DE4114830A1

DE4114830A1 - Verfahren zur herstellung von steuernuten in einer steuerbuechse

Info

Publication number: DE4114830A1
Application number: DE19914114830
Authority: DE
Inventors: Wilfried Doster; Joern Schamberger; Wolfgang Loesch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1992-11-12
Also published as: WO1992019404A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steuernuten in einer hohlen, zylindrischen Steuerbüchse, insbesondere eines Drehschieberventils für Hilfskraftlenkun gen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der DE-Al-29 12 118. Bei diesem Verfahren verläuft die Rotations achse des Schneidwerkzeugs in einem spitzen Winkel zur Mit telachse der Steuerbüchse. Das Schneidwerkzeug wird entlang einer Bahn bewegt, die parallel zur Mittelachse der Steuer büchse verläuft. Mit diesem Verfahren ist es möglich, im In neren der Steuerbüchse Steuernuten herzustellen, die an ih ren beiden Enden geschlossen sind, d. h., daß sie jeweils vor dem Ende der Steuerbüchse enden. Wegen der Neigung des Schneidwerkzeuges zur Mittelachse der Steuerbüchse und wegen des relativ kleinen Innendurchmessers der Steuerbüchse kön nen nur relativ kurze Steuerbüchsen bearbeitet werden, ohne daß der Schaft des Schneidwerkzeuges an der Verschneidung zwischen der Innenbohrung und der jeweiligen Stirnfläche der Steuerbüchse zum Anliegen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Steuernuten in einer hohlen, zylindri schen Steuerbüchse hergestellt werden können, ohne daß die axiale Länge sowohl der Steuernuten als auch der Steuerbüch se begrenzt wäre.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichne te Verfahren gelöst. Insbesondere erfolgt die Lösung da durch, daß die Mittelachse des Schneidwerkzeugs parallel zur Mittelachse der Steuerbüchse liegt und daß das Schneidwerk zeug und die Steuerbüchse in einer Richtung, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse - verläuft, relativ zueinander aufeinander zu bewegt werden.

Soll eine Steuernut mit parallelen Steuerkanten herge stellt werden, so wird vorteilhafterweise ein zylindrisches Schneidwerkzeug verwendet. Dabei kann das Schneidwerkzeug oder die Büchse in einer Richtung aufeinander zu bewegt wer den, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse - verläuft. Es ist jedoch auch möglich, daß zusätzlich zu dieser Bewe gung das Schneidwerkzeug bzw. die Steuerbüchse in axialer Richtung zugestellt wird. Dadurch können mit einem Werkzeug verschieden lange Steuernuten hergestellt werden.

Soll eine Steuernut hergestellt werden, deren Steuerkan ten unter einem Winkel zueinander verlaufen, so wird zweckmä ßigerweise ein konisches Schneidwerkzeug verwendet.

Mit diesem Verfahren ist es sehr leicht möglich, an der Steuernut Steuerfasen anzubringen. Dies kann dadurch erfol gen, daß das Schneidwerkzeug bzw. die Steuerbüchse zusätz lich zu der Vorschubbewegung, durch die die eigentliche Steuernut hergestellt wird, eine gesteuerte Bewegung aus führt, mit der wenigstens eine Steuerfase an der Steuernut angebracht wird. Eine weitere Möglichkeit, die Steuerfasen an der Steuernut anzubringen, besteht darin, daß nach der Herstellung der eigentlichen Steuernut durch ein Schneidwerk zeug bestimmten Durchmessers ein anderes Schneidwerkzeug mit anderem, vorzugsweise größerem Durchmesser in gleicher Weise relativ zu der Steuerbüchse bewegt wird. Die Steuerfasen können ohne größeren zusätzlichen Aufwand im selben Verfah ren wie die eigentlichen Steuernuten hergestellt werden. Werden die Steuerfasen in der Steuerbüchse angeordnet, so kann ein mit der Steuerbüchse zusammenwirkender Drehschieber in seinem Steuerbereich vereinfacht ausgeführt werden gegen über bekannten Drehschiebern, die mit Steuerfasen versehen sind.

Ein zusätzlicher Vorteil dieses Verfahrens zur Herstel lung der Steuernuten besteht darin, daß die Steuernuten und die zylindrische Innenfläche der Steuerbüchse in einer Auf spannung hergestellt werden können.

Bei dem aus der DE-Al-29 12 118 bekannten Verfahren er halten die Steuernuten im wesentlichen einen etwa halbkreis förmigen bzw. elliptischen Querschnitt. Hierbei ist für eine bestimmte Nutbreite ein Schneidwerkzeug mit einem bestimmten Durchmesser erforderlich, der etwa der Nutbreite entspricht.

Im Gegensatz dazu ist es bei dem erfindungsgemäßen Ver fahren möglich, den Durchmesser des Schneidwerkzeuges größer als die Breite der Steuernut zu wählen. Mit der Vergrößerung des Durchmessers des Schneidwerkzeuges verringert sich des sen Elastizität. Die Herstellgenauigkeit für die Steuernuten wird verbessert. Mit einem solchen Werkzeug ist die Herstel lung von flachen Nuten mit einer geringeren Tiefe möglich. Dies ergibt einerseits eine geringere Schwächung der Steuer büchsenwandung. Andererseits lassen sich dadurch die Strö mungsverhältnisse, beispielsweise im Hinblick auf Strömungs geräusche, günstig beeinflussen. Diese zweckmäßigen und vor teilhaften Ausgestaltungen sind in den Merkmalen der Unteran sprüche enthalten.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinati onen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung nä her erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Steuerbüchse mit ei nem Schneidwerkzeug,

Fig. 2 den Querschnitt durch die Steuerbüchse und das Schneidwerkzeug entsprechend der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 2 gemäß der Einzelheit III in Fig. 2.

Eine Steuerbüchse 1 weist eine zylindrische Innenfläche 2 auf, die in der Längsachse der Steuerbüchse verläuft. Die zylindrische Innenfläche 2 ist unterbrochen durch Steuernu ten 3, die in Längsrichtung der Steuerbüchse angeordnet sind. Im allgemeinen enden die Steuernuten vor dem Ende der Steuerbüchse, so daß keine Verbindung von der Steuernut in axialer Richtung nach außerhalb der Steuerbüchse besteht. Es sind jedoch auch Steuernuten vorstellbar, die nach der einen oder anderen oder auch nach beiden Stirnseiten der Steuer büchse 1 hin offen sind.

Von den Steuernuten 3 und von der zylindrischen Innenflä che 2 der Steuerbüchse 1 führen Bohrungen 4, 5, 6 radial durch die Wand der Steuerbüchse nach außen. Die Bohrungen 4, 5, 6 münden in Ringnuten 7, 8, 9, die an der Außenumfangsflä che der Steuerbuchse 1 angeordnet sind und zur Verteilung von Druckmittel beispielsweise in einer nicht dargestellten Hilfskraftlenkung dienen.

In Fig. 1 ist eine obengelegene Steuernut mit 3A bezeich net. Anhand dieser Steuernut 3A soll im folgenden das Verfah ren zur Herstellung der Steuernuten erläutert werden. Ein zylindrisches Schneidwerkzeug 10 rotiert um seine Mittelach se 11, die parallel zu der Mittelachse 12 der Steuerbüchse 1 liegt. Das Schneidwerkzeug 10 wird von einer Seite her in die hohle Steuerbüchse 1 eingeführt. Danach wird das Schneidwerkzeug 10 auf die zylindrische Innenfläche 2 und in diese hinein bewegt in einer Richtung, die radial nach außen - bezogen auf die Steuerbüchse 1 - verläuft. Mit gleicher Wirkung kann die Mittelachse 11 des Schneidwerkzeugs 10 festgehalten werden, wenn die Steuerbüchse 1 in Richtung auf das Schneidwerkzeug zu bewegt wird.

Wird ein Schneidwerkzeug 10 verwendet, dessen axiale Länge genau der axialen Länge der herzustellenden Steuernut 3 entspricht, so wird das Schneidwerkzeug 10 nur in der be schriebenen Richtung bewegt. Soll dagegen eine Steuernut 3 hergestellt werden, deren axiale Länge größer ist als die axiale Länge des Schneidwerkzeugs 10, so muß zusätzlich eine Relativbewegung zwischen Steuerbüchse 1 und Schneidwerkzeug 10 in axialer Richtung erfolgen.

Sollen Steuernuten 3 hergestellt werden, deren Steuerkan ten 13 und 14 parallel zueinander liegen, so wird ein zylin drisches Schneidwerkzeug verwendet. Sollen dagegen die Steu erkanten einer Steuernut unter einem bestimmten Winkel zuein ander verlaufen, so wird zweckmäßigerweise ein konisches Schneidwerkzeug verwendet. Eine derartige Steuerbüchse wird beispielsweise verwendet in einem Drehschieberventil gemäß DE-Al-39 30 541.

Um den Kennlinienverlauf eines Steuerventils zu beein flussen, sind an den Steuernuten Steuerfasen 15 angebracht. Diese Steuerfasen 15, die an einer oder beiden Steuerkanten 13, 14 angebracht sein können, werden durch das Schneidwerk zeug 10 hergestellt, in dem zusätzlich zu der Vorschubbewe gung für die Erzeugung der Steuernut eine gesteuerte Bewe gung zwischen der Steuerbüchse 1 und dem Schneidwerkzeug 10 ausgeführt wird, die dem gewünschten Verlauf der Steuerfase 15 entspricht. Dabei kann das Schneidwerkzeug 10 sowohl zur Herstellung der Steuernut 3 als auch zur Herstellung der Steuerfase(n) 15 verwendet werden.

Soll die Steuerfase 15 beispielsweise einen kreisbogen förmigen Verlauf erhalten und sich nur über einen Teil der Länge der Steuernut 3 erstrecken, so kann eine solche Steuer fase durch ein Schneidwerkzeug hergestellt werden, dessen Durchmesser genau der Kontur der Steuerfase 15 entspricht.

Eine Herstellung der Steuernuten mit einem möglichst ge ringen Teilungsfehler ist möglich durch die Verwendung eines NC-Teilapparates.

Das Schneidwerkzeug 10 kann beispielsweise ein Fräser oder eine Schleifscheibe sein. In Fig. I und 2 ist eine Schleifscheibe dargestellt.

Bezugszeichen

1 Steuerbüchse
2 Zylindrische Innenfläche
3 Steuernut
4 Bohrung
5 Bohrung
6 Bohrung
7 Ringnut
8 Ringnut
9 Ringnut
10 Schneidwerkzeug
11 Mittelachse von 10
12 Mittelachse von 1
13 Steuerkante
14 Steuerkante
15 Steuerfase

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Steuernuten (3) in ei ner hohlen, zylindrischen Steuerbüchse (l), insbesondere ei nes Drehschieberventils für Hilfskraftlenkungen, wobei ein Schneidwerkzeug (10) um seine Mittelachse (11) rotiert, in die hohle Steuerbüchse (1) eingeführt wird und mit der zylin drischen Innenfläche (2) der Steuerbüchse (1) in Angriff ge bracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (11) des Schneidwerkzeugs (10) parallel zu der Mittelachse (12) der Steuerbüchse (1) liegt und daß das Schneidwerkzeug (10) und die Steuerbüchse (1) in einer Rich tung, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse (1) - ver läuft, relativ zueinander aufeinander zu bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrisches Schneidwerkzeug (10) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (10) bzw. die Steuerbüchse (1) zusätzlich in axialer Richtung zu gestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein konisches Schneid werkzeug verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (10) bzw. die Steuerbüchse (1) zusätzlich zu seiner die Steuernu ten (3) herstellenden Vorschubbewegung eine gesteuerte Bewe gung zur Herstellung wenigstens einer Steuerfase (15) an we nigstens einer Steuernut (3) ausführt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung der eigentlichen Steuernut (3) durch ein Schneidwerkzeug (10) bestimmten Durchmessers ein Schneidwerkzeug anderen Durchmes sers in gleicher Weise zur Herstellung wenigstens einer Steuerfase (15) an wenigstens einer Steuernut (3) verwendet wird.