WO2005056233A1 - Verfahren bzw. vorrichtung zur herstellung von verstellwellen - Google Patents

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Wilhelm Putz
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    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/02—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing for conveying rotary movements

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing adjusting shafts according to claim 1 and claim 7.
  • Adjustment shafts of the aforementioned type are used as actuators which can be laid flexibly, in particular for transmitting torques between an actuator and which can be coupled to a free shaft end.
  • a control transducer that can be coupled to the other free shaft end; relocation takes place e.g. in cavities of motor vehicle parts.
  • the actual metallic, rope-like shafts are surrounded by a noise-absorbing outer jacket, in particular a textile flocking.
  • Such flock-covered adjustment shafts with free shaft ends are made from shaft strands with an outer sheathing that runs throughout their entire length by separating strand pieces corresponding to the respective axial length of a specific adjustment shaft and clearing the shaft shafts required for torque coupling. End of the outer casing and optionally subsequent profiling of these shaft ends.
  • a low-effort and easy-to-handle production of adjusting shafts which are noise-damped by the outer casing between their free metallic shaft ends is to be made possible.
  • This object is achieved in an advantageous manner by a method according to claim 1 or a device according to claim 7; advantageous embodiments of the method are the subject of subclaims 2 to 6, advantageous configurations of the device are the subject of patent claims 8 to 11.
  • the area of a shaft end to be kept clear can be brushed in precisely and quality-guaranteeing by the outer sheathing f with simple and safe production that can be handled by automatic machines in the case of a continuous metallic shaft strand provided with an outer sheathing ;
  • the area to be brushed extends over two consecutive shaft ends of two successive shaft ends, which are separated from one another at their connection point only after the brushing and are optionally provided with a positive torque coupling profile.
  • FIG 2 shows in section II-II the device according to FIG 1;
  • FIG. 5 shows an enlarged top view of the front face of the adjusting shaft according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows an enlarged front view of the left end cut surface of the winding strand according to section VI-VI in FIG. 4.
  • the device according to FIGS. 1; 2 has a first right axial guide 12 with position fixing and, at an axial clearance, a second left axial guide 13 with position fixing for an axially feasible shaft train, not shown here, which can be fixed in a brushing operating position 3 according to FIG. 4.
  • the brushes 4 and 5 are according to an embodiment of the invention along radial guide rails 6.1; 6.1 by means of drive units 4.3; 5.3 radially movable and thereby according to a further embodiment of the invention for removing the outer casing radially so far on the shaft strand that the tips of the bristles 4.1; 5.1 of the brushes 4; 5 operationally, ie at maximum rotation speed, just extend to the circumferential surface of the free shaft ends.
  • support is expediently provided by a radially opposite support roller.
  • the entire brush apparatus including brush drive and brush adjustment is received by a brush head 6, which is concentric with the axial guides 12; 13 and thus the shaft train is pivotally mounted in a fixed housing 7.
  • the brush head 6 can be pivoted relative to the housing 7, preferably powered by a drive 11, in such a way that the entire outer circumferential surface of the shaft train in the region of the shaft ends to be uncovered with a minimum of flexible supply and control lines is removable from the outer casing.
  • Guide rails 10 are provided relative to the shaft train to be received by the guide 12.
  • FIG. 3 shows a side view and FIG. 5 an end view of a finished adjusting shaft 1 with an outer casing 1.3 between free shaft ends 1.1 and 1.2, of which - starting from a continuous casing with an outer casing henen, for example from a supply roll unwrapped, shaft strand 3 - the outer casing is worn away by the brushes.
  • This removal process is shown again schematically in FIGS. 4 and 6.
  • Rotating brushes 4; are attached to a longer shaft strand 3, which is continuously provided with an outer casing. 5 fed radially such that the tips of their bristles 4.1; 5.1 the outer casing up to the circumferential surface of the inner, e.g. Remove the metallic wave braided.
  • the brushes 4; 5 can be pivoted in a circular arc in an advantageous manner concentrically to the shaft train, so that the circumferential surface is encircled by the brushes 4; 5 can be edited.
  • the brush head 6 and thus the brushes 4; 5 can be displaced in the direction of the shaft train in such a way that, regardless of the brush width, any lengths of free shaft ends by simple adjustment, e.g. cyclically, the working area of the brushing device is exposed.
  • FIG. 4 there is a finished, advantageously two shaft ends 1.2; 2.1 a brushing area a; b of an adjusting shaft 1 and a subsequent adjusting shaft 2; with a length range a for one shaft end 1.2 of the adjusting shaft 1 and a length range b for the one shaft end 2.1 of the adjusting shaft 2; by separating the initially continuous brush areas a; b at their transition point, the adjusting shaft 2 is released by the shaft train 3 and thus the adjusting shaft 1.
  • the main idea of the invention can be summarized as follows: For the production of adjusting shafts 1; 2 with a noise-absorbing outer casing 1.3; 2.3 and with this free shaft ends 1.1; 1.2; 2.1 are brushes 4 in a brushing device on a retracted shaft strand 3 which is continuously provided with the outer casing; 5 moved up and the outer casing in the area of the shaft ends removed by brushing; expediently, a continuous region a; b of the shaft ends of two adjusting shafts located one behind the other is brushed free and then the two shaft ends are separated from one another.

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Abstract

Zur Herstellung von Verstellwellen (1;2) mit einer geräusch­dämmenden Aussenummantelung (1.3;2.3) und mit von dieser frei­en Wellen-Enden (1.1;1.2;2.1) werden in einer Bürst-Vorrich­tung an einen eingezogenen, durchgehend mit der Aussenummante­lung versehenen Wellen-Strang (3) rotierende Bürsten (4;5) herangefahren und die Aussenummantelung im Bereich der Wellen-­Enden durch Abbürsten entfernt; zweckmässigerweise werden je­weils ein durchgehender Bereich (a;b) der Wellen-Enden zweier hintereinanderliegender Verstellwellen freigebürstet und an­schliessend die beiden Wellen-Enden voneinander getrennt.

Description

Beschreibung
Verfahren bzw. Vorrichtung zur Herstellung von Verstellwellen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Herstellung von Verstellwellen gemäß Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 7.
Verstellwellen der vorgenannten Art finden Einsatz als flexi- bei verlegbare Stellmittel, insbesondere zur Übertragung von Drehmomenten zwischen einem an das eine freie Wellen-Ende ankoppelbaren Stellgeber und. einem an das andere freie Wellen- Ende ankoppelbaren Stellwertaufnehmer; eine Verlegung erfolgt z.B. in Hohlräumen von Kfz-Fahrzeugteilen. Zur Vermeidung von Geräuschen zwischen den bewegten Verstellwellen einerseits und den umgebenden Gehäuseteilen andererseits, insbesondere Karosserieblechteilen in Kraftfahrzeugen, sind die eigentlichen metallischen, seilartig gewickelten, Wellen von einem geräuschdämmenden Außenmantel, insbesondere einer Textil-Be- flockung, umgeben.
Derartige, von einer Beflockung umhüllte, Verstellwellen mit freien Wellen-Enden werden aus Wellen-Strängen mit über ihre gesamte Länge durchgehender Außenummantelung durch Abtrennen von, der jeweiligen axialen Länge einer spezifischen Verstellwelle entsprechenden, Strangstücken und Freimachen der für eine Drehmoment-Ankopplung notwendigen Wellen-Enden von der Außenummantelung und gegebenenfalls anschließendem Profilieren dieser Wellenenden hergestellt.
Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll eine aufwandsarme und einfach handhabbare Herstellung von durch Außenummantelung zwischen ihren freien metallischen Wellen-Enden geräuschgedämpften Verstellwellen ermöglicht werden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in vorteilhafter Weise durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7; vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 6, vor- teilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 11.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung können mit einfacher und sicherer, durch Auto- maten handhabbarer Fertigung bei einem fortlaufenden, mit einer Außenummantelung versehenen metallischen Wellen-Strang jeweils der Bereich eines freizuhaltenden Wellen-Endes zielgenau und qualitätsgarantierend von der Außenummantelung f eigebürstet werden; z,weckmäßigerweise erstreckt sich der freizubürstende Bereich jeweils über zwei hintereinander liegenden Wellen-Enden zweier aufeinanderfolgender Wellen-Enden, die erst nach der Freibürstung an ihrer Verbindungsstelle voneinander getrennt und gegebenenfalls mit einem formschlüssigen Drehmomenten-Ankopplungsprofil versehen werden.
Kurze Bearbeitungszeiten ergeben sich bei kompakter Bauweise insbesondere dadurch, dass jeweils zwei radial einander gegenüber liegende Bürsten als rotierende Bürsten dem abzubürstenden Wellen-Strang zuführbar und diese Bürsten im Sinne ei- ner fortschreitenden umf ssungsumfassenden Befreiung des metallischen Wellen-Stranges von der Außenummantelung um diesen tangential schwenkbar sind; dies erfolgt in konstruktionstechnisch vorteilhafter Weise durch Aufnahme der rotierenden Bürsten in einer konzentrisch zu dem Wellenstrang drehbar an- geordnete Halterung, insbesondere einem Bürstenkopf.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläu- tert; darin zeigen: FIG 1 in axialer Längsschnittansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Verstellwellen mit von deren Wellen-Enden entfernter Außenummantelung;
FIG 2 im Schnittverlauf II-II die Vorrichtung gemäß FIG 1;
FIG 3 eine Verstellwelle mit im Bereich beider Wellen-Enden abgetragener Außenummantelung;
FIG 4 einen durchgehenden Wicklungsstrang mit in zwei Bereichen abgetragener Außenummantelung und in einem dieser Bereiche zugeführten Bürsten;
FIG 5 in vergrößerter Darstellung eine stirnseitige Drauf- sieht auf die linke Stirnfläche der Verstellwelle gemäß FIG 3;
FIG 6 in vergrößerter Darstellung eine stirnseitige Draufsicht auf die linke Stirn-Schnittfläche des Wick- lungs-Stranges gemäß Schnittverlauf VI-VI in FIG 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß den Figuren 1;2 weist eine erste rechte axiale Führung 12 mit Positionsfixierung sowie in axialem Freiraum-Abstand eine zweite linke axiale Führung 13 mit Positionsfixierung für einen axial durchführbaren und in einer Bürst-Betriebsstellung fixierbaren, hier nicht eingezeichneten Wellen-Strang 3 gemäß FIG 4 auf.
In dem Freiraum zwischen der rechten und der linken Positi- onsfixierung sind zwei gegenüberliegende, radial der Umfangs- fläche des Wellen-Stranges zuführbare und sich dabei in vorteilhafter Weise gegenseitig abstützende, rotierende Bürsten 4 bzw. 5 angeordnet; die Bürsten 4 bzw. 5 werden über radial parallel zu der von den Führungen 12 bzw. 13 vorgegebenen Längsachse versetzte Wellen 4.2; 5.2 von Elektromotoren 8; 9 angetrieben. Die Bürsten 4 bzw. 5 sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung entlang von radialen Führungs-Schienen 6.1; 6.1 mittels Antriebsaggregaten 4.3; 5.3 radial verfahrbar und dadurch nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zur Entfernung der Außenummantelung soweit auf den Wellen-Strang radial zufahrbar, dass die Spitzen der Borsten 4.1; 5.1 der Bürsten 4; 5 betriebsmäßig, d.h. bei maximaler Rotationsgeschwindigkeit, gerade bis zur Umfangsflache der freien Wellen-Enden reichen.
Bei Verwendung nur einer einzigen rotierenden Bürste wird zweckmäßigerweise eine Abstützung durch eine radial gegenüberliegende Abstützrolle vorgesehen.
Die gesamte Bürstenapparatur einschließlich Bürstenantrieb und Bürstenverstellung wird von einem Bürstenkopf 6 aufgenommen, der konzentrisch zu den axialen Führungen 12; 13 und damit dem Wellenstrang in einem feststehenden Gehäuse 7 verschwenkbar gelagert ist. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Bürstenkopf 6 relativ zu dem Gehäuse 7 derart, vorzugsweise fremdkraftangetrieben durch einen Antrieb 11, verschwenkbar, dass mit einem Minimalaufwand an flexiblen Versorgungs- bzw. Steuerleitungen die gesamte Außenumfangs- fläche des Wellenstranges im Bereich der freizulegenden Wellen-Enden von der Außenummantelung befreibar ist.
Zur Erzielung einer hohen Flexibilität hinsichtlich unterschiedlicher Beflockung durch die Außenummantelung bzw. unterschiedlicher Längen der freien Wellen-Enden ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine axiale Verschiebung des Bürstenkopfes 6 sowie von dessen Aufnahme entlang von axialen
Führungs-Schienen 10 relativ zu dem von der Führung 12 aufzunehmenden Wellen-Strang vorgesehen.
Figur 3 zeigt in Seitenansicht und Figur 5 in Stirnansicht eine fertige Verstellwelle 1 mit einer Außenummantelung 1.3 zwischen freien Wellen-Enden 1.1 bzw. 1.2, von denen - ausgehend von einem durchgehend mit einer Außenummantelung verse- henen, z.B. von einer Vorratsrolle abwickelbaren, Wellen- Strang 3 - die Außenummantelung durch die Bürsten abgetragen ist. Dieser Abtragungsvorgang ist nochmals schematisiert in den Figuren 4 und 6 dargestellt.
An einen längeren, durchgehend mit einer Außenummantelung versehenen, Wellen-Strang 3 werden rotierende Bürsten 4; 5 radial derart zugeführt, dass die Spitzen von deren Borsten 4.1; 5.1 die Außenummantelung bis zur Umfangsflache der innen liegenden, z.B. seilartig geflochtenen, metallischen Welle abtragen. Die Bürsten 4; 5 sind in vorteilhafter Weise konzentrisch zu dem Wellenstrang kreisbogenartig verschwenkbar, so dass die Umfangsfläche umfangsumfassend durch die Bürsten 4; 5 bearbeitet werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung sind der Bürstenkopf 6 und damit die Bürsten 4; 5 in Richtung des Wellen-Stranges derart verschiebbar, dass unabhängig von der Burstenbreite beliebige Längen von freien Wellen-Enden durch einfaches Verstellen, z.B. taktweise, des Arbeitsbereiches der Bürst-Vorrichtung freilegbar ist.
Im linken Teil von Figur 4 ist ein fertig bearbeiteter, vorteilhaft zwei hintereinander liegende Wellen-Enden 1.2; 2.1 einer Verstellwelle 1 sowie einer anschließenden Verstellwelle 2 umfassender Bürst-Bereich a;b mit einem Längenbereich a für das eine Wellen-Ende 1.2 der Verstellwelle 1 und einem Längenbereich b für das eine Wellen-Ende 2.1 der Verstellwelle 2 dargestellt; durch Trennen der zunächst durchgehenden Bürstbereiche a;b an der deren Übergangsstelle wird die Verstellwelle 2 von dem Wellenstrang 3 und damit der Verstellwelle 1 freigegeben.
Der wesentliche Erfindungsgedanke lässt sich wie folgt zusam- menfasen: Zur Herstellung von Verstellwellen 1;2 mit einer geräuschdämmenden Außenummantelung 1.3; 2.3 und mit von dieser freien Wellen-Enden 1.1; 1.2; 2.1 werden in einer Bürst-Vorrichtung an einen eingezogenen, durchgehend mit der Außenummantelung ver- sehenen Wellen-Strang 3 rotierende Bürsten 4; 5 herangefahren und die Außenummantelung im Bereich der Wellen-Enden durch Abbürsten entfernt; zweckmäßigerweise werden jeweils ein durchgehender Bereich a;b der Wellen-Enden zweier hinterein- anderliegender Verstellwellen freigebürstet und anschließend die beiden Wellen-Enden voneinander getrennt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Verstellwellen (1;2) mit einer metallischen Welle und einer geräuschdämmenden, nichtme- tallischen Außenummantelung (1.3; 2.3) zwischen von der Außenummantelung freien Wellen-Enden (1.1; 1.2; 2.1) , wobei ausgehend von einem durchgehend mit der Außenummantelung versehenen, metallischen Wellen-Strang (3) die Außenummantelung im Bereich (a;b) der Wellen-Enden (1.1; 1.2;2.1) mittels zumin- dest einer von außen zuführbaren Bürste (4 bzw. 5) entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Außenummantelung (1.3; 2.3) über den Bereich (a;b) von axial durchgehenden Wel- len-Enden (1.2; 2.1) zweier aufeinanderfolgender Verstellwellen (1;2) entfernt und anschließend der Wellen-Strang (3) im Bereich des Übergangs der Wellen-Enden (1.1;1.2;2.1) getrennt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, wobei die zumindest eine Bürste (4 bzw. 5) als, insbesondere motorisch angetriebene, Rotationsbürste, radial zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die zumindest eine von außen, vorzugsweise radial, zuführbare Bürste (4 bzw. 5) im Sinne einer fortschreitenden umfangs mfassenden Entfernung der Außenummantelung (1.3; 2.3) von dem metallischen Wellen- Strang (3) um diesen tangential geschwenkt wird.
5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bürste (4 bzw. 5) derart zugeführt wird, dass die radiale Länge ihrer Borsten (4.1 bzw. 5.1) betriebsmäßig maximal bis zur Außenumfangsflache der freien Wellen-Enden (1.1; 1.2;2.1) reicht.
6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Wellen-Strang (3) im Bereich der freien Wellen-Enden (1.1;1.2;2.1) im Sinne einer formschlüssigen Drehmomenten- Übertragungsankopplung mit einem von der Rundform abweiσhen- den Außenprofil, insbesondere einem Vierkantprofil, versehen wird.
7. Vorrichtung zur Herstellung von Verstellwellen (1;2) mit einer metallischen Welle und einer geräuschdämmenden, nicht- metallischen Außenummantelung (1.3; 2.3) zwischen von der Außenummantelung freien Wellen-Enden (1.1; 1.2; 2.1) , wobei zumindest eine rotierende Bürste (4 bzw. 5) vorgesehen ist, die, insbesondere radial, an einen durchgehend mit der Außen- mantelung (1.3; 2.3) versehenen metallischen Wellen-Strang (3) derart zuführbar und um diesen in seiner Zuführstellung schwenkbar ist, dass die Außenummantelung im Bereich der freien Wellen-Enden (1.1;1.2;2.1) durch die rotierende Bürste (4 bzw. 5) abtragbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei zumindest zwei, vorzugsweise am Umfang des Wellen-Stranges (3) einander gegenüber liegende und in radialer Richtung zustellbare, rotierende Bürsten (4 bzw. 5) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, wobei die rotierenden Bürsten (4 bzw. 5) von einer konzentrisch zu dem Wellen-Strang (3) drehbar angeordneten Halterung, insbesondere einem Bürstenkopf (6), aufgenommen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Wellen (4.2; 5.2) der rotierenden Bürsten (4 bzw. 5) parallel radial versetzt zur Achse (6.1) des Bürstenkopfes (6) in diesem gehaltert sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, wobei der Bürstenkopf (6) axial verschiebbar zu dem Wellen-Strang (3) ist.
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