DE3040170A1 - Konstruktionseinheit fuer stroemungstechnische einrichtungen oder maschinen - Google Patents

Konstruktionseinheit fuer stroemungstechnische einrichtungen oder maschinen

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DE3040170A1 DE19803040170 DE3040170A DE3040170A1 DE 3040170 A1 DE3040170 A1 DE 3040170A1 DE 19803040170 DE19803040170 DE 19803040170 DE 3040170 A DE3040170 A DE 3040170A DE 3040170 A1 DE3040170 A1 DE 3040170A1
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Description

PATENTANWÄLTE
DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEH N
DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MD NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)
34 131 t/bau
Szellözö Müvek, Budapest / Ungarn
Konstruktionseinheit für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktionseinheit für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen mit einer in strömungstechnischer Hinsicht bestimmten Form oder einem bestimmten Profil, beispielsweise für einen Ventilatorfiügel.
Bekanntlich können Konstruktionseinheiten mit festgelegtem Querschnitt und bestimmter Form, wie z.B. die Ventilatorflügel oder Turbinenschaufeln insbesondere bei großen Abmessungen nur recht umständlich hergestellt werden. Nimmt man beispielsweise einen Flügel eines in einem Kühlturm verwendeten Ventilators, so ist leicht einzusehen, daß zur Gewährleistung der in aerodynamischer Hinsicht erforderlichen Form dieses Flügels fertigungstechnisch außerordentliche Schwierigkeiten auftreten.
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Derartige Konstruktxonsexnheiten werden im Falle von kleineren Maschinen aus dem vollen Material herausgearbeitet oder es wird ein Rohling z.B. durch Metallgießen hergestellt. Bei Konstruktxonsexnheiten größerer Abmessungen dagegen wird ein Fachwerkgerüst hergestellt und dieses mit einem Belag versehen. Letztere Fertxgungsmethode wird insbesondere bei der Herstellung von Flugzeugflügeln angewandt.
Unabhängig davon, welche bekannte Fertxgungsmethode zugrundegelegt wird, ist die Gewährleistung der richtigen Form stets nur unter Einsatz einer komplizierten Technologie in einer eine geringe Produktivität gewährleistenden Art und Weise mit einem großen Aufwand an Arbeitskräften und Kosten möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Fertigung derartiger Konstruktxonsexnheiten zu vereinfachen und eine Typisierung bzw. die Anwendung eines Baureihen- bzw. Familienprinzips zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Einheit aus aneinander angeschlossenen Bauelementen besteht, die jeweils mindestens eine Fläche besitzen, die mit einem Teil der endgültigen, in strömungstechnischer Hinsicht wirksamen Oberfläche der Konstruktionseinheit identisch ist.
Auf diese Weise ergeben die Bauelemente mit ihren im voraus festgelegten Außenflächen summiert die endgültige Oberfläche der Konstruktionseinheit. Bei Anwendung eines entsprechenden Baureihen- bzw. Familienprinzips kann gewährleistet werden, daß aus einer Anzahl von Bauele-
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menten Konstruktionseinheiten unterschiedlicher Form oder Größe zusammengestellt werden können.
Das Aneinanderfügen von Bauelementen kann mit Hilfe von lösbare Verbindungen gewährleistenden Elementen oder durch unlösbare Verbindungen verwirklicht werden. Im allgemeinen kommt in erster Linie eine Kleb- oder Schweißverbindung in Frage. Es kann jedoch auch ein Vernieten oder eine mit sonstigen Verbindungselementen erfolgende Aneinanderbefestigung in Betracht kommen. In dem Kreis dieser sonstigen Verbindungen gehören Nuten und die sich in diese einfügenden Gegenstücke, wie Verbindungs- bzw· Kupplungsköpfe und -^leisten.
Als Werkstoff kann für die Bauelemente Metall und Kunststoff, Halbzeuge verschiedener Querschnittsformen aus Metallen und Kunststoffen oder Holz bzw. geschäumter Kunststoff eingesetzt werden.
Die einzelnen Bauelemente können einfache Schalenkonstruktionen oder solche mit innerer Versteifung sein. Weiterhin kann auch die Verwendung von mit Füllstoffen z.B. geschäumtem Kunststoff ausgefüllten Bauteilen in Betracht kommen. Die Bauteile können auch aus extrudierten, gezogenen bzw. gepreßten Halbzeugen z.B. durch Trennung ausgeführt werden.
Das Wesentliche der erfindungsgemäßen Konstruktionseinheit besteht demgemäß darin, daß sie aneinander gefügte bzw. miteinander verbundene Bauelemente besitzt, die mindestens eine derartige Fläche aufweisen, die mit einem Teil der endgültigen Oberfläche der Konstruktionseinheit in strömungstechnischer Hinsicht identisch ist.
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Ein erfindungsgemäßes Bauelement kann somit als ein aus der Aufteilung der endgültigen Konstruktionseinheit herrührender Teil aufgefaßt werden.
Demzufolge handelt es sich bei der überwiegenden Mehrzahl der Fälle um ein Bauelement, dessen zwei Flächen als Teil der endgültigen Oberfläche der zusammengestellten Kon-.struktionseinheit dienen. Natürlich wird die Fläche der (vorgefertigten Bauelemente 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. einen 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 Konstruktionseinheit.
Die erfindungsgemäße Konstruktionseinheit wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Im Falle der folgenden Ausführungsbeispiele ist die Konstrukticnseinheit ein Ventilatorflügel.
Fig. 1 zeigt das Profil eines Ventilatorflügels,
Fig. 2 zeigt die Aufteilung des Ventilatorflügels, nach Fig. 1 in einzelne Bauelemente,
Fig. 3 zeigt eine andere Ausfuhrungsform eines Bauelemmentes der Konstruktionseinheit,
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform eines Bauteiles nach Fig. 3, und
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Bauteiles entsprechend Fig. 3, ebenfalls im Schnitt.
Der Ventilatorflügel 1 wird durch die Fläche 3 abgegrenzt. Die Fläche 3 bestimmt das in strömungstechnischer Hinsicht wirksame Profil. In Fig. 2 ist der Ventilatorflügel 1 in fünf Bauelemente 2 aufgeteilt. Die Bauelemente 2 können jeweils getrennt vorgefertigt werden und ergeben nach Aneinanderfügung den in Fig. 1 dargestellten Ventilatorflügel. Mindestens je eine Fläche 4 der Bauelemente 2 bildet einen Teil der in strömungstechnischer Hinsicht maßgeblichen Gesamtfläche 3 des die Konstruktionseinheit bildenden Ventilatorflügels 1 .
Die Bauelemente 2 können auch so ausgeführt werden, daß sie eine Schalenkonstruktion bilden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Zum Aneinanderfügen der einzelnen Schalenkonstruktionen dienen die Einpaßränder 5, entlang denen die benachbarten Bauelemente 2 verklebt oder verschweißt bzw. eventuell durch Vernieten aneinander befestigt werden. Die Flächen 4 der Bauelemente 2 bestimmen die in strömungstechnischer Hinsicht wesentliche Oberfläche des Ventilatorflügels 1, obwohl die Flächen 4 nach dem Verbinden der Bauelemente 2 miteinander noch mit einer Überzugsschicht versehen werden.
Fig. 4 zeigt ein Bauelement, bei dem Versteifungselemente 6 vorgesehen sind. Auch derartige Bauelemente 2 können mit Hilfe der vorerwähnten Einpaßränder 5 aneinandergefügt werden.
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Fig. .5 zeigt eine beispielsweise Ausführung eines Bauelementes 2, bei dem im Inneren geschäumter Kunststoff 7 vorgesehen ist. In Zusammenhang mit dieser Ausführung wird die Art und WEise der Aneinanderbefestigung der Bauelemente dargestellt. So ist in dem einen Bauelement eine Verbindungsnut 8 ausgebildet, wobei bei dem benachbarten Bauelement das in die Verbindungsnut 8 einfügbare Gegenstück vorgesehen ist, das aus einem oder mehreren Verbindungs- bzw. Kupplungsköpfen oder Kupplungsleisten bestehen kann.
Durch die erfindungsgemäße Lösung können durch eine nach dem Baureihen- bzw. Familienprinzip erfolgende Ausführung verschiedene Bauteile 2 jeweils unterschiedlicher Abmessungen und Form zu einer Konstruktxonsexnheit zusammengestellt werden. Auf diese Weise kann eine große Zahl von Konstruktionseinheiten hergestellt v/erden, die sich voneinander sowohl hinsichtlich der Form des Profils als auch in bezug auf die Größe unterscheiden. Durch eine entsprechende Anwendung des vorerwähnten Baureihen- bzw. Familienprinzips können natürlich auch entlang einer Achslinie der Konstruktxonsexnheit verdrehte Ausführungsformen hergestellt werden.
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Gegenstand de'r Erfindung ist zusammengefaßt somit eine für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen bestimmte Konstruktionseinheit, die eine in strömungstechnischer Hinsicht bestimmte Form oder ein bestimmtes Profil aufweist. Derartige Konstruktionseinheiten können auf dem Gebiet von Pumpen, Turbinen oder Ventilatoren benötigte Schaufeln oder Flügel sein. Außerdem können es Strömungs-,leiteinrichtungen verschiedener Art sein, wie sie in der äriugzeugtechnik und auf ähnlichen Gebieten vorkommen.
Das Wesentliche der erfindungsgemäßen Konstruktionseinheit besteht darin, daß sie aneinander angeschlossene Bauelemente besitzt, die mindestens je eine Fläche aufweisen, die mit einem Teil der endgültigen Oberfläche der Konstruktionseinheit in strömungstechnischer Hinsicht identisch ist.
Die Bauelemente können durch Vernieten, Kleben bzw. Schweißen aneinander befestigt werden.
Die Bauelemente können auch mit Verstärkungselementen versehen sein. Sie können Schalenkonstruktionen sein und in ihrem Inneren den Raum ausfüllendes Material aufweisen. Letzteres kann vorteilhafterweise geschäumter Kunststoff sein.
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Leerseiie

Claims (5)

  1. HOFFMANN · EITLE & PARTNER 3 Q A 0 1 7
    PATENTANWÄLTE I? V H U I / W
    DR. ING. E. HOFFMANN £1930-1976) . DIPL.-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN
    DIPL.-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) . D-8000 MÖNCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)
    34 131 t/bau
    Szellözö Müvek, Budapest / Ungarn
    Konstruktionseinheit für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen
    Pat en tansprüche
    Konstruktionseinheit für strömungstechnische Einrichtungen oder Maschinen mit einer in strömungstechnischer Hinsicht bestimmten Form oder einem bestimmten Profil, beispielsweise für einen Ventilatorflügel, dadurch gekennzeichnet , daß die Einheit aus aneinander angeschlossenen Bauelementen besteht, die jeweils mindestens eine Fläche besitzen, die mit einem Teil der endgültigen, in strömungstechnischer Hinsicht wirksamen Oberfläche der Konstruktionseinheit identisch ist.
  2. 2. Konstruktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb der einzelnen Bauelemente Versteifungselemente vorgesehen sind.
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  3. 3. Konstruktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Innenraum der Versteifungselemente ein ausfüllender Stoff, z.B. ein geschäumter Kunststoff vorgesehen ist.
  4. 4. Konstruktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Bauelemente durch Verkleben oder Schweißen aneinander befestigt sind.
  5. 5. Konstruktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß an den Bauelementen Verbindungs- bzw. Kupplungsnuten und/oder die Gegenstücke derselben bildende Verbindungs- bzw. Kupplungsköpfe oder -leisten angeordnet sind.
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DE19803040170 1979-10-25 1980-10-24 Konstruktionseinheit fuer stroemungstechnische einrichtungen oder maschinen Ceased DE3040170A1 (de)

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