DD294321A5 - Blattfoermige laufschaufeln fuer breitschaufel-axialventilatoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Gestaltung der Kontur blattfoermiger Laufschaufeln fuer Breitschaufel-Axialventilatoren, die fuer den vorzugsweisen Einsatz in Anlagen und Geraeten der Waerme- und Kaeltetechnik sowie der Lueftungs- und Klimatechnik bestimmt sind. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz die Symmetrielinien des inneren und aeuszeren Begrenzungsbogens zu den parallelen Seiten der abgewickelten Laufschaufel unterschiedlich schraeg verlaufen und dabei einen Winkel zwischen 0 bis 5 einschlieszen und dasz die Begrenzungsradien der Innen- bzw. Auszenkontur gleich dem 1,1 bis 1,3fachen des Innen- bzw. Auszenradius des Laufrades entsprechen die in Funktionsstellung konzentrische Kreisboegen bilden, deren Mittelpunkt mit der Laufradachse identisch ist. Fig. 3{Laufschaufeln; Breitschaufel; Axialventilator; Laufschaufelauszenkante; Lueftungstechnik; Kaeltetechnik; Fluegelform}

Description

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind im Nabenbereich geradlinige Abschrägungen derart angebracht, daß in Achsrichtung des Laufrades gesehen die Vorder- und Hinterkanten benachbarter Laufschaufeln sich optisch berühren ohne zu

überdecken. Mit diesem Merkmal wird gesichert, daß keine schädlichen Überdeckungen in Funktionsstellung der Laufschaufeln eintreten.

An diesen erfindungsgemäßen Laufschaufeln sind die Konturecken so gestaltet, daß keine Rundungen vorhanden sind. Damit

sind jegliche Maßnahmen unterbunden, die scharfe Krümmungsänderungen der Kontur beseitigen.

Mit dieser erfindungsgemäßen Gestaltung der Flügelform ist gewährleistet, daß bei guten aerodynamischen und akustischen Parametern die Leistungsparameter eingehalten werden. Dabei wird eine sehr einfache Laufschaufelkontur realisiert. Diese erfinderischen Merkmale sind die Ausgangsbasis dafür, daß sich bei Kleinserienfertigung unkompliziert zu realisierende Zuschnitte ergeben und für Großserienfertigung einfach herzustellende Werkzeuge ermöglicht werden. Die nahezu symmetrische Form der Kontur des Laufschaufelblattes gewährleistet eine bessere mechanische Stabilität gegen die

auftretenden dynamischen Funktionsbeanspruchungen. Die Ausbildung der Innen- und Außenkanten der Laufschaufeln in Form von annähernd konzentrischen Kreisbögen (in Achsrichtung des Laufrades gesehen), gestattet jede beliebige axiale

Einbauposition des Laufrades in einer kreisrunden Gehäuseöffnung. Unabhängig vom axialen Abstand der Vorder- oder Hinterkante der Laufschaufel von der Gehäusewand bleibt der Radialspalt

zwischen der Schaufelaußenkante und der Innenkante der Gehäusewandöffnung immer gleich groß. Die Form der Innenkante der Laufschaufeln gestattet problemlos die Realisierung von Schweißverbindungen zwischen derzylinderförmigen Nabe und dem Laufschaufelfuß. Die Form der Laufschaufelaußenkante erlaubt die optimale Funktion der Laufschaufeln in Rohrgehäusen mit Einlaufdüse.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1: die erfindungsgemäße blattförmige Laufschaufel im Tangentialschnitt, Fig. 2: diese Laufschaufel in Verbindung mit einer Laufradnabe in axialer Strömungsrichtung und Fig. 3: die Abwicklung des Laufschaufelblattes. Die Figur 1 zeigt im Tangentialschnitt die gewölbte Laufschaufel 1. In Figur 2 sind die Laufradnabe 2 mit den daran befestigten Laufschaufeln 1 in Funktionsstellung ersichtlich. Die Kontur der Laufschaufeln 1 wird gebildet durch die parallelen Seitenkanten 3 und 4 sowie die kreisförmige Innenkante 7 (nicht dargestellt), die Außenkante 8 und die beiden schrägen Nabenkanten 5 und 6. Die annähernd konzentrischen Radien r, und r-, begrenzen die Innenkante 7 bzw. Außenkante 8. In Figur 3 ist dio Abwicklung einer Laufschaufel 1 dargestellt mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 2, jedoch mit

unterschiedlichen Abmessungen, sodaß die Darstellung mit Anstrich bevorzugt wurde. Ergänzt wird die Figur 3 durch die

Laufschaufeiecke 9 und die beiden gegenüber der Laufschaufelachse 10 geneigten Achsen, die den Winkel K₁ und κ₍

einschließen.

Der in Figur 1 dargestellte Tangentialschnitt der Schaufel 1 läßt die kreisbogenförmige Kontur erkennen. Die Schaufel 1 sitzt mit

drei weiteren Schaufeln an der zylindrischen Laufradnabe 2. Die Breite der Schaufel 1 und deren Anordnung am Laufrad wurde so gewählt, daß schädliche axiale Schaufelüberdeckungen vermieden werden. Dabei ist es maximal möglich, daß die Vorder- und Hinterkanten (3,4) in der Projektion in mehreren Punkten übereinstimmen. Die abgewickelte Innenkante 7 und die

Außenkante 8 der Schaufel 1 erscheinen in Achsrichtung des Laufrades annähernd als konzentrische Kreisbögen, deren Mittelpunkt mit der Laufradachse zusammenfällt. Erfindungsgemäß sind die Nabenkanten 5 und 6 mit unterschiedlicher Neigung gegenüber der Schaufelachse 10 ausgeführt. Die Innenkante 7 und die Außenkante 8 der abgewickelten Schaufel 1 sind als Kreisbögen ausgebildet, deren Mittelpunkte

außerhalb der Schaufolathse 10 auf Symmetrielinien liegen, die gegenüber der Schaufelachse um die Winkel K₁ und κ, geneigt

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Schaufelecken 9 ohne Rundungen ausgeführt. Durch diese Gestaltung ist eine sehr einfache Herstellung der Schaufel 1 möglich. Fertigungsbedingte Rundungen, wie zum Beispiel Mindestradien, zählen nicht zu den ansonsten üblichen Maßnahmen zur Verbesserung der Luftführung. Mit der erfindungsgemäßen Lösung eines geometrisch einfachen Laufrades werden energetisch und akustisch gute Parameter

bei einer garantierten Förderleistung eingehalten. Der wesentlichste Effekt ist bei der einfachen Form der Flügel der hohe

Automatisierungsgrad, der sich bei diesem Prozeß realisieren läßt.

Claims (4)

1. Blattförmige Laufschaufeln für Breitschaufel-Axialventilatoren, die im Zuschnitt parallele gerade Seiten und kreisförmige innere und äußere Begrenzungen aufweisen und an einer gemeinsamen Nabe befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrielinien des inneren und äußeren Begrenzungsbogens zu den parallelen Seiten der abgewickelten Laufschaufel (1) unterschiedlich schräg verlaufen und dabei einen Winkel zwischen >0 bis 5°einschließen und daß die Begrenzungsradien der Innenkante (7) und der Außenkante (8) gleich dem 1,1 bis 1,3fachen des Naben- bzw. Außenradius des Laufrades entsprechen, und daß die inneren und äußeren Begrenzungsbogen der Laufschaufeln (1) des Laufrades in Achsrichtung gesehen annähernd konzentrische Kreise bilden.

2. Blattförmige Laufschaufeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nabenbereich geradlinige Abschrägungen derart angebracht sind, daß in Achsrichtung des Laufrades gesehen die Vorderkanten (7) und Hinterkanten (8) benachbarter Laufschaufeln (1)sich optisch berühren, ohne sich zu überdecken.

3. Blattförmige Laufschaufeln nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelecken (9) der Laufschaufeln (1) keine Rundungen aufweisen.

4. Blattförmige Laufschaufeln nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelecken (9) der Laufschaufeln fertigungsbedingte Rundungen aufweisen.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Das Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Gestaltung der Kontur blattförmiger Laufschaufeln für Breitschaufel-Axialventilatoren, die für den vorzugsweisen Einsatz in Anlagen und Geräten der Wärme- und Kältetechnik sowie der Lüftungs- und Klimatechnik bestimmt sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Gestaltungsmöglichkeiten für blattförmige Laufschaufeln von Breitschaufel-Axialventilatoren, bei denen die Kontur der Schaufeln ohrförmig oder anderweitig mehr oder weniger stark gekrümmt ausgebildet ist. Derart beschaufelte Axialventilatoren weisen gute aerodynamische und akustische Eigenschaften auf. Diese Laufschaufeln haben jedoch den Nachteil, daß sie konstruktiv kompliziert und in der Herstellung aufwendig sind. Die mitunter stark asymmetrische Form der Laufschaufelkontur hat ungünstige dynamische Funktionsbeanspruchungen der Laufschaufelblätter zur Folge. Für die Fertigung werden komplizierte und aufwendige Werkzeuge benötigt. Die genannten Nachteile wirken sich besonders bei größeren Laufschaufelabmessungen negativ aus.

Des weiteren ist ein leitradloser Axialventilator insbesondere zur Belüftung von Wärmetauschern mit ungleichmäßig verteilt angeordnet verwundenen profilierten Schaufel nach DE PS 3335648 bekannt, bei dem das Verhältnis von Innen- zu Außendurchmesser im Bereich größer 0,25 und kleiner 0,35 liegt, und der Neigungswinkel im Bereich größer 70 Grad und kleiner 80 Grad liegt und das Verhältnis von Neigungswinkel Innen- zu Außenkontur im Bereich größer 50, kleiner 35 Grad liegt. Diese Form ist in der Herstellung kompliziert und erfordert ebenfalls einen hohen werkzeugtechnischen Aufwand.

Das Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, unter Beibehaltung einer hohen aerodynamischen und akustischen Güte die Kontur blattförmiger Laufschaufeln für Breitschaufel-Axialventilatoren konstruktiv einfacher und im Hinblick auf geringere dynamische Funktionsbeanspruchungen günstiger zu gestalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ursache der Mängel der bekannten technischen Lösungen ist der hohe Aufwand bt i der Herstellung einer komplizierten Laufschaufelgeometrie.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Kontur durch wenige, geometrisch einfache! ' 'en zu begrenzen unter Beachtung, daß geradlinige und parallel zur Laufschaufelachse verlaufende Vorder- und Hinterkan ;: jonuttt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Symmetrielinien des inneren und äußeren Begrenzungsbogens der abgewickelten Lau ι chaufel zu den parallelen Seiten unterschiedlich schräg verlaufen und dabei einen Winkel zwischen > 0 bis 5° einschließen und daß die Begrenzungsradien der Innen- bzw. Außenkontur gleich dem 1,1 bis 1,3fachen des Nabenbzw. Außenradius des Laufrades entsprechen und daß die inneren und äpßeren Begrenzungsbogen der Laufschaufeln des Laufrades in Achsrichtung gesehen annähernd in konzentrischen Kreisen verlaufen.