Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft einen Flügel eines Rotors einer hydraulischen Vorrichtung, welcher einen flanschartigen Fuss und ein daran anschliessendes Flügelblatt hat, das eine Saugseite und eine Druckseite, bezogen auf den Hauptbetriebszustand der Vorrichtung, aufweist. Die hydraulische Vorrichtung kann vorzugsweise ein Schiffs-Verstellpropeller, jedoch auch eine Axialpumpe oder eine Wasserturbine sein. Der Hauptbe triebszustand bei einem Verstellpropeller ist die Vorwärtsfahrt des Schiffes.
The invention relates to a wing of a rotor of a hydraulic device which has a flange-like foot and an adjoining wing blade which has a suction side and a pressure side, based on the main operating state of the device. The hydraulic device can preferably be a ship's variable pitch propeller, but also an axial pump or a water turbine. The main operating state in a controllable pitch propeller is the forward movement of the ship.
Flügel derartiger hydraulischer Vorrichtungen werden in der Regel aus vollem Material gegossen. Das Material, das widerstandsfähig gegen Korrosion, Erosion und gegen Kavitation sein muss, ist sehr teuer. Da das Flügelblatt im wesentlichen auf Biegung beansprucht wird, enthält es im Bereich der neutralen Faser Material, das zur Festigkeit des Flügels nichts oder nur wenig beiträgt, dabei jedoch das Gewicht des Flügels und auch seinen Preis stark erhöht.
Wing of such hydraulic devices are usually cast from solid material. The material, which has to be resistant to corrosion, erosion and cavitation, is very expensive. Since the wing blade is essentially subjected to bending stress, it contains material in the area of the neutral fibers which contributes little or nothing to the strength of the wing, but which greatly increases the weight of the wing and also its price.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Flügels der erwähnten Art zum Ziel, welcher bei gleichem Querschnitt wesentlich leichter und billiger als die bisherigen Flügel sein kann und andererseits eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Kavitation ohne grössere Kosten aufweist.
The invention aims to create a wing of the type mentioned which, with the same cross-section, can be significantly lighter and cheaper than the previous wing and, on the other hand, has a higher resistance to cavitation without major costs.
Der erfindungsgemässe Flügel, durch welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass er aus mindestens zwei Teilen zusammengebaut ist, von denen ein erster Teil den Fuss und eine druckseitige Wand des Flügelblattes sowie mindestens einen im wesentlichen zur Wand senkrechten Vorsprung enthält, der mit dem anderen, an der Saugseite des Flügelblattes angeordneten Teil fest verbunden ist, derart, dass zwischen beiden Teilen mindestens ein Hohlraum besteht.
The wing according to the invention, through which this object is achieved, is characterized in that it is assembled from at least two parts, a first part of which contains the foot and a pressure-side wall of the wing as well as at least one projection which is substantially perpendicular to the wall and which is connected with the other part arranged on the suction side of the blade is firmly connected in such a way that there is at least one cavity between the two parts.
Durch diese Massnahme wird der Flügel nach der Art eines Kastenträgers ausgebildet und hat bei gleichem Querschnitt bei nahezu gleicher Festigkeit ein wesentlich niedrigeres Gewicht als ein voller Flügel.
As a result of this measure, the wing is designed in the manner of a box girder and has a significantly lower weight than a full wing with the same cross section and almost the same strength.
Der Vorsprung kann zapfen artig ausgebildet sein. Er kann jedoch auch eine Rippe sein, welche auf dem ersten Teil Felder begrenzt. Wenn mehrere Rippen gerade oder kreisförmig ausgebildet sind, so kann sich ein Teil von ihnen kreuzen. In beiden Fällen werden auf dem ersten Teil Felder begrenzt, welche die Ausbildung des Flügels nach der Art eines Kastenträgers ermöglichen.
The projection can be designed like a pin. However, it can also be a rib that delimits fields on the first part. If several ribs are straight or circular, some of them can cross. In both cases, fields are delimited on the first part, which enable the wing to be designed in the manner of a box girder.
Der Flügel kann zweiteilig sein, wobei der andere, an der Saugseite des Flügels angeordnete Teil gewalztes Plattenmaterial ist. Dieses ist gegen die meist auf der Saugseite auftretende Kavitation widerstandsfester als Gussmaterial. Dadurch wird eine einfache Ausführungsform gewonnen, welche insbesondere für wenig belastete Flügel geeignet ist. Die Verbindung mit den Vorsprüngen oder den Rippen kann dabei z.B. durch Bohrungen in der Platte erfolgen, die mit Schweissmaterial aufgefüllt werden.
The wing can be in two parts, the other part, which is arranged on the suction side of the wing, being rolled plate material. This is more resistant to the cavitation that usually occurs on the suction side than cast material. This results in a simple embodiment which is particularly suitable for wings that are not subject to loads. The connection with the projections or the ribs can be e.g. be done through holes in the plate, which are filled with welding material.
Es ist jedoch auch möglich, die durch die Rippen begrenzten Felder durch plattenförmige Teile abzuschliessen, wobei ein Teil höchstens zum Abschluss einer Reihe von Feldern dient.
However, it is also possible to close off the fields delimited by the ribs with plate-shaped parts, with one part serving at most to close off a series of fields.
Diese Ausführungsform ist für grössere Flügel geeignet. Im Extremfall ist es möglich, jedes Feld einzeln durch eine Platte abzuschliessen.
This embodiment is suitable for larger wings. In extreme cases, it is possible to close off each field individually with a plate.
Vorzugsweise kann der erste, den Fuss und den druckseitigen Teil des Flügelblattes enthaltende Teil ein Gusstück sein.
The first part containing the foot and the pressure-side part of the wing blade can preferably be a cast piece.
Es ist nicht vorteilhaft, auf dieser Seite Schweisstellen zu haben, weil Zugspannungen bei Korrosion zu Rissbildungen führen. Schliesslich ist es möglich, die Verbindung der Teile durch Schweissen auf der Saugseite herzustellen.
It is not beneficial to have welds on this side, as tensile stresses cause cracks to form when corroded. Finally, it is possible to connect the parts by welding on the suction side.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
The invention is explained with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemässen Propellerflügels eines Schiffs-Verstellpropellers,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Propellerflügels aus der Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt III-III aus der Fig. 1 und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Propellerflügels mit zum Teil entfernter, den Hohlraum abschliessender Platte.
It shows:
1 shows a longitudinal section of a propeller blade according to the invention of a ship's variable pitch propeller,
FIG. 2 is a side view of the propeller blade from FIG. 1,
3 shows the section III-III from FIGS. 1 and
4 shows a side view of another embodiment of the propeller blade with a partially removed plate closing off the cavity.
Der in der Fig. 1 im Schnitt dargestellte Propellerflügel eines Schiffs-Verstellpropellers enthält einen ersten Teil 1, welcher einen druckseitigen Teil 2 des Flügelblattes sowie einen flanschartigen Fuss 3 enthält. Am Teil 2 sind Rippen 4 ausgebildet, die nach der Darstellung in der Fig. 2 kreuzweise verlaufen. Die horizontalen Rippen können auch kreisförmig zur Drehachse des Propellers verlaufen. Der Fuss 3 ist mit Bohrungen 5 für Schrauben zur Befestigung des Propellerflügels an einer Nabe versehen.
The propeller blade of a ship's variable pitch propeller shown in section in FIG. 1 contains a first part 1, which contains a pressure-side part 2 of the blade and a flange-like foot 3. Ribs 4 are formed on part 2 which, as shown in FIG. 2, run crosswise. The horizontal ribs can also run circularly to the axis of rotation of the propeller. The foot 3 is provided with holes 5 for screws to attach the propeller blade to a hub.
Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, bilden die kreuzweise verlaufenden Rippen 4 Felder, welche nach den Fig. 1 und 2 durch plattenförmige Teile 6 abgeschlossen sind. Die plattenförmigen Teile 6 sind durch Schweissnähte 7 mit dem Teil 1 bzw. den Rippen 4 verbunden. Dadurch entstehen zwischen dem Teil 1 und den plattenförmigen Teilen 6 Hohlräume 8, welche dem Propellerflügel die Eigenschaften eines Kastenträgers, d.h.
As can be seen from FIG. 2, the crosswise ribs 4 form fields which, according to FIGS. 1 and 2, are closed by plate-shaped parts 6. The plate-shaped parts 6 are connected to the part 1 or the ribs 4 by weld seams 7. This creates cavities 8 between the part 1 and the plate-shaped parts 6, which give the propeller blade the properties of a box girder, i.
eine hohe Festigkeit und Steifheit bei geringem Gewicht, verleihen.
give high strength and rigidity with low weight.
Entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 bis 3 kann jeder Hohlraum 8 durch einen besonderen plattenförmigen Teil 6 abgeschlossen sein. Diese Ausführungsform ist besonders für ganz grosse Propellerflügel geeignet. Es ist jedoch auch möglich, am Teil 1 streifenförmige Teile 6 zu befestigen, welche gleichzeitig mehrere Felder, z.B. eine Reihe von Feldern nach der Fig. 2, abschliessen.
According to the illustration in FIGS. 1 to 3, each cavity 8 can be closed off by a special plate-shaped part 6. This embodiment is particularly suitable for very large propeller blades. However, it is also possible to attach strip-shaped parts 6 to part 1, which simultaneously have several fields, e.g. a series of fields according to FIG. 2 complete.
Bei kleineren Propellern ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher die einzelnen plattenförmigen Teile 6 durch eine einzige Platte ersetzt sind. Die Verbindung mit den Vorsprüngen kann dabei durch in der Platte ausgebildete Bohrungen erfolgen, die sich an der Stelle der Vorsprünge befinden und mit Schweissmaterial aufgefüllt werden, das die Platte mit den Vorsprüngen verbindet.
In the case of smaller propellers, an embodiment is also possible in which the individual plate-shaped parts 6 are replaced by a single plate. The connection with the projections can take place through bores formed in the plate, which are located at the point of the projections and are filled with welding material which connects the plate with the projections.
Die Fig. 4 zeigt in kleinerem Masstab eine derartige Ausführungsform des Propellerflügels. In diesem Fall sind die Vorsprünge nicht Rippen, sondern Zapfen 4'. Diese Ausführungsform ist hauptsächlich für kleinere Propellerflügel geeignet, bei welchen am Umfang des Teiles 1 und an den Zapfen 4' nur eine einzige Platte 6' befestigt ist. Die Platte 6 ist durch eine Schweissnaht 7' befestigt. Ausserdem sind in der Platte 6 an den Stellen der Zapfen 4' Bohrungen 10' ausgebildet, die mit Schweissmaterial aufgefüllt sind, welches die Platte 6 mit den Zapfen 4' verbindet.
4 shows such an embodiment of the propeller blade on a smaller scale. In this case, the projections are not ribs but pegs 4 '. This embodiment is mainly suitable for smaller propeller blades in which only a single plate 6 'is attached to the periphery of the part 1 and to the pin 4'. The plate 6 is attached by a weld 7 '. In addition, bores 10 'are formed in the plate 6 at the points of the pegs 4' which are filled with welding material which connects the plate 6 to the pegs 4 '.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Flügel eines Rotors einer hydraulischen Vorrichtung, welcher einen flanschartigen Fuss und ein daran anschliessendes Flügelblatt hat, das eine Saugseite und eine Druckseite, bezogen auf den Hauptbetriebszustand der Vorrichtung, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel aus mindestens zwei Teilen (1, 6, 1', 6') zusammengebaut ist, von denen ein erster Teil (1) den Fuss (3) und eine druckseitige Wand (2) des Flügelblattes sowie mindestens einen im wesentlichen zur Wand senkrechten Vorsprung (4, 4') enthält, der mit dem anderen, an der Saugseite des Flügelblattes angeordneten Teil (6, 6') fest verbunden ist, derart, dass zwischen beiden Teilen mindestens ein Hohlraum (8) besteht.
Vane of a rotor of a hydraulic device, which has a flange-like foot and an adjoining vane blade which has a suction side and a pressure side, based on the main operating state of the device, characterized in that the vane consists of at least two parts (1, 6, 1 ', 6'), of which a first part (1) contains the foot (3) and a pressure-side wall (2) of the blade as well as at least one projection (4, 4 ') which is substantially perpendicular to the wall and which is connected to the other part (6, 6 ') arranged on the suction side of the blade is firmly connected in such a way that at least one cavity (8) exists between the two parts.
UNTERANSPRÜCHE
1. Flügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung eine Rippe (4) ist, welche auf dem ersten Teil (1) Felder begrenzt.
SUBCLAIMS
1. Wing according to claim, characterized in that the projection is a rib (4) which limits fields on the first part (1).
2. Flügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet,
2. Wing according to claim, characterized in that
dass er zweiteilig ist und dass der andere, an der Saugseite des Flügels angeordnete Teil eine Platte (6') ist.
that it is in two parts and that the other part arranged on the suction side of the wing is a plate (6 ').
3. Flügel nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felder durch plattenförmige Teile (6) abgeschlossen sind, wobei ein Teil (6) höchstens zum Abschluss einer Reihe von Feldern dient.
3. Wing according to dependent claim 1, characterized in that the fields are closed off by plate-shaped parts (6), one part (6) serving at most to close off a number of fields.
4. Flügel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Feld einzeln durch einen plattenförmigen Teil (6) abgeschlossen ist.
4. Wing according to dependent claim 3, characterized in that each field is closed individually by a plate-shaped part (6).
5. Flügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, den Fuss (3), die druckseitige Wand (2) und den Vorsprung (4, 4') des Flügelblattes enthaltende Teil (1) ein Gusstück ist.
5. A wing according to claim, characterized in that the first part (1) containing the base (3), the pressure-side wall (2) and the projection (4, 4 ') of the wing blade is a cast piece.
6. Flügel nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Teile (1, 6, 1', 6') durch Schweissen hergestellt ist.
6. A wing according to claim or one of the dependent claims 1 to 5, characterized in that the connection of the parts (1, 6, 1 ', 6') is made by welding.