专利名称：风扇叶片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇叶片，特别是用于排烟风扇的风扇叶片，其具有用于将风扇叶片固定在风扇彀(Ventilatornabe)上的固定件以及叶片段。
背景技术：
用于地铁或隧道和/或诸如地下停车场等封闭的车辆建筑的风扇必须在不同的负载和环境条件下长时间地可靠运行。典型地，在地铁或隧道或车库中安装的风扇通常设计运行超过几年或几十年。特别是在将风扇作为排烟风扇使用于地铁或隧道中时，从地铁或隧道运营商的要求来说，风扇在高温下应具有可运行性，特别是例如在发生火灾的情况下。这些要求一部分要由法律规定。另一方面，如通常所做的那样，应该致力于尽可能合适、 节省材料地制造风扇。通常，风扇的基本结构由风扇彀组成，在风扇彀上径向安装一定数量的风扇叶片。 风扇叶片的固定通过固定件实现，例如螺栓。对于通常所描述的对风扇的一般要求，可以考虑各种不同的风扇叶片。为了使重量保持最小，可以使用铝或铝合金整体制造风扇叶片。但是，铝制风扇叶片的缺点在于当温度在约300°C以上时的可用性的限制。由于铝的抗拉强度在上述温度下急剧下降，故而使铝逐渐开始流动。即使是使用特殊的铝合金，也基本上无法改善这个缺点。作为铝的这种不良特性的后果，风扇叶片可能在高温下(例如在发生火灾时)改变其形状和/或长度，从而在火灾时对指定的用途造成极大的伤害，或者是完全不可使用。基于铝制风扇叶片的这种缺陷，在现有技术当中，对于在高温下，也就是在较高的转速和/或较大的叶片长度时所使用的排烟风扇，使用由钢整体制成的风扇叶片。但是，钢制风扇叶片也有缺点其具有极高的重量，并且由于较大的材料开支，因而制造成本很高。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种本文开始所述类型的风扇叶片，这种风扇叶片即使在高温下、例如在发生隧道火灾时也可以不受限制地使用，而没有不期望的高重量。本发明的目的通过一种本文开始所述类型的风扇叶片得以实现，其中，叶片段具有包含空腔的外护套。根据本发明，风扇叶片的叶片段不是如同现有技术中那样连续、整体地制成。由此能够直接节省材料和重量。为了提高根据本发明的风扇叶片的稳定性，特别是其抗拉强度，根据本发明的优选实施方式，在空腔中设置支承元件。特别是根据本发明的另一优选实施方式，将支承元件与固定件一体化成型。通过这种方式，有利于使由固定件和设置在叶片段的空腔中的支承元件所组成的单元在运行中承受所有的拉力。根据本发明的这种优选实施方式，叶片段的外护套能够满足主要的气体动力学功能。通过这种方式，能够有利于针对将风扇叶片抗拉地固定在风扇彀上这一目的选择最佳的材料，并同时可以与此无关地为风扇叶片的流线型形外形选择最佳的材料。特别优选的是，对于支承元件选择在高温下具有较高的热抗拉强度和良好的蠕变性能 (Zeitstandverhalten)的材料。根据本发明，同时可以选择较轻的、例如由合适的钢合金制成的风扇叶片的外护套，而不会由此整体影响风扇叶片的强度。但是，在本发明的范围内也可以使用其他材料或合金，例如以钛为基础的合金。在本发明的一种特别优选的实施方式中，如果支承元件主要由钢合金和/或钛合金制成，则其优势在于，风扇叶片的热抗拉强度和蠕变性能是特别大的。特别是在使用钢合金的情况下。因为钢的热抗拉强度和蠕变性能即使在300°c以上的温度下也是很优异的。 特别是在上述温度下，钢的热抗拉强度远远好于铝。在本发明的另一优选实施方式中，支承元件可以模块化地由多个、特别是通过插拔连接(Steckverbindimg)彼此连接的单个元件构成。支承元件的这种模块化结构允许基于标准化的单个配件进行特别具有成本效益的生产，这些单个配件可以适应不同的风扇类型。此外，模块化结构允许在生产技术上采用针对不同风扇叶片的标准化配件，特别是就长
度而言。在本发明的另一种实施方式中，特别有利的是，支承元件具有一个或多个与外护套的形状相匹配的弦杆(Profilsehne)。通过这种方式，可以在生产技术上通过外护套的形状配合的弯曲在弦杆上实现风扇叶片的轮廓形状。由此可以有利地确保，就是在高温下也能保持风扇叶片的流线型轮廓。在本发明的另一种优选的实施方式中，在空腔中填充泡沫状填充物。这种泡沫状填充物应根据需要具有较小的质量或密度。根据本发明，通过这种方式，可以利用泡沫状填充物有利地支承用于保持流线型轮廓的外护套。由此，可以有效地避免外护套在例如支承元件的弦杆之间的区域内发生凹陷。因此通过在空腔中填充泡沫状填充物也可以有利地避免液体在空腔内积聚。液体在空腔内的积聚会使风扇叶片的有效质量以不期望的方式增加。此外，在水进入空腔的情况下存在腐蚀的危险。除此之外，还可以通过泡沫提高叶片的阻尼和振动特性。所有这些都可以通过在空腔中填充泡沫状填充物来阻止。已经表明，作为填充物特别是由两种成分组成的可搅拌的泡沫是适合的。在本发明的另一种实施方式中，如果为外护套设置至少一个进入到空腔中的通孔，则会得到本发明的一种更加有利的实施方式。如果将该孔设置在风扇叶片的径向外端部，则进入空腔中的液体有可能在运行中通过离心力而从空腔中排出。由此可以有利地避免由于积聚在内腔中的冷凝水导致的风扇叶片质量的不期望的增加以及腐蚀风险的升高。 设置在风扇叶片的径向内端部上的孔使得特别是能够通过例如内窥方法检查内部焊接。这对于将外护套与支承元件焊接在一起是有利的。根据本发明的另一种有利的实施方式，外护套在空腔侧设有防腐保护和/或外护套主要由钢合金制成。这两项措施，不论是单独还是相结合，都将显著提高外护套的耐腐蚀性。这又使得可以将外护套设计为薄壁的。例如，外护套的材料厚度Imm就足够了。在本发明的另一种实施方式中，外护套由两个或多个彼此连接的板状护套元件组成。在本发明的优选实施方式中，如果在外部为外护套配备加固元件以加固风扇叶片 (6)，则可以特别提高根据本发明的风扇叶片的抗扭强度。在本发明的另一种优选实施方式中，加固元件可以设置在外护套的受压侧和/或低压侧(Unterdruckseite)。例如，位于低压侧的加固元件可以强于位于高压侧 (LTberdruckseite )的加固元件。
下面将参照附图，以优选实施方式对本发明做示例性说明，在此，其他具有优点的细节可以从图中看出。在此，功能相同的部件用相同的附图标记表示。图1以透视图示出了用于根据本发明的风扇叶片的支承元件；图2(a)以轴向视图和(b)以径向截面图示出了根据本发明的风扇叶片；图3示出了根据本发明的一种实施方式中的风扇叶片，这些视图与图2中的视图相对应。
具体实施例方式在图1中以透视图示出了钢支承框架1。钢支承框架1总共由三个弦杆2组成。 弦杆2通过两个横杆3借助插拔连接彼此连接。弦杆通过横杆3这样彼此连接，使得由钢支承框架1通过在弦杆2的外围边缘4上安装外护套所制成的风扇叶片的轮廓发生扭转。 在图中位于前部的弦杆2与紧固螺栓5—体化连接。该紧固螺栓在图1中未示出。紧固螺栓5用于将具有如图1所示的钢支承框架的风扇叶片固定在未示出的风扇彀中。在图2中示出了根据本发明的风扇叶片6。风扇叶片6在径向内侧具有如图1中所提及的紧固螺栓5。风扇叶片6具有叶片段7。叶片段7由外护套8组成。外护套8由若干材料厚度为Imm的单片钢板制成。这些钢板通过焊接安装在钢支承框架1的弦杆2的外围边缘4上。外护套8通过这种方式围绕成空腔。该空腔一部分由钢支承框架1填充。 剩余的空腔部分可以用填充物填充。图2中的径向俯视图(b)特别清楚地示出了风扇叶片 6的流线型轮廓。还可看出的是，底板9将叶片段7与紧固螺栓5分开。紧固螺栓5延伸穿过底板9。在如图2(b)所示的径向俯视图中可以清楚看到，外护套8的轮廓与如图1所示的钢支承框架1的弦杆2的轮廓相符。钢支承框架1优选由钢制成。外护套8可以由钢合金制成。在外护套8中，可以在径向外侧设置排水孔12，此外还可以在径向内侧设置内窥孔13。图3示出了根据本发明的风扇叶片的一种替代的实施方式。该视图与基础结构基本与图2中的相符。但是，如图3所示的叶片6附加地配备有支承板10、11。支承板10、11 基本上垂直地竖立在底板9上。另一方面，支承板10、11以其另一边缘基本上垂直地竖立在外护套8的面上。因此，支承板10、11基本上是径向定向的，但是相对于叶片段7的外护套8基本上旋转90°定向。高压侧的支承板11的强度要高于低压侧的支承板10。支承板 IOUl还可以相连接。由此，根据图1至图3可以勾勒出根据本发明的风扇叶片6的结构。根据本发明的风扇叶片6的特征在于，在钢支承框架1上焊接例如由钢合金制成的外护套8。在此，这种焊接沿着钢支承框架1的弦杆2的外围边缘4进行。通过这种方式使得外护套8围成空腔，并将钢支承框架1设置在该空腔中。根据本发明，对剩余的空腔部分可以填充填充物。 通过所描述的这种在本发明的框架下的方式，可以获得特别轻便、能够节省材料地生产但抗拉强度高的风扇叶片。在本发明范围内，还可以使用钛合金来代替钢，或者也可以使用其他的材料。附图标记列表1钢支承框架2 弦杆3 横杆4外围边缘5紧固螺栓6风扇叶片7叶片段8夕卜护套9 底板10支承板11支承板12排水孔13内窥孔
权利要求
1.一种风扇叶片(6)，特别是用于排烟风扇的风扇叶片(6)，具有用于将所述风扇叶片 (6)固定在风扇彀上的固定件(5)以及叶片段(7)，其特征在于，所述叶片段(7)具有包含空腔的外护套⑶。
2.如权利要求1所述的风扇叶片(6)，其特征在于，在所述空腔中设置支承元件(1)。
3.如权利要求1或2所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述支承元件(1)与所述固定件( 一体化成型。
4.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述支承元件(1)主要由钢合金和/或钛合金制成。
5.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述支承元件(1)由多个、特别是通过插拔连接彼此连接的单个元件模块化地构成。
6.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述支承元件(1)具有一个或多个与所述外护套(8)的形状相匹配的弦杆O)。
7.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，在所述空腔中填充泡沫形填充物。
8.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述外护套(8)设有至少一个进入所述空腔的通孔(12，13)。
9.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述外护套(8)在空腔侧设有防腐保护，和/或所述外护套(8)主要由钢合金制成。
10.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述外护套(8)由两个或多个彼此连接的板状护套元件组成。
11.如前面任一项权利要求所述的风扇叶片(6)，其特征在于，所述外护套(8)在外部配备有加固元件(10，11)，用以加固所述风扇叶片(6)。
12.如权利要求11所述的风扇叶片(6)，其特征在于，将所述加固元件(10，11)设置在所述外护套(8)的受压侧和/或低压侧。
全文摘要
为了在特别是用于排烟风扇的风扇叶片(6)的材料使用和质量方面加以改善，本发明的风扇叶片(6)具有用于将风扇叶片(6)固定在风扇彀上的固定件(5)以及叶片段(7)，该叶片段(7)具有包含空腔的外护套(8)。
文档编号F04D29/38GK102439320SQ201080022389
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月19日 优先权日2009年5月20日
发明者H·维特 申请人:W&S管理公司