DE10305124A1

DE10305124A1 - Satz von Teilkörpern zur Bildung eines Gebläserades

Info

Publication number: DE10305124A1
Application number: DE10305124A
Authority: DE
Inventors: Giichi Iida; Fumio Takase; Zenzo Hashizume
Original assignee: Kioritz Corp
Current assignee: Yamabiko Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2023-02-08
Also published as: US6805531B2; US20030152458A1; DE10305124B4; JP2003232294A

Abstract

Ein Satz von Teilkörpern zur Bildung eines Kunstharz-Gebläserades für ein Gebläse durch ein Hohlkörper-Spritzgussverfahren, wobei das Gebläserad (2) einstückig einen runden Basisteil (6), einen ringförmigen Deckelteil einer Lufteinlassöffnung (5) in seiner Mitte und eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, die sich radial zwischen dem runden Basisteil (6) und der Innenflächen des Deckelteils erstrecken, um eine Vielzahl von radialen Luftdurchgängen (P) zwischen den nebeneinander liegenden Schaufeln zu bilden, wobei der Satz der Teilkörper (3, 6) umfasst einen ersten Teilkörper (3), der einen runden Basisteil (6) und eine Vielzahl von Schaufelelementen (8) umfasst, die jeweils wesentliche Teile der Schaufel sind; und einen zweiten Teilkörper (4), der die Innenfläche des Deckelabschnittes bildet und eine Außenfläche auf der gegenüberliegenden Seite von dem ersten Teilkörper (3) hat. Die Außenfläche des zweiten Teilkörpers (4) ist mit einer Vielzahl von Hohlräumen (R) ausgebildet, die sich jeweils radial in Ausrichtung mit dem entsprechenden Schaufelelement (8) des ersten Teilkörpers (3) erstrecken, um Räume zu definieren, die mit geschmolzenem Kunstharz in einem Zustand gefüllt werden, in dem der erste und der zweite Teilkörper (3, 4) zusammengesetzt sind, wobei jeder der Hohlräume (R) eine Bodenwand hat, die mit einer Durchgangsöffnung (14) ausgebildet ist, die es ermöglicht, dass jeweils ein oberer Abschnitt des Schaufelelements (8) durch sie hindurch unter engem Passsitz ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Satz von Teilkörpern zur Bildung eines Gebläserades aus Kunststoff für ein Gebläse durch ein Hohlkörper-Spritzgussverfahren, und insbesondere betrifft die Erfindung einen Satz von Teilkörpern zur Bildung eines Gebläserades aus Kunststoff für ein Gebläse, wobei das Gebläserad eine Vielzahl radialer Strömungsdurchgänge umfasst, die zwischen einem runden Basisteil und einem ringförmigen Deckelteil gebildet werden, der eine Lufteinlassöffnung hat, wobei ein Hohlkörper-Spritzgussverfahren angewendet wird.
Bisher werden Gebläse zur Erzeugung eines Luftstromes in verschiedenen Arbeitsmaschinen, beispielsweise in Leistungsgebläsen und in Sprüheinrichtungen, verwendet. Jedes dieser Gebläse umfasst ein Gebläserad, das durch eine Antriebseinheit, beispielsweise eine lufigekühlte Zweitakt-Brennkraftmaschine, drehend angetrieben wird. Unabhängig von dem Typ des Gebläses hat das Gebläserad eine ähnliche Struktur, die einstückig einen runden Basisteil, einen ringförmigen Deckelteil mit einer Lufteinlassöffnung in seiner Mitte und eine Vielzahl von Schaufeln umfasst, die sich jeweils radial zwischen dem runden Basisteil und der Innenfläche des Deckelteils strecken, um eine Vielzahl radialer Strömungsdurchgänge zwischen den nebeneinander liegenden Schaufeln zu definieren.
Bei einem Gebläserad in einem herkömmlichen Gebläse ist die Innenfläche des Deckelteils typischerweise einstückig mit einer Nabe verschraubt oder vernietet, die in jedem der Schaufel ausgebildet ist, wodurch die Dicke desselben teilweise vergrößert wird.
Die Gebläsecharakteristik des Gebläserades hängt im wesentlichen von der Form der Strömungsmitteldurchgänge ab, die durch die Schaufel definiert werden. Bisher war es erforderlich, die Naben in den Schaufeln auszubilden, was zu Einschränkungen bei der Auslegung des Gebläserades führt. Nachfolgend erforderliche Arbeitsgänge, beispielsweise eine Verschraubung, verursachen erhöhte Unkosten und einen größeren Zeitaufwand bei der Herstellung. Andererseits ist ein Hohlkörper-Spritzgussverfahren bekannt, siehe beispielsweise "Nikkei Mechanical" (Bd. 12, Mai/2000, Seiten 122-127), Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2-38377 and Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-138584. Dieses Hohlkörper- Spritzgussverfahren kann wie folgt zusammengefasst werden. Zuerst werden zwei Teilkörper, die zusammengefügt werden sollen, separat unter Verwendung eines Satzes von Gussformen mit geschmolzenem Kunstharz gegossen. Als zweites werden die Spritzgussformen bewegt, ohne die Teilkörper freizugeben, um die Teilkörper zusammenzufügen, und sodann wird geschmolzenes Kunstharz in einen Raum eingespritzt, der in der Peripherie des zusammengefügten Abschnittes der Teilkörper eingespritzt, die sich immer noch bei einer hohen Temperatur befinden. Auf diese Weise wird der Außenumfang der zusammengefügten Abschnitte der Teilkörper durch die Wärme des eingespritzten, geschmolzenen Kunstharzes miteinander verschmolzen, und dadurch werden die Teilkörper durch das eingespritzte, geschmolzene synthetische Harz selbst miteinander verbunden. Der Begriff "Hohlkörper- Spritzgussverfahren" bedeutet das oben beschriebene Verfahren.
Im allgemeinen umfasst das Hohlkörper-Spritzgussverfahren zwei Verfahren: Ein DSI (Die Slide Injection = Gussform-Gleit-Einspritzung) - Spritzgussverfahren und ein DRI (Die Rotating Injection = Gussform-Rotations-Einspritzung) - Spritzgussverfahren. In dem DSI- Spritzgussverfahren wird nach dem Ausformen eines Paares von Teilkörpern als primäre Spritzgusskomponenten ein Satz von Gussformen geöffnet, während die Teilkörper darin belassen werden, und die entsprechenden Gussformen werden verschoben (linear bewegt), um die Teilkörper ineinander einzupassen. Dann werden die Teilkörper durch einen zweiten Gießvorgang durch Verschmelzung miteinander verbunden. In dem DRI-Spritzgussverfahren wird ein Satz von Gussformen gedreht, während ein paar der Teilkörper als primäre Spritzgusskomponenten darin belassen wird, um die Teilkörper ineinander zu passen, und geschmolzenes Kunstharz wird in den Raum eingespritzt, der zwischen den ineinander gepassten Oberflächen der Teilkörper gebildet wird, um die Teilkörper durch Verschmelzung zu verbinden. Der Begriff "Hohlkörper-Spritzgussverfahren" bedeutet hier das oben beschriebene Verfahren unabhängig von der Bewegungsrichtung der Gussformen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Satz von Teilkörpern bereitzustellen, mit denen ein einstückiges Gebläserad in zuverlässiger Weise hergestellt werden kann, wobei die Schwierigkeiten bei dem Hohlkörper-Spritzgussverfahren vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Satz der Teilkörper in der in Anspruch 1 angegebenen Weise gekennzeichnet. Die Teilkörper gemäß der Erfindung werden gemäß dem folgenden Verfahren ausgebildet und miteinander verbunden. Nachdem ein geeigneter Satz an Gussformen bereitgestellt wurde, die zwischen sich einen ersten Gusshohlraum und einen zweiten Gusshohlraum definieren, werden der erste und der zweite Teilkörper durch Einspritzen von Kunstharz in den ersten bzw. den zweiten Gusshohlraum gegossen.
Nachdem primären Spritzgussverfahrensschritt wird eine der Gussformen bewegt, während der erste und der zweite Teilkörper separat in den gegenüberliegenden Gussformen verbleiben. Ab diesem Zeitpunkt wird der zweite Teilkörper in dem zweiten Gusshohlraum belassen, um dessen Oberfläche zu bilden. Dann werden die Gussformen relativ zueinander bewegt, so dass die Schaufelelemente des ersten Teilkörpers und die entsprechenden Durchgangsöffnungen des zweiten Teilkörpers einander gegenüberliegend miteinander ausgerichtet werden können, und dann werden die entsprechenden oberen Abschnitte der Schaufelelemente in die entsprechenden Durchgangsöffnungen eingesetzt. Auf diese Weise wird jede der Durchgangsöffnungen durch den oberen Abschnitt des Schaufelelements geschlossen. In dieser Position erstrecken sich die entsprechenden Enden der Schaufel in entsprechende Hohlräume.
Die Oberfläche der zweiten Form des Hohlraums, die den zweiten Teilkörper aufnimmt, kann so ausgebildet sein, dass sie die entsprechenden Hohlräume auf den gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsöffnungen verschließt, die durch die oberen Abschnitte der Schaufel verschlossen sind, so dass Strömungskanäle gebildet werden, so dass geschmolzenes Kunstharz darin fließen kann. Bei der Erfindung wird daher der Strömungskanal dadurch definiert, dass die Hohlräume unter Verwendung der Oberfläche der Gussform verschlossen werden.
Eine der Gussformen, in der der zweite Teilkörper belassen wird, ist entsprechend mit einer Spritzgussmündung ausgestattet, die sich zu den Gusskanälen öffnet, um das Kunstharz durch diese einzuspritzen, und sie hat eine Gasentlüftungsöffnung, die zur Atmosphäre offen ist.
In der beschriebenen Position wird geschmolzenes Kunstharz von der Gussmündung her eingespritzt. Das geschmolzene Kunstharz fließt in die Gießkanäle und befördert die in den Kanälen befindliche Luft durch die Gasentlüftungsöffnung zur Atmosphäre, die in der Gussform ausgebildet ist. In jedem der Gusskanäle kommt das geschmolzene Kunstharz mit der Innenwand des Gusskanals und dem Ende der Schaufel in Kontakt, und dadurch werden die Oberflächen der Innenwand und der Enden durch die Wärme des geschmolzenen Kunstharzes geeignet verschmolzen. Gas, welches durch die Fusion des Kunstharzes der beiden Teilkörper gebildet wird, wird ebenfalls durch die Gasentlüftungsöffnung zur Atmosphäre abgegeben. Wenn die Gießkanäle voll mit dem eingespritzten Kunststoff ausgefüllt sind, ist das Spritzgussverfahren abgeschlossen. Sodann wird das fertige Gebläserad von den Spritzgussformen freigegeben. Ein Bedienungsmann kann feststellen, ob die Kanäle voll mit Kunstharz gefüllt sind, in dem er die Außenfläche des Gebläserads visuell überprüft.
Der Satz der Teilkörper gemäß der Erfindung ermöglicht es, dass das Gebläserad für das Gebläse einstückig durch das Spritzgussverfahren ausgebildet wird, wodurch eine vereinfachte Herstellung erzielt wird. Zusätzlich werden die entsprechenden oberen Abschnitte der Schaufel durch Verschmelzung mit dem zweiten Teilkörper durch das Hohlkörper- Spritzgussverfahren verbunden. Dadurch wird die Notwendigkeit eliminiert, die Naben vorzusehen, die zur Befestigung des ringförmigen Deckelteils (Seitenplatte) verwendet werden, um die Einschränkungen in der Ausgestaltung der Strömungsdurchgänge zu beseitigen. Auf diese Weise kann die Struktur des Gebläserades flexibel in bezug auf seinen Wirkungsgrad ausgestaltet werden. Schließlich wird die Oberfläche der Gussform verwendet, um die offenen Hohlräume zu verschließen und geschlossene Gusskanäle zu bilden, um das eingespritzte Kunstharz aufzunehmen oder zu führen. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, eine Wand in dem zweiten Teilkörper, dessen Dicke beschränkt ist, zu bilden, um den Gusskanal zu schließen. Ferner wird ein vergrößertes Volumen für den Gusskanal bereitgestellt. Auf diese Weise kann das geschmolzene Kunstharz ohne scharfen Temperaturabfall ausreichend eingespritzt werden, und dadurch können die Wände in dem Gusskanal zuverlässig verschmolzen werden, wie es erforderlich ist, um eine verbesserte Verbindungsfestigkeit zu liefern.
Weitere und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht eines ersten Teilkörpers für ein Gebläserad nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch den ersten Teilkörper entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Frontansicht eines zweiten Teilkörpers für ein Gebläserad nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 eine Rückansicht des zweiten Teilkörpers;
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Bereichs, der durch die Linie V-V in Fig. 4 bezeichnet ist;
Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch den Satz der Teilkörper in einem Zustand, wo der erste und der zweite Teilkörper miteinander zusammengefügt werden; und
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.
Der Satz der Teilkörper 3, 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird verwendet, um ein Gebläserad 2 für ein Gebläse für verschiedene Arbeitsmaschinen, beispielsweise Sprüheinrichtungen zum Versprühen von Herbiziden, Düngemitteln oder dergleichen, Leistungsgebläse zum Wegblasen von Laub oder dergleichen, herzustellen. Im allgemeinen hat das Gebläserad 2 einen runden Basisteil 6, einen ringförmigen Deckelteil mit einer Lufteinlassöffnung 5 in seiner Mitte und eine Vielzahl von Schaufeln 8, die sich jeweils radial zwischen dem Basisteil 6 und der Innenfläche des Deckelteils 4 erstrecken, um eine Vielzahl radialer Strömungsdurchgänge P zwischen den nebeneinander liegenden Schaufeln zu bilden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird der Aufbau des ersten Teilkörpers 2 beschrieben. Der erste Teilkörper 2 umfasst einen runden Basisteil 6, der auf der Seite eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) liegt, die das Gebläserad 2 antreibt. Mehrere Schaufelelemente 8 dienen als wesentliche Teile der Schaufel, wenn der erste Teilkörper 3 in dem Gebläserad 2 angeordnet ist. Der runde Basisteil 6 und die Schaufelelemente 8 sind aus synthetischem Harz einstückig ausgebildet. Eine Nabe 10 ist in der Mitte des runden Basisteils 6 ausgeformt, und eine Vielzahl von Befestigungsbohrungen 12 zur Befestigung des runden Basisteils 6 an der Antriebseinheit mit Schrauben sind um die Nabe herum angeordnet. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, erstreckt sich jedes der Schaufelelemente 8 radial auf der oberen Oberfläche 6a des runden Basisteils 6.
Gemäß Fig. 2 verläuft die obere Oberfläche 6a des runden Basisteils 6 schräg nach unten und erstreckt sich von der Nabe 10 radial nach außen. Jedes der Schaufelelemente 8 hat einen Luftstrom-Ablenkungsabschnitt 8a, der eine verhältnismäßig geringe Höhe hat, und einen den Durchgang bildenden Abschnitt 8b, der eine verhältnismäßig große Höhe hat. Jeder der Luftstrom-Ablenkungsabschnitte 8a liegt radial innerhalb oder neben der Nabe 10 und jeder der den Durchgang bildenden Abschnitte 8b erstreckt sich kontinuierlich von den Luftstrom-Ablenkungsabschnitten 8a radial nach außen. Wenn der erste Teilkörper 3 und der zweite Teilkörper 4, der als wesentlicher Teil des Deckels (Seitenplatte) liegt, zusammengefügt sind, wird die Strömungsrichtung der Luft, die von den Lufteinlassöffnungen 5 in der Mitte des zweiten Teilkörpers eingeführt wird, durch die entsprechenden Luftstrom- Ablenkungsabschnitte 8a radial nach außen abgelenkt. Ferner werden die sich radial erstreckenden Strömungsdurchgänge P durch die Innenfläche 4a des zweiten Teilkörpers 4 und die daneben liegenden, die Durchgänge bildenden Abschnitte 8b der Schaufelelemente 8 bildet. Der zweite Teilkörper 4 hat eine Ringform und eine Breite W gleich der Länge des dem Durchgang bildenden Abschnittes des Schaufelelements 8b und bedeckt vollständig den Durchgang bildenden Abschnitt 8b, um die Strömungsdurchgänge P in dem zusammengebauten Zustand zu bilden.
In jedem der Strömungsdurchgänge P sollte die Querschnittsfläche des radial außen liegenden Einganges kleiner sein als die Querschnittsfläche des Einlasses neben der Lufteinlassöffnung 5, um die Geschwindigkeit der hindurchtretenden Luftströmung zu erhöhen. Wie in Fig. 1 zu ersehen ist, erstreckt sich jeder der die Durchgänge bildenden Abschnitte 8b im Bezug auf den runden Basisteil 6 radial nach außen, und ineinanderliegende, die Durchgänge bildende Abschnitte 8b sind voneinander um einen größeren Abstand d2 auf der radial außenliegenden Seite als um den Abstand d1 auf den radial innenliegenden Seiten beabstandet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die obere Kante von jedem der die Durchgänge bildenden Abschnitte 8b in jedem Schaufelelement 8 radial nach außen mit einem Winkel geneigt, der größer ist als der Neigungswinkel der oberen Oberfläche des runden Basisteils 6, um die der Durchgänge bildenden Abschnitte 8b von klein h1 bis h2 radial nach außen zu reduzieren. Auf diese Weise wird in dem zusammengebauten Zustand des ersten und des zweiten Teilkörpers 3, 4 die Querschnittsfläche des Auslasses kleiner als die des Einlasses.
Der zweite Teilkörper 2, der als wesentlicher Bestandteil des Winkelabschnittes dient, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist auf dem ersten Teilkörper 3 befestigt, wie er in Fig. 2 gezeigt ist. Der zweite Teilkörper 4 hat einen Außendurchmesser D gleich dem des ersten Teilkörpers 3. Der zweite Teilkörper 4 hat eine Einlassöffnung 5 in seiner Mitte, so dass er im allgemeinen ringförmig ist. Der zweite Teilkörper 4 ist aus dem gleichen Kunstharz hergestellt wie der erste Teilkörper 3. Wie in Fig. 3 zu ersehen ist, ist die äußere Oberfläche des zweiten Teilkörpers 4 der von dem ersten Teilkörper 3 entfernt liegenden Seite in einer Vielzahl von nutenartigen Hohlräumen 3 ausgebildet, die sich radial in Ausrichtung mit den entsprechenden Schaufelelementen 8 erstrecken, wenn der erste und der zweite Teilkörper 3, 4 zusammengebaut sind (im folgenden "zusammengebauter Zustand").
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat jeder der Hohlräume R eine Bodenwand 22, die mit einer durchgehenden Öffnung ausgebildet ist, die es ermöglicht, dass der obere Abschnitt 8e des entsprechenden Schaufelelements 8 des ersten Teilkörpers 3 eingeführt wird, so dass das Ende 8e des Schaufelelements 8 in dem entsprechenden Hohlraum R in dem zusammengefügten Zustand frei liegt. Jede der durchgehenden Öffnungen 14 erstreckt sich radial entlang dem entsprechenden Hohlraum R, der sich radial in Ausrichtung mit dem entsprechenden Schaufelelement 8 in dem zusammengebauten Zustand erstreckt. Der erste und der zweite Teilkörper 3, 4 werden durch Verschmelzung miteinander verbunden, in dem geschmolzenes Kunstharz in den Hohlraum R eingespritzt wird. Um eine maximale strukturelle Festigkeit in dem Verfahren zu erreichen, ist die Länge jeder der Durchgangsöffnungen 14 so nah wie möglich an das entsprechende Schaufelelement 8 angepasst, so dass das gesamte Schaufelelement 8 in die Durchgangsöffnungen eingesetzt werden kann. Insbesondere ist es erwünscht, die Durchgangsöffnung 14 im wesentlichen von der Außenkante 4b bis zu Innenkante 4c des zweiten Teilkörpers 4 oder im wesentlichen über die gesamte Breite W des zweiten Schaufelradteils 4 auszubilden. Zusätzlich ist der obere Abschnitt 8f des Schaufelelements 8 mit einer Kerbe 8c ausgebildet, die eine Länge L2 etwa gleich der Länge L1 der Durchgangsöffnung 14 entsprechend der Position der Durchgangsöffnung 14 hat.
Im Zusammenhang mit Fig. 2 wird nun die Form des oberen Abschnitts der Schaufelelemente 18 in größerem Detail beschrieben. In jedem der Schaufelelemente 8 wird die Kerbe 8c jeweils an beiden Enden derselben ausgebildet. Der Abschnitt, der in die entsprechende Durchgangsöffnung 14 eingeführt werden soll (oberer Abschnitt 8f), liegt zwischen den zwei Kerben 8c. Ein Stufenabschnitt 8h ist um das untere Ende des oberen Abschnitts 8f herum ausgebildet (Fig. 7). Mit anderen Worten hat der obere Abschnitt 8f eine kleinere Dicke als die Dicke t des unteren Abschnitts des Schaufelelements 8. Die Durchgangsöffnung 14 hat eine komplementäre Form zu dem dünnen oberen Abschnitt 8f, so dass der dünne obere Abschnitt 8f mit engem Sitz in die Durchgangsöffnung 14 eingepasst werden kann, wenn er eingesetzt wird. Somit wird die Durchgangsöffnung 14 durch den oberen Abschnitt 8f verschlossen, um den Hohlraum R zur Aufnahme von eingespritztem, geschmolzenen Kunstharz zu bilden. Ferner ist der Stufenabschnitt 8a so ausgeführt, dass er einen Teil 22 der inneren Oberfläche 4a des zweiten Schaufelradteils 4 kontaktiert, der zu dem ersten Schaufelradteil 3 hingerichtet ist und die Durchgangsöffnung in dem zusammengebauten Zustand umgibt.
In dem zusammengebauten Zustand (Fig. 7) dient die Nase des dünnen oberen Abschnittes 8f als ein Vorsprung 8g, der sich in den Hohlraum R erstreckt. Ferner hat der Vorsprung 8g eine Dicke, die geringer ist als die Breite des Hohlraumes R, um einen gewissen Spalt G zwischen der Innenwand des Hohlraumes R und dem Außenumfang des Vorsprungs 8g zu bilden. Der Vorsprung 8g hat ebenfalls eine Höhe, die geringer ist als die Tiefe des Hohlraums R. Wenn geschmolzenes Kunstharz in dem Hohlraum R eingespritzt wird, fließt es in den Spalt G und füllt den Raum des Hohlraumes R oberhalb des Vorsprungs 8g.
Bezugnehmend auf die Fig. 4-7 hat die Bodenwand 22 des zweiten Schaufelradteils 4 einen erhöhten Abschnitt, der sich zu dem Schaufelelement 8 erstreckt, um die Tiefe des Hohlraumes zu erhöhen und damit die Höhe des Vorsprungs 8g des Schaufelelements 8 zu vergrößern, welches in dem zusammengebauten Zustand in dem Hohlraum R liegt. Wie in Fig. 7 zu sehen ist, hat der Querschnitt der Durchgangsöffnung 14 eine kleinere Breite als die des Hohlraums R und dadurch wird eine abgestufte Öffnung durch den Hohlraum R und die Durchgangsöffnung 14 gebildet.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Ausnehmungen 22a in der äußeren Oberfläche 4d des zweiten Schaufelradteils 4 ausgebildet, die den entsprechenden erhöhten Abschnitten in der Bodenwand 22 entsprechen.
Der Satz der Teilkörper für das Gebläserad 2 eines Gebläses nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch das erfolgte Verfahren gegossen, zusammengefügt und einstückig ausgebildet.
Der Satz der Teilkörper für das Gebläserad für ein Gebläse gemäß der Erfindung wird durch das DSI-Spritzgussverfahren gegossen. Eine Spritzgussform (nicht gezeigt) umfasst eine feste Spritzgussform, eine bewegliche Spritzgussform und eine gleitbar bewegliche Spritzgussform, die zwischen der festen und der beweglichen Spritzgussform eingesetzt ist. Die gleitbar bewegliche Spritzgussform wird zwischen einer oberen und einer unteren Position durch einen Zylinder bewegt, während die gleitbar bewegliche Spritzgussform in engem Kontakt mit der festen Spritzgussform gehalten wird. Die bewegliche Spritzgussform wird durch einen Öffnungs-/Schließmechanismus nach vorwärts und rückwärts bewegt. Was die einander gegenüber liegenden Oberflächen der beweglichen und der gleitbaren Spritzgussform betrifft, so ist die Oberfläche an der Oberseite der beweglichen Spritzgussform mit einer Matrizen-Gussform für den ersten Teilkörper 3 ausgebildet, und die Oberfläche auf der Oberseite der gleitbaren Spritzgussform ist mit einer Matzritz-Gussform für den ersten Teilkörper 3 ausgebildet.
Die Oberfläche auf der Unterseite der beweglichen Gussform ist mit einer Matrizen- Gussform für den zweiten Teilkörper 4 ausgebildet, und die Oberfläche auf der Unterseite der gleitbaren Gussform ist mit einer Matrizen-Gussform für den zweiten Teilkörper 4 ausgebildet. Die Oberfläche Matrizen-Gussform, die auf der Oberfläche auf der Unterseite der gleitbaren Gussform ausgebildet ist, ist in der selben Form ausgeführt wie die der äußeren Oberfläche 4d des zweiten Teilkörpers 4 und hat vorspringende Abschnitte, um den Hohlraum R zu bilden. Die Matrizen-Gussformen sind so ausgebildet, dass die vorstehenden Abschnitte durch Abschnitte ersetzt werden können, die jeweils eine Oberfläche haben, die zu einem ringförmigen Abschnitt der äußeren Oberfläche 4d passen, wobei beim Spritzgießen an sich bekannte Mittel eingesetzt werden. Die Oberfläche der Matrizen-Gussform, die auf der Oberfläche auf der Unterseite der beweglichen Gussform ausgebildet ist, hat die gleiche kreisförmige Form wie die Innenfläche 4a des zweiten Teilkörpers 4, und sie ist mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden, gestuften, konvexen Linien versehen, um die Durchgangsöffnungen 14 und die Hohlräume R zu bilden.
Wenn sich die gleitbare Gussform in der unteren Position befindet passen die gleitbare und die bewegliche Gussform ineinander, und der erste und der zweite Teilkörper 3, 4 werden zunächst durch ein Schmelzen von geschmolzenem Kunstharz in die entsprechenden Formen Hohlräume gegossen. Dann wird die bewegliche Gussform in Rückwärtsrichtung bewegt, so dass die bewegliche Gussform von der gleitbaren Gussform weg bewegt wird, und die gleitbare Gussform wird durch den Zylinder in die oberen Positionen bewegt, während der erste und der zweite Teilkörper in den entsprechenden Matrizen-Gussformen verbleiben, um den zweiten Gebläseradkörper 3 mit dem ersten Gebläseradkörper auszurichten. Ferner werden die vorstehenden Abschnitte zur Bildung der Hohlräume 3 durch die Abschnitte ersetzt, die jeweils eine Oberfläche haben, die mit dem ringförmigen Abschnitt der äußeren Oberfläche fluchten. Sodann wird die bewegliche Gussform zu der gleitbaren Gussform hin bewegt, um den ersten Teilkörper 3 mit dem zweiten Teilkörper 4 zusammenzusetzen. So wird der obere Abschnitt 8f von jedem der Schaufelelemente 8 in die entsprechende Durchgangsöffnung eingesetzt, und die äußeren Enden 8e und die äußere Peripherie von jedem der Vorsprünge 8g liegen in dem entsprechenden Hohlraum R frei. Ferner steht der Luftabschnitt 8h von jedem der Schaufelelemente 8 in Kontakt mit der Fläche 22a, die die entsprechende Durchgangsöffnung 14 umgibt, um die Durchgangsöffnung 14 flüssigkeitsdicht zu verschließen. In dieser Position werden die entsprechenden Öffnungen des Hohlraums R durch die Fluchtwand des gleitbaren Formteils zur Ausformung des zweiten Teilkörpers 4 verschlossen, um die Hohlräume R oder einen Flusskanal F zu bilden, um das geschmolzene, darin einzuspritzende Kunstharz aufzunehmen und zu leiten.
Wie die gleitbare Gussform zur Ausbildung des zweiten Teilkörpers 4 (Fig. 5) ist mit Einlassmündungen 16 ausgebildet, so dass geschmolzenes Kunstharz in die Flusskanäle F durch diese hindurch eingespritzt werden kann, und es ist weiter mit Entlüftungsöffnungen 20 versehen, die sich zur Atmosphäre hin öffnen, um Gas von den Formteilen abzuleiten. Jeder Flusskanal F hat eine Einlassmündung 16, und die Entlüftungsöffnung 20 und die entsprechende Position sind durch gestrichelte Linien in Fig. 5 gezeigt. Die Einlassmündung 16 mündet in das eine der Enden des Hohlraumes R oder des Flusskanals F, und die Entlüftungsmündung 20 öffnet sich in das andere Ende des Hohlraums R oder des Flusskanals F.
Wenn die Formen in der oben beschriebenen Position sind, wird geschmolzenes Kunstharz aus dem gleichen Material wie das des ersten und des zweiten Teilkörpers 3, 4 in die Hohlräume 3 von einer Spritzgussmaschine in die entsprechenden Einlassmündungen 16 eingespritzt. Jeder der Hohlräume R wird mit geschmolzenem Kunstharz nacheinander von seiner Strom aufliegenden Seite her oder von der Position der Einlassmündung 16 her aufgefüllt. Das geschmolzene Kunstharz fließt durch den Hohlraum 3 zu seinem Strom abliegenden Ende. Gleichzeitig werden der Spalt G zwischen dem Vorsprung 8g des oberen Abschnitts 8f des Schaufelelements 8 und der Innenwand des Hohlraums 3 und der Raum des Hohlraumes R oberhalb des abschließenden Endes 8e des Vorsprungs 8g mit geschmolzenem Kunstharz gefüllt. Die in dem Hohlraum R enthaltene Luft wird durch die Entlüftungsöffnung 20 durch das geschmolzene Kunstharz in die Atmosphäre hinausgedrückt. Das geschmolzene Kunstharz kommt mit den entsprechenden Wandoberflächen, die den Hohlraum R definieren, in Kontakt und stellt durch seine Eigenwärme eine Schmelzverbindung her. Gas, welches durch die Verschmelzung des Kunstharzes mit den Wandoberflächen erzeugt wird, wird ebenfalls durch die Entlüftungsöffnung 20 zur Atmosphäre abgegeben.
Wenn eine vorgegebene Menge an geschmolzenem Kunstharz eingespritzt worden ist, so dass die entsprechenden Hohlräume 3 voll ausgefüllt sind, ist das Spritzgussverfahren abgeschlossen. Sodann wird das einstückig hergestellte Gebläserad 2 aus den Gussformen freigegeben oder entnommen. Ein Bedienungsmann führt eine Sichtüberprüfung durch, ob die entsprechenden Hohlräume R mit Kunstharz gefüllt sind, um zu überprüfen, ob der erste und der zweite Teilkörper 3, 4 fest miteinander verbunden sind. Wenn aus irgendeinem Grund nur ein Teil der Hohlräume R aufgrund einer ungenügenden Einspritzmenge an geschmolzenem Kunstharz gefüllt ist, wird ein aufgrund der Sichtprüfung für unakzeptabel befundenes Gebläserad 2 aussortiert, weil defekte Verbindungen der Schaufelelemente eine ungenügende Strukturfestigkeit zur Folge haben.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die entsprechenden oberen Abschnitte 8f der Schaufelelemente 8 mit engem Sitz in den entsprechenden Durchgangsöffnungen 14 in dem zusammengesetzten Zustand eingepasst. Dies verhindert ein Auslaufen von geschmolzenem Kunstharz aus den Hohlräumen R aufgrund des Einspritzdrucks. Ferner kann der zweite Teilkörper 4 leicht in Bezug auf den ersten Teilkörper 3 positioniert werden, in dem die entsprechenden oberen Abschnitte 8f der Schaufelelemente 8 in die entsprechenden Durchgangsöffnungen 14 eingesetzt werden.
Des weiteren gehen die entsprechenden Vorsprünge 8g der Schaufelelemente in die entsprechenden Hohlräume in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hinein. Dadurch wird eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen den Vorsprüngen 8g und dem geschmolzenen Kunstharz, welches in die Hohlräume R eingespritzt wird, und eine verbesserte Verbindungsfestigkeit erreicht.
Die Bodenwand 22 hat einen angehobenen Abschnitt in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auf diese Weise kann die Tiefe des Hohlraums R je nach Bedarf erhöht werden, ohne, dass sich dadurch eine Einschränkung in der Dicke des zweiten Teilkörpers 4 ergibt. Folglich kann die Länge des Vorsprungs 8g vergrößert werden, um eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen dem Vorsprung 8g und dem geschmolzenen Kunstharz zu erleichtern und eine verbesserte Verbindungsfestigkeit zu erreichen. Das Volumen des Hohlraums R kann auch dadurch erhöht werden, dass die Tiefe des Hohlraums R vergrößert wird. Dadurch wird es möglich, einen scharfen Temperaturabfall des eingespritzten, geschmolzenen Kunstharzes zu verhindern und die Verschmelzung des oberen Abschnittes 8f des Schaufelelements 8 zuverlässig zu machen, um eine verbesserte Strukturfestigkeit zu erzielen. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die oberen Abschnitte der Schaufelelemente näherungsweise vollständig in den entsprechenden Hohlräumen 3 eingeführt, um sie miteinander zu verbinden. Dadurch wird eine starke Verschmelzungs- Verbindungsstärke erzielt.
Des weiteren sind die entsprechenden Hohlräume R, die mit dem eingespritzten, geschmolzenen Kunstharz gefüllt werden sollen, in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nach außen zugänglich. Dies erleichtert die Sichtprüfung, ob alle Schaufelelemente 8 ausreichend befestigt sind.
Die entsprechenden Schaufelelemente 8 sind einstückig mit dem runden Basisteil 6 ausgebildet, der durch die Antriebseinheit drehend angetrieben wird. Auf diese Weise werden bei dem runden Basisteil 6 die erforderliche Festigkeit gegen die von der Antriebseinheit aufgebrachte Kraft sichergestellt. Andererseits ist der zweite Teilkörper 4, der als wesentlicher Teil des Deckelabschnitts dient und der keiner großen äußeren Kraft ausgesetzt ist, durch Verschmelzung mit den Schaufelelementen 8 befestigt. Dies liefert die erforderliche Festigkeit des Gebläserades 2 insgesamt.
Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Beispielsweise wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel als geschmolzenes Kunstharz das selbe Material verwendet wie für den ersten und den zweiten Teilkörper 3, 4. Es ist jedoch nicht erforderlich, das gleiche Material zu verwenden, sondern jedes andere geeignete Material kann verwendet werden, welches in der Lage ist, das Kunstharz des ersten und des zweiten Teilkörpers 3, 4 durch Verschmelzung miteinander zu verbinden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein angehobener Abschnitt in der Bodenwand des Hohlraums 3 vorgesehen. Während der angehobene Abschnitt vorteilhaft ist, um die Tiefe und das Volumens des Hohlraums R zu erhöhen, ist der angehobene Abschnitt der Bodenwand 22 nicht wissentlich, solange das Volumen des Hohlraums R ausreicht, um das geschmolzene Kunstharz bei einer hohen Temperatur zu halten.
In dem Ausführungsbeispiel ist ein dünner Vorsprung 8g in dem oberen Abschnitt 8f des Schaufelelements 8 vorgesehen, um es zu ermöglichen, dass die Kontaktfläche zwischen dem oberen Abschnitt und dem geschmolzenen Kunstharz vergrößert wird. Es ist jedoch möglich, dass nur das äußere Ende 8e des Schaufelelements 8 in dem Hohlraum R frei liegt, ohne dass der Vorsprung 8g vorgesehen ist.
Ferner kann der Hohlraum R auch aus einer Vielzahl von Hohlraumsegmenten zusammengesetzt sein, die in Längsrichtung der Schaufelelemente in dem zusammengesetzten Zustand angeordnet sind.
Ferner können die Einlassmündung 16 und die Gasentlüftungsöffnung 20, die in der Gussform zur Ausformung des zweiten Teilkörpers 4 vorgesehen sind, an anderen geeigneten Positionen in Strömungsmittelverbindung mit dem Hohlraum R angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung enthält einen Satz von Teilkörpern durch Verfügung, durch die eine zuverlässige Herstellung eines einstückigen Gebläserades durch ein Hohlkörper- Spritzgussverfahren vereinfacht wird.

Claims

1. Satz von Teilkörpern zur Bildung eines Kunstharz-Gebläserades für ein Gebläse durch ein Hohlkörper-Spritzgussverfahren, wobei das Gebläserad (2) einstückig einen runden Basisteil (6), einen ringförmigen Deckelteil einer Lufteinlassöffnung (5) in seiner Mitte und eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, die sich radial zwischen dem runden Basisteil (6) und der Innenflächen des Deckelteils erstrecken, uni eine Vielzahl von radialen Luftdurchgängen (P) zwischen den nebeneinanderliegenden Schaufeln zu bilden, wobei der Satz der Teilkörper (3, 4) umfassen:
einen ersten Teilkörper (3), der einen runden Basisteil 6 und eine Vielzahl von Schaufelelementen (8) umfasst, die jeweils wesentliche Teile der Schaufel sind; und
einen zweiten Teilkörper (4), der die Innenfläche des Deckelabschnittes bildet und eine Außenfläche auf der gegenüberliegenden Seite von dem ersten Teilkörper (3) hat, wobei die Außenfläche des zweiten Teilkörpers (4) mit einer Vielzahl von Hohlräumen (R) ausgebildet ist, die sich jeweils radial in Ausrichtung mit dem entsprechenden Schaufelelement 8 des ersten Teilkörpers (3) erstrecken, um Räume zu definieren, die mit geschmolzenem Kunstharz in einem Zustand gefüllt werden, in dem der erste und der zweite Teilkörper (3, 4) zusammengesetzt sind, wobei jeder der Hohlräume (R) eine Bodenwand hat, die mit einer Durchgangsöffnung (14) ausgebildet ist, die es ermöglicht, dass jeweils ein oberer Abschnitt des Schaufelelements (8) durch sie hindurch unter engem Paßsitz eingesetzt wird, so dass das obere Ende des Schaufelelements (8) in dem zusammengesetzten Zustand in dem entsprechenden Hohlraum (R) frei liegt.

2. Satz von Teilkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Abschnitt der Schaufelelemente (8) mit einem Vorsprung versehen ist, der geeignet ist, sich in den Hohlraum (R) mit einem gewissen Spalt (G) zu erstrecken, der zwischen der äußeren Umfangsfläche des Vorsprungs und der inneren Umfangsfläche des Hohlraums (R) in dem zusammengebauten Zustand gebildet wird.

3. Satz von Teilkörpern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand einen erhöhten Abschnitt hat, der sich von der Innenfläche zu dem Schaufelelement (8) hin erstreckt, um die Tiefe des Hohlraums (R) zu erhöhen und es so zu gestatten, dass die Höhe des Vorsprungs in Anpassung an den Hohlraum (R) in dem zusammengesetzten Zustand vergrößert wird.

4. Satz von Teilkörpern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Abschnitt des Schaufelelements (8) einen Stufenabschnitt um das untere Ende herum aufweist, wobei der Stufenabschnitt sich in der Gegenrichtung des Schaufelelements (8) erstreckt und geeignet ist, einen Teil der Innenfläche des zweiten Teilkörpers (3), die die Durchgangsöffnung (14) in dem zusammengesetzten Zustand umgibt, in Kontakt zu treten.