WO2019007859A1 - Component, hollow shaft and method for producing a hollow shaft - Google Patents

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WO2019007859A1
WO2019007859A1 PCT/EP2018/067699 EP2018067699W WO2019007859A1 WO 2019007859 A1 WO2019007859 A1 WO 2019007859A1 EP 2018067699 W EP2018067699 W EP 2018067699W WO 2019007859 A1 WO2019007859 A1 WO 2019007859A1
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WO
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hollow shaft
connecting element
component
dad
net
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PCT/EP2018/067699
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Inventor
Ulf MÜLLER
Robert Reichelt
Original Assignee
Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422Separating oil and gas with a centrifuge device

Definitions

  • the invention relates to a component for a hollow shaft, a hollow shaft and a method for producing a hollow shaft.
  • Such components are known, for example, in the form of oil separators, which are installed in a cam hollow shaft in order to purify the blow-by gases produced in an internal combustion engine.
  • the blowby gases are sucked into the cam hollow shaft, passed through the oil separator, cleaned and then discharged.
  • camshaft i. the axial and radial interference fit of the oil separator in the cam hollow shaft, must for a
  • the components must ensure on the one hand for these limit temperatures and on the other hand for all possible component pairings both the required tightness and compliance with the permissible material stresses.
  • the production-related intake can be up to 0.2 mm.
  • DE 10 2012 017 040 AI Although it is known from DE 10 2012 017 040 AI to produce sintered composite components comprising a shaft and cam. As a result, the collection is avoided. The process is very complex.
  • DE 10 2011 079 609 A1 describes a camshaft adjuster with a drive element, a Output element and a cover element, which are connected to each other positively or positively.
  • the invention is based on the object to provide a component for a hollow shaft, which can be securely and firmly connected to the hollow shaft as independent as possible of the respective material pairing.
  • the invention is further based on the object to provide a hollow shaft and a method for producing a hollow shaft.
  • the object is achieved by a component for mounting on or installing in a hollow shaft, wherein the component comprises a base member and a connecting element which is positively connected to the base member or positively connect.
  • the connecting element is adapted for frictional connection with an inner wall of the hollow shaft.
  • the base element can be made of a material that is tailored to the respective function of the basic element.
  • the connecting element may be made of a different material, which is optimized with regard to the connection function. This results in a separation of functions, which allows an improvement in the connection between the component on the one hand and the camshaft or the hollow shaft on the other.
  • Connecting element allows a largely material-independent
  • the base element made of plastic and the connecting element made of metal his.
  • the basic element and the connecting element can be made of different materials.
  • the connecting element can be used for the non-positive connection with the connecting element
  • Hollow shaft optimally adapted.
  • the optimization may relate to the choice of material and / or the shape of the connecting element.
  • the invention leads to a cost reduction due to the elimination of positive locking geometries of the hollow shaft, in particular cam hollow shaft.
  • the invention enables a permanently secure fixation of the component at
  • Connecting element, in the hollow shaft is also possible if the component is to be placed over axial areas of the hollow shaft away, where the
  • Inner diameter of the hollow shaft is retracted radially inward, eg. In a built cam hollow shaft.
  • the invention is particularly suitable for connecting a base element, which may be a separator, in particular an oil separator, through the connecting element to a hollow shaft, in particular a cam hollow shaft.
  • a base element which may be a separator, in particular an oil separator
  • Basic element can be made of plastic.
  • the connecting element connects the base element with the camshaft in the assembled state non-positively.
  • the basic element and the connecting element are positively connected.
  • the basic element is generally responsible for the functionality of the component.
  • the basic element is set up for the separating function.
  • the invention is not limited to a basic element as a separator.
  • Basic elements of other types of functions can also be used.
  • a component for installation is understood to mean a component in which the basic element is introduced into the hollow shaft. This may be the case, for example, with a baffle separator.
  • a component for mounting is understood to mean a component which, in the assembled state, is at least partially disposed on the end face of the hollow shaft, for example in a centrifugal separator.
  • the basic element that is responsible for the functionality of the component at least arranged on the end face.
  • the connecting element is arranged in the hollow shaft and connects the base element frictionally with an inner wall of the hollow shaft. The basic element and the connecting element are positively connected.
  • Connecting element and the base element for example, before the final assembly as a separate, components to be joined are present.
  • the connecting element and the base element are therefore positively connected.
  • the connecting element and the base element form an independently manageable assembly, which is connected in a further assembly step with a hollow shaft.
  • the component may include a liquid separator.
  • a liquid separator This may be, for example, an oil separator.
  • the connecting element may have at least one holding means, which in a state connected to the base element over the outer circumference of the
  • Base element protrudes radially. This ensures that the holding means of the connecting element can produce the non-positive connection with the hollow shaft when the connecting element is inserted together with the base element or a part thereof in the hollow shaft.
  • the basic element and the hollow shaft are therefore not in direct contact at least in
  • the holding means in the radial direction with respect to the
  • Basic element elastically deformable This has the advantage that in the mounted state, that is, when the connecting element is arranged in the hollow shaft, exerted by the elastic deformation of the connecting element, a holding force on the inner wall of the hollow shaft and so the non-positive connection is established.
  • the holding means is positively connected or connectable to the base element.
  • the holding means has thus in connection with the embodiment described above
  • the holding means provides the connection to
  • the holding means may comprise, for example, a bending tab.
  • the bending tab is adapted to make the positive connection with the base element. Due to the elastic deformability of the bending tab is the adhesion with the
  • the connecting element may form a sheet-metal shaped part whose outer circumference corresponds in sections to the outer circumference of the basic element. This has the advantage that the connecting element in the axial direction of the hollow shaft or the basic element is flat. Moreover, the connecting element may be, for example, by punching or the like
  • the connecting element can be brought into the form required for the assembly with the basic element, for example by bending the connecting element
  • a disk-shaped connecting element allows a space and
  • the tubular design of the base element allows a maximum size in relation to the inner diameter of the hollow shaft and an associated optimal utilization of the
  • Hohlwelleninnraumes as a functional space.
  • the connecting element is preferably provided with an axial end of the
  • Connecting element ensures that this is arranged sufficiently far inside the hollow shaft, so that a secure connection with the hollow shaft is possible.
  • the base element has at least one means for removing a liquid.
  • a hollow shaft is claimed with a component according to the invention, wherein the connecting element is positively connected on the one hand with the base element and on the other hand with the inner wall of the hollow shaft. Due to the different types of connections on the one hand to the base element and on the other hand to the hollow shaft optimum component safety is achieved regardless of the respective material pairing element / hollow shaft.
  • the hollow shaft comprises a camshaft.
  • the invention is not limited to cam hollow shafts, but can generally be used to connect components with hollow shafts in which materials with
  • the connecting element and the hollow shaft are made of the same materials. This is not mandatory. It is also possible to combine different materials with similar thermal expansion coefficients. If the elastic deformability of the connecting element is in the foreground, the choice of material can even be independent of the thermal component properties.
  • a component which is designed according to the invention is introduced into the hollow shaft. Before introducing the base element and the connecting element are positively connected. When introducing the basic element and the connecting element are positively connected.
  • Fig. 1 is a plan view (right view) and a side view (left
  • Fig. 2 is a perspective view of a component according to a
  • Example embodiment according to the invention for example, comprising a connecting element according to FIG. 1 and a base element before joining;
  • FIG. 3 shows a perspective view of the component according to FIG. 2 after joining
  • FIG. 4 shows a view of the component according to FIG. 3 from below;
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of the component according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows the detail Z according to FIG. 5;
  • FIG. 5 shows a view of the component according to FIG. 3 from below;
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of the component according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows the detail Z according to FIG. 5;
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of the component according to FIG. 3;
  • FIG. 6 shows the detail Z according to FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through a hollow shaft, in particular a
  • Fig. 8 is a longitudinal section through the hollow shaft, in particular the
  • FIGS. 1 to 8 show a component 10 according to the invention
  • Impact separator is executed.
  • Other components to be mounted in or on a hollow shaft 11, in particular a cam hollow shaft, are possible.
  • the connecting element 13 which is shown in FIG. Together with the base element 12, which is responsible for the function (here: separation function), the connecting element 13 forms a component, as shown in FIG. 2 (not mounted) and FIG. 3 (mounted).
  • the connecting element 13 is produced as a stamped and bent part and forms a sheet-metal shaped part, in particular a flat or disk-shaped sheet metal shaped part.
  • the connecting element 13 has a base plate 18 whose outline in
  • the base plate has openings 23.
  • the connecting element 13 has a plurality of holding means 15. Specifically, three holding means 15 are provided. Another number of holding means 15 is possible.
  • the holding means 15 are arranged distributed on the outer circumference of the base plate 18.
  • the holding means 15 each have an opening 19, in the assembled state with the base member 12, the positive connection is to be established.
  • the holding means 15 are each formed as bending tabs that are easily manufactured by a stamping process. As in Fig. 1, left
  • the bending tabs or generally the holding means are brought into a pre-assembly, so that after joining with the
  • the bending tab or generally the holding means 15 of the connecting element 13 are arranged, in particular only so far bent, that the maximum outer diameter D a of the connecting element 13 formed thereby is greater than the inner diameter D, the bore of the hollow shaft 11.
  • the outer diameter D a may be larger than the inner diameter Di by about 0.5 mm to 2 mm.
  • Inner wall 14 of the hollow shaft 11 is generated.
  • the elastic deformation of the holding means 15 and the bending tab is shown in Fig. 1, left representation on the one hand by the bending angle ⁇ and on the other hand by the Vorspannweg s by which the holding means 15 is moved during joining. With permanent design of the Vorspannweges s the bias is maintained. It is a deformation in the elastic range. Thereby, the interference fit of the component 10 comprising the base member 12 and the
  • Connecting element 13 is achieved in the hollow shaft 11 over its lifetime.
  • the basic element 12 can be clearly seen in FIG. 2 and in section in FIG. 5.
  • the base element 12 is a plastic component. Other materials are possible. The choice of material depends on the functionality of the base element 12. In the example according to FIG. 2, which is a baffle separator, the plastic is selected correspondingly with a view to the separator function.
  • the base member 12 is formed substantially tubular or hollow cylindrical.
  • the outer geometry of the base member 12 is adapted so that this can be inserted into the hollow shaft 11.
  • At least one means 16, advantageously a plurality of means 16, for removing a liquid is formed on the inside of the base element 12.
  • this is a helical inner profile which conducts separated oil through the base element 12 in the direction of an outlet 24 of the hollow shaft 11.
  • the outlet 24 can be formed, for example, by an open, axial end of the hollow shaft 11. Other types of separators are possible.
  • Form-fitting elements 20 formed whose position with the position of
  • Holding means 15 matches. As can be seen in Fig. 3 are the
  • Form-fitting elements 20 star-shaped, in particular uniformly star-shaped, arranged in the circumferential direction of the base member 12.
  • the form-fitting elements 20 engage in the assembled state in the respective holding elements 15 and
  • the form-fitting elements 20 form a projection which engages in the opening 19 of the holding means 15.
  • the form-fitting elements 20 are each rectangular in cross-section. They have at the holding means 15 side facing a flattening. On the back of the form-fitting elements 20 is in each case a groove-shaped
  • the holding means 15 can, as shown in Fig. 6, that
  • Positive locking element 20 engage behind, so that a fixing of the base member 12 takes place both in the axial direction of the base member 12 and in the circumferential direction of the base member 12.
  • Other geometries of the form-locking element 20 are possible.
  • the base element 12 has on the outer circumference a plurality of radially projecting beyond the outer wall of the base member 12 centering means 17.
  • the centering means 17 are arranged distributed on the circumference and in the longitudinal direction of the base member 12.
  • the centering means 17 serve to prevent tilting of the base member 12 during insertion into the hollow shaft 11. This ensures that all edges 21 of the holding means 15 and the bending tab are uniformly deformed by the contact of the inner wall 14 of the hollow shaft 11.
  • the assembly of the component 10 in the hollow shaft 11 takes place in 2 steps. In the first step, as shown in Figures 2 and 3, the base member 12 and the connecting element 13 are joined.
  • the connecting element 13 is placed on the end face of the base element 12, that is, on the axial rear end face in the flow direction of the blow-by gas.
  • the pre-bent retaining means 15 are bent further in the radial direction inwards, so that they
  • the component 10 is produced from the base element 12 and the connecting element 13, which are connected in a form-fitting manner.
  • the component 10 is connected to the hollow shaft 11 (FIGS. 7, 8). As shown in Fig. 7, the component 10 is aligned coaxially with the hollow shaft 11 and pressed according to the drawn in Fig. 7 joining direction in the hollow shaft 11 to.
  • the final state is shown in FIG. In this state, the holding means 15 form a frictional connection with the inner wall 14 of the hollow shaft 11. At the same time the positive connection between the connecting element 13 and the base member 12 is secured by the contact with the inner wall 14.
  • the thickness of the sheet metal part can also be varied.
  • Connecting element 13 can be varied.
  • Holding means 15 in the relaxed state may vary. The same applies to the degree of coverage, i. the position in the holding means 15 in the relaxed state based on the inner diameter of the hollow shaft eleventh
  • the sheet metal part is conceivable as an insert in injection mold.
  • the connecting element 13 may be designed as a plastic part, in which a positive connection with the base member 12 on the one hand and a frictional connection with the hollow shaft 11 on the other hand is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

The invention relates to a component (10) for installation on or in a hollow shaft (11), comprising a base element (12) and a connecting element (13) which is connected or connectable to the base element (12) in a positively locking manner, wherein the connecting element (13) is adapted for frictional connection with an inner wall (14) of the hollow shaft (11). The invention further relates to a hollow shaft (11) and to a method for producing a hollow shaft (11).

Description

Bauteil, Hohlwelle und Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle  Component, hollow shaft and method for producing a hollow shaft
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil für eine Hohlwelle, eine Hohlwelle und ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle. The invention relates to a component for a hollow shaft, a hollow shaft and a method for producing a hollow shaft.
Derartige Bauteile sind beispielsweise in der Form von Olabscheidern bekannt, die in eine Nockenhohlwelle eingebaut werden, um die in einem Verbrennungsmotor entstehenden Blowby-Gase zu reinigen. Dabei werden die Blowby-Gase in die Nockenhohlwelle eingesaugt, durch den Olabscheider geleitet, gereinigt und dann abgeführt. Such components are known, for example, in the form of oil separators, which are installed in a cam hollow shaft in order to purify the blow-by gases produced in an internal combustion engine. The blowby gases are sucked into the cam hollow shaft, passed through the oil separator, cleaned and then discharged.
Aus Kosten-und Gewichtsgründen werden Olabscheider zunehmend aus Kunststoff hergestellt. Dabei stellt sich das Problem, eine dauerhaft feste Verbindung zwischen dem Olabscheider und der üblicherweise aus Stahl gefertigten For cost and weight reasons Olabscheider are increasingly made of plastic. This raises the problem of a permanently fixed connection between the oil separator and the usually made of steel
Nockenwelle sicherzustellen. Die Bauteilsicherheit, d.h. der axiale und radiale Festsitz des Ölabscheiders in der Nockenhohlwelle, muss für einen Ensure camshaft. The component safety, i. the axial and radial interference fit of the oil separator in the cam hollow shaft, must for a
Temperaturbereich zwischen -40 °C und + 150 °C gegeben sein. Die Bauteile müssen einerseits für diese Grenztemperaturen und andererseits für alle möglichen Bauteilpaarungen sowohl den erforderlichen Festsitz als auch die Einhaltung der zulässigen Materialspannungen gewährleisten. Hinzu kommt, dass bei gebauten Nockenwellen am Rohrinnendurchmesser ein fertigungsbedingter Einzug aufgrund der zu fügenden Komponenten, wie beispielsweise der Nocken, entsteht. Der fertigungsbedingte Einzug kann bis zu 0,2 mm betragen. Temperature range between -40 ° C and + 150 ° C be given. The components must ensure on the one hand for these limit temperatures and on the other hand for all possible component pairings both the required tightness and compliance with the permissible material stresses. In addition, with built-in camshafts on the pipe inside diameter, a production-related intake due to the components to be joined, such as the cam, arises. The production-related intake can be up to 0.2 mm.
Aufgrund der Materialpaarung Kunststoff/Stahl ist es nicht möglich oder zumindest technisch sehr schwierig, ein ausreichend großes Übermaß Due to the material combination plastic / steel, it is not possible or at least technically very difficult, a sufficiently large oversize
einzustellen, da die für den Festsitz erforderlichen Spannungen durch die because the voltages required for the interference fit by the
Eigenschaften des verwendeten Kunststoffs abgebaut werden. Konkret kann es zum Fließen des Materials und zu einer plastischen Verformung kommen, die das erforderliche Übermaß bzw. die gewünschte Überdeckung aufhebt. Der Properties of the plastic used are degraded. Specifically, it can lead to the flow of the material and a plastic deformation that eliminates the required excess or the desired coverage. The
Olabscheider verliert den Festsitz und bewegt sich lose in der Nockenwelle. Olabscheider loses the tight seat and moves loosely in the camshaft.
Zwar ist es aus DE 10 2012 017 040 AI bekannt, gesinterte Verbundbauteile umfassend eine Welle und Nocken herzustellen. Dadurch wird der Einzug vermieden. Das Verfahren ist aber sehr aufwändig. DE 10 2011 079 609 AI beschreibt einen Nockenwellenversteller mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement und einem Deckelelement, die miteinander kraftschlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Although it is known from DE 10 2012 017 040 AI to produce sintered composite components comprising a shaft and cam. As a result, the collection is avoided. The process is very complex. DE 10 2011 079 609 A1 describes a camshaft adjuster with a drive element, a Output element and a cover element, which are connected to each other positively or positively.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bauteil für eine Hohlwelle anzugeben, das möglichst unabhängig von der jeweiligen Materialpaarung sicher und fest mit der Hohlwelle verbunden werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, eine Hohlwelle sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle anzugeben. The invention is based on the object to provide a component for a hollow shaft, which can be securely and firmly connected to the hollow shaft as independent as possible of the respective material pairing. The invention is further based on the object to provide a hollow shaft and a method for producing a hollow shaft.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Blick auf das Bauteil durch den This object is achieved in view of the component by the
Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Mit Blick auf die Hohlwelle wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 12 und mit Blick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 15 gelöst. The subject of claim 1 solved. With regard to the hollow shaft, the object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 12 and with regard to the method by the subject-matter of claim 15.
Konkret wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Bauteil zum Anbauen an oder Einbauen in eine Hohlwelle gelöst, wobei das Bauteil ein Grundelement und ein Verbindungselement umfasst, das mit dem Grundelement formschlüssig verbunden oder formschlüssig zu verbinden ist. Das Verbindungselement ist zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer Innenwand der Hohlwelle angepasst. Specifically, the object is achieved by a component for mounting on or installing in a hollow shaft, wherein the component comprises a base member and a connecting element which is positively connected to the base member or positively connect. The connecting element is adapted for frictional connection with an inner wall of the hollow shaft.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die bisherige direkte Verbindung zwischen dem Grundelement und der Hohlwelle durch eine Verbindung mittels des The invention has the advantage that the previous direct connection between the base member and the hollow shaft by a connection by means of
Verbindungselements ersetzt wird, das als Zwischenelement zwischen dem Grundelement und der Hohlwelle dient. Damit kann das Grundelement aus einem Material hergestellt werden, das auf die jeweilige Funktion des Grundelements abgestimmt ist. Das Verbindungselement kann aus einem anderen Material hergestellt sein, das mit Blick auf die Verbindungsfunktion optimiert ist. Dadurch erfolgt eine Funktionstrennung, die eine Verbesserung der Verbindung zwischen dem Bauteil einerseits und der Nockenwelle bzw. der Hohlwelle andererseits ermöglicht. Is replaced connecting element, which serves as an intermediate element between the base member and the hollow shaft. Thus, the base element can be made of a material that is tailored to the respective function of the basic element. The connecting element may be made of a different material, which is optimized with regard to the connection function. This results in a separation of functions, which allows an improvement in the connection between the component on the one hand and the camshaft or the hollow shaft on the other.
Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Grundelement und dem The positive connection between the primitive and the
Verbindungselement erlaubt eine weitestgehend materialunabhängige Connecting element allows a largely material-independent
Verbindung. Es ist nicht erforderlich, unterschiedliche Connection. It is not necessary, different
Wärmeausdehnungseigenschaften der Bauteile abzustimmen. Konkret kann das Grundelement aus Kunststoff und das Verbindungselement aus Metall hergestellt sein. Allgemein gilt, dass das Grundelement und das Verbindungselement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein können. Adjust thermal expansion properties of the components. Specifically, the base element made of plastic and the connecting element made of metal his. In general, the basic element and the connecting element can be made of different materials.
Die formschlüssige Verbindung fixiert im montierten Zustand das Grundelement in der Hohlwelle sowohl in axialer Richtung entlang der Längsachse der Hohlwelle als auch in Umfangsrichtung in der Hohlwelle. The positive connection fixed in the assembled state, the base member in the hollow shaft both in the axial direction along the longitudinal axis of the hollow shaft and in the circumferential direction in the hollow shaft.
Das Verbindungselement kann für die kraftschlüssige Verbindung mit der The connecting element can be used for the non-positive connection with the
Hohlwelle optimal angepasst sein. Die Optimierung kann die Materialwahl und/oder die Formgebung des Verbindungselements betreffen. Hollow shaft optimally adapted. The optimization may relate to the choice of material and / or the shape of the connecting element.
Generell führt die Erfindung zu einer Kostenreduzierung durch den Entfall von Formschlussgeometrien der Hohlwelle, insbesondere Nockenhohlwelle. Die Erfindung ermöglicht eine dauerhaft sichere Fixierung des Bauteils bei In general, the invention leads to a cost reduction due to the elimination of positive locking geometries of the hollow shaft, in particular cam hollow shaft. The invention enables a permanently secure fixation of the component at
unterschiedlichen Betriebstemperaturen in der Hohlwelle, selbst wenn die verschiedenen Bauteile unterschiedliche Wärmedehnungskoeffizienten aufweisen. Die Montage des Bauteils, umfassend das Grundelement und das different operating temperatures in the hollow shaft, even if the different components have different thermal expansion coefficients. The assembly of the component comprising the base element and the
Verbindungselement, in die Hohlwelle ist auch möglich, wenn das Bauteil über axiale Bereiche der Hohlwelle hinweg platziert werden soll, an denen der Connecting element, in the hollow shaft is also possible if the component is to be placed over axial areas of the hollow shaft away, where the
Innendurchmesser der Hohlwelle radial nach innen eingezogen ist, bspw. bei einer gebauten Nockenhohlwelle. Inner diameter of the hollow shaft is retracted radially inward, eg. In a built cam hollow shaft.
Die Erfindung ist besonders geeignet, um ein Grundelement, das ein Abscheider sein kann, insbesondere ein Ölabscheider, durch das Verbindungselement mit einer Hohlwelle, insbesondere einer Nockenhohlwelle zu verbinden. Das The invention is particularly suitable for connecting a base element, which may be a separator, in particular an oil separator, through the connecting element to a hollow shaft, in particular a cam hollow shaft. The
Grundelement kann aus Kunststoff hergestellt sein. Das Verbindungselement verbindet das Grundelement mit der Nockenwelle im montierten Zustand kraftschlüssig. Das Grundelement und das Verbindungselement sind formschlüssig verbunden. Basic element can be made of plastic. The connecting element connects the base element with the camshaft in the assembled state non-positively. The basic element and the connecting element are positively connected.
Das Grundelement ist generell für die Funktionalität des Bauteils verantwortlich. Bei dem Abscheider bspw. ist das Grundelement für die Abscheidefunktion eingerichtet. The basic element is generally responsible for the functionality of the component. In the case of the separator, for example, the basic element is set up for the separating function.
Die Erfindung ist nicht auf ein Grundelement als Abscheider eingeschränkt. Es können auch Grundelemente anderer Funktionsarten verwendet werden. Unter einem Bauteil zum Einbauen wird ein Bauteil verstanden, bei dem das Grundelement in die Hohlwelle eingebracht wird. Dies kann beispielsweise bei einem Prallabscheider der Fall sein. The invention is not limited to a basic element as a separator. Basic elements of other types of functions can also be used. A component for installation is understood to mean a component in which the basic element is introduced into the hollow shaft. This may be the case, for example, with a baffle separator.
Unter einem Bauteil zum Anbauen wird ein Bauteil verstanden, das im montierten Zustand zumindest teilweise an der Stirnfläche der Hohlwelle angeordnet ist, bspw. bei einem Zentrifugalabscheider. Konkret ist das Grundelement, das für die Funktionalität des Bauteils verantwortlich ist, zumindest an der Stirnfläche angeordnet. Das Verbindungselement ist in der Hohlwelle angeordnet und verbindet das Grundelement kraftschlüssig mit einer Innenwand der Hohlwelle. Das Grundelement und das Verbindungselement sind formschlüssig verbunden. A component for mounting is understood to mean a component which, in the assembled state, is at least partially disposed on the end face of the hollow shaft, for example in a centrifugal separator. Specifically, the basic element that is responsible for the functionality of the component, at least arranged on the end face. The connecting element is arranged in the hollow shaft and connects the base element frictionally with an inner wall of the hollow shaft. The basic element and the connecting element are positively connected.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Ausführung beansprucht, bei der das In the context of the invention, an embodiment is claimed in which the
Verbindungselement und das Grundelement, beispielsweise vor der Endmontage als gesonderte, zu fügende Komponenten vorliegen. Das Verbindungselement und das Grundelement sind daher formschlüssig verbindbar. Connecting element and the base element, for example, before the final assembly as a separate, components to be joined are present. The connecting element and the base element are therefore positively connected.
Im gefügten Zustand bilden das Verbindungselement und das Grundelement eine eigenständig handhabbare Baugruppe, die in einem weiteren Montageschritt mit einer Hohlwelle verbunden wird. In the assembled state, the connecting element and the base element form an independently manageable assembly, which is connected in a further assembly step with a hollow shaft.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
So kann das Bauteil einen Flüssigkeitsabscheider umfassen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Ölabscheider handeln. Thus, the component may include a liquid separator. This may be, for example, an oil separator.
Das Verbindungselement kann wenigstens ein Haltemittel aufweisen, das in einem mit dem Grundelement verbundenen Zustand über den Außenumfang des The connecting element may have at least one holding means, which in a state connected to the base element over the outer circumference of the
Grundelements radial vorsteht. Dadurch wird erreicht, dass das Haltemittel des Verbindungselements die kraftschlüssige Verbindung mit der Hohlwelle herstellen kann, wenn das Verbindungselement zusammen mit dem Grundelement oder einem Teil davon in die Hohlwelle eingeschoben wird. Das Grundelement und die Hohlwelle stehen daher nicht in unmittelbarem Kontakt zumindest im Base element protrudes radially. This ensures that the holding means of the connecting element can produce the non-positive connection with the hollow shaft when the connecting element is inserted together with the base element or a part thereof in the hollow shaft. The basic element and the hollow shaft are therefore not in direct contact at least in
Zusammenhang mit der Kraftübertragung für die Verbindung, sodass unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten im Fall unterschiedlicher Werkstoffe keine signifikante Rolle spielen. Related to the power transmission for the connection, so different thermal expansion coefficients in the case of different materials do not play a significant role.
Vorzugsweise ist das Haltemittel in radialer Richtung bezogen auf das Preferably, the holding means in the radial direction with respect to the
Grundelement elastisch verformbar. Dies hat den Vorteil, dass im montierten Zustand, also wenn das Verbindungselement in der Hohlwelle angeordnet ist, durch die elastische Verformung des Verbindungselements eine Haltekraft auf die Innenwand der Hohlwelle ausgeübt und so die kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird. Basic element elastically deformable. This has the advantage that in the mounted state, that is, when the connecting element is arranged in the hollow shaft, exerted by the elastic deformation of the connecting element, a holding force on the inner wall of the hollow shaft and so the non-positive connection is established.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Haltemittel formschlüssig mit dem Grundelement verbunden bzw. zu verbinden. Das Haltemittel hat damit im Zusammenhang mit der vorstehend erläuterten Ausführungsform eine In a further preferred embodiment, the holding means is positively connected or connectable to the base element. The holding means has thus in connection with the embodiment described above
Doppelfunktion. Einerseits stellt das Haltemittel die Verbindung zum Dual function. On the one hand, the holding means provides the connection to
Grundelement und andererseits die Verbindung zur Hohlwelle her. Damit wird eine besonders sichere Verbindung vom Grundelement über das Basic element and on the other hand the connection to the hollow shaft ago. This is a particularly secure connection from the primitive over the
Verbindungselement zur Hohlwelle geschaffen, weil das Haltemittel durch die kraftschlüssige Verbindung mit der Hohlwelle in der Stellung für die Connecting element to the hollow shaft created because the holding means by the frictional connection with the hollow shaft in the position for the
Formschlussverbindung fixiert ist. Positive connection is fixed.
Es ist alternativ denkbar, mehrere unterschiedliche Haltemittel vorzusehen, die entweder nur für die kraftschlüssige Verbindung mit der Hohlwelle oder nur für die formschlüssige Verbindung mit dem Grundelement sorgen. It is alternatively conceivable to provide a plurality of different holding means, which provide either only for the frictional connection with the hollow shaft or only for the positive connection with the base element.
Generell ist es vorteilhaft, wenn mehrere Haltemittel, beispielsweise 2, 3 oder mehr als 3 Haltemittel vorgesehen sind, wodurch die Bauteilsicherheit erhöht wird. In general, it is advantageous if a plurality of holding means, for example 2, 3 or more than 3 holding means are provided, whereby the component safety is increased.
Das Haltemittel kann beispielsweise eine Biegelasche umfassen. Die Biegelasche ist dazu angepasst, den Formschluss mit dem Grundelement herzustellen. Durch die elastische Verformbarkeit der Biegelasche ist der Kraftschluss mit der The holding means may comprise, for example, a bending tab. The bending tab is adapted to make the positive connection with the base element. Due to the elastic deformability of the bending tab is the adhesion with the
Hohlwelle im montierten Zustand möglich. Hollow shaft possible in assembled state.
Das Verbindungselement kann ein Blechformteil bilden, dessen Außenumfang abschnittsweise mit dem Außenumfang des Grundelements übereinstimmt. Dies hat den Vorteil, dass das Verbindungselement in axialer Richtung der Hohlwelle bzw. des Grundelements flach ausgebildet ist. Überdies kann das Verbindungselement beispielsweise durch Stanzen oder ein ähnliches The connecting element may form a sheet-metal shaped part whose outer circumference corresponds in sections to the outer circumference of the basic element. This has the advantage that the connecting element in the axial direction of the hollow shaft or the basic element is flat. Moreover, the connecting element may be, for example, by punching or the like
Fertigungsverfahren hergestellt sein. In einem weiteren Fertigungsschritt kann das Verbindungselement in die für die Montage mit dem Grundelement erforderliche Form gebracht werden, beispielsweise durch Biegen des Manufacturing process to be produced. In a further manufacturing step, the connecting element can be brought into the form required for the assembly with the basic element, for example by bending the
Haltemittels. Holding means.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verbindungselement In a preferred embodiment, the connecting element
scheibenförmig und das Grundelement rohrförmig ausgebildet sein. Vorteilhaft ermöglicht ein scheibenförmiges Verbindungselement eine platz- und disc-shaped and the base element be tubular. Advantageously, a disk-shaped connecting element allows a space and
gewichtsparende Bauform. Die rohrförmige Ausbildung des Grundelementes gestattet eine maximale Baugröße im Verhältnis zum Innendurchmesser der Hohlwelle und eine damit verbundene optimale Ausnutzung des weight-saving design. The tubular design of the base element allows a maximum size in relation to the inner diameter of the hollow shaft and an associated optimal utilization of the
Hohlwelleninnraumes als Funktionsraum. Hohlwelleninnraumes as a functional space.
Das Verbindungselement ist vorzugsweise mit einem axialen Ende des The connecting element is preferably provided with an axial end of the
Grundelements verbunden oder zu verbinden. Diese Position des Connected or connect primitive. This position of the
Verbindungselements stellt sicher, dass dieses ausreichend weit im Inneren der Hohlwelle angeordnet ist, sodass eine sichere Verbindung mit der Hohlwelle möglich ist. Connecting element ensures that this is arranged sufficiently far inside the hollow shaft, so that a secure connection with the hollow shaft is possible.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung weist das Grundelement wenigstens ein Mittel zum Abtransport einer Flüssigkeit auf. In a particularly preferred embodiment, the base element has at least one means for removing a liquid.
Bei der weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Grundelement In the further preferred embodiment, the basic element
Zentriermittel auf dem Außenumfang zum Zentrieren des Grundelements in der Hohlwelle auf. Dadurch wird vermieden, dass das Grundelement verkantet, wenn dieses bei der Endmontage in die Hohlwelle eingeführt wird. Centering on the outer circumference for centering the base member in the hollow shaft. This avoids that the base element tilted when it is inserted in the final assembly in the hollow shaft.
Ferner wird eine Hohlwelle mit einem erfindungsgemäßen Bauteil beansprucht, wobei das Verbindungselement einerseits mit dem Grundelement formschlüssig und andererseits mit der Innenwand der Hohlwelle kraftschlüssig verbunden ist. Durch die unterschiedlichen Verbindungsarten einerseits zum Grundelement und andererseits zur Hohlwelle wird eine optimale Bauteilsicherheit unabhängig von der jeweiligen Materialpaarung Grundelement/Hohlwelle erreicht. Vorzugsweise umfasst die Hohlwelle eine Nockenwelle. Die Erfindung ist nicht auf Nockenhohlwellen eingeschränkt, sondern kann generell zur Verbindung von Bauteilen mit Hohlwellen eingesetzt werden, bei denen Materialien mit Furthermore, a hollow shaft is claimed with a component according to the invention, wherein the connecting element is positively connected on the one hand with the base element and on the other hand with the inner wall of the hollow shaft. Due to the different types of connections on the one hand to the base element and on the other hand to the hollow shaft optimum component safety is achieved regardless of the respective material pairing element / hollow shaft. Preferably, the hollow shaft comprises a camshaft. The invention is not limited to cam hollow shafts, but can generally be used to connect components with hollow shafts in which materials with
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten kombiniert werden. different coefficients of thermal expansion are combined.
Vorzugsweise sind das Verbindungselement und die Hohlwelle aus gleichen Werkstoffen hergestellt. Dies ist nicht zwingend erforderlich. Es ist auch möglich, unterschiedliche Werkstoffe mit ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu kombinieren. Wenn die die elastische Verformbarkeit des Verbindungselements im Vordergrund steht, kann die Materialwahl sogar unabhängig von den thermischen Bauteileigenschaften erfolgen. Preferably, the connecting element and the hollow shaft are made of the same materials. This is not mandatory. It is also possible to combine different materials with similar thermal expansion coefficients. If the elastic deformability of the connecting element is in the foreground, the choice of material can even be independent of the thermal component properties.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Hohlwelle wird ein Bauteil, das erfindungsgemäß ausgestaltet ist, in die Hohlwelle eingebracht. Vor dem Einbringen werden das Grundelement und das Verbindungselement formschlüssig verbunden. Beim Einbringen des Grundelements und des In the method according to the invention for producing a hollow shaft, a component which is designed according to the invention is introduced into the hollow shaft. Before introducing the base element and the connecting element are positively connected. When introducing the basic element and the
Verbindungselements in die Hohlwelle wird das Verbindungselement mit der Hohlwelle kraftschlüssig verbunden. Connecting element in the hollow shaft, the connecting element is frictionally connected to the hollow shaft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings with further details.
In diesen zeigen In this show
Fig. 1 eine Draufsicht (rechte Darstellung) und eine Seitenansicht (linke Fig. 1 is a plan view (right view) and a side view (left
Darstellung) eines Verbindungselementes eines Bauteils nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;  Representation) of a connecting element of a component according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Bauteils nach einem Fig. 2 is a perspective view of a component according to a
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel bspw. umfassend ein Verbindungselement nach Fig. 1 und ein Grundelement vor dem Fügen;  Example embodiment according to the invention, for example, comprising a connecting element according to FIG. 1 and a base element before joining;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Bauteils nach Fig. 2 nach dem Fügen; FIG. 3 shows a perspective view of the component according to FIG. 2 after joining; FIG.
Fig. 4 eine Ansicht des Bauteils gemäß Fig. 3 von unten; Fig. 5 einen Längsschnitt des Bauteils nach Fig. 3; Fig. 6 das Detail Z gemäß Fig. 5; 4 shows a view of the component according to FIG. 3 from below; FIG. 5 shows a longitudinal section of the component according to FIG. 3; FIG. 6 shows the detail Z according to FIG. 5; FIG.
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Hohlwelle, insbesondere eine 7 shows a longitudinal section through a hollow shaft, in particular a
Nockenhohlwelle, und das Bauteil gemäß Fig. 3 vor dem Fügen und  Cam hollow shaft, and the component of FIG. 3 before joining and
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Hohlwelle, insbesondere die Fig. 8 is a longitudinal section through the hollow shaft, in particular the
Nockenhohlwelle, und das Bauteil gemäß Fig. 3 nach dem Fügen.  Cam hollow shaft, and the component of FIG. 3 after joining.
In den Figuren 1 bis 8 ist ein Bauteil 10 nach einem erfindungsgemäßen FIGS. 1 to 8 show a component 10 according to the invention
Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei hier das Grundelement 12 als Embodiment shown, in which case the basic element 12 as
Prallabscheider ausgeführt ist. Andere Bauteile, die in oder an einer Hohlwelle 11, insbesondere einer Nockenhohlwelle zu montieren sind, sind möglich. Impact separator is executed. Other components to be mounted in or on a hollow shaft 11, in particular a cam hollow shaft, are possible.
Im Unterschied zum Stand der Technik kommt hier ein zusätzliches Element zum Einsatz, nämlich das Verbindungselement 13, das in Fig. 1 gezeigt ist. Zusammen mit dem Grundelement 12, das für die Funktion (hier: Abscheidefunktion) verantwortlich ist, bildet das Verbindungselement 13 ein Bauteil, wie in Fig. 2 (nicht montiert) und Fig. 3 (montiert) dargestellt ist. In contrast to the prior art, here an additional element is used, namely the connecting element 13, which is shown in FIG. Together with the base element 12, which is responsible for the function (here: separation function), the connecting element 13 forms a component, as shown in FIG. 2 (not mounted) and FIG. 3 (mounted).
Das Verbindungselement 13 ist als Stanz-Biege-Teil hergestellt und bildet ein Blechformteil, insbesondere ein flaches bzw. scheibenförmiges Blechformteil. Das Verbindungselement 13 weist eine Grundplatte 18 auf, deren Umriss im The connecting element 13 is produced as a stamped and bent part and forms a sheet-metal shaped part, in particular a flat or disk-shaped sheet metal shaped part. The connecting element 13 has a base plate 18 whose outline in
Wesentlichen dem Umriss des Grundelements 12 gemäß Fig. 2 entspricht. Die Grundform des Verbindungselements 13 ist so gestaltet, dass dieses in die in Fig. 7 beispielhaft dargestellte Hohlwelle 11 eingeführt werden kann. Andere Substantially corresponds to the outline of the base member 12 of FIG. 2. The basic shape of the connecting element 13 is designed so that it can be inserted into the hollow shaft 11 shown by way of example in FIG. 7. Other
Geometrien des Verbindungselements 13 sind möglich. Die Grundplatte weist Öffnungen 23 auf. Geometries of the connecting element 13 are possible. The base plate has openings 23.
Das Verbindungselement 13 weist mehrere Haltemittel 15 auf. Konkret sind drei Haltemittel 15 vorgesehen. Eine andere Anzahl von Haltemitteln 15 ist möglich. Die Haltemittel 15 sind auf dem Außenumfang der Grundplatte 18 verteilt angeordnet. Die Haltemittel 15 weisen jeweils eine Öffnung 19 auf, in die im montierten Zustand mit dem Grundelement 12 die formschlüssige Verbindung herzustellen ist. Konkret sind die Haltemittel 15 jeweils als Biegelaschen ausgebildet, die durch einen Stanzprozess einfach hergestellt werden. Wie in Fig. 1, linke The connecting element 13 has a plurality of holding means 15. Specifically, three holding means 15 are provided. Another number of holding means 15 is possible. The holding means 15 are arranged distributed on the outer circumference of the base plate 18. The holding means 15 each have an opening 19, in the assembled state with the base member 12, the positive connection is to be established. Specifically, the holding means 15 are each formed as bending tabs that are easily manufactured by a stamping process. As in Fig. 1, left
Darstellung gezeigt, werden die Biegelaschen bzw. allgemein die Haltemittel in eine Vormontageposition gebracht, sodass diese nach dem Fügen mit dem Shown, the bending tabs or generally the holding means are brought into a pre-assembly, so that after joining with the
Grundelement 12 mit diesem den Formschluss herstellen. Basic element 12 with this form fit.
Die Biegelasche bzw. allgemein die Haltemittel 15 des Verbindungselements 13 sind so angeordnet, insbesondere nur soweit gebogen, dass der dadurch gebildete maximale Außendurchmesser Da des Verbindungselements 13 größer als der Innendurchmesser D, der Bohrung der Hohlwelle 11 ist. Konkret kann der Außendurchmesser Da um ca. 0,5 mm bis 2 mm größer als der Innendurchmesser Di sein. Beim Fügevorgang mit der Hohlwelle 11 werden die Biegelaschen nach innen, d.h. radial zur Mittelachse des Grundelements 12 hin gebogen, nehmen dadurch den Innendurchmesser D, der Hohlwelle 11 an und erhalten somit eine Biegespannung. Die Biegespannung wirkt auf die Kanten 21 der Biegelasche bzw. Haltemittel 15. Dadurch wird eine Kraft zwischen den Kanten 21 und der The bending tab or generally the holding means 15 of the connecting element 13 are arranged, in particular only so far bent, that the maximum outer diameter D a of the connecting element 13 formed thereby is greater than the inner diameter D, the bore of the hollow shaft 11. Specifically, the outer diameter D a may be larger than the inner diameter Di by about 0.5 mm to 2 mm. During the joining operation with the hollow shaft 11, the bending tabs are bent inward, ie radially towards the central axis of the base element 12, thereby accepting the inner diameter D, of the hollow shaft 11 and thus obtaining a bending stress. The bending stress acts on the edges 21 of the bending tab or holding means 15. As a result, a force between the edges 21 and the
Innenwand 14 der Hohlwelle 11 erzeugt. Inner wall 14 of the hollow shaft 11 is generated.
Die elastische Verformung des Haltemittels 15 bzw. der Biegelasche ist in Fig. 1, linke Darstellung einerseits durch den Biegewinkel α und andererseits durch den Vorspannweg s dargestellt, um den das Haltemittel 15 beim Fügen bewegt wird. Bei dauerfester Auslegung des Vorspannweges s bleibt die Vorspannung erhalten. Es handelt sich um eine Verformung im elastischen Bereich. Dadurch wird der Festsitz des Bauteils 10 umfassend das Grundelement 12 und das The elastic deformation of the holding means 15 and the bending tab is shown in Fig. 1, left representation on the one hand by the bending angle α and on the other hand by the Vorspannweg s by which the holding means 15 is moved during joining. With permanent design of the Vorspannweges s the bias is maintained. It is a deformation in the elastic range. Thereby, the interference fit of the component 10 comprising the base member 12 and the
Verbindungselement 13 in der Hohlwelle 11 über deren Lebensdauer erreicht. Connecting element 13 is achieved in the hollow shaft 11 over its lifetime.
Das Grundelement 12 ist in Fig. 2 und im Schnitt in Fig. 5 gut zu erkennen. Das Grundelement 12 ist ein Kunststoffbauteil. Andere Materialien sind möglich. Die Materialwahl richtet sich nach der Funktionalität des Grundelements 12. Im Beispiel gemäß Fig. 2, bei dem es sich um einen Prallabscheider handelt, ist der Kunststoff mit Blick auf die Abscheiderfunktion entsprechend gewählt. The basic element 12 can be clearly seen in FIG. 2 and in section in FIG. 5. The base element 12 is a plastic component. Other materials are possible. The choice of material depends on the functionality of the base element 12. In the example according to FIG. 2, which is a baffle separator, the plastic is selected correspondingly with a view to the separator function.
Das Grundelement 12 ist im Wesentlichen rohrförmig bzw. hohlzylindrisch ausgebildet. Die Außengeometrie des Grundelements 12 ist so angepasst, dass dieses in die Hohlwelle 11 eingeschoben werden kann. An der Innenseite des Grundelements 12 ist wenigstens ein Mittel 16, vorteilhaft eine Mehrzahl an Mitteln 16, zum Abtransport einer Flüssigkeit ausgebildet. Dies ist im Beispiel gemäß Fig. 2 ein helixförmiges Innenprofil, das abgeschiedenes Öl durch das Grundelement 12 hindurch leitet und zwar in Richtung eines Auslasses 24 der Hohlwelle 11. Der Auslass 24 kann bspw. durch ein offenes, axiales Ende der Hohlwelle 11 gebildet sein. Andere Abscheiderformen sind möglich. The base member 12 is formed substantially tubular or hollow cylindrical. The outer geometry of the base member 12 is adapted so that this can be inserted into the hollow shaft 11. At least one means 16, advantageously a plurality of means 16, for removing a liquid is formed on the inside of the base element 12. In the example according to FIG. 2, this is a helical inner profile which conducts separated oil through the base element 12 in the direction of an outlet 24 of the hollow shaft 11. The outlet 24 can be formed, for example, by an open, axial end of the hollow shaft 11. Other types of separators are possible.
An dem in Strömungsrichtung axial hinteren Ende des Grundelements 12 sind mehrere Formschlusselemente 20, insbesondere wenigstens drei At the axially rearward end of the base element 12 in the flow direction are a plurality of form-fitting elements 20, in particular at least three
Formschlusselemente 20, ausgebildet, deren Position mit der Position der Form-fitting elements 20, formed whose position with the position of
Haltemittel 15 übereinstimmt. Wie in Fig. 3 ersichtlich sind die Holding means 15 matches. As can be seen in Fig. 3 are the
Formschlusselemente 20 sternförmig, insbesondere gleichmäßig sternförmig, in Umfangsrichtung des Grundelements 12 angeordnet. Die Formschlusselemente 20 greifen im montierten Zustand in die jeweiligen Halteelemente 15 bzw. Form-fitting elements 20 star-shaped, in particular uniformly star-shaped, arranged in the circumferential direction of the base member 12. The form-fitting elements 20 engage in the assembled state in the respective holding elements 15 and
Biegelaschen ein. Dies ist beispielsweise in Fig. 4 und besonders gut in Figuren 5 und 6 zu erkennen. Wie in der Detailansicht gemäß Fig. 6 gezeigt, bilden die Formschlusselemente 20 einen Vorsprung, der in die Öffnung 19 des Haltemittels 15 eingreift. Die Formschlusselemente 20 sind jeweils im Querschnitt rechteckig. Sie weisen an der dem Haltemittel 15 zugewandten Seite eine Abflachung auf. Auf der Rückseite der Formschlusselemente 20 ist jeweils eine nutförmige Bending tabs. This can be seen for example in Fig. 4 and particularly well in Figures 5 and 6. As shown in the detail view according to FIG. 6, the form-fitting elements 20 form a projection which engages in the opening 19 of the holding means 15. The form-fitting elements 20 are each rectangular in cross-section. They have at the holding means 15 side facing a flattening. On the back of the form-fitting elements 20 is in each case a groove-shaped
Ausnehmung senkrecht in Richtung der axialen Längsachse des Grundelements 12 ausgebildet. Das Haltemittel 15 kann so, wie in Fig. 6 dargestellt, dass Recess formed perpendicular to the axial longitudinal axis of the base member 12. The holding means 15 can, as shown in Fig. 6, that
Formschlusselement 20 hintergreifen, sodass eine Fixierung des Grundelements 12 sowohl in axialer Richtung des Grundelements 12 als auch in Umfangsrichtung des Grundelements 12 erfolgt. Andere Geometrien des Formschlusselementes 20 sind möglich. Positive locking element 20 engage behind, so that a fixing of the base member 12 takes place both in the axial direction of the base member 12 and in the circumferential direction of the base member 12. Other geometries of the form-locking element 20 are possible.
Das Grundelement 12 weist auf dem Außenumfang mehrere radial über die Außenwandung des Grundelements 12 vorstehende Zentriermittel 17 auf. Die Zentriermittel 17 sind auf dem Umfang und in Längsrichtung des Grundelements 12 verteilt angeordnet. Die Zentriermittel 17 dienen dazu, ein Verkippen des Grundelements 12 beim Einpressen in die Hohlwelle 11 zu verhindern. Dadurch wird erreicht, dass alle Kanten 21 der Haltemittel 15 bzw. der Biegelasche gleichmäßig durch den Kontakt der Innenwand 14 der Hohlwelle 11 verformt werden. Die Montage des Bauteils 10 in die Hohlwelle 11 erfolgt in 2 Schritten. Im ersten Schritt, wie in Figuren 2 und 3 dargestellt, werden das Grundelement 12 und das Verbindungselement 13 gefügt. Dazu wird das Verbindungselement 13 auf die Stirnfläche des Grundelements 12, d.h. auf die in Strömungsrichtung des Blowby- Gases axial hintere Stirnfläche, aufgesetzt. Die vorgebogenen Haltemittel 15 werden in radialer Richtung weiter nach innen gebogen, sodass diese die The base element 12 has on the outer circumference a plurality of radially projecting beyond the outer wall of the base member 12 centering means 17. The centering means 17 are arranged distributed on the circumference and in the longitudinal direction of the base member 12. The centering means 17 serve to prevent tilting of the base member 12 during insertion into the hollow shaft 11. This ensures that all edges 21 of the holding means 15 and the bending tab are uniformly deformed by the contact of the inner wall 14 of the hollow shaft 11. The assembly of the component 10 in the hollow shaft 11 takes place in 2 steps. In the first step, as shown in Figures 2 and 3, the base member 12 and the connecting element 13 are joined. For this purpose, the connecting element 13 is placed on the end face of the base element 12, that is, on the axial rear end face in the flow direction of the blow-by gas. The pre-bent retaining means 15 are bent further in the radial direction inwards, so that they
Formschlusselemente 20 hintergreifen. Dadurch wird das Bauteil 10 aus dem Grundelement 12 und dem Verbindungselement 13 hergestellt, die formschlüssig verbunden sind. Engage behind positive engagement elements 20. As a result, the component 10 is produced from the base element 12 and the connecting element 13, which are connected in a form-fitting manner.
Im zweiten Montageschritt wird das Bauteil 10 mit der Hohlwelle 11 verbunden (Figuren 7, 8). Wie in Fig. 7 dargestellt, wird dazu das Bauteil 10 koaxial mit der Hohlwelle 11 ausgerichtet und entsprechend der in Fig. 7 eingezeichneten Fügerichtung in die Hohlwelle 11 eingepresst. Der Endzustand ist in Fig. 8 dargestellt. In diesem Zustand bilden die Haltemittel 15 eine kraftschlüssige Verbindung mit der Innenwand 14 der Hohlwelle 11. Gleichzeitig wird die formschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungselement 13 und dem Grundelement 12 durch die Anlage an der Innenwand 14 gesichert. In the second assembly step, the component 10 is connected to the hollow shaft 11 (FIGS. 7, 8). As shown in Fig. 7, the component 10 is aligned coaxially with the hollow shaft 11 and pressed according to the drawn in Fig. 7 joining direction in the hollow shaft 11 to. The final state is shown in FIG. In this state, the holding means 15 form a frictional connection with the inner wall 14 of the hollow shaft 11. At the same time the positive connection between the connecting element 13 and the base member 12 is secured by the contact with the inner wall 14.
Es ist allgemein möglich, die Anzahl der Biegelasche nun zu verändern. Die Dicke des Blechformteils kann ebenfalls variiert werden. Das Formschlusselement 20 am Grundelement 12 bzw. das Gegenstück, d.h. das Haltemittel 15 des It is generally possible to change the number of bending tabs now. The thickness of the sheet metal part can also be varied. The positive-locking element 20 on the base element 12 or the counterpart, i. the holding means 15 of the
Verbindungselements 13 können variiert werden. Der Biegewinkel α der Connecting element 13 can be varied. The bending angle α of
Haltemittel 15 im entspannten Zustand kann variieren. Dasselbe gilt für das Maß der Überdeckung, d.h. die Position in der Haltemittel 15 im entspannten Zustand bezogen auf den Innendurchmesser der Hohlwelle 11. Holding means 15 in the relaxed state may vary. The same applies to the degree of coverage, i. the position in the holding means 15 in the relaxed state based on the inner diameter of the hollow shaft eleventh
Das Blechformteil ist als Einlegeteil in Spritzgussform denkbar. The sheet metal part is conceivable as an insert in injection mold.
Generell kann also das Verbindungselement 13 als Kunststoffteil ausgeführt sein, bei dem eine formschlüssige Verbindung mit dem Grundelement 12 einerseits und eine kraftschlüssige Verbindung mit der Hohlwelle 11 andererseits möglich ist. In general, therefore, the connecting element 13 may be designed as a plastic part, in which a positive connection with the base member 12 on the one hand and a frictional connection with the hollow shaft 11 on the other hand is possible.
Unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem Verbindungselement 13 und dem Werkstoff der Hohlwelle 11 sind möglich, solange die Vorspannung in den Haltemitteln 15 bzw. Biegelaschen zum Hohlwellenrohr in allen Betriebspunkten erhalten bleibt und die Verformung der Haltemittel 15 bzw. Biegelasche im elastischen Bereich stattfindet. Different thermal expansions between the connecting element 13 and the material of the hollow shaft 11 are possible as long as the bias in the holding means 15 or bending tabs to the hollow shaft tube in all operating points is maintained and the deformation of the holding means 15 or bending tab takes place in the elastic region.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Bauteil 10 component
11 Hohlwelle  11 hollow shaft
12 Grundelement  12 basic element
13 Verbindungselement  13 connecting element
14 Innenwand  14 inner wall
15 Haltemittel (Biegelasche)  15 holding means (bending tab)
16 Mittel zum Abtransport einer Flüssigkeit  16 means for removing a liquid
17 Zentriermittel  17 Centering
18 Grundplatte  18 base plate
19 Öffnung des Haltemittels  19 Opening of the holding means
20 Formschlusselement  20 positive locking element
21 Kanten  21 edges
22 Nocken  22 cams
23 Öffnungen  23 openings
24 Auslass  24 outlet
Da maximaler Außendurchmesser des Verbindungselements D a maximum outer diameter of the connecting element
D| Innendurchmesser der Bohrung der Hohlwelle  D | Inner diameter of the bore of the hollow shaft
s Vorspannweg s bias path
α Biegewinkel α bending angle

Claims

Ansprüche claims
1. Bauteil (10) zum Anbauen an oder Einbauen in eine Hohlwelle (11) 1. component (10) for attachment to or installation in a hollow shaft (11)
umfassend ein Grundelement (12) und ein Verbindungselement (13), das mit dem Grundelement (12) formschlüssig verbunden oder formschlüssig zu verbinden ist, wobei das Verbindungselement (13) zur kraftschlüssigen Verbindung mit einer Innenwand (14) der Hohlwelle (11) angepasst ist.  comprising a base element (12) and a connecting element (13) which is positively connected to the base element (12) or to be positively connected, wherein the connecting element (13) is adapted for non-positive connection with an inner wall (14) of the hollow shaft (11) ,
2. Bauteil nach Anspruch 1 2. Component according to claim 1
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Bauteil einen Flüssigkeitsabscheider umfasst.  the component comprises a liquid separator.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2 3. Component according to claim 1 or 2
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Verbindungselement (13) wenigstens ein Haltemittel (15) aufweist, das in einem mit dem Grundelement (12) verbundenen Zustand über den Außenumfang des Grundelements (12) radial vorsteht.  the connecting element (13) has at least one retaining means (15) which projects radially beyond the outer circumference of the base element (12) in a state connected to the base element (12).
4. Bauteil nach Anspruch 3 4. Component according to claim 3
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Haltemittel (15) in radialer Richtung bezogen auf das Grundelement (12) elastisch verformbar ist.  the holding means (15) in the radial direction relative to the base element (12) is elastically deformable.
5. Bauteil nach Anspruch 3 oder 4 5. Component according to claim 3 or 4
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Haltemittel (15) formschlüssig mit dem Grundelement (12) verbunden ist oder formschlüssig mit dem Grundelement (12) zu verbinden ist.  the holding means (15) is positively connected to the base member (12) or to be positively connected to the base member (12).
6. Bauteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5 6. Component according to one of claims 3 to 5
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Haltemittel (15) eine Biegelasche umfasst.  the holding means (15) comprises a bending tab.
7. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7. Component according to one of the preceding claims
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Verbindungselement (13) ein Blechformteil bildet, dessen  the connecting element (13) forms a sheet metal part, the
Außenumfang zumindest abschnittsweise mit dem Außenumfang des Grundelements (12) übereinstimmt. Outer circumference at least partially coincides with the outer circumference of the base member (12).
8. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8. Component according to one of the preceding claims
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Verbindungselement (13) scheibenförmig und das Grundelement (12) rohrförmig ausgebildet ist.  the connecting element (13) disc-shaped and the base element (12) is tubular.
9. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9. Component according to one of the preceding claims
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Verbindungselement (13) mit einem axialen Ende des Grundelements (12) verbunden oder zu verbinden ist.  the connecting element (13) is connected or to be connected to an axial end of the base element (12).
10. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10. Component according to one of the preceding claims
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Grundelement (12) wenigstens ein Mittel (16) zum Abtransport einer Flüssigkeit aufweist.  the base element (12) has at least one means (16) for removing a liquid.
11. Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11. Component according to one of the preceding claims
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Grundelement (12) wenigstens ein Zentriermittel (17) auf dem Außenumfang zum Zentrieren des Grundelements (12) in der Hohlwelle (11) aufweist.  the base element (12) has at least one centering means (17) on the outer circumference for centering the base element (12) in the hollow shaft (11).
12. Hohlwelle (11) mit einem Bauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (13) einerseits mit dem Grundelement (12) formschlüssig und andererseits mit der Innenwand (14) der Hohlwelle (11) kraftschlüssig verbunden ist. 12. hollow shaft (11) with a component (10) according to one of the preceding claims, wherein the connecting element (13) on the one hand with the base element (12) positively and on the other hand with the inner wall (14) of the hollow shaft (11) is non-positively connected.
13. Hohlwelle nach Anspruch 12 13. Hollow shaft according to claim 12
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
die Hohlwelle (11) eine Nockenwelle umfasst.  the hollow shaft (11) comprises a camshaft.
14. Hohlwelle nach Anspruch 12 oder 13 14. Hollow shaft according to claim 12 or 13
dad u rch geken nzeich net, dass  dad u rch nets that net
das Verbindungselement (13) und die Hohlwelle (11) aus gleichen Werkstoffen hergestellt sind. Verfahren zum Herstellen einer Hohlwelle, bei dem ein Bauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in die Hohlwelle (11) eingebracht wird, wobei das Grundelement (12) und das Verbindungselement (13) vor dem Einbringen in die Hohlwelle (11) formschlüssig verbunden werden und das Verbindungselement (13) und die Hohlwelle (11) beim Einbringen des Grundelements (12) und des Verbindungselements (13) in die Hohlwelle (11) kraftschlüssig verbunden werden. the connecting element (13) and the hollow shaft (11) are made of the same materials. Method for producing a hollow shaft, in which a component (10) according to one of claims 1 to 11 is introduced into the hollow shaft (11), the base element (12) and the connecting element (13) being inserted into the hollow shaft (11). are positively connected and the connecting element (13) and the hollow shaft (11) during insertion of the base member (12) and the connecting element (13) in the hollow shaft (11) are non-positively connected.
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