NL8301662A - Schoep voor waaiers van roterend werkende machines. - Google Patents

Description

* 5

Schoep voor waaiers van roterend werkende machines»

De uitvinding heeft betrekking op een schoep voor de waaiers van roterend werkende machines, in het bijzonder voor de waaiers van radiale ventilatoren.

Het is bekend om in de waaiers van radiale ventilatoren vlakke of 5 gewelfde platen met gelijk blijvende dikte van kunststof of metaal materiaal als schoepen aan te brengen.

Deze bekende schoepen hebben echter het nadaal dat afhankelijk van de grootte van de radiale ventilator en het toerental daarvan alsmede van de breedte van de schoepen en het plaatsen daarvan buigbelastingen 10 in deze schoepen optreden die aanzienlijke schoepdikten noodzakelijk maken. Dergelijke schoepen veroorzaken dan zware en materiaal intensieve ventilatorconstructies en beïnvloeden de stromings parameters van de waaier aanzienlijk op nadelige wijze.

De omtreksnelheid van de waaier wordt bijgevolg door de sterkte 15 van het materiaal van de schoepen beperkt.

Zo kunnen bijvoorbeeld waaiers met naar achteren gekromde schoepen bij een ongunstige verhouding van schoepbreedte en waaierdiameter slechts met een verhoudingsgewijs geringe omtreksnelheid bedreven worden. Daardoor is het toepassingsgebied van dergelijke ventilatoren zeer 20 beperkt.

Het is reeds bekend om voor de verstijving van de schoepen binnen de waaier êén of meer ringschijven als steunringen aan te brengen, welke als extra bevestigingen voor de schoepen dienen, de afstand van de schoepen tot een ondersteuning verkleinen en zo een verkleining van de 25 van de schoepdikte mogelijk maken.

Deze bekende ringschijven leiden echter tot een aanzienlijk grote-_re inspanning bij de vervaardiging en in het bijzonder bij de montage van de onderdelen van de ventilator en gelijktijdig tot een aanzienlijke verslechtering van het rendement van de ventilatoren.

30 Het is eveneens bekend om de aërodynamische nadelen van een schoep met gelijk blijvende dikte door passende profilering van de dwarsdoorsnede van de schoep uit de weg te ruimen. In DE-OS 27 54 582 worden daartoe schoepen met een sikkelvormige dwarsdoorsnede voorgesteld.

Het nadeel van deze bekende schoepen is in de ontbrekende overeen-35 stemming tussen enerzijds de aërodynamisch gunstige vorm van de dwarsdoorsnede van de schoep en anderzijds de voor de buigbelasting noodzakelijke schoepdikte. Zo is het voorranddeel van de schoep volgens DE-OS 27 54 582 aërodynamisch gunstig dun en spits en bij een naar _____j 8301662 2 achteren gekromde schoep en een gekromde dekschijf treedt juist bij deze voorkant de grootste buigbelasting op. De toepassing van dergelijke schoepen is bijgevolg slechts beperkt mogelijk.

Het is verder bekend om bij schoepen van metalen materialen de 5 randen van de schoepen om te zetten en zo al naar gelang de buigbelasting te verstijven.

Een dergelijke verstijving is bij schoepen van kunststoffen door de wezenlijk grotere schoepdikten niet mogelijk.

Het is het doel van de uitvinding om bij het vermijden van de bo-10 vengenoemde nadelen de schoepen van de waaiers van roterend werkende machines in het bijzonder van radiale ventilatoren, zo uit te voeren, dat de toepassing van dergelijke waaiers met grotere omtreksnelheid en grotere waaierdiameter alsmede bij hogere bedrijfstemperaturen mogelijk is en bijgevolg, in het bijzonder bij het gebruik van kunststoffen voor 15 het gebruik van ventilatoronderdelen, een met betrekking tot het materiaal economische constructie van deze onderdelen met besparing vein materiaal en kosten verkregen wordt en voor dergelijke radiale ventilatoren nieuwe toepassingsgebieden ontsloten kunnen worden.

Het is de doelstelling van de uitvinding een schoep voor de waai-20 ers van roterend werkende machines, in het bijzonder voor de waaiers van radiale ventilatoren, te ontwikkelen, die een grote buigstijfheid en een grote mechanische en thermische belastbaarheid heeft en bij voorkeur voor de vervaardiging uit kunststoffen geschikt is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding als volgt verwezenlijkt: 25 Gebleken is dat de invloed van de eigenmassa van de schoepen op de doorbuiging van deze schoepen wezenlijk groter is dan de invloed van het traagheidsmoment van de dwarsdoorsnede van de schoep en, in tegenstelling tot de beginselen van het licht construeren van andere con-structie-elementen, waarbij de vermindering van de eigenmassa en daar-30 bij ook het traagheidsmoment van een massief profiel de compensatie door grotere omvang van het licht gebouwde profiel noodzakelijk maakt, bij de absolute vermindering van de eigenmassa van de schoepen bij dezelfde of zelfs kleinere schoepdikte slechts een kleine vermindering van het traagheidsmoment optreedt en de doorbuiging verrassenderwijs 35 kleiner is. De schoepen hebben bij dezelfde of ten opzichte van een massief schoepenprofiel zelfs verminderde schoepdikte een gesloten mantel en binnen de dwarsdoorsnede van de schoep evenwijdig aan de spanrichting uitstrekkende, bij voorkeur cilindervormige of prismatische holle ruimten. De tussen aangrenzende holle ruimten aanwezige dwarsrib-40 ben zijn bij voorkeur radiaal of ongeveer radiaal aangebracht. Deze 8301662 3 holle ruimten kunnen over de hele dwarsdoorsnede van de schoep verdeeld of op de plaatsen met de grootste buigbelasting, bij voorkeur door achter- en/of voorrand van de schoep geconcentreerd zijn.

In een variant van de uitvinding bestaat de schoep met één of 5 meerdere holle ruimten uit een afgekort deel van een middels extruder, spuitgietmachine of dergelijke vervaardigde streng. Bij een andere variant van de uitvinding bestaat de schoep uit afzonderlijke massieve profielen en/of aan alle zijde gesloten of aan één zijde open zijnde holle profielen, die bij voorkeur door las- of hechtverbindingen tot de 10 dwarsdoorsnede van de schoep samengevoegd worden. De holle ruimten in de dwarsdoorsnede van de schoep kunnen niet gevuld of met een vulstof met een geringe dichtheid gevuld zijn.

In een variant van de uitvinding, in het bijzonder bij zeer hoge buigbelastingen, zijn de holle ruimten van de schoep, bij voorkeur de 15 holle ruimten van de voor- en/of achterrand van de schoep van inbreng-delen van een materiaal met hoge sterkte, bij voorkeur van inbrengdelen van staal, voorzien.

De schoep volgens de uitvinding wordt op bekende wijze door tap-verbinding en/of las- resp. hechtverbinding of dergelijke met de basis-20 en dekschijf van de waaier verbonden.

Het voordeel van de schoep volgens de uitvinding bestaat in de verrassend hogere buigstijfheid van de van holle ruimten voorziene schoepen ten opzichte van een massief profiel. Deze ‘lichte constructie-wijze maakt de besparing van materiaal voor de schoepen mogelijk en 25 door deze vermindering van de eigenmassa van de schoepen de verdere besparing van materiaal voor de overige onderdelen van de waaier en de ventilator mogelijk. Door de vermindering van de schoepdikten worden bovendien de stromingsparameters en bijgevolg het rendement van de radiale ventilatoren verbeterd.

% 30 De hogere buigsterkte van de schoep volgens de uitvinding maakt bovendien het gebruik van grotere waaiers en hogere omtreksnelheiden alsmede het gebruik bij hogere bedrijfstemperaturen mogelijk, zodat voor dergelijke radiale ventilatoren, bij voorkeur uit kunststoffen, nieuwe toepassingsgebieden ontsloten worden.

35 De uitvinding wordt hieronder aan de hand van een uitvoeringsvoor- beeld nader verduidelijkt. In de bijbehorende tekening tonen: fig. I de dwarsdoorsnede van een schoep met holle ruimten fig. 2 de dwarsdoorsnede van een schoeprand met een daaraan bevestigd hol profiel 40 fig. 3 de dwarsdoorsnede van een schoeprand met twee aangebrachte 8301662 4 holle profielen fig. 4 de dwarsdoorsnede van een schoeprand met holle ruimte en inbrengdeel.

In fig. 1 is een schoep 1 van thermoplastisch materiaal in zijn 5 geheel op lichte wijze geconstrueerd. Deze schoep 1 met een aërodynamische dwarsdoorsnedevorm heeft een gesloten mantel 2 met glad oppervlak en binnen de dwarsdoorsnede van de schoep zich evenwijdig aan de spanrichting uitstrekkende holle ruimten 3, die overeenkomstig hun plaats in de dwarsdoorsnede van de schoep ongeveer drie- en vierhoekige grond-10 vlakken hebben. De tussen aangrenzende holle ruimten 3 aanwezige dwars-ribben 4 met gelijkmatige ribdikte zijn radiaal of ongeveer radiaal aangebracht. De mantel 2 heeft een ongelijkmatige dikte; deze is steeds in het midden tussen de dwarsribben 4, in de omgeving van het veldmo-ment dunner en direct naast de dwarsribben 4 in de omgeving van het 15 steunmoment door gewelfde versterkingen dikker uitgevoerd. Alle hoeken en randen binnen de holle ruimten 3 zijn afgerond.

Een dergelijke dwarsdoorsnede van de schoep volgens de lichte con-structiewijze is middels een extruder als streng, waarvan de afzonderlijke schoepen 1 afgekort worden, vervaardigbaar.

20 In de figuren 2 en 3 zijn schoepen 1 afgebeeld, die uit afzonder lijke massieve profielen 7 en holle profielen 8 samengevoegd zijn, maar echter op gelijke of overeenkomstige wijze eveneens in het geheel uit holle profielen 8 te vervaardigen zijn. Bij deze schoepen 1 zijn de holle ruimten 3 slechts op de plaatsen met de grootste buigbelasting, 25 bij de voorrand 5 en/of de achterrand 6, aangebracht. In plaats van de eenzijdig open zijnde u-vormige holle profielen 8 zijn ook aan alle zijden gesloten holle profielen 8, in het bijzonder buiten de directe omgeving van de voor- of achterrand 5 of 6 van de schoep 1 te gebruiken. De onderlinge verbinding van de afzonderlijke holle profielen 7 en 30 holle profielen 8 waarvoor geschikte in de handel gebruikelijke thermoplastische profielen gebruikt kunnen worden, geschiedt door bekende las- of kleefverbindingen bij de onderhavige aanlig- of overlappings-vlakken.

De mogelijkheid tot het verkrijgen van een bijzonder hoge buig-35 stijfheid is in fig. 4 afgebeeld. Omdat staal behalve een hogere sterkte een veelvoudig hogere elasticiteitsmodulus dan thermoplasten heeft, kan in een holle ruimte 3 van de schoep 1 op plaatsen met een hoge buigbelasting, zoals bij de voorrand 5 en/of de achterrand 6 van de schoep 1 een inbrengdeel 9 van staal «dngevoegd worden. In fig. 4 hebben 40 de holle ruimten 3 van de schoep 1 een cilindrische vorm en is het in- 8301662 5 brengdeel 9 een ronde staaf van staal. Deze ronde staaf heeft aan belde zijde een grotere lengte dan de schoep 1 en wordt in de bijbehorende uitsparingen van de basis- en de dekschijf ingebracht, terwijl de schoep 1 zelf stomp met de basis- en dekschijf verbonden wordt. De in-5 richting van dergelijke inbrengdelen 9 is op dezelfde wijze in de holle profielen 8 volgens fig. 2 en 3 mogelijk.

♦ 8301662

Claims (8)

1. Schoep, bij voorkeur uit kuuststofmaterialen voor de waaiers van roterend werkende machines, in het bijzonder voor de waaiers van 5 radiaalventilatoren, met het kenmerk, dat de schoep (1) een gesloten mantel (2) en binnen de dwarsdoorsnede van de schoep zich evenwijdig aan de spanrichting uitstrekkende, bij voorkeur cilindervormige of prismatische holle ruimten (3) omvat en dat de tussen aangrenzende holle ruimten (3) aanwezige dwarsribben (4) radiaal of ongeveer radiaal 10 aangebracht zijn.

2. Schoep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat slechts de voor- en/of achterrand (5; 6) van de schoep (1) lën of meerdere holle ruimten (3) omvat.

3. Schoep volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de schoep 15 (1) met één of meerdere holle ruimten (3) uit één deel bestaat*

4. Schoep volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de schoep (1) met één of meer holle ruimten (3) uit afzonderlijke massieve profielen (7) en/of aan alle zijden gesloten of aan één zijde open zijnde holle profielen (8) samengevoegd is.

5. Schoep volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de holle ruimten (3) van de schoep (1) leeg zijn.

6. Schoep volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de holle ruimten (3) van de schoep (1) met een vulstof met geringe dichtheid gevuld zijn.

7. Schoep volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de holle ruimten (3) van de schoep (1), bij voorkeur de holle ruimten (3) van de voor- en/of achterrand (5; 6) van inbrengdelen (9) van een materiaal met hoge sterkte voorzien zijn.

8. Schoep volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de inbrengde-30 len (9) van staal zijn. —oooOooo--- 8301662