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Schaufel für Kreiselverdichter. DieUmfangsgeschwindigkeit der Laufräder
von Kreiselverdichtern wird begrenzt durch die Beanspruchung der Radscheiben, der
Schaufeln und der Schaufelniete. Hohe T'nifangsgesrhwindigkeit bedingt hei verhältnisnug
breiten Rädern auch verhältnismäßig dicke Schaufeln, deren Gewicht infolge der Zentriftigahvirkung
die Seitenscheiben empfindlich belastet, uni so mehr, als diese durch die grüße,
für die Befestigung der Schaufeln
notwendige Nietzahl bzw. deren
Nietlöcher geschwächt werden.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, durch Verminderung des Schaufelgewichtes
die zusätzliche Belastung der Scheiben bedeutend zu verkleinern. Es wird dies erreicht
durch zweckmäßige Ausbildung des Schaufelquerschnittes, indem die Schaufel mit Rippen
versehen wird und diese mit einem Blech abgedeckt werden. Die Schaufeln, welche
in bekannter Weise entweder gemäß Abb. i und 2 als gepreßte Stahlschaufeln i durch
Niete 3 oder gemäß Abb. 3 und ,4 durch angefräste Nietzapfen 3 mit den Seitenscheiben
2 verbunden werden, haben bei den bisher üblichen Ausführungen im wesentlichen unveränderliche
Dicke mit rechteckigem Querschnitt. Dieser O_uerschnitt ist aber für die vorliegende
Belastungsart, d. h. für einen durch die Niete beidseitig mehr oder weniger eingespannten
Ballten, mit dem gefährlichen Querschnitt x-x in bezug auf Materialausnutzung ungünstig.
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Abb. 5 zeigt eine gemäß der Erfindung ausgeführte Schaufel i mit Querrippen
5, die in bezug auf die Biegungsebene x-x bei nach oben gerichteter Belastung P
und längsseitiger Einspannung bedeutende Gewichtsersparnis erlaubt. (Das Abdeckblech
ist hier zur besseren Erklärung vorläufig weggelassen.) Betrachtet man nun ein Schaufelelement
zwischen zwei Nietpaaren, so sieht man in Abb. 6, daß die Schaufel nicht nur in
bezug auf die Ebene x-x, sondern auch in bezug auf die Ebene y-y auf Biegung beansprucht
wird. Es würde deshalb eine nach Abb. 5 ausgeführte Schaufel in dieser Richtung
immerhin geschwächt (wie denn für eine nur mit Längsrippen versehene Schaufel dasselbe
bezüglich der Ebene x-x gilt), oder man wäre gezwungen, bei einer Ausführung nach
Abb. 5 den Nietabstand a zu verkleinern bzw. die Nietzahl zu vergrößern.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens wird dies umgangen,
indem man nicht nur Querrippen 5 (Abb.5), sondern auch Längsrippen 6 (Abb. 7) anordnet.
Auf diese Weise erhält man einen kreuzweise gerippten Flachkörper, der sich für
vorliegenden Verwendungszweck in hohem Maße eignet. Die Nietzapfen 3 werden zweckmäßig
in der Verlängerung der Querrippen angeordnet. Die Rippenkörper können in Tafeln
oder als fertige Schaufeln gegossen oder gepreßt oder durch irgendein anderes Verfahren
hergestellt werden. Im ersteren Falle werden die einzelnen Schaufeln aus der Tafel
herausgeschnitten und die Nietzapfen 3 angefräst. Im letzteren Falle können die
Nietzapfen 3 fertig angegossen, angepreßt o. dgl. sein. Die Rippen werden aus Festigkeitsgründen
zweckmäßig auf der dem Mittelpunkt des Rades zugekehrten Seite der Schaufel angeordnet.
Die Schaufel kann außerdem auch in der Längsrichtung in mehrere Elemente aufgeteilt
sein, derart, daß ein Element mindestens zwei Nietpaare umfaßt, wie z. B. in Abb.
6 angedeutet. Diese Form kann sich unter Umständen für ein besonderes Herstellungsverfahren
besser eignen als die Herstellung in großen Tafeln, sie hat auch den Vorteil, daß
bei Verwendung von Leichtmetall, das gewöhnlich größere Wärmedehnung hat als Stahl,
die Wärmespannungen zwischen Seitenscheibe und Schaufel vermindert werden, indem
der Dehnungsunterschied auf den Abstand a (Abb. 6) nur eines Nietpaares beschränkt
wird.
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Damit die auf der Unterseite der Schaufel befindlichen Rippen der
Strömung im Schaufelkanal nicht hinderlich sind, werden sie durch ein Blech 17 (Abb.
8) abgedeckt. Die Fliehkraft C dieses Bleches wirkt in ihrer Komponente P auf Andrücken
des Bleches an die Schaufel, sc3 daß es nur gegen Abgleiten infolge der Komponente
Z gesichert werden muß, was durch die Umbiegung 18 erreicht wird. Niete i9 oder
Schrauben an der Kreuzungsstelle der Rippen 5 und 6 können diese Sicherung unterstützen.
Statt dessen kann das Blech jedoch auch durch Schweißen mit den Rippen fest verbunden
werden.
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So hergestellte Rippenschaufeln können bei Verwendung der bisherigen
Baustoffe eine bis etwa dreifache und bei Verwendung von Leichtmetall bis etwa zehnfache
Gewichtsersparnis ergeben, was infolge Minderbelastung der Radscheiben die Anwendung
höherer Umfangsgeschwindigkeit erlaubt.