EP0414738A1 - Verfahren zur herstellung von schaufelradkörpern sowie danach hergestellter schaufelradkörper. - Google Patents

Verfahren zur herstellung von schaufelradkörpern sowie danach hergestellter schaufelradkörper.

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EP0414738A1
EP0414738A1 EP89905104A EP89905104A EP0414738A1 EP 0414738 A1 EP0414738 A1 EP 0414738A1 EP 89905104 A EP89905104 A EP 89905104A EP 89905104 A EP89905104 A EP 89905104A EP 0414738 A1 EP0414738 A1 EP 0414738A1
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paddle wheel
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
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    • Y10T29/49533—Hub making
    • Y10T29/49535—Hub making with assembling

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a paddle wheel body with a support body formed from a single sheet metal and having a frustoconical cross section, in particular for use in opencast mining equipment.
  • a cellless impeller with a conically shaped support body is known, which is rotatably mounted on the impeller axis and to which an annular body carrying the blades is attached.
  • the support body consists of a disc that can be manufactured in one operation by rolling. Disadvantages of this type of form are essentially to be seen in the fact that only contours in one direction, starting from the center of the paddle wheel, can be generated, so that a series of welding operations (introduction of stiffeners or Like.) Must be carried out. This measure increases the total weight of the impeller body.
  • Another disadvantage is the likewise complex displacement of the buckets on the outer circumference of the paddle wheel body, which also has to be brought about by welding.
  • the invention has for its object to design a method for producing a paddle wheel body, by means of which the complex welding work can be reduced to a minimum without reducing the rigidity of the To adversely affect the impeller body. Furthermore, a paddle wheel body is to be designed which is easy and inexpensive to manufacture, the welding work which is still necessary should be more accessible for any repair purposes.
  • this object is achieved in that the support body is shaped in such a way by deep-drawing or clapping the sheet metal that an annular support for receiving the blades is formed on the support body, seen in the radial direction, in its radially outer circumferential region.
  • the measures according to the invention can be used to produce a finished raw part which consists of the frustoconical support body and at least the integrally formed ring carrier. Welding work for forming the ring carrier can be completely avoided. Compared to St. d. T. is presented here a paddle wheel body, which is not only much easier to manufacture but also lighter and therefore cheaper.
  • a paddle wheel body with a conically shaped support body is characterized in that the support body, ring carrier and hub support are formed in one piece.
  • Advantageous developments of the paddle wheel body according to the invention can be found in subclaims 8 to 10.
  • the hub body Due to the geometrical shape of the paddle wheel body (S-shape), the hub body, which is designed as a disc with a central through-hole, can be easily connected on the one hand to the tapered area of the hub support and on the other hand to the frustoconical area of the support body.
  • Other support elements as for the sake of Stiffness at St. d. T. are necessary, can be omitted here.
  • the paddle wheel body can be produced by both cold and hot forming.
  • the choice of the deformation method depends on the size or performance of the opencast mining device.
  • the St. d. T. addressed production processes only the frustoconical contour of the support body can be produced.
  • the radii required for further processing can be formed without problems, so that the welding work previously required at these points can be completely eliminated.
  • the further construction of the blade wheel body can be carried out in a modular manner by welding the supports for receiving the blades directly into the free space of the ring carrier or by connecting a circumferential flange to the ring carrier, to which the carriers are then screwed.
  • a peripheral disk or a U-profile open to the outside can also be screwed or welded onto the free end of the carrier.
  • Fig. 1 Schematic structure of the paddle wheel body according to the invention
  • Fig. 2 Partial view of the paddle wheel body acc. Fig. 1.
  • the impeller body is constructed from the following elements: a truncated cone-shaped support body 2, an adjoining ring carrier 3 in the radially outer circumferential region and a hub support 4 integrally formed in the radially inner circumferential region.
  • Carrier body 2, ring carrier 3 and hub support 4 are in this case S-shaped in cross section, this profile being produced by making a sheet metal is.
  • a horizontally extending stiffener 6 is incorporated.
  • a circumferential flange 9 is welded between the tapering end 7 of the ring carrier 3 and the free end 8 of the stiffening 6, which flange serves for the displacement (screwing) of the carrier 10 for receiving the blades, which are not shown in any more detail.
  • U-shaped elements 21 are screwed onto the free ends 11 of the carrier 10 in cross section as a circumferential component.
  • a curve is also provided, which forms the so-called hub support 4.
  • the hub 12 itself is designed as a disk with a central through bore 13.
  • Hub 12 and hub support 4 are connected to one another in such a way that the free end 14 of the hub support 4 is supported above the through bore 13 on the hub 12 and the radially outer peripheral region 15 of the hub 12 is supported on the frustoconical support body 2, the respective contact points being welded to one another become.
  • FIG. 2 shows a partial view of the impeller body 1.
  • the area of the hub support 4 and the hub 12 is shown.
  • the hub 12 is seated on the drive shaft 16, which has a radial stop 17 and is connected to the hub 12 by screwing 18.
  • Hub 12 and hub support 4 are connected to one another in the area of their contact points 19, 20 by welding.

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Description

Verfahren zur Herstellung von Schaufelradkörpem sowie danach hergestellter Schaufelradkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schaufelradkörpers mit einem aus einem einzigen Blech gebil¬ deten, im Querschnitt etwa kegelstumpfförmigen Tragkörper, insbesondere zum Einsatz in Tagebaugeräten.
Durch die DE-PS 23 14 241 ist ein zellenloses Schaufelrad mit einem konisch gestalteten Tragkörper bekannt, der auf der Schaufelradachse drehbar gelagert ist und an dem ein die Schaufeln tragender Ringkörper befestigt ist. Der Tragkörper besteht aus einer Scheibe, die durch Walzung in einem Arbeits gang hergestellt werden kann. Nachteile dieser Art der Formun sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nur Konturen in eine Richtung, ausgehend von der Mitte des Schaufelrades, erzeugt werden können, so daß zur Aufbringung der notwendigen Stabili tät noch eine Reihe von Schweißarbeiten (Einbringen von Ver¬ steifungen oder dgl.) durchgeführt werden müssen. Durch diese Maßnahme wird das Gesamtgewicht des Schaufelradkörpers erhöht. Ferner nachteilig ist die ebenfalls aufwendige Verlagerung der Eimer am äußeren Umfang des Schaufelradkörpers, die auch durch Schweißung herbeigeführt werden muß.
Auch wenn der. Grundkörper bereits in einem Arbeitsgang herge¬ stellt werden kann, so sind die noch aufzuwendenden Folge¬ arbeiten als zeit- und kostenintensiv zu beurteilen, wobei die Schweißarbeiten am Ringträger bzw. den Abstützungen nach Fertigstellung des Schaufelrades nur noch schwer zugänglich sind. Dies bedingt Probleme bei auftretenden Reparaturma߬ nahmen, so daß der Schaufelradbagger über einen längeren Zeitrraum stillgesetzt werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Schaufelradkörpers zu konzipieren, mittels welchem die aufwendigen Schweißarbeiten auf ein Minimum reduziert werden können, ohne dabei die Steifigkeit des Schaufelradkörpers nachteilig zu beeinflussen. Ferner soll ein Schaufelradkörper konzipiert werden, der leicht und kosten¬ günstig herstellbar ist, wobei die noch notwendigen Schwei߬ arbeiten für evtl. Reparaturzwecke besser zugänglich sein sollen.
Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkörper durch Tiefziehen oder Klöppeln des Bleches derge¬ stalt geformt wird, daß an den Tragkörper, in radialer Rich¬ tung gesehen, in seinem radial äußeren ümfangsbereich ein Ringträger zur Aufnahme der Schaufeln angeformt wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann ein fertiges Rohtei das aus dem kegelstumpfförmigen Tragkörper und zumindest aus dem angeformten Ringträger besteht, erzeugt werden. Schwei߬ arbeiten zur Anformung des Ringträgers können vollständig vermieden werden. Im Vergleich zum St. d. T. wird hier ein Schaufelradkörper vorgestellt, der nicht nur wesentlich einfacher in der Herstellung sondern darüberhinaus auch leichter und somit preiswerter ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Merkmale sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.
Ein Schaufelradkörper mit einem konisch gestalteten Tragkörper ist dadurch gekennzeichnet, daß Tragkörper, Ringträger und Nabenabstützung einstückig ausgebildet sind. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaufelradkörpers sind den Unteransprüchen 8 bis 10 zu entnehmen.
Infolge der geometrischen Form des Schaufelradkörpers (S-Form) kann der Nabenkörper, der als Scheibe mit einer zentralen Durchgangsbohrung ausgebildet ist, problemlos einerseits mit dem auslaufenden Bereich der Nabenabstützung und andererseits mit dem kegelstumpfförmigen Bereich des Tragkörpers verbunden werden. Weitere Stützelemente, wie sie aus Gründen der Steifigkeit beim St. d. T. vonnöten sind, können hier ent¬ fallen.
Der Schaufelradkörper kann sowohl durch Kalt- als auch durch Warmverformung erzeugt werden. Die Wahl des Verformungsver¬ fahrens ist hierbei von der jeweiligen Größe bzw. Leistung des Tagebauberätes abhängig.
Wie bereits angesprochen kann durch das im St. d. T. ange¬ sprochene Fertigungsverfahren (Walzen) lediglich die kegel¬ stumpfförmige Kontur des Tragkörpers hergestellt werden. Durc die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte lassen sich problem¬ los die für die weitere Bearbeitung erforderlichen Radien anformen, so daß die bisher an diesen Stellen notwendigen Schweißarbeiten vollständig entfallen können. Der weitere Aufbau des Schaufelradkörpers kann baukastenförraig durchge¬ führt werden, indem in den Freiraum des Ringträgers unmittelba die Träger zur Aufnahme der Schaufeln eingeschweißt oder aber mit dem Ringträger ein umlaufender Flansch verbunden wird, an welchem anschließend die Träger angeschraubt werden. Zur Erhöhung der Stabilität des Schaufelradkörpers kann am freien Ende der Träger ebenfalls eine umlaufende Scheibe bzw. ein nach außen offenes U-Profil angeschraubt oder angeschweißt werden.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben:
Fig. 1 - Schematischer Aufbau des erfindungsgemäßen Schaufelradkörpers
Fig. 2 - Teilansicht des Schaufelradkörpers gem. Fig. 1.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Schaufelradkörpers 1. Der Schaufelradkörper ist aus folgenden Elementen aufgebaut: einem kegelstumpfförmigen Tragkörper 2, einem sich im radial äußeren Umfangsbereich anschließenden Ringträger 3 sowie einer im radial inneren Umfangsbereich angeformten Nabenabstützung 4. Tragkörper 2, Ringträger 3 und Nabenabstützung 4 sind hierbei im Querschnitt S-förmig ausgebildet, wobei dieses Profil durch Klöppeln eines Bleches erzeugt worden ist. Im Bereich des gerundet ausgebildeten Ringträgers 3, d.h. an seinem offenen Teil 5, ist eine horizontal verlaufende Versteifung 6 eingearbeitet. Zwischen dem auslaufenden Ende 7 des Ring¬ trägers 3 sowie dem freien Ende 8 der Versteifung 6 ist ein umlaufender Flansch 9 angeschweißt, der zur Verlagerung (Verschraubung) der Träger 10 zur Aufnahme der nicht weiter dargestellten Schaufeln dient. Um das gesamte System zu ver¬ steifen, sind an den freien Enden 11 der Träger 10 im Quer¬ schnitt U-förmige Elemente 21 als umlaufendes Bauteil ange¬ schraubt. Im radial inneren umfangsbereich des Tragkörpers 2 ist ebenfalls eine Rundung vorgesehen, die die sogenannte Nabenabstützung 4 bildet. Die Nabe 12 selber ist als Scheibe mit zentraler Durchgangsbohrung 13 ausgebildet. Nabe 12 und Nabenabstützung 4 sind dergestalt miteinander verbunden, daß das freie Ende 14 der Nabenabstützung 4 sich oberhalb der Durchgangsbohrung 13 an der Nabe 12 und der radial äußere Umfangsbereich 15 der Nabe 12 sich an dem kegelstumpfförmigen Tragkörper 2 abstützt, wobei die jeweiligen Berührungsstellen miteinander verschweißt werden.
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht des Schaufelradkörpers 1. Darge¬ stellt ist der Bereich der Nabenabstützung 4 sowie der Nabe 12. Die Nabe 12 sitzt auf der Antriebswelle 16, die einen radialen Anschlag 17 aufweist und durch Verschraubung 18 mit der Nabe 12 verbunden ist. Nabe 12 und Nabenabstützung 4 sind im Bereich ihrer Berührungsstellen 19,20 durch Schweißen miteinander verbunden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Schaufelradkörpers mit einem aus einem einzigen Blech gebildeten, im Querschnitt etwa kegelstumpfförmigen, Tragkörper, insbesondere zum Einsatz in Tagebaugeräten, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper durch Tiefziehen oder Klöppeln des Bleches dergestalt geformt wird, daß an den Tragkörper, in radialer Richtung gesehen, in seinem radial äußeren Umfangsbereich ein Ringträger zur Aufnahme der Schaufeln angeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Tiefzieh- oder Klöppelvorganges im radial inneren Umfangsbereich des Tragkörpers ein weiterer gerun¬ deter Bereich zur Aufnahme des Nabenkörpers angeformt ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Tragkörper samt angeformter Rundungen in einem Arbeitsgang erzeugt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Tragkörper, in; radialer Richtung gesehen, mit einem im Querschnitt etwa S-förmigen Profil ausge¬ bildet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in den Bereich der radial äußeren Rundung des Tragkörpers am Umfang gleichmäßig verteilt Träger oder umlaufende Flansche zur Aufnahme der Schaufeln eingeschweiß werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im radial inneren Umfangsbereich ein, im Querschnitt etwa scheibenförmiger Nabenkörper mit zen¬ traler Durchgangsöffnung dergestalt angeordnet wird, daß sich der Auslauf der radial inneren Rundung oberhalb der Durchgangsbohrung und die radial äußere Umfangsfläche des Nabenkörpers am kegelstumpfförmigen Bereich des Tragkörpers abstützt.
7. Schaufelradkorper mit einem konisch gestalteten Tragkörper, der auf der Schaufelradachse drehbar gelagert ist und an dem ein die Schaufeln tragender Ringträger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Tragkörper (2), Ringträger (3) und Nabenabstützung (4) einstückig ausgebildet sind.
8. Schaufelradkorper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Tragkörper (2), Ringträger (3) und Nabenabstützung (4) einen etwa S-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der gerundete Ringträger (3) und die ebenfalls gerundete Nabenabstützung (4) jeweils an der inneren sowie der äußeren Umfangsfläche des kegelstumpfförmigen Trag¬ körpers (2) angeformt sind.
9. Schaufelradkorper nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Ringträgers (3) ein umlaufender Flansch (9) zur Befestigung der die Schaufeln aufnehmenden Träger (10) vorgesehen ist.
10. Schaufelradkorper nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im offenen Bereich (5) des Ring¬ trägers (3), um Umfang gleichmäßig verteilt, Träger (10) zur Aufnahme der Schaufeln angeschweißt sind.
EP89905104A 1988-05-06 1989-04-21 Verfahren zur herstellung von schaufelradkörpern sowie danach hergestellter schaufelradkörper Expired - Lifetime EP0414738B1 (de)

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