DE8201247U1

DE8201247U1 - Schaufel fuer grosse ventilatoren, geblaese und dergleichen

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Publication number: DE8201247U1
Application number: DE19828201247U
Authority: DE
Original assignee: AXIAL ITALIANA SpA MILANO IT
Current assignee: AXIAL ITALIANA SpA MILANO IT
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1982-06-24
Anticipated expiration: 2002-01-20
Also published as: IT8120537V0; FR2498266B3; FR2498266A3

Description

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Die Erfindung "bezieht sich auf eine Schaufel, insbesondere aus Leichtmetall, für Schaufelräder von großen Ventilatoren, Gebläsen und dergleichen.

Es ist bekannt, solche Schaufeln aus Leichtmetall im Strangpreßverfahren herzustellen, und zwar unter Ausbildung innerer Längsausnehmungen, welche sich parallel zur Schaufellängsachse erstrecken und dazu diener, die jeweilige Schaufel mit der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades zu verbinden. So aufgebaute Schaufelräder kommen vor allem bei Ventilatoren oder Gebläsen für Klimaanlagen oder bei "Windmühlen", also windgetriebenen Antriebsaggregaten oder Energieerzeugern, oder in ähnlichen Fällen zum Einsatz, wo große Durchmesser erforderlich sind.

Die Verbindung dieser Schaufeln mit der Nabe erfolgt mittels eines massiven oder rohi-xörmigen zylindrischen Gliedes, welches in eine an einem Ende der jeweiligen Schaufel vorgesehene Ausnehmung eingesetzt und darin mittels Haltebügeln im Zusammenwirken mit einer von der Nabe abstehenden Platte festgelegt wird.

Diese bekannte Verbindung ist jedoch in vielfacher Hinsicht nachteilig. Insbesondere ist zur Schaufelanbringung an der Nabe ein verhältnismäßig großer Arbeitsaufwand, erforderlich.

Es muß nämlich zur Verbindung zwischen Schaufel und Nabe ein Stift vorgesehen werden, welcher in eine Bohrung einzutreiben ist, die in der Regel im Absc^iaitt größerer Dicke der extrudierten Schaufel ausgebildet wird, und welcher dann durch Befestigungsmittel festgelegt sowie mit der Nabe mittels Haltebügeln oder dergleichen verbunden wird. 35

Man muß also bei der bekannten Verbindung in nachteiliger Wei-

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se in der extrudierten Schaufel eine Bohrung zur Aufnahme des VerMndungsstiftes spanabhebend genau herausarbeiten oder den Verbindungsstift und die Schaufel spanabhebend mit großer Genauigkeit bearbeiten, um eine vollkommene gegenseitige Berührung zwischen dem Verbindungsstift und der Innenfläche der Bohrung in der Schaufel zu erzielen, gegebenenfalls sogar mit geringfügigem Preßsitz. 10

Mit diesem Vorgehen sind also hohe Bearbeitungskosten verbunden, wobei dennoch keine wirksame, feste Verbindung der Schaufel mit der Nabe gewährleistet ist.

Ί5 Zusätzlich ist zu berücksichtigen, daß die in Betracht gezogenen Schaufeln im Betrieb großen Vibrationen unterworfen sind und die aneinanderliegenden Flächen daher vollkommen festgelegt sein müssen, um das Auftreten von Reibungsver- ; schleißphänomenen zu vermeiden, welche zum Ausfall der jell 20 weiligen Schaufel führen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere die geschilderten Nachteile zu beheben und eine Schaufel, insbesondere eine extrudierte Schaufel aus Leichtmetall, zu schaffen, welche einfach und auch schnell mit der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades verbunden werden kann, und zwar fest und insbesondere auch genau in der jeweils gewünschten Position. Auch soll die SchaufelSteigung bei der Montage an der Nabe leicht geändert werden können.

Diese Aufgabe ist bei einer Schaufel, insbesondere aus Leichtmetall, für Schaufelräder von großen Ventilatoren, Gebläsen und dergleichen, erfindungsgemäß gelöst durch

a) einen extrudierten Schaufelkörper mit gewichtsmindernden Längsausnehmungen sowie Versteifungsrippen und mit einer

zylindrischen Längsausnehmung, welche von einer zur Vermittlung einer gewissen Schaufelkörperflexibilität und Veränderbarkeit des Querschnitts der zylindrischen Längsausnehmung offenen Wand umschlossen ist, und

b) einen Metalleinsatz zur Befestigung des Schaufelkörpers an der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades, welcher in die zylindrische Längsausnehmung des Schaufelkörpers eingesetzt und mit demselben durch Befestigungselemente verspannt ist, welche den Schaufelkörper innen verformen, so daß die Oberfläche der zylindrischen Längsausnehmung am Metalleinsatz vollständig anliegt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaufel sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaufel anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Figur 1 die Draufsicht auf eine erste A-isführungcform, angebracht an der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades; 25

Figur 2 bis 4 jeweils den Querschnitt entlang der Linie

II - II bzw. den Längsschnitt entlang der Linie III -

III bzw. den Querschnitt entlang der Linie IV - IV in Figur 1;

Figur 5 den Querschnitt gemäß Figur 4 einer Variante;

Figur 6 die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform, angebracht an der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades; und

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Figur 7 "bis 9 jeweils den Querschnitt entlang der Linie VII - VII bzw. den Längs schnitt entlang der Linie VIII - VIII bzw. den Querschnitt entlang der Linie IX - IX in Figur 6.

Die Schaufel weist einen extrudierten Schaufelkörper 1 aus Leichtmetall mit gewichtsmindernden Längsausnehmungen 2, 3

Ί0 und 4- an der Vorder- und der Rückseite und mit einer mittleren, zylindrischen Längsausnehmung 5 bzw. 5^a mit kreisrundem Querschnitt sowie einen Metalleinsatz 6 bzw. 6a auf, welcher zur Verbindung des Schaufelkörpers 1 mit der Nabe 7 eines Schaufelrades für einen Ventilator, ein Gebläse oder dergleichen in die zylindrische Längsausnehmung 5 "bzw. 5^a eingesetzt ist.

Die zylindrische Längsausnehmung 5 bzw. 5^a» welche beim Strangpressen des Schaufelkörpers 1 ausgebildet wird, ist seitlich offen. Gemäß Figur 4 ist die die zylindrische Längsausnehmung 5 umschließende Wand mit einem seitlichen Längsschlitz 8 versehen, während gemäß Figur 5 und 9 cLie die zylindrische Längsausnehmung 5^a umschließende Wand mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, seitlichen Längsschlitzen 9 und 10 versehen ist. Der Längsschlitz 8 bzw. die Längsschlitze 9 und 10 erstrecken sich über die gesamte Länge der zylindrischen Längsausnehmung 5 hzw. 5a in einer zum Schaufelkörperbasisabschnitt etwa parallelen Ebene.

Der Metalleinsatz 6 bzw. 6a ist mit einer bestimmten Länge in die zylindrische Längsausnehmung 5 "bzw. 5^a eingeschoben und im Schaufelkörper 1 mittels zweier versteifender bzw. verstär kender Adapter 11 und 12 sowie durchgehender Schrauben 13 befestigt, welche die Adapter 11 und 12 miteinander verbinden.

Die beiden durch die Schrauben 13 verspannten Adapter 11 und 12 "bewirken eine geringfügige Verformung des Schaufelkörperprofils derart, daß der Schaufelkörper 1 am Metalleinsatz 6 bzw. 6a voll und ganz sowie gleichmäßig anliegt und eine vollkommene sowie feste gegenseitige Berührung erzielt ist. Die beiden Adapter 11 und 12 sind so ausgebildet, daß sie am | Schaufelkörperprofil jeweils satt, also gleichmäßig, anlie- j. gen, wie besonders deutlich aus Figur 4-, 5 und. Q hervorgeht. ]

Der Metal!einsatz 6 bzw. 6a und der Schaufelkörper 1 sind weiterhin mittels einer durchgehenden Querschraube 14 bzw. 22 miteinander verbunden. Die Querschraube 14 wird in situ montiert, indem die erforderlichen Bohrungen erst nach dem Ein- I setzen des Metalleinsatzes 6 in den Schaufelkörper 1 gebohrt I und bearbeitet werden. ;

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 bis 5 wird der Metall- ■ einsatz 6 mittels zweier Haltebügel I5 und 16 mit Gewinde- ] zapfen und auf dieselben aufgeschraubter Muttern I7 an der Nabe 7 befestigt, und zwar unter Zwischenschaltung eines Stützbocks 18, welcher das freie Ende des Metalleinsatzes ; 6 in einer entsprechend zylindrischen Mulde aufnimmt. Gegebenenfalls können mittlere Paßstifte I9 zur genauen Positionierung des Metalleinsatzes 6 bezüglich der Nabe 7 vorgesehen werden.

Wie besonders deutlich aus Figur 1 und 3 ersichtlich, ist der der Mitte der Nabe 7 näherliegende Haltebügel 16 in einer Umfangsnut des freien Endes des Metalleinsatzes 6 aufgenommen, während der andere Haltebügel 15 unmittelbar auf dessen äußerer Mantelfläche aufliegt. Der Haltebügel 16 nimmt also die Belastungen auf, welche aus der im Betrieb auf die Schaufel einwirkenden Zentrifugalkraft resultieren. Demgegenüber kann der andere Haltebügel I5 an der günstigsten

Stelle angebracht werden, ohne daß eine Nut herausgearbeitet werden müßte, welche genau auf die Bohrungen ausgerichtet ist, welche dieser Haltebügel I5 durchsetzt.

Bei der Ausführungsform nach Figur 6 bis 9 ist das freie Ende des ansonsten zylindrischen und in der zylindrischen Längsausnehmung 5^a des Schaufelkörpers 1 aufgenommenen sowie damit verspannten Metalleinsatzes 6a abgeflacht, um an der Nabe 7 'bzw, einem Flansch derselben mit einer ebenen Fläche anzuliegen. Zur Befestigung des Metalleinsatzes 6a an der Nabe 7 dienen Kegelstifte 21 mit Gewindezapfen und auf letztere aufgeschraubte Muttern. Die Kegelstifte 21 werden in situ montiert, indem man die erforderlichen Bohrungen erst bei der Anbringung des Metalleinsatzes 6a an der Nabe 7 bohrt und "bearbeitet, um eine vollkommene gegenseitige Berührung zu erzielen und die Kegelstifte 21 nur auf Scherung zu beanspruchen sowie jegliche Biegebeanspruclang zu vermeiden.

j Die durchgehende Querschraube 22 durchsetzt zwei Langlöcher

ρ 23 des Schaufelkörpers 1, so daß letzterer gedreht werden

J₇ kann, um die Schaufelsteigung einzustellen. Diese Einstellung

erfolgt bei der Montage bzw. beim Auswuchten des Schaufelrades, um dann die Schaufel bzw. den Schaufelkörper 1 in der geeignetsten Position festzulegen.

Abwandlungen der dargestellten und geschilderten Ausführungsformen sind möglich, insbesondere auch hinsichtlich der gegenseitigen Befestigung von Metalleinsatz 6 bzw. 6a und Schaufelkörper 1 je nach dem erforderlichen Verwindungswiderstand und der erforderlichen Stabilität gegenüber Zentrifugal- und Biegekräften unterschiedlicher Größe. Auch können die Mittel zur Befestigung der Schaufel bzw. des Schaufelkörpers 1 in einer ,,, 55 bestimmten Drehs te llung bezüglich der Schaufellänss achse abgeändert werden, um die Schaufelsteigung bei der Schaufelmon-

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tage ändern zu können. In jedem Fall werden bezüglich des Einsetzens des Metalleinsatzes 6 bzw. 6a in den Schaufelkörper 1 große Produktionskostenvorteile und eine bessere Schaufelbefestigung an der Nabe 7 erzielt.

Schaufel für große Ventilatoren, Gebläse und dergleichen

Zusammenfassung

Die Schaufel weist einen Schaufelkörper mit gewichtsmindern-

den Langsausnehmungen, welche mit Versteifungsrippen versehen sind, und mit einer zylindrischen Langsausnehmung auf, welche von einer zur Vermittlung einer gewissen Schaufelkörperflexibilität und Veränderbarkeit des Querschnitts der zylindrischen Langsausnehmung offenen Wand umschlossen ist.

Die zylindrische Langsausnehmung dient zur Aufnahme eines Metalleinsatzes zur Verbindung des Schaufelkörpers mit der zugehörigen Nabe eines Schaufelrades, wobei zur Festlegung des Metalleinsatzes im Schaufelkörper Befestigungselemente

.

vorgesehen sind, welche eine solche innere Verformung des Schaufelkörpers bewirken, daß die Oberfläche der zylindrischen Langsausnehmung am Metalleinsatz voll und ganz anliegt.

Claims

.:··:".: PATENTANWÄLTE DR: KADOR & DR. KLUNKER K 13 891/7we AXIAL ITALIANA S.p.A. Via Boccaccio 15/A Milan / Italien Schauiel für große Ventilatoren, Gebläse und dergleichen · Ansprüche

1. Schaufel, insbesondere aus Leichtmetall, für Schaufelräder von großen Ventilatoren, Gebläsen und dergleichen, gekennzeichnet durch

a) einen extrudierten Schaufelkörper (1) mit gewichtsmin-50

dernden Längsausnehmungen (2, 3, 4-) sowie Versteifungsrippen und mit einer zylindrischen Längsausnehmung (5; 5a), welche von einer zur Vermittlung einer gewissen Schaufelkörperflexibilität und Veränderbarkeit des Querschnitts der zylindrischen Längsausnehmung (5; 5a) offenen Wand umschlossen ist, und

b) einen Metalleinsatz (6; 6a) zur Befestigung des Schaufelkörpers (1) an der zugehörigen Nabe (7) eines Schaufelrades, welcher in die zylindrische Längsausnehmung (5; 5a) des Schaufelkörpers (1) eingesetzt und mit demselben durch Befestigungselemente (11, 12, 13) verspannt ist, welche den Schaufelkörper (1) innen verformen, so daß die Oberfläche der zylindrischen Längsausnehmung (5; 5a) am Metalleinsatz (6; 6a) vollständig anliegt.

2. Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wa^T.d der zylindrischen Längsausnehmung (5) mit einem Längsschlicz (8) versehen ist.

3« Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichn e t, daß die Wand der zylindrischen Längsausnehmung (5a) mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Längsschlitzen (9 und 10) versehen ist.

4. Schaufel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente für den Metalleinsatz (6; 6a) aus zwei außen am Schaufelkörper (1) anliegenden, versteifenden bzw. verstärkenden Adaptern (11 und

12) sowie Verbindungselementen (13) für dieselben bestehen.

5. Schaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (6) ein zylindrisches freies Ende mit mindestens einer Umfangsnut aufweist und mit diesem Ende mittels eines dasselbe aufnehmenden Stützbocks (18) sowie Haltebügeln (I5, 16), von denen einer bzw. einige in der bzw. den Umfangsnuten aufgenommen ist bzw. sind ixnd der bzw. die restlichen auf der äußeren Mantelfläche dieses Endes aufliegt bzw. aufliegen, an der Nabe (7) befestigbar ist.

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6. Schaufel nach einein der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennze ichne t, daß der Metalleinsatz (6a) ein abgeflachtes freies Ende aufweist und mit diesem Ende mittels Kegelstiften (21) an der Nabe (7) befestigbar ist.

7· Schaufel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalleinsatz (6; 6a) im Schaufelkörper (1) weiterhin durch eine Querschraube (14; 22) festgelegt ist.

8. Schaufel nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Bohrungen für die Querschraube

(14) in situ nach dem Einsetzen des Metalleinsatzes (6) in den Schaufelkörper (1) gebohrt werden.

9. Schaufel nach Anspruch 7i dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Querschraube (22) mindestens ein Langloch (23) des Schaufelkörpers (1) durchsetzt, so daß die Schaufelsteigung bezüglich der Schaufellängsachse veränderbar ist.