DE2065191A1

DE2065191A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung eines Schieberkerns fur einen Drehschieber Ausscheidung aus 2009891

Info

Publication number: DE2065191A1
Application number: DE19702065191
Authority: DE
Inventors: der Anmelder F16k 19 00 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1972-12-07
Also published as: JPS524807B1; US3591136A; CA919551A; ES404452A1; ES376904A1; DE2009891C3; DE2009891A1; FR2033080A5; GB1308992A; DE2065191C2; ES404451A1; GB1308993A; DE2009891B2; SE394632B

Description

Unser Zeichen: B 14-36

Barrington, Illinois / V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schieberkerns für einen Drehschieber Ausscheidung aus der Patentanmeldung P 20 09 891.3-21

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schieberkerns für einen Drehschieber mit wenigstens einer sich nach außen öffnenden, längsgerichteten Steuernut.

Es wurde vorgeschlagen, einen Drehschieber mit relativ drehbaren, zusammenarbeitenden Schieberteilen, von denen jeder wenigstens eine offene Nut hat, die mit der Nut des anderen Schieberteils in der Mittelstellung überlappt, wobei beide Nuten eine Seite haben, die sich im allgemeinen quer zur relativen Bewegungsrichtung der Schieberteile erstreckt, so auszubilden, daß eine der Nuten eine Ausnehmung bildet, deren sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckende Kante wenigstens auf einem Teil ihrer Länge in diesem Bereich in einer länglich gebogenen Form in die Bewegungsrichtung hin verläuft, daß die abgebogene Nutenkante scharf in eine breitere Ausnehmung übergeht und daß die abgebogene Nutenkante eine Seitenwand bildet, die im wesentlichen an allen Stellen angenähert rechtwinklig zu der Berührungsebene

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zwischen den Schieberteilen verläuft.

Bei der Verwendung eines derartigen Drehschiebers in einem hydraulischen Lenksystem eines Kraftfahrzeuges ergeben sich besondere Vorteile für das Lenkgefühl und eine optimale Linearität im Kurvenfahrbereich sowie eine genaue Druckregelung beim scharfen Einschlagen der Lenkräder, beispielsweise beim Rangieren oder Einparken.

Derartige Futenformen lassen sich jedoch mit den ge- W bräuchlichen Verfahren wie Fräsen oder Schleifen nicht mit der erwünschten Genauigkeit, insbesondere bei der Herstellung von großen Stückzahlen, herstellen. Die gebräuchlichen Herstellverfahren bedingen darüber hinaus auch hohe Herstellkosten für einen derartigen Schieberkern.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schieberkerns für einen Drehschieber mit einer vorgenannten Form einer Steuernut zu schaffen, die die Kosten eines solchen Schieberkerns bei einer gewünschten hohen Il Genauigkeit, besonders niedrig halten.

Erfindungsgemäß besteht das Verfahren in einem Vordrehen des im allgemeinen zylindrischen Schieberkerns, in einem Einschneiden eines Längsschlitzes in den Umfang des Schieberkerns, in einem fortschreitenden Eindrücken einer Kontur auf wenigstens einer Seite des Schlitzes entlang seiner axialen Ausdehnung durch Einführen eines Werkzeuges, das die Kontur in das Schieberkernmaterial drückt und das Material radial

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nach innen und außen entlang der Kante verschiebt und im Fertigschleifen der äußeren Zylinderfläche des Schieberkerns.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens hat eine Haltevorrichtung für den Schieberkern, ein Drückwerkzeug, das zur Bewegung seiner formenden Fläche im allgemeinen radial zu dem Schieberkern und in einen Eingriff mit diesem angebracht ist, und eine Vorrichtung, die das Werkzeug in den Schieberkern drückt, wobei das Werkzeug eine radial nach innen zeigende Fläche hat, die in einer Ebene und in einer Tiefe von im wesentlichen der endgültigen Form der Steuernut de's Schieberkerns ausgebildet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt bei der Verwendung eines gehärteten Werkzeuges, beispielsweise bei einer Matrize aus Wolframkarbid im wesentlichen kein Verschleiß auf, so daß auch bei großen Stückzahlen kein Nachstellen des Werkzeuges oder gar ein Nachschleifen erforderlich ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Verwendung eines solchen Anzahl von auf dem Umfang des Schieberkerns angeordneten Drückwerkzeugen, die der Anzahl der gewünschten Steuernuten in dem Schieberkern entspricht, wobei alle Werkzeuge gleichzeitig in den Umfang des Schiebcrkems eingedrückt v/erden. Hierdurch ergibt sich oine gleichmäßige Belastung des Schieberkerns während des Drückvorganges. Auf diese Weise wird ein

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ScMeberkern in einem einzigen Arbeitsgang mit der erforderlichen Anzahl von Steuernuten versehen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung," und zwar sind:

Fig.1 ein Schnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Steuernut in einem Schieberkern gemäß der Erfindung,

Pig.2 ein Querschnitt längs der Linie 2 - 2 in der Fig. 1 und

Pig.3 ein vergrößerter Schnitt durch den Schieberkern

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und die Schieberhülse, wie sie in verschiedenen Herstellungsstufen zusammenarbeiten.

Der zu bearbeitende Schieberkern besteht aus einem Zylinder mit einer Mehrzahl von vorgearbeiteten axialen Schlitzen. Ein solcher Schieberkern ist in Pig. 1 bei 10 gezeigt und er hat gleichmäßig sich im Abstand befindliche Aus- und Einlaßschlitze 11 bzw. 12. Die Schlitze 11 und 12 sind | zunächst mit allgemein parallelen Seiten 11 a, 11b bzw. 12 a, 12 b und einer gebogenen Bodenfläche 11c bzw. 12 c ausgeführt. Der Schieberkern 10 wird mittels einer Spannhülse 20, die durch eine Hülse 21 gehalten wird und die gegen ein Spannfutter 22 wirkt, in einer bestimmten Stellung starr festgehalten. Wenn die Hülse 21, wie dies in Pig. 1 gezeigt ist, nach rechts bewegt wird, faßt die Spannhülse 20 den Schieberkern 10 an seiner rechten Seite 10 a. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sechs gleiche,sich im Abstand befindliche Drückmatrizen 25 vorgesehen, von denen jede eine gebogene Oberfläche 26 hat, deren Form " im wesentlichen die gleiche ist wie die gewünschte Taschen- oder Nutenform der Steuernut. Die Matrizen 25 werden in einem keilförmigen Matrizenblock

27 gehalten, der um ein Gelenk 28 schwenkbar ist, das durch einen Halteblock 29 mittels eines Bolzens

28 a gehalten wird. Den Blöcken 27 wird eine Schwenkbewegung mittels eines zylindrischen Kolbens 30 zugeteilt. Der Kolben 3-0,trägt sechs Nockenvorsprünge 31» die mit Schwenkstiften 27 a zusammenarbeiten, um die Blöcke für eine Schwenkung gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn zu drücken, wenn der

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Kolben 30 sich auf das Aufbringen eines Hydraulikdruckes in die Kammer 32 hin nach links bewegt. Gleichzeitig trägt der Kolben 30 das Spannfutter 22 und mit diesem das Werkstück 10. Eine zurückgehende Bewegung der Matrizenblöcke 27 erfolgt durch eine Rückzugvorrichtung 35, die einen Ring 36 trägt, der mit den sechs Blöcken 27 in Eingriff kommt und diese in eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn drückt, und zwar auf das Anlegen eines Hydraulikdruckes in ' einer Kammer 33. In der Stellung der Teile, die

™ in Pig. 1 gezeigt ist, ist das Drücken des Schie

berkerns abgeschlossen und.die Schiebernuten sind fertig. 'Die Spannhülse 21 wird dann durch einen bekannten nicht gezeigten Mechanismus nach links bewegt, um den Schieberkern 10 zu lösen. Durch eine übliche Hydraulikleitung 33 a, die an einer nicht gezeigten Hydraulikdruckquelle angeschlossen ist, wird in der Kammer 33 ein Druck aufgebaut, der ein Zurückziehen des Kolbens 30 und eine Bewegung der Hülse 34 nach rechts bewirkt. Die Hülse 34 trägt einen Nocken 38, der die Rückzugsvorrichtung 39, die eine Stange 35

P trägt, schwenkt. Bei einer nach rechts geschwenk

ten Stellung der Matrizenblöcke 27 wird ein Schieberkern in die Hülse eingesetzt und in die Kammer 32 über eine Leitung 32 a, die mit einer Hydraulikdruckquelle verbunden ist, ein Druck eingeleitet, und die Drückmatrizen werden im Uhrzeigersinn geschwenkt. Bei dieser Bewegung wandert der Schieberkern 10 mit dem Kolben 30, so daß, wenn der Schieberkern sich axial bewegt und die Matrizenblöcke 27 schwenken, die Matrizenoberflächen 26 in radialer Richtung in die Taschen gedrückt werden, um das Metall der Nuten 11 und 12 zu formen.

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Die Verformung des Materials in den Hüten ergibt sich aus der Betrachtung der Fig. 3. In der Pig. wird der Schieberkern 10 mit der Nut 11 und die Schieberhülse H mit einer Öffnung gezeigt. Die ausgezogenen Linien zeigen die Teile in ihrer endgültigen hergestellten Form. Die gestrichelten Linien zeigen Zwischenbearbeitungsstadien. Die gestrichelte Linie 1Of zeigt den Schieberkern, wenn er in die Drückrichtung eingeführt ist. Er hat für ein Fertigschleifen eine Übergröße von

ungefähr 0,025 mm. Beim Durchgang des Drückwerk- g

zeuges 25, 26 wird das Metall um die Kante der Hut angehoben"oder in die Linie 10 b nach oben bzw. nach unten und in den Schlitz 11 in die Linie 10g bzw. 10 h gedrückt. Das zusätzliche Metall bei 10 h bildet keine Beeinträchtigung für eine zufriedenstellende Tätigkeit des Schiebers, da der Durchfluß durch den Bereich zwischen der Oberfläche 13 und der Fläche 11 d und der Lücke w in der Mittelstellung gesteuert wird. Ein Fertigschleifen beseitigt das Material von dem Umfang des Schieberkerns, um einen Teil entsprechend der ausgezogenen Linie 10 k zu schaffen, der einen geringfügig kleineren Durchmesser hat als der Durch- f messer für die Linie 13 a dex* Schieberhülse H. Auf diese Weise wird die genaue Gestalt und werden die scharfen Xanten in die Schiebernut auf indirektem Weg durch Drücken gepreßt. So ist dann eine Form einer Schiebernut ausgeführt, die gemäß den bekannten Techniken nicht hergestellt werden konnte. Die Herstellung dieser Schieberform erfolgt mit wesentlich geringeren Kosten als sie für die Herst ellung einer Schieberform bei der Verwendung bekannter Techniken erforderlich wären. Das Drücknyotoii! hfit bezogen auf die Leistungsfähigkeit der Horn toi lung große "Vorteile. Bekannte Systeme zum

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Schleifen der abgeschrägten Einschnitte bekannter Schieber sind besonders abhängig von der Schleiftiefe, weil ein geringes übermäßiges Tiefenschleifen nicht nur einen Fehler in der Tiefe, sondern auch einen Fehler in der Länge und Breite des wirksamen Nutenbereiches schafft, wodurch eine wesentliche Veränderung der äußerst empfindlichen hydraulischen Strömungszustände auftritt. Diese Schwierigkeit ist im wesentlichen bei der vorliegenden Erfindung ausgeschaltet. Bei der vorliegenden Konstruktion stehen die Seitenwände oder Kanten 11 d, 11 j und 11 k im wesentlichen im rechten Winkel zu den Flächen 13 a, 10 k, die die Ebene der Relativbewegung der Schieberdurchlässe bildet. Ein Durchfluß wird auf diese Weise plötzlich abgesperrt und die Tiefe des Bogens, der die Kanten bildet, ist nicht kritisch. Die Fläche

10 g ist nur als ein relativ kleiner Faktor beim Steuern des Durchflusses von Bedeutung und hat keine Wirkung auf den Durchfluß durch das Fenster 11g, nachdem die Kante 13 an der Kante

11 f vorbeigeht, bei der die Tiefe w und die Breite ν gleich sind und wonach die Breite ν und die Kante 11 die gesamte Durchflußsteuerung bestimmen.

Auf diese Weise wird ein neuer und sehr verbesserter Schieberkern für Lenkschieber gebildet. Die genaue Form kann verändert werden, um verschiedene Schiebercharakteristiken für verschiedene Fahrzeuge zu schaffen. Das neue Verfahren zur Herstellung von Schiebern und .die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens verringert die Herstellkosten für ScMe-*

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berkeme wesentlich und macht die Herstellung von sehr genau ausgeführten Schiebernutformen möglich.

Es sei bemerkt, daß, während "ein Drücken von den Kosten her ganz klar die optimale Technik darstellt, eine im allgemeinen in radialer Richtung herausgearbeitete Sehiebertasche durch eine elektrische Eunkenerodiereinrichtung oder durch einen Stirnfräser mit besonders kleinem μ

Radius hergestellt werden kann. Solche anderen möglichen Verfahren sind aber eindeutig langsamer und erheblich teurer. Demgemäß ist die Drück- oder Prägetechnik, die im nachfolgenden beschrieben ist," das bevorzugte Ausführungsbeispiel.

In gleicher Weise kann die Drückmatrize in den vorbereiteten Schlitz in radialer Richtung eher eingepreßt werden als bei der progressiven Drückwirkung oder die Nut kann eingepreßt werden, ohne daß vorher ein gefräster Schlitz 11, 12 hergestellt ist. Solche Techniken sind jedoch nicht bevorzugt. Durch Abwälzen der Matrize 25 wird die Belastung auf das Werkzeug und auf das. Werkstück fortschreitend konzentriert aufgebracht und die gesamte erforderliche Kraft ist erheblich geringer als sie auf an dere Weise erforderlich wäre. So ist durch eine Verwendung des beim Vorrücken vorbereiteten Schlitzes bei einem niedrigen Belastungsniveau nur eine kleine Metallmenge zu verformen. Ein bedeutender Vorteil der bevorzugten Technik ist, daß sie eine äußerste •Genauigkeit der Gestalt ermöglicht. Bei kleinen Beträgen der Metallbewegung und bei niedrigen Be-

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lastungen tritt in dem Werkstück nur eine kleine Metallrückfederung auf und die Werkzeugverformung ist minimal.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Schieberkerns für einen Drehschieber mit wenigstens einer sich nach außen öffnenden,längsgerichteten Steuernut, gekennzeichnet durch ein Vordrehen des im allgemeinen zylindrischen Schieberkerns, durch ein Einschneiden eines Längsschlitzes in den Umfang des Schieberkern, durch ein fortschreitendes Eindrücken einer Kontur auf wenigstens einer Seite des Schlitzes entlang seiner axialen Ausdehnung durch Einführen eines Werkzeuges, das die Kontur in das Schieberkernmaterial drückt und das Material radial nach innen und außen entlang der Kante verschiebt und durch Fertigschleifen der äußeren Zylinderfläche des Schieberkerns.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeug eine Drückmatrize verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeug eine Funkenerosionselektrode verwendet wird.

A * Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung (.20) für den Schieberkern (10), durch

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ein Drückwerkzeug (25), das zur Bewegung seiner formenden Fläche (26) irn allgemeinen radial zu dem Schieberkern (10) und in einen Eingriff mit diesem angebracht ist ,und durch eine Vorrichtung (30), die das Werkzeug (25) in den S_chieberkern (10) drückt, wobei das Werkzeug (25) eine radial nach innen zeigende Fläche hat, die in einer Ebene und in einer Tiefe von im wesentlichen der endgültigen Form der Steuernut des Schieberkerns ausgebildet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (28) zum schwenkbaren Anbringen des Werkzeuges (25) und durch eine Vorrichtung zum relativen Bewegen des Schieberkernes (10) und der Schwenkachse (28) des Werkzeuges (25) während des Drückens, wodurch die Formfläche sich fortschreitend im allgemeinen in radialer Richtung bewegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Werkzeugen (25), die sich auf dem Umfang des Schieberkerns (10) im Abstand befinden und durch eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Schwenken aller Werkzeuge (25).

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