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WO1992019404A1 - Verfahren zur herstellung von steuernuten in einer steuerbüchse - Google Patents

Verfahren zur herstellung von steuernuten in einer steuerbüchse Download PDF

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WO1992019404A1
WO1992019404A1 PCT/EP1992/000954 EP9200954W WO9219404A1 WO 1992019404 A1 WO1992019404 A1 WO 1992019404A1 EP 9200954 W EP9200954 W EP 9200954W WO 9219404 A1 WO9219404 A1 WO 9219404A1
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WO
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control
cutting tool
control sleeve
sleeve
grooves
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PCT/EP1992/000954
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Doster
Jörn SCHAMBERGER
Wolfgang LÖSCH
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/28—Grooving workpieces
    • B23C3/30—Milling straight grooves, e.g. keyways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
    • B62D5/083—Rotary valves

Definitions

  • the invention relates to a method for producing control grooves in a hollow, cylindrical control sleeve, in particular a rotary slide valve for power steering systems, according to the preamble of claim 1.
  • Such a method is known from DE-Al-29 12 118.
  • the axis of rotation of the cutting tool runs at an acute angle to the central axis of the control sleeve.
  • the cutting tool is moved along a path that runs parallel to the central axis of the control sleeve.
  • the invention is based on the object of specifying a method with which control grooves can be produced in a hollow, cylindrical control sleeve without the axial length of both the control grooves and the control sleeve being limited.
  • the solution is by the fact that the central axis of the cutting tool lies parallel to the central axis of the control sleeve and that the cutting tool and the control sleeve are moved relative to one another in a direction that runs radially — with respect to the control sleeve.
  • a cylindrical cutting tool is advantageously used.
  • the cutting tool or the bushing can be moved towards one another in a direction that runs radially with respect to the control bushing.
  • the cutting tool or the control sleeve is fed in the axial direction. This allows control grooves of different lengths to be produced with one tool.
  • a conical cutting tool is expediently used.
  • control bevels it is very easy to attach control bevels to the control groove.
  • the cutting tool or the control sleeve in addition to the feed movement by which the actual control groove is produced, executes a controlled movement with which at least one control chamfer is attached to the control groove.
  • Another possibility of attaching the control chamfers to the control groove is that after the actual control groove has been produced by a cutting tool of a certain diameter, another cutting tool with a different, preferably larger diameter is moved in the same way relative to the control sleeve.
  • the control chamfers can be produced in the same process as the actual control grooves without any additional effort. If the control chamfers are arranged in the control sleeve, a rotary slide valve which interacts with the control sleeve can be used are simplified in its control area compared to known rotary valves which are provided with control chamfers.
  • control grooves and the cylindrical inner surface of the control sleeve can be produced in one clamping.
  • control grooves essentially have an approximately semicircular or elliptical cross section.
  • a cutting tool with a certain diameter is required for a certain groove width, which corresponds approximately to the groove width.
  • the diameter of the cutting tool is larger than the width of the control groove.
  • the diameter of the cutting tool increases, its elasticity decreases.
  • the manufacturing accuracy for the control grooves is improved.
  • the flow conditions can be influenced favorably, for example with regard to flow noise.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a control sleeve with a cutting tool
  • Fig. 2 shows the cross section through the control sleeve
  • FIG. 3 shows an enlarged detail from FIG. 2 according to detail III in FIG. 2.
  • a control sleeve 1 has a cylindrical inner surface 2 which runs in the longitudinal axis of the control sleeve.
  • the cylindrical inner surface 2 is interrupted by control grooves 3, which are arranged in the longitudinal direction of the control sleeve.
  • the control grooves end before the end of the control sleeve, so that there is no connection from the control groove in the axial direction to the outside of the control sleeve.
  • control grooves are also conceivable which are open towards one or the other or also towards both ends of the control sleeve 1.
  • An overhead control groove is designated 3A in FIG. 1.
  • the method for producing the control grooves will be explained below with reference to this control groove 3A.
  • a cylindrical cutting tool 10 rotates around its central axis se 11, which is parallel to the central axis 12 of the control sleeve 1.
  • the cutting tool 10 is inserted into the hollow control sleeve 1 from one side. Thereafter, the cutting tool 10 is moved onto the cylindrical inner surface 2 and into it in a direction that extends radially outward — in relation to the control sleeve 1.
  • the central axis 11 of the cutting tool 10 can be held with the same effect when the control sleeve 1 is moved in the direction of the cutting tool.
  • a cutting tool 10 is used, the axial length of which corresponds exactly to the axial length of the control groove 3 to be produced, the cutting tool 10 is only moved in the direction described. If, on the other hand, a control groove 3 is to be produced, the axial length of which is greater than the axial length of the cutting tool 10, then a relative movement between the control sleeve 1 and the cutting tool 10 must also take place in the axial direction.
  • control grooves 3 are to be produced, the control edges 13 and 14 of which are parallel to one another, a cylindrical cutting tool is used. If, on the other hand, the control edges of a control groove are to run at a certain angle to one another, a conical cutting tool is expediently used.
  • a control sleeve is used, for example, in a rotary slide valve according to DE-Al-39 30 541.
  • control chamfers 15 are attached to the control grooves.
  • These control chamfers 15, which can be attached to one or both control edges 13, 14, are produced by the cutting tool 10, in which, in addition to the feed movement for the production of the control groove, a controlled movement between the control sleeve 1 and the Cutting tool 10 is executed which corresponds to the desired course of the control chamfer 15.
  • the cutting tool 10 can be used both for producing the control groove 3 and for producing the control chamfer (s) 15.
  • control chamfer 15 is to have an arcuate shape and extend only over part of the length of the control groove 3, such a control chamfer can be produced by a cutting tool whose diameter corresponds exactly to the contour of the control chamfer 15.
  • the cutting tool 10 can be, for example, a milling cutter or a grinding wheel. 1 and 2, a grinding wheel is shown.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Steuernuten (3) in einer hohlen, zylindrischen Steuerbüchse (1), die insbesondere für ein Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen verwendet wird, rotiert ein Schneidwerkzeug (10) um seine Mittelachse (11). Das Schneidwerkzeug (10) wird in die hohle Steuerbüchse (1) eingeführt und mit der zylindrischen Innenfläche (2) der Steuerbüchse (1) in Angriff gebracht. Dabei liegt die Mittelachse (11) des Schneidwerkzeugs (10) parallel zu der Mittelachse (12) der Steuerbüchse (1). Das Schneidwerkzeug (10) wird radial nach außen, bezogen auf die Steuerbüchse (1), zugestellt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Steuernuten in einer steuer- büchse
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steuernuten in einer hohlen, zylindrischen Steuerbüchse, insbesondere eines Drehschieberventils für Hilfskraftlenkun- gen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der DE-Al-29 12 118. Bei diesem Verfahren verläuft die Rotations¬ achse des Schneidwerkzeugs in einem spitzen Winkel zur Mit¬ telachse der Steuerbüchse. Das Schneidwerkzeug wird entlang einer Bahn bewegt, die parallel zur Mittelachse der Steuer¬ büchse verläuft. Mit diesem Verfahren ist es möglich, im In¬ neren der Steuerbüchse Steuernuten herzustellen, die an ih¬ ren beiden Enden geschlossen sind, d. h. , daß sie jeweils vor dem Ende der Steuerbüchse enden. Wegen der Neigung des Schneidwerkzeuges zur Mittelachse der Steuerbüchse und wegen des relativ kleinen Innendurchmessers der Steuerbüchse kön¬ nen nur relativ kurze Steuerbüchsen bearbeitet werden, ohne daß der Schaft des Schneidwerkzeuges an der Verschneidung zwischen der Innenbohrung und der jeweiligen Stirnfläche der Steuerbüchse zum Anliegen kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Steuernuten in einer hohlen, zylindri¬ schen Steuerbüchse hergestellt werden können, ohne daß die axiale Länge sowohl der Steuernuten als auch der Steuerbüch¬ se begrenzt wäre.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch l gekennzeichne¬ te Verfahren gelöst. Insbesondere erfolgt die Lösung da- durch, daß die Mittelachse des Schneidwerkzeugs parallel zur Mittelachse der Steuerbüchse liegt und daß das Schneidwerk¬ zeug und die Steuerbüchse in einer Richtung, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse - verläuft, relativ zueinander aufeinander zu bewegt werden.
Soll eine Steuernut mit parallelen Steuerkanten herge¬ stellt werden, so wird vorteilhafterweise ein zylindrisches Schneidwerkzeug verwendet. Dabei kann das Schneidwerkzeug oder die Büchse in einer Richtung aufeinander zu bewegt wer¬ den, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse - verläuft. Es ist jedoch auch möglich, daß zusätzlich zu dieser Bewe¬ gung das Schneidwerkzeug bzw. die Steuerbüchse in axialer Richtung zugestellt wird. Dadurch können mit einem Werkzeug verschieden lange steuernuten hergestellt werden.
Soll eine Steuernut hergestellt werden, deren Steuerkan¬ ten unter einem Winkel zueinander verlaufen, so wird zweckmä¬ ßigerweise ein konisches Schneidwerkzeug verwendet.
Mit diesem Verfahren ist es sehr leicht möglich, an der Steuernut Steuerfäsen anzubringen. Dies kann dadurch erfol¬ gen, daß das Schneidwerkzeug bzw. die Steuerbüchse zusätz¬ lich zu der Vorschubbewegung, durch die die eigentliche Steuernut hergestellt wird, eine gesteuerte Bewegung aus¬ führt, mit der wenigstens eine Steuerfase an der Steuernut angebracht wird. Eine weitere Möglichkeit, die Steuerfasen an der Steuernut anzubringen, besteht darin, daß nach der Herstellung der eigentlichen Steuernut durch ein Schneidwerk¬ zeug bestimmten Durchmessers ein anderes Schneidwerkzeug mit anderem, vorzugsweise größerem Durchmesser in gleicher Weise relativ zu der Steuerbüchse bewegt wird. Die Steuerfasen können ohne größeren zusätzlichen Aufwand im selben Verfah¬ ren wie die eigentlichen steuernuten hergestellt werden. Werden die Steuerfasen in der Steuerbüchse angeordnet, so kann ein mit der Steuerbüchse zusammenwirkender Drehschieber in seinem Steuerbereich vereinfacht ausgeführt werden gegen¬ über bekannten Drehschiebern, die mit Steuerfasen versehen sind.
Ein zusätzlicher Vorteil dieses Verfahrens zur Herstel¬ lung der Steuernuten besteht darin, daß die Steuernuten und die zylindrische Innenfläche der Steuerbüchse in einer Auf¬ spannung hergestellt werden können.
Bei dem aus der DE-Al-29 12 118 bekannten Verfahren er¬ halten die Steuernuten im wesentlichen einen etwa halbkreis¬ förmigen bzw. elliptischen Querschnitt. Hierbei ist für eine bestimmte Nutbreite ein Schneidwerkzeug mit einem bestimmten Durchmesser erforderlich, der etwa der Nutbreite entspricht.
Im Gegensatz dazu ist es bei dem erfindungsge äßen Ver¬ fahren möglich, den Durchmesser des Schneidwerkzeuges größer als die Breite der Steuernut zu wählen. Mit der Vergrößerung des Durchmessers des Schneidwerkzeuges verringert sich des¬ sen Elastizität. Die Herstellgenauigkeit für die Steuernuten wird verbessert. Mit einem solchen Werkzeug ist die Herstel¬ lung von flachen Nuten mit einer geringeren Tiefe möglich. Dies ergibt einerseits eine geringere Schwächung der steuer- büchsenwandung. Andererseits lassen sich dadurch die Strö¬ mungsverhältnisse, beispielsweise im Hinblick auf Strömungs¬ geräusche, günstig beeinflussen. Diese zweckmäßigen und vor¬ teilhaften Ausgestaltungen sind in den Merkmalen der Unteran¬ sprüche enthalten.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinati¬ onen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung nä¬ her erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Steuerbüchse mit ei¬ nem Schneidwerkzeug,
Fig. 2 den Querschnitt durch die Steuerbüchse und das
Schneidwerkzeug entsprechend der Linie II-II aus Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 2 gemäß der Einzelheit III in Fig. 2.
Eine Steuerbüchse 1 weist eine zylindrische Innenfläche 2 auf, die in der Längsachse der Steuerbüchse verläuft. Die zylindrische Innenfläche 2 ist unterbrochen durch Steuernu¬ ten 3, die in Längsrichtung der Steuerbüchse angeordnet sind. Im allgemeinen enden die Steuernuten vor dem Ende der Steuerbüchse, so daß keine Verbindung von der Steuernut in axialer Richtung nach außerhalb der Steuerbüchse besteht. Es sind jedoch auch Steuernuten vorstellbar, die nach der einen oder anderen oder auch nach beiden Stirnseiten der Steuer¬ büchse 1 hin offen sind.
Von den steuernuten 3 und von der zylindrischen Innenflä¬ che 2 der Steuerbüchse 1 führen Bohrungen 4, 5, 6 radial durch die Wand der Steuerbüchse nach außen. Die Bohrungen 4, 5, 6 münden in Ringnuten 7, 8, 9, die an der Außenumfangsflä¬ che der Steuerbuchse 1 angeordnet sind und zur Verteilung von Druckmittel beispielsweise in einer nicht dargestellten Hilfskraftlenkung dienen.
In Fig. 1 ist eine obengelegene Steuernut mit 3A bezeich¬ net. Anhand dieser Steuernut 3A soll im folgenden das Verfah¬ ren zur Herstellung der Steuernuten erläutert werden. Ein zylindrisches Schneidwerkzeug 10 rotiert um seine Mittelach- se 11, die parallel zu der Mittelachse 12 der Steuerbüchse 1 liegt. Das Schneidwerkzeug 10 wird von einer Seite her in die hohle Steuerbüchse 1 eingeführt. Danach wird das Schneidwerkzeug 10 auf die zylindrische Innenfläche 2 und in diese hinein bewegt in einer Richtung, die radial nach außen - bezogen auf die Steuerbüchse 1 - verläuft. Mit gleicher Wirkung kann die Mittelachse 11 des Schneidwerkzeugs 10 festgehalten werden, wenn die Steuerbüchse l in Richtung auf das Schneidwerkzeug zu bewegt wird.
Wird ein Schneidwerkzeug 10 verwendet, dessen axiale Länge genau der axialen Länge der herzustellenden Steuernut 3 entspricht, so wird das Schneidwerkzeug 10 nur in der be¬ schriebenen Richtung bewegt. Soll dagegen eine Steuernut 3 hergestellt werden, deren axiale Länge größer ist als die axiale Länge des Schneidwerkzeugs 10, so muß zusätzlich eine Relativbewegung zwischen Steuerbüchse 1 und Schneidwerkzeug 10 in axialer Richtung erfolgen.
Sollen Steuernuten 3 hergestellt werden, deren steuerkan¬ ten 13 und 14 parallel zueinander liegen, so wird ein zylin¬ drisches Schneidwerkzeug verwendet. Sollen dagegen die Steu¬ erkanten einer Steuernut unter einem bestimmten Winkel zuein¬ ander verlaufen, so wird zweckmäßigerweise ein konisches Schneidwerkzeug verwendet. Eine derartige Steuerbüchse wird beispielsweise verwendet in einem Drehschieberventil gemäß DE-Al-39 30 541.
Um den Kennlinienverlauf eines Steuerventils zu beein¬ flussen, sind an den Steuernuten Steuerfasen 15 angebracht. Diese Steuerfasen 15, die an einer oder beiden Steuerkanten 13, 14 angebracht sein können, werden durch das Schneidwerk¬ zeug 10 hergestellt, in dem zusätzlich zu der Vorschubbewe¬ gung für die Erzeugung der Steuernut eine gesteuerte Bewe¬ gung zwischen der Steuerbüchse l und dem Schneidwerkzeug 10 ausgeführt wird, die dem gewünschten Verlauf der Steuerfase 15 entspricht. Dabei kann das Schneidwerkzeug 10 sowohl zur Herstellung der Steuernut 3 als auch zur Herstellung der Steuerfase(n) 15 verwendet werden.
Soll die Steuerfase 15 beispielsweise einen kreisbogen¬ förmigen Verlauf erhalten und sich nur über einen Teil der Länge der Steuernut 3 erstrecken, so kann eine solche Steuer¬ fase durch ein Schneidwerkzeug hergestellt werden, dessen Durchmesser genau der Kontur der Steuerfase 15 entspricht.
Eine Herstellung der Steuernuten mit einem möglichst ge¬ ringen Teilungsfehler ist möglich durch die Verwendung eines NC-Teilapparates.
Das Schneidwerkzeug 10 kann beispielsweise ein Fräser oder eine Schleifscheibe sein. In Fig. 1 und 2 ist eine Schleifscheibe dargestellt.
Bezugszeichen
Figure imgf000009_0001

Claims

A n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung von Steuernuten (3) in ei¬ ner hohlen, zylindrischen Steuerbüchse (1), insbesondere ei¬ nes Drehschieberventils für Hilfskraftlenkungen, wobei ein Schneidwerkzeug (10) um seine Mittelachse (11) rotiert, in die hohle Steuerbüchse (1) eingeführt wird und mit der zylin¬ drischen Innenfläche (2) der Steuerbüchse (1) in Angriff ge¬ bracht wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mittelachse (11) des Schneidwerkzeugs (10) parallel zu der Mittelachse (12) der Steuerbüchse (1) liegt und daß das Schneidwerkzeug (10) und die Steuerbüchse (1) in einer Rich¬ tung, die radial - bezogen auf die Steuerbüchse (l) - ver¬ läuft, relativ zueinander aufeinander zu bewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zylindrisches Schneidwerkzeug (10) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schneidwerkzeug (10) bzw. die Steuerbüchse (1) zusätzlich in axialer Richtung zu¬ gestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein konisches Schneid¬ werkzeug verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Schneidwerkzeug (10) bzw. die Steuerbüchse (1) zusätzlich zu seiner die Steuernu¬ ten (3) herstellenden Vorschubbewegung eine gesteuerte Bewe¬ gung zur Herstellung wenigstens einer Steuerfase (15) an we¬ nigstens einer Steuernut (3) ausführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß nach der Herstellung der eigentlichen Steuernut (3) durch ein Schneidwerkzeug (10) bestimmten Durchmessers ein Schneidwerkzeug anderen Durchmes¬ sers in gleicher Weise zur Herstellung wenigstens einer Steuerfase (15) an wenigstens einer Steuernut (3) verwendet wird.
PCT/EP1992/000954 1991-05-07 1992-05-02 Verfahren zur herstellung von steuernuten in einer steuerbüchse Ceased WO1992019404A1 (de)

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