DE19513517A1 - Verfahren zur Herstellung von Schaufeln und Schaufeln für Pumpen- und/oder Turbinenräder einer Flüssigkeitskupplung oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaufeln für Pumpen- und/oder Turbinenräder einer Flüssigkeitskupplung, insbesondere einer Föttinger-Kupplung, oder einem Drehmomentwand­ ler für Kraftfahrzeuge sowie nach dem Verfahren hergestellte Schaufeln.

Flüssigkeitskupplungen und hydrodynamische Drehmomentwandler über­ tragen durch Strömungskräfte einer Flüssigkeit das Moment. Die mechanische Energie wird in einer Pumpe in Strömungsenergie der Flüssigkeit umgewandelt und anschließend in einer Turbine in me­ chanische Energie zurückgewandelt, durch Umleitung des Flüssig­ keitsstromes im Schaufelkanal. Die Pumpe und die Turbine werden durch mit Schaufeln versehene Räder, dem sogenannten Pumpenrad bzw. Turbinenrad gebildet. Die Schaufeln sind räumlich gekrümmt und können unterschiedliche Formgestaltungen aufweisen.

Die Schaufeln werden einzeln aus Blech ausgestanzt und anschlie­ ßend in ihre Form gebogen. Um die einzelnen Schaufeln zu einem Pumpen- oder Turbinenrad zusammensetzen zu können, ist es bei­ spielsweise aus der US-PS 3,550,234 bekannt, diese mit Laschen zu versehen, die in entsprechende Schlitze eingesteckt und umgebogen werden können. Um die Strömungsverluste möglichst gering zu hal­ ten, werden die Schaufeln anschließend mit dem Gehäuse verlötet oder verschweißt, so daß kein Spalt zwischen Schaufel und Gehäuse­ wandung bleibt.

Die Montage einer solchen Kupplung bzw. eines solchen Drehmoment­ wandlers ist recht aufwendig, weil jede Schaufeln einzeln dem je­ weiligen Gehäuseteil zugeführt und mit diesem verbunden werden muß. Für den Biegevorgang bei der Herstellung der Schaufel und für die Montagezuführung muß jede Schaufel vereinzelt werden. Bei ca. 30 Schaufeln pro Pumpen- oder Turbinenrad ist hierfür neben ent­ sprechendem Personal auch ein entsprechender Zeitbedarf notwendig, was die Herstellkosten zwangsläufig erhöht.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll ein Verfahren zur Her­ stellung von Schaufeln angegeben werden, durch deren Verwendung die Montage einer Flüssigkeitskupplung oder eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers erleichtert und die Montagezeit verkürzt wird.

Die Problemlösung erfolgt dadurch, daß aus einer runden Platine alle benötigten Schaufeln als Schaufelrohlinge in einem einzigen Arbeitsgang so ausgestanzt werden, daß jeder Schaufelrohling über einen Verbindungssteg mit einem beim Stanzen erhalten gebliebenen ringförmigen Bereich der Platine verbunden bleibt, die Schaufel­ rohlinge anschließend einem Umformprozeß unterworfen werden, in dem sie die endgültige räumliche Form der Schaufel erhalten, wobei die Verbindung mit dem ringförmigen Bereich erhalten bleibt und der ringförmige Bereich in einem Umformprozeß der Kontur des das Pumpen- bzw. Turbinenrad begrenzenden Gehäuses angepaßt wird.

Ein so hergestellter Schaufelverbund kann auf einmal in der ent­ sprechenden notwendigen räumlichen Lage einem der Gehäuseteile zugeführt werden und als Verbund über den ringförmigen Bereich mit dem entsprechenden Gehäuseteil verbunden werden.

In dem an den Stanzvorgang anschließenden Umformprozeß können auch kompliziertere räumliche Formen realisiert werden, so daß gewähr­ leistet ist, daß die Schaufelgeometrie den hydrodynamischen Erfor­ dernissen angepaßt werden kann. Das bisher einzeln notwendige Bie­ gen der Schaufeln kann nun in dem Verbund zeitgleich erfolgen. Auch der Trägerring und der die Schaufel am Trägerring befestigen­ de Steg kann in jede räumliche Lage gebracht werden, entsprechende Fertigungstechnologien stehen dem Fachmann hierzu zur Verfügung.

Der Trägerring kann sowohl radial innen als auch radial außen in dem Verbund angeordnet sein. Zur Verstärkung des gebildeten Pum­ pen- bzw. Turbinenrades ist jeder Steg vorzugsweise mit einer schlitzförmigen Ausnehmung versehen, in die eine an jeder Schaufel entsprechend vorgesehene Lasche oder Nase eingesteckt werden kann, so daß die Steifigkeit des Verbundes, also des Schaufel-Trägers an sich erhöht wird. Die Lage und Form des Steges zwischen Schaufel und Trägerring kann den Erfordernissen der räumlichen Ausgestal­ tung der Schaufeln angepaßt werden.

Um eine vorgegebene notwendige Schaufelanzahl zu erreichen, können bedarfsweise auch zwei vorgefertigte Schaufel-Träger in ein Gehäu­ se eingesetzt werden.

Anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaufelverbundes zeigt, soll die Erfindung nachfolgend erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweise dargestellten Schaufel-Träger in Drauf­ sicht,

Fig. 2 eine einzelne Schaufel,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schaufel-Trägers in Teildarstellung,

Fig. 4 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler im Halbschnitt mit zwei eingebauten Schaufel-Trägern.

Aus einer kreisrunden Platine 1 werden die Gesamtzahl der Schau­ feln 2 als Schaufelrohlinge ausgestanzt, wobei die Kontur jeder Schaufel 2 im wesentlichen der herkömmlich verwendeten Schaufeln entspricht. Das Stanzwerkzeug ist so ausgebildet, daß jede Schau­ fel 2 über einen Steg 3 mit einem ringförmigen Bereich 4 verbunden ist. Nach dem Stanzen wird der so gebildete Verbund, der Schaufel- Träger, einem Umformprozeß unterworfen, in dem die Schaufeln 2 in ihre gewünschte räumliche Form und der ringförmige Bereich 4 der Kontur des das Pumpenrad 10 bzw. Turbinenrad 11 begrenzenden Ge­ häuses angepaßt wird. Dieser kreisringförmige Schaufel-Träger wird in das entsprechende Gehäuseteil eingesetzt und mit diesem verbun­ den.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Drehmomentwandler 9, dessen Ar­ beitsweise bekannt ist, so daß hier keine weitere Erläuterung not­ wendig ist, ist der in Fig. 1 dargestellte Schaufelträger im Pum­ penrad 10 und der in Fig. 2 dargestellte Schaufelträger im Turbi­ nenrad 11 eingebaut. Zur Verstärkung bzw. zur Stabilitätserhöhung des Schaufel-Trägers kann der Steg 3 mit einer schlitzförmigen Ausnehmung 6 versehen sein (Fig. 3) in die die an der Schaufel 2 beim Stanzen vorgesehenen Laschen 5 eingesteckt werden können. Wie bei herkömmlich hergestellten Schaufeln auch, können die bisher verwendeten Verbindungs- oder Positioniereinrichtungen wie zum Beispiel die Lappen für die Verrolltechnik oder Stumme 1 für eine Lötung oder Schweißung vorgesehen sind, weiter verwendet werden. Der ringförmige Bereich 4 kann radial außen oder radial innen ver­ laufen, was abhängig ist von der auszubildenden Schaufelgeometrie. Um eine vorgegebene notwendige Schaufelanzahl zu erreichen, können bedarfsweise auch zwei vorgefertigte Schaufelträger in ein Gehäuse eingesetzt werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Schaufeln für Pumpen- und/oder Turbinenräder einer Flüssigkeitskupplung, insbesondere einer Föttinger-Kupplung, oder eines hydrodynamischen Drehmoment­ wandlers für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß

• - aus einer runden Platine (1) alle benötigten Schaufeln (2) als Schaufelrohlinge in einem einzigen Arbeitsgang so ausgestanzt werden, daß jeder Schaufelrohling über einen Verbindungssteg (3) mit einem beim Stanzen erhal­ ten gebliebenen ringförmigen Bereich (4) der Platine (1) verbunden bleibt,
• - die Schaufelrohlinge anschließend einem Umformprozeß un­ terworfen werden, in dem sie die endgültige räumliche Form der Schaufel (2) erhalten, wobei die Verbindung mit dem ringförmigen Bereich (4) erhalten bleibt,
• - der ringförmige Bereich (4) in einem Umformprozeß der Kontur des das Pumpen- bzw. Turbinenrad (10, 11) begren­ zenden Gehäuses angepaßt wird.

2. Schaufeln für Pumpen- und/oder Turbinenräder einer Flüssig­ keitskuppelung, insbesondere einer Föttinger-Kupplung, oder eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaufeln (2) einen eintei­ ligen Verbund mit einem Trägerring (4) bilden und die Verbin­ dung jeder Schaufel (2) mit dem Trägerring (4) über je einen Steg (3) erfolgt.

3. Schaufeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (4) in dem Verbund radial innen angeordnet ist.

4. Schaufeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (4) in dem Verbund radial außen angeordnet ist.

5. Schaufeln nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (4) der Kontur des das Pumpen- bzw. Turbinen­ rad (10, 11) begrenzenden Gehäuses angepaßt ist.

6. Schaufeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (3) eine schlitzförmige Ausnehmung (6) aufweisen.