DE3203557A1

DE3203557A1 - Axialgeblaese mit rotorblaettern

Info

Publication number: DE3203557A1
Application number: DE19823203557
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Hudson Products Corp
Current assignee: Hudson Products Corp
Priority date: 1982-02-03
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1983-08-11
Also published as: DE3203557C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf grosse Industrie-Axialgebläse und insbesondere auf Gebläse, bei denen Dichtungsscheiben den nicht arbeitenden Bereich am inneren Teil der Rotorblätter zwischen ihrer Befestigung an der Gebläsenabe und den tragflächenförmigen Arbeitsbereichen auf den äusseren Teilen abdecken. Auch bezieht sich die Erfindung auf Verbesserungen bei hohlen Rotorblättern für solche Gebläse.

Es ist bekannt, Rotorblätter für Gebläse aus Metall oder glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen. Metall rotorblätter sind zwar billiger herzustellen, sie werden jedoch, wenn sie komplizierte Tragflächenform haben, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Aus der US-PS 2 945 262 ist es bekannt, Kunststoff auf eine Verstärkung aufzubringen, die in einem FS,agm zwischen einem äusseren starren Formteil und einem flexiblen inneren Formteil angeordnet ist. Das flexible Formteil wird dann mit Druck beaufschlagt, um die Verstärkung mit dem Kunststoff zu imprägnieren.

Ein derartiger Formvorgang ist zeitraubend und teuer. Schwierigkeiten ergeben sich auch, eine gleichmässige Verteilung des Kunststoffs über die gesamte Verstärkung an den scharfen Rotorblätterecken zu erreichen. Das Rotorblatt kann daher durch einen Kunststoffüberschuss an der Verbindungsstelle des Halsteils und des nicht wirksamen Übergangsbereichs der Rotorblätter, der unter der Dichtungsscheibe über der Nabe liegt, schadhaft sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Axialgebläse zu schaffen, dessen Rotorblätter Arbeitsbereiche aus verstärktem Kunststoff haben, die weniger bruchanfällig und die billig herzustellen sind.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung durch die im Anspruch 1 und/oder 6 angegebenen Merkmale. Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Rotorblätter des Gebläses der Erfindung sind deshalb besonders einfach und billig herzustellen, weil sie aus Metall- und Kunststoffteilen zusammengesetzt sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 7 beispielsweise erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des Axialgebläses gemäss der Erfindung,

Fig. 2 eine Aufsicht eines der Rotorblätter,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Rotorblattes in Fig. 2, gesehen längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt der Kunststoff- und Metallteile des Rotorblattes in Fig. 2 längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

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Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Rotorblattes der Fig. 2 längs der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Form, in der das Kunststoffteil jedes Rotorblattes geformt werden kann, und

Fig. 7 eine Aufsicht des Innenteils der Form in Fig. 6, bei der das rechte Ende abgebrochen ist.

Das Gesamtgebläse 10 in Fig. 1 hat eine drehbare Nabe 11 mit einer Antriebswelle 12, die zentral in einem ringförmigen Gebläsegehäuse 13 angeordnet ist. Rotorblätter 14 haben Halsstücke 15 an ihren inneren Enden, die mit der Nabe verbunden sind und sich radial nach aussen erstrecken, so dass ihre Spitzen nahe am inneren Kreisumfang des Gebläseringes liegen.

Jedes Halsstück ist durch einen nach aussen offenen Ring 16 gesichert, der auf der Nabe durch Sprengrtnge 17 befestigt ist, die in einer Nut im Gehäuse des Ringes befestigt sind und in eine Kante auf dem Halsstück einrasten. Die Kante ist fest mit den Sprengringen durch Schrauben 18 verbunden, die sich durch die hintere Seite des Gehäuses erstrecken.

Wenn die Schrauben von den Enden der Halsstücke 15 entfernt werden, sind die Rotorblätter frei, um in Position gekippt zu werden, so dass die Sprengringe 17 vom Gehäuse entfernt werden können. Die Rotorblätter können nun aus dem Gehäuse genommen werden, um sie auszutauschen oder zu reparieren.

Die Rotorblätter können natürlich in der umgekehrten Reihenfolge eingesetzt werden.

Bei dem gezeigten Gebläse hat die Nabe vier Ringe 16, die Buchsen zur Aufnahme einer gleichen Anzahl von Rotorblättern haben, die mit einem Winkelabstand von 90° um die Drehachse zur Antriebswelle 12 angeordnet sind. Es können natürlich auch mehr oder weniger Rotorblätter im Gebläse vorgesehen werden. Auch können die Blätter mit der Nabe auf andere Weise verbunden werden.

Jedes Rotorblatt 14 hat einen Metallteil 20 mit einem Halsstück 15, das so geformt ist, dass es an der Nabe 11 befestigt werden kann, und ein verstärktes Kunststoff teil 21, dessen inneres Ende am äusseren Ende des Verbindungsteils 20 befestigt ist.

Wte Fig. 1 zeigt, hat das Gebläse 10 auch eine Dichtungsscheibe 22, die mit der Oberseite der Nabe durch Bolzen 22A verbunden ist und die einen Aussenumfang, in Fig. 2 gestrichelt in Aufsicht gezeigt, hat, der sich nach aussen ungefähr bis zur Verbindung der Metall- und Kunststoffteile der Rotorblätter erstreckt.

Wie Fig. 4 zeigt und oben beschrieben, enthält das Metallteil 20 jedes Rotorblattes paarweise angeordnete Bleche 23, von denen jedes ein inneres Ende hat, das im wesentlichen halbkreisförmig im Querschnitt ist, und ein äusseres Ende, das im wesentlichen flach ist, ausser einer relativ flachen, nach unten gedrehten Verstärkungskante. Wenn die im wesentlichen halbkreisförmigen äusseren Enden der Bleche 23 einander gegenüberliegend angeordnet sind, bilden die Bleche einen Hohlkörper, dessen äusseres

Ende offen und im Querschnitt kreisförmig ist, und dessen Inneres Ende zwischen den inneren Enden der Bleche offen ist.

Das äussere Ende des Verbindungsteils 20 ist von einem Metallring 24 umgeben, das das Halsstück 15 zur Verbindung mit dem Nabengehäuse bildet, wie oben beschrieben wurde, einschliesslich einer nach aussen gerichteten Schulter, in die die Spreng ringe eingreifen können, wie gestrichelt in Fig. 4 dargestellt ist. Die Bleche 23 des Verbindungsteils 23 sind an den Ring an ihren inneren Enden und auch entlang der Teile ihrer Kanten, die innerhalb des Ringes aufgenommen sind, angeschweisst.

Die Längskanten der Bleche erweitern sich nach aussen, wie Fig. 2 zeigt, so dass das Verbindungsteil 20 am äusseren Ende breiter ist als am inneren. Diese Kanten erweitern sich seitlich gesehen ebenfalls nach aussen (Fig. 4), um Schlitze 24A in dem hohlen Innenraum zu bilden. Bleche dieser Form können in herkömmlicher Art aus flachem Stangenmaterial gestanzt wenden.

Das Kunststoff teil 21 jedes Rotorblattes ist aus einem einzigen Stück geformt und hat einen stromlinienförmigen Querschnitt bzw. Tragflächenquerschnitt und einen Innenhohlraum, der von innen nach aussen kleiner wird. Folglich ist es möglich, das Kunststoffteil 21 zwischen starren inneren und äusseren Formteilen 25 und 26 zu formen. Wie Flg. 6 zeigt, ist das äussere Formteil 26 aus einem waagerecht gespaltenen oberen und unteren Teil zusammengesetzt, und das innere Formteil besteht aus längsgespaltenen Teilen 27.

Beim Formen des Kunststoff teils 21 wird eine Verstärkung auf die Oberseite des unteren äusseren Formteils 26, das innere Formteil 25 wird auf die Verstärkung, die Verstärkung wird dann auf die obere Seite des inneren Formteils 25 und darüber das obere Teil des äusseren Formteils 26 gelegt. Jetzt kann Harz durch Druck in und durch die Verstärkung in den Raum zwischen den inneren und äusseren Formteilen gepresst werden. Wenn die Verstärkung voll und gleichmässtg mit Harz gesättigt ist, kann das Harz härten, um den Formvorgang zu beenden. Wie gezeigt, ist das Kunststoffteil 21 des Rotorblattes nicht nur tragflächenförmig im Querschnitt, sondern auch zwischen seinem inneren und äusseren Ende etwas verdreht. Da das inhere Formteil 25 ziemlich lang und starr ist, wäre es schwierig, es zu entfernen, während das Rotorblatteil 21 geformt wird, da es, wie das Teil 21', vom inneren zum äusseren Ende verdreht ist. Wenn man das Innere Formteil in längsgespaltene Teile 27 aufteilt, wird das Entfernen von den geformten Rotorblättern erleichtert, da solche Teile nacheinander von einer Stelle innerhalb des Rotorblatte ti s herausgenommen werden können, an der wenig oder keine Verdrehung besteht.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Tragflächenquerschnitt hauptsächlich um seine Mittellinie verdreht, so dass es wenig Schwierigkeiten bereitet, das Mittelstück 27 des inneren Formteils zu entfernen. Daher wird das Mittelstück zuerst entfernt, und die beiden Endteile werden dann nacheinander seitlich in den Zwischenraum geschoben und dann in Längsrichtung aus dem Kunststoffteil 21 entfernt. Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, können dünne Streifen 28 durch Spalte in den jeweiligen Seiten der inneren Formteile 27

verlaufen, die während der Vorbereitung und Durchführung des Formprozesses aufeinander ausgerichtet sind.

Wie bereits gezeigt, passen die im wesentlichen flachen äusseren Enden der Bleche 23 genau in die gegenüberliegenden Seiten des inneren offenen Endes des Rotorblattetls 22. Vorzugsweise werden die inneren und äusseren Formteile mit flachen Seiten an ihren inneren Enden geformt, so dass die Seiten des Kunststoffteils 21, in den das äussere Ende des Metalltetls 20 hineinpasst, mit den im wesentlichen flachen Seiten der Fläche 23 bündig abschneiden. Wie Fig. 2 zeigt, ragen die äusseren Enden des Metallteils 20 in das innere Ende des Kunststoff teils 21 hinein, wobei ein ausreichender Abstand besteht, um das rechteckige, offene Ende vollkommen darin anzuordnen.

Die ineinandergefügten Enden der Metall- und Kunststoffteile sind durch Befestigungselemente 30 aneinander befestigt. Wie Fig. 2 zeigt, können drei solcher Befestigungselemente bogenförmig und konzentrisch zum gebogenen äusseren Ende des Metallteils 20 verlaufen. Diese Befestigungselemente werden vom Inneren der aneinandergefügten Enden der Metall- und Plasttkteile betätigt. Zu diesem Zweck können die Befestigungselemente Bolzen sein, deren Köpfe auf den Aussenseiten der Bleche 23 liegen und deren innere Enden durch Muttern gesichert sind, die zusammen über die Aussenseiten der Metallteile mit den Bolzen versehen werden können. Die Muttern können auch durch die Öffnungen betätigt werden, um die ineinandergefügten Metall- und Kunststoffteile trennen zu können.

Um zu verhindern, dass sich Fremdkörper innerhalb der hohlen Rotorblätterteile 21 festsetzen, wird ein Block 31 aus geschäumtem Kunststoff oder anderem Leichtmaterial in den hohlen Innenraum des Teils 21 nahe dessen innerem Ende eingefügt. Der Block ist so geformt, dass er in den Hohlraum der Rotorblätter 21 etwas ausserhalb des äusseren Endes des Metallteils 20 passt. Wie Fig. 2 gestrichelt zeigt, hat der Block eine Einbuchtung, die konzentrisch um das äussere gebogene Ende der Metallteile 20 liegt.

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Leerseite

Claims

Axialgebläse mit Rotorblättern

PATE NTANSPRÜCHE

1 J Axialgebläse, bestehend aus einer drehbaren Nabe, einer Dichtungsscheibe an einer Seite der Nabe, die sich über den Aussenumfang der Nabe hinauserstreckt, und Rotorblättern, von denen jedes sich radial von der Nabe aus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rotorblatt (14) aus einem Metallteil (20), das ein Halsstück (15) hat, welches mit der Nabe (11) verbunden ist, und aus einem verstärkten Kunststoffteil (21), das einen Tragflächenquerschnitt hat, besteht, und dass das innere Ende des Kunststoff teils (21) mit dem äusseren Ende des Metallteils (20) verbunden ist und sich der Aussenumfang der Dichtungsscheibe (22) nach aussen bis etwa zu den inneren Enden des Kunststoffteils (21) der Rotorblätter (14) erstreckt.

Bayerische Vereinsbank München. Kto.Nr. 882495 (BLZ 700202 70) - Deutsche Bank München, Kto.Nr. 82/08060 (BLZ 700 70010)

Postscheckamt München K»n.Nr. 163397 - 802 (BLZ 700100 "^'
2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffteil (21) jedes Rotorblattes (14) aus einem Hohlteil gefertigt ist, das vom inneren zum äusseren Ende an Breite abnimmt, und dass das äussere Ende des Metallteils (20) in das innere Ende des Kunststoff teils (21) greift, und dass Befestigungselemente (30) die ineinandergreifenden Teile gegenseitig sichern.
3. Gebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperrschicht (31) sich über das Innere des Kunststoff teils (21) jedes Rotorblattes (14) nahe dem äusseren Ende des Metallteils (20) erstreckt.
4. Gebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (30) vom Inner&n der ineinandergefügten Enden der Metall- und Plastikteile (20, 21) jedes Rotorblattes (14) betätigbar sind, und dass die Seiten des Metallteils (20) offen sind, um einen Zugang zu den Befestigungselementen (30) zu ermöglichen.
5. Gebläse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil (20) jedes Rotorblattes (14) ein Paar länglicher Bleche (23) enthält, deren Innere Enden ungefähr halbkreisförmig sind, und deren äussere Enden im wesentlichen flach sind, dass ein Ring (24) die äusseren Enden der Platten (23) umgibt und daran befestigt ist, und dass die Längskanten der Platten (23) sich von ihren inneren zu ihren äusseren Enden erweitern und offene Seiten btlden.
6. Rotorblatt für ein Axialgebläse, das aus einem einstückigen, verstärkten Kunststoffteil besteht, das einen Tragflächenquerschnttt hat und ein hohles Inneres aufweist, das von innen nach aussen enger wird, gekennzeichnet durch ein Metallteil (20), das zur Befestigung an der Nabe (11) des Gebläses ein Halsstück (15) an seinem inneren Ende hat, ein äusseres Ende, das in das innere Ende des Kunststoff teils (21) greift, und Befestigungselemente (30), die die ineinandergefügten Enden der Teile (20, 21) verbinden.
7. Rotorblatt nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Sperrschicht (31), die sich über das Innere des Kunststoff teils (21) jedes Rotorblattes (14) nahe dem äusseren Ende des Metallteile (20) erstreckt.
8. Rotorblatt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil (20) hohl ist.
9. Rotorblatt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (30) vom Inneren der ineinandergefügten Enden der Metall- und Kunststoffteile (20, 21) jedes Rotorblattes (14) betätigbar sind, und dass die Seiten des Metall teils (20) offen sind, um einen Zugang zu den Befesttgungselementen (30) zu ermöglichen.
10. Rotorblatt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil (20) jedes Rotorblattes (14) etn Paar länglicher Bleche (23) enthält, deren innere Enden ungefähr halbkreisförmig sind, und deren äussere Enden im wesentlichen flach sind, dass

ein Ring (24) die äusseren Enden der Platten (23) umgibt und daran befestigt ist, und dass die Längskanten der Platten (23) sich von ihren inneren zu ihren äusseren Enden erweitern und offene Seiten bilden.