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Ventilator-Flügelrad
Die Erfindung betrifft ein Ventilator-Flügelrad, dessen Nabe aus zwei zusammenspannbaren Flanschen zum Festhalten der einzelnen Ventilatorflügel besteht, wobei diese je einen Fussteil zur Verbindung mit den Flanschen aufweisen.
In der Industrie werden, z. B. zum Ansaugen explosionsgefährlicher Gase oder säurehaltigef Luft, Ventilator-Flügelräder verwendet, die aus einer Aluminiumlegierung oder aus Kunststoff spritzgegossen sind. Die Werkzeuge zur Herstellung solcher spritzgegossener Ventilatoren sind indessen sehr kostspielig und Spritzgiessen kommt daher nur dann zur Anwendung, wenn eine Massenherstellung weniger Typen von Ventilatoren in Frage kommt. Ventilator-Flügelräder aus Kunststoff besitzen viele Vorteile gegenüber solchen aus Metall, u. a. weil Kunststoff eine gewisse Plastizität besitzt. Ferner sind Kunststoffe klanglos, so dass ein Ventilator aus Kunststoff praktisch geräuschlos läuft.
Der Bedarf in bezug auf solche Ventilatoren ist sehr gross, da aber sehr verschiedene Flügelraddurchmesser vorkommen und jeder Durchmesser eine eigene teuere Spritzform bedingt, haben die aus einem Stück gespritzten Ventilator-Flügelräder keine grosse Verbreitung gewonnen.
Es ist zwar ein Ventilator-Flügelrad bekannt, das ein wenig billiger herzustellen ist. Es besteht aus einer zusammenspannbaren Nabe zum Festhalten der einzelnen Ventilatorflügel. Dieses Ventilator-Flügelrad ist der Konstruktion eines Dampfturbinenlaufrades ähnlich, indem jeder Flügel einen Fussteil hat, der in eine Rille in jedem der beiden Nabenteile passt. Auch bei dieser Konstruktion ist ein Modell für jeden Durchmesser des Ventilators notwendig.
Es sind auch Ventilator-Flügelräder bekannt, bei denen die Flügel aus Blech oder aus Kunststoffplatten gepresst sind, und wo am Nabenumfang und an einem weiteren, aa der Nabe angeordneten Ring schräge Ausnehmungen zur Aufnahme der als Lappen ausgebildeten Fussteile der Flügel vorhanden sind, wobei ein Bolzen durch jeden Fussteil und durch die Nabenteile angeordnet ist. Diese Konstruktion ist in der Herstellung umständlich und teuer und es ist nicht möglich, die Zahl der Flügel auf einer Nabe zu variieren.
Es ist Zweck der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, und das Merkmal des erfindungsgemässen Ventilator-Flügelrades ist, dass jede der Flanschen eine kreisförmige Rille, vorzugsweise mit V-förmigem Querschnitt, aufweist, und dass der Fussteil jedes Ventilatorflügels an den Längsseiten einen oder zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge zum Eingriff in die Rillen der Flanschen besitzt.
Hiedurch wird erreicht, dass es nicht notwendig ist, ein eigenes Flügelmodell für jeden Durchmesser zu haben, und bei Flanschen eines bestimmten Durchmessers ist es möglich, die Zahl der Flügel zu variieren, indem die Fussteile in Abstand voneinander angeordnet werden. Die Herstellung ist sehr billig wegen der einfachen Form der Nabenscheiben.
Um die Verschiebung der Flügel dort zu verhindern, wo der Kreisumfang der Rillen kein Vielfaches der Baulänge des Fussteiles ist, oder wo auf Flanschen von grossem Durchmesser nur wenige Flügel angeordnet werden sollen, können nach der Erfindung Zwischenstücke zwischen je zwei der Fussteile angeordnet werden.
Zum Festhalten dieser Zwischenstücke können diese nach der Erfindung ebenfalls zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge an jeder Seite haben.
Falls die Zwischenstücke so kurz sind, dass für zwei nebeneinanderliegende Vorsprünge kein Platz
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vorhanden ist, können die Zwischenstücke nach der Erfindung auch nur einen halbkugelförmigen oder konischen Vorsprung an jeder Seite aufweisen. Falls die Zwischenstücke noch kürzer sein sollen, kann der Vorsprung erfindungsgemäss so abgeschnitten sein, dass ihn zwei radial durch die Achse verlaufende Ebenen begrenzen.
Des weiteren kann der Fussteil nach der Erfindung die Form eines Parallelogrammes haben-in der Längsrichtung des Flügels gesehen. Hiedurch wird erreicht, dass die Flügel einander überdecken können.
Um solche parallelogrammförmige Fussteile im Verhältnis zueinander festzuhalten, kann der Fussteil nach der Erfindung an der einen Stirnseite zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge und an der anderen Stirnseite entsprechende Vertiefungen aufweisen.
Die zwei Flanschen haben eine zentrale Bohrung für eine Welle oder die Flanschen können auch als Ringe zum Anschrauben an eine Nabe ausgebildet sein. Hiedurch kann man wahlweise das VentilatorFlügelrad unmittelbar auf die Welle setzen oder eine Nabe zwischen die Welle und das Ventilator-Flügelrad einbauen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele desVentilator-Flügelraaes nach der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l ein Ventilator-Flügelrad von vorne gesehen in Ansicht, Fig. 2 einen Achsschnitt nach der Linie II - II in der Hg. 1, Fig. 3 einen Flügel in der Längsrichtung gesehen, Fig. 4 schematisch verschiedene Anordnungen eines Flügels bei verschiedenen Nabendurchmessern und Fig. 5 zwei Flügel nach einen : ändern Ausführungsbeispiel mit Überdeckung.
Das Ventilator-Flügelrad gemäss der Erfindung hat eine Nabe, die aus zwei Flanschen 1 besteht. Die Flanschen haben eine zentrale Bohrung für eine Welle 2 sowie einige Löcher für Schrauben 3 zum axialen Zusammenspannen der Flanschen. l. Die Flanschen haben am äusseren Umfang eine kreisförmige Rille 4, vorzugsweise von V-förmigem Querschnitt, und sind mit den Rillen 4 gegeneinander angeordnet.
Das Ventilator-Flügelrad besitzt einige Fliigel 5 je mit einem Fussteil 6, der zweckmässig als ein annäherungsweise rechtwinkeliger Block ausgebildet ist. Der Fussteil weist an jeder Seite zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge 7 auf. Die Fussteile 6 werden zwischen den Flanschen 1 längs des Umfanges und mit den Vorsprüngen 7 in die V-förmigen Rillen 4 hineinragend so angeordnet, dass die Flügel 5 radial von der Nabe herausragen. Durch Anziehen der Schrauben 3 werden diese Fussteile 6 mit den Ventilatorflügeln festgehalten und können infolge der in die Rillen 4 hineinragenden Vorsprünge nicht durch die Fliehkraft bei der Rotation des Ventilator-Flügelrades herausgeschleudert werden.
Derselbe Ventilatorflügel 5,6, 7 kann zwischen Flanschen von verschiedenem Durchmesser eingespannt werden. In Fig. l sind acht Flügel in einem Ventilator mit kleinem Durchmesser angeordnet. Der Fussteil kann zweckmässig eine gekrümmte Innenfläche mit dem Krümmungsradius aufweisen, der dem kleinsten anwendbaren Flanschdurchmesser entspricht ; die Stirnflächen können schräg liegen, entsprechend der Richtung des Radius bei dem kleinsten anwendbaren Flanschdurchmesser, wie in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 4 ist gezeigt, wie dieselben Fussteile an Flanschen mit bedeutend grösserem Durchmesser liegen, wobei die punktierten Linien 8 die kreisförmige Rille eines Flansches mit kleinerr Durchmesser wie in Fig. 1 und die punktierten Linien 9 die kreisförmige Kille eines Flansches mit grossem Durchmesser darstellen.
Falls der Umfang der Flanschrille nicht ein Vielfaches der Baulänge des Fussteiles 6 darstellt, können die Zwischenräume mit Zwischenstücken ausgefüllt werden. Zwischenstücke zwischen den Fussteilen können auch angeordnet werden, falls Flanschen von grossem Durchmesser mit einer kleineren Zahl von Flügeln versehen werden sollen. Diese Zwischenstücke sollen die gleiche Breite wie die Fussteile 6 haben und vorzugsweise auch zwei Vorsprünge an jeder Seite aufweisen. Sollen kurze Zwischenstücke verwendet werden, können diese mit nur einem Vorsprung an jeder Seite versehen werden, und sollen sie noch kür- zer sein, kann der halbkugelförmige oder konische Vorsprung so abgeschnitten werden, dass ihn zwei ra- dial durch die Achse verlaufende Flächen begrenzen.
Die Flanschen 1 haben in Fig. 1 eine zentrale Bohrung für eine Welle, sie können aber auch als Rin- ge ausgebildet sein, die an einer besonderen Nabe befestigt werden, u. zw. entweder mittels besonderer
Schrauben oder mittels derselben Schrauben, welche die Flanschen odel Ringe zusammenspannen.
In Fig. 5 ist ein Ventilatorflügel für einen Ventilator dargestellt, bei dem die Flügel einander über- decken. Der Fussteil 6 hat die Form eines Parallelogrammes, in der Längsrichtung des Flügels gesehen. Sei- ne Seitenflächen naben halbkugelförmige oder konische Vorsprünge 7 ; ferner befinden sich an der einen
Stirnfläche zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge 10 und an der andern Stirnfläche entspre- chende Vertiefungen 11, so dass die Vorsprünge 10 eines Fussteiles in die Vertiefungen 11 des danebenlie- genden Fussteiles eingreifen.
Der Ventilatorflugel 5 ist mit dem Fussteil 7 und gegebenenfalls den Vorsprüngen 10 als ein Stück ausgeführt und kann spritzgegossen werden, z. B. aus Aluminiumlegierung oder aus Kunststoff.
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Auf diese Weise erhält man einen Ventilatorflügel, der für viele Ventilatorgrössen verwendbar ist, und es lassen sich hohe Kosten für Werkzeuge einsparen. Die Flanschen oder Ringe 1 können auch spritzgegossen werden, u. zw. aus Aluminiumlegierung oder Kunststoff, oder sie kunnen aus Blech gepresst werden, z. B. aus rostfreiem Stahl.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventilator-Flügelrad, dessen Nabe aus zwei zusammenspannbaren Flanschen zum Festhalten der einzelnen Ventilatorflügel besteht, wobei diese je einen Fussteil zur Verbindung mit den Flanschen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Flanschen (1) mit einer kreisförmigen Rille (4), vorzugsweise von V-förmigem Querschnitt, versehen ist, und dass der Fussteil (6) jedes Ventilatorflügels (5) an den Längsseiten einen oder zwei halbkugelförmige oder konische Vorsprünge (7) zum Eingriff in die Rillen der Flanschen aufweist.