Das Hauptpatent betrifft ein Radial-Ventilatorrad mit einer Nabenscheibe, deren Radkranz eine Anzahl zur Nabenscheibenachse paralleler Schaufeln trägt, wobei die Nabenscheibe mindestens im Bereich des Radkranzes als Hohlkörper ausgebildet ist und die Schaufeln in in den Stimwänden der Nabenscheibe befindlichen Öffnungen durch die Nabenscheibe hindurchragend eingesetzt und mit den Stirnwänden fest verbunden sind.
Die Erfindung betrifft die Ausführungsform des Hauptpatentes, bei welcher am Ventilatorrad an den Ansaugseite auf die Enden der Schaufeln ein Einströmring aufgesetzt ist, wobei der Einströmring Öffnungen zur Aufnahme der Schaufelenden aufweist und die Schaufelenden durch Klebstellen mit dem Einströmring verbunden sind.
Bei den im Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen besteht der Einströmring aus einem Formkörper aus Blech oder Kunststoff, der Öffnungen zur Aufnahme der Schaufelenden enthält. Die Verbindung von Einströmring und Schaufeln erfolgt durch Kleben z. B. mit Epoxiharz. Damit die aus dem Einströmring herausragenden Enden der Schaufeln bei rotierendem Ventilatorrad keine störende Geräusche verursachen, ist ein Blechring vorgesehen, der zusammen mit dem Einströmring die freien Schaufelenden vollständig umkleidet.
Wegen der einfachen Form können solche Einströmringe ohne Schwirigkeiten und verhältnismässig billig aus Kunststoff hergestellt werden. Bei Ventilatoren grösserer Leistung mit schnell laufenden Ventilatorrädern müssen jedpch Einströmringe aus Blech verwendet werden, da Kunststoff den an den Schaufelenden auftretenden erheblichen Fliehkräften nicht ausreichend widersteht und Beschädigungen am Einströmring auftreten würden. Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung der Blech-Einströmringe insbesondere für aerodynamisch profilierte Schaufeln ziemlich kostspielig ist.
Zudem ist auch das Aufsetzen der Einströmringe und der Verkleidungs-Blechringe sowie deren Befestigung an den Schaufelenden bei den bisherigen Ausführungen umständlich und zeitraubend, so dass im allgemeinen bei dem Radial-Ventilatorrad nach dem Hauptpatent der allein auf die Endringe entfallende Kostenanteil zu hoch ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einströmring für Radial-Ventilatorräder nach dem Hauptpatent derart zu verbessern, dass er an Rädern für Ventilatoren beliebiger Leistung verwendet werden kann, seine Herstellungskosten niedriger sind und ausserdem für die Montage weniger Zeit benötigt wird.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Einströmring einen Blechring mit in einem ebenen Ringbereich angeordneten Offnungen für die Schaufelenden und einen Kunststoff-Profilring mit einer sich von der Innenkante einer Ring-Stirnfläche zur Kante einer Mantelfläche erstreckenden konvex gewölbten Ringfläche und mit zu den Öffnungen im Blechring fluchtenden Ausnehmungen enthält und der Kunststoff-Profilring mit dem Blechring zu einem Verbundkörper verbunden sind, in welchem der Blechring die an den Schaufeln auftretenden Fliehkräfte aufnimmt und die gewölbte Ringfläche des Kunststoff-Profilringes die Leitfläche des Einströmringes bildet.
Die Herstellung eines Blechringes, bei dem die Öffnungen für die üblicherweise aerodynamisches Profil aufweisenden Schaufelenden in einen ebenen Ringbereich z. B. eingestanzt werden und dieser Ringbereich keiner weiteren Verformung unterworfen wird, ist einfacher und bei geringerem Aufwand mit grösserer Genauigkeit möglich, als die des im Hauptpatent beschriebenen gewölbten Blechringes. Für die Montage des als Verbundkörper ausgebildeten Einströmringes wird nur kurze Zeit beansprucht, da der Einströmring lediglich auf die Schaufelenden aufgesetzt und die Schaufelenden in den Kunststoff Profilring eingeklebt werden müssen.
Bei dem Einströmring kann der Blechring innerhalb des Kunststoff-Profilringes liegen, wobei der Kunststoff-Profilring eine geschlossene Ring-Stirnfläche aufweist, durch die die Schaufelenden verdeckt sind.
Für eine noch einfachere Herstellung des Einströmringes kann der Blechring einen ebenen Bodenteil mit den Öffnungen für die Schaufelenden und einen ringsumlaufenden Aussenmantel aufweisen und der Kunststoff-Profilring kann mit seiner Mantelfäche an die innere Aussenmantelfläche und mit seiner Ring-Stirnfläche an den Bodenteil des Blechringes angegossen sein. Hierbei kann der Blechring gleichzeitig als Teil der Gussform für den Kunststoff-Profilring dienen. Zur Verkleidung der aus den Öffnungen im Bodenteil herausragenden Enden der Schaufeln kann der Blechring einen doppelten Bodenteil besitzen, wobei nur der innere Bodenteil die Öffnungen für die Schaufelenden enthält und der äussere Bodenteil für die einzusetzenden Schaufeln einen Anschlag darstellt und die Schaufelenden abdeckt.
Bei einer solchen Ausführung des Einströmringes kann der Blechring vorzugsweise aus einem Innenring und einem auf diesen passenden Aussenring bestehen, von welchen jeder einen ebenen Bodenteil, einen Aussenmantel und einen von der Innenkante des Bodenteils abstehenden Rand besitzt, wobei bei zusammengefügtem Innen- und Aussenring die Aussenmäntel und die Ränder dicht aufeinander liegen und die beiden Bodenteile Abstand voneinander haben. Zur Gewichtsverminderung kann der Kunststoff-Profilring auch als Hohlring ausgebildet sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 im Schnitt einen zweiseitigen Radial-Ventilator mit einem Ventilatorrad nach dem Hauptpatent, auf dessen Schaufelenden Einströmringe nach der Erfindung aufgesetzt sind,
Fig. 2 einen Einströmring des Ventilatorrades nach Fig. 1 in Ansicht,
Fig. 3 den Querschnitt eines Einströmringes, bei dem in einem massiven Kunststoff-Profilring ein ebener Blechring angeordnet ist und
Fig. 4 den Querschnitt eines Einströmringes mit einem als Hohlring ausgebildeten Kunststoff-Profilring, in den ein ebener Blechring eingegossen ist.
Bei dem in Fig. 1 im Schnitt schematisch wiedergegebenen zweiseitigen Radial-Ventilator besteht das Ventilatorrad aus einer als Hohlkörper ausgebildeten Nabenscheibe 1, die mittels der Nabe 2 auf der Welle 3 befestigt ist, und aus einer Anzahl aerodynamisch profilierter Schaufeln 16, die in die Nabenscheibe 1 eingesetzt sind. Auf die Welle 3 ist auf jeder Seite der Nabenscheibe 1 je ein Führungskonus 22 aufgeschoben. Die Herstellung eines solchen Ventilatorrades ist im Hauptpatent ausführlich beschrieben. Des weiteren ist an jeder Radseite auf die Enden der Schaufeln 16 ein Einströmring 20 aufgesetzt. Das Ventilatorrad befindet sich in einem im wesentlichen zylindrischen Ventilator-Gehäuse 33, das an seinen beiden Stirnflächen je eine mit einem Einström-Leitblech 34 ausgekleidete Einströmöffnung aufweist.
Die auf die Schaufel enden 16a aufgesetzten beiden Ein strömringe 20 sind Kunststoff-Metall-Verbundkörper, bei denen je ein Blechring und ein Kunststoff-Profilring 28 mitein ander verbunden sind. Der Blechring hat hierbei die Aufgabe, die bei rotierendem Ventilatorrad an den Schaufelenden 16a auftretenden Fliehkräfte aufzunehmen und dem Rad die erfor derliche Stabilität zu geben und am Kunststoff-Profilring 28 ist eine konvex gewölbte Ringfläche 30 gebildet, die bei aufgesetztem Einströmring 20 in die Leitfläche des Einström-Leitbleches 34 übergeht, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Einströmringes 20 ist in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 in Ansicht wiedergegeben, wobei in der Aufsicht der Fig. 2 ein Stück des Kunststoff Profilringes weggelassen ist, um den darunterliegenden Blechring zu zeigen.
Bei dieser Ausführung besteht der Blechring aus einem Innenring 25a . . . 25c und einem Aussenring 26a . . . 26c. Der Innenring besitzt einen ebenen Bodenteil 25b, in den Öffnungen 27 (Fig. 2) für die aerodynamisch profilierten Schaufeln 16 eingestanzt sind, einen zylindrischen Aussenmantel 25b auf der einen Seite des Bodenteiles und einen auf der anderen Seite des Bodenteiles von dessen Innenkante abstehenden Rand 25c. Der Aussenring besitzt ebenfalls einen ebenen Bodenteil 26b, jedoch ohne Öffnungen, einen Aussenmantl 26a und einen Rand 26c und ist so dimensioniert, dass er auf den Innenring aufgesteckt werden kann, wobei die beiden Aussenmäntel 25a, 26a und die beiden Ränder 25c,
26c dicht aufeinander liegen und die beiden Bodenteile 25b, 26b einen gewissen Abstand voneinander haben und einen Doppelboden bilden. Solche Blechringe können leicht durch Tiefziehen hergestellt werden. Die Aussenmäntel 25a, 26a und die Ränder 25c, 26c werden durch Kleben oder Punktschweissen miteinander verbunden. Der Kunststoff Profilring 28 wird zweckmässig an den Aussenmantel 25a und den Bodenteil 25b des Innenringes angegossen und zwar so, dass seine gewölbte Ringfläche 30 mit der Kante des Aussenmantels 25a, 26a des Blechringes bündig ist und glatt in die Innenfläche des Innenring-Randes 25c übergeht.
Zum Einsetzen der Schaufelenden 16a erhält der Kunststoff-Profilring 28 entsprechend geformte Ausnehmungen 32, die sich von der gewölbten Ringfläche 30 zu den Öffnungen 27 im Bodenteil 25b des Blechringes erstrecken. Bei der Montage werden die Schaufelenden 16a in die Ausnehmungen 32 eingesetzt und der Einströmring 20 so weit aufgeschoben, bis die Schaufelenden an den Bodenteil 26b des Blechringes anstossen. Die Enden der Schaufeln 16 sind durch den Einströmring 20 vollständig verkleidet, so dass ein ruhiger Lauf des Ventilatorrades gewährleistet ist. Zur weiteren Geräuschverminderung wird der Blechring noch mit einer Kunststoffschicht belegt.
Einströmringe der vorstehend beschriebenen Art sind für Ventilatoren höchster Leistung bestens geeignet, da der Blechring in sich sehr stabil und der Kunststoff-Profilring an dem doppelten Aussenmantel 25a, 26a abgestützt ist.
Fig. 3 zeigt im Schnitt als weiteres Ausführungsbeispiel einen Einströmring 20, bei dem ein ebener, scheibenförmiger Blechring 24, in den Öffnungen 27 für die Schaufelenden 16a eingestanzt sind, in einen massiven Kunststoff-Profilring 28 eingegossen ist. Der Kunststoff-Profilring 28 weist eine ebene Stirnfläche 29, eine zylindrische Mantelfläche 31 und eine sich vom Rand der Mantelfläche 31 zur Innenkante der Stirnfläche 29 erstreckende konvex gewölbte Ringfläche 31 auf, die die Leitfläche des Einströmringes bildet. Im Kunststoff-Profilring 28 ist der Blechring 24 parallel zu der Stirnfläche 29 ausgerichtet.
Die im Kunststoff-Profilring 28 zur Aufnahme der Schaufelenden 16a vorgesehenen Ausnehmungen 32 erstrekken sich von der gewölbten Ringfläche 30 bis zu den Öffnungen 27 im Blechring 24 und etwas darüber hinaus, jedoch nicht bis zur Stirnfläche 29, so dass jede Ausnehmung 32 durch eine Wand abgeschlossen ist, an die das Ende der eingesetzten Schaufel anstösst. Auch hier sind die Enden der Schaufeln 16 durch den Einströmring 20 vollständig verkleidet. Der Blechring 24 kann natürlich auch abgebogene Ränder aufweisen.
Für grosse Ventilatorräder können massive Kunststoff Profilringe u.U. zu schwer sein. Zur Gewichtsverminderung kann der Kunststoff-Profilring, insbesondere bei einer Einströmring-Ausführung entsprechend Fig. 3 mit innen liegendem Blechring, auch als Hohlring ausgebildet sein. Fig. 4 zeigt il s Schnitt einen solchen Einströmring. Der Kunststoff-Profilring 28 ist ein Hohlkörper mit einer ebenen, geschlossenen Stirnwand 29, einer zylindrischen Mantelwand 31' und einer konvex gewölbten Wand 30', deren Aussenfläche die Leitfläche des Einströmringes bildet. Der innen liegende Blechring 24 hat von der Stirnwand 29 einen gewissen Abstand. Die Ausnehmungen 32 für die Schaufelenden 16a.befinden sich bei dieser Ausführung nur in der gewölbten Ringwand 32 und sind auf die Öffnungen 27 im Blechring 24 ausgerichtet.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 kann zur Gewichtsverminderung der Kunststoff-Profilring ebenfalls als Hohlkörper ausgebildet sein. Da der Kunststoff-Profilring bei dieser Ausführung nicht tragend ist und keine Kräfte aufzunehmen braucht, kann der Ring auch einen Kunststoff-Schaum-Kern enthalten, wobei nur die die gewölbte Ringfläche bildende Wand dicht und glatt sein muss. Solche Kunststoffringe sind leicht herzustellen.