DE2349641A1 - Schaufeln fuer axialventilatoren und verfahren zur herstellung dieser schaufel - Google Patents

Description

VEB Kc V --l·..·*, und Kältetechnik

Schaufeln für iixialventilator'en und Verfahren zur Herstellung dieser Schaufel .

Die Erfindung betrifft die Gestaltung der Schaufeln eines Äxialventilators größerer .abmessungen» welche eine geringere Sigenmasse und hohe Festigkeit besitzen.

Es sind Schaufeln bekannt, welche aus einem Faser-Harz-Gemisch nach dem Quecksilber-Drucksack-Verfahren hergestellt v/erden. Dabei wird in eine Hohlform das Faser-Harz-Gemisch-eingegeben und ein Drucksack eingelegt. Der Drucksack wird durch den hohlen Fuß der Schaufel langsam aufsteigend mit Quecksilber gefüllt und das Faser-Harz-Gemisch gegen die Formwand gepreßt. Bs entsteht eine Hohlschaufel mit einem hohlen Fuß und einer in mancher Beziehung verfahrensbedingten Formgebung} z. B. sind die nabenseitigen Begrenzungskanten.des Schaufelblattes gerundet und die Hinterkanten relativ dick. Der Nachteil ist die verfahrensbedingte Formgebung. Außerdem gibt es keine Möglichkeit der Anbringung von Versteifungsrippen im Schaufelinneren.

Weiter sind Schaufeln bekannt, welche aus mehreren, vorzugsweise aus 2 Teilen hergestellt werden. Bei diesen Schaufeln wurden meistens an ihren Sehaufelteilen Flächen oder andere Mittel zur Verbindung der Teile vorgesehen. Diese Hohlschaufeln können auch Versteifungsrippen enthalten, nachteilig ist aber die wesentlich geringere Belastbarkeit der Klebverbindung im Vergleich zum homogenen Material. Außerdem kann durch die Aufteilung der Schaufel in mehrere Teile nicht jede belibige konstruktiv oder funktionell erforderliche Form realisiert werden, da technologische Probleme beachtet werden müssen.

iSs ist statt der hohlen Ausführung auch die Herstellung von Schaufeln mit leichter Schaumstoffüllung bekannt. Auch hier bleiben die für Hohlschaufeln genannten Nachteile im wesentlichen bestehen.

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Schließlich sind lösungen bekannt, einen Tragbolzen in einem Schaumkern einzubetten und den Schaumkern mit einer Harz-Glasfaser-Schicht zu umgeben. Nachteilig ist die fehlende direkte Verbindung zwischen der Deckschicht und dem Holmen. Diese Schaufeln eignen sich nur für niedrige Belastungen; die Grenze wird durch die Belastbarkeit des Schaumkernes bestimmt.

Zweck der Erfindung ist es, die aufgezeigten Mangel zu beseitigen und eine Schaufel zu entwickeln, die sich technologisch einfach herstellen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaufel und das Verfahren zu ihrer Herstellung so zu gestalten, daß die Schaufel einteilig, d. h. ohne Zusammenfügen mehrerer Teile, und mit Versteifungsrippen hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß ein Hartschaumkern entsprechend der notwendigen Verrippung mit Einschnitten oder Löchern versehen ist. Um diesen Hartschaumkern herum verlaufen die Armierungsmittel beanspruchungsgerecht, ohne Unterbrechung aufzuweisen zwischen den beiden Deckflächen der Schaufel, zwischen den Rippen und den Deckflächen, bzw. zwischen Schaufelfuß und Schaufelblatt,

Erfindungsgemäß werden die Schaufeln hergestellt, indem die Hart schaumkerne mit den Armierungsmitteln ein- oder umwickelt bzw. vernäht v/erden. Dieser mit den Armierungsmitteln umgebene Hartschaumkern wird in eine Form eingelegt,.welche genau der Schaufel entspricht. Die Form ist mit geeigneten Einguß- und Entlüftungsöffnungen versehen. Die Eingußöffnungen werden mit einem Harzbehälter verbunden, aus welchen das Harz unter geringem Druckunterschied langsam in die Form fließt und die Armierung durchdringt.

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Vorteilhaft ist es, die Formoberflächen vor dem Einlegen des umwickelten Hartschaumkernes mit einer Gelcoat-Schicht zu veraschen, welche durch den Gießvorgang an das Bauteil, anbindet.

Sollen erfindungsgemäß andere Teile mit dem Hartschaumkern verbunden werden, sind sie vorher oder beim Einlegen mit den Armierungsmitteln zu verbinden.

Günstig ist es, wenn der Hartschaumkern in eine mit Einschnitten versehenen Gewebebahn eingewickelt ist, wobei deren Enden einander ausreichend überdecken. Eine günstige Kraftübertragung vom Schaufelfuß zum Schaufelblatt erhält man, wenn in Verlängerung des Schaufelfußes zwei Rippen in das Schaufelblatt hineinlaufen, wobei der Schaufelfuß und der Blattbereich zwischen den Rippen von einer Gewebebahn mehrfach umwickelt ist.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Gewbebahn zu einem Schal zusammenzulegen und diesen u-förmig um den Schaufelfuß herumzulegen. Die beiden Enden dieser Gewebebahn laufen dann in die Schaufeloberflächen hinein.

Der Hartschaumkern kann auch von der Fußunterkante bis zur Blattspitze mehrfach mit Rowings umwickeIt sein.

Durch die Erfindung wird eine Schaufel geschaffen, die in ihrer Formgebung nur durch die aerodynamischen Forderungen bestimmt wird. Sie besteht aus einem einzigen 'Teil j dadurch ist der iiraftverlauf günstig und die Schaufel für höhere Belastungen geeignet. Durch die Erfindung entfallen .die Flächen zur Verbindung der Schaufelteile.

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Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den Zeichnungen bedeuten:

Fig, 1 einen teilweise von einer Gewebebahn eingewickelten Hartschaumkern

Fig. 2 den Schnitt A-B nach Fig. 1

Fig. 3 den Schnitt C-D nach Fig. 1

Fig. 4 einen Hartschaumkern mit zwei Rippen

Fig. 5 den Schnitt F-G nach Fig. 4

Fig. 6 einen Hartschaumkern mit um den Fuß herumgeführtem Gewebeschal

Fig. 7 den Schnitt H-J nach Fig. 6 · Fig. 8 den Schnitt K-L nach Fig. 6

Fig. 9 einen Hartschaumkern mit Über Fuß und Blattspitze gewickelten Rowings

Fig. 10 den Schnitt M-N nach Fig. 3 Fig. 11 eine schematische Darstellung der Gießeinrichtung

In Fig. 1 ist ein Hartschaumkern 14 in eine Gewebebahn 15 teilweise eingewickelt. Die Gewebebahn 15 ist mit acht kurzen Einschnitten E versehen, und die einzelnen Flächenteile 1 bis der Gewebebahn 15 erhalten die in der Fig. 2 und 3 dargestellte Lage nach dem Einwickeln. Damit sind alle Berührungskanten

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zwischen Unter- und Oberseite des Hartschaumkernes 14 durch herumgelegte Gewebebahnteile 1 bis 13 bedeckt, so daß eine einwandfreie Verbindung der Ober- und Unterseite des Schaufelblattes hergestellt ist.

In Fig, 4 ist der Hartschaumkern 14 mit zwei Einschnitten 18 versehen, deren Verlauf zwei vom Schaufelfuß 14 a aus in das Blatt laufenden Rippen 18 a entsprechen. Um den Schaufelfuß 14 a bis in die Einschnitte 18 hinein, ist eine Gewebebahn 16 mehrfach herumgewickelt. Über den Schaufelfuß 14 a-ist eine Stahlbuchse 17 geschoben, die nach dem Gießvorgang mit diesem fest verbunden ist'· Ebenfalls können im Hart schaumkern 14 Löcher 30 zur Verbindung der saugseitigen Schaufelflöche 31 mit der druckseitigen Schaufelfläche 32 angeordnet werden.

In Fig. 5 ist die mehrfache Umwicklung des Schaufelfußes 14 a bis in die Einschnitte 18 schematisch dargestellt.

In den Pig. 6 bis 8 wird um den Schaufelfuß 14 a des Hartschauakernes 14 ein Schal 19» der aus einer u-förmig zusamraengelegten Gewebebahn 16 hergestellt ist, herumgelegt und somit eine durch gehende Verbindung vom Schaufelfuß 14 a zum Blatt hergestellt.

Die Fig. 9 und 10 stellen die Umwicklung des Hartschaumkernes und des Schaufelfußes mit Rowings 20 dar»

Fig. 11 stellt die Gießeinrichtung zum Einfüllendes Harzes 21 in die Form 22 schematisch dar.

In die Form 22 ist der umwickelte Kern 28 eingelegt, nachdem vorher eine Gelcöatschicht 23 eingebracht wird» Die Form 22 ist mit einer Eingußöffnung 24 versehen, welche über die leitung 25 mit einem Harzbehälter 26 Verbunden ist* Der Harzbehälter 26 besitzt einen gewissen Überdruck, den das Manometer

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anzeigt. Beim Einfließen des Harzes 21 entweicht die Luft und zur besseren Durchspülung auch ein Teil des Harzes 21 durch die Entliiftungsöffnungen 29, welche gleichzeitig oder in vorgegebener Reihenfolge geöffnet und geschlossen v/erden.

Entsprechend den Eigenschaften des Harzes 21 ist zur Beschleunigung des Aushärtungsprozesses eine Beheizung der Form 22 möglich.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Schaufeln für axialen Ventilator, Kompressor öder Verdichter bestehend aus Hartschaumkern und mit Armier'ungsmitteln verstärktem Harz dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumkern (14) entsprechend der Verrippung (18a) der Schaufel mit Einschnitten (18) und/oder Löchern (30) versehen ist und daß die Armierungsmittel (15; 16; 19) ohne-Unterbrechung ihres Verlaufes zwischen dem Schaufelfuß den Rippen (18a) und den Oberflächen (31*32) angeordnet sind.

   2, Verfahren zur Herstellung von Schaufeln" für Ventilatoren, Kompressoren oder Verdichter-mit Armierungsmittel verstärktem Harz und Hartschaumkern dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumkern (14) mit den Armierungsmitteln(15; 16; 19» 20) umgeben wird, daß der so entstandene umwickel te Kern (28) in eine Form (22) eingelegt wird und daß das Harz (21) unter der Wirkung einer.Druckdifferenz in die Form (22) fließt, wobei die Form mit wahlweise zu öffnenden und schließenden Eingußöffnungen (24) und Entlüftungs Öffnungen (29) versehen ist, so daß eine gute Entlüftung und Harzfüllung der Form (22) durch ausreichenden Rarzzufluß und teilwe.isen Harzabfluß erreicht wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlegen des umwickelten Kernes (28) die Oberflächen der Form(22) mit einer Gelcoat-Schicht (23) versehen werden. ■ .

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   4* Verfahren nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, ■ daß mit dem umwickelten Kern (28) zu verbindende Teile (17) mit in die Form eingelegt werden und soweit notwendig vorher oder beim Einlegen in die Form (22) mit den Armierungsmitteln (15; 16; 19; 20) verbunden werden.

   5. Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumkern (14) in eine mit Einschnitten (E) versehene Gewebebahn (15) eingewickelt ist, wobei deren Enden einander überdecken.

   6. Schaufeln nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Schaufelfußes (14 &)» Rippen (18a) in das Schaufelblatt hineinlaufen und daß der Bereich des Schaufelfußes (14 a) und der Hartschaumkern zwischen den Einschnitten (18) mit einer Gewebebahn (16) mehrfach umwickelt ist.

   7. Schaufel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Zusammenfalten einer Gewebebahn (15 oder 16) entstandener Schal (19) u-förmig um den Schaufelfuß (Ha) herumgelegt ist und mit beiden Enden in die Schaufeloberflächen (31» 32) hineinläuft.

   8. Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hart schaumkern (H) von der Unterkante des Schaufelfußes (Ha) bis zur Spitze des Hartschaumkernes (H) mehrfach mit Rowings (20) umwickelt ist.

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