WO2020011842A1 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AUßENANTRIEBS EINES VERBINDUNGSELEMENTS - Google Patents

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AUßENANTRIEBS EINES VERBINDUNGSELEMENTS Download PDF

Info

Publication number
WO2020011842A1
WO2020011842A1 PCT/EP2019/068508 EP2019068508W WO2020011842A1 WO 2020011842 A1 WO2020011842 A1 WO 2020011842A1 EP 2019068508 W EP2019068508 W EP 2019068508W WO 2020011842 A1 WO2020011842 A1 WO 2020011842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
tool
rotation
external drive
axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/068508
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hrvoje Lalic
Waldemar Kiel
Jens-Peter Nagel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2020011842A1 publication Critical patent/WO2020011842A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/36—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning specially-shaped surfaces by making use of relative movement of the tool and work produced by geometrical mechanisms, i.e. forming-lathes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/24—Making square or polygonal ends on workpieces, e.g. key studs on tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8053—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving mechanical deformation of the apparatus or parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8076—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving threaded members

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an external drive for a connecting element, in particular a drive for a nozzle clamping nut for an injector, from a workpiece by means of at least one tool and also for an external drive for a connecting element produced using such a method.
  • Connecting elements such as screws, nuts or the like each have a force application on the head side, which is usually designed as a polygonal profile.
  • Such polygonal profiles of connecting elements are typically produced using machining production techniques.
  • connecting elements which, as the respective force application or drive head, have curved surfaces distributed uniformly over the circumference of the force application, typically such profiled surfaces are produced by reshaping.
  • a disadvantage of the production of curved profiled surfaces is that, as a rule, a heat treatment stage for hardening the workpiece, which is to be carried out separately, usually follows the manufacturing step of cold-forming the workpiece, thereby increasing the manufacturing costs due to the additional manufacturing stage.
  • DE 42 06 222 C2 describes a method for producing curved profiled surfaces of a drive head, a pressing tool being used to form the profiled surfaces of the drive head by means of cold forming.
  • the method with the features of claim 1 has the advantage that it can be carried out inexpensively, since connecting elements or screw elements can be produced in one production step due to the machining method, which is possible with only one clamping, so that egg ne very high accuracy while observing shape and position tolerances for the drive geometry can be achieved.
  • the method according to the invention can advantageously also be carried out with pre-tempered materials.
  • concave curved surfaces are formed on the outer circumference of the workpiece by means of impact turning, as profile surfaces forming the external drive, the workpiece being rotated about an axis of rotation, while the tool is rotated about an axis of rotation spaced from the axis of rotation of the workpiece, and that Tool intervenes in successive translational relative movements in the respective machining phases in the workpiece, at least one machining phase taking place within one revolution of the workpiece, the ratio of the angular speeds of the tool and the workpiece being selected such that the rotation of the tool takes place at a significantly higher angular velocity than the rotation of the workpiece.
  • An expedient embodiment of the invention can consist in that the tool is rotated in the same direction of rotation as the workpiece. As a result, the two bodies move in synchronism. According to an embodiment variant of the invention it can be provided that the ratio between the angular velocity of the tool and the angular velocity of the workpiece is approximately 2.24: 1.
  • An expedient embodiment of the invention consists in that the concavely curved surfaces are formed evenly spaced apart from one another in the circumferential direction. This results in a symmetrical drive.
  • An alternative embodiment of the invention can consist in that the concavely curved surfaces are formed unevenly spaced apart from one another in the circumferential direction, as a result of which an asymmetrical drive can be achieved with which a defined tightening torque can advantageously be applied in a certain preferred direction.
  • an odd number of concavely curved surfaces is formed.
  • a method for producing a nozzle clamping nut, which comprises an external drive, which is produced in accordance with such a method, enables the use of a nozzle clamping nut type which, due to its drive based on concave profile surfaces, permits higher tightening torques compared to the conventional polygonal drive.
  • each radially outwardly projecting projection is formed as a wide nose between each immediately adjacent profile surfaces , This results in an overall structural reinforcement of the external drive or the drive geometry.
  • the projections are evenly spaced apart from one another in the circumferential direction of the external drive, the number of projections corresponding to the number of curved profile surfaces.
  • Fig. 1 is a highly schematic view of an arrangement of a tool and a workpiece, the axes of rotation of which are spaced apart, the tool having a rotary body and at least one knife arranged radially from the outer circumference of the rotary body, which in a lower angular position in cutting the workpiece is immersed, and
  • Fig. 2 is a plan view of a drive head made of a workpiece of a connecting element with circumferentially evenly spaced and concave inwardly curved outer surfaces.
  • Fig. 1 shows - to illustrate the inventive method - a whole designated 100 arrangement, which has a cylindrical workpiece 101 and a tool 102 provided for machining the workpiece, in a lower angular position of a knife 102 'of the tool 102 during an orbital period of the tool, in which the knife 102 'of the tool 102 cuts into the workpiece 101 along a bow-shaped path 103, the tool 102 being at its maximum delivery depth with respect to the workpiece 101.
  • both bodies 101, 102 rotate clockwise, that is to say in synchronism.
  • a lower angular position of the tool 102 is shown, in which the knife 102 ' during the circulation period shown at the maximum infeed depth is dipped or enters the material of the workpiece 101 at the beginning of a machining phase.
  • the knife 102 ' travels along the path 103 into subsequent angular positions (not shown).
  • the end of the machining phase associated with this period of rotation is reached in an upper angular position (not shown), in which the knife 102 ' along the arcuate path 103 made of the material of the workpiece 101 emerges.
  • the desired concavely curved surface is formed according to the path 103 on the circumference of the workpiece 101 at the maximum depth shown here.
  • two concave profile surfaces can be produced on the workpiece, which are offset from one another in the circumferential direction by 180 ° to one another, if the knife enters the workpiece twice per revolution period of the workpiece.
  • three knives can be provided on the tool, which are evenly spaced apart in the circumferential direction and twice in each case during a circulating period of the workpiece Intervene in the material of the workpiece.
  • the method parameters are selected such that the ratio of the outer radius of the tool 102 with the knife 102 ' to the outer radius of the workpiece is 2.24: 1, while the ratio of the angular speeds of the tool 102, 102 ' to the workpiece 101 is also 2.24: 1. It is under the outside radius of the tool 102, 102 ' to understand the distance from the axis of rotation to the radially outward white boundary or cutting edge of the knife 102 ' or the indexable insert.
  • FIG. 2 shows a top view of a drive head 110 produced from the cylindrical workpiece 101 by the method according to the invention as part of a connecting element which can be designed, for example, as a screw or nut, preferably as a nozzle clamping nut, which forms a component of a fuel injector, wherein the drive head 110 in its circumferential direction by evenly spaced outer surfaces or profile surfaces 111 which are concavely curved inwards and serve to engage a - not shown - drive tool with complementarily shaped engagement surfaces.
  • Each of the outer surfaces 111 which are concavely curved toward the center of the drive head 110 corresponds to a contour which is defined by an arcuate path which has taken place at the maximum infeed depth. Due to the six concavely curved profile surfaces 111, the drive head 110 is designed as a hexalobular force attack according to the exemplary embodiment shown.
  • Protrusions 112 are each formed between directly adjacent outer or profile surfaces 111, which are also arranged uniformly in the circumferential direction and project radially outward. Since each jump 112 is immediately interposed between adjacent outer surfaces 111, the projections 112 serve in their entirety the structural strength of the drive head 110. For this purpose, the projections are each identical. If, according to the exemplary embodiment shown in FIG. 2, a hexagonal profile blank is used as the starting material or workpiece, each projection has a radially pointed nose protruding from the tip of which flanks which recede straight and obtuse-angled angles, symmetrical to Point are formed, with each flank at its end facing away from the tip merging into an adjacent, curved outer surface 111.
  • each projection is designed as a wide nose, which protrudes radially outwards.
  • the method according to the invention is preferably suitable for the serial production of external drives of connecting elements with a relatively large key width, and consequently for the production of nozzle clamping nuts, the types or widths of keys of which differ from one another with regard to use in passenger vehicles or commercial vehicles.
  • concave curved surfaces 111 are formed on the outer circumference of the workpiece 101 as profile surfaces forming the external force attack, with the workpiece 101 being rotated about an axis of rotation while the tool 102, 102 ' an axis of rotation spaced apart from the axis of rotation of the workpiece 101 is rotated, and the tool 102, 102 ', with successive translational relative movements in respective machining phases, cuts into the workpiece 101 along arcuate paths 103, a respective machining phase within one revolution of the workpiece 101 takes place, the ratio of the angular speeds of tool 102, 102 ' and workpiece 101 being selected such that the rotation of tool 102, 102 ' takes place at a significantly higher angular speed than the rotation of workpiece 101.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Ein Verfahren dient zur Herstellung eines Außenantriebs eines Verbindungselements, insbesondere eines Antriebs einer Düsenspannmutter für einen Injektor, aus einem Werkstück mittels wenigstens eines Werkzeugs. Dabei ist vorgesehen, dass mittels Schlagdrehen an einem Außenumfang des Werkstücks (101) konkav gekrümmte Flächen (111) als den Außenantrieb bildende Profilflächen ausgebildet werden, wobei das Werkstück (101) um eine Drehachse rotiert wird, während das Werkzeug (102, 102´) um eine zur Drehachse des Werkstücks (101) beabstandete Drehachse rotiert wird, und das Werkzeug (102, 102´) unter sukzessive erfolgenden translatorischen Relativbewegungen in jeweiligen Bearbeitungsphasen spanabhebend entlang bogenförmiger Bahnen (103) in das Werkstück (101) eingreift, wobei eine jeweilige Bearbeitungsphase innerhalb einer Umdrehung des Werkstücks (101) erfolgt, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von Werkzeug (102, 102´) und Werkstück (101) so gewählt wird, dass die Rotation des Werkzeugs (102, 102´) mit deutlich höherer Winkelgeschwindigkeit als die Rotation des Werkstücks (101) erfolgt.

Description

Titel
Verfahren zur Herstellung eines Außenantriebs eines Verbindungselements
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Außenantriebs eines Verbindungselements, insbesondere eines Antriebs einer Düsenspannmutter für einen Injektor, aus einem Werkstück mittels wenigstens eines Werkzeugs und ferner einen nach einem derartigen Verfahren hergestellten Außenantrieb eines Verbindungselements.
Stand der Technik
Verbindungselemente wie beispielsweise Schrauben, Muttern oder dergleichen weisen kopfseitig jeweils einen Kraftangriff auf, welcher üblicherweise als Mehr kantprofil ausgebildet ist. Typischerweise werden derartige Mehrkantprofile von Verbindungselementen mit zerspanenden Fertigungstechniken hergestellt. Bei Verbindungselementen, welche als jeweiligen Kraftangriff bzw. Antriebskopf gleichmäßig über den Umfang des Kraftangriffs verteilte, gekrümmte Flächen aufweisen, erfolgt typischerweise die Herstellung von derart profilierten Flächen durch Umformen. Nachteilig bei der Herstellung von gekrümmt profilierten Flä chen ist, dass sich in der Regel an den Fertigungsschritt des Kaltumformens des Werkstücks noch eine gesondert davon durchzuführende Wärmebehandlungs stufe zum Härten des Werkstücks anschließt und dadurch die Herstellungskosten aufgrund der zusätzlichen Fertigungsstufe erhöhen.
Die DE 42 06 222 C2 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von gekrümmt profilierten Flächen eines Antriebskopfs, wobei ein Presswerkzeug benutzt wird, um mittels Kaltumformung die profilierten Flächen des Antriebskopfs auszubil den.
Offenbarung
Vorteile der Erfindung Das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass es kostengünstig durchführbar ist, da sich Verbindungselemente bzw. Schrau belemente aufgrund der zerspanenden Arbeitsweise in einer Fertigungsstufe produzieren lassen, was mit lediglich einer Aufspannung möglich ist, so dass ei ne sehr hohe Genauigkeit bei der Einhaltung von Form- und Lagetoleranzen für die Antriebsgeometrie erzielbar ist. Zudem ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft auch mit vorvergüteten Werkstoffen durchführbar. Dazu ist vorgese hen, dass mittels Schlagdrehen an einem Außenumfang des Werkstücks konkav gekrümmte Flächen als den Außenantrieb bildende Profilflächen ausgebildet werden, wobei das Werkstück um eine Drehachse rotiert wird, während das Werkzeug um eine zur Drehachse des Werkstücks beabstandete Drehachse ro tiert wird, und das Werkzeug unter sukzessive erfolgenden translatorischen Rela tivbewegungen in jeweiligen Bearbeitungsphasen spanabhebend in das Werk stück eingreift, wobei wenigstens eine jeweilige Bearbeitungsphase innerhalb ei ner Umdrehung des Werkstücks erfolgt, wobei das Verhältnis der Winkelge schwindigkeiten von Werkzeug und Werkstück so gewählt wird, dass die Rotati on des Werkzeugs mit deutlich höherer Winkelgeschwindigkeit als die Rotation des Werkstücks erfolgt. Dadurch lässt sich eine Antriebsgeometrie erzielen, die aufgrund ihrer konkaven Profilflächen im Falle eines Antriebskopfes mit sechs Angriffsflächen auch als hexalobulärer Kraftangriff bezeichnet wird und mit wel cher - mittels einer geeigneten Antriebswerkzeuges - ein höheres Antriebsmo ment als bei plan ausgebildeten Mehrkantprofil-Antrieben übertragbar ist. Vorteil haft ist dies insbesondere bei dünnwandigen Schraubhülsen, wie beispielsweise bei Düsenspannmuttern für Kraftstoff- Injektoren, da dadurch die Gefahr einer ra dialen Verformung während des Antriebsvorgangs deutlich vermindert wird. Es sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Antriebsgeometrien mit einer anderen - von sechs abweichenden - Anzahl von Angriffsflächen herstellbar.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Werkzeug in derselben Drehrichtung wie das Werkstück rotiert wird. Dadurch bewegen sich die beiden Körper im Gleichlauf. Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit des Werkzeugs und der Winkelgeschwindigkeit des Werkstücks etwa 2.24 : 1 beträgt.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die konkav gekrümmten Flächen gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebildet werden. Dadurch ergibt sich ein symmetrischer Antrieb.
Eine dazu alternative Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass die konkav gekrümmten Flächen ungleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebildet werden, wodurch sich ein asymmetrischer Antrieb erzie len lässt, mit dem vorteilhaft ein definiertes Anzugsmoment in einer bestimmten Vorzugsrichtung anbringbar ist.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ei ne ungeradzahlige Anzahl von konkav gekrümmten Flächen ausgebildet wird.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Düsenspannmutter, welche einen Außenan trieb umfasst, der gemäß einem derartigen Verfahren hergestellt wird, ermöglicht den Einsatz eines Düsenspannmuttertyps, der aufgrund seines auf konkaven Profilflächen beruhenden Antriebs höhere Anzugsmomente im Vergleich zum herkömmlichen Mehrkantantrieb zulässt.
Bei einem insbesondere nach einem derartigen Verfahren hergestellten Außen antrieb mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebil deten Profilflächen ist vorgesehen, dass gekrümmt verlaufenden Profilflächen Vorsprünge zwischengeordnet sind, wobei zwischen jeweils einander unmittelbar benachbarten Profilflächen jeweils ein radial nach außen vorstehender Vor sprung als breite Nase ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich insgesamt eine Struk turverstärkung des Außenantriebs bzw. der Antriebsgeometrie. Zweckmäßiger weise sind die Vorsprünge gleichmäßig in Umfangsrichtung des Außenantriebs voneinander beabstandet, wobei die Anzahl der Vorsprünge der Anzahl der ge krümmten Profilflächen entspricht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Letztere zeigen in schematisch gehaltenen Ansichten:
Fig. 1 eine stark schematisch gehaltene Ansicht einer Anordnung aus einem Werkzeug und einem Werkstück, deren Drehachsen voneinander beabstandet sind, wobei das Werkzeug einen Rotationskörper und wenigstens ein radial aus dem Außenumfang des Rotationskörpers vorstehend angeordnetes Messer auf weist, welches in einer unteren Winkelstellung spanabhebend in das Werkstück eintaucht, und
Fig. 2 eine Draufsicht eines aus einem Werkstück hergestellten Antriebskopfs eines Verbindungselements mit in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordneten und konkav nach innen gekrümmten Außenflächen.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt - zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens - eine im Ganzen mit 100 bezeichnete Anordnung, welche ein zylinderförmiges Werk stück 101 und ein zur Bearbeitung des Werkstücks vorgesehenes Werkzeug 102 aufweist, in einer unteren Winkelstellung eines Messers 102' des Werkzeugs 102 während einer Umlaufperiode des Werkzeugs, in denen das Messer 102' des Werkzeugs 102 spanabhebend in das Werkstück 101 entlang einer bogenförmi gen Bahn 103 eingreift, wobei sich das Werkzeug 102 in seiner maximalen Zu stelltiefe bezüglich des Werkstücks 101 befindet. Im Ausführungsbeispiel drehen sich beide Körper 101, 102 im Uhrzeigersinn, d.h. im Gleichlauf. In Fig. 1 ist eine untere Winkelstellung des Werkzeugs 102 dargestellt, in der das Messer 102' während der bei der maximalen Zustelltiefe dargestellten Umlaufperiode zu Be ginn einer Bearbeitungsphase spanabhebend in das Material des Werkstücks 101 eintaucht bzw. eintritt. Im weiteren Verlauf dieser Bearbeitungsphase durch fährt das Messer 102' der Bahn 103 folgend in zeitlich nachfolgende Winkelstel lungen (nicht dargestellt). Das Ende der dieser Umlaufperiode zugeordneten Be arbeitungsphase ist in einer oberen Winkelstellung (nicht dargestellt) erreicht, in welcher das Messer 102' entlang der bogenförmigen Bahn 103 aus dem Material des Werkstücks 101 austritt. Danach ist bei der hier dargestellten maximalen Zu stelltiefe die gewünschte konkav gekrümmte Fläche gemäß der Bahn 103 am Umfang des Werkstücks 101 ausgebildet. Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 der bei den zuvor erfolgten Umlaufperioden bei jeweils geringeren Zustelltiefen ent sprechende Materialabtrag 101” anhand einer gestrichelten Kurve dargestellt, welche dem ursprünglichen Verlauf des Umfangsrands folgt; es versteht sich, dass am Anfang der iterativ durchgeführten Prozedur das rotierende Messer 102' bei einem ursprünglich eingestellten relativen Abstand zwischen den beiden Drehachsen, d.h. bei einer anfänglichen Zustelltiefe, mit seiner Spitze 102” den Umfangsrand 101' des Werkstücks 101 gerade noch berührt, wobei der Um fangsrand der Außenumfangsfläche bzw. Mantelfläche des zylindrischen Roh lings bzw. Werkstücks entspricht. Bei jeder jeweils nachfolgenden Umlaufperiode wird aufgrund einer sukzessive erfolgenden translatorischen Relativbewegung der relative Abstand zwischen den beiden Drehachsen sukzessive verringert, al so die Zustelltiefe sukzessive erhöht, so dass sich laufend die Bogenlänge der von der Spitze 102” des Messers 102' in das Material des Werkstücks 101 ge frästen Bahn 103 vergrößert, bis bei Ende der Iteration die maximale Zustelltiefe erreicht wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel können bei Verwendung eines einzigen Werkzeug- Messers zwei konkave Profilflächen am Werkstück erzeugt werden, welche in Umfangsrichtung um 180° zueinander versetzt einander gegenüberlie gen, wenn das Messer pro Umlaufperiode des Werkstücks zweimal spanabhe bend in das Werkstück einfährt. Um beispielsweise einen hexalobulären An triebskopf mit sechs gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstande- ten konkaven Profilflächen aus dem Werkstück zu erzeugen, können drei Messer am Werkzeug vorgesehen werden, die in Umfangsrichtung gleichmäßig vonei nander beabstandet sind und während einer Umlaufperiode des Werkstücks je weils zweimal in das Material des Werkstücks spanabhebend eingreifen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verfahrensparame ter so gewählt, dass das Verhältnis von Außenradius des Werkzeugs 102 mit Messer 102' zum Außenradius des Werkstücks 2.24 : 1 beträgt, während das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von Werkzeug 102, 102' zu Werkstück 101 ebenfalls 2.24 : 1 beträgt. Dabei ist unter dem Außenradius des Werkzeugs 102, 102' der Abstand von der Rotationsachse bis zur radial nach außen wei senden Begrenzungs- bzw. Schneidkante des Messers 102' bzw. der Wende schneidplatte zu verstehen.
Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus dem zylinderförmigen Werkstück 101 hergestellten Antriebskopf 110 als Teil eines Verbindungselements, das beispielsweise als Schraube oder Mutter, be vorzugt als Düsenspannmutter, die eine Komponente eines Kraftstoff- Injektors bildet, ausgebildet sein kann, wobei der Antriebskopf 110 in seiner Umfangsrich tung gleichmäßig voneinander beabstandete Außenflächen bzw. Profilflächen 111 aufweist, welche konkav nach innen gekrümmt ausgebildet sind und zum Angreifen eines - nicht dargestellten - Antriebswerkzeugs mit komplementär ge formten Angriffsflächen dienen. Jede der zum Zentrum des Antriebskopfs 110 hin konkav gekrümmten Außenflächen 111 entspricht einer Kontur, die durch eine bei maximaler Zustelltiefe erfolgte bogenförmige Bahn definiert ist. Aufgrund der sechs konkav gekrümmten Profilflächen 111 ist der Antriebskopf 110 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel als hexalobulärer Kraftangriff ausgebildet.
Zwischen unmittelbar zueinander benachbarten Außen- bzw. Profilflächen 111 sind jeweils Vorsprünge 112 ausgebildet, die ebenfalls in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordnet sind und radial nach außen vorstehen. Da jeder Vor sprung 112 jeweils einander unmittelbar benachbarten Außenflächen 111 zwi schengeordnet ist, dienen die Vorsprünge 112 in ihrer Gesamtheit der Struktur festigkeit des Antriebskopfes 110. Dazu sind die Vorsprünge jeweils identisch ausgebildet. Wird gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Sechskantprofil- Rohling als Ausgangsmaterial bzw. Werkstück verwendet, so weist jeder Vorsprung eine radial spitz nach außen vorstehende Nase auf, von deren Spitze zu deren beiden Seiten gerade und stumpfwinklig zurückweichende Flanken ausgehen, die symmetrisch zur Spitze ausgebildet sind, wobei jede Flanke an ihrem der Spitze abgewandten Ende in eine angrenzende, gekrümmt verlaufende Außenfläche 111 übergeht. Wird hingegen im Standardfall ein zylind risch geformter Rohling als Ausgangsmaterial bzw. Werkstück (Halbzeug) ver wendet, so ist - gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel - jeder Vor sprung als breite Nase ausgebildet, welche gerundet radial nach außen ragt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich vorzugsweise zur seriellen Ferti gung von Außenantrieben von Verbindungselementen mit relativ großer Schlüs selweite, mithin zur Fertigung von Düsenspannmuttern, deren Ausführungsarten bzw. Schlüsselweiten sich hinsichtlich der Verwendung in Personenkraftfahrzeu- gen oder Nutzkraftfahrzeugen voneinander unterscheiden.
Zusammenfassend ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass mittels Schlagdrehen an einem Außenumfang des Werkstücks 101 konkav gekrümmte Flächen 111 als den Außenkraftangriff bildende Profilflächen ausge- bildet werden, wobei das Werkstück 101 um eine Drehachse rotiert wird, wäh rend das Werkzeug 102, 102' um eine zur Drehachse des Werkstücks 101 be- abstandete Drehachse rotiert wird, und das Werkzeug 102, 102' unter sukzessi ve erfolgenden translatorischen Relativbewegungen in jeweiligen Bearbeitungs phasen spanabhebend entlang bogenförmiger Bahnen 103 in das Werkstück 101 eingreift, wobei eine jeweilige Bearbeitungsphase innerhalb einer Umdrehung des Werkstücks 101 erfolgt, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von Werkzeug 102, 102' und Werkstück 101 so gewählt wird, dass die Rotation des Werkzeugs 102, 102' mit deutlich höherer Winkelgeschwindigkeit als die Ro tation des Werkstücks 101 erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Außenantriebs eines Verbindungselements, insbesondere eines Außenantriebs einer Düsenspannmutter für einen Injektor, aus einem Werkstück mittels wenigstens eines Werkzeugs, wobei mittels Schlagdrehen an einem Außenumfang des Werkstücks (101) konkav gekrümmte Flächen (111) als den Außenantrieb (110) bildende Profilflächen ausgebildet werden, wobei das Werkstück (101) um eine Drehachse rotiert wird, während das Werkzeug (102, 102') um eine zur Drehachse des Werkstücks beabstandete Drehachse rotiert wird, und das Werkzeug (102, 102') unter sukzessive erfolgen den translatorischen Relativbewegungen in jeweiligen Bearbeitungsphasen spa nabhebend in das Werkstück eingreift, wobei wenigstens eine jeweilige Bearbei tungsphase innerhalb einer Umdrehung des Werkstücks (101) erfolgt, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten von Werkzeug (102, 102') und Werk stück (101) so gewählt wird, dass die Rotation des Werkzeugs (102, 102') mit deutlich höherer Winkelgeschwindigkeit als die Rotation des Werkstücks (101) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (102, 102') in derselben Drehrichtung wie das Werkstück (101) rotiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver hältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit des Werkzeugs (102, 102') und der Winkelgeschwindigkeit des Werkstücks (101) etwa 2.24 : 1 beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkav gekrümmten Flächen (111) gleichmäßig in Umfangsrichtung vonei nander beabstandet ausgebildet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkav gekrümmten Flächen (111) ungleichmäßig in Umfangsrichtung vonei nander beabstandet ausgebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine ungeradzahlige Anzahl von konkav gekrümmten Flächen (111) ausgebildet wird.
7. Verfahren zur Herstellung einer Düsenspannmutter umfassend einen Außen antrieb, welcher gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 her gestellt wird.
8. Außenantrieb, insbesondere hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandet ausgebildeten Profilflächen, wobei gekrümmt verlaufenden Profilflä chen (111) Vorsprünge (112) zwischengeordnet sind, wobei zwischen jeweils ei nander unmittelbar benachbarten Profilflächen (111) jeweils ein radial nach au ßen vorstehender Vorsprung als breite Nase ausgebildet ist.
9. Außenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprün ge (112) gleichmäßig in Umfangsrichtung des Außenkraftangriffs (110) vonei nander beabstandet sind, wobei die Anzahl der Vorsprünge (112) der Anzahl der gekrümmten Profilflächen (111) entspricht.
PCT/EP2019/068508 2018-07-10 2019-07-10 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AUßENANTRIEBS EINES VERBINDUNGSELEMENTS WO2020011842A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018211389.0 2018-07-10
DE102018211389.0A DE102018211389A1 (de) 2018-07-10 2018-07-10 Verfahren zur Herstellung eines Außenantriebs eines Verbindungselements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020011842A1 true WO2020011842A1 (de) 2020-01-16

Family

ID=67544152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/068508 WO2020011842A1 (de) 2018-07-10 2019-07-10 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AUßENANTRIEBS EINES VERBINDUNGSELEMENTS

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018211389A1 (de)
WO (1) WO2020011842A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212238A1 (de) * 1992-04-11 1993-10-14 Heckler & Koch Gmbh Verfahren zum Herstellen von Werkstücken, die auf einer Umfangsfläche mit Ausnehmungen versehen sind, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4206222C2 (de) 1991-10-16 1999-08-26 Textron Inc Formkörper eines Antriebssystems oder Formwerkzeug zur Herstellung solcher Formkörper
US20160167145A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Klingelnberg Ag Power skiving method having multiple cut strategy
DE102017131124A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 AUCH Präzisionsdrehteile GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen einer Düsenspannmutter und eine solche Düsenspannmutter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4206222C2 (de) 1991-10-16 1999-08-26 Textron Inc Formkörper eines Antriebssystems oder Formwerkzeug zur Herstellung solcher Formkörper
DE4212238A1 (de) * 1992-04-11 1993-10-14 Heckler & Koch Gmbh Verfahren zum Herstellen von Werkstücken, die auf einer Umfangsfläche mit Ausnehmungen versehen sind, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US20160167145A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Klingelnberg Ag Power skiving method having multiple cut strategy
DE102017131124A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 AUCH Präzisionsdrehteile GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen einer Düsenspannmutter und eine solche Düsenspannmutter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018211389A1 (de) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3191248B1 (de) Vorrichtung zur wälzschälbearbeitung eines werkstücks zur fertigung einer fase und zugehöriges betriebsverfahren
EP1495824B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Zahnrades und Entgratwerkzeug zum Entgraten eines Zahnradrohlings
EP0497008B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von Nocken oder dgl.
EP3274118B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verzahnen von werkrädern durch wälzschälen
EP1427557A1 (de) Verfahren zur drallfreien spanenden bearbeitung von rotationssysmmetrischen flächen
CH670970A5 (de)
EP2851150B1 (de) Werkzeug, Verfahren und Maschine zum Erzeugen eines Verzahnungsprofils an einem Werkstück durch Wälzschälen
DE102014019740A1 (de) Vorrichtung zur Wälzschälbearbeitung eines Werkstücks zur Fertigung einer Fase mit rotierbarer Werkzeugspindel-Halterung und zugehöriges Betriebsverfahren
DE19918289A1 (de) Verfahren zum Herstellen verzahnter Werkstücke
EP4076808A1 (de) Werkzeug und verfahren zur spanenden bearbeitung eines werkstücks
DE3934604A1 (de) Verfahren zum herstellen von profilierten werkstuecken
WO2020011842A1 (de) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES AUßENANTRIEBS EINES VERBINDUNGSELEMENTS
DE102011102288B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Stirnrads mit einer Schrägverzahnung
DE102020001428A1 (de) Verfahren zur Zahnkantenbearbeitung
EP0023983A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Zahnrädern mit gewälzten Zahnflanken
DE102015118341A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Verkrallstruktur für Zylinderlaufflächen
EP4028215B1 (de) Verfahren zur herstellung eines rotors eines schraubenverdichters oder eines werkstücks mit schneckenförmigem profil
EP3528987B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten von kugelbahnen und führungsstegen eines gelenkinnenteils
DE4030789B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Hauptrotors
EP1993761B1 (de) Verfahren zur Fertigung rotationssymmetrischer Flächen an einem Werkstück
DE1652220C3 (de) Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten eines Werkstücks
WO2011089190A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von fingerstrukturen
EP3507044B1 (de) Einschneidiges fräswerkzeug
WO2016023865A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur elektrochemischen bearbeitung im umriss rotationssymmetrischer werkstücke
DE3632260C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von schrägen Verzahnungen durch Kaltumformen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19749591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19749591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1