DE1752595A1

DE1752595A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaufeln fuer das Schaufelrad einer axialen Stroemungsmaschine

Info

Publication number: DE1752595A1
Application number: DE19681752595
Authority: DE
Inventors: Martti Heinonen
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1967-06-21
Filing date: 1968-06-20
Publication date: 1970-12-17
Also published as: NO126664B; SU371710A3; DK138730B; US3580039A; SE342754B; GB1205513A; DE1752595B2; FI46919B; FI46919C; DK138730C

Description

PATENTANWÄLTE Dr. D. Thomsen

Dipl.-Chem.

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H. Tiedtke

Dipl.-Ing.

G. Bühling

Dipl.-Chem.

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8000 MÜNCHEN 2 TAL 33

TELEFON 0811/226894

TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

München 2o. Juni 1968

Valmet Oy
Helsinki (Finnland)

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaufeln für das Schaufelrad einer axialen Strömungsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen aus Blech zu fertigender Schaufeln von Schaufelrädern in axialen Strömungsmaschinen, insbesondere in Luftgebläsen.

Es ist bekannt, Schaufelräder dieser Art entweder in einem Stück aus Blech oder aus einem getrennten Nabenstück mit daran z.B. durch Vernieten oder Schweissen befestigten Schaufeln herzustellen. Zur Erzielung einer guten strömungstechnischen Form bei solchen aus Blech herzustellenden Schau·

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feirädern sind Werkzeuge bzw. Vorrichtungen mit verhältnismäßig komplizierter Gestalt erforderlich. Wenn es z.B. gilt, eine Reihe von Schaufelrädern herzustellen, die verschiedene Größen umfasst, müssen für jede Größe eigene Werkzeuge bzw. Vorrichtungen gefertigt werden. Dies trägt zur Einschränkung der Anwendung des Verfahrens bei, da das Herstellen der kostspieligen Werkzeuge große Fertigungsreihen voraussetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die Herstellung der Schaufeln eines Schaufelrads mit äusserst einfachen Werkzeugen zu ermöglichen, die teilweise auch für die verschiedenen Größen einer Strömungsmaschinenreihe, z.B. einer Gebläsereihe verwendet werden können. Pernerhin sollen es diese einfachen Werkzeuge ermöglichen, Schaufelradschaufeln herzustellen, die verschiedene Schaufelwinkel haben; dies ist mit den bisher bekannten Verfahren nicht möglich.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sowohl der Blattteil als auch die Befestigungsfläche des Schaufelrohlings jeweils in ihrer eigenen Form geformt und in ihren Formen ein gespannt derart im Verhältnis zueinander verdreht werden, daß

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ein Schaufelwinkel gewünschter Größe erzielt wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich erfindungsgemäß eine Vorrichtung, bei der die den Blatteil bzw. die Befestigungsfläche der Schaufel formenden Teile , der Vorrichtung so zueinander verdrehbar sind, daß es möglich ist, mit der Vorrichtung Schaufeln mit verschiedenen Schaufelwinkeln herzustellen.

Bei Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung, vermeidet man die Herstellung zahlreicher und komplizierter Werkzeuge. Wenn beispielsweise die Schaufelfläche bei einem Axialgebläse zylindrische Form hat, dann ist das Werkzeug, mit welchem das Blatt geformt wird, preiswert und einfach; denn die formgebenden Flächen des Werk- ' zeugs, das am geeignetsten einer zweiteiligen Form ist, sind Zylinderflächen, die z.B. auf der Drehbak erzeugt werden können. Ist andererseits das Nabenstück ebener Art, so können die Befestigungsflächen der Schaufel eben gestaltet werden. In beiden Fällen können ein und dieselben Werkzeuge, also die Formen, für sämtliche Schaufelgrößen einer Gebläsereihe Verwendung finden. Man kann' selbstverständlich der Blattfläche der Schaufel und folglich der diese formenden Formfläche auch irgendeine andere ebene oder gekrümmte Form als die eines Zylin-

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deroßebcn. beim Herstellen von Schaufelrädern zu verschiedenen Zwecken kann man bei einer Vorrichtung nach der Erfindung lcdißlich die den Blatteil und/oder die Befestigungsflache der Schaufel formenden Formen dem jeweiligen Zweck entsprechend auswechseln. Da die den Blatteil bzw. die Befestigungsfläche der Schaufel formenden Teile der Vorrichtung ferner im Verhältnis zueinander drehbar sind, während beide Teile der Schaufel, also der Blatteil und der Befestigungsteil, gleichzeitig in den formenden Teilen eingespannt sind, lässt sich der Schaufel jeder beliebige, dem jeweiligen Zweck entsprechende Schaufelwinkel geben. Wenn fernerhin die der Vorrichtung die Drehbewegung erteilenden Organe so angeordnet sind, daß die Drehung ebensogut in der einen wie in der anderen Richtung erfolgen kann, lassen sich mit ein und derselben Vorrichtung sowohl zu linksgängigen als auch zu rechts· gängigen Schaufelrädern passende Schaufeln herstellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen*Teil des Schaufelrads eines Axial gebläse« in Ansicht von der Lufteintritt richtung her·,

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Pig. 2 eine Schaufel nach Pig. 1 in der Seitenansicht J

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Schaufel nach Fig. 1 in Ansicht von der Nabe her;

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schaufel nach Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt;

Fig, 5 eine Vorrichtung nach Fig. 4 in Draufsicht und

Fig. 6 die den Blatteil der Schaufel formende Form

in einer Vorrichtung nach Fig. 4 vom Ende der Vorrichtung aus gesehen.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 das Nabenstück des Schaufelrads, an dem durch Punktschweissen, Schweissen oder Vernieten die Schaufeln 2 befestigt sind, von denen in der Figur nur zwei gezeigt sind. Der in Fig. 1 teilweise gestrichelte Linienzug abcdefg gibt die Form des Schaufelrohlings vor dessen Formung mittels der Vorrichtung nach der Erfindung an. Die voll ausgezogene Linienfigur abc'd'e'f'g' wiederum gibt die nach einem Verfahren nach der Erfindung geformte Schaufel nach erfolgtem Formen wieder. Der Teil c'd'e'f'h der Schaufel ist als Blatteil der Schaufel zu verstehen, dem in der Form eine strömungstechnisch günstige Gestalt, u.B. die Form einer Zylinderfläche gegeben worden ist. Der Teil abhg der Schaufel wiederum ist als Befestigungsfläch

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der Schaufel zu verstehen, die in diesem Fall eine ebene Fläche ist und die am Nabenstück 1 befestigt wird. Die Teile bc'h und gf'h der Schaufel sind zwischen dem Blatteil und der Befestigungsfläche der Schaufel verbleibende Teile der Blechfläche, die annähernd dreieckige Gestalt haben und die beim Verdrehen der Formen zueinander eine Drehung im Verhältnis zur Ebene der Befestigungsfläche um einen dem Schaufelwinkel <* entsprechenden Winkel erfahren. In Fig. 3 ist die Projektion der Schaufel in Ansicht von der Nabe her gezeigt ,und darin ist der Schaufelwinkel λ angezeigt, unter dem also der Winkel zwischen der zum Profil des Wurzelteils des Blatts gezogenen Sehne und der Befestigungsebene verstanden wird.

Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung hat zum Formen der Schaufeln eine zweiteilige Form 3, 3a, welche den Bereich c'd'e'f'h (Fig. 1) des Schaufelblatts formt. In Fig. 4 sind die Form 3, 3a und die Schaufel 2 im. Schnitt dargestellt. In Fig. 6 ist die Form 3, 3a in Ansicht vom Ende der Vorrichtung gezeigt, und darin ist zwischen den Formhälften 3 und 3a der Spalt Io zu sehen, in welchem der genannte Blattteil der Schaufel seine'Gestalt erhält. In der Ausführungsform nach Fig.' 4 ist die untere Form 3a an einem unteren Fuß 6 und die obere Form 3 an einem in vertikaler Richtung beweglichen Tisch 7 befestigt. Diesen Tisch 7 bewegt z.B. ei« hydraulische

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Presse 8, deren Kolben die Bezugsnummer 9 anzeigt.

Weiterhin gehört zur Vorrichtung eine Verdrehkluppe 4, die am werkstückseitigen Ende eine Nut 5 hat. Die Verdrehkluppe ist in axialer Richtung mit Hilfe der Schiebepresse 13 verschiebbar, deren Kolben die Bezugsnummer 14 an- f zeigt. Die axiale Bewegung der Verdrehkluppe k wird von den Lagern 11 und 12 gesteuert. Die in Fig. 5 durch gestrichelte Linien wiedergegebene Lage der Verdrehkluppe k entspricht der eigentlichen Arbeitsstellung. Die Verdrehkluppe ist fernerhin um ihre Achse mittels eines an ihr befestigten Arms 15 und einer diesen Arm bewegenden Presse 16 drehbar. Die Bezugsnummer 17 bezeichnet den Kolben der Presse 16.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist äussert einfach. , Der Blatteil cdef des aus Blech zugeschnittenen Schaufelrohlings 2 wird auf die Formhälfte 3a aufgelegt und der Rohling wird mit Hilfe der oberen Form 3 in die Gestalt des Spalts 3P zum Einschluß der Befestigungsfläche abhg des Schaufelrohlings verschoben. Die Verdrehkluppe wird mit Hilfe des Arms 15 und der Presse 16 um ihre Längsachse gedreht, bis der gewünschte Schaufelwinkel'erreicht ist. Die Bewegung des Kolbens 17 ist einstellbar; auf diese Weise sind verschiedene, dem jeweiligen Zweck entsprechende Schaufelwinkel der geformten

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Schaufelfläche erzielbar. Die Verdrehkluppe 4 kann mit Organen versehen werden, mittels welcher der Drehsinn umgekehrt werden kann, wobei mittels der Vorrichtung Schaufeln sowohl für rechts- als auch für linksgängige Schaufelräder hergestellt werden können.

Mittels sehr einfacher Werkzeuge der oben beschriebenen Art, also mittels Formen, können somit aus Blech gefertigte Schaufeln für Schaufelräder in vielen Formen und Größen hergestellt werden, denen mit ein und derselben Vorrichtung der einem jeden Schaufelradtyp entsprechende Schaufelwinkel ς* gegeben werden kann.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das angeführte Beispiel, sondern kann im Rahmen der Patentansprüche abge- f wandelt werden. So.kann z.B. der Spalt Io in der Pressform 3, 3a auch die Gestalt einer anderen strömungstechnisch günstigen Fläche haben. Die Form der Verdrehkluppe kann ebenfalls variieren, z.B. kann sie gleichfalls eine zweiteilige Form sein, die jedoch gegebenerweise im Verhältnis zur Form 3, 3a drehbar sein muß. Die Organe sum Bewegen der Formen und der Verdrehkluppe können auch irgendeine andere an sich bekannte Konstruktion als die im Beispiel angeführt· besitzen. Es versteht sich, daß die Vorrichtung mittels an sioh bekannter Maßnahmen für automatischen Betrieb ausgelegt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zum Herstellen von Schaufeln für das

Schaufelrad einer axialen Strömungsmaschine, bei dem die an " einem getrennten Nabenstück befestigten Schaufeln aus Blech gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Blatteil als auch die Befestigungsfläche des Schaufelrohlings jeweils in ihrer eigenen Form geformt werden und in ihren Formen eingespannt so zueinander verdreht werden, daß sich der gewünschte Schaufelwinkel ergibt.

2) Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Blatteil i

bzw. die Befestigungsfläche der Schaufel (2) formenden Teile der Vorrichtung (3, 3a bzw. Ό so zueinander verdrehbar sind, daß Schaufeln mit verschiedenen Schaufelwinkeln (oO herstellbar sind.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der eine Teil der den Blatteil bzw. die Befestigungsfläche der Schaufel (2) formende Teil der Vorrich-

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no

tung (3> 3a bzw. 4) eine zweiteilige Pressform ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wengistens der eine Teil der die Schaufel formenden Teile der Vorrichtung (3> 3a bzw. 4) eine im Prinzip aus einem Stück bestehende Form ist, wobei diese Form eine Nut (5) hat, die beim Aufschieben auf den Schaüfelrohling diesen in gewünschter Weise formt.

5) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage und Verdrehrichtung der die Schaufelteile formenden Werkzeuge (3, 3a; 5) zueinander umkehrbar sind.

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