LU82849A1 - CONSTRUCTION UNIT FOR ELECTRICAL SYSTEMS OR MACHINES - Google Patents
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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,The object of the invention is a structural unit for fluidic devices or machines, which has a certain shape or profile in fluidic terms. Such a construction unit can, for. B. be a fan blade. In general, the possibility of using the invention in the field of equipment and machines related to flow technology may be embossed. For example in the field of pumps, turbines, fans, 4 and various flow control devices, plug-in technology and in similar areas,
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" - ♦ » » «It is known that construction units with a non-free / bound / cross-section and non-free form, such as, for example, the various fan blades or, for example, turbine blades, can be produced in large dimensions only with great difficulty. If you take the wing of a fan used in a cooling tower z. B. so it is easy to enter \ · -,, * '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·-2 ~ # »✓ 'see that there are extraordinary difficulties on the part of the manufacturing technology in ensuring the aerodynamically required shape of this wing. Such construction units are worked out in the case of smaller machines made of solid material or the blank is z. B. manufactured by metal casting · In contrast, in such construction units of larger dimensions, a framework is manufactured and this is provided with a covering · the latter manufacturing method is used in particular in the manufacture of aircraft wings ·
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,Regardless of which known manufacturing method is used, it is only possible to ensure the correct shape with a complicated technology in a way that ensures low productivity, with a high amount of living work and all of this only with a high cost,
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.The aim of the invention is to simplify the manufacturing methods of these construction units and to standardize or use the series and / or. To enable family principles.
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· * '1The invention achieves the stated aim in that the construction unit itself is assembled from components / construction elements - 3 - elements / and these construction elements are provided with such previously laid out outer surfaces which add up to the final surface of the construction unit a corresponding series or family principle can be guaranteed. construction units of different shape or size can be put together from the set of components · * '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.The intermeshing of the components can be achieved with the aid of elements that ensure detachable connections or with non-detachable connections. In general, the connection made by gluing or welding comes first. However, riveting or fastening to one another with other connecting elements can also be considered. In the group of these other connections belong the grooves and the counterparts, connecting or coupling heads and strips that fit into them.
Werkstoff der Bauteile kann Metall, Kunststoff, verschiedene Querschnittsformen aufweisende Halbzeuge von Metallen und Kunststoffen, Holz bzw. geschäumter Kunststoff sein.The material of the components can be metal, plastic, semifinished products of metals and plastics having different cross-sectional shapes, wood or foamed plastic.
Dieeinzelnen Bauteile können einfache Schalenkonstruktio— nen oder mit innerer Versteifung versehen sein, weiterhin kann auch die Verwendung von mit Raumausfüllstoffen z.The individual components can be simple shell constructions or provided with internal stiffening.
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.B. foamed plastic filled components. The components can also be made from extruded, drawn or pressed semi-finished products, e.g. B. by separation m * »- 4 -.
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.The essence of the design unit according to the invention is accordingly that it has components which are joined or connected to one another and which have at least one surface which is identical in terms of flow technology to part of the final surface of the design unit.
Der erfindungsgemässe Bauteile kann als ein aus der Aufteilung der endgültigen Konstruktionseinheit herrührender Teil aufgefasst werden.The component according to the invention can be understood as a part originating from the division of the final construction unit.
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.As a result, the vast majority of cases involve a component, the two surfaces of which serve as part of the final surface of the construction unit provided. Of course, the surface of the prefabricated components will not always form the final surface of the later construction unit, since the actual final surface after the assembly of the construction unit is covered by some kind of covering, e.g. B. color or varnish coating or can be carried out in another similar manner. From a fluidic point of view, however, at least one surface of the prefabricated components forms part of the in the same sense, i.e. fluidically understood surface of the final construction unit.
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 inThe construction according to the invention is described in more detail with the aid of the exemplary embodiments shown in the attached drawing. In the case of the examples, the construction unit is a fan blade. The drawing shows in
Fig. 1 das Profil eines Ventilatorfliigels,1 shows the profile of a fan blade,
Fig. 2 die Aufteilung des Ventilatorfliigels nach Fig. 1 in Bauteile /Bauelemente/2 shows the division of the fan blade according to FIG. 1 into components / components /
Fig. 3 die Ausführungaform eines Bauteiles der beispielswpisen Konatruktionseinheit,3 shows the embodiment of a component of the exemplary construction unit,
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.4 shows the section of another embodiment of the component according to FIG. 3 and FIG. 3 shows a further embodiment of the component according to FIG. 3 in section.
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.The fan blade 1 is delimited by the surface 3. The surface 3 determines the profile which is essential in terms of flow technology. 2 the fan blade 1 is divided into five components / components / 2. The components 2 can each be prefabricated separately and, when they are joined together, result in the fan blade shown in FIG. 1. In terms of fluid dynamics, the total area 3 of the fan blade 1 forming the constructional unit.
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-.The components 2 can also be designed such that they form a shell construction, as shown in FIG. 3. The single-pass edges 3 »along -6- are used to join the individual shell constructions together.
‘ 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.To which the adjacent components 2 can be glued or welded or possibly attached to one another by riveting. The surfaces 4 of the components 2 determine the fluidically important surface of the fan blade 1, although the surfaces 4 are still provided with a coating layer after the components 2 have been connected to one another.
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. 4 shows such a component in which stiffening elements 6 are provided. These components 2 can also be joined to one another with the aid of the aforementioned fitting edges 5 and the fastening of the components to one another can be secured along these joints.
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.5 shows an exemplary embodiment of component 2, in which foamed plastic 7 is provided in the interior of component 2. In connection with this embodiment, the manner in which the components are fastened to one another is illustrated, in which a connecting groove 8 is formed in one component, the counterpart to be inserted into the connecting groove 8 being presupposed in the adjacent component that one or more Connection or coupling heads or possibly strips can exist.
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.In the case of the solution according to the invention, the execution of the components 2 according to the series or family principle can be realized in the interest of being able to put together different dimensions and shapes from the various components 2. In this way, a large number of construction units can be brought about, which differ from one another both in terms of the shape of the profile and in terms of size. By appropriate application of the aforementioned series or. Family principles can, of course, also be made from twisted film along an axis line of the construction unit.
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