EP1154161B1

EP1154161B1 - Zweiflutiges Radialventilator-Laufrad

Info

Publication number: EP1154161B1
Application number: EP01110661A
Authority: EP
Inventors: Friedrich Köger
Original assignee: Gebhardt Ventilatoren GmbH and Co KG
Current assignee: Gebhardt Ventilatoren GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-10
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-05-02
Also published as: DE20008428U1; ATE330131T1; DE50110103D1; EP1154161A3; EP1154161A2

Description

Die Erfindung betrifft ein zweiflutiges Radialventilator-Laufrad, bei dem Luft von den beiden gegenüberliegenden axialen Seiten her zugeführt bzw. angesaugt und radial abgeführt bzw. ausgeblasen wird mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bekannte zweiflutige Radialventilator-Laufräder werden durch Montage zweier einflutiger Radialventilator-Laufräder gebildet, indem diese jeweils mit ihren Tragscheibenseiten aneinander befestigt werden. Es entstehen dadurch mindestens die doppelten Kosten und der doppelte Herstellungsaufwand von einem einflutigen Laufrad. Hinzu kommt, dass zwei verschiedene getrennte einflutige Laufräder benötigt werden. Ein derartiges zweiflutiges Radialventilator-Laufrad ist beispielsweise im Prospekt der Anmelderin "Gebhardt Ventilator, Das Programm" 1995, Seite 11, dargestellt
Aus der GB-A-2 142 985 ist ein zweiflutiges Radialventilator-Laufrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei der Montage dieses Laufrads werden die Schaufeln mittig mit der Tragscheibe verschweißt. Um dies durchführen zu können, müssten die einzelnen Schaufeln vor dem Verschweißen in dort nicht beschriebener Weise an der Tragscheibe fixiert werden, um einen exakten Sitz zu gewährleisten. Ein solches Fixieren mittels Klemmvorrichtungen ist jedoch arbeitsintensiv, zumal diese Vorrichtungen anschließend wieder entfernt werden müssen.
Aus der US-A-2 653 755 ist es hierzu bekannt, Schlitze in den Ausnehmungen der Tragscheibe vorzusehen, um die Schaufeln mittels einer winkelförmigen Tragplatte an diesen Ausnehmungen fixieren zu können. Diese winkelförmige Tragplatte muss dabei sowohl mit einem Randbereich des Schlitzes, wie auch mit der jeweiligen Schaufel verschweißt werden, was wiederum einen kostenintensiven Aufwand bedeutet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Herstellung eines zweiflutiges Radialventilator-Laufrads zu vereinfachen, um die Herstellungskosten zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein zweiflutiges Radialventilator-Laufrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Laufrads bestehen insbesondere darin, dass gegenüber den bekannten zweiflutigen Laufrädern nur noch eine einzige Tragscheibe und die halbe Zahl von Schaufeln benötigt werden. Da diese Schaufeln die Ebene der Tragscheibe schneiden, können sie optimaler mit der Tragscheibe verbunden werden im Vergleich zur herkömmlichen Konstruktion, bei der die Schaufeln jeweils stumpf an die Tragscheiben angeschweißt werden. Es verringert sich dadurch nicht nur die Zahl der benötigten Teile, sondern auch die Montage wird vereinfacht und trägt zur Kostenreduzierung bei. Durch den Wegfall einer Tragscheibe gegenüber den bekannten Ausführungen, bei denen zwei einflutige Laufräder zusammengesetzt werden, verringert sich das Gesamtgewicht, bzw. die Tragscheibe kann für die Erfordernisse eines zweiflutigen Laufrads optimiert werden. Durch über den Umfang verteilte randseitige Ausnehmungen besitzt die Tragscheibe eine sägeblattartige Gestalt, wobei jeweils eine der beiden die Ausnehmungen begrenzenden Randfläche als Aufnahmefläche für eine Schaufel ausgebildet ist, was eine stabilere Verbindung mit der Tragscheibe gegenüber herkömmlichen Konstruktionen ermöglicht. Dabei sind die Aufnahmeflächen in vorteilhafter Weise jeweils durch eine Schlitzausnehmung verlängert, in die zur einfachen Vormontage vor dem Schweißen die jeweilige Schaufel mit ihrem mittleren Endbereich eingesetzt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Laufrads möglich.
Die Aufnahmeflächen besitzen Vorsprünge zum Eingriff in entsprechende Ausnehmungen der Schaufeln. Dies ermöglicht eine noch einfachere und bessere Vormontage vor dem Schweißen, wobei bei entsprechender Ausbildung der Vorsprünge und Ausnehmungen sogar Rast- und Klemmverbindungen ohne Schweißen möglich sind. Auch Klebeverbindungen werden dadurch bei guter Festigkeit ermöglicht.
Beim erfindungsgemäßen Laufrad können in der Tragscheibenebene geknickte Schaufeln und/oder gewölbte Schaufeln und/oder schräggestellte Schaufeln verwendet werden.
Die freien Enden der Schaufeln sind zweckmäßigerweise mit den Deckscheiben verschweißt oder verklebt.
Die Tragscheibe ist in an sich bekannter Weise mit einer Antriebsnabe versehen, um eine gute Verbindung mit einer Antriebswelle zu ermöglichen. Die Tragscheibe ist dabei zweckmäßigerweise als kostengünstige Blechplatte ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines zweiflutigen Radialventilator-Laufrads als Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2: eine Schnittdarstellung dieses Laufrads mit zur Vereinfachung nur einer dargestellten Schaufel,
Fig. 3: eine Seitenansicht der Tragscheibe,
Fig. 4: eine Draufsicht auf eine separate Schaufel und
Fig. 5: eine Seitenansicht dieser Schaufel.

Das in den Figuren dargestellte zweiflutige Radialventilator-Laufrad dient zum Einbau in einen zweiflutigen Radialventilator mit Spiralgehäuse, wie er im eingangs angegebenen Stand der Technik dargestellt ist. Der Antrieb erfolgt elektromotorisch über eine nicht dargestellte Antriebswelle.
Das Laufrad besteht aus einer mittig angeordneten Tragscheibe 10, die aus einer Blechplatte durch Stanzen, Sägen und/oder Fräsen hergestellt wird und die über den Umfang verteilte randseitige dreieckförmige Ausnehmungen 11 besitzt, so dass die Tragscheibe insgesamt eine sägeblattartige Gestalt aufweist. Eine außermittige Anordnung der Tragscheibe ist ebenfalls prinzipiell möglich. Die Ausnehmungen 11 werden durch zwei Randflächen 12, 13 begrenzt, wobei jeweils die längeren Randflächen 12 als Aufnahmeflächen für Schaufeln 14 ausgebildet sind, von denen eine in den Fig. 4 und 5 separat dargestellt ist. Die Randflächen 12 sind jeweils zum Inneren der Tragscheibe 10 hin durch einen Schlitz 15 verlängert. Bei der Montage wird jeweils ein ebenfalls mit einem Schlitz 16 versehener mittiger Endbereich einer Schaufel 14 in diesen Schlitz 15 eingesetzt, so dass sich die beiden Schlitze 15, 16 verzahnen. Weiterhin besitzen die Randflächen 12 jeweils einen rechteckförmigen Vorsprung 17, der bei der Montage in einen entsprechend geformten Schlitz 18 der Schaufel 14 eingreift, so dass eine sichere Zentrierung gewährleistet ist. Die Schlitze 15, 16 und 18 und der Vorsprung 17 können auch so ausgestaltet sein, dass bereits eine Arretierung und Fixierung der Schaufeln 14 durch Verrastung und/oder Verklemmung an der Tragscheibe 10 erfolgt. Andernfalls oder ergänzend werden die Schaufeln 14 bei der Montage mit der Tragscheibe 10 verklebt oder verschweißt.
Die einstückigen Schaufeln 14 erstrecken sich quer zur Ebene der Tragscheibe 10 nach den beiden entgegengesetzten Seiten hin. An der Berührungslinie mit der Tragscheibe 10 sind die Schaufeln 14 geknickt, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. In einer einfacheren Ausführung kann dieser Knick auch entfallen. Weiterhin können die Schaufeln 14 in alternativen Ausgestaltungen auch gewölbt oder insgesamt schräggestellt sein, wobei auch Kombinationen dieser verschiedenen Möglichkeiten realisiert werden können.
Anstelle der dreieckförmigen Ausnehmungen 11 können auch ausschließlich Schlitze in einer kreisscheibenförmigen Tragscheibe 10 zur Aufnahme der Schaufeln 14 vorgesehen sein.
Diese Schlitze erstrecken sich dann entsprechend der Randfläche 12 in Verlängerung der Schlitze 15.
Zur Verbindung der Tragscheibe 10 mit einer nicht dargestellten Antriebswelle dient eine konzentrische Nabe 19, wobei an sich bekannte Mittel zur Fixierung der Antriebswelle zur Vereinfachung nicht dargestellt sind. Beispielsweise kann die Antriebswelle mit der Nabe 19 verschweißt, verkeilt, verstiftet oder verschraubt sein.
Die beiden freien Endbereiche der Schaufeln 14 zu beiden Seiten der Tragscheibe 10 weisen Krümmungen 20, 21 auf, die an die Krümmungen von zwei ringförmigen Deckscheiben 22, 23 angepaßt sind. Diese Deckscheiben 22, 23 werden nach der Montage der Schaufeln 14 von beiden Seiten her an die Krümmungen 20, 21 angelegt und mit diesen verschweißt oder verklebt. Die Deckscheiben weisen gemäß Fig. 2 einen zur axialen Außenseite hin sich verringernden Durchmesser auf und begrenzen die beiden axialen Zuluftöffnungen des Laufrads bzw. des Radialventilators.
In Fig. 2 ist zur Vereinfachung nur eine einzige Schaufel 14 im Laufrad dargestellt, während tatsächlich im Ausführungsbeispiel zwölf über den Umfang verteilte Schaufeln 14 vorgesehen sind.

Claims

Zweiflutiges Radialventilator-Laufrad mit einer einzigen motorisch antreibbaren Tragscheibe (10), die eine Vielzahl von über ihren Umfang verteilten Schaufeln (14) trägt, wobei die Schaufeln (14) in Ausnehmungen (11) der Tragscheibe (10) gehalten werden und sich von dieser aus jeweils nach entgegengesetzten Seiten erstrecken, wobei die beiden freien Enden der einstückigen Schaufeln (14) beiderseits der Tragscheibe (10) jeweils durch eine ringartige Deckscheibe (22, 23) verbunden sind und die beiden Deckscheiben (22, 23) die axialen Zuströmöffnungen begrenzen, wobei die Tragscheibe durch die über den Umfang verteilten randseitigen Ausnehmungen (11) eine sägeblattartige Gestalt besitzt, und wobei jeweils eine der beiden die Ausnehmungen (11) begrenzenden Randflächen als Aufnahmefläche (12) für eine Schaufel (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeflächen (12) jeweils durch eine ein Einsetzen des mittleren Endbereichs einer Schaufel (14) gestattende Schlitzausnehmung (15) verlängert sind.
Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeflächen (12) Vorsprünge (17) zum Eingriff in entsprechende Ausnehmungen (18) der Schaufeln (14) besitzen.
Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaufel (14) an einem Rand einen mittigen Schlitz (16) zur Verzahnung mit der Schlitzausnehmung (15) der Tragscheibe (10) besitzt.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (14) mit der Tragscheibe (10) verklemmt, verklebt, verrastet oder verschweißt sind.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (14) in der Tragscheibenebene geknickt sind.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln gewölbt sind.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln schräggestellt sind.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Schaufeln (14) zu beiden Seiten der Tragscheibe (10) mit den Deckscheiben (22, 23) verschweißt oder verklebt sind.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragscheibe (10) mit einer Antriebsnabe (19) versehen ist.
Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragscheibe (10) als Blechplatte ausgebildet ist.