DE240844C

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Publication number: DE240844C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

"L-

/ -M 240844-KLASSE 27c. GRUPPE

Schaufel für Kreiselverdichter. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Mai 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaufel für die Leiträder von Kreiselverdichtern und deren Herstellung.

Die Fig. ι zeigt den Grundriß eines Laufrades teilweise im Schnitt. Die Fig. 2 ist ein Längsschnitt dieses Laufrades. Die Flügel oder Schaufeln der Laufräder werden durch Streifen gebildet, deren Querschnitt das Profil eines Körpers gleicher Festigkeit (Fig. 3) besitzt.

Die Fig. 4 stellt einen solchen Flügel, dessen Gestalt als rechteckig angenommen wird, einzeln genommen dar. Der Flügel oder die Schaufel verbreitet sich ganz plötzlich an ihrem Fuße, so daß ein schwalbenschwanzförmiger Absatz entsteht. Am Umfange der Nabe (Fig. 1) sind trapezförmige Einschnitte ι, ι, ι angebracht, in welche die schwalbenschwanzf örmigen Absätze der Flügel oder Schaufeln 2, 2, 2 eingreifen. Diese Absätze verhindern, daß die Flügel oder Schaufeln von der Radnabe abspringen, trotz der Zentrifugalkraft. Um die Flügel oder Schaufeln seitlich festzuhalten, sind Nuten 3, 3, 3 seitlich am Umfang der Nabe rechts und links von den Absätzen der Flügel oder Schaufeln angebracht, und es werden in diese Nuten 3 die Segmente 4, 4, 4 eingeführt. Diese Segmente heben sich während der Drehung unter Einwirkung ihrer Elastizität und werden^ hierbei unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft gegen den Boden ihrer von den Nuten gebildeten Auflager festgehalten.

Das die Erfindung kennzeichnende Merkmal der Schaufeln nach vorliegender Erfindung besteht darin, daß sie aus pflanzlichen Fasern (Hanf, Baumwolle, Flachs, Ramie, vorzugsweise letztere Pflanzenfaser) bestehen; hierbei werden die einzelnen Pflanzenfasern durch ein beliebiges Bindemittel, wie z. B. Kautschuk, Balata, Loreid, Viskose, Gelatine, Harz oder einer beliebigen Gummiart gegenseitig festgehalten. Es wird in vorliegendem Falle beispielsweise angenommen, daß Kautschuk als Bindemittel verwendet wird.

Die Flügel oder Schaufeln werden in nachfolgender Weise hergestellt: Ein Zylinder oder eine Walze wird mit sehr eng zusammenliegenden Windungen bewickelt, die aus einem homogenen bzw. gleichmäßigen Faden bestehen, der mit den betreffenden Pflanzenfasern hergestellt worden ist; hierbei geschieht die Bewicklung unter einer gewissen Zugwirkung oder Spannung. Das Ganze wird mit einer Lösung von Kautschuk, die Schwefel enthält, bestrichen, und es wird dann die Walze oder der Zylinder in eine Trockenkammer gebracht, um die Lösung zu trocknen und zu bewirken, daß die einzelnen Fäden aneinander haften. Nu^wird das den Zylinder oder '-idleN^alze. bedeckende Band gemäß einer Erzöügendeh\ 'des Zylinders oder der Walze durchgeschnitten.; Man erhält auf diese Weise Sehr ^;dünfie rechteckige'' Streifen, in denen Fäden in geradliniger Lage eingebettet sind, und Wzwar liegen sämtliche ,Fäden gespanntparallel zueinander bzw. nebeneinander. Durch ; Fig. 5 wird ein Teil eines solchen ■zusammengesetzten Streifens veranschaulicht.

Nachdem dies geschehen ist, nimmt man einen vorzugsweise aus Hartgummi bestehenden keilförmigen Körper, wie der bei 5 in der Fig. 4 veranschaulicht ist, und es werden dann um den Keil 5 Streifen umgelegt, die den in der vorher beschriebenen Weise erzeugten Bändern entnommen sind, und zwar in der Weise, daß die Längen der einzelnen Bänder verschieden sind, wie sich dies aus der Fig. 4 ergibt, genau so, wie wenn man den Absatz oder den keilförmigen Teil eines Luftreifens herstellen wollte. Diese Streifen oder Bänder haben ungleiche Längen und werden so angeordnet, daß durch ihre Zusammensetzung ein Gebilde entsteht, das im Querschnitt einen Körper annähernd gleicher Festigkeit ergibt. Nachdem dies geschehen ist, wird das Ganze zwischen den Wandungen einer zweiteiligen Form gepreßt. Die Wandungen der Form sind treppen weise bzw. in Etagen angeordnet, damit sie der Gestalt des Flügels oder der Schaufel genau angepaßt sind. Die Form wird dann in eine Trockenkammer gebracht, wo eine Vulkanisierung eintritt. Jetzt bleibt nur noch übrig, den Flügel oder die Schaufel aus der Form zu entfernen.

Es werden auf diese Weise Flügel oder Schaufeln aus Hartgummi erhalten, die durch Pflanzenfasern versteift bzw. armiert sind, und zwar der Länge nach, dagegen nicht der Breite nach.

Das oben beschriebene Herstellungsverfahren ist nur als Beispiel angegeben. Es ändert sich die Arbeitsmethode insbesondere mit der Art des gewählten Bindemittels und der Behandlung, die die Bindung desselben herbeiführt.

Die auf diese Weise hergestellten Flügel oder Schaufeln weisen die nachstehenden Vorteile auf:

i. Ihr spezifisches Gewicht kommt demjenigen des Wassers annähernd gleich. Unter diesen Umständen ist die Zähigkeit der Pflanzenfasern eine genügende, damit sie der Zentrifugal- oder Fliehkraft besser · als Stahldrähte, die 7 bis 8 mal schwerer sind, standhalten können. Diese Tatsache ist übrigens bekannt, denn es werden die Luftschrauben von Flugzeugen, die sehr große Umfangs- und Winkelgeschwindigkeiten besitzen, aus Holz, statt aus Metall, hergestellt. Das angegebene Resultat wäre nicht mehr erreichbar, wenn man die Flügel oder Schaufeln aus Leinwandstreifen oder -bändern herstellen würde, wobei die Kettenfäden der benutzten Leinwand beispielsweise der Länge nach gespannt wären. Es würden auf diese Weise die Schußfäden die Maße des Flügels oder der Schaufel unnötig vergrößern, ohne irgendwie den Widerstand des Flügels oder der Schaufel in der Längsrichtung zu vergrößern. Wohl würden die Schußfäden einem solchen Flügel eine große Widerstandsfähigkeit in der Querrichtung verleihen, dies wäre jedoch ganz ohne Nutzen, denn die Flügel oder Schaufeln sind gar keinen Kraftbeanspruchungen in der Querrichtung ausgesetzt.

2. Die gemäß vorliegender Erfindung hergestellten Flügel oder Schaufeln verlängern sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft oder Fliehkraft nicht mehr als Metallflügel oder Schaufeln desselben Querschnitts; eine Form Veränderung ist ausgeschlossen. Dies ist dem Umstände zuzuschreiben, daß die Fäden im voraus gespannt sind und sich nur dann verlängern können, wenn die Fasern, die diese Fäden bilden, selbst eine Verlängerung erfahren. Im Gegensatze hierzu sind bei einem Gewebe bzw. Leinwandstück die Fäden untereinander verflochten, so daß sie eine wellenförmige Gestalt annehmen. Zieht man beispielsweise auf einen Leinwandstreifen in Richtung der Kettenfäden, so werden letztere zunächst unter erheblicher Verlängerung geradegerichtet und somit gestreckt, bevor die diese Fäden bildenden Fasern sich wirklich .verlängern. Während dieser Zeit vermehrt sich die Sinuosität der Schußfäden, und der Flügel oder die Schaufel erfährt eine Verlängerung.

3. Nach dem vorliegenden Verfahren erzeugte Flügel oder Schaufeln, die zwischen zwei metallenen Platten sich drehen, können gegen die Wandungen der Plätten reiben, ohne daß hierbei diese Flügel oder Schaufeln beschädigt werden. Es werden die Flügel oder Schaufeln einfach an ihren Rändern abgenutzt unter Entstehung von Staubteilchen, die sofort nach außen geschleudert werden, bis die Reibung aufgehört hat. Würden die Flügel aus Metall bestehen, so würde jedes Flügelrad wie ein Fräser auf die Metallplatten einwirken, so daß diese bald unbrauchbar würden.

Die oben beschriebene Erscheinung kann dazu nutzbar gemacht werden, um Flügel oder Schaufeln nach vorliegender Erfindung zwischen Platten zu justieren. Es genügt zu diesem Zwecke, die Flügel oder Schaufeln etwas breit zu wählen und dann dieselben zunächst mit geringer Geschwindigkeit in Umdrehung zu setzen.

Dies ist das einfachste Mittel, um nur einen sehr geringen Spielraum zwischen den beweglichen Teilen zu erzielen, der bei Kreiselverdichtern von geringer Leistung allein zulässig ist.

4. Gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Flügel oder Schaufeln breiten sich von selbst aus, ihre sämtlichen Fasern werden senkrecht zu der wirklichen Drehachse gerichtet unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft, wobei die Elastizität des Bindemittels den

Flügeln oder Schaufeln gestattet, sich um einen geringen Betrag zueinander zu verstellen. Der durch die Flügel oder Schaufeln während des Betriebes gebildete Stern kann kein merkliches Drehmoment auf die Radnabe oder die die Nabe tragende Welle ausüben, wie dies der Fall wäre, falls die Flügel oder Schaufeln aus Metall beständen. Wegen der Biegsamkeit der Flügel oder Schaufeln erübrigt sich die Verwendung einer biegsamen oder nachgiebigen Welle.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Schaufel für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Fäden bestehen, welche parallel zueinander in radialer Richtung gespannt und mittels eines geeigneten Bindemittels fest zusammengehalten sind. "
2. Verfahren zur Herstellung der Flügel oder Schaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze mit dicht gegeneinander seitlich anstoßenden Windungen aus Fäden unter Spannung bewickelt wird, alsdann die Fadenwindungen mit einem geeigneten Bindemittel (z. B. einfer mit Schwefel versetzten Kautschuklösung) bestrichen und getrocknet werden, dann so quer aufgeschnitten werden, daß sich rechtwinklige Streifen oder Bänder mit in der Längrichtung parallel zueinander liegenden, fest in dem Bindemittel eingebetteten Fäden ergeben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.