DE19724623A1

DE19724623A1 - Gewindespindel mit per Hydroformen eingebrachter Zusatzfunktion

Info

Publication number: DE19724623A1
Application number: DE19724623A
Authority: DE
Inventors: Erik Lueerssen; Horst Nikl; Conrad Oehlerking
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-06-22
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 1998-01-02

Description

Die Erfindung betrifft eine per Hydroformen aus einem hohlen Rohr hergestellte Gewinde spindel sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer entsprechenden Gewindespindel.

Aus dem Fachbuch "Umformtechnik-Handbuch für Industrie und Wissenschaft-Band 4: Sonderverfahren, Prozeßsimulation, Werkzeugtechnik, Produktion; Springer-Verlag, Berlin- Heidelberg, 1993; Bild 3.10-1" sind Verfahren zum Innenhochdruckformen bzw. Hydro formen prinzipiell bekannt. Dabei wird ein Rohr in ein Formwerkzeug gelegt und dieses dann geschlossen. Die Innenkontur des Werkzeugs entspricht der späteren Endkontur des Werkstückes.

Im nächsten Schritt werden Zylinder (Dichtstempel) in axialer Richtung an den Rohrenden geführt, wobei eine Axialkraft die Schließkraft der Zylinder sicherstellt. Durch diese Axial zylinder wird dem Rohrinneren ein Wirkmedium zugeführt, so daß ein hydrostatischer Innendruck aufgebaut wird. Dieses Wirkmedium ist z. B. Wasser, Öl oder ein Wasser-Öl- Gemisch. Die Steigerung des Innendrucks bewirkt, daß die Rohrwand gedehnt und plastisch verformt wird und sich an die Kontur des Werkzeugs legt.

Derart hergestellte Produkte können beispielsweise auch Gewindespindeln sein. Diese haben jedoch den Nachteil, daß die bisher hergestellten Strukturen der Gewindespindeln für kompliziertere Einsätze nicht geeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gewindespindel der oben genannten Art und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen, die den möglichen Einsatzbereich derartiger Gewindespindeln erweitern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gewindespindel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.

Die Realisation unterschiedlichster Funktionen, die von einer Gewindespindel erfüllt wird, wird dadurch erzielt, daß in axialer Richtung der Gewindespindel insbesondere für die Außenwandung unterschiedliche Strukturen ausgebildet sind.

Hierbei kann die Struktur ein Gewinde mit variabler Ganghöhe, variablem Drehsinn und/oder variablen Durchmessern sein. Dies ermöglicht beispielsweise die gleichzeitige Betätigung zweier Kulissensteine mit jeweils entsprechend unterschiedlichen Innen gewinden.

Die Strukturen für die zusätzlichen Funktionen sind in vorteilhafter Weise Spitz- und/oder Rund- und/oder Trapez- und/oder Rechteckgewinde.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Strukturen nahtlose, polygonartige Elemente wie beispielsweise Rohre und/oder Nocken und/oder Zahnräder. Dies ergibt eine noch flexiblere Gestaltung der Gewindespindel.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der oben genannten Art weist die Form in axialer Richtung unterschiedliche Strukturen der jeweiligen Innenwandungen entsprechend der herzustellenden Gewindespindel auf. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise unterschied lichste Ausgestaltungen der herzustellenden Gewindespindel.

Zur einfachen und schnellen Entnahme der hergestellten Gewindespindel ist in besonders vorteilhafter Weise die Form radial mehrteilig ausgebildet.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfin dung an Hand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Gewindespindel,

Fig. 2 eine seitliche Ansicht einer Gewindespindel gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine seitliche Ansicht einer Gewindespindel gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 eine seitliche Ansicht einer Gewindespindel gemäß einer dritten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 4,

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 4,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C von Fig. 4, und

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D von Fig. 4

Fig. 9/10 eine seitliche Ansicht einer Gewindespindel gemäß einer vierten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Gewindespindel, die aus einem dünnwandigen Rohr durch Beauf schlagen des Rohrs von innen mit hohem, hydraulischen Druck hergestellt wurde. Die Rohrwandungen werden dabei nach außen gegen eine Form gedrückt.

Bei einer einteiligen Form lassen sich Gewindespindeln mit konstanter Steigung und an nähernd gleich bleibender Gewindeart auch auch Gewindespindeln mit z. B. zu einem Ende hin kegelig ansteigendem Durchmesser, wie in Fig. 9 oder auch einem Gewindesprung, wie in Fig. 10 realisieren. Hierbei muß, wie in Fig. 1 zu sehen ist, der Durchmesser D1 kleiner sein als die Durchmesser D2 und D3, damit die fertige Gewindespindel sich aus der einteiligen Form schrauben läßt.

Bei mehrteiliger Form sind darüber hinaus auch Gewindespindeln mit vielfältiger Formge bung möglich, wie beispielhaft in Fig. 2 bis 4 dargestellt. Hierbei kann die Art der Ge windeform in weiten Bereichen z. B. von Spitz- über Rund- bis zu Trapezgewinde oder auch Rechteckgewinde variiert werden. Zusätzlich ist dies auch entlang der Steigung möglich (Fig. 2).

Fig. 3 zeigt eine Gewindespindel mit Gewinden mit jeweils unterschiedlicher Steigung und jeweils anderem Durchmesser.

Auch der Drehsinn der Steigung kann variieren, z. B. zum gleichzeitigen Bewegen von unterschiedlichen Kulissensteinen.

Das Gewinde kann auch durch andersartig geformte Elemente unterbrochen werden oder ganz aus diesen bestehen, wie in Fig. 3 dargestellt. Hier sind in den Fig. 5 bis 8 bei spielhaft einige mögliche Strukturen dargestellt, wie z. B. nahtlose, polygonartige Elemente wie beispielsweise Rohre, Nocken, Zahnräder etc.

Es sind auch Wellrohre, Lenksäulen mit oder ohne integriertem Gasgenerator und Airbag, kegelige Gewindestangen (z. B. zum Abdichten) wie in Fig. 9 dargestellt, Kulissenfüh rungen (innen oder außen liegend, Fig. 5) möglich.

Dadurch, daß die Gewindespindeln oder deren hier gezeigte Derivate hohl sind, eigenen sie sich gleichzeitig als Rohrleitungselemente zum Transport von Flüssigkeiten, Gasen oder pastösen Materialien, wie beispielsweise Kühl- oder Schmiermittel. Sie sind ebenso geeignet zum Verlegen von beispielsweise elektrischen oder optischen Leitungen.

Claims

1. Gewindespindel mit per Hydroformen aus einem hohlen Rohr hergestellter Struktur dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung zumindest auf einer Außenwandung der Gewindespindel unter schiedliche Strukturen ausgebildet sind.

2. Gewindespindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur wenigstens ein Gewinde mit variabler Ganghöhe ist.

3. Gewindespindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen zwei oder mehr Gewinde mit unterschiedlichen Ganghöhen sind.

4. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur wenigstens ein Gewinde mit variablem Durchmesser ist.

5. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen zwei oder mehr Gewinde mit unterschiedlichen Durchmessern sind.

6. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur wenigstens ein Gewinde mit variablem Drehsinn ist.

7. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen zwei oder mehr Gewinde mit jeweils unterschiedlichem Drehsinn sind.

8. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen wenigstens ein Gewinde ist, das ein Spitz- und/oder Rund- und/oder Trapez- und/oder Rechteckgewinde ist.

9. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen nahtlose, polygonartige Elemente wie beispielsweise Rohre und/oder Nocken und/oder Zahnräder sind.

10. Gewindespindel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel ein Wellrohr, eine Lenksäule, eine Kulissenführung oder eine kegelige Gewindestange ist.

11. Vorrichtung zur Herstellung einer Gewindespindel aus einem hohlen Rohr nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Umformwerkzeug mit einer Form mit einer Innenwandung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Form in axialer Richtung unterschiedliche Strukturen der jeweiligen Innen wandungen entsprechend der herzustellenden Gewindespindel aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Form in axialer Richtung mehrteilig ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Form radial mehrteilig ausgebildet ist.