<Desc/Clms Page number 1>
Laufrad für eine axiale oder halb axiale Strömungsmaschine. insbesondere für ein Gebläse
Es ist bekannt, die Laufradschaufeln eines Axialgebläses mitkreisbogenförmigen Profilen auszubilden.
Diese einfachen Schaufelformen werden vorwiegend aus Blech gepresst ; aber auch Ausführungen in Leicht- metallguss sind üblich. Gibt man sich mit weniger guten Wirkungsgraden zufrieden, so könnensolche
Schaufeln auf ihrer ganzen Länge Kreisbogenprofile mit konstanter Krümmung haben und werden dann besonders einfach und billig auf einer Blechrollmaschine hergestellt. Man kann aber auch bei solchen einfach gekrümmten Schaufelformen die zur Erzielung günstiger Strömungsverhältnisse und damit guter Wirkungsgrade erforderliche Veränderung der Profilanstellwinkel von innen nach aussen dadurch erreichen, dass die Eintritts-und Austrittskanten der Schaufeln schräg bzw. gekrümmt zum Radiusvektor ausgebildet werden.
Der Hauptnachteil der zuletzt genannten Bauweise besteht darin, dass in den Schaufelfüssen erhebliche
Biege- und Drehmomente auftreten, welche die Verbindungen zwischen Schaufeln und Laufradnabe sehr stark beanspruchen, so dass die Befestigung der Schaufeln an der Nabe durch Anschweissen im allgemeinen eine ungenügende Haltbarkeit ergibt. So hat diese Herstellungsart, die einfachste Fertigung der Schaufeln mit gutem Laufradwirkungsgrad vereinigt, bisher keine Verbreitung gefunden.
Laufräder von Axialgebläsen in Holzbauweise sind seit langem bekannt, doch wurden Schaufeln mit einfachen Kreisbogenprofilen dabei bisher nicht angewendet. Der Hauptzweck der Erfindung ist es, auch in HolzbauweiseSchaufeln mit einfachen Kreisbogenprofilen einzuführen, und so eine billige Herstellung von Laufrädern axialer Gebläse, insbesondere bei Einzelanfertigung und kleinen Stückzahlen, zu ermöglichen.
Um die gekrümmten Schaufelformen zu erhalten, werden erfindungsgemäss zwei oder mehrere Sperrholzblätter auf einem zylindrischen, gegebenenfalls auchkegelförmigen Körper unter Druck verklebt, wobei sie zur besseren Formhaltung auch erwärmt werden können.
Die dazu notwendige Vorrichtung kann sehr einfach sein und ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt.
Sie besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen (gegebenenfalls auchkegelstumpfförmigen) Holz- korper l, auf dem die Sperrholzblatter 2 mit Hilfe von Stahlbändern 3 und Spannschrauben 4 niedergepresst werden. Die einzelnen Sperrholzblätter 2 werden zweckmässigerweise schon vor Aufbringung auf diese Vorrichtung in der abgewickeltenForm der Schaufeln zugeschnitten, damit eine spätere Nacharbeit vermieden wird. Natürlich können als Material für die Blätter statt Sperrholz auch Hartfaserplatten, Kunststoff und sogar Blech verwendet werden.
Auch der Nabenkörper kann vorwiegend aus einem billigen und leichten Ausgangsmaterial gefertigt werden (Holz, Hartfaserplatten, Spanplatten). Er ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt und besteht aus zwei oder mehreren Scheiben 5 die ihrerseits auf die Flanschen 6 einer zentralen Metallnabe 7 aufgeschraubt sind. Die nach dem Abbinden des Klebestoffes aus der Vorrichtung nach Fig. 1 entnommenen Blätter bzw. Schaufeln 2 werden in vorher angebrachte Schlitze 8 der Scheiben 5 eingelassen und verklebt.
In Fig. 2 ist der Deutlichkeit halber nur eine der Schaufeln dargestellt.
Um die Schaufeln 2 noch fester mit dem Nabenkörper zu verbinden, können an ihren inneren, zwischen den Kreisscheiben 5 befindlichen, Enden beidseitig Verstärkungsstreifen 9 aufgeklebt werden, so dass dort stufenförmige Verdickungen entstehen. Auf diese Verstärkungsstreifen 9 werden dann die insgesamt den Mantel des Nabenkörpers bildenden zylindrischen Deckflächen 10 aufgeklebt, wie in Fig. 3 zu
<Desc/Clms Page number 2>
sehen ist. DieseDeckflächen 10 sind aber auch mit denKreisscheiben 5 verklebt, so dass trotz grosser Ein- fachheit ein fester und dabei leichter Aufbau des Nabenkörpers und seiner Verbindung mit den Schaufeln entsteht. Fig. 3 zeigt eine Teilansicht des fertigen Laufrades.
Statt der Befestigung der Schaufeln 2 inSchlitzen der Kreisscheiben 5 können auch kleine Metallwin- kel Verwendung finden, die sowohl mit den Kreisscheiben 5 als auch mit den Schaufeln 2 verklebt und/oder verschraubt sind. Die Schaufeln 2 müssen dann entsprechende Ausschnitte für die Kreisscheiben 5 haben.
Wenn zur Befestigung der Schaufeln am Nabenkörper zwei Kreisscheiben 5 genügen, so können letztere aussen an die Flanschen 6 der Nabe 7 aufgeschraubt werden. Oft ist es aber zur Erzielung grösserer Festig- . keit angezeigt, drei (oder mehr) Kreisscheiben zu verwenden, besonders, wenn aus strömungstechnischen
Gründen ein tiefer Nabenkörper ausgeführt werden muss. Entweder wird dann die Nabe 7 geteilt, oder es kann-was einfacher und billiger-ist - die dritte Scheibe auch durch lange Schrauben und Distanzrohre 11 mit einem Flansch der Nabe 7 verbunden werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Die Vorteile dieser Bauweise liegen auf der Hand. Durch Verwendung billiger und leicht zu bearbei- tender Werkstoffe, können die Herstellungskosten, insbesondere bei Einzelstücken und kleineren Serien, niedrig gehalten werden. Auch die einfachen Vorrichtungen zur Anfertigung der Schaufeln wirken kostensenken.
Ist eine grössere Anzahl von Laufrädernzu erzeugen, sokönnen Vorrichtungen, wie z. B. eine in Fig. 1 dargestellt ist, leicht so modifiziert werden, dass eine grössere Anzahl von Schaufeln gleichzeitig hergestellt werden kann. Die Vorrichtungen brauchen dann nur die Form einer länglichen, drehbaren Walze haben, so dass die Schaufeln auf ihr sowohl über den Umfang verteilt als auch nebeneinander gleichzeitig angepresst werden können. Die Festigkeit der Klebung kann erhöht, die Abbindezeit verringert werden, wenn diese Walze an einer länglichen Wärmequelle (z. B. einem Heizgebläse) vorbeigedreht wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Laufräder liegt auch darin, dass sie aus sehr leichtem Material angefertigt werden können, das dabei aber eine hohe spezifische Festigkeit haben kann. Die Reisslänge vonSperrholz ist z. B. wesentlich grösser als jene der üblicherweise verwendeten Gebläsebau - stoffe. Dadurch werden aber die Lager wenig beansprucht und können dementsprechend dimensioniert werden, was ebenfalls die Herstellungskosten senkt.
Anderseits können aus demselben Grund auch langsam laufende Schaufelräder, die zur Erzielung einer ausreichenden Leistung, breite und engstehende Schaufeln sowie eine Nabe mit grossem Durchmesser und grosser Tiefe haben müssen, direkt auf dem Motorstummel der Antriebsmaschine aufgebracht sein, ohne dass sie, trotz ihrer voluminösen Form, die Motorlager übermässig beanspruchen. Solche langsam laufenden Schaufelräder sind aber für die Lärmbekämpfung von Axialgebläsen, die eine immer grössere Rolle spielt, von besonderer Wichtigkeit.
Wegen des geringen Gewichtes der Laufräder und der Möglichkeit, eine einfache und doch feste Verbindung der Schaufeln mit dem Nabenkörper herzustellen, ist auch die schon eingangs beschriebene Formgebung der Schaufeln bei den erfindungsgemäss ausgebildeten Laufrädern leicht durchführbar.
Wie in Fig. 3 deutlich ersichtlich, hat die Sehne 12 des aussen liegenden Kreisbogenprofils der Schaufel einen andern Anstellwinkel als die Sehne 13 des innen liegenden Profils. Dies wird dadurch erreicht, dass aus einem Zylinder (gegebenenfalls auch Kegel) ein Stück herausgeschnitten wird, dessen seitliche Begrenzungen 14starkschief zu denMantelerzeugenden des Zylinders liegen bzw. auch gekrümmt sind. Auf diese Weise können die Kreisbogenprofile an jeder Stelle der Schaufel entsprechend der dort herrschenden Relativströmung orientiert werden, so dass nicht nur im normalen Betriebsbereich des Gebläses Abreisserscheinungen vermieden werden, sondern im Auslegungspunkt für die Kreisbogenprofile auch optimale Gleitzahlen längs der ganzen Schaufel eingehalten werden können.
Dadurchlassen sich so gute Wirkungsgrade erzielen, wie sie sonst nur beischaufelrädern mit-besonders bei geringen Stückzahlen-teuren Herstellungsverfahren erreichbar sind'. Die bei Blechschaufeln ähnlicher Formgebung auftretenden hohen Spannungen im Schaufelfuss werden bei den erfindungsgemässen Laufrädern wegen des geringen Schaufelgewichtes weitgehend verringert und können ausserdem durch die relativ sehr feste Verbindung zwischen Schaufeln und Nabenkörper leicht aufgenommen werden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.