EP1440745A1

EP1440745A1 - Composite camshaft and method and apparatus for manufacturing the same

Info

Publication number: EP1440745A1
Application number: EP04001505A
Authority: EP
Inventors: Jochen Dr.-Ing. Asbeck; Henning Dipl.-Ing. Blöcker
Original assignee: Muhr und Bender KG
Current assignee: Muhr und Bender KG
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-23
Also published as: EP1440745B1; DE10302957A1; ATE416861T1; JP2004225703A; DE502004008612D1; JP4072128B2; US20040173050A1

Abstract

The built-up camshaft (11) consists of a tubular shaft (12) and several cams (14), each with a through aperture (15), pushed onto the shaft and fixed to it at a spacing from each other. The tubular shaft has heat-deformed sunken side joints (22) between the cams. These joints may have projections which exceed the external diameter of the shaft to enlarge the cross section of the through apertures

Description

Die Erfindung betrifft eine gebaute Nockenwelle bestehend aus einer Rohrwelle und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung versehenen Nocken, die auf die Rohrwelle aufgeschoben und mit Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind. Nockenwellen dieser Art sind aufgrund ihrer Leichtbaueigenschaft und wegen einer größeren Freiheit bei der Werkstoffauswahl für Hochleistungsmotoren zunehmend im Einsatz. Ein Herstellungsverfahren für Nockenwellen dieser Art ist in der älteren DE 102 05 540 der Anmelderin beschrieben. Die Umformung von einzelnen Längsabschnitten der Rohrwelle erfolgt hiernach sequentiell durch örtlich begrenzte Aufgabe eines hohen hydraulischen Innendrucks innerhalb der aufgeschobenen Nocken, wobei sich Querschnittserweiterungen in glatten zylindrischen Durchgangsöffnungen der Nocken bilden, um Preßsitze zwischen Rohrwelle und Nocken zu erzeugen.The invention relates to a built camshaft consisting of a tubular shaft and a plurality of cams each provided with a through hole, which on the Pipe shaft pushed on and fixed to each other at intervals. Camshafts of this type are due to their lightweight construction and because of one greater freedom in the choice of materials for high-performance engines Commitment. A manufacturing process for camshafts of this type is in the older DE 102 05 540 of the applicant. The reshaping of individuals Longitudinal sections of the tubular shaft are then carried out sequentially by locally limited ones Abandonment of a high hydraulic internal pressure within the postponed Cam, with cross-sectional enlargements in smooth cylindrical Form through openings of the cams to press fits between the tubular shaft and To generate cams.

Bei Zylinderköpfen von Zweinockenwellenmotoren sind die Einbauverhältnisse im Zylinderkopf häufig beengt. Die Schraubenpfeifen zur Aufnahme der Zylinderkopfschrauben rücken dabei notwendigerweise nahe an die Nockenwellen heran, so daß die Schraubenpfeifen in Aufsicht auf den Zylinderkopf teilweise von den Nockenwellen verdeckt werden. In der Fertigung wird gefordert, daß die Nockenwellen im Zylinderkopf fertigmontiert werden, bevor der Zylinderkopf auf das Zylinderkurbelgehäuse aufgesetzt wird und mit diesem verschraubt wird. Bei Zylinderköpfen mit den zuvor genannten Eigenschaften ist dies durch die Verbauung des Zugangs zu den Schraubenpfeifen ausgeschlossen. Es wird nur durch die Verwendung von Sonderbauformen von Nockenwellen möglich, die seitliche Einbuchtungen im Bereich der Schraubenpfeifen aufweisen, die den Querschnitt der Nockenwelle in diesem Bereich hohlkehlenförmig reduzieren und eine Verwendung von Schraubwerkzeugen für die Zylinderkopfschrauben bei bereits montierter Nockenwelle zulassen. Hiermit ist sowohl die Montage von fertigen Zylinderköpfen als auch das Nachziehen der Zylinderkopfschrauben ohne Demontage der Nockenwellen möglich.For cylinder heads of twin-camshaft engines, the installation conditions in the Cylinder head often cramped. The screw pipes for receiving the Cylinder head screws necessarily move close to the camshafts Approach, so that the screw whistles partially from the view of the cylinder head the camshafts are covered. Manufacturing demands that Camshafts in the cylinder head are fully assembled before the cylinder head on the Cylinder crankcase is placed and screwed to it. at Cylinder heads with the aforementioned properties are due to the construction access to the screw pipes excluded. It is only through the Use of special designs of camshafts possible, the side Indentations in the area of the screw pipes have the cross section of the Reduce the camshaft shape in this area and use of screwing tools for the cylinder head screws with already installed Allow camshaft. This is both the assembly of finished cylinder heads as well as retightening the cylinder head screws without dismantling the Camshafts possible.

Aus der DE 201 16 112 U1 ist ein Verfahren zur Herstellung von gebauten Nockenwellen mit den genannten Einbuchtungen bekannt, nach dem zunächst die Rohrwelle ohne Nocken in eine vollständige Matrize eingelegt wird, die den ganzen Rohrkörper spielfrei umschließt und in der einzelne Preßstempel geführt sind. Die Preßtempel besitzen quer zur Längsachse des Rohrkörpers verlaufende halbzylindrische Ausformungen am vorderen Ende, das in den Matrizenhohlraum einbringbar ist. Mit den Preßstempel werden zunächst die Einbuchtungen in die in die Matrize eingelegte Rohrwelle eingeformt, wobei die paßgenaue Abstützung durch die Matrize dafür sorgt, daß keine Aufwerfungen nächst den Einbuchtungen bei der Umformung entstehen. Auf die mit Eindellungen versehene und im Querschnitt von der Matrize im wesentlichen unverändert gehaltene Rohrwelle werden dann die Nocken aufgeschoben und nach einem der bekannten Fügeverfahren auf der Rohrwelle festgelegt. Das eingangs genannte Fügeverfahren zum Festlegen der Nocken durch Herstellen von Querschnittserweiterungen am Rohrkörper ist dabei beispielsweise ausgeschlossen, da Drucksonden in das verformte Rohr nicht mehr eingeführt werden können.DE 201 16 112 U1 describes a method for producing built Camshafts known with the indentations mentioned, after which the Pipe shaft without cams is inserted into a complete die that fits the whole Encloses tubular body without play and in which individual rams are guided. The Press rams have cross-sections running transversely to the longitudinal axis of the tubular body semi-cylindrical formations at the front end, which in the die cavity can be introduced. With the press ram first the indentations in the the die-inserted tube shaft is molded, with the precise support by the die ensures that there are no bumps next to the indentations at the Forming arise. On the indentations and the cross section of the tube shaft, which is kept essentially unchanged, then becomes the Slipped cam and after one of the known joining processes on the Pipe shaft set. The joining process mentioned at the beginning for determining the Cam by making cross-sectional expansions on the tube body is included For example, excluded, because pressure probes no longer in the deformed tube can be introduced.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, gebaute Nockenwellen der genannten Art bereitzustellen, die nach beliebigen Fügeverfahren hergestellt können sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen solcher gebauten Nockenwellen vorzuschlagen. Die Lösung liegt in einer gebauten Nockenwelle bestehend aus einer Rohrwelle und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung versehenen Nocken, die auf die Rohrwelle aufgeschoben und mit Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind, wobei die Rohrwelle zwischen den Nocken nach innen warmverformte seitliche Eindellungen aufweist, die Montagefreiräume für Werkzeuge oder Schrauben bilden. Mit der hiermit vorgeschlagenen Bauweise ist es möglich, bereits fertig gebaute Nockenwellen der genannten Art mit zusätzlichen lokalen Umformungen zur Ausbildung von Montagefreiräumen zu schaffen, bei denen die Sicherheit der Festlegung der bereits gefügten Nocken nicht gefährdet ist. Auf andere Weise erzeugte Umformungen der Längsabschnitte zwischen den bereits gefügten Nocken würden notwendig zur Gefährdung der Festlegung der Nocken führen. Da eine Lockerung eines Nockens von der Rohrwelle im Motorbetrieb zu kapitalen Motorschäden führt, wäre dies absolut unzulässig.Proceeding from this, the present invention is based on the task of building To provide camshafts of the type mentioned, according to any joining process can be produced as well as a method and an apparatus for forming such propose built camshafts. The solution lies in a built one Camshaft consisting of a tubular shaft and a plurality of one each Through opening provided cams that are pushed onto the tubular shaft and are spaced from each other on this, the tubular shaft between the cam has internally thermoformed indentations that Form assembly spaces for tools or screws. With this proposed design, it is possible to have already built the camshafts mentioned type with additional local transformations for training To create assembly clearances where the security of fixing the already joined cams is not at risk. Formations of the generated in another way Longitudinal sections between the already assembled cams would be necessary Lead to the risk of fixing the cams. Because a cam loosened this would result in major engine damage from the tubular shaft during engine operation absolutely inadmissible.

In bevorzugter Ausgestaltung ist es möglich, daß an den Eindellungen diese säumende Aufwendungen ausgebildet sind, die den Außendurchmesser der Rohrwelle über den Querschnitt der Durchgangsöffnungen der Nocken hinaus vergrößern. Hiermit ist ein Umformen des im wesentlichen freiliegenden Rohrkörpers möglich. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Rohrwelle jeweils im Bereich der Nocken kaltverformte umfängliche Querschnittsvergrößerungen zur Festlegung der Nocken hat. Hiermit ist die eingangs genannte bevorzugte Fügetechnik für die Nocken durch örtlich begrenzte Aufgabe eines hohen hydraulischen Innendrucks auf die Rohrwelle anwendbar.In a preferred embodiment, it is possible that these on the indentations Hemming expenses are formed, the outer diameter of the Pipe shaft beyond the cross section of the through openings of the cams enlarge. This is a reshaping of the substantially exposed tubular body possible. It is also provided that the tubular shaft in each case in the area of the cams Cold-formed extensive cross-sectional enlargements to fix the cams Has. The preferred joining technique for the cams mentioned at the outset is hereby completed local application of a high hydraulic internal pressure on the tubular shaft applicable.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Querschnittserweiterungen mit glatten zylindrischen Durchgangsöffnungen der Nocken zusammenwirken, konzentrisch zur Rohrwelle sind und Preßsitze mit den Nocken bilden, insbesondere daß die Querschnittserweiterungen jeweils zumindest über die axiale Länge einer Nocke reichen. Nach einer alternativen Ausgestaltung ist es möglich, daß die Umgebungsbereiche der Eindellungen den ursprünglichen Außendurchmesser der Rohrwelle nicht wesentlich überschreiten. Dies bedingt ein Umformen in einer Matrize oder einem Gesenk. Damit kann ein Aufschieben und Fügen der Nocken mit der Rohrwelle erfolgen. Hierbei kann die Rohrwelle jeweils im Bereich der Nocken bereits vor dem Aufschieben und Fügen der Nocken den Querschnitt vergrößernde Oberflächenaufwerfungen zur Festlegung der Nocken erhalten.It is also suggested that the cross-sectional enlargements with smooth cylindrical through openings of the cams interact, concentric to Are tubular shaft and press fits with the cams, in particular that the Cross-sectional extensions in each case at least over the axial length of a cam pass. According to an alternative embodiment, it is possible that the Surrounding areas of the indentations the original outer diameter of the Do not significantly exceed the tube shaft. This requires forming in one Die or a die. This means that the cams can be pushed on and joined the tubular shaft. Here, the tubular shaft can each in the area of the cams even before the cams are pushed on and joined, the cross section is enlarged Obtain surface ridges to define the cams.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die seitlichen Eindellungen oder Einbuchtungen quer zum Verlauf der Rohrwelle verlaufen und, insbesondere daß die Eindellungen etwa halbzylindrischen Durchdringungen des Rohrkörpers entsprechen. Hierbei können die Eindellungen an der Rohrinnenseite etwa bis zur Rohrachse reichen. Selbst hierbei noch ist aufgrund der erfindungsgemäßen Erzeugung der Eindellungen in der Rohrwelle durch Warmverformung ein Erzeugnis mit der notwendigen Sicherheit für den Festsitz der Nocken gegeben. Die Eindellungen haben bezüglich ihrer Umfangslage bevorzugt übereinstimmende Orientierung.It is also proposed that the side indentations or indentations run transverse to the course of the tubular shaft and, in particular, that the indentations correspond approximately to semi-cylindrical penetrations of the tubular body. in this connection the indentations on the inside of the pipe can extend up to the pipe axis. Even here, due to the generation according to the invention, the Dents in the tubular shaft due to hot forming a product with the necessary security for the tight fit of the cams. The indentations have preferably identical orientation with respect to their circumferential position.

Die Lösung besteht weiterhin in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle, bestehend aus einer Rohrwelle und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung versehenen Nocken,

die auf die Rohrwelle aufgeschoben und in Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind,
bei dem die Rohrwelle zwischen den festsitzenden Nocken örtlich erwärmt und mit seitlichen Eindellungen versehen wird.

The solution further consists in a method according to the invention for producing a built camshaft, consisting of a tubular shaft and a plurality of cams each provided with a through opening,

which are pushed onto the tubular shaft and fixed on it at intervals,
in which the tubular shaft between the stuck cams is locally heated and provided with side indentations.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Warmverformung am nichteingespannten Rohrkörper erfolgt, wobei an den Eindellungen diese säumende Aufwendungen ausgebildet werden, die den Außendurchmesser der Rohrwelle über den Querschnitt der Durchgangsöffnungen der Nocken hinaus vergrößern. Das bevorzugte Fügeverfahren liegt hierbei darin, daß die Rohrwelle im Bereich der Nocken - insbesondere vor der Herstellung der Eindellungen - unter Querschnittsvergrößerung im Bereich der Nocken radial nach außen kaltverformt wird.It is preferably provided that the hot deformation on the non-clamped Tubular body takes place, with these hemming expenses at the indentations are formed, the outer diameter of the tubular shaft over the cross section enlarge the through openings of the cams. The preferred The joining process lies in the fact that the tubular shaft in the area of the cams - especially before the indentations are produced - with an enlarged cross-section is cold worked radially outward in the area of the cams.

Hiermit wird zunächst die gebaute Nockenwelle in einer der bekannten Weisen aufgebaut, wobei außer den hier genannten Nocken eventuell auch Zahnräder und andere Konstruktionselemente aufgeschoben und auf der Rohrwelle festgelegt werden können und erst anschließend werden die Umformschritte zur Ausbildung der Eindellungen durchgeführt. Infolge der freien, nicht abgestützten Umformung können radiale Aufwerfungen an der Rohrwelle entstehen, ohne daß dadurch die freie Wahl der gewünschten Fügetechnik für die Nocken eingeschränkt wird. Die Eindellungen können auch zu anderen Zwecken als den hier vorrangig genannten dienen.This will initially build the camshaft in one of the known ways built up, in addition to the cams mentioned here, gears and other construction elements pushed on and fixed on the tubular shaft can be and only afterwards the forming steps for training of the indentations. As a result of the free, unsupported forming Radial poses can arise on the tubular shaft without the free choice of the desired joining technology for the cams is restricted. The Dents can also be used for purposes other than those mentioned above serve.

Wie grundsätzlich bekannt, können die Querschnittserweiterungen - insbesondere sequentiell - durch Aufgabe von hydraulischen Innendruck auf den Rohrkörper verformt werden, um Preßsitze mit den Nocken zu bilden. Die zweiten zwischen den Nocken liegenden Längsabschnitte werden ebenfalls bevorzugt sequentiell durch im wesentlichen radial zur Rohrachse gerichtete örtliche mechanische Krafteinleitung am erwärmten Rohrkörper verformt, um die Eindellungen auszubilden.As is generally known, the cross-sectional extensions - in particular sequentially - by applying hydraulic internal pressure to the pipe body be deformed to form press fits with the cams. The second between the Cam lying longitudinal sections are also preferably sequentially by im local radial force transmission directed radially to the pipe axis deformed on the heated tube body to form the indentations.

Wie bereits oben angedeutet, kann nach einer Alternative die Warmverformung an in eine Matrize eingespannten Rohrkörper erfolgen, wodurch die Umgebungsbereiche der Eindellungen so in der Matrize eingespannt sind, daß sie den ursprünglichen Außendurchmesser der Rohrwelle nicht wesentlich überschreiten können. Hierbei kann zur Vereinfachung der Matrize die Rohrwelle vor dem Aufschieben der Nocken verformt werden und erst, nachdem die Eindellungen ausgebildet sind, die Nocken auf die Rohrwelle aufgeschoben und auf dieser festgelegt werden.As already indicated above, the hot deformation on in a die clamped tubular body take place, creating the surrounding areas of the indentations are so clamped in the matrix that they are the original Outer diameter of the tubular shaft can not significantly exceed. in this connection can, to simplify the die, the tubular shaft before pushing on the cams are deformed and only after the indentations have formed, the cams pushed onto the tubular shaft and fixed on it.

Die erfindungsgemäße örtliche Warmumformung kann am Rohrkörper bei Erkalten des Materials zu Zugspannungen führen, die an jeder der warmumformten Eindellungen zu einer Biegestelle des Rohrkörpers führen. Um ein dadurch an sich erforderliches Richten der fertigen Nockenwelle zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß während der örtlichen Krafteinleitung ein Biegemoment um eine senkrecht zur Kraftrichtung liegende Achse in den Rohrkörper eingeleitet wird, um eine Biegung der Rohrwelle zu erzeugen, deren Biegungsmittelpunkt auf der Gegenseite zur örtlichen mechanischen Krafteinleitung liegt. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Bemessung der Biegung des erwärmten Rohrkörpers so ausgewählt wird, daß die Längsachse der Rohrwelle nach Erkalten des Rohrkörpers wieder fluchtet. Es wird also während der Warmverformung an der Umformstelle zugleich eine Biegung der Rohrwelle entgegen der beim Erkalten zu erwartenden Schrumpfung und Zugspannung vorgenommen, d. h. der spätere Biegeeffekt beim Erkalten wird beim Warmverformen bereits durch Aufprägen einer Gegenbiegung antizipiert.The local hot forming according to the invention can on the tubular body when it cools of the material lead to tensile stresses on each of the hot-formed Dents lead to a bend in the tube body. To be a by itself To avoid necessary alignment of the finished camshaft, it is proposed that during the local application of force a bending moment perpendicular to the Direction of force lying in the tube body is introduced to a bend to generate the tubular shaft, the center of its bending on the opposite side to local mechanical force transmission. In particular, it is proposed that the dimensioning of the bending of the heated tubular body is selected so that the longitudinal axis of the tubular shaft is aligned again after the tubular body has cooled. It thus, at the same time, a bend occurs at the forming point during the hot deformation the tubular shaft contrary to the shrinkage to be expected when cooling and Tension applied, d. H. the later bending effect when cooling is at Thermoforming already anticipated by applying a counterbend.

Zur örtlichen Erwärmung stehen grundsätzlich verschiedene bekannte Verfahren zur Verfügung, die eine relativ begrenzte örtliche Erwärmung zulassen. An dieser Stellung wird nach einer ersten bevorzugten Ausführung vorgeschlagen, daß die Rohrwelle zwischen den Nocken jeweils örtlich begrenzt durch Stromfluß über die Rohrwelle im Wege einer elektrischen Widerstandsheizung erwärmt wird. Hierbei ist nach einer ersten Möglichkeit vorgesehen, daß ein Stromfluß in der Rohrwelle jeweils örtlich begrenzt zwischen zumindest zwei sich radial gegenüberliegend an der Rohrwelle angelegten Elektroden im wesentlichen quer zur Rohrachse erfolgt, wobei die eine der Elektroden zur örtlichen mechanischen Krafteinleitung dient. Hierbei wird also ein Umformwerkzeug zugleich als Elektrode eingesetzt. Nach einer anderen Ausführung wird vorgesehen, daß ein Stromfluß in der Rohrwelle jeweils örtlich begrenzt zwischen zwei mit axialem Abstand voneinander an der Rohrwelle angelegten Elektroden im wesentlichen längs der Rohrachse erfolgt, wobei die Elektroden insbesondere von der Krafteinleitung freigehalten werden. Dies ist vorteilhaft für die Haltbarkeit der Elektroden, da die Stromdichte aufgrund größerer Oberflächen geringer ist. Im übrigen läßt sich hierbei der Bereich der Erwärmung axial enger begrenzen.Various known methods are generally available for local heating Available that allow relatively limited local warming. At this Position is proposed according to a first preferred embodiment that the Pipe shaft between the cams each locally limited by current flow through the Tube shaft is heated by means of an electrical resistance heater. Here is according to a first possibility provided that a current flow in the tubular shaft each locally limited to at least two radially opposite one another the electrodes applied to the tubular shaft are essentially transverse to the tube axis, one of the electrodes being used for the local mechanical introduction of force. Here, a forming tool is also used as an electrode. After a another embodiment it is provided that a current flow in the tubular shaft in each case limited in space between two axially spaced apart on the tubular shaft applied electrodes takes place essentially along the tube axis, the Electrodes, in particular, must be kept free of the application of force. This is advantageous for the durability of the electrodes because the current density due to greater Surface is less. Otherwise, the area of heating can be used limit axially narrower.

In Ergänzung hierzu kann es vorteilhaft sein, daß bei der Erwärmung der für die Eindellungen vorgesehenen Längsabschnitte die die Nocken tragenden Längsabschnitte durch Kühlung auf einer Temperatur gehalten werden, die Gefüge- oder Spannungsveränderungen im Material der Rohrwelle in diesen letzteren Längsabschnitten sicher ausschließt. Dies ist vorgesehen, um Festigkeitsverluste der unter Vorspannung stehenden Querschnittserweiterungen im Bereich der Nocken zu vermeiden. Es wird weiter vorgeschlagen, daß alle für die Ausbildung der Eindellungen bestimmten Längsabschnitte in einer einzigen Aufspannung der Nockenwelle verformt werden, wobei entweder eine Anzahl von Umformstempeln zur Verfügung steht, die der Anzahl der herzustellenden Eindellungen entspricht oder in der genannten Aufspannung die Nockenwelle relativ zu einem einzigen Umformwerkzeug axial verfahren wird oder umgekehrt das einzige Umformwerkzeug längs der aufgespannten Nockenwelle verfahren wird.In addition to this, it can be advantageous that when heating the for Indentations provided longitudinal sections that support the cams Longitudinal sections are kept at a temperature by cooling, the structure or changes in tension in the material of the tubular shaft in the latter Excludes longitudinal sections safely. This is intended to reduce the loss of strength pre-stressed cross-sectional enlargements in the area of the cams avoid. It is further proposed that all for training the Indentations determine longitudinal sections in a single clamping of the Camshaft are deformed, using either a number of forming dies Is available which corresponds to the number of indentations to be produced or in the mentioned clamping the camshaft relative to a single one Forming tool is moved axially or vice versa the only forming tool is moved along the clamped camshaft.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von seitlichen Eindellungen an einer gebauten Nockenwelle, bestehend aus einer Rohrwelle und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung versehenen Nocken, die auf die Rohrwelle aufgeschoben und mit Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind, umfaßt im einzelnen eine Spannvorrichtung für die Nockenwelle, zumindest eine Heizvorrichtung, die eine örtliche Erwärmung von einzelnen zweiten Längsabschnitten zwischen den Nocken ermöglicht, und zumindest einen Umformstempel zur radialen örtlichen mechanischen Krafteinleitung in den erwärmten Rohrkörper für eine Warmumformung zwischen den Nocken. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Spannvorrichtung mehrere untere Stützlagerschalen und mehrere obere Stützlagerschalen umfaßt und eine Axialfixiervorrichtung und eine Drehwinkelfixiervorrichtung aufweist. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der zumindest eine Umformstempel zur Rohrwelle hin einen etwa halbzylindrischen Querschnitt mit die Längsachse senkrecht kreuzender Achse hat. Die Vorrichtung kann sich weiter dadurch auszeichnen, daß die Heizvorrichtung eine Widerstandsheizvorrichtung ist, bei der Elektroden am Rohrkörper angelegt sind und ein Stromfluß über die Rohrwelle erfolgt. Hierbei ist es entweder möglich, daß eine erste Elektrode vom zumindest einen Umformstempel und mehrere zweite Elektroden von den unteren Stützlagerschalen gebildet werden oder daß jeweils eine erste Elektrode axial auf einer Seite des zumindest einen Umformstempels und jeweils eine zweite Elektrode axial auf der anderen Seite des zumindest einen Umformstempels angeordnet ist, wobei die Elektroden insbesondere Ringelektroden sein können. Zur Vermeidung der oben erläuterten Biegeeffekte kann vorgesehen sein, daß die unteren Stützlagerschalen in einem Längsschnitt durch die Mittellinie der Spannvorrichtung, definiert durch die Mitten der Stützlagerschalen, und die Vorschubachse des zumindest einen Umformstempels eine zum Umformstempel hin weisende Außenkrümmung aufweisen. Bevorzugt sind untere Stützlagerschalen und obere Stützlagerschalen jeweils abwechselnd mit axialem Abstand zueinander entlang der Längsachse der Spannvorrichtung angeordnet, wobei weiter vorgesehen ist, daß die unteren Stützlagerschalen relativ zu zwei benachbarten oberen Stützlagern einzeln in Richtung zum Umformstempel zur Längsachse der Spannvorrichtung hin verschiebbar sind. Alternativ hierzu ist es möglich, daß die Längsachse der Spannvorrichtung eine Biegelinie bildet, die mit der Vorschubachse des Umformstempels eine Ebene aufspannt und deren Außenbiegung zum Umformstempel hin weist, d. h. deren Biegemittelpunkt entgegengesetzt zum Umformstempel - bezogen auf die Biegelinie - angeordnet ist.A device according to the invention for producing lateral indentations a built camshaft, consisting of a tubular shaft and a plurality of each with a through hole provided cams on the tubular shaft postponed and spaced from each other on this includes in individual a tensioning device for the camshaft, at least one heating device, local heating of individual second longitudinal sections allows between the cams, and at least one forming stamp for radial local mechanical introduction of force into the heated tubular body for a Hot stamping between the cams. In particular, it is provided that the Clamping device several lower support cups and several upper support cups comprises and an axial fixing device and Has angle of rotation fixing device. It is preferably provided that the at least one forming die towards the tubular shaft, an approximately semi-cylindrical one Cross-section with the axis crossing perpendicularly to the longitudinal axis. The device can also be characterized in that the heating device Resistance heater is in which electrodes are applied to the tubular body and a current flows through the tubular shaft. It is either possible that a first electrode from at least one forming die and several second ones Electrodes are formed by the lower support bearing shells or that one each first electrode axially on one side of the at least one forming die and each have a second electrode axially on the other side of the at least one Forming stamp is arranged, the electrodes in particular ring electrodes could be. To avoid the bending effects explained above, it can be provided be that the lower support cups in a longitudinal section through the center line the clamping device, defined by the centers of the support bearing shells, and the Feed axis of the at least one forming die towards the forming die have pointing external curvature. Lower support cups and are preferred upper bearing cups alternately with an axial distance from each other arranged along the longitudinal axis of the tensioning device, further provided is that the lower support cups are relative to two adjacent upper ones Support bearings individually in the direction of the forming die to the longitudinal axis of the Clamping device are displaceable. Alternatively, it is possible that the Longitudinal axis of the clamping device forms a bending line that with the feed axis of the forming die spans a plane and its outer bend to Form stamp indicates d. H. whose center of bending opposite to Forming stamp - based on the bending line - is arranged.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nockenwelle sowie verschiedene erfindungsgemäße Vorrichtungen werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Figur 1: zeigt eine erfindungsgemäße Nockenwelle
a) im Längsschnitt

b) in axialer Ansicht

c) im Querschnitt;
Figur 2: zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingespannter Nockenwelle in einer ersten Ausführung
a) im Längsschnitt

b) im Querschnitt durch den Umformstempel und ein oberes Stützlager;
Figur 3: zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingespannter Nockenwelle in einer zweiten Ausführung
a) im Längsschnitt

b) im Querschnitt durch den Umformstempel und ein oberes Stützlager;
Figur 4: zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingespannter Nockenwelle in einer dritten Ausführung
a) im Längsschnitt

b) im Querschnitt durch ein unteres Stützlager;
Figur 5: x zeigt ein Segment einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausführung
a) im Längsschnitt durch den Umformstempel

b) im Querschnitt durch eine Elektrode

c) im Querschnitt durch ein unteres Stützlager;
Figur 6: zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingespannter Nockenwelle in einer vierten Ausführung
a) im Längsschnitt

b) im Querschnitt durch eine Elektrode.

A preferred embodiment of a camshaft according to the invention and various devices according to the invention are explained below with reference to the drawings.

Figure 1: shows a camshaft according to the invention
a) in longitudinal section

b) in axial view

c) in cross section;
Figure 2: shows a device according to the invention with a clamped camshaft in a first embodiment
a) in longitudinal section

b) in cross section through the forming die and an upper support bearing;
Figure 3: shows a device according to the invention with clamped camshaft in a second embodiment
a) in longitudinal section

b) in cross section through the forming die and an upper support bearing;
Figure 4: shows a device according to the invention with a clamped camshaft in a third embodiment
a) in longitudinal section

b) in cross section through a lower support bearing;
Figure 5: x shows a segment of a device according to the invention in a further embodiment
a) in longitudinal section through the forming stamp

b) in cross section through an electrode

c) in cross section through a lower support bearing;
Figure 6: shows a device according to the invention with a clamped camshaft in a fourth embodiment
a) in longitudinal section

b) in cross section through an electrode.

Die verschiedenen Darstellungen der Figur 1 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist eine erfindungsgemäße gebaute Nockenwelle 11 zu erkennen, die im wesentlichen aus einer Rohrwelle 12 und darauf aufgeschobenen Paaren von Nocken 14 besteht. Diese sind jeweils paarweise in verschienen Winkellagen auf der Rohrwelle 12 festgelegt. Hierzu ist die Rohrwelle 12 in jeweils den Nocken 14 zugeordneten ersten Längsabschnitten 13 jeweils durch Kaltverformung radial aufgeweitet, so daß die Nocken 14 auf axial begrenzten Querschnittserweiterungen der Rohrwelle 12 im Preßsitz festsitzen, die im vorliegenden Zeichnungsmaßstab nicht erkennbar sind. Am ersten Ende ist in die Rohrwelle 12 ein Stopfen 16 mit einem Bund 17 eingesetzt, in dem eine Kerbe 18 ausgeführt ist, die unter anderem einer winkelgenaueren Fixierung eines Antriebsritzels dienen kann. Auf den Stopfen 16 kann ein solches Antriebsritzel zum Antrieb der Nockenwelle 11 aufgesetzt werden. Am zweiten Ende ist auf die Rohrwelle 12 eine Hülse 19 aufgeschoben und zusätzlich ein Stopfen 20 eingesteckt, wobei die Hülse 19 als Lager dienen kann. Jeweils zwischen zwei Paaren von Nocken 14 sowie zwischen den axial äußeren Nocken und den Stopfen 15, 19 sind an der Rohrwelle 12 jeweils zweite Längsabschnitte 21 der Nockenwelle 11 markiert, in denen Eindellungen 22 ausgebildet sind. Diese Eindellungen 22 entsprechen etwa halbzylindrischen Durchdringungen, deren Achsen die Längsachse 23 der Nockenwelle 11 senkrecht kreuzen. Im Gegensatz zu den Nocken 14 haben die Eindellungen 22 übereinstimmende Orientierung bezüglich der Umfangslage, wobei die jeweiligen nicht dargestellten Achsen der halbzylindrischen Durchdringungen senkrecht zur Zeichnungsebene liegen. Alle Übergänge an den Eindellungen 22 weisen sowohl im Längsschnitt Rundungen 24, 25 als auch im Querschnitt Rundungen 26, 27 auf, sind also nicht scharfkantig. Die Rundungen 24, 25 liegen in ausreichendem Abstand von den nächsten Nocken 14. Die Eindellungen 22 ermöglichen es, Schrauben und Schraubwerkzeuge mit senkrecht zur Zeichnungsebene liegende Achse in sehr großen Nähe an die Längsachse 23 der Nockenwelle 11 heranzubringen. Dies ist zu Montage eines Zylinderkopfes bei bereits im Zylinderkopf montierter Nockenwelle in bestimmten Motorentypen erforderlich. An dem linken Paar Nocken 14 sind innenliegende Bunde 29, 30 erkennbar, die zur Axiallagerung der Nockenwelle 11 im Zylinderkopf und zur Axialfixierung bei der Herstellung der Eindellungen dienen.The different representations of Figure 1 are common below described. A camshaft 11 constructed according to the invention can be seen, essentially consisting of a tubular shaft 12 and pairs of Cam 14 is made. These are in pairs in different angular positions on the Pipe shaft 12 set. For this purpose, the tubular shaft 12 is in each of the cams 14 assigned first longitudinal sections 13 each radially by cold working expanded so that the cams 14 on axially limited cross-sectional extensions the tubular shaft 12 stuck in the press fit, which is the present drawing scale are not recognizable. At the first end a plug 16 is in the tubular shaft 12 a collar 17 is used, in which a notch 18 is executed, among other things can serve to fix a drive pinion with more precise angles. On the stopper 16 such a drive pinion for driving the camshaft 11 can be attached become. At the second end, a sleeve 19 is pushed onto the tubular shaft 12 and additionally inserted a plug 20, the sleeve 19 can serve as a bearing. Each between two pairs of cams 14 and between the axially outer Cams and the plug 15, 19 are each second on the tubular shaft 12 Marked longitudinal sections 21 of the camshaft 11, in which indentations 22nd are trained. These indentations 22 correspond approximately to semi-cylindrical ones Penetrations whose axes are perpendicular to the longitudinal axis 23 of the camshaft 11 cross. In contrast to the cams 14, the indentations 22 matching orientation with respect to the circumferential position, the respective Axes of the semi-cylindrical penetrations, not shown, perpendicular to Plane of the drawing. All transitions at the indentations 22 both in the Longitudinal section curves 24, 25 and in cross section curves 26, 27 are so not sharp-edged. The curves 24, 25 are at a sufficient distance from the next cam 14. The indentations 22 make it possible to screw and Screwing tools with an axis perpendicular to the plane of the drawing in a lot to bring great proximity to the longitudinal axis 23 of the camshaft 11. This is too Installation of a cylinder head with the camshaft already installed in the cylinder head certain engine types required. On the left pair of cams 14 are internal collars 29, 30 can be seen, the axial bearing of the camshaft 11 in Cylinder head and for axial fixation in the manufacture of the indentations.

Die Figuren 2 bis 4 werden in ihren übereinstimmenden Einzelheiten zunächst mit allen Darstellungen gemeinsam beschrieben. Die unterschiedlichen Einzelheiten werden daran anschließend erläutert. Es ist jeweils eine Spannvorrichtung 31 erkennbar, in der eine Nockenwelle 11 eingespannt ist. Die Vorrichtung umfaßt einen Tisch oder Schlitten 32, der eine Mehrzahl von fünf axial zueinander feststehenden unteren Stützlagern 33 und eine Mehrzahl von sechs axial zueinander feststehenden oberen Stützlagern 34 umfaßt. Die unteren Stützlager und die oberen Stützlager sind jeweils axial gegeneinander versetzt, also im wesentlichen symmetrisch zueinander auf Lücke gesetzt. Die unteren Stützlager 33 unterstützen jeweils die zweiten Längsabschnitte, denen die Eindellungen 22 angebracht werden sollen. Die oberen Stützlager 34 spannen jeweils die Nockenwelle 11 zwischen zwei Nocken 14 eines Paares sowie an den Enden der Rohrwelle 12. Die oberen Stützlager sind jeweils wegschwenkbar, wie im Querschnitt der Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, wobei das wegschwenkbare Stützlager einen in einem ersten Bock 35 gelagerten Schwenkzapfen 36 und eine in einem zweiten Bock 37 gelagerte Verschraubung 38 aufweist. Unter dem fünften oberen Stützlager 34₅ (von links) befindet sich zusätzlich ein Fixierbock 39, auf dem die Nockenwelle 11 mittels der Bunde 29, 30 axial genau positioniert werden kann. Nicht erkennbar sind Fixiermittel, die mit zumindest einem Nocken zusammenwirken und die die Winkellage der Nockenwelle genau positioniert festlegen. Über dem letzen unteren Stützlager 33₅ (von links) ist ein Umformstempel 41 gezeigt, der in den Figuren 2 und 3 in der Darstellung a in nach unten vorgeschobener Position und in der Darstellung b in einer nach oben zurückgezogenen Situation gezeigt ist. In Figur 4 ist eines der unteren Stützlager 33 im Querschnitt gezeigt. In den hier erläuterten Ausführungen bildet der Umformstempel 41 die obere Elektrode und die unteren Stützlager 33 die zweiten Elektroden, deren halbschalenförmige Oberflächen insgesamt größer sind als die mit der Rohrwelle 12 in Kontakt kommende Oberfläche des Umformstempels 41. Damit ist die Stromdichte am Umformstempel sehr viel höher an den unteren Stützlagern. Der Stromfluß erfolgt quer zur Rohrachse zum unteren Stützlager 33₅, aber auch längs der Rohrachse zu den weiteren Stützlagern 33₁ - bis 33₄.Figures 2 to 4 are first described in their corresponding details together with all representations. The different details are then explained. A clamping device 31 can be seen in each case, in which a camshaft 11 is clamped. The device comprises a table or carriage 32 which comprises a plurality of five axially fixed lower support bearings 33 and a plurality of six axially fixed upper support bearings 34. The lower support bearings and the upper support bearings are each axially offset from one another, that is to say set essentially symmetrically with respect to one another. The lower support bearings 33 each support the second longitudinal sections to which the indentations 22 are to be attached. The upper support bearings 34 each clamp the camshaft 11 between two cams 14 of a pair and at the ends of the tubular shaft 12. The upper support bearings can each be pivoted away, as can be seen in the cross section of FIGS. 2 and 3, the pivotable support bearing being one in a first Bock 35 mounted pivot pin 36 and a screw 38 mounted in a second bracket 37. Under the fifth upper support bearing 34 ₅ (from the left) there is also a fixing bracket 39 on which the camshaft 11 can be positioned exactly axially by means of the collars 29, 30. Fixing means which do not cooperate with at least one cam and which precisely position the angular position of the camshaft are not recognizable. Above the last lower support bearing 33 ₅ (from the left), a forming die 41 is shown, which is shown in FIGS. 2 and 3 in the illustration a in the downwardly advanced position and in the illustration b in an upwardly withdrawn situation. In Figure 4, one of the lower support bearings 33 is shown in cross section. In the embodiments explained here, the forming die 41 forms the upper electrode and the lower support bearings 33 the second electrodes, the half-shell-shaped surfaces of which are overall larger than the surface of the forming die 41 coming into contact with the tubular shaft 12. The current density on the forming die is thus much higher on the lower support bearings. The current flows transversely to the tube axis to the lower support bearing 33 ₅ , but also along the tube axis to the further support bearings 33 ₁ to 33 ₄ .

Die hier gezeigten Vorrichtungen können bei feststehendem Schlitten 32 über einen einzelnen längs der Nockenwelle verfahrbaren Umformstempel 41 verfügen, der die einzelnen Umformschritte nacheinander vornimmt. Alternativ kann bei diesen Vorrichtungen bei feststehendem Umformstempel 41 der Schlitten 32 längs der Rohrachse für die einzelnen Umformschritte verfahren werden.The devices shown here can with a fixed carriage 32 via a each have along the camshaft movable forming die 41 which the carries out individual forming steps one after the other. Alternatively, with these Devices with fixed forming die 41 of the carriage 32 along the Tube axis for the individual forming steps.

In den Figuren 2 und 3 sind die Stützlager 33, 34 alle auf die Längsachse 23 der Nockenwelle 11 ausgerichtet. In der Ausführung nach Figur 2 sind hierbei sämtliche unteren Stützlager 39 gegenüber dem Schlitten 32 fixiert. Beim Erkalten der Rohrwelle kann es zu einem Schrumpfen der warmumgeformten Eindellungen kommen, so daß das Rohr tendenziell an jeder Eindellung eine Biegung um die Eindellung herum in der Ebene der Zeichnung erfährt, deren Biegungsmittelpunkt über der Rohrwelle liegt.In Figures 2 and 3, the support bearings 33, 34 are all on the longitudinal axis 23 of the Camshaft 11 aligned. In the embodiment according to FIG. 2 there are all of them lower support bearing 39 fixed relative to the carriage 32. When the Tubular shaft can cause the hot-formed indentations to shrink come, so that the pipe tends to bend at each indentation Dents around in the plane of the drawing experiencing their center of curvature lies above the tubular shaft.

In der Ausführung nach Figur 3 sind die unteren Stützlager 33 im Längsschnitt mit einer dem Umformstempel 41 entgegengesetzten Außenkrümmung 28 versehen und wie durch einzelne Pfeile 42 angedeutet, einzeln während des Umformens radial zur Rohrachse entgegengesetzt zum Umformstempel 41 hin geringfügig verfahrbar, ohne daß dies zeichnerisch weiter ausgeführt wäre. Hierdurch kann während der Warmumformung der Rohrwelle an jeder Eindellung eine Biegung in der Zeichnungsebene entgegengesetzt zum Kraftangriff des Umformstempels aufgezwungen werden, deren Biegungsmittelpunkt unter der Rohrwelle liegt. Hiermit wird erreicht, daß beim anschließenden Erkalten und Schrumpfen der warmumgeformten Eindellungen sich das Rohr wieder selbsttätig richtet und anschließend die Rohrachse wieder fluchtet.In the embodiment according to FIG. 3, the lower support bearings 33 are in a longitudinal section an outer curvature 28 opposite the forming die 41 and as indicated by individual arrows 42, individually during the shaping radially to Pipe axis can be moved slightly opposite to the forming die 41, without this being further illustrated. This allows during the Hot stamping of the tube shaft at each indentation a bend in the Drawing plane opposite to the force applied by the forming die be forced whose center of bending lies under the tubular shaft. Herewith is achieved in that the subsequent cooling and shrinking of the hot-formed indentations, the pipe automatically straightens and then the pipe axis is aligned again.

In der Ausführung der Figur 4 ist der Umformstempel nicht dargestellt, ist jedoch in genau gleicher Weise wie in Figuren 2 und 3 ausgeführt und funktionierend anzunehmen. In dieser Ausführungen sind die Mitten der oberen Stützlager und unteren Stützlage nicht fluchtend zueinander und zur Längsachse der Nockenwelle, sondern liegen insgesamt mit ihren Mitten 43 auf einer gekrümmten Mittellinie 42, die einen in der Bildebene liegenden nach oben weisenden Kreisbogen bildet. Der Effekt ist auch hier, daß bei der Warmumformung der Rohrwelle jeweils an der Umformstelle eine Biegung aufgeprägt wird, die in der Zeichnungsebene liegt und entgegen dem Kraftangriff des Umformstempels orientiert ist, wobei der Biegungsmittelpunkt unter der Rohrwelle liegt, so daß beim anschließenden Erkalten der warmumgeformten Eindellung die Rohrachse durch die Schrumpfung im Bereich der Eindellung wieder selbsttätig gerichtet wird. The forming stamp is not shown in the embodiment of FIG. 4, but is shown in FIG exactly the same way as in Figures 2 and 3 executed and working to accept. In this version, the centers of the upper support bearings and lower support layer not in alignment with one another and with the longitudinal axis of the camshaft, but lie overall with their centers 43 on a curved center line 42, the forms an upward-pointing arc in the image plane. The effect is also here that in the hot forming of the tubular shaft in each case on the Forming point is stamped a bend that lies in the plane of the drawing and is oriented against the force attack of the forming die, the The center of the bend is below the tubular shaft so that it cools down afterwards the hot-formed indentation the tube axis due to the shrinkage in the area the dent is straightened automatically.

In Figur 5 ist nur ein Teil einer Vorrichtung nach den vorgenannten Figuren im Bereich des Umformstempels in einer abgewandelten Ausführung dargestellt. Hierbei sind der Umformstempel 41' und das zugeordnete untere Stützlager 33' aus nicht leitendem Werkstoff, während jeweils axial zu beiden Seiten der beiden vorgenannten Teile teilbare Ringelektroden 44, 45 vorgesehen sind, die gegeneinander isoliert, jedoch zum einem mit dem positiven Pol einer Spannungswelle und zum anderen mit dem negativen Pol einer Spannungswelle verbunden werden können. Hierdurch findet ein Stromfluß in Richtung der Rohrwelle statt, der sich axial eng auf einen Bereich zwischen zwei Nocken begrenzen läßt. Dabei ist der Umformstempel 41' nicht als Elektrode geschaltet, was sich auf seine Haltbarkeit vorteilhaft auswirkt. Auch wenn dies zeichnerisch hier nicht plausibel ist, kann auch in dieser Ausgestaltung das untere Stützlager 33' entgegen dem Umformstempel 41' radial zur Rohrachse beweglich ausgestaltet sein.In Figure 5 is only a part of a device according to the aforementioned figures in Area of the forming die shown in a modified version. in this connection are not the forming die 41 'and the associated lower support bearing 33' conductive material, while axially on either side of the two aforementioned parts separable ring electrodes 44, 45 are provided, the isolated from each other, but on the one hand with the positive pole one Voltage wave and the other with the negative pole of a voltage wave can be connected. This causes a current to flow in the direction of the tubular shaft instead, which can be axially narrowly limited to a region between two cams. The forming die 41 'is not connected as an electrode, which is due to its Durability is beneficial. Even if this is not plausible in the drawing, can also in this embodiment, the lower support bearing 33 'against Forming punch 41 'to be designed to be movable radially to the tube axis.

Die Figuren 6a) und 6b) werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. In Figur 6 ist eine Spannvorrichtung 31 erkennbar, in der eine Nockenwelle 11 eingespannt ist. Die Vorrichtung umfaßt einen Tisch 32, der eine Mehrzahl von fünf axial zueinander feststehenden unteren Stützlagern 33 und vier Paare von axial zueinander feststehenden oberen und unteren Stützlagern 34 umfaßt. Die unteren Stützlager 33 und die Paare von oberen und unteren Stützlagern 34 sind axial abwechselnd angeordnet. Die unteren Stützlager 33 unterstützen jeweils die zweiten Längsabschnitte, in denen die Eindellungen 22 angebracht werden sollen. Die Paare von oberen und unteren Stützlagern 34 spannen jeweils die Nockenwelle 11 zwischen zwei Nocken 14 eines Paares von Nocken ein. Die oberen Stützlager sind in oberen Stellzylindern 53 und die unteren Stützlager 34' in unteren Stellzylindern 52' gehalten. Oberhalb der unteren Stützlager 33 sind drei von insgesamt fünf Umformstempeln 41 gezeigt, von denen in der Darstellung a) der rechts gezeigte in einer nach unten vorgeschobenen Position und die beiden weiteren in einer nach oben zurückgezogenen Position gezeigt sind. Die Umformstempel 41 sind über Halterungen 51 in Vorschubzylindern 52 gehalten. Jeweils benachbart zu den Umformstempeln 41 und den unteren Stützlagern 33 sind Paare von oberen Elektrodenhaltern 46, 47 und Paare von unteren Elektrodenhaltern 48, 49 angeordnet, in denen Elektroden mit halbschalenförmigen Oberflächen eingesetzt sind, die mit der Nockenwelle in Kontakt sind. Die oberen Elektrodenhalter sind in Führungen 54 und mittels elastischen Elementen 55 in einer Konsole 56 gehalten, in der auch die Umformstempel 41 und die Stellzylinder für die oberen Stützlager 34 angeordnet sind. Axial verstellbare Zapfen 61, 62 greifen in die Enden der Nockenwelle 11 ein und legen deren axiale Position fest. In Darstellung b) ist erkennbar, daß die Elektrodenhalter 46, 47, 48, 49 über Stromkabel 57, 58 mit einem Trafo 59 verbunden sind. Figures 6a) and 6b) are described together below. In Figure 6 is a clamping device 31 can be seen in which a camshaft 11 is clamped. The device includes a table 32 which is a plurality of five axially to one another fixed lower support bearings 33 and four pairs of axially to each other includes fixed upper and lower support bearings 34. The lower support bearings 33 and the pairs of upper and lower support bearings 34 are axially alternated arranged. The lower support bearings 33 each support the second Longitudinal sections in which the indentations 22 are to be applied. The couples the upper and lower support bearings 34 each clamp the camshaft 11 between two cams 14 of a pair of cams. The upper support bearings are in upper actuating cylinders 53 and the lower support bearings 34 'in lower actuating cylinders 52 'held. Above the lower support bearings 33 are three out of a total of five Forming stamps 41 are shown, of which in the illustration a) the one shown in FIG one down position and the other two in a down position Retracted position shown above. The forming stamp 41 are over Brackets 51 held in feed cylinders 52. Each adjacent to the Forming dies 41 and the lower support bearings 33 are pairs of upper ones Electrode holders 46, 47 and pairs of lower electrode holders 48, 49 arranged in which electrodes with half-shell-shaped surfaces are used are in contact with the camshaft. The upper electrode holders are in Guides 54 and held in a bracket 56 by means of elastic elements 55, in which also includes the forming die 41 and the actuating cylinder for the upper support bearing 34 are arranged. Axially adjustable pins 61, 62 engage in the ends of the Camshaft 11 and define their axial position. In illustration b) is recognizable that the electrode holder 46, 47, 48, 49 via power cables 57, 58 with a Transformer 59 are connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111: Nockenwellecamshaft
1212: Rohrwelletubular shaft
1313: erster Längsabschnittfirst longitudinal section
1414: Nockencam
1515: DurchgangsöffnungThrough opening
1616: StopfenPlug
1717: Flanschflange
1818: Kerbescore
1919: Hülseshell
2020: StopfenPlug
2121: zweiter Längsabschnittsecond longitudinal section
2222: Eindellungdenting
2323: Längsachselongitudinal axis
2424: Rundungcurve
2525: Rundungcurve
2626: Rundungcurve
2727: Rundungcurve
2828: Außenkrümmungoutside curve
2929: BundFederation
3030: BundFederation
3131: Vorrichtung contraption
3232: Schlittencarriage
3333: unteres Stützlagerlower support bearing
3434: oberes Stützlagerupper support bearing
3535: Bockbuck
3636: Zapfenspigot
3737: Bockbuck
3838: Verspannungbracing
3939: Bockbuck
4040: Fixieraufnahmefixation seat
4141: Umformstempelforming die
4242: Mittelliniecenter line
4343: Mitte StützlagerMiddle support bearing
4444: Ringelektrodering electrode
4545: Ringelektrodering electrode
4646: Elektrodenhalterelectrode holder
4747: Elektrodenhalterelectrode holder
4848: Elektrodenhalterelectrode holder
4949: Elektrodenhalterelectrode holder
50 5150 51: Stempelhalterpunch holder
5252: Umformzylinderforming cylinders
53 5453 54: Führungguide
5555: Lagerungstorage
5656: Konsoleconsole
5757: Kabelelectric wire
5858: Kabelelectric wire
5959: Trafo transformer
60 6160 61: Zapfenspigot
6262: Zapfenspigot

Claims

Gebaute Nockenwelle (11), bestehend aus einer Rohrwelle (12) und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung versehenen Nocken (14), die auf die Rohrwelle (12) aufgeschoben und mit Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind, wobei die Rohrwelle (12) zwischen den Nocken (14) nach innen warmverformte seitliche Eindellungen (22) aufweist.Built camshaft (11), consisting of a tubular shaft (12) and one A plurality of cams (14), each provided with a through opening, which the tubular shaft (12) is pushed on and spaced apart on it are fixed, the tubular shaft (12) between the cams (14) after has internally thermoformed side indentations (22).

Nockenwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Eindellungen (22) diese säumende Aufwerfungen ausgebildet sind, die den Außendurchmesser der Rohrwelle (12) über den Querschnitt der Durchgangsöffnungen (15) der Nocken (14) hinaus vergrößern.Camshaft according to claim 1,
characterized in that on the indentations (22) these seaming projections are formed which enlarge the outside diameter of the tubular shaft (12) beyond the cross section of the through openings (15) of the cams (14).

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (12) jeweils im Bereich der Nocken (14) kaltverformte umfängliche Querschnittsvergrößerungen zur Festlegung der Nocken (14) hat.Camshaft according to one of claims 1 or 2,
characterized in that the tubular shaft (12) has cold-formed circumferential cross-sectional enlargements in the region of the cams (14) for fixing the cams (14).

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterungen mit glatten zylindrischen Durchgangsöffnungen (15) der Nocken (14) zusammenwirken, konzentrisch zur Rohrwelle (12) sind und Preßsitze mit den Nocken (14) bilden.Camshaft according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the cross-sectional enlargements interact with smooth cylindrical through openings (15) of the cams (14), are concentric with the tubular shaft (12) and form press fits with the cams (14).

Nockenwelle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterungen jeweils zumindest über die axiale Länge einer Nocke (14) reichen.Camshaft according to claim 4,
characterized in that the cross-sectional expansions each extend at least over the axial length of a cam (14).

Nockenwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebungsbereiche der Eindellungen (22) den ursprünglichen Außendurchmesser der Rohrwelle (12) nicht wesentlich überschreiten.Camshaft according to claim 1,
characterized in that the surrounding areas of the indentations (22) do not substantially exceed the original outer diameter of the tubular shaft (12).

Nockenwelle nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (12) jeweils im Bereich der Nocken (14) den Querschnitt vergrößernde Oberflächenaufwerfungen zur Festlegung der Nocken (14) hat.Camshaft according to claim 6,
characterized in that the tubular shaft (12) in each case in the region of the cams (14) has surface projections which enlarge the cross section in order to fix the cams (14).

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Eindellungen (22) oder Einbuchtungen quer zum Verlauf der Rohrwelle (12) verlaufen.Camshaft according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the lateral indentations (22) or indentations run transversely to the course of the tubular shaft (12).

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eindellungen (22) etwa halbzylindrischen Durchdringungen des Rohrkörpers entsprechen.Camshaft according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the indentations (22) correspond to approximately semi-cylindrical penetrations of the tubular body.

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eindellungen (22) an der Rohrinnenseite etwa bis zur Längsachse (23) reichen.Camshaft according to one of claims 1 to 9,
characterized in that the indentations (22) on the inside of the tube extend approximately to the longitudinal axis (23).

Nockenwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eindellungen (22) bezüglich ihrer Umfangslage übereinstimmende Orientierung haben.Camshaft according to one of claims 1 to 10,
characterized in that the indentations (22) have the same orientation with respect to their circumferential position.

Verfahren zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle (11), bestehend aus einer Rohrwelle (12) und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung (15) versehenen Nocken (14), die auf die Rohrwelle (12) aufgeschoben und in Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind, bei dem die Rohrwelle (12) zwischen den Nocken (14) örtlich erwärmt und mit seitlichen Eindellungen (22) versehen wird.Method for producing a built camshaft (11), consisting of a tubular shaft (12) and a plurality of each with a through opening (15) provided cams (14) which are pushed onto the tubular shaft (12) and in Distances to each other are defined on this, at which the tubular shaft (12) between the cams (14) locally heated and with side indentations (22) is provided.

Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Warmverformung am nichteingespannten Rohrkörper erfolgt, wobei an den Eindellungen (22) diese säumende Aufwerfungen ausgebildet werden, die den Außendurchmesser der Rohrwelle (12) über den Querschnitt der
Durchgangsöffnungen (15) der Nocken (14) hinaus vergrößern.Method according to claim 12,
characterized in that the hot deformation takes place on the non-clamped tubular body, with these recesses being formed on the indentations (22), which the outer diameter of the tubular shaft (12) over the cross section of the
Enlarge through openings (15) of the cams (14).

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (12) bei aufgeschobenen Nocken (14) vor der Herstellung der Eindellungen (22) unter Bildung von Querschnittserweiterungen im Bereich der Nocken (14) radial nach außen kaltverformt wird.Method according to one of claims 12 or 13,
characterized in that the tubular shaft (12), when the cams (14) are pushed on, is cold-deformed radially outward, in the region of the cams (14), before the indentations (22) are produced.

Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterungen, insbesondere sequentiell, durch Aufgabe von hydraulischem Innendruck auf die Rohrwelle (12) gebildet werden, um Preßsitze mit den Nocken (14) zu bilden.The method of claim 14
characterized in that the cross-sectional expansions, in particular sequentially, are formed by applying hydraulic internal pressure to the tubular shaft (12) in order to form press fits with the cams (14).

Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Warmverformung am in eine Matrize eingespannten Rohrkörper erfolgt, wobei die Umgebungsbereiche der Eindellungen (22) so in der Matrize eingespannt sind, daß sie den ursprünglichen Außendurchmesser der Rohrwelle (12) nicht wesentlich überschreiben können.Method according to claim 12,
characterized in that the hot deformation takes place on the tubular body clamped in a die, the surrounding areas of the indentations (22) being so clamped in the die that they cannot substantially overwrite the original outer diameter of the tubular shaft (12).

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (14) nach dem Herstellen der Eindellungen (22) an der Rohrwelle (12) auf diese aufgeschoben und auf dieser festgelegt werden. Method according to one of claims 12 or 16,
characterized in that after the indentations (22) on the tubular shaft (12) have been produced , the cams (14) are pushed onto and fixed on the tubular shaft.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eindellungen (22), insbesondere sequentiell, durch im wesentlichen radial zur Längsachse (23) gerichtete örtliche mechanische Krafteinleitung am erwärmten Rohrkörper gebildet werden.Method according to one of claims 12 to 17,
characterized in that the indentations (22), in particular sequentially, are formed by local mechanical introduction of force on the heated tubular body which is directed essentially radially to the longitudinal axis (23).

Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß während der örtlichen Krafteinleitung ein Biegemoment um eine senkrecht zur Kraftrichtung liegende Achse in den Rohrkörper eingeleitet wird, um eine Biegung der Rohrwelle (12) zu erzeugen, deren Biegungsmittelpunkt auf der Gegenseite zur örtlichen mechanischen Krafteinleitung liegt.Method according to claim 18,
characterized in that during the local application of force, a bending moment is introduced into the tubular body about an axis perpendicular to the direction of the force in order to produce a bend in the tubular shaft (12), the center of the bend of which lies on the opposite side to the local mechanical application of force.

Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung des erwärmten Rohrkörpers so bemessen wird, daß die Längsachse (23) der Rohrwelle (12) nach Erkalten des Rohrkörpers wieder fluchtet.Method according to claim 19,
characterized in that the bend of the heated tubular body is dimensioned such that the longitudinal axis (23) of the tubular shaft (12) is aligned again after the tubular body has cooled.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwelle (12) vor Erzeugung einer Eindellung (22) jeweils örtlich begrenzt durch Stromfluß über die Rohrwelle (12) im Wege einer elektrischen Widerstandsheizung erwärmt wird.Method according to one of claims 12 to 20,
characterized in that, prior to indentation (22), the tubular shaft (12) is heated locally by current flow through the tubular shaft (12) by means of an electrical resistance heater.

Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluß in der Rohrwelle (12) jeweils örtlich begrenzt zwischen zumindest zwei sich gegenüberliegend an der Rohrwelle (12) angelegten Elektroden im wesentlichen quer zur Längsachse erfolgt, wobei eine der Elektroden zur mechanischen Krafteinleitung dient.A method according to claim 21,
characterized in that a current flow in the tubular shaft (12) is locally limited between at least two electrodes placed opposite one another on the tubular shaft (12), essentially transversely to the longitudinal axis, one of the electrodes being used for the mechanical introduction of force.

Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluß in der Rohrwelle (12) jeweils örtlich begrenzt zwischen zwei mit axialem Abstand voneinander an der Rohrwelle (12) angelegten Elektroden im wesentlichen längs der Längsachse erfolgt, wobei die Elektroden bevorzugt von der Krafteinleitung freigehalten werden.A method according to claim 21,
characterized in that a current flow in the tubular shaft (12) occurs locally limited between two electrodes which are axially spaced from one another on the tubular shaft (12), essentially along the longitudinal axis, the electrodes preferably being kept free from the introduction of force.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erwärmung der für die Eindellungen (22) vorgesehenen Längsabschnitte (21) die die Nocken (14) tragenden ersten Längsabschnitte (13) durch Kühlung auf einer Temperatur gehalten werden, die Gefüge- oder Spannungsänderungen im Material der Rohrwelle (12) in diesen letzteren Längsabschnitten ausschließt.Method according to one of claims 12 to 23,
characterized in that when the longitudinal sections (21) provided for the indentations (22) are heated, the first longitudinal sections (13) carrying the cams (14) are kept at a temperature by cooling, the structural or stress changes in the material of the tubular shaft (12 ) in these latter longitudinal sections.

Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß alle für die Ausbildung der Eindellungen (22) bestimmten Längsabschnitte (21) in einer Aufspannung der Nockenwelle (11) umgeformt werden. Method according to one of claims 12 to 24,
characterized in that all the longitudinal sections (21) intended for the formation of the indentations (22) are formed in one clamping of the camshaft (11).

Vorrichtung zum Herstellen von seitlichen Eindellungen an einer gebauten Nockenwelle (11) bestehend aus einer Rohrwelle (12) und einer Mehrzahl von mit je einer Durchgangsöffnung (15) versehenen Nocken (14), die auf die Rohrwelle (12) aufgeschoben und mit Abständen zueinander auf dieser festgelegt sind, umfassend

eine Spannvorrichtung (31) für die Nockenwelle (11),

zumindest eine Heizvorrichtung, die eine örtliche Erwärmung von einzelnen Längsabschnitten (21) zwischen den Nocken (14) ermöglicht, und

zumindest einen Umformstempel (41) zur radialen örtlichen mechanischen Krafteinleitung in den erwärmten Rohrkörper für eine Warmumformung zwischen den Nocken (14).

Device for producing lateral indentations on a built-up camshaft (11) consisting of a tubular shaft (12) and a plurality of cams (14) each provided with a through opening (15), which are pushed onto the tubular shaft (12) and spaced apart from one another these are set out comprehensively

a tensioning device (31) for the camshaft (11),

at least one heating device which enables local heating of individual longitudinal sections (21) between the cams (14), and

at least one forming punch (41) for the radial local mechanical introduction of force into the heated tubular body for hot forming between the cams (14).

Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung mehrere untere Stützlagerschalen (33) und mehrere obere Stützlagerschalen (34) umfaßt und eine Axialfixiervorrichtung und eine Drehwinkelfixiervorrichtung aufweist.Device according to claim 26,
characterized in that the tensioning device comprises a plurality of lower support bearing shells (33) and a plurality of upper support bearing shells (34) and has an axial fixing device and a rotation angle fixing device.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Umformstempel (41) zur Rohrwelle (12) hin einen etwa halbzylindrischen Querschnitt mit die Längsachse (23) senkrecht kreuzender Achse hat.Device according to one of claims 26 or 27,
characterized in that the at least one shaping punch (41) towards the tubular shaft (12) has an approximately semi-cylindrical cross section with an axis crossing perpendicular to the longitudinal axis (23).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung eine Widerstandsheizvorrichtung ist, bei der Elektroden am Rohrkörper angelegt sind und ein Stromfluß über die Rohrwelle (12) erfolgt.Device according to one of claims 26 to 28,
characterized in that the heating device is a resistance heating device in which electrodes are applied to the tubular body and a current flows through the tubular shaft (12).

Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Elektrode vom zumindest einen Umformstempel (41) und zweite Elektroden von den unteren Stützlagerschalen (33) gebildet werden.Device according to claim 29,
characterized in that a first electrode is formed by at least one forming die (41) and second electrodes are formed by the lower support bearing shells (33).

Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine erste Elektrode (44) axial auf einer Seite des zumindest einen Umformstempels (41') und eine jeweils zweite Elektrode (45) axial auf der anderen Seite des zumindest einen Umformstempels (41') angeordnet ist.Device according to claim 29,
characterized in that a first electrode (44) is arranged axially on one side of the at least one forming die (41 ') and a second electrode (45) is axially arranged on the other side of the at least one forming die (41').

Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (44, 45) Ringelektroden sind.Apparatus according to claim 31,
characterized in that the electrodes (44, 45) are ring electrodes.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Stützlagerschalen (33') in einem Längsschnitt durch die Mittellinie (42) der Spannvorrichtung (31), definiert durch die Mitten (43) der Stützlagerschalen (33, 34), eine zum Umformstempel (41) hin weisende Außenkrümmung (28) aufweisen.Device according to one of claims 26 to 32,
characterized in that the lower support bearing shells (33 ') in a longitudinal section through the center line (42) of the clamping device (31), defined by the centers (43) of the support bearing shells (33, 34), have an outer curvature pointing towards the forming die (41) (28).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß untere Stützlagerschalen (33) und obere Stützlagerschalen (34) jeweils abwechselnd mit axialem Abstand zueinander angeordnet sind.Device according to one of claims 26 to 33,
characterized in that the lower support bearing shells (33) and the upper support bearing shells (34) are each arranged alternately with an axial distance from one another.

Vorrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Stützlagerschalen (33') relativ zu zwei benachbarten oberen Stützlagern (34) in Richtung zum Umformstempel (41) einzeln zur Längsachse der Spannvorrichtung (31) hin verschiebbar sind.Apparatus according to claim 34,
characterized in that the lower support bearing shells (33 ') can be individually displaced relative to two adjacent upper support bearings (34) in the direction of the forming die (41) towards the longitudinal axis of the tensioning device (31).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie (42) der Spannvorrichtung (31), definiert durch die Mitten (43) der Stützlagerschalen (33, 34), eine Biegelinie bildet, die mit der Vorschubachse des Umformstempels (41) eine Ebene aufspannt und deren Außenbiegung zum Umformstempel hin weist.Device according to one of claims 26 to 34,
characterized in that the center line (42) of the clamping device (31), defined by the centers (43) of the support bearing shells (33, 34), forms a bending line which spans a plane with the feed axis of the forming die (41) and whose outer bend for Form stamp indicates.