DE102014007396A1

DE102014007396A1 - Method and device for bending a wavy component

Info

Publication number: DE102014007396A1
Application number: DE102014007396.3A
Authority: DE
Inventors: Johann Monger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2014-12-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils (10), insbesondere einer Antriebswelle für einen Kraftwagen, mit den Schritten: Abstützen des Bauteils (10) an einer ersten und zweiten Stützstelle (18, 20) des Bauteils (10) derart, dass das Bauteil (10) ausschließlich um eine Drehachse (22) einer Vorrichtung (12) zum Biegerichten des Bauteils (10) rotierbar gelagert ist; Rotieren des Bauteils (10) um die Drehachse (22) und Messen einer Rundheitsabweichung (d) des Bauteils (10) an einer Messposition (34) des Bauteils (10), welche in Richtung einer Bauteillängsachse zwischen den beiden Stützstellen (18, 20) angeordnet ist, wobei das Bauteil (10) an der Messposition (34) in Abhängigkeit von der gemessenen Rundheitsabweichung (d) biegegerichtet und dabei um die Drehachse (2) rotiert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (12) zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils (10), insbesondere einer Antriebswelle für einen Kraftwagen.The invention relates to a method for bending a wavy component (10), in particular a drive shaft for a motor vehicle, comprising the steps of: supporting the component (10) at a first and second support point (18, 20) of the component (10) such that the component (10) is rotatably mounted exclusively about an axis of rotation (22) of a device (12) for bending the component (10); Rotating the component (10) about the axis of rotation (22) and measuring a roundness deviation (d) of the component (10) at a measuring position (34) of the component (10), which in the direction of a component longitudinal axis between the two support points (18, 20) is arranged, wherein the component (10) at the measuring position (34) in dependence on the measured roundness deviation (d) bending-directed and thereby rotated about the axis of rotation (2). Furthermore, the invention relates to a device (12) for bending a wavy component (10), in particular a drive shaft for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.The invention relates to a method and apparatus for bending a wavy component of the type specified in the preambles of the independent claims.

Wellenförmige Bauteile, insbesondere Antriebswellen für Kraftwagen, sind zumeist Bauteile mit einem hohen Schlankheitsgrad und einer rotationssymmetrischen Geometrie. Insbesondere Antriebswellen für Kraftwagen werden häufig einem Härtungsvorgang unterzogen, wodurch sich unerwünschte Verzüge an derartigen Antriebswellen ausbilden können. Zum einen kann dies zu unerwünschten Unwuchten während des Betriebs der Antriebswelle und zum anderen auch zu unerwünschten Verkippungen während der Weiterverarbeitung derartiger Antriebswellen führen.Wavy components, in particular drive shafts for motor vehicles, are usually components with a high degree of slenderness and a rotationally symmetrical geometry. In particular drive shafts for motor vehicles are often subjected to a curing process, which can form undesirable distortions on such drive shafts. On the one hand, this can lead to unwanted imbalances during operation of the drive shaft and on the other hand also to undesirable tilting during the further processing of such drive shafts.

Die DE 19737231 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils. Das Bauteil wird an einer ersten und einer zweiten Stützstelle derart abgestützt, dass das Bauteil ausschließlich um eine Drehachse einer Vorrichtung zum Biegerichten des wellenförmigen Bauteils rotierbar gelagert ist. Anschließend wird das Bauteil um die Drehachse rotiert und eine Rundheitsabweichung des Bauteils an einer Messposition des Bauteils gemessen, welche in Richtung einer Bauteillängsachse zwischen den beiden Stützstellen angeordnet ist. Nachdem die Rundheitsabweichung des Bauteils an der Messposition erfasst worden ist, mit anderen Worten also der sogenannte Rundlauffehler oder auch Schlag des Bauteils gemessen worden ist, wird mittels einer NC-Achse ein entsprechender Biege-Hub ausgeführt, um das Bauteil entsprechend biegezurichten.The DE 19737231 A1 shows a generic method and a generic device for bending a wavy component. The component is supported on a first and a second support point such that the component is mounted rotatably only about a rotational axis of a device for bending the wavy component. Subsequently, the component is rotated about the axis of rotation and a roundness deviation of the component at a measuring position of the component is measured, which is arranged in the direction of a component longitudinal axis between the two support points. After the roundness deviation of the component has been detected at the measuring position, in other words the so-called concentricity error or impact of the component has been measured, a corresponding bending stroke is performed by means of an NC axis in order to bend the component accordingly.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils zu ermöglichen, so dass die Außenkontur des wellenförmigen Bauteils möglichst parallel zu einer gedachten Mittelachse des Bauteils liegt.It is the object of the present invention to enable an improved bending of a wavy component, so that the outer contour of the wave-shaped component is as parallel as possible to an imaginary central axis of the component.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils sowie durch eine Vorrichtung zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for bending a wavy component and by a device for bending a wavy component with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um ein verbessertes Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils zu ermöglichen, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass das Bauteil an der Messposition in Abhängigkeit von der gemessenen Rundheitsabweichung biegegerichtet und dabei um die Drehachse rotiert wird. Im Gegensatz zu dem aus der DE 19737231 A1 bekannten Verfahren zum Biegerichten ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Richten des wellenförmigen Bauteils durch Überdrücken entgegen der Ausbuchtung, welche die Rundheitsabweichung bewirkt, schon während der Rotationsbewegung des Bauteils, insbesondere durch eine stationäre Kraft einer entsprechend dafür ausgebildeten Abstützeinheit gegen die verzogene Geometrie des wellenförmigen Bauteils, bewirkt wird.In order to enable an improved bending of a wavy component, it is provided in the inventive method that the component is bent at the measuring position in dependence on the measured roundness deviation and thereby rotated about the axis of rotation. In contrast to that from the DE 19737231 A1 known methods for bending, it is thus provided according to the invention that the straightening of the wave-shaped component by overpressures against the bulge, which causes the Rundessabweichung already during the rotational movement of the component, in particular by a stationary force of a correspondingly trained support unit against the warped geometry of the wave-shaped Component, is effected.

Während des Biegerichtvorgangs ist das wellenförmige Bauteil also in ständiger Rotation, wodurch ein besonders homogener Verschleiß und eine besonders hohe Langlebigkeit entsprechender Maschinenkomponenten bei der verwendeten Vorrichtung zum Biegerichten des Bauteils erzielt werden kann. Des Weiteren erfolgt ein allmähliches Drücken bei der Rotation des wellenförmigen Bauteils zum Verringern der Rundheitsabweichung, wodurch ein besonders homogenes Materialgefüge an der entsprechenden Biegestelle der Messposition des Bauteils erzielt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das wellenförmige Bauteil in Bezug auf seinen Durchmesser biegegerichtet, was erhebliche Qualitätsvorteile, insbesondere bei anschließendem spitzenlosen Außenrundschleifen mit sich bringt.During the Biegerichtvorgangs the wave-shaped component is thus in constant rotation, whereby a particularly homogeneous wear and a particularly high longevity of corresponding machine components can be achieved in the device used for bending the component. Furthermore, a gradual pressing in the rotation of the wave-shaped member to reduce the roundness deviation, whereby a particularly homogeneous material structure is achieved at the corresponding bending point of the measuring position of the component takes place. By means of the method according to the invention, the wave-shaped component is bent in relation to its diameter, which brings with it considerable quality advantages, in particular with subsequent centerless external cylindrical grinding.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Messen der Rundheitsabweichung und das Biegerichten so häufig wiederholt werden, bis die an der Messposition gemessene Rundheitsabweichung einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Mit anderen Worten wird also in einer iterativen Schleife aus entsprechendem Messvorgang und darauffolgendem Richtvorgang so lange durchgeführt, bis die Geometrie des wellenförmigen Bauteils den vorgegebenen Anforderungen entspricht. Es erfolgt also eine Art Schlagmessungsiteration, wobei diese damit endet, dass das Ergebnis der Schlagmessung der erforderlichen Toleranz entspricht. Entspricht das Ergebnis der Schlagmessung nicht der erforderlichen Toleranz, so wird die ganze Prozedur nochmals wiederholt. Das wellenförmige Bauteil wird mit anderen Worten also gemäß einem in Abhängigkeit von der gemessenen Rundheitsabweichung ermittelten beziehungsweise errechneten Richtwert entsprechend solange plastisch verformt, bis die Schlagmessung der erforderlichen Toleranz entspricht.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the measurement of the roundness deviation and the bending density are repeated until the roundness deviation measured at the measuring position falls below a predetermined value. In other words, in an iterative loop of the corresponding measurement process and subsequent straightening process is carried out so long until the geometry of the wave-shaped component meets the predetermined requirements. So there is a kind of Schlagmessungs iteration, which ends so that the result of the impact measurement corresponds to the required tolerance. If the result of the impact measurement does not correspond to the required tolerance, the entire procedure is repeated again. In other words, the wave-shaped component is plastically deformed according to a guide value determined or calculated as a function of the measured roundness deviation until the impact measurement corresponds to the required tolerance.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass vor dem Messen der Rundheitsabweichung des Bauteils die Stützstellen gegenüber jeweiligen Messeinheiten zentriert angeordnet werden. Mit anderen Worten wird das Bauteil dadurch in eine Art Fadenkreuz der betreffenden Messeinheiten verbracht. Dadurch wird eine besonders exakte Vermessung entsprechend der Rundheitsabweichung an dem wellenförmigen Bauteil ermöglicht.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that prior to measuring the roundness deviation of the component, the support points are arranged centered relative to respective measuring units. In other words, the component is thereby spent in a kind of crosshair of the respective measuring units. This is a particularly accurate measurement according to the Roundness deviation allows the wave-shaped component.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach dem Biegerichten des Bauteils an der Messposition jeweilige Rundheitsabweichungen an weiteren Messpositionen gemessen werden und das Bauteil an den weiteren Messpositionen in Abhängigkeit von den jeweiligen Rundheitsabweichungen biegegerichtet wird, während das Bauteil um die Drehachse rotiert wird. Mit anderen Worten können also auch weitere Schlagmessungsiterationen an weiteren Messpositionen des wellenförmigen Bauteils durchgeführt werden. Dadurch kann das gesamte wellenförmige Bauteil an mehreren Stellen biegegerichtet werden, so dass sich insgesamt eine Außenkontur an dem wellenförmigen Bauteil ergibt, welche möglichst parallel zu der gedachten Mittelachse des Bauteils liegt. Zum einen können dadurch axiale Verkippungen des Bauteils während nachfolgender Bearbeitungsschritten, wie beispielsweise dem spitzenlosen Außenrundschleifen, verhindert werden. Zum anderen werden die Eigenschaften des wellenförmigen Bauteils bei dessen späterer Verwendung erheblich verbessert.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that after the bending of the component at the measuring position respective roundness deviations are measured at other measuring positions and the component is bent at the other measuring positions depending on the respective roundness deviations, while the component rotates about the axis of rotation becomes. In other words, it is thus also possible to carry out further impact measurement iterations on further measurement positions of the wave-shaped component. As a result, the entire wave-shaped component can be bent in several places, so that overall an outer contour results on the wave-shaped component, which is as parallel as possible to the imaginary central axis of the component. On the one hand, this can prevent axial tilting of the component during subsequent processing steps, such as, for example, centerless external cylindrical grinding. On the other hand, the properties of the wavy component are significantly improved in its later use.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Biegerichten eines wellenförmigen Bauteils, insbesondere einer Antriebswelle für einen Kraftwagen, umfasst eine erste und eine zweite Abstützeinheit, mittels welchen eine erste und eine zweite Stützstelle des Bauteils ausschließlich rotierbar um eine Drehachse der Vorrichtung lagerbar ist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Antriebseinheit, mittels welcher das Bauteil um die Drehachse rotierbar ist. Zudem umfasst die Vorrichtung noch eine Messeinheit, mittels welcher eine Rundheitsabweichung des Bauteils an einer in Richtung einer Bauteillängsachse zwischen den Stützstellen angeordneten Messposition des Bauteils messbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine weitere Abstützeinheit umfasst, welche in Abhängigkeit von der gemessenen Rundheitsabweichung zum Biegenrichten des Bauteils radial zur Drehachse bewegbar ist und mittels welcher das Bauteil an der Messposition ausschließlich rotierbar um die Drehachse lagerbar ist. Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen, wobei hier insbesondere die Vorrichtung entsprechende Mittel umfasst, mit denen die Verfahrensschritte durchführbar sind.The inventive device for bending a wavy component, in particular a drive shaft for a motor vehicle, comprises a first and a second support unit, by means of which a first and a second support point of the component is rotatably mounted exclusively about a rotational axis of the device. Furthermore, the device comprises a drive unit, by means of which the component is rotatable about the axis of rotation. In addition, the device also comprises a measuring unit, by means of which a roundness deviation of the component can be measured on a measuring position of the component arranged in the direction of a component longitudinal axis between the supporting points. The device according to the invention is characterized in that the device comprises a further support unit, which is movable radially to the rotation axis as a function of the measured Rundessabweichung Biegelrichten of the component and by means of which the component at the measuring position exclusively rotatable about the axis of rotation can be stored. Advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the device according to the invention, in which case in particular the device comprises corresponding means with which the method steps can be carried out.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Abstützeinheiten um sogenannte Lünetteneinspannungen, wodurch ein Ausfedern oder Verbiegen des wellenförmigen Bauteils an einer bereits gerichteten Stelle verhindert wird, wodurch beim Biegerichten insbesondere eine große Zeitersparnis erzielbar ist. Zudem kann das wellenförmige Bauteil bei einer Umdrehung mit mindestens zwei lünettenförmigen Abstützeinheiten gleichzeitig gerichtet werden, wodurch ebenfalls eine entsprechende Zeitersparnis erzielbar ist.The support units are preferably so-called steady rest clamps, which prevents rebounding or bending of the wave-shaped component at an already directed point, as a result of which, in particular, a large amount of time savings can be achieved during bending. In addition, the wave-shaped component can be directed simultaneously with one revolution with at least two lünettenförmigen support units, whereby also a corresponding time savings can be achieved.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine Seitenansicht einer Antriebswelle; 1 a side view of a drive shaft;

2 eine schematische Perspektivansicht einer Vorrichtung zum Biegerichten, in welcher die Antriebswelle angeordnet ist; 2 a schematic perspective view of a device for bending, in which the drive shaft is arranged;

3 eine schematische Seitenansicht der Antriebswelle, bevor diese erstmalig an einer ersten Messposition biegegerichtet wird; 3 a schematic side view of the drive shaft before it is initially directed to a first measuring position;

4 eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebswelle nachdem diese erstmalig biegegerichtet worden ist und bevor diese an weiteren Messpositionen biegegerichtet wird; und 4 a further schematic side view of the drive shaft after it has been bent for the first time and before it is bent at other measuring positions; and

5 eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebswelle. 5 a further schematic side view of the drive shaft.

Ein wellenförmiges Bauteil in Form einer Antriebswelle 10 ist in einer Seitenansicht in 1 gezeigt. Bei der Antriebswelle handelt es sich um eine Welle, welche in einem Getriebe eines Kraftwagens eingesetzt wird. Derartige Antriebswellen 10 werden üblicherweise gehärtet, wodurch sich an den Antriebswellen 10 unerwünschte Verzüge ergeben können. Derartige Verzüge äußern sich üblicherweise in unerwünschten Rundheitsabweichungen, welche auch als sogenannte Rundlauffehler oder als Schlag bekannt sind. Derartige Rundheitsabweichungen können zu unerwünschten Schwingungen und Geräuschen führen, wobei es auch zu einem ungleichmäßigen Eingriff von Verzahnungen der Antriebswelle 10 im Betrieb kommen kann, was zu einem erhöhten Verschleiß führt.A wave-shaped component in the form of a drive shaft 10 is in a side view in 1 shown. The drive shaft is a shaft which is used in a transmission of a motor vehicle. Such drive shafts 10 are usually hardened, resulting in the drive shafts 10 can result in undesirable distortions. Such distortions usually manifest themselves in undesirable roundness deviations, which are also known as so-called concentricity errors or as a shock. Such roundness deviations can lead to unwanted vibrations and noise, which also leads to an uneven engagement of gears of the drive shaft 10 can come in operation, which leads to increased wear.

In 2 ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete Vorrichtung zum Biegerichten der Antriebswelle 10 gezeigt, wobei die Antriebswelle 10 innerhalb der Vorrichtung 12 angeordnet ist. Die Vorrichtung 12 umfasst eine erste Abstützeinheit 14 und eine zweite Abstützeinheit 16, mittels welchen eine erste Stützstelle 18 und eine zweite Stützstelle 20 der Antriebswelle 10 ausschließlich rotierbar um eine Drehachse 22 der Vorrichtung 12, welche in Längsrichtung der Vorrichtung 12 verläuft, lagerbar ist.In 2 is a total with 12 designated device for bending the drive shaft 10 shown, with the drive shaft 10 within the device 12 is arranged. The device 12 includes a first support unit 14 and a second support unit 16 , by means of which a first support point 18 and a second support point 20 the drive shaft 10 only rotatable about a rotation axis 22 the device 12 , which in the longitudinal direction of the device 12 runs, is storable.

Die Abstützeinheiten 14, 16 sind als sogenannte Lünetten ausgebildet und umfassen jeweils drei Rollen 24, welche in einem Winkel α von 120 Grad zueinander angeordnet sind. Eine oder mehrere der Rollen 24 der Abstützeinheit 14 dienen dabei als Antriebseinheit, mittels welcher die Antriebswelle 10 um die Drehachse 22 rotierbar ist.The support units 14 . 16 are designed as so-called lunettes and each comprise three roles 24 , which are arranged at an angle α of 120 degrees to each other. One or more of the roles 24 the support unit 14 serve as a drive unit, by means of which the drive shaft 10 around the axis of rotation 22 is rotatable.

Die Vorrichtung 12 umfasst des Weiteren weitere Abstützeinheiten 26, 28, 30, die ebenfalls jeweils drei Rollen 24 umfassen, die in 120 Grad zueinander angeordnet sind. Die Abstützeinheiten 26, 28, 30 können dabei an entsprechenden Messpositionen 32, 34, 36 an der Antriebswelle 10 angeordnet werden, wobei die Antriebswelle 10 an den entsprechenden Messpositionen 32, 34, 36 mittels der Abstützeinheiten 26, 28, 30 ebenfalls ausschließlich rotierbar um die Drehachse 22 der Vorrichtung 12 lagerbar ist.The device 12 also includes other support units 26 . 28 . 30 , each also three roles 24 include, which are arranged in 120 degrees to each other. The support units 26 . 28 . 30 can do this at appropriate measuring positions 32 . 34 . 36 on the drive shaft 10 are arranged, wherein the drive shaft 10 at the corresponding measuring positions 32 . 34 . 36 by means of support units 26 . 28 . 30 also only rotatable about the axis of rotation 22 the device 12 is storable.

Die Vorrichtung 12 umfasst darüber hinaus eine Mehrzahl von als Messeinheiten dienende Laserabstandsmessgeräte 38, welche unbeweglich mit der Vorrichtung 12 verbunden und dazu ausgebildet sind, jeweilige Distanzen zur Antriebswelle 10, beispielsweise zwischen den Rollen 24 versetzt hindurch bezüglich des Außendurchmessers der Antriebswelle zu messen. Vorliegend sind die Laserabstandsmessgeräte 38 jeweils mit einem Winkel β von 120 Grad zueinander angeordnet. Mittels der Laserabstandsmessgeräte 38 ist es möglich, eine jeweilige Rundheitsabweichung der Antriebswelle 18 an den Stützstellen 18, 20 beziehungsweise an den Messpositionen 32, 34, 38 zu messen.The device 12 moreover comprises a plurality of laser distance measuring devices serving as measuring units 38 which is immovable with the device 12 connected and adapted to respective distances to the drive shaft 10 , for example, between the roles 24 offset therethrough with respect to the outer diameter of the drive shaft to measure. In the present case are the laser distance measuring devices 38 each arranged at an angle β of 120 degrees to each other. By means of the laser distance measuring devices 38 It is possible, a respective roundness deviation of the drive shaft 18 at the support points 18 . 20 or at the measuring positions 32 . 34 . 38 to eat.

Die Abstützeinheiten 26, 28, 30 können in Abhängigkeit von einer jeweils an den Messpositionen 32, 34, 36 gemessenen Rundheitsabweichung der Antriebswelle 10 radial zur Drehachse 22 bewegt werden, um die Antriebsachse 10 an diesen Stellen biegezurichten. Mit anderen Worten können die Abstützeinheiten 26, 28, 30 in Richtung einer Hochachse z und einer Querachse y der Vorrichtung 12 verfahren werden.The support units 26 . 28 . 30 can depend on one each at the measurement positions 32 . 34 . 36 measured roundness deviation of the drive shaft 10 radial to the axis of rotation 22 be moved to the drive axle 10 bend in these places. In other words, the support units 26 . 28 . 30 in the direction of a vertical axis z and a transverse axis y of the device 12 be moved.

Neben der in 2 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 12 ist es alternativ auch möglich, dass statt der bewegbaren Abstützeinheiten 26, 28, 30 eine oder mehrere, hier nicht dargestellte, in der Vorrichtung 12 vorgesehene Rollen zum Biegerichten der Antriebswelle 10 vorgesehen sind. Dabei kann die Antriebswelle 10 zwischen jeweiligen Spitzen 39 der Vorrichtung 12 gehalten werden.In addition to the in 2 shown embodiment of the device 12 Alternatively, it is also possible that instead of the movable support units 26 . 28 . 30 one or more, not shown here, in the device 12 provided rollers for bending the drive shaft 10 are provided. In this case, the drive shaft 10 between respective peaks 39 the device 12 being held.

In 3 ist die Antriebswelle 10 in einer schematischen Seitenansicht gezeigt, bevor diese erstmalig biegegerichtet worden ist. In der vorliegenden Darstellung ist die Vorrichtung 12, in welcher die Antriebswelle 10 angeordnet ist, nicht dargestellt. Nachfolgend wird ein Verfahren zum Biegerichten der Antriebswelle 10 näher erläutert. Die Antriebswelle 10 wird zunächst in die geöffneten Abstützeinheiten 14, 16 gelegt und anschließend werden die Abstützeinheiten 14, 16 geschlossen, so dass die Antriebswelle 10 an ihren beiden Stützstellen 18, 20 ausschließlich rotierbar um die Drehachse 22 der Vorrichtung 12 gelagert ist. Anschließend wird die Antriebswelle 10 mittels einer oder mehrerer der Rollen 24 der Abstützeinheiten 14, 16 in Rotation versetzt und durch eine Laserabstandsmessung mittels der Laserabstandsmessgeräte 38 im Bereich der Stützstellen 18, 20 jeweils in die Mitte der Laserabstandsmessgeräte 38, beziehungsweise in den Messschnittpunkt der Laserabstandsmessgeräte 38, im Bereich der jeweiligen Stützstellen 18, 20 bewegt.In 3 is the drive shaft 10 shown in a schematic side view, before this has been bent for the first time. In the present illustration, the device 12 in which the drive shaft 10 is arranged, not shown. The following is a method for bending the drive shaft 10 explained in more detail. The drive shaft 10 is first in the open support units 14 . 16 and then the support units 14 . 16 closed, leaving the drive shaft 10 at their two interpolation points 18 . 20 only rotatable about the axis of rotation 22 the device 12 is stored. Subsequently, the drive shaft 10 by means of one or more of the rollers 24 the support units 14 . 16 set in rotation and by a laser distance measurement using the laser distance measuring devices 38 in the area of support points 18 . 20 each in the middle of the laser distance measuring devices 38 , or in the measuring intersection of the laser distance measuring devices 38 , in the area of the respective support points 18 . 20 emotional.

Durch eine anschließend gleichzeitige Rotation der Antriebswelle 10 und einer Laserabstandsmessung im Bereich der Messposition 34 wird die Rundheitsabweichung d, beziehungsweise der sogenannte Rundlauffehler, der Antriebswelle 10 bezogen auf die Verbindungsachse 22 zwischen den beiden Stützstellen 18, 20 mit einem zugehörigen Rotationswinkel ermittelt, wodurch der größte Schlag beziehungsweise die größte Rundheitsabweichung d der Antriebswelle 10 ermittelt wird.By a subsequent simultaneous rotation of the drive shaft 10 and a laser distance measurement in the region of the measuring position 34 is the roundness deviation d, or the so-called concentricity error, the drive shaft 10 related to the connection axis 22 between the two interpolation points 18 . 20 determined with an associated rotation angle, whereby the largest impact or the largest roundness deviation d of the drive shaft 10 is determined.

Anschließend wird die hier nicht dargestellte Abstützeinheit 28 entsprechend in die Verbindungslinie 22 an der Messposition 34 bewegt und geschlossen. Bei weiterer Rotation der Antriebswelle 10 überdrückt nun die Abstützeinheit 28 an der Messposition 34 die Antriebswelle 10 mit einem entsprechend errechneten Wert in Abhängigkeit von der zuvor gemessenen Rundheitsabweichung d im ermittelten Rotationswinkel über die Verbindungslinie 22.Subsequently, the support unit, not shown here 28 accordingly in the connecting line 22 at the measuring position 34 moved and closed. Upon further rotation of the drive shaft 10 now override the support unit 28 at the measuring position 34 the drive shaft 10 with a correspondingly calculated value as a function of the previously measured roundness deviation d in the determined angle of rotation over the connecting line 22 ,

Dadurch wird die Antriebswelle 10 mittels der hier nicht dargestellten Vorrichtung 12 an der Messposition 34 biegegerichtet, so dass die Rundheitsabweichung d an der Messposition 34 verringert wird. Anschließend wird die Abstützeinheit 28 geöffnet. Durch gleichzeitige Rotation der Antriebswelle 10 und einer erneuten Laserabstandsmessung an der Messposition 34 wird der Rundlauf der Antriebswelle 10 bezogen auf die Verbindungslinie 22 mit einem zugehörigen Rotationswinkel erneut ermittelt, um den größten Schlag, also die größte Rundheitsabweichung d, zu ermitteln. Wenn das Ergebnis der Laserabstandsmessung an der Messposition 34 nicht einer vorgegebenen erforderlichen Toleranz entspricht, so wird der zuvor beschriebene Biegerichtvorgang und die sich daran anschließende Laserabstandsmessen so oft wiederholt, bis das Ergebnis der erforderlichen Toleranz entspricht.This will cause the drive shaft 10 by means of the device not shown here 12 at the measuring position 34 bent, so that the roundness deviation d at the measuring position 34 is reduced. Subsequently, the support unit 28 open. By simultaneous rotation of the drive shaft 10 and a new laser distance measurement at the measuring position 34 becomes the concentricity of the drive shaft 10 related to the connecting line 22 with an associated rotation angle again determined to determine the largest impact, so the largest roundness deviation d. If the result of the laser distance measurement at the measuring position 34 does not correspond to a predetermined required tolerance, then the bending process described above and the adjoining Repeat laser distance measurements until the result corresponds to the required tolerance.

Mit anderen Worten erfolgt eine erste Schlagmessungsiteration bezüglich der Messposition 34, welche erst damit endet, dass das Ergebnis der Schlagmessung beziehungsweise der Erfassung der Rundheitsabweichung d an der Messposition 34 einer vorgegebenen erforderlichen Toleranz entspricht. Die Rollen 24 der als Lünette ausgebildeten Abstützeinheit 28 überdrücken die Antriebswelle 10 also an der Messposition 34 mit einem entsprechend errechneten Richtwert also solange plastisch, bis die Laserabstandsmessung der Rundheitsabweichung d der Antriebswelle 10 der erforderlichen Toleranz entspricht.In other words, a first beat measurement iteration occurs with respect to the measurement position 34 , which ends only with the result of the impact measurement or the detection of the roundness deviation d at the measuring position 34 corresponds to a predetermined required tolerance. The roles 24 the support unit designed as a steady rest 28 overpress the drive shaft 10 So at the measuring position 34 with a correspondingly calculated guide value so long as plastic until the laser distance measurement of the roundness deviation d of the drive shaft 10 corresponds to the required tolerance.

In 4 ist die Antriebswelle 10 nach dem abgeschlossenen Biegerichten an der Messposition 34 gezeigt. Nachfolgend wird eine zweite Schlagmessungsiteration bezüglich der Messposition 32, 36 erläutert. Durch gleichzeitige Rotation der Antriebswelle 10 und eine entsprechende Laserabstandsmessung an den Messpositionen 32, 36 mittels der jeweiligen Laserabstandsmessgeräte 38 wird wiederum der entsprechende Rundlauffehler d', d'', beziehungsweise der größte Schlag, mit dazugehörigem Rotationswinkel an den Messpositionen 32, 36 ermittelt. Aus den Datensätzen von Rundlauffehlern d', d'' und dazugehörigen Rotationswinkeln wird also der jeweils größte Schlag ermittelt.In 4 is the drive shaft 10 after completion of bending at the measuring position 34 shown. Subsequently, a second impact measurement iteration with respect to the measurement position 32 . 36 explained. By simultaneous rotation of the drive shaft 10 and a corresponding laser distance measurement at the measuring positions 32 . 36 by means of the respective laser distance measuring devices 38 in turn, the corresponding concentricity error d ', d'', or the largest impact, with associated rotation angle at the measurement positions 32 . 36 determined. From the records of concentricity errors d ', d''and associated rotation angles so the largest impact is determined.

Die Rollen 24 der als Lünetten ausgebildeten Abstützeinheiten 26, 30 werden wiederum entsprechend in die Verbindungslinie 22 an die Messpositionen 32, 36 bewegt und geschlossen. Die Abstützeinheiten 26, 36 überdrücken nun wiederum die Antriebswelle 10 mit dem entsprechend errechneten Wert im ermittelten Rotationswinkel über die Verbindungslinie 22 zum Biegerichten der Antriebswelle 10 an den Messpositionen 32, 36.The roles 24 the support units designed as lunettes 26 . 30 will turn into the connecting line accordingly 22 to the measuring positions 32 . 36 moved and closed. The support units 26 . 36 in turn overpress the drive shaft 10 with the corresponding calculated value in the determined angle of rotation over the connecting line 22 for bending the drive shaft 10 at the measuring positions 32 . 36 ,

Anschließend werden die Abstützeinheiten 26, 28, 30 geöffnet. Durch gleichzeitige Rotation der Antriebswelle 10 und Laserabstandsmessungen an den Messpositionen 32, 34, 36 werden die Rundlauffehler d, d', d'' der Antriebswelle 10 zu der Verbindungslinie 22 mit zugehörigen Rotationswinkeln ermittelt. Wenn das Ergebnis der vorgegebenen erforderlichen Toleranz an den Messpunkten 32, 34, 36 entspricht, so ist der Biegerichtvorgang abgeschlossen und die Antriebswelle 10 wird aus den Abstützeinheiten 14, 16, 26, 28, 30 entnommen.Then the support units 26 . 28 . 30 open. By simultaneous rotation of the drive shaft 10 and laser distance measurements at the measuring positions 32 . 34 . 36 the concentricity errors d, d ', d''of the drive shaft 10 to the connecting line 22 determined with associated rotation angles. If the result of the specified required tolerance at the measuring points 32 . 34 . 36 corresponds, then the bending process is completed and the drive shaft 10 gets out of the support units 14 . 16 . 26 . 28 . 30 taken.

Falls das Ergebnis nicht der erforderlichen Toleranz entspricht, so wird der Biegerichtvorgang je nach Abweichung an den Messpositionen 32, 34 und/oder 36 entsprechend wiederholt, und zwar solange, bis die erforderliche Toleranz bezüglich der Messpositionen 32, 34, 36 erreicht ist. Dadurch liegen die Außenkonturen der Antriebswelle 10 nach Abschluss des Biegerichtens im Wesentlichen parallel zu der gedachten Mittelachse der Antriebswelle 10. Dadurch werden zum einen die Laufeigenschaften der Antriebswelle 10 im Betrieb erheblich verbessert und zum anderen auch eine axiale Verkippung der Antriebswelle 10 während einer nachfolgenden Bearbeitung, beispielsweise bei einem spitzenlosen Außenrundschleifen, weitestgehend verhindert.If the result does not correspond to the required tolerance, then the bending process, depending on the deviation at the measuring positions 32 . 34 and or 36 accordingly, until the required tolerance with respect to the measuring positions 32 . 34 . 36 is reached. As a result, the outer contours of the drive shaft 10 after completion of the bending stage substantially parallel to the imaginary center axis of the drive shaft 10 , As a result, on the one hand, the running properties of the drive shaft 10 significantly improved in operation and on the other hand also an axial tilting of the drive shaft 10 during a subsequent processing, for example, in a centerless external cylindrical grinding, largely prevented.

In 5 ist die Antriebswelle 10 nach dem Abschluss des Biegerichtens bezüglich der Messpositionen 32, 34, 36 dargestellt. Um die Rundheitsabweichung der Antriebswelle 10 über ihre gesamte Länge zuverlässig zu verringern, ist es zudem möglich, an weiteren Messpositionen 42, 44 entsprechende Biegerichtvorgänge analog zum zuvor beschriebenen Vorgehen vorzunehmen. Mittels weiterer, nicht näher bezeichneter Abstützeinheiten, welche durch an den Messpositionen 42, 44 schematisch dargestellte Rollen 24 gekennzeichnet sind, kann die Antriebswelle 10 an den Messpositionen 42, 44 biegegerichtet werden.In 5 is the drive shaft 10 after the completion of the Biegerichtens with respect to the measurement positions 32 . 34 . 36 shown. To the roundness deviation of the drive shaft 10 It is also possible to further reduce the measuring distance over its entire length 42 . 44 to carry out corresponding Biegerichtvorgänge analogous to the procedure described above. By means of further unspecified support units, which by at the measuring positions 42 . 44 schematically illustrated roles 24 are marked, the drive shaft 10 at the measuring positions 42 . 44 be bent.

Die als Lünetten ausgebildeten Abstützeinheiten 14, 16, 26, 28, 30 können zudem als Beladevorrichtung der Vorrichtung 12 genutzt werden. Zum Beladen der Vorrichtung werden jeweilige Rollen 24 der Abstützeinheiten 14, 16, 26, 30 derart verfahren, dass die Antriebswelle 10 in die Abstützeinheiten 14, 16, 26, 30 eingelegt werden kann. Je Abstützeinheit 14, 16, 26, 30 wird dabei nur eine Rolle 24 verfahren.The support units designed as lunettes 14 . 16 . 26 . 28 . 30 can also be used as a loading device of the device 12 be used. To load the device are respective roles 24 the support units 14 . 16 . 26 . 30 such a procedure that the drive shaft 10 in the support units 14 . 16 . 26 . 30 can be inserted. Per support unit 14 . 16 . 26 . 30 is only a role 24 method.

Im Gegensatz zur erläuterten Vorrichtung 12 und erläuterten Verfahren ist es auch möglich, das Biegerichten der Antriebswelle 10 anhand entsprechender Verzahnungen an der Antriebswelle 10 vorzunehmen. Dabei ersetzen auf die Verzahnungen an der Antriebswelle 10 angepasste Zahnräder an den Abstützeinheiten 14, 16, 26, 28, 30 – je nach Anordnung der Zahnräder an der Antriebswelle 10 – die glatten Rollen 24.In contrast to the device explained 12 and explained method, it is also possible, the bending of the drive shaft 10 by means of corresponding toothings on the drive shaft 10 make. In doing so replace on teeth on a drive shaft 10 adapted gears on the support units 14 . 16 . 26 . 28 . 30 - Depending on the arrangement of the gears on the drive shaft 10 - the smooth rolls 24 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Antriebswelledrive shaft
1212: Vorrichtungcontraption
1414: Abstützeinheitsupport unit
1616: Abstützeinheitsupport unit
1818: Stützstellesupport point
2020: Stützstellesupport point
2222: Drehachseaxis of rotation
2424: Rollerole
2626: Abstützeinheitsupport unit
2828: Abstützeinheitsupport unit
3030: Abstützeinheitsupport unit
3232: Messpositionmeasuring position
3434: Messpositionmeasuring position
3636: Messpositionmeasuring position
3838: LaserabstandsmessgerätLaser Distance Meter
42 42: Messpositionmeasuring position
4444: Messpositionmeasuring position
αα: Winkelangle
ββ: Winkelangle
dd: RundheitsabweichungRoundness
d'd ': RundheitsabweichungRoundness
d''d ': RundheitsabweichungRoundness
xx: Längsachselongitudinal axis
yy: Querachsetransverse axis
zz: Hochachsevertical axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19737231 A1 [0003, 0006]

Claims

Method for bending a wavy component ( 10 ), in particular a drive shaft for a motor vehicle, comprising the steps of: - supporting the component ( 10 ) at a first and second interpolation point ( 18 . 20 ) of the component ( 10 ) such that the component ( 10 ) exclusively around a rotation axis ( 22 ) a device ( 12 ) for the bending of the component ( 10 ) is rotatably mounted; - Rotate the component ( 10 ) about the axis of rotation ( 22 ) and measuring a roundness deviation (d) of the component ( 10 ) at a measuring position ( 34 ) of the component ( 10 ), which in the direction of a component longitudinal axis between the two support points ( 18 . 20 ) is arranged; characterized in that the component ( 10 ) at the measuring position ( 34 ) depending on the measured roundness deviation (d) bending-oriented and thereby about the axis of rotation ₍ 22 _, _{) is} rotated.

A method according to claim 1, characterized in that the measurement of the roundness deviation (d) and the bending density are repeated until the at the measuring position ( 34 ) measured roundness deviation (d) falls below a predetermined value.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that before measuring the roundness deviation (d) of the component ( 10 ) the interpolation points ( 18 . 20 ) to respective measuring units ( 38 ) are centered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the bending of the component ( 10 ) at the measuring position ( 34 ) respective roundness deviations (d ', d'') to another measuring position ( 32 . 36 ) and the component ( 10 ) at the other measuring positions ( 32 . 36 ) is flexed in response to the respective roundness deviations (d ', d''), while the component ( 10 ) about the axis of rotation ( 22 ) is rotated.

Contraption ( 12 ) for bending a wavy component ( 10 ), in particular a drive shaft for a motor vehicle, having - a first and a second support unit ( 14 . 16 ), by means of which a first and a second support point ( 18 . 20 ) of the component ( 10 ) exclusively rotatable about a rotation axis ( 22 ) of the device ( 12 ) is storable; A drive unit ( 24 ), by means of which the component ( 10 ) about the axis of rotation ( 22 ) is rotatable; - a measuring unit ( 38 ), by means of which a roundness deviation (d) of the component ( 10 ) at one in the direction of a component longitudinal axis between the support points ( 18 . 20 ) arranged measuring position ( 34 ) of the component ( 10 ) is measurable; characterized in that the device ( 12 ) another support unit ( 28 ), which depending on the measured roundness deviation (d) for the bending of the component ( 10 ) radially to the axis of rotation ( 22 ) is movable and by means of which the component ( 10 ) at the measuring position ( 34 ) exclusively rotatable about the axis of rotation ( 22 ) is storable.