DE19748309C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Negativwuchten eines Kunststoff-Lüfterrades - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vor­ richtung zum Negativwuchten eines Kunststoff-Lüfterrades; derartige Lüfterräder kommen insbesondere als Radiallüfterrä­ der bei Heizungs- bzw. Klimaventilatoren in Kraftfahrzeugen zum Einsatz und sollen sich durch eine hohe Geräuscharmut auszeichnen. Voraussetzung für eine derartige Geräuscharmut ist unter anderem auch der Ausgleich kleinster Restunwuchten des betriebsmäßig gegebenenfalls mit hoher Drehzahl rotieren­ den Schaufelrades.

Restunwuchten der vorgenannten Art erfordern in der Regel ein Auswuchten in zwei Ebenen, d. h. an beiden axialen Enden eines Schaufelrades. Eine solche Auswuchtung ist nur durch Positiv­ wuchten durch Klammersetzen an den Schaufeln möglich, das un­ verhältnismäßig lange Fertigungs-Taktzeiten erfordert und nicht beliebig kleine Unwuchtausgleichungen erlaubt. Ein Ne­ gativwuchten ist in der Regel nicht möglich, da dieses Ver­ fahren nur durch weitgehend undefiniertes Ausbrechen von Schaufelradmaterial mittels Zangen bekannt und nur im Bereich eines des die Schaufeln axial mittig oder nur an ihrem einen axialen Ende aufnehmenden Laufradkranzes und somit nur in einer Auswucht-Ebene des Schaufelrades möglich ist.

Durch die DE 89 04 338 U1 ist ein zweiflutiges Lüfterrad, insbesondere für Kraftfahrzeugheizungen, bekannt, dessen axial beidseitig von der Nabenebene abstehende Schaufeln um­ laufende Stützringe tragen, die zum Zwecke eines Negativwuch­ tens mit zusätzlichen Erhöhungen und/oder Verbreiterungen versehen sind, aus denen zur Behebung von Unwuchten durch Stanzen, Zerspanen oder Ausschmelzen entsprechendes Material abgetragen wird.

Durch die DE 24 55 473 A1 ist ein portables Schneid- oder Fräswerkzeug mit einem hohlsäulenartigen Stanzformglied mit einer axial endseitigen Ringfläche und in dem Stanzformglied axial auf und abführbaren koaxialem Stanzglied mit axial end­ seitigem zylindrischen Kopf bekannt. Dieses Stanzwerkzeug wird randseitig an eine auszustanzende Platte gesetzt, so daß diese axial zwischen der Ringfläche und dem zylindrischen Kopf und radial in Anschlag zur koaxialen Führung des Stanz­ gliedes liegt; durch Axialbewegung des Stanzgliedes mit sei­ nem zylindrischen Kopf in Richtung zu der Ringfläche ist dann die Platte zwischen zylindrischem Kopf und Ringfläche ab­ scherbar.

Durch die DE 38 11 213 A1 ist ein Verfahren zum Negativwuch­ ten von Kupplungsdruckplatten bekannt, bei dem eine Material­ abnahme in einer Ebene am Außenrand des Blech-Kupplungsge­ häuses der Kupplungsdruckplatte durch Abstanzen mit einem im wesentlichen runden Stempel erfolgt.

Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll bei einem Kunst­ stoff-Lüfterrad mit fertigungstechnisch einfachen, nur kurze Fertigungstaktzeiten erfordernden Mitteln ein genaues Fein­ wuchten von Restunwuchten, insbesondere in zwei Ebenen, er­ möglicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung die­ ses Verfahrens gemäß Patentanspruch 6. Vorteilhafte Ausge­ staltungen des Verfahren sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 5; vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Ge­ genstand der Unteransprüche 7 bis 10.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemä­ ße Vorrichtung ist es möglich, auch an freien Enden der Lauf­ radschaufeln selbst und somit in zwei Ebenen des Laufrades auf einfache, auch durch Automaten handhabbare, Weise defi­ nierte sauber konturierbare Auswucht-Abfallteile im Sinne ei­ nes negativen Auswuchtens zu entfernen; nach einer Ausgestal­ tung der Erfindung können die jeweiligen Auswucht-Abfallteile durch den Schneidstempel nach dem Ausstanzen innerhalb der hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize sicher vom Ausstanzbe­ reich des Lüfterrades fortgeschafft und zu einem Vorratsbe­ hälter derart bewegt werden, daß sie nicht als unerwünschte Fremdkörper zu Fertigungsstörungen bzw. Problemen beim Einbau der Schaufelräder in die Ventilator-Aggregate führen können.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol­ genden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiels in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 ein pistolenartig ausgebildetes Stanzwerkzeug mit in seinem Pistolenlauf geführtem Schneidstempel und zwi­ schen die radialen Enden der Schaufeln eines Lüfter­ rades eingreifender Schneidkante;

Fig. 2 den Pistolenlauf mit dem Schneidstempel in einer ersten Arbeitsstellung;

Fig. 3 den Pistolenlauf mit dem Schneidstempel in einer zweiten Arbeitsstellung;

Fig. 4 den Pistolenlauf mit dem Schneidstempel in einer dritten Arbeitsstellung;

Fig. 5 den Pistolenlauf mit dem Schneidstempel in einer vierten Arbeitsstellung.

Fig. 1 zeigt ein als Pistole ausgebildetes Stanzwerkzeug 1 mit einem Pistolenlauf 1.4, in dem eine hohlsäulenartig ausgebil­ dete Matrize 4 mit einem darin axial führbaren Schneidstempel 3 gehaltert ist. Zur axialen Stanzbetätigung des Schneidstem­ pels 3 ist ein Druckluft-Kolben 7 vorgesehen, der mittels ei­ nes Auslösegriffes 1.5 am Pistolenknauf 1.6 mit Druckluft be­ legbar ist, die über Druckluft-Steuerleitungen 1.1-1.3 zu­ führbar ist.

Die Stanz-Negativwuchtung wird im folgenden in den Fig. 2 bis 5 anhand der Verfahrens-Abfolge ver­ schiedener aufeinanderfolgender Betätigungs-Betriebsstellun­ gen des Schneidstempels 3 erläutert.

Fig. 2 zeigt den Schneidstempel 3 in seiner nach links in der säulenartig ausgebildeten Matrize 4 herausgefahrenen Aus­ gangsarbeitsstellung; die beim Stanzvorgang zur Negativwuch­ tung ein Auswucht-Stanzabfallteil 5 ausstanzende Schneidkante 3.1 des Schneidstempels 3 ist dabei in eine linke Außen-Stel­ lung gebracht, derart daß eine Einsteckaufnahme 4.2 in der säulenartig ausgebildeten Matrize 4 frei wird. Gemäß Fig. 3 wird nun das Kunststoff-Lüfterrad 2 mit seinen umfangsseitig radial freien Schaufelenden relativ zu dem Stanzwerkzeug 1 derart in Posi­ tion gebracht, daß eine Außenrandfläche einer Schaufel 2.3 des Kunststoff-Lüfterrades 2 in die Einsteckaufnahme 4.2 hineinragt. Gemäß Fig. 4 wird nun der Schneidstempel 3 druckluftbetätigt innerhalb der säulenartig ausgebildeten Matrize 4 nach rechts bewegt. Die gegen eine vorzugsweise der Schaufelkontur ange­ paßte Schneidauflage 4.1 der Matrize 4 zur Anlage kommende Außenrandfläche des Kunststoff-Lüfterrades 2 wird dann gemäß einer, vorzugsweise halbkreisförmigen, Kontur der Schneidkante 3.1 des Schneidstempels 3 ausgestanzt.

In vorteilhafter Weise wird der Stanzstempel 3 gemäß Fig. 5 weiterbewegt und nimmt dabei das zuvor ausgestanzte Auswucht- Stanzabfallteil 5 geführt innerhalb der säulenartig ausgebil­ deten Matrize 4 so weit mit, bis es durch eine Stanzabfall- Öffnung 8 in einen Stanzabfall-Behälter 6 fallen kann, der vorzugsweise unterhalb des Pistolenlaufes 1.4 und angrenzend an den oberen Teil des Pistolenknaufs 1.6 vorgesehen ist.

Es dürfte ersichtlich sein, daß durch das beschriebene Stanzverfahren und das beschriebene Stanzwerkzeug ein sauber konturierbares Ausstanzen von, auch kleineren, Aus­ wucht-Abfallteilen an den freien Enden der Schaufeln des Laufrades selbst und somit in jeder Auswuchtebene auf einfa­ che Weise und bei einfacher und sicherer Abfallbeseitigung mit kurzen Fertigungstaktzeiten gewährleistet ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum Negativwuchten eines Kunststoff-Lüfterrades (2) mit folgenden Verfahrensschritten:

• 1. Ein Stanzwerkzeug (1) einerseits und das Kunststoff-Lüf­ terrad (2) andererseits werden derart in gegenseitige Po­ sition gebracht, daß eine Schaufel (2.3) des Kunststoff- Lüfterrades (2) mit der radialen Außenrandfläche eines freien Schaufelendes gegen eine feste Schneidauflage (4.1) in einer schlitzartigen Einsteckaufnahme einer Ma­ trize des Stanzwerkzeuges (1) anliegt;
• 2. mittels eines in der Matrize (4) geführten, gegen die freie Außenrandfläche des Kunststoff-Lüfterrades (2) be­ wegbaren Schneidstempels (3) wird ein Auswucht-Stanzab­ fallteil (5) aus der dabei gegen die Schneidauflage (4.1) angedrückten Außenrandfläche der Schaufel (2.3) ausge­ stanzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Merkmal:

• 1. Der Schneidstempel (3) wird in einer hohlsäulenartig aus­ gebildeten Matrize (4) des Stanzwerkzeuges (1) axial ge­ führt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit dem Merkmal:

• 1. Das ausgestanzte Auswucht-Stanzabfallteil (5) wird je­ weils von dem nach dem Ausstanzen weiterbewegten Schneid­ stempel (3) im Sinne einer gezielten Stanzabfall-Ablage innerhalb der hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4) mitgenommen.

4. Verfahren nach Anspruch 3 mit dem Merkmal:

• 1. Das ausgestanzte Auswucht-Stanzabfallteil (5) wird je­ weils innerhalb der hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4) bis zur Ablage in einem Stanzabfall-Behälter (6) mit­ genommen.

5. Verfahren nach zumindest einer der Ansprüche 1 bis 4 mit dem Merkmal:

• 1. Das Stanzwerkzeug (1) wird im Sinne einer Zwei-Ebenen- Auswuchtung an axial verschiedenen Schaufelrad-Enden angesetzt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach zumin­ dest einem der Ansprüche 1 bis 5

• 1. mit einer hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4), in der ein Schneidstempel (3) axial führbar ist;
• 2. mit einer schlitzartigen Einsteckaufnahme (4.2) für einen stanzzubearbeitenden Schaufelradteil einer Schaufel (2.3);
• 3. mit einer Schneidauflage (4.1) für die stanzzubearbeiten­ de Außenrandfläche des freien Schaufelendes an der dem Schneidstempel (3) abgewandten Seite der Einsteckaufnahme (4.2).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6

• 1. mit einer Weiterführung des Schneidstempels (3) innerhalb der hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4) zur Mitnah­ me des bei der Negativwuchtung ausgestanzten Auswucht- Stanzabfallteils (5) innerhalb der hohlsäulenartig ausge­ bildeten Matrize (4).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7

• 1. mit einem zu der hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4) geöffneten Stanzabfall-Behälter (6) für die jeweili­ gen Auswucht-Stanzabfallteile (5).

9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8

• 1. mit einer hohlsäulenartig ausgebildeten Matrize (4) in Form eines Pistolenlaufs (1.4) einer vorzugsweisen druck­ luftbetätigbaren Stanzpistole als Stanzwerkzeug (1).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9

• 1. mit einem Stanzabfall-Behälter (6) an der Unterseite des Pistolenlaufs (1.4).