AT201222B - Gebläselaufrad und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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  Gebläselaufrad und Verfahren zu seiner Herstellung 
Die Erfindung betrifft Gebläselaufräder mit zwei   Eintrittsöffnungen,   doch sind einzelne Merkmale der Erfindung auch bei Laufrädern mit nur einer   Eintrittsöffnung   anwendbar. 



   Derartige Gebläselaufräder mit zwei Eintritts- öffnungen bestehen aus einem im allgemeinen kreisförmigen   Scheibenkörper,   an dessen Umfang Schaufeln befestigt sind, die sich axial von beiden Scheibenflächen weg erstrecken, so dass an beiden Enden des Laufrades axiale Öffnungen gebildet werden, durch welche die Luft in das Innere des Laufrades eintreten kann. Die Welle, auf der das Laufrad drehbar montiert ist, durchsetzt das Laufrad axial. Beim Umlauf des Rades wird die in das Laufrad eintretende Luft von den Laufradschaufeln 
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 hin-durch in radialer Richtung abgegeben. 



   Im allgemeinen ist die Laufradscheibe die ein-   zige Verbindung   zwischen der Welle und den Laufradschaufeln. Aus diesem Grund müssen die Verbindungen zwischen der Scheibe und den Schaufeln den während des Umlaufes des Laufrades wirksamen Flieh- und Umfangskräften gewachsen sein. Die Umfangskräfte trachten, die 
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 zwischen Schaufeln und Scheibe gelockert wird. 



   Es ist bereits ein Gebläselaufrad in Trommelbauart bekannt, dessen Schaufeln in ihrem mittleren Bereich an einem aus zwei zueinander svmmetrischen Teilen bestehenden   Scheibenkörper   befestigt sind und an ihren Enden auf jeder Seite durch einen Ring festgehalten werden. 



   Die Erfindung betrifft Verbesserungen dieser Laufradbauart, um das Laufrad insbesondere gegen die   Fliehkräfte   widerstandsfähiger zu machen und dadurch zu verhindern, dass die Schaufeln sich unter der Wirkung der   Fliehkräfte   nach aussen ausbiegen und das Rad sozusagen auseinandergesprangt wird. 



   Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die nach aussen auseinanderlaufenden Randteile der beiden Scheibenteile zwischen den einander zugekehrten, nach aussen auseinanderlaufenden Flächen eines vom Schaufelinnenrand ausgehen-   den Schwalbensehwanzschlitzes festgeklemmt sind. 



  Durch die Erfindung wird eine Laufradbauart   
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 nehmender Drehzahl fester wird und die Schaufeln bei in Ruhe befindlichem Rad sich in einem un- beanspruchten, nicht abgebogenen Zustand be- finden. 



   Weiters betrifft die Erfindung ein Gebläselaufrad und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem keine kostspieligen   Schweissungen   oder Nie- tungen erforderlich sind und die Schaufeln an dem Scheibenkörper ohne Zuhilfenahme von Massnahmen befestigt werden, die ein Verformen der Schaufeln in der radialen oder Umfangsrichtung verursachen. 



   In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung im Schaubild, Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung verschiedener Teile der Ausführungsform nach Fig.   I,   Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung eines Rohlings für eine Schaufel der Ausführungsform nach Fig.   l,   Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie   4-4   bzw. 



    - ta-   der Fig. 5 durch die Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt wie in Fig. 5, jedoch in einer früheren Stufe des Zusammenbaus der Ausführungsform, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 8 durch die Ausführungsform nach Fig.   t.   Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 7, Fig. 9 einen Schnitt wie in Fig. 8, aber vor dem vollständigen Zusammenbau der Ausführungsform, und Fig. 10 einen Schnitt in der Richtung des Pfeiles 10 in Fig. 7. 



   Die Figuren zeigen ein Gebläselaufrad mit zwei   Eintrittsöffnungen.     Gemäss Fig. l-3   besteht das Laufrad 1 aus einem in der Mitte angeordneten   Scheibenkörper   2, einer Anzahl von Schaufeln 3, die am Umfang der Scheibe montiert sind und Endringer 4 und 5, die klemmend an den   Schaufel- :   enden angreifen. 



   Der   Scheibenkörper   2 weist zwei Scheiben 6 und 7 auf. Jede dieser Scheiben besitzt einen   kegelförmigen   Teil 8 und einen konkav-konvexen Wulst 9 (siehe auch Fig. 9), der im Bereich des Scheibenumfanges um die Scheibe herumläuft. Die Scheiben 6 und 7 sind derart aneinder befestigt. dass die konkaven Flächen der Wülste 9 einander zugekehrt sind und die Randteile 10 und 11 der 

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   Scheiben um den ganzen Scheibenumfang herum aneinanderliegen. 



  Die Schaufeln 3 werden aus je einem flachen Stanzteil 12 (Fig. 3) hergestellt, der einen inneren Schaufelrad 13 und einen äusseren Schaufelrand 14 bildet. In dem inneren Rand 13 ist ein schwalbenschwanzförmiger Schlitz 15 ausgebildet. Beide Enden der Stanzteile 12 sind mit Flügeln 19 und Lappen 20 versehen. 



  Die Flügel 19 erstrecken sich von den oberen und unteren Enden 21 der Stanzteile 12 in axialer Richtung bis zu einer schrägen Linie 22, längs welcher die Lappen 20 anschliessen, die in radialer Richtung bis zu dem zur schrägen Linie 22 parallelen Rand 23 der Stanzteile verlaufen. Die Schaufeln 3 werden in einer (nicht gezeigten) Schablone derart gebogen, dass konkave Arbeits- flächen 24 und konvexe Arbeitsflächen 25 entstehen (Fig. 4). Entweder vor, während oder nach dem Biegen der Schaufeln 3 werden die Flügel 19 um die gedachte Linie 21 von den konvexen Flächen 25 radial nach aussen und die Lappen 20 um die gedachten Linien 22 wieder in die axiale Richtung (parallel zur Achse 26) abgebogen (Fig. 2). 



  Jeder der Ringe 4 und 5 weist eine radial angeordnete Wandfläche 27 (Fig. 5) mit einem inneren Umfangsrand 28 und eine Auskehlung 29 auf, die sich vom Aussenumfang der Wandfläche axial nach aussen erstreckt. 



  Zum Zusammenbau der Teile 2, 3,4 und 5 zu dem Laufrad der Fig. 1 werden zunächst die Schaufeln 3 in den Ringen 4 und 5 montiert, worauf dann der Scheibenkörper 2 an den Schaufeln befestigt wird. 



  Der Aussenflansch 30 der Auskehlung 29 ist zunächst schräg nach aussen gerichtet (Fig. 6), so dass eine erweiterte Eintrittsöffnung für die Lappen 20 geschaffen wird. Die Schaufeln 3 werden so zwischen den Ringen 4 und 5 angeordnet, dass die Lappen 20 (Fig. 2,4 und 6) in die Auskeh-   
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 wünschten einheitlichen Abstand voneinander gehalten werden. 



   Wenn alle Schaufeln 3 zwischen den Ringen 4 und 5 angeordnet worden sind, wird der Flansch 
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 dieser Klemmlage. 



   Der Durchmesser des Scheibenkörpers 2 (Fig. 



  1, 2) ist um so viel kleiner als jener des Raumes 33, der vom inneren Rand 28 der Ringe 4 und 5 begrenzt wird, dass der Scheibenkörper 2 axial in den von den inneren Rändern 13 der Schaufeln 3 begrenzten Raum 34 bewegt werden kann. Gegebenenfalls kann für die Scheiben 6 und 7 das Material verwendet werden, das bei der Herstellung der Ringe 4 und 5 abfällt. 



   Der Scheibenkörper 2 wird in den Raum 34 axial eingeführt, bis er mit den Schlitzen 15 in den Schaufeln 3 radial übereinstimmt (Fig. 9). Dann werden die Wülste 9 der Scheiben 6 und 7 durch zwei nicht dargestellte Werkzeuge zusammen, gedrückt. Bei diesem   Zusammendrücken   der Wülste 9 treten die Randteile 10 und 11 in die Schlitze 15 ein, wobei sie sich spreizen (Fig.    8),   so dass sie sich kraftschlüssig in die Ecken   zwi-   
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 des Schwalbenschwanzschlitzes legen. 



   Das Auseinanderspreizen der Randteile 10 und 11 ist auf die Querschnittsform der Wülste 9 und nicht etwa auf ein Zusammenwirken zwischen den Randteilen und der Schlitzwand 18 zurückzufüh- 
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EinwirkungSpannungen erzeugen, welche den Widerstand der Schaufeln gegen Ausbiegen unter der Wirkung der Fliehkraft herabsetzen würden. 



   Der Umstand, dass die Seitenwände 16, 17 der Schaufelschlitze 15 nach aussen divergieren, hat den Vorteil, dass bei zunehmender Fliehkraftwir- 
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 im Betrieb17 von den Randteilen 10 und 11 fester erfasst werden, so dass das Laufrad einem Betrieb mit hohen Drehzahlen und schweren Belastungen besser gewachsen ist. 



   Die zwischen je zwei benachbarten Schaufeln befindlichen Teile 35 der Scheibenräder 10 und 11 werden bei dem Pressvorgang weiter auseinandergespreizt als die an den Schwalbenschwanzwänden 16 und 17 anliegenden Teile der genannten Ränder, weil die sich gegen diese Wände legenden Teile dieser Ränder beim Anschlag an den Schlitzecken einen Widerstand von den Wänden 16 und 17 erfahren, wogegen die Teile 35 keinen derartigen Widerstand erfahren und sich unter der Wirkung der   Zusammendrückbewegung   der Wülste 9 frei bewegen können. 



   Die Scheibenränder 10, 11, 35 wirken daher im Verein mit den Lappen 20 derart zusammen, dass die Schaufeln 3 selbst bei hohen Drehzahlen in regelmässigen Abständen   kraftschlüssig   an den Scheiben festgehalten sind. Die Verriegelung durch die Randteile 35 wirkt mit der Verriegelung zwischen den Randteilen 10, 11 und den Schlitzwänden 16, 17 derart zusammen, dass eine Lockerung der Verbindungen zwischen den Scheiben 6,7 und den Schaufeln 3 unter der Wirkung einer Umfangskraft in Richtung der Pfeile 36   (Fig. 7)   verhindert wird. 



   Die Flanschen 30 der Ringe   4,   5 sind die einzigen Elemente, die sich radial auswärts über die Schaufeln 3 hinaus erstrecken. Der Durchmesser des Laufrades ist daher relativ klein und die Fliehkräfte, denen die Verbindungen zwischen den 

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 Ringen und Schaufeln gewachsen sein müssen, werden entsprechend herabgesetzt. Selbst ohne Verwendung von Schweissungen und Nietungen sind die Verbindungen sehr fest, weshalb das Laufrad für den Betrieb mit hohen Drehzahlen 
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PATENTANSPRÜCHE :
1.

   Gebläselaufrad in Trommelbauart, dessen
Schaufeln in ihrem mittleren Bereich an einem aus zwei zueinander symmetrischen Teilen be- stehenden Scheibenkörper befestigt sind und an ihren Enden auf jeder Seite durch einen Ring festgehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass die nach aussen auseinanderlaufenden Randteile (10, 11) der Scheibenteile (6,7) zwischen den einander zugekehrten, nach aussen auseinanderlaufenden   Flächen   (16, 17) eines vom Schaufelinnenrand ausgehenden Schwalbenschwanzschlitzes (15) festgeklemmt sind (Fig. 2,8).

Claims (1)

1. 2. Gebläselaufrad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die auseinanderlaufenden Randteile (10, 11) der Scheiben sich in radialer Richtung so weit erstrecken, dass sie auch an der zwisehen den auswärts gerichteten Flächen (16, 17) liegenden Rückwand (18) der Schlitze (15) anliegen.

   3. Gebläselaufrad nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Schaufeln liegenden Randteile der Scheiben (6, 71 stärker divergieren als ihre an den Schaufeln angreifenden Randteile, so dass die Schaufeln an den Scheiben festgehalten werden und eine Relativbewegung zwischen Schaufeln und Scheiben verhindert wird.

   4. Gebläselaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel- EMI3.2 undvon den Flügeln axial abstehenden Lappen (20) versehen sind und jeder Endring eine an den Flügeln (19) angreifende, radial angeordnete Widerlagerfläche (27) und eine Auskehlung (29) aufweist, in. der die Lappen (20) festgeklemmt sind.

   5. Gebläselaufrad nach Anspruch 4, mit gekrümmten Schaufeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (19) radial von der konvexen Fläch der Schaufel abstehen.

   6. Gebläselaufrad nach Anspruch 4 oder 5, da durch gekennzeichnet, dass die radial angeordnet Widerlagerfläche (27) des Ringes (4 bzw. 5) sie] ununterbrochen um den ganzen Ring herum er streckt.

   7. Gebläselaufrad nach einem der Ansprüche- bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugs weise in axialer Richtung verlaufende Auskehlung (29) der Endringe (4,5) sich ununterbrochen uir den ganzen Ring herum erstreckt.

   8. Gebläselaufrad nach einem der Ansprüche bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel- lappen (20) so gestaltet sind, dass die Ränder de] Lappen von zueinander benachbarter Schaufeln einander berühren, wodurch die Arbeitsflächen der Schaufeln in einheitlichen Abständen voneinander gehalten werden.

   9. Verfahren zur Herstellung eines Gebläselauf- rades nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Bereich ihres Um- fanges mit konkav-konvexen Wülsten (9) ausge- bildete Scheiben (6,7) so angeordnet werden, dass die konkaven Flächen der Wülste einander zugekehrt sind (Fig. 9), und dass eine Anzahl von an ihrem Innenrand mit Schwalbenschwanzschlitzen (15) versehenen Schaufeln (3) um den Umfang des Scheibenkörpers so angeordnet werden, dass dessen Randzone innerhalb der Schlitze (15) liegt, worauf die Wülste (9) zusammengedrückt werden, wodurch die Randzonen der Scheiben sich gegen die Schwalbenschwanzflächen (16, 17) der Schlitze (15) pressen (Fig. 8).

   10. Scheibenkörper zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede seiner beiden Scheiben (6,7) mit einem sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Wulst (9) versehen ist, der sich vorzugsweise ununter- EMI3.3 (Fig. 2,9).

   11. Scheibenkörper zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (6,7) sich vor dem Zusammendrücken der Wülste (9) insbesondere mit ihren Rändern berühren.