DE3423052C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Getriebehebels für Scheibenwischeranlagen an Kraftfahrzeugen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2.

Bei Scheibenwischeranlagen wird die umlaufende Drehbewegung ei­ nes Antriebselementes über ein Kurbelgetriebe in eine pendelnde Bewegung einer Wischerwelle umgesetzt. Dieses Kurbelgetriebe besteht üblicherweise aus einer Motorkurbel, einer Schubstange sowie einer an der Wischerwelle festgelegten Abtriebskurbel. Die beiden Kurbeln sowie die Schubstange kann man als Getriebe­ hebel bezeichnen. Aufgrund der Einbauverhältnisse in einem Kraftfahrzeug ist es in vielen Fällen erforderlich, daß bei­ spielsweise die an der Wischerwelle befestigte Kurbel abge­ kröpft ist. Diese Kurbel ist also zweifach derart abgebogen, daß die beiden Endbereiche im Abstand voneinander parallel zu­ einander ausgerichtet sind. Die Endbereiche haben jeweils eine Aufnahme für ein Getriebeanlenkteil, z. B. für einen Kugelbolzen oder eine Antriebswelle.

Bisher wurde eine derartige Kurbel bzw. ein solcher Hebel, der in seiner Gebrauchsform zwischen zwei Endbereichen bestimmter Länge Abbiegungen aufweist, folgendermaßen herge­ stellt:

Aus einem Metallband bestimmter Breite wird ein Teilstück mit einer bestimmten Länge abgeschnitten. Dieses Teilstück, das man auch als ebene Metallplatine bezeichnen kann, wird in ein Ge­ senk zwischen zwei Formbacken eingelegt, die dann gegeneinander gedrückt werden, so daß die ursprünglich ebene Metalplatine in die abgewinkelte Gebrauchsform geschlagen wird. Abschließend wer­ den dann in die Endbereiche des Hebels die Aufnahmen für die Getriebeanlenkteile eingearbeitet und schließlich die Getiebe­ anlenkteile in diesen Aufnahmen beispielsweise durch Vernietung fixiert.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß für jede Hebellänge und Materialdicke ein besonderes Werkzeug erforderlich ist. Außerdem hat die Praxis gezeigt, daß die Parallelität der beiden Endbereiche bei einem solchen Herstellungsvorgang nicht gewährleistet werden kann. Dies gilt insbesondere für solche Hebel, bei denen die Länge der Endbereiche unterschiedlich groß ist. Ist bei einem solchen zweifach abgewinkelten Hebel eine exakte Parallelität der Endbereiche nicht gegeben, entspricht später der Abstand zwischen der Antriebswelle und dem Mittelpunkt eines Kugelbolzens nicht exakt dem vorgegebenen Maß. Die Aufnahmen bzw. Durchbrüche für den Kugelbolzen werden bei diesem bekannten Verfahren erst eingearbeitet, wenn der Hebel bereits in seiner Gebrauchsform gebracht ist, weil sonst der erwähnte Abstand nicht eingehalten werden kann. Würde man nämlich diesen Arbeitsgang vor dem Abbiegen des Hebels ausführen, würden die Verhältnisse wegen der nicht auszuschließenden Materialschwächung im Bereich dieser Aufnahmen noch ungünstiger. Bei dem Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik ist also die übliche Bearbeitungsreihenfolge eingehalten, bei der der Arbeitsschritt zuletzt durchgeführt wird, dessen Ergebnis für die Genauigkeit des Getriebehebels von besonderer Bedeutung ist, denn damit wird vermieden, daß nachfolgende Arbeitsschritte dieses Ergebnis wieder verfälschen. Andererseits ist aber auch zu berücksichtigen, daß beim Einarbeiten der Durchbrüche in den Getriebehebel durch den beim Bohren oder Stanzen zwangsläufig ausgeübten Druck auf die Platine eine Verformung eintreten könnte derart, daß die Achse der Bohrung bzw. der darin fixierten Wischerwelle nicht genau senkrecht zu dem Getriebehebel ausgerichtet ist, was wiederum zu ungenauen Ergebnissen führt.

Insgesamt ist also festzustellen, daß mit dem bisherigen Verfahren derartige Getriebehebel für Scheibenwischeranlagen nicht mit der erforderlichen Präzision hergestellt werden konnten. Außerdem war die Herstellung teuer, da für unterschiedliche Hebel jeweils ein besonderes Werkzeug angefertigt werden mußte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen Getriebehebels derart zu schaffen, daß die Getriebehebel kostengünstiger und mit einer größeren Genauigkeit, insbesondere hinsichtlich des Abstandes zwischen den Bohrungen und der Ausrichtung der Symmetrieachsen der Bohrungen hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß das Einarbeiten der Durchbrüche vor dem anschließenden Abkröpfen vorgenommen werden kann, wenn bei diesem Abkröpfen die die Durchbrüche aufweisenden Endbereiche der Metallplatine in Spannstücken eingespannt sind. Durch das Einspannen dieser Endbereiche in die Spannstücke werden nämlich eventuelle Verformungen beim Einarbeiten der Durchbrüche wieder rückgängig gemacht und die Platine erhält in diesen Endbereichen wieder eine exakt ebene Form. Außerdem ist wegen des Einspannens dieser Endbereiche trotz des durch die Durchbrüche geschwächten Materialquerschnittes keine negative Auswirkung auf die Formgenauigkeit dieser Endbereiche beim anschließenden Abkröpfen zu befürchten. Da nach der vorliegenden Erfindung das Abkröpfen in der Weise erfolgt, daß wenigstens eines der beiden Spannstücke parallel zu sich selbst verstellt wird, erhält man als Endprodukt einen Getriebehebel, bei dem die Ausrichtung der Durchbrüche exakt dem Sollwert entspricht. Dabei ist besonders wichtig, daß ohne Schwierigkeiten auch die unvermeidlichen Toleranzen der Elastizität des Metallplatinenwerkstoffes berücksichtigt werden können. Stellt sich also heraus, daß bei einem bestimmten Material aufgrund der elastischen Rückverformung nach dem Biegen die Endbereiche nicht mehr die genaue Kröpfungshöhe aufweisen, kann man durch eine geringfügige Änderung des Verstellhubes des Spannstückes den Fehler korrigieren. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man also derartige Getriebehebel mit einer bisher nicht erreichten Genauigkeit herstellen.

Dabei werden die Herstellungskosten reduziert, denn ein Sonderwerkzeug für jede Hebelausführung wird jetzt nicht mehr benötigt, denn man kann ohne Schwierigkeiten in einer universell verwendbaren Vorrichtung Metallplatinen unterschiedlicher Dicke verarbeiten und auch die Hebellänge und die Abbiegewinkel können einfach variiert werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Platine abgekröpft, also zweifach derart abgewinkelt, daß die beiden Endbereiche im Abstand voneinander parallel zueinander ausgerichtet sind. Dabei ist darauf zu achten, daß bei einer Verstellung des Spannstückes längs einer Verstellbahn die beiden Spannstücke außerdem relativ zueinander auf einer zweiten, zur ersten Verstellbahn im wesentlichen senkrecht ausgerichteten Verstellbahn verstellbar sind, weil sich beim Abkröpfen der Abstand zwischen den Endbereichen verkürzt.

Damit dieser Bewegungsablauf gewährleistet ist, könnte die Vor­ richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Spannstücke aufweisen, die an einem Gestell über Schwalben­ schwanzführungen beweglich gelagert sind. Die Herstellung der­ artiger Führungen ist aber verhältnismäßig teuer, wenn man be­ stimmte Toleranzen nicht überschreiten darf. Präziser und kostengünstiger kann man eine solche Vorrichtung herstellen, wenn bspw. das eine Spannstück mittels zweier pa­ ralleler Kurbeln gleicher Länge an einem Träger angelenkt ist (vgl. den Anspruch 2). Dabei ist also das Spannstück als Koppel in einer an sich bekannte Parallelkurbelkette anzusehen, so daß eine exakte Parallelver­ schiebung dieses Spannstückes gewährleistet ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen entnehmbar.

Aus der US-PS 30 00 423 ist zwar bereits eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Teil in Spannstücke eingespannt und abgekröpft wird. Es handelt sich dabei aber um ein profiliertes Teil und nicht um eine ebene Metallplatine und es soll dort auch kein Getriebeteil für eine Scheibenwischeranlage hergestellt werden, das Durchbrüche in den Endbereichen aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Getriebehebel, nämlich eine Kurbel einer Wischeranlage,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Biegen der Kurbel nach Fig. 1 in der Ausgangslage und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 in der Endlage.

In Fig. 1 ist ein Getriebehebel einer Scheibenwischeranlage, nämlich eine Kurbel 10 dargestellt, die in den beiden Endbe­ reichen 11 und 12 jeweils eine Aufnahme 13 für ein Getriebe­ anlenkteil aufweist. In der Aufnahme 13 im Endbereich 11 ist eine Wischerwelle 14 vernietet, während in der Aufnahme des Endbereiches 12 ein Kugelgelenkbolzen 15 fixiert ist. Fig. 1 zeigt diese Kurbel 10 in der Gebrauchsform, in der die beiden Endbereiche 11 und 12 im Abstand A parallel zueinander verlaufen. Zwischen diesen beiden Endbereichen 11 und 12 weist die Kurbel 10 an den Stellen 16 und 17 zwei Abbiegungen auf. Bei der Her­ stellung derartiger Kurbeln kommt es entscheidend darauf an, daß die beiden Endbereiche 11 und 12 genau planparallel zu­ einander ausgerichtet sind und daß der Kurbelradius R einem vorgegebenen Maß möglichst genau entspricht.

In den Fig. 2 und 3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Kurbel 10 in der Ausgangslage bzw. der Endlage dargestellt. An einem ortsfesten Gestell 20 ist über zwei Kurbeln 21 und 22 ein Träger 23 angelenkt. Die beiden Kurbeln 21 und 22 haben gleiche Länge und sind parallel zueinander ausgerichtet. Damit ist also der Träger nach Art einer Parallelkurbelkette so an dem Gestell 20 gelagert, daß eine Parallelführung des Trägers 23 relativ zum Gestell 20 realisiert ist. Aufgrund der Winkelstellung der Kurbeln 21 und 22 in der in Fig. 2 darge­ stellten Ausgangslage ist der Träger 23 im wesentlichen in Richtung der Horizontalen H verstellbar und die dabei auf­ tretende Verstellung in Richtung der Vertikalen V ist sehr ge­ ring. An dem Träger 23 ist über zwei weitere Kurbeln 24 und 25 ein insgesamt bezeichnetes Spannstück 26 in ähnlicher Wei­ se angelenkt. Wiederum sind die Kurbeln 24 und 25 parallel zu­ einander angeordnet und haben die gleiche Länge, so daß zwi­ schen Spannstück 26 und Träger 23 wiederum eine Parallelfüh­ rung realisiert ist. Aufgrund der Winkellage der Kurbeln 24 und 25 in der in Fig. 2 dargestellten Ausgangslage wird dieses Spannstück 26 im wesentlichen in Richtung der Vertikalen V ver­ stellt, während die dabei auftretende Ausweichbewegung in hori­ zontaler Richtung gering ist. An dem Träger 23 ist ein einstell­ barer Anschlag 27 in Form einer Schraube vorgesehen, der die Verstellbewegung des Spannstückes 26 relativ zu dem Träger 23 in der einen Verstellrichtung begrenzt. Ein federnd am Träger 23 abgestützter Bolzen bzw. ein Federelement 28 wirkt auf ein verlängertes Ende der Kurbel 25 derart ein, daß das Spannstück 26 in der Ruhelage gegen den Anschlag 27 gedrückt wird. Auch am Gestell 20 ist ein Anschlag 29 vorgesehen, gegen den der Träger 23 durch einen federbelasteten Bolzen bzw. ein Federelement 30 gedrückt wird.

Zu dem Spannstück 26 gehört ein verstellbarer Spannteller 31 mit einer Zahnstange 32, die über ein Ritzel 33 manuell in vertikaler Richtung verstellbar ist. Der Spannteller 31 wirkt mit einer Auflagefläche 34 in dem Spannstück 26 derart zu­ sammen, daß dazwischen ein Werkstück bzw. eine Metallplatine eingespannt werden kann.

Zu dem Spannstück 26 gehört außerdem ein in horizontaler Rich­ tung verstellbarer Anschlag in Form einer Zahnstange 35, die über ein Ritzel 36 einstellbar ist. An dem ortsfesten Gestell 20 ist ebenfalls ein Spannteller 41 über eine Zahnstange 42 und ein Ritzel 43 in vertikaler Richtung verstellbar gelagert. Dieser Spannteller 41 wirkt mit einer Auflagefläche 44 derart zusammen, daß dazwischen ein Werkstück eingespannt werden kann. An dem ortsfesten Gestell 20 ist also mittels dieser Teiler ein zweites Spannstück 45 realisiert.

Mit dieser Vorrichtung wird eine Kurbel nach Fig. 1 folgender­ maßen hergestellt:

Aus einem Metallband geeigneter Breite wird ein Teilstück ab­ getrennt, wobei zugleich die Aufnahme bzw. Durchbrüche 13 für die Wischerwelle 14 bzw. den Kugelgelenkbolzen 15 eingearbeitet werden. Aus­ gangsprodukt ist also eine ebene Metallplatine von vorgegebener Länge und Breite. Die Zahnstange 35 an dem Spannstück 26 wird so einge­ stellt, daß der Abstand zwischen der Stirnfläche der Zahnstange 35 und dem gegenüberliegenden Endabschnitt des Spanntellers 31 genau der Entfernung der ersten Abbiegung 17 von dem Ende der Platine entspricht. Dieser Abstand ist in Fig. 1 und 2 mit E 2 bezeichnet.

Durch Verstellung der Anschläge 27 und 29 wird außerdem das Spannstück 26 in eine vorgeschriebene Lage gebracht. In dieser in Fig. 2 dargestellten Ausgangslage sollen die beiden Auflage­ flächen 34 bzw. 44 der beiden Spannstücke 26 bzw. 45 in einer Ebene liegen. Dabei wird zugleich der Abstand X zwischen den beiden Spanntellern 31 und 41 so vorgegeben, daß später der andere Endbereich über eine vorgegebene Länge E 1 eingespannt wird. Diese Ausrichtung des verstellbaren Spannstückes 26 re­ lativ zu dem ortsfesten Spannstück 45 ist möglich, da das Spannstück 26 vertikal, über den Träger 23 aber auch hori­ zontal verstellbar ist. Bei der Einstellung ist natürlich zu berücksichtigen, daß eine Verstellung des Trägers 23 mittels des Anschlages 29 auch eine Vertikalverschiebung des Spann­ stückes 26 zur Folge hat.

Nach sachgerechter Ausrichtung der Spannstücke wird die ebene Metallplatine 10 a so eingelegt, daß sie an der Stirnfläche der Zahnstange 32 anliegt. Danach werden die Spannteller 31 und 41 in vertikaler Richtung nach unten verstellt, so daß die Metallplatine 10 a in den beiden Endbereichen 11 und 12 jeweils über eine vorgegebene Länge E 1 bzw. E 2 eingespannt ist. Da­ nach wird über einen gelenkig am Spannstück aufgehängten Druck­ teller 50 eine Biegekraft (Pfeil F) eingeleitet und damit das Spann­ stück 26 in Richtung des Pfeiles F parallel gegenüber dem Träger 23 verstellt. Aufgrund der dabei auftretenden Verfor­ mung der Metallplatine 10 a wird dabei zwangsweise auch der Träger 23 verstellt, bis schließlich die in Fig. 3 gezeigte Endlage vorliegt, in der die Metallplatine 10 a die Gebrauchs­ form der Kurbel 10 zeigt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verhält­ nisse so gewählt, daß der horizontale Abstand des Spann­ stückes 26 von dem Träger 23 in der Ruhelage und in der End­ lage gleich groß ist. Der horizontale Abstand X zwischen den beiden Spanntellern 31 und 41 wird während des Biegevor­ ganges verkleinert. Dies ist möglich, weil sich der Träger 23 in horizontaler Richtung bewegen kann. Man erkennt dies vor allem daran, daß in der in Fig. 3 dargestellten Endlage der Träger 23 nicht mehr an dem Anschlag 29 anliegt.

Insgesamt ist also folgendes festzustellen:

Die ebene Metallplatine wird in den Endbereichen jeweils über eine definierte Länge, nämlich E 1 bzw. E 2 jeweils in einem Spannstück 26 bzw. 45 eingespannt. Durch eine Verstell­ bewegung des Spannstückes 26 relativ zu dem feststehenden Spannstück 45 wird dann diese Metallplatine 10 a in die Ge­ brauchsform abgewinkelt. Dabei sind die Aufnahmen 13 für die Getriebeanlenkteile bereits vor dem Abbiegen in die Metall­ platine eingearbeitet. Dieses Verfahren wird dann eingesetzt, wenn die Metallplatine zweifach derart ab­ gebogen werden soll, daß die beiden Endbereiche 11 und 12 im Abstand voneinander parallel zueinander ausgerichtet sind, wie dies die Fig. 1 und 3 zeigen. Das Spannstück 26 wird während des Biegevorgangs längs einer ersten Verstellbahn bewegt. Wegen der dabei auftretenden Verkürzung der Länge der Metall­ platine 10 a werden außerdem die Spannstücke relativ zuein­ ander auf einer zweiten Verstellbahn bewegt, die im wesent­ lichen senkrecht zur ersten Verstellbahn ausgerichtet ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Verstellbahn im wesentlichen vertikal ausge­ richtet, während die zweite Verstellbahn im wesentlichen hori­ zontal ausgerichtet ist.

Die Zeichnung zeigt außerdem ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Spannstück ortsfest angeordnet ist und nur das andere Spannstück 26 beweglich an einem Gestell 20 gelagert ist. Denkbar wäre natürlich auch eine Ausführung, bei der beide Spannstücke 26 bzw. 45 jeweils getrennt an einem Gestell 20 aufgehängt sind. Die Verstellbewegung der verstellbaren Teile, bei dem Ausführungsbeispiel also des Spannstückes 26 und des Trägers 23 wird durch die einstellbaren Anschläge 27 und 29 in der einen Verstellrichtung jeweils derart begrenzt, daß in der durch diese Anschläge vorgegebenen Ruhelage die Auflageflächen 34 bzw. 44 an den beiden Spannstücken in einer Ebene liegen, so daß die ebene Metallplatine 10 a ohne Verformung in den beiden Spannstücken eingespannt werden kann. Es sind Feder­ elemente vorgesehen, die über die Bolzen 28 bzw. 30 die verstell­ baren Teile, nämlich das Spannstück 26 bzw. den Träger 23 ge­ gen Anschläge drücken.

An der Vorrichtung könnten natürlich weitere Anschläge vorge­ sehen sein, die die Verstellbewegung auch in der Endlage be­ grenzen. Insbesondere kann man durch einen horizontalwirken­ den und einen vertikalwirkenden Anschlag die genaue Endlage des Spannstückes 26 genau definieren. Diese Anschläge sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht näher dargestellt. Man kann aber auch die Verstellbewegung des auf den Druckteller 50 einwirkenden Biegestempels genau vorgeben. Dann könnten unter Umständen diese Anschläge für die Endlage des Spannstückes 26 entfallen.

Abschließend wird darauf hingewiesen, daß sich natürlich die serienmäßige Vorrichtung zur Herstellung solcher Kurbeln wesent­ lich von der nur schematisch dargestellten Ausführung unter­ scheidet. Insbesondere wird man für eine automatische Ein­ stellmöglichkeit der Anschläge sorgen, so daß ohne umfang­ reiche manuelle Einstellarbeiten Hebel unterschiedlicher Länge und Dicke mit unterschiedlichen Abwinklungen kostengünstig her­ gestellt werden können.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Getriebehebels für Scheibenwischeranlagen an Kraftfahrzeugen, wobei eine ursprünglich ebene Metallplatine durch spanlose Formgebung zwischen ihren Endbereichen abgekröpft wird und wobei in die Endbereiche jeweils ein Durchbruch eingearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Einarbeiten der Durchbrüche erfolgt und daß anschließend das Abkröpfen in der Weise erfolgt, daß die Endbereiche (11, 12) jeweils in einem Spannstück (26; 45) eingespannt werden und daß danach wenigstens eines der beiden Spannstücke parallel zu sich selbst verstellt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Spannstück (26) mittels zweier paralleler Kurbeln (24, 25) gleicher Länge an einem Träger (23) angelenkt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch das andere Spannstück (45) an dem Träger (23) mittels zweier paralleler Kurbeln (21, 22) gleicher Länge angelenkt ist, wobei das Verstellen des einen Spannstücks (26) im wesentlichen vertikal und das Verstellen des anderen Spannstückes (45) bzw. des Trägers im wesentlichen horizontal erfolgt

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Spannstück (45) starr an einem Gestell (20) fixiert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen des einen Spannstücks (26) sowie des Trägers (23) durch einstellbare Anschläge (27, 29) in der einen Verstellrichtung jeweils derart begrenzbar ist, daß in der durch diese Anschläge vorgegebenen Ausgangslage die beiden Spannstücke (26, 45) fluchten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Spannstück (26) sowie der Träger (23) in der Ausgangslage durch Federelemente (28, 30) gegen die Anschläge (27, 29) gedrückt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen des einen Spannstückes (26) bzw. des Trägers (23) in der Endlage ebenfalls durch einstellbare Anschläge begrenzbar ist.