DE1949510A1 - Manufacturing process for radial impellers of miniature fans - Google Patents
Manufacturing process for radial impellers of miniature fansInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
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Description
HANS MATERNA 7303 Neuhausen/FilderHANS MATERNA 7303 Neuhausen / Filder
Llndenetre8e55 I >/ 4 ^ V 1 ULlndenetre8e55 I> / 4 ^ V 1 U
den 29. September 1969September 29, 1969
Anmelder:Applicant:
Hans MaternaHans Materna
7303 ffeuhausen/Filder7303 ffeuhausen / Filder
Mndenstraße 55Mndenstrasse 55
Herstellverfahren für Radiallaufräder von Kleinstventilatoren. Manufacturing process for radial impellers of miniature fans.
Die Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für Radiallaufräder von Kleinstventilatoren, insbesondere für Radiallaufräder mit hoher Druckzahl und einem Minimum an inneren Verlusten. The invention relates to a manufacturing method for radial impellers of miniature fans, in particular for radial impellers with a high pressure coefficient and a minimum of internal losses.
Radiallauf räder, die Druclczahlen in der Größenordnung von 1 bei Lieferzählen in der Größenordnung von 0,05 ermöglichen, weisen Nabenverhältnisse von weniger als 0,5 auf? weitere typische Merkmale sind rückwärts gekrümmte Schaufeln, verhältnismäßig kleine Radbreiten und zumeist konische Deckscheiben. Bei solchen Radiallaufrädern erreicht der Radreibungsverlust, bezogen auf glatte Radscheiben, ungefähr die Nutzleistung. Weil durch Unebenheiten an den Radscheiben, z.B. aufgrund der Schaufelbefestigung, die RadreibungeVerluste leicht auf das 10- bis 2Ofache des Wertes von glatten Radscheiben steigen, ist daher für die genannten Radiallaufrad«Radial impellers with pressures in the order of magnitude of 1 with delivery counts in the order of 0.05, have hub ratios less than 0.5? Further Typical features are backward curved blades, relatively small wheel widths and mostly conical cover disks. With such radial impellers, the loss of wheel friction, based on smooth wheel disks, is roughly equivalent to the useful power. Because the wheel friction losses due to unevenness on the wheel disks, e.g. due to the attachment of the blades easily 10 to 20 times the value of smooth wheel disks rise, is therefore for the named radial impeller «
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zur Erzielung des Minimums an inneren Verlusten ein Herstellverfahren erforderlich., welches jeweils beiderseits glatte Badscheiben und glatte Schaufelflächen zu fertigen gestattet.a manufacturing process to achieve the minimum of internal losses required., which allows the production of smooth bath disks and smooth blade surfaces on both sides.
Es ist bekannt, daß die Radiallaufräder von Kleinstventilatoren, die Radaußendurchmesser in der Größenordnung von 100 mm und Hadbreiten in der Größenordnung von 10 mm aufweisen, bei erträglichem Aufwand, grundsätzlich nicht in einem Stück hergestellt werden können. Da der kleinen Radbreiten wegen die Befestigung der Schaufeln an den Radscheiben durch Schweißen oder Löten praktisch zu große Schwierigkeiten bereitet, stellen die bekannten Herstellverfahren darauf ab, die Schaufeln mittels daran angebrachter Niet- oder Biegelaschenansätze mit den Radscheiben zu verbinden. Dabei ist allerdings eine optimal kostengünstige Herstellung nicht zu erzielen, weil außer den Werkzeugen für die .fertigung der Einzelteile weitere Werkzeuge bzw. Vorrichtungen für den Zusammenbau erforderlich sind. Ungünstig ist dabei ferner, daß der Aufwand für das ψ Auswuchten erhöht und die von den Radscheiben allein her mögliche Umfangsgeschwindigkeit infolge der begrenzten Gesamtfestigkeit bei weitem nicht erreicht werden kann. Besonders nachteilig ist, daß aufgrund der überstehenden Uietsetzköpfe bzw. Biegelaschen der Radreibungsverlust sehr erheblich größer wird als bei glatten Radscheiben«It is known that the radial impellers of miniature fans, which have outer wheel diameters of the order of 100 mm and widths of the order of 10 mm, cannot be manufactured in one piece at tolerable expense. Since the attachment of the blades to the wheel disks by welding or soldering is too difficult in practice because of the small wheel widths, the known manufacturing processes focus on connecting the blades to the wheel disks by means of riveted or bending tab attachments attached to them. In this case, however, an optimally cost-effective production cannot be achieved because, in addition to the tools for the production of the individual parts, further tools or devices are required for the assembly. Unfavorable, is further that the cost increases for the balancing and the ψ alone forth possible from the wheel discs peripheral speed due to the limited overall strength by far can not be achieved. It is particularly disadvantageous that due to the protruding Uietsetzköpfe or bending tabs, the loss of wheel friction is very much greater than with smooth wheel disks.
Die Erfindung stellt sich, die Aufgabe, die Herstellung von Radiallaufrädern für Kleinstventilatoren so zu ermöglichen, daß sich b©i kostengünstigem Fertigungsablauf sowohl glatteThe invention has the object, the production of To enable radial impellers for small fans so that b © i cost-effective production process both smooth
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Schaufelflächen als auch, jeweils beiderseits glatte Radscheiben ergeben.Blade surfaces as well as smooth wheel disks on both sides result.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede der beiden Radscheiben zusammen mit jeweils einem Teilstück der einzelnen Schaufel hergestellt wird, wobei die Teilstücke der Schaufeln so geformt sind, daß jeweils zwei gleichliegende Teilstücke entweder überwiegend formschlüssig bei geringer Schaufelflächenüberlappung oder überwiegend infolge zu bewirkender Oberflächenhaftung kraftSchlussig bei großer Schaufelflächenüberlappung zusammengefügt und miteinander vorzugsweise verklebt werden.This object is achieved in that each of the two wheel disks together with one part each of the individual blade is produced, the sections of the blades are shaped so that two identical Sections either predominantly form-fitting with little blade surface overlap or predominantly as a result of Surface adhesion force-fit with large blade area overlap are joined together and preferably glued to one another.
Einem ersten Ausgestaltungsbeispiel zufolge kann so vorgegangen werden, daß die eine Radscheibe mit den Schaufeln zusammen aus einem Stück gefertigt ist, wobei jede Schaufel als Teilstück ohne den Schaufelfußrundungsbereich für die andere Radscheibe ist, und daß die andere Radscheibe für jede einzelne Schaufel den zugehörigen Schaufelfußrundungsbereich aufweist, in welchem eine Nut in der Breite der Schaufeldicke eingelassen ist, so daß sich nach dem Zusammenbau der beiden Laufradteile ein Formschluß in bezug auf die radial wirkenden Kräfte ergibt, und daß ferner die feste Verbindung der. beiden Laufradteile miteinander je nach dem Werkstoff entweder durch Kleben oder durch Löten oder durch Schweißen erfolgt. In einer Abwandlung dieses Beispiels sind die Nut in jedem Schaufelfußrundungsbereich und das darin einzusetzende Ende des zugehörigen Sdstouifelteilstücks schwalbenschwanzförmig ausgebildet, wodurch sich ein echter Formschluß ergibt·According to a first embodiment example, one can proceed in such a way that the one wheel disk is together with the blades is made of one piece, with each blade as a section without the blade root rounding area for the other wheel disk and that the other wheel disk has the associated blade root rounding area for each individual blade, in which a groove is embedded in the width of the blade thickness, so that after the assembly of the two impeller parts a positive fit with respect to the radially acting forces results, and that also the fixed connection of the. both impeller parts with each other, depending on the material, is carried out either by gluing or by soldering or by welding. In a Modifications of this example are the groove in each blade root rounding area and the end of the associated one to be inserted therein Sdstouifelteilstücks dovetail-shaped, whereby there is a real form fit
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Ein zweites Ausgestaltungsbeispiel ist darauf abgestellt, daß jede der beiden Radseheiben mit den gleichen Sehaufelteilstükken, die jeweils durchgehend die halbe Schaufeldicke aufweisen» *us einem Stück gefertigt ist, wobei jedes Schaufelteilstück ohne den Schaufelfußrundungsbereich für die andere Radscheibe ist, und daß ferner die feste Verbindung der beiden Laufradteile miteinander je nach dem Werkstoff entweder durch Kleben oder durch löten oder durch Schweißen erfolgt. Eine Abwandlung dieses Beispiels besteht darin, daß jedes Sehaufel-.teilstüek nur ungefähr in seiner halben Länge mit der halben Schaufeldicke ausgeführt wird und daß dieses verkürzte Schaufelteilstück schwalbenschwanzartig in das zugehörige Gegen-Teilstück eingesetzt wird, wodurch sich ein echter Formschluß ergibt.A second embodiment is based on the fact that each of the two wheel disks with the same blade parts, each of which has half the blade thickness throughout » * is made from one piece, with each blade section without the blade root rounding area for the other wheel disk, and that also the fixed connection of the two Impeller parts with each other either through depending on the material Gluing or soldering or welding takes place. One A modification of this example is that each Sehaufel .teilstüek is carried out only about half its length with half the blade thickness and that this shortened blade section like a dovetail into the associated counterpart is used, which results in a real form fit.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen betreffen die Gestaltungsmöglichkeiten der Radiallaufräder zum Anschluß an die Antriebseinrichtungen: Danach wird je nach dem Werkstoff die zur Laufradbefestigung erforderliche Nabenbüchse entweder angepreßt bzw. angegossen oder als Einpreßteil bei der Herstellung der Radrückecheibe eingesetzt; statt dessen kann aber auch erforderlichenfalls die Laufradwelle entweder angepreßt bzw. angegossen oder als Einpreßteil bei der Herstellung der Radrückscheibe eingesetzt werden.Further designs according to the invention relate to the design options for the radial impellers for connection to the drive devices: Then, depending on the material, the impeller attachment is used required hub sleeve either pressed or cast or as a press-fit part in the manufacture of Radrückecheibe used; but instead can also be used if necessary the impeller shaft either pressed on or cast on or as a press-fit part in the manufacture of the wheel rear disc can be used.
Erfindungsgemäß körnen die Laufradteile durch Fressen oder Spritzen aus geeigneten Kunststoffen oder Metallen oder aberAccording to the invention, the impeller parts can be milled or Syringes made of suitable plastics or metals or else
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durch Sintern aus geeigneten Metallen oder mineralischen Werkstoffen gefertigt werden,by sintering from suitable metals or mineral Materials are manufactured,
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben, E· zeigenSome embodiments of the invention are in the drawing shown and described in more detail below, E · show
Fig. 1 einen abgewickelten koaxialen Schnitt durch ein Radiallaufrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 1 shows a developed coaxial section through a radial impeller according to the first embodiment,
Pig, 2 einen gleichliegenden Schnitt durch einPig, 2 an even section through a
Radiallaufrad gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, Radial impeller according to the second embodiment,
Pig. 3 einen weiteren gleiohliegenden SchnittPig. 3 a further identical cut
durch ein Radiallaufrad gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,by a radial impeller according to the third embodiment,
Fig. 4a einen achsensenkrechten Schnitt durch ein4a shows an axially perpendicular section through a
Radiallaufrad gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, Radial impeller according to the fourth embodiment,
Pig, 4b einen in bezug auf die Flg. 4a senkrechten Schnitt durch das Radiallaufrad gemäß der Fig. 4a.Pig, 4b one in relation to Flg. 4a vertical section through the radial impeller according to FIG Figure 4a.
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Die fig» 1 betrifft ein Radiallaufrad in zweiteiliger Ausführung gemäß dem ersten Beispiel. Die Raddeekseheibe 2 ist mit den Sehaufelteilstücken voller Dicke 5» die zusammen in einem Stück gefertigt sind, besetzt. Am freien Ende jedes Schaufelteilatücks 5 fehlt der Schaufelfußrundungsbereich» Die lad* rückscheibe 1 weist die in bezug auf die Schaufelteilstücke 5 gleichliegenden Sehaufelfußrundungsbereiehe 3 mit parallelwandigen Nuten auf. Der Zusammenbau der beiden laufradteile, bei dem sich ein Formschluß in bezug auf die radial wirkenden Kräfte ergibt, kann entweder durch Kleben oder Löten oder Schweißen erfolgen; der erwähnte Pormschluß verhindert dabei das Auftreten von Scherkräften in den Verbindungsnähten. Deswegen kann man sich beispielsweise darauf beschränken, diese Verbindungsnähte lediglich in jeweils einen kleinen Bereich an den Schaufelenden zu legen.FIG. 1 relates to a radial impeller in a two-part design according to the first example. The Raddeekseheibe 2 is with the full-thickness saw blade sections 5 "which together in one Pieces are made, occupied. At the free end of each shovel part 5 the blade root rounding area is missing »The lad * The rear disk 1 has, with respect to the blade sections 5 identical Sehaufelfußrundungsbereiehe 3 with parallel-walled grooves. The assembly of the two wheel parts, in which there is a form fit with respect to the radially acting forces, either by gluing or soldering or Welding done; the aforementioned positive locking prevents the occurrence of shear forces in the connecting seams. Because of this you can limit yourself to this, for example Connection seams only in a small area each to put on the shovel ends.
Die Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Beispiels der Fig. 1, in welchem die Radrückscheibe 1 mit Schaufelfußrundungsbereichen 4 mit jeweils schwalbenschwanzfö'rmiger Mut versehen ist. Bei dem Zusammenbau der beiden laufradteile ergibt sich ein i'ormschluß sowohl in radialer als auch in axialer Richtung, so daß die zusätzliche Verbindung durch Kleben etc. überflüssig wird.FIG. 2 shows a modification of the example of FIG. 1, in which the wheel back disk 1 with blade root rounding areas 4 is provided with dovetail-shaped courage. at The assembly of the two impeller parts results in a form fit both in the radial and in the axial direction, so that the additional connection by gluing etc. becomes superfluous.
Die Pig. 3 betrifft ein Radiallaufrad in wiederum zweiteiliger Ausführung gemäß dem zweiten Beispiel. Die Raddeckscheibe 2 ist mit den Schaufelteilstücken durchgehend halber Dicke 6, die zusammen in einem Stück gefertigt sind, besetzt; am freien Ende jedes Sohaufeltellatüok·» 6 fehlt der Schaufelfußrundungsbtreioh. Dit Radrüokachtib· 1 wtiet per fertigung in tine» The Pig. 3 relates to a radial impeller, again in a two-part design, according to the second example. The wheel cover disk 2 is filled with the blade sections through half-thickness 6, which are made together in one piece; At the free end of each Sohaufeltellatüok · »6 the blade root rounding is missing. The Radrüokachtib · 1 wtiet per production in tine »
loggte/imlogged / in
Stück die gleichliegenden Schaufelteilstücke 6a auf, an deren freien Enden wiederum die Schaufelfußrundungsbereiche fehlen. Die jeweils fehlenden Schaufelfußrundungsbereiche sind Bestandteile der jeweils anderen Radscheibe. Der Zusammenbau der beiden Laufradteile kann wiederum entweder durch Kleben oder löten oder Schweißen erfolgen. Da wegen der Schaufelkrtimmung die Verbindungsnahte in radialer Richtung entlastet sind, können diese Verbindungsnähte wiederum in jeweils einen kleinen Bereich an den Schaufelenden gelegt werden.Piece on the identical blade sections 6a, on whose free ends, in turn, the blade root rounding areas are missing. The respective missing blade root rounding areas are components the other wheel disc. The assembly of the two impeller parts can again either be done by gluing or soldering or welding. Because of the shovel trim, the connection seam are relieved in the radial direction, these connecting seams can in turn in a small area be placed on the blade ends.
Die -b'ig. 4a und die fig. 4b zeigen eine Abwandlung des Beispiels der Pig. 3. Sie besteht darin, daß jedes der Schaufelteilstücke 7, welche mit der Raddeckscheibe 2 zusammen ein in einem Stück gefertigtes XE Teil bilden, nur ungefähr in der halben Länge der vollständigen Schaufel und mit halber Schaufeldicke ausgeführt wird und zudem am freien Ende keinen Sehaufelfußrundungsbereich besitzt, und daß ferner das Schaufelteilstück 7 schwalbenschwanzartig in 'das zugehörige Gegen-Schauf elteilstück 8 eingesetzt wird. Die Gegen-Schaufelteilstücke 8 sind in diesem Beispiel mit der Radrückscheibe 1 zusammen als ein Stück gefertigt, wobei der jeweils rundum laufende Schaufelfußrundungsbereich 9 in dem mitt/leren Teilbereich zugleich das freie Ende des jeweiligen Schaufelteilstückes 7 abschließt. Bei dem Zusammenbau der beiden Laufradteile ergibt sich ein vollständiger Formschluß, so daß die zusätzliche Verbindung durch Kleben etc. überflüssig wird.The -b'ig. 4a and fig. 4b show a modification of the example the pig. 3. It consists in the fact that each of the blade sections 7, which together with the wheel cover disc 2 is in one piece Form a manufactured XE part, only about half the length of the complete blade and half the blade thickness is and also has no Sehaufelfurundungsbereich at the free end, and that further the blade section 7 is dovetail-like in 'the associated counter-scoop elteilstück 8 is used. The counter-vane sections 8 are in this Example with the wheel back disk 1 manufactured together as one piece, with the respective all-round blade root rounding area 9 in the middle section at the same time the free end of the respective blade section 7 completes. When assembling of the two impeller parts results in a complete form fit, so that the additional connection is made by gluing etc. becomes superfluous.
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Mit dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren ergibt sich zunächst als vorteilhaft, daß grundsätzlich mit lediglich zwei verschiedenen Werkzeugen die "beiden Laufradteile, die in den Beispielen beschrieben sind und aus einem beliebigen der geeigneten Werkstoffe bestehen können, kostengünstig gefertigt werden können. Ein erheblicher Vorteil wird ferner darin gesehen, daß diese beiden Laufradteile auch ohne Zuhilfenahme von Fügetechniken wie beispielsweise Kleben oder Löten oder Schweißen zusammengesetzt werden können, wobei das resultierende Radiallaufrad auch hohen Festigkeitsansprüchen genügt. Als besonderer Vorteil ist anzuführen, daß alle Flächen der Radscheiben und der Schaufeln völlig glatt, d.h. ohne störende Vorsprünge oder ähnliches ausgeführt sind, so daß sich bei den Radreibungsverlusten lediglich das unvermeidliche Minimum ergibt.With the manufacturing method according to the invention, the first result is as advantageous that basically with only two different tools the "two impeller parts, which are in the Examples are described and can be made of any of the suitable materials, can be manufactured inexpensively can. A considerable advantage is also seen in the fact that these two impeller parts can also be used without the aid of joining techniques such as gluing or soldering or welding can be assembled, the resulting radial impeller also meets high strength requirements. As a special one The advantage is that all surfaces of the wheel disks and the blades are completely smooth, i.e. without disturbing protrusions or similar are carried out, so that there is only the inevitable minimum in the wheel friction losses.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691949510 DE1949510A1 (en) | 1969-10-01 | 1969-10-01 | Manufacturing process for radial impellers of miniature fans |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691949510 DE1949510A1 (en) | 1969-10-01 | 1969-10-01 | Manufacturing process for radial impellers of miniature fans |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1949510A1 true DE1949510A1 (en) | 1971-04-08 |
Family
ID=5747036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691949510 Pending DE1949510A1 (en) | 1969-10-01 | 1969-10-01 | Manufacturing process for radial impellers of miniature fans |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1949510A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3701085C1 (en) * | 1987-01-16 | 1988-01-14 | Bayerische Motoren Werke Ag | Box-shaped fan impeller |
DE4234873A1 (en) * | 1992-10-16 | 1994-04-21 | Buehler Gmbh Nachf Geb | Planetary reduction gearing for motor drive - has common number of internal teeth of housing, with gear ratios varied according to numbers on combined planet wheels |
DE4412898A1 (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-19 | Bernhard Dipl Ing Orlowski | Planetary gear with integral electric motor |
-
1969
- 1969-10-01 DE DE19691949510 patent/DE1949510A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE4412898A1 (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-19 | Bernhard Dipl Ing Orlowski | Planetary gear with integral electric motor |
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