DE2920449A1

DE2920449A1 - Laufschaufeln aus plastwerkstoff und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2920449A1
Application number: DE19792920449
Authority: DE
Inventors: Werner Harms; Helmut Dipl Ing Kauder; @@ Lundershausen Erich; @@ Schlender Fritz Dipl Ing; @@ Schramm Dieter Dipl Ing
Original assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Current assignee: Luft und Kaeltetechnik VEB
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1980-01-10
Also published as: NL7904252A; DD137267B1; HU184650B; SE7905641L; DK260879A; DD137267A1

Description

Laufschaufeln aus Platwerkstoff und Verfahren zu ihrer
Herstellung Die Erfindung betrifft Laufschaufeln für axiale Ventilatoren und Gebläse aus Plastwerkstoff und ein Verfahren zur Herstellung dieser Laufschaufeln.
Es ist bekannt, Lauf schaufeln aus Plastmaterial zu fertigen, bei denen verschiedenartige Verstärkungselemente, insbesondere in den Bereichen des Schaufelfußes und der laufschaufei selbst, eingearbeitet sind.
Diese Verstärkungselemente sind erforderlich, um die Massenkräfte der Laufschaufel auf das Anschlußelement zu übertragen.
Das Einarbeiten einschlieBlich der genauen Fixierung der Verstärkungselemente hat den Nachteil, daB es technisch aufwendig ist.
Weiterhin ist bekannt, Schaufeln von Axiallaufrädern aus.Plastmaterial gleicher Beschaffenheit und Dichte herzustellen.
Diese Lösung hat den Nachteil, daß die Festigkeit des Materials nach der höchsten Belastung festgelegt wird Diese liegt am Schaufelfuß. Die anderen Teile der Laufschaufel sind überdimensioniert, erhöhen das Gewicht und treten als zusätzliche Fliehkräfte negativ in Erscheinung.
Weiterhin sind Laufschaufeln gemäß DD-WP 100 058 bekannt, die in Verbundbauweise hergestellt werden. Die Laufschaufeln bestehen aus einem Hartschaumkern, der analog der erforderlichen Verrippung Einschnitte besitzt. Das Armierungsmittel KVird entsprechend der Beanspruchung so angeordnet, daß es entsprechend der Belastung Rippen bildet, und zwischen den Rippen und den Oberflächen verläuft.
Diese Art der Laufschaufeln haben den Nachteil, daß sie aus mehreren Teilen bestehen und die Herstellung kompliziert ist.
Das Verfahren in Verbundbauweise erfordert die Herstellung eines Hartschaumkernes mit entsprechend der Belastung eingefügten schlitzen und Löchern. Das Armierunsmittel wird durch die Schlitze und Löcher geführt und der Hartschaumkern allseitig damit umschlossen Anschließend wird der umschlossene Kern in eine Frm eingebracht und das Armierungsmittel mit Harz getränkt.
Dieses Verfahren hat den Nachteil. daß zhr Herstellung der Laufschaufeln mehrere Arbeitsgänge benötigt werden. Außerdem kommen in einem Bauteil unterschiedliche Materialien zum Einsatz. Diese Lösung erfordert einen hohen ökonomischen Aufwand.
Weiter ist ein Verfahren gemäß DE-OS 1200-515 bekannt, bei welchdn Schaumstofformkörper dadurch hergestellt werden, daiS während des eintragen des Reaktionsgemisches das Mengenverhältnis der Reaktionskomponenten gleichzeitig mit der Rotationsgeschwindigkeit der Form verändert wird und-ein Mischkopf in axialer Richtung veränderlich angeordnet ist.
Dabei rotiert die Werkzeugform bereits während des Einfüllvorganges, um eine durch sie hindurchlaufende Drehachse. Die Rotation ist erforderlich, damit die Oberfläche der Werkzeugform gleichmäßig mit dem von der Mischvorrichtung ausgetrugendem Reaktionsgemisches benetzt und eine gleichmäßige Wanddicke der Formteile erzeugt wird, die eine geringe radiale Erstreckung besitzen Dieses Verfahren ist geeignet zur Herstellung von Rotationshohlkörpern. Durch das Einbringen des Reaktionsgemisches in das rotierende Formwarkzeug und durch die erforderliche in das Formwerkzeug hineinragende und während des Füllvorganges seine Lage veränderliche Mischvorrichtung ist das Verfahren technisch aufwendig und nicht zur Herstellung von Ventilatorbauteilen, insbesondere von profilierten und verwandenen liaufschaufeln für Axialventilatoren geeignet.
Es ist das Ziel der Erfindung, Laufschaufeln so zu gestalten, daß sie aus einem einheitlichen Werkstoff bestehen und keine zusätzlichen Verstärkunsteile erforderlich sind.
Das Verfahren zur Herstelluhg dieser Ventilatorbauteile soll technologisch einfach ausführbar sein und das Material soll entsprechend der Belastung eingesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Laufschaufeln ohne Verstärkungselemente so zu gestalten, daß im Bereich der höchsten Belastung die höchste Festigkeit erzielt wird und daß die Bauteile eine geringe Masse aufweisen. Es besteht weiter die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Laufschaufeln zu schaffen, welches es ermöglicht, belastungsgerechte Laufschaufeln aus einheitlichem Plastwerkstoff zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Laufschaufeln für axiale Ventilatoren aus Schaumplaststoff, vorzagsweise PUR-Schaumstoff, bestehen und die Dichte des Schaumplaststoffes von der Schaufelspitze zum Schaufelfuß kontinuierlich zunimmt. Dabei wird ein Verhältnis der Dichte am SchauSelfuß' zur Dichte'an der Schaufelspitze von 2 1,5 erreicht. Der Schaufelfuß besitzt eine Bohrung. Im Schaufel kann ebenfalls eine Stahlbuchse angeordnet sein.
Das Verfahren zur Herstellung der Laufschaufeln wird so durchgeführt, daß ein treibfahiges Reaktionsgemisch in eine ruhende Form eingebracht Wird, die Borm nach Abschluß des Einfüllvorganges des Reaktionsgemisches in Rotation versetzt wird und die Rotation bis nach Beendigung der Ausfüllzeit konstant bleibt In der zugehörigen Zeichnung bedeuten: Fig. 1 laufschaufel eines Axialventilators in Vorderansicht Fig. 2 Längsschnitt durch Laufschaufel nach Fig. 2 Fig. 3 Vorlauf der mittleren Dichte über der Laufschaufellänge Die Laufschaufel eines großen Axiallaufrades besteht aus einem Schaufelblatt 1 und dem Schaufeluß 2, welcher eine Bohrung 3 zur Befestigung aufweist. Die mittlere Dichte des Schaummaterials nimmt von I1 nach I6 ab.
Der Schaufelfuß 2 besitzt wahlweise eine Bohrung 3 oder eine Stahlbuchse.
Laufschaufeln mit einem Volumen von etwa 2,5 dm3 werden dadurch hergestellt, daß nach dem Einfüllen eines Reaktionsgemisches der Masse m = 1,4 kg in eine ruhende Form, diese vor Beginn des Reaktionsprozesses in Rotation versetzt und diese mindestens bis nach Abschluß der Ausfüllzeit konstant gehalten wird. Dabei ist die Drehachse senkrecht zu der Achse angeordnet, über der sich die Dichte des Schaumstoffes verändert und sie liegt außerhalb des Formnestes.
Entsprechend der Drehzahl wird ein Dichteverhältnis von Schaufelfuß zu Schaufelspitze von > 1,5 realisiert.

Claims

Patentansprüche 1. Laufschaufeln für axiale Ventilatoren und Gebläse aus Plastwerkstoff dadurch gekennzeichnet, daß die LaufschaufeLn aus Schaumplaststoff, vorzugsweise aus PUR-Schaumstoff, bestehen und die Dichte des Schaumplaststoffes von der Schaufelspitze zum Schaufelfuß kontinuierlich zunehmend ist und das Verhältnis der Dichte am Schaufelfuß zur Dichte der Schaufelspitze > 1,5 beträgt.
2. Laufschaufeln geinaß Punkt; 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelfuß (2) eine Bohrung (3) besitzt.
3. Laufschaufeln gemäß der Punkte 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß im Schaufelfuß (2) eine Stahlbuchse angeordnet ist.

4+ Verfahren zur HerstelLung von Laufschaufeln aus Plastswerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein treibfähiges Reaktionsgemisch in eine ruhende Form eingebracht wird, die Form nach Abschluß des Einfüllens des Reaktionsgemisches in Rotation versetzt wird und die Rotation bis nach Beendigung der Ausfüllzeit konstant bleibt.