DE3041950A1 - MACHINE ELEMENT, ESPECIALLY FAN, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

MACHINE ELEMENT, ESPECIALLY FAN, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

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DE3041950A1 DE19803041950 DE3041950A DE3041950A1 DE 3041950 A1 DE3041950 A1 DE 3041950A1 DE 19803041950 DE19803041950 DE 19803041950 DE 3041950 A DE3041950 A DE 3041950A DE 3041950 A1 DE3041950 A1 DE 3041950A1
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Description

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Maschinenelement, insbesondere Ventilatorrad, und Verfahren zu seiner HerstellungMachine element, in particular fan wheel, and method for its manufacture

Die Erfindung betrifft ein Maschinenelement, insbesondere Ventilatorrad, das durch Aufgießen bzw. Aufformen oder Befestigen auf einem steifen Einsatz aus Metall, der die Nabe bildet, hergestellt werden kann.The invention relates to a machine element, in particular Fan wheel, which is made by pouring or molding or fastening on a rigid insert can be made of metal forming the hub.

Solche Ventilatorräder bestehen gewöhnlich aus Kunststoff oder weichen Metallen, die auf einer rotierenden Welle zu befestigen sind, und weisen einen metallener) Einsatz auf, welcher eine gute» axiale Verspannung oder Befestigung der Nabe ermöglicht. Ein solcher Einsatz ermöglicht außerdem eine ausgezeichnete Zentrierung des Ventilatorrades, so daß jeder unrunde Lauf vermieden wird. Derartige Einsätze werden im allgemeinen auf Drehautomaten oder durch Sintern hergestellt. Die auf diese Weise erhaltenen Elemente müssen, damit das oben bereits erwähnte unrunde Laufen verhindert wird, sehr genau gearbeitet sein. Ihre Form muß außerdem ihre drehfeste Verankerung und Verschiebung in bezug auf das verlangte Ventilatorrad ermöglichen.Such fan wheels are usually made of plastic or soft metals on a rotating shaft are to be attached, and have a metallic) insert, which has a good »axial Allows bracing or fastening of the hub. Such an insert also enables an excellent Centering of the fan wheel so that any uneven running is avoided. Such stakes will be generally made on automatic lathes or by sintering. The elements obtained in this way must be worked very precisely so that the above-mentioned uneven running is prevented. Their shape must also be their non-rotatable anchoring and displacement with respect to the required fan wheel enable.

Es sind deshalb bereits Naben für Ventilatorräder vorgesehen worden, die eine rohrförmige Hülse aufweisen, welche die Verlängerung eines Körpers bilden, auf den ein Flansch eines Radialventilatorrades aufgenietet ist. Die genannte Hülse weist in drei Richtungen unter gleichen Winkeln verlaufende Abflachungen auf, so daß drei nach innen gekrümmteThere are therefore already hubs for fan wheels have been provided which have a tubular sleeve which form the extension of a body, on one flange of a radial fan wheel is riveted. Said sleeve has flats running in three directions at equal angles up so that three curved inward

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Flächen entstehen, die durch einen großen Radiusaufweisende Kehlen miteinander verbunden sind. Damit der Abstand der genannten nach innen gekrümmten Flächen von der geometrischen Achse kleiner ist als der Radius der Welle, mit der das Ventilatorrad in Eingriff gebracht werden soll, wird das Ventilatorrad so angeordnet, daß der Montagewinkel zwischen den beiden Elementen, also zwischen der Hülse und dem Rad, dadurch erzielt wird, daß die besagte Hülse auf die Welle aufgepreßt wird. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der FR-PS 2 393 189 beschrieben.Areas are created which are connected to one another by fillets having a large radius. So that the distance of the said inwardly curved Areas from the geometric axis is smaller than the radius of the shaft with which the fan wheel is to be brought into engagement, the fan wheel is arranged so that the mounting bracket between the two elements, that is between the sleeve and the wheel, is achieved in that said sleeve is pressed onto the shaft. Such an arrangement is described in FR-PS 2,393,189, for example.

Es ist leicht einzusehen, daß die Verbindung zwischen dem Ventilatorrad und der Welle nicht zwangsläufig ist, so daß relative Winkelverschiebungen auftreten, beispielsweise dann, wenn die rohrförmige Hülse eine gewisse Alterung aufweist. Ferner ist die Herstellung des in der genannten französischen Patentschrift beschriebenen Einsatzes teuer, so daß dieser kein brauchbares Element darstellt, auf das man ein Ventilatorrad aufgießen oder aufformen kann. Schließlich ist auch noch auf die asymmetrische Form sowie auf das Risiko der Ermüdung der besagten Welle hinzuweisen.It is easy to see that the connection between the fan wheel and the shaft is not necessary so that relative angular displacements occur, for example when the tubular sleeve has a certain amount of aging. Furthermore, the production that described in said French patent Use expensive, so that this is not a useful element on which a fan wheel can pour on or pour on. Finally, there is also the asymmetrical shape as well as the To indicate the risk of fatigue on the shaft in question.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die aufgezeigten Nachteile bei der Herstellung eines Einsatzes für ein Ventilatorrad, das aufgeformt oder aufgegossen werden soll, auf fortschrittliche und kostengünstige Weise zu vermeiden bzw. zu beseitigen.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages indicated in the manufacture of an insert for a fan wheel to be molded or poured onto advanced and inexpensive Way to avoid or eliminate.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß ein derartiger Einsatz mit Hilfe einer rohrförmigen, dünnwandigenFor this purpose, according to the invention, such a Use with the help of a tubular, thin-walled

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Hülse hergestellt, die zur Bildung eines mittleren Kragens reduziert bzw. gestaucht wird, wobei die beiden Teile der Hülse, die zu beiden Seiten des Kragens liegen, in an sich bekannter Weise verformt werden, um dadurch einen polygonalen Querschnitt mit abgerundeten Ecken zu erhalten.Manufactured sleeve which is reduced or compressed to form a central collar, wherein the two parts of the sleeve, which lie on both sides of the collar, deformed in a manner known per se in order to obtain a polygonal cross-section with rounded corners.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. In the drawing show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einesFig. 1 is a perspective view of a

erfindungsgemäßen Einsatzes,insert according to the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht desFig. 2 is a perspective view of the

Rohres, aus dem der Einsatz von Fig. 1 geformt wird,Tube from which the insert of Fig. 1 is formed,

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht der3 is a partial cross-sectional view of FIG

Nabe eines Maschinenelementes, das auf einen erfindungsgemäßen Einsatz aufgeformt ist, undHub of a machine element that is based on an insert according to the invention is formed, and

Fig. 4 eine Stirnansicht des montiertenFig. 4 is an end view of the assembled

Einsatzes mit Ventilatorrad.Insert with fan wheel.

Der Einsatz, der in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnet ist, wird aus einem dünnwandigen Rohr 2 hergestellt, das in Fig. 2 zu sehen ist. Dieses Rohr wird in Richtung der Pfeile F. und Fp » also in Längsrichtung, so gestaucht, daß es in seinem mittleren Bereich einenThe insert, which is generally designated 1 in FIG. 1, is made from a thin-walled tube 2 which can be seen in FIG. This tube is compressed in the direction of the arrows F. and Fp » that is, in the longitudinal direction, so that it has a

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Umfangswulst 3 erhält (Fig. 1), während gleichzeitig mit Hilfe eines mit zentripedal wirkenden Backen oder Klemmen versehenen Werkzeugs auf den Rohrteil beidseitig des Wulstes radiale Kräfte F3, F- und F5 zur Einwirkung gebracht werden, die gegen die Längsachsen des Rohres gerichtet sind. Die Rohrwände werden daher so verformt, daß sie ein Dreieck mit abgerundeten Ecken bilden. Der Einsatz 1 weist also beidseitig des Wulstes 3 eine rohrförmige Hülse 4 bzw. 5 mit einem Querschnitt auf, der drei im wesentlichen gerade verlaufende Seiten 4a, 4b, 4c bzw. 5a, 5b, 5c bildet, welche durch nicht bezeichnete Hohlkehlen miteinander verbunden sind. Die Herstellung des Einsatzes 1 geschieht auf die Weise, daß die Innenflächen der drei Seiten 4a, 4b, 4c und 5a, 5b, 5c sich in absolut .gleichem Abstand zur Längsachse des genannten Einsatzes befinden, wobei ihre Ausrichtung absolut parallel zu letzterer verläuft.Circumferential bead 3 receives (Fig. 1), while at the same time with the help of a tool provided with centripedally acting jaws or clamps on the pipe part on both sides of the bead radial forces F 3 , F and F 5 are brought into action, which are directed against the longitudinal axes of the pipe are. The pipe walls are therefore deformed so that they form a triangle with rounded corners. The insert 1 thus has on both sides of the bead 3 a tubular sleeve 4 or 5 with a cross-section which forms three essentially straight sides 4a, 4b, 4c and 5a, 5b, 5c, which are connected to one another by not designated flutes . The insert 1 is manufactured in such a way that the inner surfaces of the three sides 4a, 4b, 4c and 5a, 5b, 5c are at an absolutely equal distance from the longitudinal axis of said insert, their orientation being absolutely parallel to the latter.

Um solch ein Maschinenelement herzustellen, wie es ein Ventilatorrad darstellt, wird das in Fig. 3 mit 6 bezeichnete Rad auf den Einsatz 1 aufgeformt oder aufgegossen, so daß die äußeren Enden des Einsatzes mit den beiden Seitenflächen 7a, 7b der Nabe 7 des Rades 6 abgeglichen sind. Durch den Wulst 3 ist der Einsatz 1 axial in bezug auf die Nabe 7 verankert, während die Seiten 4a-4c, 5a-5c die winklige oder drehfeste Verankerung des Einsatzes in bezug auf die Nabe bewirken. Die Konstruktion ist dabei so getroffen, daß der Abstand jeder Innenfläche der genannten Seiten der beiden rohrförmigen Hülsen 4 und 5 dem Abstand zur geometrischen Achse 8 des Einsatzes entspricht und damitTo make such a machine element as a Fan wheel represents, that in Fig. 3 with 6 is designated Wheel on the insert 1 molded or poured, so that the outer ends of the insert with the both side surfaces 7a, 7b of the hub 7 of the wheel 6 balanced are. By the bead 3, the insert 1 is anchored axially with respect to the hub 7, while the Pages 4a-4c, 5a-5c effect the angled or non-rotatable anchoring of the insert with respect to the hub. The construction is made so that the distance between each inner surface of said sides of the two tubular sleeves 4 and 5 corresponds to the distance to the geometric axis 8 of the insert and thus

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einem Wert, der nahezu gleich ist dem Radius der
Welle 9, die mit dem Einsatz in Berührung steht
und in bezug auf die das Rad 6 drehfest verkeilt
werden muß. Die Befestigung zwischen Welle und Einsatz ist so geartet, daß die Welle mit letzterem
einen Gleitsitz bildet, damit der Einsatz und damit das Rad in bezug auf die Welle vollständig zentriert sind. Unter diesen Bedingungen steht es außer Frage,· daß die drehfeste Verbindung zwischen Rad und Welle 9 nicht wie beim Gegenstand der obengenannten französischen Patentschrift mit Hilfe der dem Einsatz
eigenen Elastizität stattfindet. Im Gegenteil, hier wird die Welle mit einer Längsnut 9a versehen, in
der ein Keil 10 sitzt, der mit dem Inneren des Einsatzes zusammenwirkt, um die drehfeste Verbindung
herbeizuführen. Die Montage des Rades 6 auf der Welle geschieht in der Weise, daß das eine Ende des Einsatzes an einem Ring oder ähnlichem Körper, der mit der Welle fest verbunden ist, zur Anlage kommt, während das entgegengesetzte Ende mit Hilfe einer Mutter oder einer ähnlichen Vorrichtung zusammengepreßt wird. Die Anwesenheit des Einsatzes verhindert, daß die Nabe unter der Preßwirkung der Mutter verschoben wird.a value that is almost equal to the radius of the
Shaft 9 that is in contact with the insert
and with respect to which the wheel 6 is wedged in a rotationally fixed manner
must become. The attachment between shaft and insert is such that the shaft with the latter
forms a sliding fit so that the insert, and therefore the wheel, are completely centered with respect to the shaft. Under these conditions there is no question that the non-rotatable connection between wheel and shaft 9 is not, as in the subject of the above-mentioned French patent, with the aid of the insert
own elasticity takes place. On the contrary, here the shaft is provided with a longitudinal groove 9a, in
which sits a wedge 10, which cooperates with the interior of the insert, around the non-rotatable connection
bring about. The assembly of the wheel 6 on the shaft is done in such a way that one end of the insert comes to rest on a ring or similar body which is firmly connected to the shaft, while the opposite end with the aid of a nut or a similar device is compressed. The presence of the insert prevents the hub from being displaced under the pressing action of the nut.

Es ist festzustellen, daß die Herstellung des Einsatzes durch Kaltverformung eine Härtung des Materials bewirkt, so daßseine Standfestigkeit unter Druck bzw. Kompression erheblich gesteigert wird.It should be noted that the manufacture of the insert causes hardening of the material through cold deformation, so that its stability under pressure or compression is increased considerably.

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Claims (1)

PATE-NTANWÄiJEPATE-NTANWÄiJE TISCHER · KERN & BREHM
Albert-Rosshaupter-Strasse 65 · D 8000 München 70TISCHER KERN & BREHM
Albert-Rosshaupter-Strasse 65D 8000 Munich 70 Representatives before the European Patent Office Zugelassene Vertreter beim Europäischen PatentamtRepresentatives before the European Patent Office Authorized representatives at the European Patent Office Ihr Zeichen
Your Ref.Your sign
Your Ref. Unser Zeichen ..Our sign .. Our Ref. Ke-maOur Ref. Ke-ma Soc-6799Soc-6799 H. TISCHER Dipl.-Ing. W.KERN Dipl.-Ing. H. P. BREHM Dipl.-Chem., Dr. phil. nat.H. TISCHER Dipl.-Ing. W.KERN Dipl.-Ing. H. P. BREHM Dipl.-Chem., Dr. phil. nat. Albert-Rosshaupter-Strasse D 8000 München 70Albert-Rosshaupter-Strasse D 8000 Munich 70 Telefon (089) 7605520 Telex 05-212284 pats d Telegramme Kernpatent MünchenTelephone (089) 7605520 Telex 05-212284 pats d Telegramme core patent Munich Datum
Datedate
Date 4. November 1980November 4th 1980 SOCIETE DE PARIS ET DU RHONESOCIETE DE PARIS ET DU RHONE 36 Avenue Jean Mermoz 69008 Lyon, Frankreich36 Avenue Jean Mermoz 69008 Lyon, France Maschinenelement, insbesondere Ventilatorrad, und Verfahren zu seiner HerstellungMachine element, in particular fan wheel, and method for its manufacture Patentansprüche:Patent claims: Maschinenelement, insbesondere Ventilatorrad, das durch Aufformen bzw. Aufgießen oder Befestigen auf einen steifen, metallischen Einsatz hergestellt wird, welcher teilweise polygonal geformt ist, dadurchMachine element, in particular fan wheel, which is formed by molding or pouring on or fastening a rigid, metallic insert which is partially polygonal in shape is thereby produced 130022/0743130022/0743 ge ke η η ze i c h η e t , daßder Einsatz (1) eine an sich bekannte rohrförmige Konfiguration polygonalen Querschnitts mit abgerundeten Ecken aufweist, und daß sein Umfang mit wenigstens einem ringförmigen mittleren Wulst (3) versehen ist, wobei der Einsatz in bezug auf das Element(6)verbunden und translatorisch verankert ist, und daß der Einsatz mit Innenflächen versehen ist, die sich auf einer AntriebswelIe(9)abstützen und parallel sowie in gleichen Abständen zur symmetrischen WeIlenlängsachse(8) verlaufen.ge ke η η ze i c h η e t that the insert (1) a known tubular configuration of polygonal cross-section with rounded corners has, and that its periphery is provided with at least one annular central bead (3), wherein the insert is connected and anchored in translation with respect to the element (6), and that the insert is provided with inner surfaces, which are on a Support drive shaft (9) and parallel and in the same way Distances to the symmetrical shaft longitudinal axis (8) get lost. 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der symmetrischen Wellenlängsachse (8) des Einsatzes (1) zu jeder der Innenflächen, die an der Welle (9) anliegen, etwa gleich dem Radius der genannten Welle ist.2. Element according to claim 1, characterized that the distance of the symmetrical longitudinal axis (8) of the insert (1) to each of the inner surfaces that bear against the shaft (9) is approximately equal to the radius of said shaft. 3. Element nach Anspruch 2, dadurch g e -3. Element according to claim 2, characterized in that - k e η η ζ e i c h η e t , daß die beiden Hülsen (4,5), die beidseitig des Wulstes (3) des Einsatzes (1) angeordnet sind, einen dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweisen.k e η η ζ e i c h η e t that the two sleeves (4,5), which are arranged on both sides of the bead (3) of the insert (1), a triangular cross-section with rounded Have corners. 4. Verfahren zur Herstellung des Elementes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Element einen zentralen Einsatz aufweist, dadurch cjekennzeich-η e t , daß der Einsatz (1) aus einem Rohr (2) hergestellt wird, indem das Rohr in Axialrichtuno zur DiI-dunq eines mittleren Rinc;wülstes--(3) zusammengepreßt wird und gleichzeitig mit Hilfe eines Werkzeups beidseitig des Wulstes radiale Kräfte 'auf die rohrförmi-4. A method of manufacturing the element according to any one of claims 1 to 3, wherein the element has a central Has insert, thereby cjekennzeich-η e t that the insert (1) is made from a tube (2) by placing the tube in the axial direction to the DiI-dunq of a middle rinc; bead - (3) compressed is and at the same time with the help of a tool on both sides of the bead radial forces' on the tubular 1 30022/07431 30022/0743 gen Hülsenteile (4,5) zur Einwirkung gebracht werden, die gegen die Längsachse des Rohres (2) gerichtet sind, so daß das Rohr einen polygonalen Querschnitt mit abgerundeten Ecken erhält, dessen Innenwände zur geometrischen Achse (8) des Einsatzes (1) einen Abstand aufweisen, der etwa gleich dem Radius der Welle (9) ist, auf der das Maschinenelement zu befestigen ist, und daß auf den so geformten Einsatz das Maschinenelement, insbesondere Ventilatorrad (6), aufgeformt wird.gene sleeve parts (4,5) are brought into action, which are directed against the longitudinal axis of the tube (2) are, so that the pipe has a polygonal cross-section with rounded corners, its Inner walls to the geometric axis (8) of the insert (1) have a distance that is approximately equal to the Radius of the shaft (9) on which the machine element is to be attached, and that on the so shaped Use the machine element, in particular the fan wheel (6), is molded on. 130022/0743130022/0743
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