da bei der Übertragung eines Drehmoments durch einen Querschnitt die bezüglich der Drehachse außenliegenden Querschnittsteile die größte Spannung erfahren, werden bei einem Vollquerschnitt die innenliegenden Querschnittsbereiche nur zu einem geringen Teil ihrer Belastbarkeit ausgenutzt. Deshalb ist es zur Ausnutzung der maximalen Übertragungsfähigkeit vorteilhaft, zur Übertragung von Drehmomenten einen Hohlquerschnitt zu nutzen. Daher werden für Gelenkwellen in der Regel Rohre mit einem Kreisquerschnitt eingesetzt. Um ein möglichst großes Drehmoment übertragen zu können, ist es daher wünschenswert, ein Rohr mit relativ großem Gesamtdurchmesser, aber geringem Wandquerschnitt zu nutzen. An den Enden sind Gelenkwellen mit Gelenken versehen (beispielsweise ein Eckkreuz im Gelenk bei einer Kardanwelle). Im Gelenkbereich sind dem Durchmesser Grenzen gesetzt, da ein größerer Durchmesser entsprechend größere Gelenke bedingt und somit das Gesamtgewicht bei großen Durchmessern im Gelenkanschlussbereich wieder ansteigt. Es ist daher wünschenswert, Gelenkwellen nicht mit einem konstanten Durchmesser und konstantem Wandquerschnitt, sondern mit einem geringeren Durchmesser bei etwas größerem Wandquerschnitt im Anschlussbereich und mit einem größeren Durchmesser bei entsprechend verringertem Wandquerschnitt in Bereichen, die entfernt vom Gelenkanschluss sind, auszuführen.There in the transmission of torque through a cross section the outside with respect to the axis of rotation cross-sectional parts to experience the greatest tension, be at one Solid cross section the internal cross-sectional areas only to a small extent Part of their capacity exploited. That's why it's for exploitation the maximum transmission capacity is advantageous, for transmitting torque a hollow cross-section to use. Therefore, for propeller shafts are usually pipes used with a circular cross section. To one as possible to transmit large torque, It is therefore desirable to have a relatively large pipe Overall diameter, but small wall cross section to use. To the Ends are articulated shafts provided with joints (for example, a Corner cross in the joint at a cardan shaft). In the joint area are the Diameter limits set because a larger diameter correspondingly larger joints conditioned and thus the total weight for large diameters in the joint connection area rises again. It is therefore desirable not to drive shafts with a constant diameter and constant wall cross section, but with a smaller diameter at something bigger Wall cross-section in the connection area and with a larger diameter with correspondingly reduced wall cross-section in areas that away from the hinge connection.

Im Stand der Technik werden Gelenkwellen beispielsweise aus Stahl hergestellt. Bedingt durch immer leistungsfähigere Motoren in Kraftfahrzeugen bei gleichzeitig steigender Notwendigkeit, Kraftstoff zu sparen und damit das Gewicht zu verringern, kommen für Gelenkwellen inzwischen mechanisch oder durch Legierung veredelte Stähle zum Einsatz. Durch so genanntes „Langziehen" von Rohren aus üblichem Stahl der Güte E355+N können Rohre hergestellt werden, die eine Streckgrenze R_eh im Bereich von 500–700 N/mm² erreichen. Für diese Rohre werden üblicherweise längsgeschweißte Rohre verwendet, die nach dem Schweißen zur Herstellung eines homogenen Stahlgefüges normal geglüht werden. Nach dem Normalglühen weist ein derartiges Rohr die üblichen Eigenschaften eines so wärmebehandelten Stahls mit einer Streckgrenze von ≥ 355 N/mm² auf. Anschließend an das Normalglühen werden die Rohre dann lang gezogen, wobei eine Querschnittsverformung von 30–40% erreicht wird. Größere Querschnittsverformungen sind bei einem Einfach-Zugverfahren nicht möglich, weil mit weiter ansteigenden Zugkräften die Rohre abreißen würden und somit keine Prozeßsicherheit gegeben wäre. Durch die Kaltverformung des Stahls ergibt sich eine Verfestigung, so dass die lang gezogenen Rohre nach einem einfachen Zugverfahren eine Streckgrenze von 500–700 N/mm² erreichen. Für Anwendungen, in denen diese Festigkeit nicht ausreichend ist, werden mikrolegierte Stähle eingesetzt, die Festigkeiten bis 800 N/mm² erreichen, aber wesentlich teurer sind. Ähnliche Festigkeiten lassen sich auch durch mehrmaliges Langziehen erreichen, jedoch ist eine derartige mehrfache Bearbeitung kostenintensiv und wird darum nicht eingesetzt. Die so hergestellten Rohrrohlinge müssen dann in einem weiteren Arbeitsgang an den Enden umformtechnisch bearbeitet werden, um den geänderten Querschnitt zum Anschluss an die Gelenke zu erreichen. Diese Bearbeitung ist aufgrund der bereits eingetretenen Kaltverfestigung der Rohrenden schwierig und verlangt große Sorgfalt. Darüber hinaus ist für die Endenbearbeitung ein weiterer Arbeitsgang notwendig, der zusätzliche Kosten verursacht.In the prior art, propeller shafts are made of steel, for example. Due to ever more powerful engines in motor vehicles and at the same time the increasing need to save fuel and thus reduce weight, mechanically or alloy-finished steels are now being used for cardan shafts. By so-called "elongating" tubes of ordinary grade E355 + N steel, it is possible to produce tubes which reach a yield point R _eh in the range of 500-700 N / mm ^2. For these tubes, normally longitudinally welded tubes are used After normalizing, such a tube has the usual properties of a heat-treated steel with a yield strength of ≥ 355 N / mm ² After the normalizing, the tubes are then drawn with a cross-sectional deformation Larger cross-sectional deformations are not possible with a single-pull method, because with further increasing tensile forces the tubes would break off and thus no process reliability would be given.The cold deformation of the steel results in a solidification, so that the long drawn Pipes after a simple traction a Streckgren reach of 500-700 N / mm ² . For applications in which this strength is not sufficient, microalloyed steels are used, which achieve strengths up to 800 N / mm ² , but are much more expensive. Similar strengths can also be achieved by repeated drawing, but such multiple processing is costly and is therefore not used. The tube blanks produced in this way must then be processed by forming technology in a further operation at the ends in order to achieve the changed cross section for connection to the joints. This processing is difficult due to the already occurred work hardening of the pipe ends and requires great care. In addition, a further operation is necessary for the end processing, which causes additional costs.

Es ist daher wünschenswert, ein Gelenkwellenrohr zur Verfügung zu stellen, das direkt aus einem längsgeschweißten, normalgeglühten Stahlrohr in Standardqualität hergestellt werden kann, ohne das hierbei zusätzliche Bearbeitungsschritte anfallen und dass eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht aufweist und hohe Drehmomente übertragen kann. Darüber hinaus sollte die Gelenkwelle mit geringen Fertigungstoleranzen herstellbar sein, um ohne Nachbearbeitung möglichst geringe Unwuchten aufzuweisen.It is therefore desirable to have a propeller shaft tube available to put directly from a longitudinally welded, normalized standard quality steel tube can be made without this additional processing steps incurred and that has a high strength with low weight and can transmit high torques. About that In addition, the PTO shaft should have low manufacturing tolerances be prepared to minimize the need for post-processing Show imbalances.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Gelenkwelle gemäß Anspruch 1 sowie die Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung der Gelenkwelle gemäß Ansprüchen 14 und 16 vorgeschlagen.to Solution of this problem is the propeller shaft according to claim 1 and the method and apparatus for producing the propeller shaft according to claims 14 and 16 proposed.

Die Gelenkwelle gemäß der vorliegenden Erfindung wird direkt aus einem längs geschweißtem Rohrrohling aus Standardstahl, beispielsweise E355 + N, mittels Kaltumformung hergestellt. Dazu wird an das Rohr zunächst eine Mitnehmerkante angeformt. Diese Mitnehmerkante dient als Anschlag für einen Dorn, über den das Rohr im anschließenden Arbeitsgang abgestreckt wird. Nach dem Anformen der Mitnehmerkante wird der Dorn in das Innere des Rohres eingeschoben, bis die vordere Fläche des Dorns die Mitnehmerkante erreicht hat. Nachdem der Rohling derart auf dem Dorn in Längsrichtung fixiert ist, wird mittels einer ringförmigen Matrize zunächst der Endbereich, der zur Verbindung mit dem Gelenk vorgesehen ist, über einen ersten Teil des Dorns abgestreckt. Dabei wird die Matrize bis zu einem Übergangsbereich des Dorns gezogen, an welchem der Dorn eine Änderung im Durchmesser aufweist. Eine zweite Matrize, die auf den zweiten, größeren Durchmesser des Dorns abgestimmt ist, wird anschließend über den Dorn und dem auf dem Dorn befindlichen Rohling geführt und streckt den Rohrrohling über den restlichen Dorn ab. Selbstverständlich können noch weitere Durchmesseränderungen im Dorn vorgesehen sein, über die dann jeweils mit einer weiteren, korrespondierenden Matrize abgestreckt wird. Nach Beendigung der Abstreckvorgänge wird der abgestreckte Rohling mittels eines Anschlags vom Dorn abgestreift. Zur Fertigstellung der Gelenkwelle findet anschließend eine Endenbearbeitung statt, bei der die Mitnehmerkante im Kern sowie die Enden begradigt und die Gelenkwelle auf die vorgesehene Länge gebracht werden. Durch dieses Verfahren lassen sich aufgrund der möglichen hohen Verformungsgrade hohe Festigkeiten im Bereich größer 700 N/mm² erreichen, bei einer gleichzeitig möglichen Dehnung von > 10%. Der Verformungsgrad wird hierbei dadurch bestimmt, dass die Änderung der Querschnittsfläche (mm²) ins Verhältnis zur Ursprungsquerschnittsfläche (mm²) gesetzt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Verformungsgrade von über 60% erreichen, ohne dass es zum Auftreten von Mikrorissen kommt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass die erfindungsgemäße Gelenkwelle nur sehr geringe Toleranzen im Bereich von wenigen Hundertstel Millimetern, auf jeden Fall weniger als ein Zehntel Millimeter, aufweist, so dass eventuell auftretende Unwuchten sehr gering sind und die Nutzung nicht beeinträchtigen. Daher kann auf ein Kalibrieren der Gelenkwelle im Nachgang der Umformung, wie es im Stand der Technik üblich ist, bei der erfindungsgemäßen Gelenkwelle verzichtet werden.The PTO shaft according to the present invention is manufactured directly from a longitudinally welded tube blank made of standard steel, for example E355 + N, by means of cold forming. For this purpose, a driver edge is first formed on the tube. This driver edge serves as a stop for a mandrel, over which the tube is stretched in the subsequent operation. After molding the driving edge of the mandrel is inserted into the interior of the tube until the front surface of the mandrel has reached the driving edge. After the blank has been fixed in this way on the mandrel in the longitudinal direction, the end region, which is intended for connection to the joint, is first stretched over a first part of the mandrel by means of an annular die. In this case, the die is pulled to a transition region of the mandrel on which the mandrel has a change in diameter. A second die, tuned to the second, larger diameter of the mandrel, is then passed over the mandrel and the mandrel located on the mandrel and stretches the pipe blank over the remaining mandrel. Of course, further changes in diameter may be provided in the mandrel, which is then stripped in each case with a further, corresponding die. After completion of the ironing operations, the ironed blank is scraped off the mandrel by means of a stop. To complete the propeller shaft then takes place an end processing, in which the Mitnehmerkante straightened in the core and the ends and the propeller shaft are brought to the intended length. Due to the possible high degrees of deformation, this method can achieve high strengths in the range greater than 700 N / mm ² , with a simultaneous possible elongation of> 10%. The degree of deformation is in this case determined by the fact that the change in cross-sectional area (mm ²⁾ in relation to the original cross-sectional area (mm ²⁾ is set. Deformation levels of over 60% can be achieved with the method according to the invention without the occurrence of microcracks. Another advantage of the present invention is that the propeller shaft according to the invention only very small tolerances in the range of a few hundredths of a millimeter, in any case less than a tenth of a millimeter, has, so that any imbalances are very low and do not affect the use. Therefore, can be dispensed with a calibration of the propeller shaft in the wake of the forming, as is customary in the art, in the propeller shaft according to the invention.

Darüber hinaus ist es bei der erfindungsgemäßen Gelenkwelle vorteilhaft möglich, den Wandquerschnitt über die gesamt Länge der Gelenkwelle zu verändern und an spezifische Anforderungen anzupassen, ohne dabei auf jeweils speziell vorgefertigte Rohlinge angewiesen zu sein. Da der Wandquerschnitt sowohl im dickeren Endbereich als auch im dünneren Mittelteil im Laufe des Umformverfahrens verändert wird, kann mit einer wesentlich geringeren Anzahl von Standardrohlingen eine große Bandbreite an Gelenkwellen für unterschiedliche Anforderungen gefertigt werden. Somit vereinfacht sich die Logistik auf der Eingangsseite, und durch Abnahme größerer Mengen können Einkaufsvorteile realisiert werden.About that In addition, it is in the propeller shaft according to the invention advantageous possible, the wall cross section over to change the total length of the PTO shaft and to adapt to specific requirements, without depending on each specifically instructed prefabricated blanks to be. As the wall cross section both in the thicker end and in the thinner middle part in the course of the forming process can be changed with a much smaller number of standard blanks a wide range manufactured on cardan shafts for different requirements become. This simplifies logistics on the entry side, and by taking larger quantities can Shopping advantages can be realized.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können auch weitere Strukturen, wie beispielsweise Kerbverzahnungen, in das Gelenkrohr eingeprägt werden. Zur Herstellung einer Innenverzahnung wird ein entsprechendes Profil auf dem Dorn vorgesehen, so dass sich beim Abstrecken des Rohrrohlings über den Dorn das entsprechende Profil in die Innenseite der Gelenkwelle einprägt. Für außenliegende Strukturen wird eine entsprechende Matrize, die beispielsweise Kerben zur Herstellung einer Kerbverzahnung aufweist, verwendet.In an advantageous embodiment of the invention can also other structures, such as serrations, in the joint tube are impressed. For the production of a Internal toothing a corresponding profile is provided on the mandrel, so that when stretching the tube blank on the Mandrel the corresponding profile in the inside of the PTO shaft impresses. For external structures is a corresponding die, for example, notches for production a serration used.

Derartige Kerbverzahnungen lassen sich vorteilhaft zur Herstellung einer sogenannten Crash-Tube verwenden. Im Falle eines Unfalls wird eine Gelenkwelle bei einem Kraftfahrzeug versteifen, da sie sich in der Regel in Längsrichtung unterhalb des Fahrzeugbodens erstreckt. Diese Versteifungswirkung beeinträchtigt die Funktion der Knautschzone, mit der beim Aufprall eines Kraftfahrzeugs Energie abgebaut werden soll, um die Insassen vor Verletzungen zu schützen. Bei einer steifen Karosserie werden die Personen im Fahrzeug im Falle eines Aufpralls sehr schnell abgebremst, was zu hohen Beschleunigungen auf den Körper führt und das Verletzungsrisiko beträchtlich erhöht. Daher sollten Versteifungen, die die Funktion der Knautschzone beeinträchtigen, möglichst vermieden werden. Hierfür sind bei Gelenkwellen sogenannte Crash-Tubes bekannt, bei denen vorgefertigte Sollbruchstellen dafür sorgen, dass die Gelenkwelle im Falle eines Aufpralls bei Überschreitung einer bestimmten Längskraft nachgibt und versagt. So kann ein Einfluss auf die Knautschzone weitgehend vermieden werden. Weil aber beim Ausknicken der Gelenkwelle aufgrund von Längskräften zusätzliche Schäden am Fahrzeug entstehen können, die ebenfalls zu einer Gefährdung der Insassen führen können, ist andererseits auch ein Ausknicken der Gelenkwelle zu vermeiden. Daher ist es wünschenswert, dass die Gelenkwelle sich im Crashfall quasi „zusammenschiebt" und derart ein Ausknicken vermeidet.such Serrations can be advantageous for the production of a so-called crash tube use. In the case of an accident, a propeller shaft at a Motor vehicle stiffen, as they are usually in the longitudinal direction extends below the vehicle floor. This stiffening effect Affects the function of the crumple zone, with the Impact of a motor vehicle energy should be dissipated to the To protect inmates from injury. For a stiff one Bodywork will be the people in the vehicle in the event of an impact slowed down very quickly, causing high accelerations on the body leads and significantly increases the risk of injury. Therefore, stiffeners that impair the function of the crumple zone, avoided as far as possible. For this purpose are drive shafts known as crash tubes, in which prefabricated predetermined breaking points Ensure that the PTO shaft in case of impact when exceeded gives way to a certain longitudinal force and fails. So can an influence on the crumple zone can be largely avoided. But because when buckling the PTO shaft due to longitudinal forces additional damage to the vehicle may occur which also lead to a risk to the occupants on the other hand, is also a buckling of the propeller shaft to avoid. Therefore, it is desirable that the PTO shaft In the event of a crash, it virtually "collapses" and thus buckles avoids.

Eine derartige Gelenkwelle, die ein Zusammenschieben bei auftretenden Längskräften im Crash-Fall ermöglicht, ist beispielsweise aus der DE 10 2004 005 096 bekannt. Dort wird eine Gelenkwelle mit einer Sprungstelle im Rohrdurchmesser in Form einer S-Kurve offenbart, wobei im Bereich der S-Kurve eine Sollbruchstelle in Form einer Kerbe eingeprägt wird. Bei einem Aufprall versagt die Gelenkwelle an dieser Stelle und schiebt sich ineinander. Allerdings wird durch die Einprägung der Kerbe auch das maximale Drehmoment, das von diesem Wandquerschnitt übertragen werden kann, negativ beeinflusst.Such a propeller shaft, a pushing together with occurring longitudinal forces in Crash case is possible, for example, from the DE 10 2004 005 096 known. There, a propeller shaft is disclosed with a discontinuity in the pipe diameter in the form of an S-curve, wherein in the region of the S-curve a predetermined breaking point is impressed in the form of a notch. In an impact, the propeller shaft fails at this point and pushes into each other. However, the impression of the notch also negatively influences the maximum torque which can be transmitted by this wall cross section.

Mit der vorliegenden Erfindung kann ein solches „Zusammenschieben" vorteilhaft realisiert werden. Dazu erhält die Gelenkwelle ein Anschlussstück, dass eine Struktur zur Drehmomentübertragung, beispielsweise eine Kerbverzahnung aufweist, welche in eine korrespondierende Struktur zur Drehmomentübertragung an der Gelenkwelle eingreift. Vorzugsweise wird daher der Gelenkwelle auf der Außen- oder Innenseite eine derartige Struktur eingeprägt, die korrespondierend auf dem Anschlussstück ausgebildet wird und beim Ineinanderschieben in axialer Richtung derart ineinander greift, das die Übertragung des Drehmoments vom Motor zur Antriebsachse gewährleistet ist. Es ist hierbei besonders vorteilhaft, wenn die Gelenkwelle und das Anschlussstück mit einem Presssitz derart ausgeführt werden, dass die Haftreibungskräfte zwischen den beiden Bauteilen größer als die im Normalbetrieb auftretenden Belastungen in Längsrichtung, aber geringer als die bei einem Unfall in Längsrichtung zu erwartenden Kräfte sind. Damit wird im Crash-Fall die Haftreibungskraft zwischen dem Anschlussstück und der Gelenkwelle überwunden und das Anschlussstück schiebt sich in die Gelenkwelle hinein (oder umgekehrt), wobei Gelenkwelle und Anschlussstück durch die enge Führung des innenliegenden Bauteils durch das außenliegende Bauteil stabilisiert werden, so dass ein Ausknicken der Gelenkwelle nicht auftreten kann.With of the present invention, such a "pushing together" be realized advantageous. In addition receives the drive shaft a connector that has a structure for torque transmission, For example, has a serration, which in a corresponding Structure for transmitting torque engages the PTO shaft. Preferably Therefore, the propeller shaft is on the outside or inside embossed such a structure, the corresponding is formed on the connector and when nesting in axial direction engages in such a way that the transmission ensures the torque from the engine to the drive axle is. It is particularly advantageous if the propeller shaft and the fitting are made with an interference fit such that the static friction forces between the two components greater than the loads occurring during normal operation in the longitudinal direction, but less than that in an accident are expected in the longitudinal direction forces. In order to In the event of a crash, the static friction force between the connection piece and the drive shaft overcome and the fitting pushes into the PTO shaft (or vice versa), where PTO shaft and fitting through the close guidance of the inside component by the external component be stabilized so that buckling of the PTO shaft is not can occur.

Um das Abziehen des fertigen Gelenkwellenrohrs vom Dorn der Vorrichtung zur Herstellung der Gelennkwelle zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn der Dorn eine leicht konische Form aufweist. Die hierfür nötige Querschnittsveränderung beträgt einige hundertstel Millimeter pro 100 Millimeter Länge, d. h. eine Querschnittsveränderung von weniger als ein Promille. Diese konische Form muss nicht über die gesamte Länge des Dorns genutzt werden, es sind auch zylindrische Abschnitte begrenzter Länge möglich, wenn diese aus konstruktionstechnischen Gründen notwendig sind, ohne dass die Fähigkeit zum einfachen Abziehen der Gelenkwelle vom Dorn beeinträchtigt würde.Around the removal of the finished propeller shaft tube from the mandrel of the device To facilitate the manufacture of the gel shaft, it is advantageous if the mandrel has a slightly conical shape. The one for this necessary cross-sectional change is some hundredths of a millimeter per 100 millimeters in length, d. H. a cross-sectional change of less than one per thousand. This conical shape does not have to be over the entire length are used of the mandrel, there are also cylindrical sections more limited Length possible, if these are constructional Reasons are necessary without the ability impaired for easy removal of the propeller shaft from the mandrel would.

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen oder Merkmalsunterkombinationen, Wirkungen und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Diese zeigen in:Further Details, characteristics, combinations of characteristics or sub-combinations of characteristics, effects and advantages based on the invention will be apparent from the following Description of a preferred embodiment of the Invention with reference to the drawing. These show in:

1 einen rohrförmigen Rohling zur Herstellung der Gelenkwelle 1 a tubular blank for the production of the propeller shaft

2 das Anformen der Mitnehmerkante an den rohrförmigen Rohling 2 the molding of the Mitnehmerkante to the tubular blank

3 das Abstrecken des Rohlings über einen Teil des Dorns zur Herstellung des Endbereichs der Gelenkwelle 3 the stretching of the blank over a portion of the mandrel to produce the end portion of the propeller shaft

4 das Abstrecken des Rohlings über den übrigen Bereich des Dorns zur Herstellung des dünnwandigen Teils der Gelenkwelle 4 the stretching of the blank over the remaining area of the mandrel for producing the thin-walled part of the propeller shaft

5 das Abstreifen des fertig umgeformten Rohres von dem Dorn 5 stripping the finished formed tube from the mandrel

6 die Endenbearbeitung des abgestreiften Gelenkwellenrohrs 6 the end machining of the stripped PTO shaft tube

7 Das fertiggestellte Gelenkwellenrohr 7 The completed cardan shaft tube

8 eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gelenkwellen in schematischer Darstellung 8th a device for producing the propeller shafts according to the invention in a schematic representation

9 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Gelenkwelle mit Anschlussstück zur Herstellung eines Crashrohrs. 9 an illustration of a propeller shaft according to the invention with connection piece for producing a crash tube.

10 das Kraft/Wegdiagramm für axiale Druckbelastungen des Crashrohrs aus 8. 10 the force / travel diagram for axial pressure loads of the crash tube 8th ,

In 1 ist ein Rohrrohling 1 zur Herstellung der Gelenkwelle dargestellt, der aus einem handelsüblichen, längsgeschweißten Rohr in der Stahlgüte E355 + N besteht. Die Zahl 355 gibt hierbei die Streckgrenze R_eh (355 N/mm²) an, +N bedeutet, dass das Rohr nach dem Schweißen normal geglüht wurde, um die beim Schweißen entstandenen Grobkornanteile im Kristallgefüge zu rekristallisieren und ein über den gesamten Querschnitt homogenes Kristallgefüge zu schaffen.In 1 is a pipe blank 1 for the production of the propeller shaft, which consists of a commercially available, longitudinally welded tube in steel grade E355 + N. The number 355 indicates the yield strength R _eh (355 N / mm ² ), + N means that the tube was normally annealed after welding in order to recrystallize the coarse grain fractions in the crystal structure during welding and a homogeneous crystal structure over the entire cross section to accomplish.

In 2 wird dargestellt, wie der Rohling 1 mitttels eines Stößels oder Dorns 2, der zur Längsstabilisierung teilweise in das Rohrinnere eingeführt werden kann, in die Matrize 3 gepresst wird, um eine Vorreduzierung im Endbereich zu schaffen und gleichzeitig die Mitnehmerkante für das Abstrecken über den Dorn anzuformen. Nachdem die Vorreduktion durchgeführt und die Mitnehmerkante ausgebildet ist, fährt der Stößel 2 zurück und der Rohling 1 wird durch den Ausstoßer 4 aus der Matrize 3 hinausgeschoben.In 2 is shown as the blank 1 by means of a pestle or thorn 2 , which can be partially inserted into the tube interior for longitudinal stabilization, in the die 3 is pressed to create a pre-reduction in the end and at the same time to form the Mitnehmerkante for stripping over the mandrel. After the pre-reduction has been carried out and the driving edge is formed, the plunger moves 2 back and the blank 1 is by the ejector 4 from the matrix 3 postponed.

3 zeigt den Beginn der eigentlichen Kaltumformung zur Herstellung der Gelenkwelle. Nach dem Aufschieben des Rohlings auf den Dorn 5 wird die Matrize 6 über den Rohling 1 und den Dorn 5 abgestreckt, so dass im vorderen Bereich 11 des Dorns der zukünftige Endbereich der Gelenkwelle ausgebildet wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist der Endbereich der Gelenkwelle einen gegenüber dem Ausgangsdurchmesser D1 des Rohlings stark verringerten Durchmesser D2 auf. Auch der Wandquerschnitt Q2 ist gegenüber dem ursprünglichen Querschnitt Q1 verringert, wodurch sich aufgrund der Volumenkonstanz des Rohlings eine Verlängerung in axialer Richtung ergibt. Die Matrize wird bis zum Übergangsbereich 32 über den Rohling geführt, der somit bis zu diesem Übergangsbereich 32, auf den dünneren Durchmesser D5 des Dorns abgestreckt wird. 3 shows the beginning of the actual Cold forming for the production of the cardan shaft. After pushing the blank onto the mandrel 5 becomes the matrix 6 over the blank 1 and the thorn 5 strung so that in the front area 11 of the mandrel, the future end portion of the propeller shaft is formed. As can be seen from the drawing, the end portion of the propeller shaft has a diameter D2 which is greatly reduced compared to the starting diameter D1 of the blank. Also, the wall cross section Q2 is reduced compared to the original cross section Q1, resulting in an extension in the axial direction due to the volume constancy of the blank. The matrix will be up to the transition area 32 passed over the blank, thus up to this transition area 32 is stretched to the thinner diameter D5 of the mandrel.

4 zeigt die Fertigung des dünnwandigen hinteren Bereichs der Gelenkwelle. Die Matrize 7, die einen wesentlich größeren Öffnungsdurchmesser D4 verglichen mit dem Öffnungsdurchmesser D5 von Matrize 6 aufweist, wird über den hinteren, dickeren Bereich des Dorns mit dem Durchmesser D3 und dem in diesem Bereich befindlichen Rohling abgestreckt, so dass ein hinterer Bereich der Gelenkwelle mit einem Innendurchmesser D3 und einem Wandquerschnitt Q3 durch das Abstrecken umgeformt wird. Auf der dem verdickten Ende zugewandten Seite der Matrize 7 befinden sich die Abstreifbacken 8, die nach beendetem Abstrecken wie in 5 gezeigt zum Abstreifen der Gelenkwelle 1 vom Dorn 5 genutzt werden. 4 shows the production of the thin-walled rear portion of the PTO shaft. The matrix 7 having a much larger opening diameter D4 compared to the opening diameter D5 of the die 6 is stretched over the rear, thicker portion of the mandrel having the diameter D3 and the blank located in this area, so that a rear portion of the propeller shaft with an inner diameter D3 and a wall cross section Q3 is deformed by the Ausstrecken. On the side of the die facing the thickened end 7 are the stripping jaws 8th , which after finishing stretching as in 5 shown for stripping the PTO shaft 1 from the thorn 5 be used.

Dazu fahren, wie in 5 gezeigt, die Abstreifbacken 8 zusammen, so dass sie hinter der fertig abgestreckten Gelenkwelle 1a am Dorn 5 zur Anlage kommen. Anschließend wird der Dorn 5 in Pfeilrichtung zurückgezogen, so dass die Abstreifbacken 8 am linken Ende der Gelenkwelle 1 anstehen und diese fixieren, während der Dorn 5 herausgezogen wird. Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang Querschnittsverformungen im Bereich von 40%–60% bei E355 + N, durch die der Stahl ein ausgeprägtes ferritisch-perlitisches Kaltumformgefüge erhält, das eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Dehnung ermöglicht. Da wegen des geringeren Rohrdurchmessers im dickwandigeren Endbereich in der Regel in diesem Bereich größere Wandquerschnitte erforderlich sind, liegt die Querschnittsverformung im Endbereich vorzugsweise im Bereich von 35–50%, während im dünnwandigeren Restbereich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Verformungsgrade von über 60% möglich sind, ohne dass Mikrorisse im Gefüge auftreten. Aufgrund dieser hohen Kaltverformungsgrade, die sonst nur mit kostspieligen Kaltschmiedeverfahren oder mehrmaligem Ziehen erreicht werden können, erreicht das erfindungsgemäße Gelenkwellenrohr Festigkeiten R_eh von über 700 N/mm² bei einer möglichen Dehnung von 10%, ohne dass eine problematische Nachbearbeitung der Enden notwendig wäre. Bei Verwendung eines anderen Ausgangsmaterials können sich auch höhere oder niedrigere mögliche Verformungsgrade sowie andere Festigkeiten ergeben.To drive to, as in 5 shown the stripping jaws 8th put them together, leaving them behind the finished-stretched cardan shaft 1a at the thorn 5 come to the plant. Subsequently, the thorn 5 retracted in the direction of the arrow, so that the stripping jaws 8th at the left end of the PTO shaft 1 queue and fix this while the thorn 5 is pulled out. Advantageous in this context are cross-sectional deformations in the range of 40% -60% at E355 + N, through which the steel obtains a pronounced ferritic-pearlitic cold-forming structure, which allows high strength and at the same time good elongation. Since larger wall cross-sections are usually required in this area because of the smaller pipe diameter in the thick-walled end region, the cross-sectional deformation in the end region is preferably in the range of 35-50%, while in the thinner walled residual region with the inventive method, deformation rates of over 60% are possible without that microcracks occur in the structure. Because of these high degrees of cold deformation, which can otherwise only be achieved with expensive cold forging methods or repeated drawing, the cardan shaft according to the invention achieves strengths R _eh of over 700 N / mm ² with a possible elongation of 10%, without problematic reworking of the ends being necessary. Using a different starting material may also result in higher or lower possible degrees of deformation and other strengths.

6 zeigt die fertig abgestreckte Gelenkwelle 1a in einem Längsschnitt, wobei lediglich die obere Hälfte der rotationssymmetrischen Gelenkwelle in der Figur dargestellt ist. Zur besseren Übersichtlichkeit ist die Welle verkürzt dargestellt. Nach dem Abstrecken befindet sich am rechten, vorderen Ende der Gelenkwelle noch die angeformte Mitnehmerkante 11, die vor einem Einsatz als Gelenkwelle selbstverständlich entfernt werden muss. Dies geschieht mittels des Endenbearbeitungswerkzeugs 10, das die Gelenkwelle auf ein vorbestimmtes Maß abfängt und derart für einen sauberen, geraden Abschluss am dicken Ende sorgt. Auch das linksgelegene Ende kann bedingt durch den Abstreckvorgang und das anschließende Abstreifen mittels der Abstreifbacken 8 Unregelmäßigkeiten aufweisen, weshalb auch hier zur Erzeugung einer glatten Endfläche die Gelenkwelle mittels des Endenbearbeitungswerkzeugs 9 abgelängt wird. 6 shows the finished jointed PTO shaft 1a in a longitudinal section, wherein only the upper half of the rotationally symmetrical propeller shaft is shown in the figure. For clarity, the shaft is shown shortened. After stripping is still located at the right, front end of the propeller shaft, the molded driving edge 11 , which must of course be removed before use as a PTO shaft. This is done by means of the end processing tool 10 which intercepts the PTO shaft to a predetermined extent, thus providing a clean, straight finish at the thick end. The left-hand end may also be due to the ironing process and the subsequent stripping by means of the stripping jaws 8th Have irregularities, which is why also here to produce a smooth end surface of the propeller shaft by means of the end processing tool 9 is cut to length.

7 zeigt die fertiggelängte Gelenkwelle 1a, wieder in geschnittener und verkürzter Darstellung. 7 shows the finished articulated shaft 1a , again in cut and shortened representation.

8 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung der Gelenkwelle. Über eine Zuführeinrichtung 12, beispielsweise ein Förderband werden die Vorrohre 13 der Abstreckeinrichtung 17 zugeführt. Im Rahmen dieser Zuführeinrichtung werden die Rohre an der Beölungsstation 14 mit einem reaktiven Schmiermittel versehen. Nach dem Zuführen der Vorrohre 13 zur Abstreckeinrichtung 17 wird zunächst wie in 2 gezeigt, mit dem Stößel 15 und der Matrize 16 die Vorreduzierung durchgeführt und die Mitnehmerkante angeformt. Nach durchgeführter Vorreduzierung wird das Vorrohr übergeben an den Dorn 18, der zum Abstrecken der Gelenkwelle ausgebildet ist. Der Querschieber 19 dient als Träger für die Umformmatrizen und den Abstreifer. Bei einer Gelenkwelle mit zwei unterschiedlichen Wandstärken und Durchmesserbereichen werden zur Herstellung drei Hübe des Dorns benötigt. Mit Hub 1 wird das Vorrohr auf den Dorn aufgefädelt, mit Hub 2 erfolgt das Abstrecken auf den geringeren Durchmesser D2 (3) im vorderen Endbereich der Gelenkwelle, wie in 3 gezeigt und Hub 3 dient zum Abstrecken der restlichen Gelenkwelle auf den größeren Durchmesser D3, wie in 4 gezeigt. Anschließend an den dritten Hub kann die Gelenkwelle dann mittels des Abstreifers vom Dorn gelöst werden und als fertige Gelenkwelle 20 über die Abführeinrichtung 21, beispielsweise wieder ein Förderband abgeführt werden. 8th shows a device for producing the propeller shaft. About a feeder 12 For example, a conveyor belt, the Vorrohre 13 the ironing device 17 fed. As part of this feeder, the pipes are at the oiling station 14 provided with a reactive lubricant. After feeding the pre-pipes 13 to the ironing device 17 will be like in 2 shown with the pestle 15 and the matrix 16 the pre-reduction carried out and formed the Mitnehmerkante. After carried out pre-reduction, the front pipe is passed to the mandrel 18 , which is designed for stretching the propeller shaft. The cross slide 19 serves as a carrier for the forming dies and the wiper. In a cardan shaft with two different wall thicknesses and diameter ranges three strokes of the mandrel are required for the production. With hub 1 the Vorrohr is threaded onto the mandrel, with stroke 2 the stretching takes place to the smaller diameter D2 (FIG. 3 ) in the front end region of the propeller shaft, as in 3 shown and stroke 3 used to stretch the remaining propeller shaft to the larger diameter D3, as in 4 shown. Subsequent to the third stroke, the propeller shaft can then be released by means of the scraper from the mandrel and as a completed propeller shaft 20 via the discharge device 21 For example, be removed again a conveyor belt.

9 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Gelenkwelle die als Crashrohr ausgebildet ist. Die Gelenkwelle 25 weist im Endrohbereich eine eingepresste Verzahnung 26 auf, die zur Übertragung von Drehmomenten geeignet ist. In dem Verzahnungsbereich schließt sich ein weiterer Bereich 27 an, der zum Anliegen mit einem Anschlussstück 28 ausgebildet ist. Dieses Anschlussstück 28 verfügt über einen komplementären Verzahnungsbereich 26, der in die Verzahnung der Gelenkwelle 25 eingreift. In Bereich 27 ist das Anschlussstück zum Anliegen an die Gelenkwelle 25 ausgebildet. Nahe dem Ende der Gelenkwelle 25 ist in der Gelenkwelle eine Kerbe oder Nut 29 vorgesehen, die zur Aufnahme eines O-Rings 30 aus einem elastischen Material ausgebildet ist. Mittels dieses O-Rings wird eine Abdichtung zwischen der Gelenkwelle 25 und dem Anschlussstück 28 gewährleistet, so dass weder Sauerstoff noch Wasser in das Gelenkwelleninnere eindringen können und derart die Gefahr von Korrosion ausgeschlossen ist. 9 shows a variant of the erfindungsge according to the propeller shaft which is designed as a crash tube. The PTO shaft 25 has in the Endrohbereich a pressed-toothing 26 on, which is suitable for the transmission of torques. In the gearing area, another area closes 27 to the concern with a connector 28 is trained. This connector 28 has a complementary toothed area 26 which is in the toothing of the PTO shaft 25 intervenes. In area 27 is the connection piece for contact with the PTO shaft 25 educated. Near the end of the PTO shaft 25 is a notch or groove in the PTO shaft 29 provided for receiving an O-ring 30 is formed of an elastic material. By means of this O-ring is a seal between the propeller shaft 25 and the fitting 28 ensures that neither oxygen nor water can penetrate into the drive shaft interior and thus the risk of corrosion is excluded.

Die Gelenkwelle 25 und das Anschlussstück 28 werden mit einem Presssitz ineinander eingeführt, so dass zwischen den beiden Bauteilen eine Haftreibungskraft vorherrscht, die eine relative Längsverschiebung der beiden Bauteile nach dem Einpressvorgang verhindert. Diese Haftreibungskraft ist abhängig von den Toleranzen, mit denen der Presssitz ausgeführt wird und von der gewählten Einpresslänge. Durch geeignete Auswahl dieser Parameter kann die Haftkraft so eingestellt werden, dass die Gelenkwelle im Falle eines Unfalls nicht ausknickt, sondern bei Überschreiten einer Längskraft, die unterhalb der kritischen Kraft für ein Ausknicken liegt, die Haftreibungskraft im Presssitzbereich überschritten wird und eine relative Längsbewegung von Gelenkwelle 25 und Anschlussstück 28 derart stattfindet, dass sich das Anschlussstück 28 in die Gelenkwelle 25 hineinschiebt und so eine Versteifung der Fahrzeugkarosserie verhindert, wobei gleichzeitig durch die Führung des Anschlussstücks 28 im Endbereich der Gelenkwelle 25 ein Ausknicken zuverlässig verhindert wird.The PTO shaft 25 and the connector 28 are inserted into each other with an interference fit, so that between the two components, a static friction force prevails, which prevents a relative longitudinal displacement of the two components after the press-fitting process. This static friction force depends on the tolerances with which the interference fit is carried out and on the selected insertion length. By appropriate selection of these parameters, the adhesive force can be adjusted so that the PTO shaft does not buckle in the event of an accident, but on exceeding a longitudinal force that is below the critical force for buckling, the static friction force is exceeded in the press fit area and a relative longitudinal movement of PTO shaft 25 and connector 28 takes place in such a way that the connection piece 28 in the PTO shaft 25 pushes in and thus prevents stiffening of the vehicle body, at the same time by the leadership of the connector 28 in the end of the propeller shaft 25 a buckling is reliably prevented.

11 zeigt den Kraft-/Wegverlauf beim Aufbringen einer Längskraft auf die Gelenkwelle. Zunächst steigt die Kraft bei geringen Verschiebungen, die sich noch im elastischen Dehnungsbereich befinden, stark an, bis zum Erreichen einer Maximalkraft F_max, die der Haftreibungskraft des Presssitzes entspricht. Dann löst sich der Presssitz und das Anschlussstück wird in die Gelenkwelle 25 eingeschoben. Da mit zunehmendem Einschieben des Anschlussstücks 28 in die Gelenkwelle 25 die Fläche, entlang derer sich die beiden Bauteile berühren, kleiner wird, sinkt auch die Reibungskraft zwischen den beiden Bauteilen, so dass die Kraft im Diagramm mit zunehmendem Weg immer stärker abnimmt. Dies ist eine Wünschenswerte Eigenschaft, da auch bei gleich bleibender Einwirkungskraft im Crashfall ein schnelles Zusammenschieben ohne starke Versteifung der Karosserie wünschenswert ist. 11 shows the force / path course when applying a longitudinal force on the propeller shaft. First, the force increases sharply with small displacements that are still in the elastic strain range, until reaching a maximum force F _max , which corresponds to the static friction force of the interference fit. Then, the interference fit dissolves and the connector is in the propeller shaft 25 inserted. As with increasing insertion of the connector 28 in the PTO shaft 25 the area along which the two components touch becomes smaller, and the frictional force between the two components also decreases, so that the force in the diagram decreases more and more with increasing distance. This is a desirable feature, as even at constant impact force in the event of a crash, a quick pushing without strong stiffening of the body is desirable.

1, 131, 13: rohrförmiger Rohlingtubular blank
1a, 20, 251a, 20, 25: Gelenkwellepropeller shaft
2, 152, 15: Stößeltappet
3, 163, 16: Matrize für Vorreduktiondie for prereduction
44: Ausstoßerejector
5, 185, 18: Dornmandrel
6, 76 7: Matrizedie
88th: Abstreifbackenstripping jaws
9, 109 10: EndenbearbeitungswerkzeugeMachining Tools
1111: Mitnehmerkanteentrainment
1212: Zuführeinrichtungfeeding
1414: Beölungsstationoiling
1717: Umformeinrichtungreshaping
1919: Querschiebercross slide
2121: Abführeinrichtungremoval device
2626: Kerbverzahnungserration
2727: Führungsbereichguide region
2828: Anschlussstückconnector
2929: Kerbescore
3030: O-RingO-ring
3131: EinpresslängeEinpresslänge
3232: ÜbergangsbereichTransition area

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102004005096 [0011]

Claims

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) of a hollow profile with an interior, in particular propeller shaft for driving a motor vehicle, consisting of a tubular blank ( 1 . 13 ) by means of a cold forming process, in particular by stretching on a mandrel ( 5 . 18 ), is made of a cold deformable material, in particular of steel, wherein the propeller shaft ( 1a . 20 . 25 ) in the direction of its longitudinal axis at least two different wall diameters (Q2, Q3) with a transition region ( 32 ) and at least two corresponding different inner and / or outer diameters (D4, D5), and the cold-formed during forming areas increased strength compared to the blank ( 1 . 13 ), characterized in that the blank ( 1 . 13 ) in the course of cold forming to the propeller shaft ( 1a . 20 . 25 ) is changed along its entire wall surface in its wall thickness and in its inner and / or outer diameter.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to claim 1, characterized in that it has a thick-walled end portion and a thin-walled main portion.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to claim 2, characterized in that the thick-walled end portion has a degree of deformation of at least 25%, and the thin-walled main portion has a degree of deformation which is greater than that of the thick-walled end portion but less than 65%.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the blank ( 1 . 13 ) is a longitudinally welded, normally annealed steel tube, in particular made of the steel grade E355 + N.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to one of the preceding claims, characterized by an increase in the yield strength R _eH by cold deformation compared to the blank ( 1 . 13 ) by at least 75%.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least parts of the interior of the shaft are slightly conical.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to claim 6, characterized in that the one or more conical regions have a change in the inner diameter by a maximum of 0.1 mm per 100 mm in length.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on a part of the outer and / or the inside of the hollow profile, a serration ( 26 ) is imprinted.

PTO shaft ( 1a . 20 . 25 ) according to claim 8, characterized in that the serration ( 26 ) is impressed in the course of cold forming.

PTO shaft ( 25 ) according to one of claims 8 or 9, characterized by a connecting piece ( 28 ), which has either an inner diameter corresponding to the outer diameter of the propeller shaft or an outer diameter corresponding to the inner diameter of the propeller shaft, wherein in the corresponding outer or inner diameter of the connecting piece in one area a serration ( 26 ) is impressed, which with the serration ( 26 ) corresponds to the propeller shaft, and the connecting piece ( 28 ) coaxial in a press fit with the PTO shaft ( 25 ) is arranged such that the teeth of the serration ( 26 ) of the propeller shaft ( 25 ) for torque transmission in the recesses of the serration ( 26 ) of the connector ( 28 ) intervene.

PTO shaft ( 25 ) according to claim 10, characterized in that the interference fit is formed with a static friction force which is less than the longitudinal forces occurring in the event of an accident on the propeller shaft ( 25 ).

PTO shaft ( 25 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the connecting piece ( 28 ) and the PTO shaft an additional overlap area ( 27 ) without serration with a circumferential groove ( 29 ), this groove ( 29 ) either in the propeller shaft ( 25 ) or in the fitting ( 28 ) and in this groove ( 29 ) an O-ring ( 30 ) is made of rubber or other elastic material for sealing.

PTO shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller shaft manufacturing tolerances less than a tenth of a millimeter.

Method for producing a cardan shaft ( 1a . 20 . 25 ) of a tubular blank ( 1 . 13 ), in particular a longitudinally welded, normalized steel tube, by means of stripping the blank ( 1 . 13 ) over a thorn ( 5 . 18 ), characterized by the following steps: (a) forming a driving edge ( 11 ) by means of a pressing die ( 3 ) at one end of the tubular blank ( 1 . 13 ); (b) threading the blank ( 1 . 13 ) on a thorn ( 5 . 18 ), whereby the thorn ( 5 . 18 ) has at least two different diameters (D5, D3), wherein the first, smaller diameter (D5) in the region of the driving edge ( 11 ) of the blank ( 1 . 13 ) and the second and possibly further, larger diameter (D3) in from the driving edge ( 11 ) removed area of the blank ( 1 . 13 ) is arranged; (c) stripping the blank ( 1 . 13 ) by means of a first die ( 6 ) in the region of the first, smaller diameter (D5) of the mandrel ( 5 . 18 ); (d) stripping the blank ( 1 . 13 ) with another die ( 7 ) in the region of the second or further, larger diameter (D3) of the mandrel ( 5 . 18 ); (e) possibly repeating step (d) until the blank ( 1 . 13 ) is completely stretched; (f) stripping off the cardan shaft ( 1a . 20 . 25 ) shaped blank ( 1 . 13 ) from the thorn ( 5 . 18 ).

A method according to claim 14, characterized in that in the blank ( 1 . 13 ) Deformation degrees of at least 25% and a maximum of 65% over the entire tube length can be achieved.

Contraption ( 17 ) for carrying out the method according to claim 14 or 15, with a feed device ( 12 ), a first pestle ( 15 ) with a corresponding die ( 16 ) for impressing a driving edge ( 11 ) on a tube blank ( 13 ), a thorn ( 18 ) for stripping the blank ( 13 ), which is driven driven at least in its longitudinal direction, and a discharge device ( 21 ), whereby the thorn ( 18 ) has at least two regions with different diameters, as well as at least two corresponding matrices for cold deformation of the tube blank (US Pat. 13 ) and jaws for stripping the blank ( 13 ) from the thorn ( 18 ) after cold deformation, characterized in that the mandrel ( 18 ) is slightly conical at least in some areas.

Contraption ( 17 ) according to claim 16, characterized by an oiling station ( 14 ) for supplying reactive lubricant to the tube blanks ( 13 ).

Device according to claim 16 or 17, characterized in that the mandrel ( 18 ) has a taper between one hundredth of a millimeter and one tenth of a millimeter per hundred millimeters in length.