LU82849A1 - Konstruktionseinheit fuer stroemungstechnische einrichtungen oder maschinen - Google Patents

Description

Gegenstand, der Erfindung ist eine Konstruktionseinheit für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen, die in strömungstechnischer Hinsicht bestimmte Form oder bestimmtes Profil besitzt. Eine derartige Konstruktionseinheit kann z. B. ein Ventilatorflügel sein. Im Allgemeinen kann die Möglichkeit der Anwendung der Erfindung auf dem Gebiet von mit der Strnmungstechnik in Verbindung stehenden Einrichtungen und Maschinen in Präge kommen. So unter anderem auf dem Gebiet der Pumpen, Turbinen, Ventilatoren, 4 und verschiedenen Strömungsleiteinrichtungen, der Plug zeugtechnik und auf ähnlichen Gebieten,

Bekanntlich können Konstruktionaeinheiten mit unfreiem /gebundenem/ Querschnitt und unfreier Form, wie z, B, die verschiedenen Ventilatorflügel oder ζ· B. Turbienengch.au-feln in grossen Abmessungen nur recht umständlich hergestellt werden. Nimmt man den Flügel eines in einem Kühlturm verwendeten Ventilators z. B. so ist leicht einzu- \ · -, , * ' r y ’ « * ét W" - ♦ » » «

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-2~ #» ✓ ' sehen, dass bei der Gewährleistung der in aerodynamischer Hinsicht erforderlichen Form dieses Flügels von der Seite der Fertigungstechnik ausserordentliche Schwierigkeiten auftreten. Die derartigen Konstruktionseinheiten werden im Falle von kleineren Maschinen aus vollem Material aus-gearbeitet oder es wird der Rohling z. B. durch Metallgiessen hergestellt· Bei derartigen Konstruktionseinheiten grösserer Abmessungen hingegen wird ein Fachwerk- i gerüst hergestellt und dieses mit einem Belag versehen· Letztere Fertigungsmethode wird insbesondere bei der Herstellung von Fluzeugflügeln angewandt·

Unabhängig davon, welche bekannte Fertigungsmethode zugrundgelegt wird, ist die Gewährleistung der richtigen Form nur mit einer komplizierten Technologie in einer eine geringe Produktivität gewährleistenden Art und Weise mit einem hohen Aufwand an lebendiger Arbeit und all dem zufolge nur mit einem hohen Kostenaufwand möglich,

Zielsetzung der Erfindung ist im Falle der Fertigung der bei strömungstechnischen Einrichtungen oder Maschinen vorkommenden in strömungstechnischer Hinsicht festgelegte Formen aufweisende Konstruktionseinheiten, die Fertigungsmethoden dieser Konstruktionseinheiten zu vereinfachen und die Typisierung bzw. die Anwendung des Baureihen-bzw. Familienprinzips zu ermöglichen.

Die Erfindung erreicht das gestellte Ziel dadurch, dass die Konstruktionseinheit selbst aus Bauteilen /Bau- ß - 3 - elementen/ zusammengebaut wird und diese Bauelemente mit derartigen im voraus featgelegten Aussenflächen versehen sind, die summiert die endgültige Oberfläche der Konstruk-tionseinheit ergeben· Unter Anwendung eines entsprechenden Baureihen- bzw. Eamilienprinzips kann gewährleistet . werden, dass aus der Menge der Bauteile Konstruktionsein-heiten unterschiedlicher Form oder Grösse zusammengestellt werden können· * '1

Die ineinanderfilgung der Bauteile kann mit Hilfe von lösbare Verbindungen gewährleistenden Elementen oder durch unlösbare Verbindungen verwirklicht werden. Im allgemeinen kommt die durch Kleben oder Schweissen erfolgende Verbindung in erster Linie in den Vordergrund. Es kann jedoch auch die Vernietung oder eine mit sonstigen Verbindungselementen erfolgende Aneinanderbefestigung in Betracht kommen. In dem Kreis dieser sonstigen Verbindungen gehören die Nuten und die sich in diese einfügehden Gegenstücke, Verbindungs- bzw. Kupplungsköpfe und -Leisten.

Werkstoff der Bauteile kann Metall, Kunststoff, verschiedene Querschnittsformen aufweisende Halbzeuge von Metallen und Kunststoffen, Holz bzw. geschäumter Kunststoff sein.

Dieeinzelnen Bauteile können einfache Schalenkonstruktio— nen oder mit innerer Versteifung versehen sein, weiterhin kann auch die Verwendung von mit Raumausfüllstoffen z.

B. geschäumtem Kunststoff ausgefüllten Bauteilen in Betracht kommen. Die Bauteile können auch aus extrudierten, gezogenen bzw. gepressten Halbzeugen z. B. durch Trennung aus- m * » - 4 - geführt werden.

Das Wesentliche der erfindungsgemässen Konstruktions- einheit besteht demgemäss darin, dass sie aneinander gefügte bzw. miteinander verbundene Bauteile besitzt, die mindestens eine derartige fläche aufweisen, die mit einem Teil der endgültigen Oberfläche der Konstruktionseinheit in strömungstechnischer Hinsicht identisch ist.

Der erfindungsgemässe Bauteile kann als ein aus der Aufteilung der endgültigen Konstruktionseinheit herrührender Teil aufgefasst werden.

Demzufolge handelt es sich bei der überwiegenden Mehrzahl der fälle um ein Bauteil, dessen zwei flächen als Teil der endgültigen Oberfläche der zueammengestellten Konstruktionseinheit dienen. Natürlich wird die fLäche der vorgefertigten Bauteile nicht in jedem falle die endgültige Oberfläche der späteren Konstruktionseinheit bilden, da die tatsächliche endgültige Oberfläche nach der Zusammenstellung der Konstruktionseinheit durch irgend-' eine Umhüllung, z. B. färb- bzw. Lacküberzug oder auf eine andere ähnliche Weise ausgeführt werden kann. In strömungstechnischer Hinsicht bildet aber mindestens eine fläche der vorgefertigten Bauteile einen Teil der im gleichen Sinne, d.h. in strömungstechnischer Hinsicht verstandenen Oberfläche der endgültigen Konstxuktions-einheit.

Die erfindungsgemässe Konstruktion«einheit wird anhand der auf der beigelegten Zeichnung dargestellten beispiels- Λ - 5 - * weise Ausführungsformen detaillierter beschrieben· Im Falle der Beispiele ist die Konstruktionaeinheit ein Ventilatorfitigel, Auf der Zeichnung wird in

Fig. 1 das Profil eines Ventilatorfliigels,

Fig. 2 die Aufteilung des Ventilatorfliigels nach Fig. 1 in Bauteile /Bauelemente/

Fig. 3 die Ausführungaform eines Bauteiles der beispielswpisen Konatruktionseinheit,

Fig. 4 der Schnitt einer anderen Ausführungsform des Bauteiles nach Fig, 3 und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Bauteiles entsprechend Fig· 3 im Schnitt dargeatellt.

Der Ventilatorflügel 1 wird durch die Fläche 3 abgegrenzt· Die Fläche 3 bestimmt das in strömungstechni-scher Hinsicht wesentliche Profil. In Fig. 2 ist der Ventilatorflügel 1 in fünf Bauteile /Bauelemente/ 2 aufgeteilt. Die Bauteile 2 können jeweils getrennt vorgefertigt werden und ergeben nach Aneinenderfügung den in Fig. 1 dargestellten Ventilatorflügel· Mindestens je eine Fläche 4 der Bauteile 2 bildet einen Teil der in . strömungstechnischer Hinsicht massgeblichen Gesamtfläche 3 des die Konstruktionseinheit bildenden Ventilatorflügels 1.

Die Bauteile 2 können auch so ausgeführt werden, dass sie eine Schalenkonstruktion bilden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Zum Aneinanderfügen der einzelnen Scha-lenkonstruktionen dienen die Einpasaränder 3» entlang -6-.

‘ t \ s denen die benachbarten Bauteile 2 verklebt oder ver- schweisst bzw. eventuell durch Vernieten aneinander befestigt werden können. Die Flächen 4 der Bauteile 2 bestimmen die strömungstechnischer Hinsicht wesentliche Oberfläche des Ventilatorflügels 1, obwohl die Flächen 4 nach dem Verbinden der Bauteile 2 miteinander noch mit einer Überzugsschicht versehen werden.

Fig. 4 zeigt einen derartigen Bauteil, bei dem Ver- » steifungsélémente 6 vorgesehen sind. Auch diese Bauteile 2 können mit Hilfe der vorerwähnten Einpassränder 5 aneinander gefügt und entlang dieser Fügungen kann die Aneinanderbefestigung der Bauteile gesichert werden.

Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Ausführung des Bauteiles 2, bei der im Inneren des Bauteiles 2 geschäumter Kunststoff 7 vorgesehen ist. In Zusammenhang mit dieser Ausführung wird die Art und Weise der Aneinanderbefesti-gung der Bauteile dargestellt, bei der in dem einen Bauteil eine Verbindungsnut 8 ausgebildet ist, wobei bei dem benachbarten Bauteil das in die Verbindungsnut 8 einfugbare Gegenstück vorauszusetzen ist, dass aus einem oder mehreren Verbindungs- bzw. Kupplungsköpfen oder eventuell -Leisten bestehen kann.

Bei der erfindungsgemässen Lösung kann die nach dem Baureihen- bzw. Familienprinzip erfolgende Ausführung der Bauteile 2 im Interesse dessen verwirklicht werden, um aus den verschiedenen Bauteilen 2 jeweils andere Abmessungen und Formen aufweisende Konstruktionaeihhei-ten zusammenstellen zu können. Auf diese Weise kann eine - 7 - grosse Zahl von Konstruktionseinheiten zustande gebracht werden, die sich voneinander sowohl hinsichtlich der Form des Profils als auch der Grösse unterscheiden· Durch entsprechende Anwendung des vorerwähnten Baureihen-bzw. Familienprinzips können natriilich auch entlang einer Achslinie der Konstruktionseinheit verdrehte Auafiihrunga-foimen hergestellt werden.

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Claims (3)

1, Konstruktionseinheit für «trömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen, die in strömungstechni-scher Hinsicht bestimmte Form oder bestimmtes Profil aufweist, z. B. Ventilatorflügel, dadurch gekennzeich-net, dass sie aneinander angeschlossene Bauteile /Bauelemente/ besitzt, die mindestens eine derartige Flä- * che besitzen, die mit einem Teil der endgültigen Oberfläche der Konstruktionseinheit in strömungstechnischer Hinsicht identisch ist.

2· Ausführungsform der Konstruktionseinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, das3 in ihrem Inneren ein Raum ausfüllen&er Stèff, z. B. geschäumter Kunststoff vorgesehen ist·

4. Ausführungsform der Konstruktionseinheit nach einem der Ansprüche 1-2 dadurch gekennzeichnet, dass ihre Bauteile /Bauelemente/ duroh Verkleben oder Schweis-sen aneinander befestigt sind.

2. Ausführungsform der Konstruktionseinheit der nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der einzelnen Bauteile Versteifungselemente vorgesehen sind.

3· Ausiührungsform der Konstruktionseinheit nach einem der Ansprüche 1-2 dadurch gekennzeichnet, dass bzw· an ihren Bauteilen Verbindungs- bzw. Kupllungsnuten und/oder die Gegenstücke derselben bildenden Verbindungs» bzw. Kupplungsköpfe oder -Leisten angeordnet sind. — · —