DE19808821B4

DE19808821B4 - Anlage zur Montage von Lüfterrädern

Info

Publication number: DE19808821B4
Application number: DE1998108821
Authority: DE
Inventors: Diethard Hoyer; Ullrich Heßmann
Original assignee: HOYER MONTAGETECHNIK GmbH
Current assignee: HOYER MONTAGETECHNIK GMBH, 99891 SCHWARZHAUSEN, DE
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: DE19808821A1

Abstract

Anlage zur Montage von Lüfterrädern, welche zwischen einer Grundscheibe und einer Deckscheibe angeordnete Lüfterschaufeln aufweisen, die Lüfterschaufeln mit Laschen versehen sind, welche durch Öffnungen in der Grundscheibe und der Deckscheibe hindurchragen und dort vernietet werden, wobei die Lüfterschaufeln unter Vorspannung und lagerichtig in einer Montageschablone bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein erstes Transfersystem (9) mit den auf umlaufenden Werkstückträgern (22) angeordneten Montageschablonen (8) aufweist, wobei mindestens eine über die Montageschablonen (8) verfahrbare Übergabeschablone (11) vorhanden ist, daß die Übergabeschablone (11) über eine Lüfterschaufelzuführeinrichtung (12) mit einem Lüfterschaufelmagazin (13) gekoppelt ist, daß weiterhin eine Zuführeinrichtung (15) für das Zuführen und Aufsetzen der Grundscheibe (2) auf die Lüfterschaufeln (4) und eine erste Nietpresse (16) zum Vernieten von Lüfterschaufeln (4) und Grundscheibe (2) zu einem Verbundteil (7) vorhanden sind, und daß die Anlage ein zweites Transfersystem (10) mit umlaufenden Werkstückträgern (23) zur Aufnahme des Verbundteils (7) eine Zuführeinrichtung (15) für die...

Description

Anlage zur Montage von Lüfterrädern
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Montage von Lüfterrädern, welche aus einer Grundscheibe und einer Deckscheibe sowie mehreren dazwischen angeordneten und mit den Scheiben unlösbar verbundenen Lüfterschaufeln bestehen. Im allgemeinen weisen die Lüfterschaufeln eine Krümmung auf. Die Deckscheibe kann eben oder trichterförmig geformt sein. Zum Befestigen der Lüfterschaufeln an den Scheiben besitzen die Lüfterschaufeln Laschen, die durch entsprechend geformte Schlitze in den Scheiben gesteckt werden und dann umgebogen, verdreht oder vernietet werden. Um die für hohe Drehzahlen erforderliche Festigkeit der Verbindung sowie eine gute Rundlaufeigenschaft zu gewährleisten, ist ein präzises Vernieten notwendig.
Zur Montage derartiger Lüfterräder ist es üblich, die Lüfterschaufeln manuell derart auf die Grundscheibe aufzusetzen, daß die an der Unterkante der Lüfterschaufeln ausgebildeten Laschen durch die jeweiligen Schlitze hindurchragen. Anschließend muß die Deckscheibe so auf die Vielzahl von Lüfterschaufeln aufgesetzt werden, daß alle an der Oberkante der Lüfterschaufeln ausgebildeten Laschen durch die entsprechenden Schlitze in der Deckscheibe ragen. Danach kann das vormontierte Lüfterrad durch Vernieten der Laschen fertiggestellt werden. Insbesondere das sogenannte Auffädeln der Deckscheibe bereitet bei dieser Methode erhebliche Schwierigkeiten, so daß die Arbeitsproduktivität sehr gering ist. Außerdem sind die erreichbaren Rundlaufeigenschaften unzureichend.

In der DD 216 886 B1 wird eine Einrichtung zur automatischen Montage von gattungsgemäßen Lüfterrädern beschrieben. Bei dieser Lösung werden die ausgeschnittenen und gebogenen Lüfterschaufeln in Schachtmagazinen bereitgestellt. Entsprechend der Anzahl der für das jeweilige Lüfterrad notwendigen Lüf terschaufeln sind gleich viele Schachtmagazine notwendig. Die Schachtmagazine sind über einem ersten, oberen Rundschaltteller angeordnet und dort auswechselbar befestigt. Der obere Rundschaltteller weist Sammelmagazine auf, welche die aus den Schachtmagazinen zugeführten Lüfterschaufeln lagerichtig aufnehmen. Ein Sammelmagazin des oberen Rundschalttellers wird nun über einer in einem unteren Rundschaltteller angeordneten Montageaufnahme plaziert. Aus dem Sammelmagazin werden nun die Lüfterschaufeln mit einer Eindrückvorrichtung in ein zwischen oberen und unteren Rundschaltteller angeordnetes Übergabemagazin gedrückt. Die Lüfterschaufeln halten sich durch ihre Vorspannung selbst im Übergabemagazin. Das Übergabemagazin wird auf die in einer Montageaufnahme befindliche Grundscheibe aufgesetzt. Mit Hilfe der Eindrückvorrichtung werden die Lüfterschaufeln mit ihren Laschen in die Schlitze der Grundscheibe eingedrückt und solange niedergehalten, bis das Übergabemagazin wieder aus der Montageaufnahme nach oben bewegt wurde. Wiederum durch ihre Vorspannung halten sich die Lüfterschaufeln zwar stehend auf der Grundscheibe, aber nach dem Anheben des Übergabemagazins sind sie aufgrund der Toleranzen zwischen unteren Laschen und Schlitzen bestrebt, nach oben aufzufächern. Dies erschwert das nachfolgende automatische Aufsetzen der Deckscheibe bzw. erfordert größere Toleranzen zwischen oberen Laschen und Schlitzen, was sich nachteilig auf die Rundlaufeigenschaften des fertigen Lüfterrades auswirkt. Beim nachfolgenden Vernieten der unteren und oberen Laschen kommt es zu ungewollten Relativbewegungen zwischen den Bauteilen und dadurch wiederum zu nachteiligen Auswirkungen auf die erreichbare Qualität. Durch die sich überlappenden Rundschaltteller ist der kritische technologische Bereich außerdem schwer zugänglich. Insbesondere beim Umrüsten oder bei der Beseitigung von Störungen ist dies sehr ungünstig. Unter anderem durch das Rundschalttellerprinzip und die Zuführung der Lüfterschaufeln aus mehreren Schachtmagazinen ist die erreichbare Montagekapazität nicht befriedigend.

Mit einer in der DE 31 46 224 A1 beschriebenen Montagemaschine wird das Problem der ungenügenden Qualität ebenfalls nicht gelöst, da auch hier die Deckscheibe auf die sich in der Grundscheibe selbständig haltenden Lüfterschaufeln aufgesetzt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Montage von Lüfterrädern anzugeben, mit der eine Fertigung mit hohem Automatisierungsgrad und hoher Produktivität möglich ist und die Lüfterräder hohen Qualitätsansprüchen hinsichtlich Stabilität und Rundlaufeigenschaften genügen.

Diese Aufgabe wird durch eine Anlage mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die Lüfterschaufeln während des Vernietens mit der Grundscheibe noch in einer Montageschablone, exakt vorgespannt in ihre endgültige Form, gehalten werden. Nach dem Vernieten mit der Grundplatte ist kein Auffächern der Lüfterschaufeln mehr möglich, so daß das Aufsetzen der Deckscheibe problemlos erfolgen kann. Da zwischen den Laschen der Lüfterschaufeln und den Schlitzen in den Scheiben nun geringe Toleranzen realisierbar sind, können sehr gute Rundlaufeigenschaften sowie eine hohe Festigkeit gewährleistet werden. Das Wenden des im ersten Transfersystem hergestellten Verbundteils bei der Übergabe an das zweite Transfersystem ermöglicht die analoge Anwendung der im ersten Transfersystem verwendeten Technologie und Anlagentechnik insbesondere für das Zuführen und Aufsetzen der Deckscheibe. Die Verwendung von zwei gekoppelten, mit umlaufenden Werkstückträgern versehenen Transfersystemen hat mehrere Vorteile. So können die im ersten Transfersystem mit Montageschablonen und im zweiten Transfersystem mit einfachen Ringaufnahmen ausgestatteten Werkstückträger ständig im jeweiligen Transfersystem umlaufen, ohne umgesetzt werden zu müssen. Die durch zwei Transfersysteme erreichte gute Überschaubarkeit der einzelnen technologischen Abläufe wirkt sich außerdem positiv auf die Zuverlässigkeit der Anlage sowie die Qualität der montierten Lüfterschaufeln aus. Die einfache Austauschbarkeit der Schablonen und Werkstückaufnahmen ermöglicht ein einfaches und schnelles Umrüsten der Anlage auf andere Lüfterradtypen, ohne daß die kompletten Werkstückträger ausgetauscht werden müssen. Die Ausgestaltung der Schablonen mit nur drei, die Vorspannung beibehaltenden Anlagepunkten dient unter anderem dem exakten Übergeben der Lüfterschaufeln. Außerdem vereinfacht dieses Prinzip die Herstellung der Schablonen, da diese zum Beispiel aus Aluminium hergestellt werden können und nur die eingepaßten, als Anlagepunkte fungierenden Stifte aus hochwertigem, verschleißfesten Material bestehen müssen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
1 die perspektivische Ansicht eines fertigen Lüfterrades
2 die perspektivische Ansicht eines Lüfterrades ohne Deckscheibe
3 die perspektivische Ansicht einer Deckscheibe
4 eine schematische Draufsicht auf eine Anlage
5 die Draufsicht auf eine Montageschablone Die erfindungsgemäße Anlage weist zwei gekoppelte Transfersysteme 9; 10 auf. Dabei handelt es sich vorteilhaft um staudrucklose Transfersysteme mit taktungebundenem Betrieb, wie sie in der Patentanmeldung DE 195 17 276.0 A1 beschrieben sind. Jedes Transfersystem 9; 10 weist ein um Rollen umlaufendes, endloses und ständig angetriebenes Zugmittel 25; 26 auf. Vorteilhaft handelt es sich bei diesen Zugmitteln 25; 26 um beidseitig verzahnte Zahnriemen. Die Werkstückträger 22; 23 sind über ein drehfest gehaltenes Kupplungsrad formschlüssig mit dem Zugmitteln 25; 26 verbunden und werden so ständig mitgenommen. An den jeweiligen Bearbeitungsstationen können schaltbare Stoppeinrichtungen in die Bewegungsbahn der Werkstückträger 22, 23 verbracht werden. Beim Auflaufen auf eine Stoppeinrichtung oder auf einen anderen Werkstückträger 22; 23 wird die drehfeste Verbindung mit dem jeweiligen Zugmittel 25; 26 durch eine schaltbare Kupplung aufgehoben. Das heißt, das Kupplungsrad im jeweiligen Werkstückträger 22; 23 kann sich frei drehen und der Werkstückträger 22; 23 kommt zum Stehen.
Eine erfindungsgemäße Anlage gemäß 4 weist im ersten Transfersystem 9 das Lüfterschaufelmagazin 13 auf. Dieses Lüfterschaufelmagazin 13 ist über eine nicht dargestellte Vereinzelungseinrichtung mit der Lüfterschaufelzuführeinrichtung 12 gekoppelt. Die Lüfterschaufelzuführeinrichtung 12 weist eine drehbare Übergabeschablone 11 auf, die mit der für ein Lüfterrad 1 notwendigen Anzahl von Aufnahmeschlitzen 20 für die Lüfterschaufeln 4 versehen sind. Die Übergabeschablone 11 ist zwischen der Bewegungsbahn der Werkstückträger 22 und der nicht dargestellten Vereinzelungseinrichtung verfahrbar. Auf den nach unten offenen Werkstückträgern 22 sind die Montageschablonen 8 austauschbar aber starr und, entsprechend der Lage der Aufnahmeschlitze 20 in der Übergabeschablone 11, ausgerichtet befestigt. Die Dicke der Montageschablonen 8 ist dabei geringer als die Höhe der Lüfterschaufeln 4. In Bewegungsrichtung der Werkstückträger 22 befindet sich hinter der Lüfterschaufelzuführeinrichtung 12 eine Zuführeinrichtung 15 für die Grundscheiben 2. Weiter daneben ist die erste Nietpresse 16 angeordnet. Diese besteht aus einem unter den Werkstückträgern 22 anhebbaren Amboß und aus absenkbaren Nietstempeln mit Niederhalterplatte. An der Koppelstelle der beiden Transfersysteme 9 und 10 befindet sich die Übergabeeinrichtung 14 für die im ersten Transfersystem 9 montierten Verbundteile 7 (2). Auf den Werkstückträgern 23 des zweiten Transfersystems 10 sind, ebenfalls auswechselbar, Aufnahmeringe 27 für die übernommenen Verbundteile 7 befestigt. Analog zum ersten Transfersystem 9 weist das zweite Transfersystem 10 eine Zuführeinrichtung 17 für die Deckscheiben 3 und eine zweite Nietpresse 18 auf. Als letzte Einrichtung ist die Ausgabeeinrichtung 19 vorgesehen.
Die Übergabeschablone 11 und die Montageschablonen 8 (5) sind vorteilhaft aus Aluminium gefertigt. Die Aufnahmeschlitze 20 sind übermaßig eingebracht. Zur seitlichen Begrenzung und zur exakten vorgespannten Halterung der Lüfterschaufeln 4 an den drei Anlagepunkten 21 sind Stahlstifte 28 eingepaßt.
Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit einer erfindungsgemäßen Anlage kann im ersten Transfersystem 9, zwischen der Lüfterschaufelzuführeinrichtung 12 und der Zuführeinrichtung 15 für die Grundscheibe 2, eine zweite Lüfterschaufelzuführeinrichtung angeordnet werden.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Die Lüfterschaufeln 4 werden ausgestanzt, gebogen und in den Lüfterschaufelmagazinen 13 aufgenommen. Das Biegen erfolgt derart, daß die Lüfterschaufeln 4 eine stärkere Krümmung aufweisen als im späteren Montagezustand. Aus den Lüfterschaufelmagazinen 13 wird die jeweils für ein Lüfterrad 1 notwendige Anzahl Lüfterschaufeln 4 nacheinander in die drehbare Übergabeschablone 11 eingedrückt. Auf dem Weg vom Lüfterschaufelmagazin 13 zur Übergabeschablone 11 wird jede Lüfterschaufel 4 durch nicht dargestellte Führungsstifte so vorgespannt, daß sie exakt ihre endgültige Krümmung erhält. Durch diese Vorspannung halten sich die Lüfterschaufeln 4 selbst in den Aufnahmeschlitzen 20 der Übergabeschablone 11. Die Übergabeschablone 11 wird nun über die entsprechend ausgebildete Montageschablone 8 gefahren, welche in einem umlaufenden Werkstückträger 22 des ersten Transfersystems 9 aufgenommen ist. Das Transfersystem 9 transportiert die Werkstückträger 22 zu den einzelnen Bearbeitungsstationen. Aus der Übergabeschablone 11 werden die Lüfterschaufeln 4 durch die Stifte einer nicht dargestellten Ausdrückeinrichtung in die Montageschablone 8 übergeben, in der sie sich wieder durch ihre Vorspannung selbst halten. Der Werkstückträger 22 mit Montageschablone 8 wird dann über einen anhebbaren unteren Gegenhalter gefahren. Durch eine Zuführeinrichtung 15 wird einem nicht dargestellten Stapelmagazin eine Grundscheibe 2 entnommen und von oben so auf die Lüfterschaufeln 4 aufgesetzt, daß alle Nietlaschen 5 durch die entsprechenden Nietöffnungen 6 in der Grundscheibe 2 ragen. Danach erfolgt der Weitertransport des Werkstückträgers 22 in die erste Nietpresse 16. Zum Vernieten der Grundscheibe 2 mit den Lüfterschaufeln 4 wird ein Amboß, welcher Öffnungen zum Eintauchen der Nietlaschen 5 aufweist, so weit unter der Montageschablone 8 angehoben, daß die Lüfterschaufeln 4 mit ihren unteren Kanten auf dem Amboß aufliegen. Anschließend erfolgt von oben das Vernieten aller durch die Grundscheibe 2 ragenden Nietlaschen 5. Die Lüfterschaufeln 4 sind jetzt schon fest mit der Grundscheibe 2 verbunden, während sich die Lüfterschaufeln 4 noch in der Montageschablone 8 befinden. Durch die Übergabeeinrichtung 14 wird das so entstandene Verbundteil 7 an einen entsprechend ausgebildeten Werkstückträger 23 des zweiten Transfersystems 10 übergeben und dabei so gewendet, daß sich die Grundscheibe 2 jetzt unten befindet und die Lüfterschaufeln 4 nach oben ragen. Durch eine weitere Zuführeinrichtung 17 wird danach einem weiteren Stapelmagazin eine Deckscheibe 3 entnommen und ebenfalls so von oben auf die Lüfterschaufeln 4 aufgesetzt, daß wiederum alle Nietlaschen 5 durch die zugehörigen Nietöffnungen 6 in der Deckscheibe 3 ragen. In einer zweiten Nietpresse 18 wird dann die Deckscheibe 3 mit den Lüfterschaufeln 4 vernietet und anschließend das fertige Lüfterrad 1 zur Ausgabeeinrichtung 19 transportiert und dort ausgegeben.

1: Lüfterrad
2: Grundscheibe
3: Deckscheibe
4: Lüfterschaufeln
5: Nietlaschen
6: Nietöffnungen
7: Verbundteil
8: Montageschablonen
9: erstes Transfersystem
10: zweites Transfersystem
11: Übergabeschablone
12: Lüfterschaufelzuführeinrichtung
13: Lüfterschaufelmagazin
14: Übergabeeinrichtung
15: Zuführeinrichtung für Grundscheibe
16: Nietpresse für Grundscheibe
17: Zuführeinrichtung für Deckscheibe
18: Nietpresse für Deckscheibe
19: Ausgabeeinrichtung
20: Aufnahmeschlitze
21: Anlagepunkte
22: Werkstückträger für erstes Transfersystem
23: Werkstückträger für zweites Transfersystem
24: Werkstückaufnahmen
25; 26: Zugmittel
27: Aufnahmeringe
28: Stahlstifte

Claims

Anlage zur Montage von Lüfterrädern, welche zwischen einer Grundscheibe und einer Deckscheibe angeordnete Lüfterschaufeln aufweisen, die Lüfterschaufeln mit Laschen versehen sind, welche durch Öffnungen in der Grundscheibe und der Deckscheibe hindurchragen und dort vernietet werden, wobei die Lüfterschaufeln unter Vorspannung und lagerichtig in einer Montageschablone bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage ein erstes Transfersystem (9) mit den auf umlaufenden Werkstückträgern (22) angeordneten Montageschablonen (8) aufweist, wobei mindestens eine über die Montageschablonen (8) verfahrbare Übergabeschablone (11) vorhanden ist, daß die Übergabeschablone (11) über eine Lüfterschaufelzuführeinrichtung (12) mit einem Lüfterschaufelmagazin (13) gekoppelt ist, daß weiterhin eine Zuführeinrichtung (15) für das Zuführen und Aufsetzen der Grundscheibe (2) auf die Lüfterschaufeln (4) und eine erste Nietpresse (16) zum Vernieten von Lüfterschaufeln (4) und Grundscheibe (2) zu einem Verbundteil (7) vorhanden sind, und daß die Anlage ein zweites Transfersystem (10) mit umlaufenden Werkstückträgern (23) zur Aufnahme des Verbundteils (7) eine Zuführeinrichtung (15) für die Deckscheibe (3) und eine zweite Nietpresse (18) zum Vernieten der Deckscheibe (3) mit dem Verbundteil (7) aufweist, und daß beide Transfersysteme (9; 10) durch eine Übergabeeinrichtung (14) gekoppelt sind.
Anlage zur Montage von Lüfterrädern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Transfersystem (9) zwei mit jeweils einem Lüfterschaufelmagazin (13) gekoppelte Lüfterschaufelzuführeinrichtungen (12) aufweist.
Anlage zur Montage von Lüfterrädern nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageschablonen (8; 11) des ersten Transfersystems (9) und die Werkstück aufnahmen (24) des zweiten Transfersystems (10) unabhängig von den Werkstückträgern (22; 23) austauschbar sind.
Anlage zur Montage von Lüfterrädern nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeschlitze (20) in den Schablonen (8; 11) jeweils nur drei Anlagepunkte (21) für die Lüfterschaufeln (4) aufweisen.