DE4101671A1

DE4101671A1 - Verfahren zur herstellung eines drehschieberventils

Info

Publication number: DE4101671A1
Application number: DE19914101671
Authority: DE
Inventors: Werner Breitweg; Joern Schamberger; Rainer Schaenzel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1992-07-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Drehschieberventils, insbesondere für Hilfskraftlenkungen, das zwei zusammenarbeitende, aus einer Ventilbuchse und einem Schieberkern bestehende Schieberteile aufweist. Die beiden Schieberteile weisen in Axialrichtung verlaufende, sich überlappende Steuernuten auf. Die Seitenwände der Steuernuten, die im Schieberkern liegen, haben mit Fasen versehene Steuerkanten.

Aus der DE-OS 20 09 891 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung der Steuernuten in einem Schieberkern eines Drehschieberventils bekannt. Die Steuernuten werden zunächst durch Fräsen in den Schieberkern eingearbeitet. Anschließend senkt man auf die Kanten der Seitenwände ein Drückwerkzeug ab und prägt in Längsrichtung zur Steuernut die gewünschte Form der Steuerkantenfasen ein. Das bei dem Prägeverfahren über den äußeren Umfang des Schieberkerns hinausgedrückte überschüssige Metall beseitigt man nach dem Härten durch Fertigschleifen. Das Einprägen der Fasen läßt sich mit einem einzelnen Drückwerkzeug verwirklichen, wobei der Schieberkern zum Eingriff des Drückwerkzeugs von Steuernut zu Steuernut weitergeschaltet wird. Mit einer verhältnismäßig aufwendigen Prägemaschine, die mehrere Drückwerkzeuge trägt, lassen sich alle auf den Umfang des Schieberkerns verteilte Steuernuten gleichzeitig bearbeiten. Dieses Einfach- oder Mehrfach-Drückwerkzeug läßt sich anwenden für Schieberkerne mit kleinen Mittenbohrungen für die Drehstabdurchführung. Die Wandung des Schieberkerns ist dann ausreichend dick, so daß beim Prägen der Fasen keine Deformation der Mittenbohrung eintreten kann. Will man Schieberkerne mit größeren Bohrungen für die Drehstabdurchführung bei einem verhältnismäßig kleinen Drehschieberaußendurchmesser bearbeiten, so läßt sich das bekannte Prägeverfahren nicht mehr anwenden. Die Bearbeitung nach dem bekannten Verfahren ist aufwendig und läßt sich nur in mehreren Bearbeitungsschritten durchführen.

Weiter ist zu beachten, daß sich durch das dem Prägen nachfolgende Induktivhärten die Steuerkanten verziehen können, so daß sich die Genauigkeit der Ventilkennlinie verschlechtert. Dies hat wiederum zur Folge, daß verstärkt Strömungsgeräusche auftreten. Außerdem ist die Ventilkennlinientoleranz größer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und gleichzeitig präzises Fertigungsverfahren zur Herstellung von Steuerkanten einschließlich der zugehörigen Fasen an den Schieberkernen von Drehschieberventilen vorzuschlagen. Das Verfahren soll auch bei größeren Bohrungen für die Drehstabdurchführung und entsprechende kleine Außendurchmesser des Drehschiebers anwendbar sein.

Diese Aufgabe ist durch das Merkmal der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Nach Anspruch 1 stellt man die Steuernuten und Fasen im Schieberkern in einem Arbeitsgang durch Vollformschleifen mit einer Profilschleifscheibe im Längstaktverfahren her. Die Profilschleifscheibe hat die Grundform der fertig zu schleifenden Steuernut mit den an jeder Seitenwand anschließenden Fasen. Das Einschleifen erfolgt hierbei auf die volle Tiefe der Steuernut in einem Arbeitsgang. Nach Anspruch 2 verwendet man vorzugsweise eine abrichtfreie CBN-Profilschleifscheibe, die sich durch hohe Spanleistung bei gleichzeitig hoher Präzision auszeichnet. Das neuartige Fertigungsverfahren senkt die Kosten durch weniger Arbeitsgänge, außerdem läßt sich die Qualität der Steuernuten erhöhen. So entfällt das aufwendige Fräsen der Steuernuten und das nachfolgende Prägen oder Schleifen der Fasen. Weiterhin lassen sich folgende Bearbeitungsvorgänge einsparen:

- das Überschleifen der Materialaufwürfe nach dem Prägen;
- der aus Genauigkeitsgründen erforderliche Kalibriervorgang durch Schleifen der Fräsnut und
- die Schleifgratentfernung des kalibrierten Nutgrundes nach dem Härten des Schieberkernes.

Infolge eines gleichmäßigen Schleifdruckes treten nur noch geringste Teilungsfehler auf. Durch die höhere Fertigungsgenauigkeit arbeitet das Drehschieberventil geräuschärmer.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Schieberkerns eines Drehschieberventils mit Steuernuten;

Fig. 2 in Vergrößerung eine vereinfachte Darstellung des Vollformschleifverfahrens mit CBN-Profilschleifscheiben;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch den Schieberkern nach Fig. 1 und

Fig. 3A und 3B weitere durch das Schleifverfahren herstellbare Steuernutenformen in Vergrößerung.

Den Schieberkern 1 nach Fig. 1 umgibt eine nicht dargestellte Ventilbuchse mit in ihrer Bohrung eingearbeiteten Steuernuten. Die Steuernuten der Ventilbuchse arbeiten mit einer gleichgroßen Anzahl Steuernuten 2 im Schieberkern 1 zusammen. Die Seitenwände 3 der Steuernuten 2 haben Fasen 4 (Fig. 3), die zum Ansteuern des Drucköls dienen.

Nach der Erfindung stellt man die Steuernuten 2 mit den Fasen nach dem Härten durch Vollformschleifen vorzugsweise mit einer CBN-Profilschleifscheibe 5 her. Dabei dreht eine Spannvorrichtung einer Schleifmaschine den Schieberkern 1 um die Teilung einer Steuernut weiter. Das Einschleifen der Steuernuten 2 und der Fasen 4 auf die vorgesehene Nuttiefe erfolgt jeweils in einem Durchgang nach dem Härten des Schieberkerns 1.

Die Fig. 3A und 3B zeigen weitere mögliche Steuernutenquerschnitte mit strömungstechnisch günstiger Gestaltung, die sich mit entsprechend geformten CBN-Profilschleifscheiben herstellen lassen.

Das vorgeschlagene Schleifverfahren erlaubt es auch, die Schleiftiefe während des Längsschleifens so zu verändern, daß die Seitenwände der Steuernuten in der Mitte liegende sogenannte vertiefte Fenster aufweisen. Die Fenster erlauben eine besondere Anregelcharakteristik des Drehschieberventils, d. h., der Strömungsquerschnitt ist in der Anregelphase zunächst gedrosselt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Schleifverfahren auch bei Drehschieberventilen für Zweikreislenkungen anzuwenden, wie diese beispielsweise aus der DE 29 18 975 bekannt sind. Solche Drehschieberventile haben zwei übereinstimmende hintereinanderliegende Steuernutensysteme zum Ansteuern von zwei voneinander getrennten Lenkkreisen. Auch in einer solchen Ausführung lassen sich die beiden Steuernutenanordnungen auf einem gemeinsamen, durch die Lenkspindel gebildeten Schieberkern in einer Aufspannung ohne Winkelversatz mit hoher Genauigkeit einarbeiten.

Bezugszeichen

1 Schieberkern
2 Steuernuten
3 Seitenwand
4 Fase
5 CBN-Profilschleifscheibe

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Drehschieberventils, insbesondere für Hilfskraftlenkungen mit folgenden Merkmalen:

- Es sind zwei zusammenarbeitende Schieberteile vorhanden, die aus einer Ventilbuchse und einem Schieberkern bestehen;
- die beiden Schieberteile weisen in Axialrichtung verlaufende Steuernuten auf, die sich in Neutralstellung überlappen;
- die Seitenwände der Steuernuten, die im Schieberkern liegen, haben mit Fasen versehene Steuerkanten,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernuten (2) und Fasen (4) des Schieberkerns (1) in einem Arbeitsgang durch Formschleifen mit einer Profilschleifscheibe (5) hergestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schleifscheibe eine CBN-Profilschleifscheibe verwendet.