<Desc/Clms Page number 1>
In gevallen, waar bij centrifugaalwaaiers de grootte van de centrifugaalkracht of van de optredende temperatuurver- schillen leidt tot hoge spanningen in de waaierschoepen of tussen de schoepen, de naaf en de voor- en achterplaat van de waaier, moeten bij materiaalkeuze en constructie bijzondere voorzorgen worden genomen. Bij grote centrifugaalkrachten moet de verhouding: sterkte/ soortelijk gewioht van het materiaal zo hoog mogelijk zijn. Doch juist bij dergelijke materialen wordt de bevestiging een probleem. Bij hoge temperatuurspan- .ningen moeten de verschillende delen elkanders uitzetting zonder schade kunnen opnemen of toelaten.
Zou men deze materialen lassen, dan loopt de sterkte aanzienlijk achteruit, niet alleen
<Desc/Clms Page number 2>
omdat het lasmateriaal zelf dikwijls van lagere sterkte gekozen moet worden ter wille van de lasbaarheid, maar ook omdat door de lasbewerking, bijvoorbeeld bij hoge temperatuur, de sterkte, van het moedermateriaal sterk terugloopt, terwijl ook aan de las zelf zelden dezelfde sterkte mag worden toegekend als aan het moedermateriaal.
Zou men de schoepen uit materiaal met grote sterkte door klinken willen bevestigen, dan heeft men langs de rand der nagelgaten steeds te maken met spanningsconcentraties, die meestal meer dan een verdubbeling van de oorspronkelijk aan- wezige materiaalspanning betekenen. Deze spanningsconcentraties zijn juist bij deze materialen met hun hoge trekvastheid nadelig, omdat deze meestal een lage rek hebben, zodat sapnningsverminde- ring door vloeien niet plaatsvindt of aanleiding geeft tot een begin van scheurvorming.
De uitvinding beoogt deze nadelen door een bevesti- gingsconstructie der schoepen op te heffen, waarbij de overbrenging van de grote centrifugaalkrachten geschiedt zonder .klink- of las- verbindingen terwijl de vrije uitzetting der onderdelen van de waaier in alle richtingen zo goed als geheel gewaarborgd wordt.
De constructie volgens de uitvinding is speciaal doelmatig bij , toepassing op waaiers met radiaal of ongeveer rediaal geplaatste schoepen. @
De waaier volgens de uitvinding is in hoofdzaak ge- kenmerkt, doordat de schoepen uit bandvormig materiaal zijn vervaardigd en de schoepen vormende banden zodanig om axiale of in hoofdzaak axiale pennen op de naaf zijn geslagen, dat de centrifugallkracht in de schoepen geheel of grotendeels op deze pennen wordt overgebracht,
Doelmatig bezitten hierbij de schoepen zoveel axiale speling tussen op de naaf bevestigde steunringen voor de pennen, dat een vrije uitzetting der schoepen in axiale richting gewaar- borgd is.
Teneinde de bewegingsvrijheid der schoepen in tangen-
<Desc/Clms Page number 3>
iale richting te beperken, kunnen volgens de uitvinding aan de achterplaat van de waaier bevestigde strippen, nokken, pennen ef dergelijke zijn aangebracht.
Voor hetzelfde doel is het volgens de uitvinding tevens mogelijk spaakvormige strippen toe te passen, welke bevestigd zijn aan de pennen of nokken, om welke de bandvormige schoepen gelegd zijn, of aan de delen, welke deze pennen of nokken dragen.
De uitvinding zal thans worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enige uitvoeringsvormen van cen- trifugaalwaaiers volgens de uitvinding zijn afgebeeld.
Fig. 1 toont een gedeeltelijk zijaanzicht van een waaier volgens de uitvinding.
Fig. 2 toont een zijaanzicht van een variante
Fig. 3 toont een zijaanzicht van een tweede variant.
Fig. 4 is een radiale doorsnede over de naaf van een waaier, waarin verschillende bevestigingsmethoden voor de schoepen zijn afgebeeld.
Fig. 5 toont een zijaanzicht van een derde variant van de waaier.
Fig. 6 toont een vierde variant in axiale doorsnede.
Fig. 7 toont een vijfde variant van de waaier in zij- aanzicht.
In de figuur 1 worden de schoepen 1 elk gevormd door één band van materiaal, bijvoorbeeld metaal of plastic, welke om een pen 2 is dubbelgevouwen. Zou de dikte der schoepen, welke door de omvouwing ontstaat, stromings-technisch een bezwaar zijn, dan kan men de banden om de pennen 2 buigen en schoepvormen verwezenlijken, zoals afgebeeld in de figuren 2 en 3.
De pennen 2 kunnen worden bevestigd in flenzen of, ringen 3 op de naaf, zoals in figuur 4 in de bovenste helft is aangegeven. Eventueel kunnen de pennen 2 schuin ten opzichte van de as van de waaier in de naaf worden aangebracht, als dit
<Desc/Clms Page number 4>
@ stromings-technische redenen gewenst is, zoals in figuur 6 is afgebeeld. Voorts kunnen naar gelang van de omstandigheden holle of massieve pennen 2 worden toegepast..
Voorts is het voor de uitvinding niet essentieel losse pennen te gebruiken. De pennen vervullen hun functie even doel- matig als zij uit één stuk met de naaf gevormd zijn, bijvoor- beeld doordat zij zijn aangefreesd of aangegoten. In plaats van ronde pennen,kunnen ook pennen met een andere dwarsdoorsnede worden toegepast. Evenmin is het noodzakelijk, dat de schoepen 1 over de volle breedte worden gesteund. In bepaalde gevallen kan het bijvoorbeeld voldoende zijn voor de ondersteuning der schoepen gebruik te maken van korte pennen 5, of korte nokken'6, zoals in de onderste helft van figuur 4 links, respectievelijk rechts is afgebeeld. Bij toepassing van nokken 6 kan het nodig zijn de naaf te delen.
Bij toepassing van ronde pennen, zoals in het bovenste gedeelte van figuur 4 is afgebeeld, zijn de pennen aan de beide einden in de flenzen van de naaf gesteund en is de band 1 in radiale richting tussen de pen 2 en het cylindrische naafgedeelte geklemd.
De verbindingen, nodig om de sohoepen verder op hun plaats te houden, behoeven slechts krachten over te brengen, welke klein zijn ten opzichte van de centrifugaalkracht. Uit- zettingen kunnen bij de beschreven constructies ongehinderd plaats vinden, zonder de sterkte of vorm van de waaier in ge- vaar te brengen.
Luchtkrachten op ventilatorschoepen zijn in de regel te verwaarlozen ten opzichte van de optredende centrifugale krachten op de schoepen zelve. Voor hoge omtrekssnelheden kunnen de schoepen bijvoorbeeld van hoogwaardige band van verenstaal worden vervaardigd. In een ander geval kunnen de schoepen van harde PVC-plaat (polyvinyl-chloride plaat) worden vervaardigd, welke door verwarmen nagenoeg zonder sterkteverlies om de pen 2 gebogen kan worden.
Waaiers voor hoge temperaturen worden uiteraard
<Desc/Clms Page number 5>
evormd met schoepen van een materiaal, dat tegen hoge tem- peraturen bestand is.
Teneinde, indien nodig, de centrifugale spanningen zoveel mogelijk te verminderen, kan aan de waaierbanden met voordeel, zoals in figuur 5 is afgebeeld, een van binnen naar buiten afnemende dikte worden gegeven, waarvan het beste verloop, teneinde een ongeveer constante spanning te verkrijgen, gemakke- lijk kan worden berekend.
Bij de eenvoudigste vorm van de afnemende dikte, n.l. een lineair naar buiten afnemende dikte, kan bereikt worden, dat de grootste centrifugaalspanning optreedt op enige afstand van de pennen 2, hetgeen gunstig is voor het ontlasten van het materiaal, dat om de pen ligt. Bij de pen 2 treedt namelijk een kleine spanningsverhoging op tengevolge van het feit, dat hier een min of meer sterk gekromde band wordt belast.
Voor hoge omtrekssnelheden is het doelmatig de voor- plaat van de waaier weg te laten. De waaier wordt dan aan de open zuigzijde afgedekt door een stilstaande, ringvormige dekplaat, of door het huis van het werktuig zelf.
De achterplaat van de waaier kan om verzwakking tegen te gaan, zonder doorboring langs de pennenhoudende naaf geleid worden en ongeveer kegelvormig worden uitgevoerd om een schijf van maximale sterkte te verkrijgen. Bij waaiers voor de hoogste omtrekssnelheden kan eventueel ook de achterplaat weggelaten worden. In gevallen, dat het gewenst wordt de schoepen in tangentiale richting op hun plaats te houden of hun bewegings- vrijheid althans te beperken, kunnen volgens de uitvinding v66r, tussen of achter de schoepwanden nokken, strippen of pennen aan de aohterplaat van de waaier bevestigd' worden, die bij voorkeur met de schoepen niet vast worden verbonden, 'teneinde zettingen en uitzettingen vrij spel te laten.
In de uitvoeringsvorm volgens de figuur 2 is tussen de schoepwanden een nok of strip 7 aangebracht, die op de on-
<Desc/Clms Page number 6>
verzwakte achterplaat 10 van de waaier is gelast.
Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 5 zijn aan weerszijdenven de schoepwand nokken 8 en 9 gelegen, die op de onverzwakte achterplaat 10 zijn gelast.
Ook kan men volgens de uitvinding, in het bijzonder indien de achterplaat van de waaier ontbreekt, dezelfde beper- king der bewegingsvrijheid in tangentiale richting bereiken door het toepassen van op de naaf aangebrachte spaken, die tussen de schoepwanden zijn aangebracht en bevestigd zijn aan de pennen 2, om welke de schoepbanden zijn gevouwen, of aan delen van de naaf, welke deze pennen dragen. Tijdens het bedrijf zullen de dunne schoepwanden sneller eventuele temperatuur- variaties volgen dan de dikkere naafdelen. Om het verschil in uitzetting tussen de naaf, de pennen 2 en de schoepen 1 op te vangen, moet de nodige speling tussen deze delen aanwezig zijn.
Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 vormt elke om een pen 2 van de naaf omgevouwen bgnd twee opeenvolgende schoepen van de waaier. Bij deze uitvoeringsvorm is dus het aantal pennen op de naaf de helft van het aantal schoepen van de waaier.