DE102014210373A1 - Radial- oder Diagonalventilator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Radialventilator mit einem Laufrad (100) und einer zylinderförmigen, um die Längsachse rotierbaren Antriebseinheit (200), wobei das Laufrad (100) aus einer Bodenscheibe und auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln (101) besteht und wobei sich die Schaufeln (101) auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite befinden und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (100) in zwei Befestigungsebenen mit der Antriebseinheit (200) wirkverbindbar ist. Das Laufrad besteht aus einer Bodenscheibe und auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln, wobei sich die Schaufeln auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite der Bodenscheibe befinden, und wobei die Bodenscheibe aus einer an der Hauptluftströmung zugewandten Seite befindlichen Oberschale und einer an der Hauptluftströmung abgewandten Seite befindlichen Unterschale aufgebaut ist, wobei die Oberschale und die Unterschale mit der zylinderförmigen Antriebseinheit im montierten Zustand einen abgeschlossenen Hohlraum bilden, wobei eine erste Befestigungsebene an der Oberschale und eine zweite Befestigungsebene an der Unterschale angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Radial- oder Diagonalventilator mit einem Laufrad und einer prismatischen um die Längsachse rotierbaren Antriebseinheit, wobei das Laufrad aus einer Bodenscheibe und auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln und abschließend einer Deckscheibe besteht und wobei sich die Schaufeln auf der Hauptluftströmung zugewandten Seite befinden.
- Es werden heute im großen Umfang Radialventilatoren mit rückwärts gekrümmten Schaufeln oder Diagonalventilatoren eingesetzt. Der Anwendungsbereich reicht über den Einsatz in Haushaltsgeräten, wie zum Beispiel Dunstabzugshauben, in Klimaanlagen und bis zu unterschiedlichsten industriellen Anlagen. Die Luft wird bei einem Radial- oder Diagonalventilator parallel bzw. axial zur Antriebsachse des Radial- oder Diagonalventilators angesaugt und durch die Rotation des Radiallaufrads radial oder diagonal ausgeblasen.
- Grundsätzlich bestehen Radial- oder Diagonalventilatoren aus einer Antriebseinheit und einem Laufrad. Die Antriebseinheit eines Radial- oder Diagonalventilators kann zum Beispiel durch einen Asynchronmotor oder durch einen permanenterregten Synchronmotor (EC-Motor) ausgebildet sein. Das Radiallaufrad oder Diagonallaufrad ist an den Rotor der Antriebseinheit angebunden und dient zur Förderung von Luft und/oder anderer Gase. Die Materialwahl heutiger Laufräder reicht von Kunststoffausführungen bis zu Blechkonstruktionen. Laufräder mit größerem Durchmesser (typischerweise 630mm und größer) werden heute aus Festigkeitsgründen in einfacher Blechbauweise ausgeführt. Dabei kommt aus Festigkeitsgründen Aluminium- oder Stahlblech mit relativ großen Dicken (typischerweise 5mm und mehr) zum Einsatz. Im Stand der Technik sind Laufräder bekannt, die bei einem Durchmesser von 800mm eine Deckscheibendicke von 4mm, eine Schaufeldicke von 6mm sowie eine Bodenscheibendicke von 5mm aufweisen. Aufgrund des relativ hohen Materialeinsatzes ergeben sich dadurch Laufräder, die ein hohes Eigengewicht aufweisen und somit mit entsprechend hohen Kosten gefertigt werden. Eine weitere Folge des hohen Gewichts ist, dass die Antriebseinheit und weitere Komponenten einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Um diese Belastung sicher auffangen zu können und um das hohe Eigengewicht sicher zu tragen, müssen Antriebseinheit und weitere Komponenten massiv ausgelegt werden, was ebenfalls zu hohen Kosten führt.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu reduzieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 20.
- Ein erfindungsgemäßer Radial- oder Diagonalventilator weist ein Laufrad und eine prismatische um die Längsachse rotierbare Antriebseinheit auf, wobei das Laufrad in zwei Befestigungsebenen mit der Antriebseinheit wirkverbindbar ist. Durch die Befestigung in zwei Ebenen wird die Biegesteifigkeit erhöht und damit auch eine höhere Systemfestigkeit des Radial- oder Diagonalventilators erreicht, ohne das Gewicht zu erhöhen.
- Das Laufrad weist eine Bodenscheibe und auf der Bodenscheibe angeordnete Schaufeln und optional eine abschließenden Deckscheibe auf, wobei sich die Schaufeln auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite der Bodenscheibe befinden, und wobei die Bodenscheibe aus einer an der Hauptluftströmung zugewandten Seite befindlichen Oberschale und einer an der Hauptluftströmung abgewandten Seite befindlichen Unterschale aufgebaut ist, wobei die Oberschale und die Unterschale mit der zylinderförmigen Antriebseinheit im montierten Zustand einen abgeschlossenen Hohlraum bilden, wobei eine erste Befestigungsebene an der Oberschale und eine zweite Befestigungsebene an der Unterschale angeordnet ist. Die Wandstärke des verwendeten Materials kann durch die Schalenbauweise reduziert werden, wodurch das Gewicht des Radial- oder Diagonalventilators weiter reduziert wird. Durch die Befestigung in den beiden Ebenen bleibt die Steifigkeit des Radial- oder Diagonalventilators trotzdem erhalten.
- Vorteilhafterweise befinden sich am zur Antriebseinheit weisenden Rand der Oberschale und der Unterschale Befestigungsmittel, die mit Befestigungsmitteln an der zylinderförmigen Antriebseinheit im montierten Zustand eine lösbare Verbindung eingehen. Somit ist es möglich, dass das Laufrad an die Antriebseinheit an- oder abmontiert werden kann.
- Vorteilhafterweise sind die Oberschale und die Unterschale durch Schraubverbindungen mit an der zylinderförmigen Antriebseinheit in der Längsachse versetzt angeordneten Flanschen verbunden. Durch die versetzten Flansche können die Oberschale und die Unterschale derart versetzt mit der Antriebseinheit verbunden werden, dass eine besonders stabile Verbindung zwischen Antriebseinheit und Laufrad entsteht.
- Vorteilhafterweise sind die Befestigungsmittel in der Oberschale radial zur Längsachse der rotierbaren zylinderförmigen Antriebseinheit versetzt zu den Befestigungsmitteln der Unterschale angeordnet. Durch die radial versetzte Anordnung wird eine einfachere Montage des Laufrades an die Flansche der Antriebseinheit ermöglicht.
- Vorteilhafterweise sind in der Oberschale oder in der Unterschale Montagebohrungen gegenüber den im montierten Zustand verdeckten Befestigungsmitteln angeordnet. Dadurch ist es möglich, an die Befestigungsmittel zu gelangen, ohne das Laufrad von der Antriebseinheit zu entfernen.
- In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weisen die Montagebohrungen einen größeren Durchmesser auf als die Bohrungen in der Unterschale und in der Oberschale. Dadurch ist es möglich, ein Werkzeug, beispielsweise einen Steckschlüssel, durch die Montagebohrung hindurch zu stecken. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Montage über Muttern, die auf Gewindebolzen geschraubt werden, als Befestigungsmittel erfolgt. Insbesondere können dabei Kragenmuttern eingesetzt werden, die eine Aussendurchmesseraufweitung beispielsweise in Form einer fest angebrachten Unterlegscheibe aufweisen. Diese Kragenmuttern können dabei beispielsweise mit einer magnetisierbaren Nuss eines Steckschlüssels aufgenommen und montiert werden. Dadurch ist es möglich, die Mutter auf einen verdeckten und in der Hohlkammer endenden Gewindebolzen aufzuschrauben, ohne dass die Mutter bei der Montage verloren gehen könnte. Dadurch ist eine sichere und insbesondere auch sichere automatische Montage möglich. Eine bei der Montage verlorene Mutter stört den Montageprozess ganz erheblich. Wird die Mutter in der Hohlkammer verloren, so muss sie umständlich aus der Hohlkammer entfernt werden. Der Radiallüfter könnte mit einer losen sich in der Hohlkammer befindlichen Mutter nicht eingesetzt werden.
- Vorteilhafterweise weisen die Befestigungsmittel in der Oberschale und der Unterschale Bohrungen oder Gewindebolzen auf, die mit Bohrungen oder Gewindebolzen der Flansche im montierten Zustand wirkverbunden sind. Dadurch wird eine einfache Montage des Laufrades an die Antriebseinheit über die in die Bohrungen einsetzbaren Gewindebolzen ermöglicht. Anschließend können die Gewindebolzen mit passenden Muttern verschraubt werden.
- Vorteilhafterweise weisen die Oberschale und/oder die Unterschale Zentriermittel auf, die mit Zentrierungsmitteln an den angeordneten Flanschen zusammenwirken. Die Zentriermittel vereinfachen die korrekte Montage des Laufrades an die Antriebseinheit. Vorteilhafterweise sind die Zentriermittel Zentrierwarzen und Zentriervertiefungen, die bei der Montage des Laufrades an die zylinderförmige Antriebseinheit zusammenwirken.
- Vorteilhafterweise ist die Oberschale derart rotationssymmetrisch gekrümmt ausgeführt, dass sie sich in Richtung der Hauptluftströmung wölbt. Dadurch werden Strömungsablösungen vermieden. Gleichzeitig wird durch diese Form der Wirkungsgrad erhöht.
- Vorteilhafterweise weist die Oberschale mehreren Abschnitte auf, die mindestens einen konkaven Abschnitt oder einen konvexen Abschnitt oder einen ebenen Abschnitt aufweisen.
- Vorteilhafterweise ist die Unterschale eben ausgeführt, was zu einer Reduzierung der Werkzeug- und Teilekosten führt.
- Vorteilhafterweise weist der Hohlraum mindestens eine Verstrebung auf, die als runder oder vieleckiger Ring axial um die zylinderförmige Antriebseinheit verläuft. Durch diese Verstrebung wird die Verwendung von dünnen Materialien bei hoher Belastung ermöglicht.
- Vorteilhafterweise weist der Hohlraum mindestens eine Verstrebung auf, die radial zur Längsachse der rotierbaren, zylinderförmigen Antriebseinheit verläuft. Dadurch wird ein Kraftfluss von den Flanschen bis zu den Schaufeln sichergestellt.
- Vorteilhafterweise sind die auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln in Schalenbauweise ausgeführt. Dadurch wird das Gewicht des Laufrades weiter vermindert.
- Vorteilhafterweise sind die Konturen der auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite glatt ausgeführt, wodurch ein besserer Wirkungsgrad erzielt werden kann und strömungstechnische Störungen reduziert werden.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Flansche der Antriebseinheit radial zur Längsachse unterschiedlich weit ausgedehnt. Hierdurch wird eine Montage des Radialventilators in axialer Richtung erleichtert.
- Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn in den Flanschen Montagebohrungen gegenüber den im montierten Zustand verdeckten Befestigungsmitteln angeordnet sind.
- Daneben ist es vorteilhaft, wenn die Montagebohrungen einen größeren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen im unteren Flansch und im oberen Flansch. Die Vorteile hiervon stellen sich analog der dar, die für die Durchmesser der Montagebohrungen der Ober- und Unterschale oben angeben sind.
- Die Antriebseinheit des Radialventilators kann ein Rotor oder eine Wellenverbindung sein.
- Der Konstruktionsaufbau der Befestigung in Verbindung mit dem Leichtbaurad lässt eine höhere Motorausnutzung zu und hat positive Auswirkungen hinsichtlich der Motorlebensdauer.
- Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Abbildungen.
- Von den Abbildungen zeigt:
-
1 eine Explosionszeichnung eines Radialventilators mit einem Schnitt durch das Laufrad in einer ersten Ausführungsform, -
2 eine räumliche Ansicht des Radialventilators in montierten Zustand nach1 , -
3 einen Schnitt durch einen Radialventilator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
4a –f jeweils eine schematische Darstellung der Verbindung vom Laufrad an die Antriebseinheit nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
5a –e jeweils einen Schnitt durch einen Radialventilator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
6 zwei räumliche Darstellungen von Antriebseinheiten nach weiteren Ausführungsbeispielen. - In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel jeweils nur einmal beschrieben.
- Wie zunächst
1 und2 veranschaulichen, besteht ein erfindungsgemäßer Radialventilator aus einem Laufrad100 und einer zylinderförmigen Antriebseinheit200 . Das Laufrad100 ist über Befestigungsmittel, die im Weiteren noch näher erläutert werden, an die Antriebseinheit200 angebunden. Dabei zeigt1 eine Explosionszeichnung des Radialventilators und2 den Radialventilator im zusammengebauten oder montierten Zustand. Der Radialventilator dient zur Förderung eines Gases oder einer Flüssigkeit mittels der am Laufrad100 befindlichen Schaufeln101 , welche auf einer Bodenscheibe des Laufrades100 angeordnet sind. Das Laufrad100 rotiert mit der zylinderförmigen Antriebseinheit200 um eine mittig in Längsrichtung der zylinderförmigen Antriebseinheit200 verlaufenden Längsachse. - Die Bodenscheibe besteht erfindungsgemäß aus einer Oberschale
102 und einer Unterschale103 , wobei die Oberschale102 der Hauptluftströmung zugewandt ist und mit den Schaufeln101 das Gas oder die Flüssigkeit fördert. Das Gas oder die Flüssigkeit wird parallel bzw. axial zur Antriebsachse des Radialventilators angesaugt und durch die Rotation des Radiallaufrads radial oder diagonal ausgeblasen. Um die Lesbarkeit zu vereinfachen, wird im Weiteren nur der Anwendungsfall des Lufttransports erwähnt, wobei hier immer auch der Transport anderer Gase gemeint sein kann. Die Hauptluftströmung könnte somit auch eine Hauptströmung eines beliebigen Gases sein. Somit schließt der Begriff Hauptluftströmung auch die Hauptgasströmung mit ein. Der Raum der Hauptluftströmung wird durch die Schaufeln101 in Verbindung mit der Oberschale102 der Bodenplatte sowie der Wandung (z.B. Rotor201 ) der Antriebseinheit200 definiert, da hier der Hauptanteil des transportierten Mediums bewegt wird. Die Oberschale102 bildet mit der Unterschale103 einen Hohlraum104 , der im montierten Zustand mit dem Rotor201 abgeschlossen ist. Oberschale102 und Unterschale103 sind rotationssymmetrisch um die um die Längsachse rotierbaren Antriebseinheit200 angeordnet. Beide Schalen können über Nietverbindungen, Schraubverbindungen, Schweißverbindungen, Prägeverbindungen, Pressverbindungen oder Klebeverbindungen erfolgen. Es ist auch möglich, dass das Laufrad mit einer nicht rotationsymmetrischen Boden- oder Deckscheibe kombiniert werden kann. - Zur Erhöhung der Stabilität der Bodenplatte können im Hohlraum
104 Verstrebungsrippen105 ,106 zwischen Oberschale102 und Unterschale103 angeordnet sein, die den Hohlraum104 weiter unterteilen können. Die Verstrebung105 kann als mindestens ein axial um die Längsachse angeordneter Ring ausgeführt sein, der entweder rund oder vieleckig ausgeführt ist. Somit ist eine gleichmäßige Gewichtsverteilung auf der rotierenden Bodenplatte gewährleistet. Die Verstrebung106 kann jedoch auch radial zur Längsachse verlaufen, wie es in3 dargestellt ist. Durch diese Anordnung der Verstrebung106 wird ein Kraftfluss von der Antriebseinheit200 bis zu den Schaufeln101 sichergestellt. - Vorzugsweise weisen die Schaufeln
101 ein Hohlprofil auf, d.h. sie sind hohl ausgeführt. Dadurch verteilt sich die Krafteinleitung in Boden- und Deckscheibe, die zu reduzierten Spannungsspitzen und damit zu reduzierten Blechdicken und weniger Gewicht am Laufrad100 führen. Weiterhin ist vorzugsweise die der Hauptluftströmung zuweisenden Seite der Schaufeln101 glatt ausgeführt, um Verwirbelungen zu vermeiden. - Die zylinderförmige Antriebseinheit
200 kann einen Rotor201 eines Asynchronmotors oder eines permanenterregten Synchronmotors sein, wie in den1 –6 dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Antriebseinheit200 eine Welle ist, die durch einen Motor angetrieben wird. - Um den Rotor
201 verlaufen zwei ringförmige, nach außen radial abstehende Flansche202 ,203 , welche Befestigungsmittel zur Befestigung des Laufrades an den Rotor201 der Antriebseinheit200 aufweisen. Die Flansche202 ,203 sind in zwei axial zur Längsachse versetzen Ebenen angeordnet, wobei der Abstand der Flansche ungefähr dem Abstand der Oberschale102 und Unterschale103 an der zum Rotor201 weisenden Seite entspricht. Im montierten Zustand ist somit die Oberschale102 mit dem zur Hauptluftströmung am nächstliegenden Flansch202 verbunden und die Unterschale103 ist mit dem zweiten Flansch203 verbunden. Somit ist die Bodenplatte des Laufrades100 über zwei ringförmige Befestigungen an den Rotor201 der zylinderförmigen Antriebseinheit200 angebunden, wie es in3 in einem Schnitt dargestellt ist. -
3 zeigt einen Schnitt durch das Laufrades100 und Teile des Rotors201 . Das Laufrad100 weist eine weitgehend ebene Unterschale103 sowie eine gewölbte Oberschale102 auf, die zusammen einen Hohlraum104 bilden. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist eine Verstrebungsrippe106 im Hohlraum104 radial zur Längsachse der Antriebseinheit200 angeordnet. Am Rotor201 der Antriebseinheit200 sind zwei Flansche202 ,203 angeordnet, wobei der eine Flansch202 mit der Oberschale102 und der andere Flansch203 mit der Unterschale103 über Befestigungsmittel verbunden sind. -
4a –f zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Oberschalen401a –d und Unterschalen402a –d, welche mit unterschiedlichen Flanschen403a –d,404a –d verbunden werden können. Die Ober- und Unterschalen401a –d,402a –d weisen unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche Befestigungsmittel auf. Im Folgenden werden die einzelnen Ausführungsformen beschrieben.4a zeigt eine Oberschale401a , welche einen größeren Durchmesser aufweist, als die Unterschale402a . Dies bedeutet, dass sich bei der Montage an den Rotor201 die Oberschale401a näher am Rotor201 befindet, als die Unterschale402a . Die Flansche403a ,404a müssen entsprechend ausgeprägt sein, dass bei der Montage des Laufrades100 an den Rotor201 die Unterschale402a an dem Flansch403a für die Oberschale401a axial zur Längsachse der Antriebseinheit200 vorbei gleiten kann. In dem Ausführungsbeispiel4a wird das Laufrad von oben, d.h. von der Richtung der Hauptluftströmung axial montiert, so dass die Unterschale402a am Flansch403a für die Oberschale401a vorbeigleiten kann. Somit ragt der Flansch403a für die Oberschale401a radial kürzer vom Rotor hervor, als der Flansch404a für die Unterschale402a . Diese geometrische Anordnung der Ober- und Unterschalen sowie der Flansche ist auch in den Ausführungsformen der4c und4e vorhanden. Bei den Ausführungsformen der4b ,4d und4f ist die Geometrie der Schalen und Flansche umgekehrt, so dass das Laufrad100 von unten (der Hauptluftströmung abweisenden Seite) montiert werden muss. Die Oberschale401a und die Unterschale402a sind mit Gewindebolzen407 ,408 versehen, welche in entsprechende Bohrungen406a ,409a aufgenommen werden. Somit sind Bohrungen406a ,409a und Gewindebolzen407 ,408 Befestigungsmittel für die Befestigung des Laufrades100 an den Rotor201 . Zusätzlich benötigte Muttern oder Sicherungsmuttern sind in den4a –f aus Übersichtsgründen nicht dargestellt. Der Flansch404a in4a weist zusätzlich eine Montagebohrung405a auf, die es ermöglicht, an den Gewindebolzen408 der Oberschale401a zum Zweck der Montage zu gelangen.4b zeigt eine umgedrehte Anordnung, sodass die Oberschale401b mit ihrem Gewindebolzen408 in die Bohrung409b des oberen Flansches403b montiert werden kann. Die Unterschale402b wird über den Gewindebolzen407 an den unteren Flansch404b über die Bohrung406b montiert, wobei eine Montagebohrung405b im oberen Flansch vorhanden ist.4c und4d zeigen zwei beispielhafte Ausführungsformen, in denen die Gewindebolzen410 ,411 an den Flanschen403c ,403d ,404c ,404d angeordnet sind, die in die Bohrungen409c ,409d der Oberschale401c ,401d und Bohrungen406c ,406d der Unterschale402c ,402d eingreifen können. Auch hier sind keine Muttern dargestellt. In4c weist die Oberschale eine Montagebohrung405c auf. In4d ist die Montagebohrung405d in der Unterschale402d angebracht. - Statt der fest angebrachten Gewindebolzen
407 ,408 können auch offene Gewindebolzen oder Gewindestangen412 verwendet werden, wie sie in4e und4f entsprechend dargestellt sind. In4e sind Montagebohrungen405c ,405a in der Oberschale401c und im unteren Flansch404a angeordnet. Das Ausführungsbeispiel nach4f weist die entsprechenden Montagebohrungen405b ,405d im oberen Flansch403b und der Unterschale402d auf. Für alle Ausführungsformen der4a –f gilt, dass die Befestigungsmittel mehrfach vorhanden um den Rotor201 herum angebracht werden können. - Die Ausführungsformen der
5a –e zeigen unterschiedliche Ausprägungen der Oberschale102 im Schnitt. Durch diese unterschiedlichen Ausführungen können je nach Medium strömungstechnische Verluste verringert und die Geräuschabstrahlung reduziert werden.5a zeigt eine Oberschale102 , welche in mehrere Abschnitte unterteilt ist, wobei die Abschnitte konkav, konvex oder gerade bzw. kegelförmig ausgebildet sind.5b zeigt eine Wölbung der Oberschale102 in Richtung der Unterschale103 . Die Oberschale102 kann nach5c in Richtung der Hauptluftströmung ausgewölbt sein.5d zeigt eine geradlinige Ausprägung der Oberschale102 .5e fasst die unterschiedlichen Ausprägungen nochmals zusammen. Durch die zusammenfassend beschreibende topfartige Form der Oberschale kann der Wirkungsgrad und der Schallleistungspegel um 0,5%–5% verbessert werden. Die Aufteilung der Bodenplatte in eine Oberschale102 und Unterschale103 kann bei einer Verwendung von Blechen mit geringerer Dicke (ca. 0,5mm–2mm) zu einer drastischen Gewichtsreduktion um mehr als 50% führen. Durch das niedrigere Gewicht des erfindungsgemäßen Laufrades erreicht man zudem hohe Eigenfrequenzen und hohe kritische Drehzahlen. Die Unterschale103 ist vorzugsweise eben ausgeführt. -
6 zeigt zwei Ausführungsformen von Rotoren. Der Rotor601 weist keine Kühlungsrippen auf, wogegen der Rotor201 Kühlungsrippen aufweist. Liegen die Kühlkörper oder Kühlungsrippen innerhalb der Hauptluftströmung, kann es zu Verwirbelungen kommen. Dagegen sind Kühlkörper zur Kühlung des Motors notwendig. Diese Kühlung ist gerade im umströmten Bereich sinnvoll.6 zeigt weiterhin am Ausführungsbeispiel des Rotors601 ohne Kühlrippen, dass an den Flanschen602 ,603 Zentrierwarzen605 oder Zentrierlöcher606 angeordnet sein können, die mit entsprechenden Zentrierwarzen und Zentrierlöchern in der Ober- und Unterschale zusammenwirken und eine Montage des Laufrades vereinfachen. Durch die Zentrierwarzen605 und Zentrierlöcher606 kann die Grundunwucht des Laufrades100 verbessert werden, was eine Verringerung der Wuchtgänge in der Fertigung des Laufrades100 zur Folge hat. Da ein Flansch603 radial weiter herausragt, kann man an diesem Flansch603 zur Erhöhung der Stabilität eine Versteifungsstufe607 anbringen, sodass der Flansch gekröpft ist. Weiterhin zeigt6 Gewindebolzen604 , die als Einpressgewindebolzen604 ausgeführt sind. Die Einpressgewindebolzen604 können auch zusätzliche Zentrieransätze aufweisen, was eine Montierung vereinfacht. Mit den Einpressgewindebolzen604 können für die Montage statt einfacher Muttern auch Sicherungsmuttern verwendet werden. Dadurch ist eine bessere Aufnahme und Zentrierung über einen Steckschlüssel möglich. Ein Verkippen oder das Verlieren der Muttern oder Schrauben kann so weitestgehend vermieden werden. - Bezugszeichenliste
-
- 100
- Laufrad
- 101
- Schaufel
- 102, 401a–d
- Oberschale
- 103, 402a–d
- Unterschale
- 104
- Hohlraum
- 105, 106
- Verstrebungsrippe
- 200
- Antriebseinheit
- 201, 601
- Rotor
- 202, 403a–d, 602
- oberer Flansch
- 203, 404a–d, 603
- unterer Flansch
- 405a–d
- Montagebohrung
- 406a–b
- Bohrung im unteren Flansch
- 406c–d
- Bohrung in der Unterschale
- 407
- Gewindebolzen an der Unterschale
- 408
- Gewindebolzen an der Oberschale
- 409a–b
- Bohrung im oberen Flansch
- 409c–d
- Bohrung in der Oberschale
- 410
- Gewindebolzen am unteren Flansch
- 411
- Gewindebolzen am oberen Flansch
- 412
- Offener Gewindebolzen
- 604
- Einpressgewindebolzen
- 605
- Zentrierwarze
- 606
- Zentrierloch
- 607
- Versteifungsstufe
Claims (20)
- Radial- oder Diagonalventilator, aufweisend ein Laufrad (
100 ) und eine prismatische, um die Längsachse rotierbare Antriebseinheit (200 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (100 ) in zwei Befestigungsebenen mit der Antriebseinheit (200 ) wirkverbindbar ist, wobei das Laufrad (100 ) eine Bodenscheibe und auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln (101 ) aufweist und wobei sich die Schaufeln (101 ) auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite der Bodenscheibe befinden, wobei die Bodenscheibe aus einer an der Hauptluftströmung zugewandten Seite befindlichen Oberschale (102 ,401a –d) und einer an der Hauptluftströmung abgewandten Seite befindlichen Unterschale (103 ,402a –d) aufgebaut ist, wobei die Oberschale (102 ,401a –d) und die Unterschale (103 ,402a –d) mit der zylinderförmigen Antriebseinheit (200 ) im montierten Zustand einen abgeschlossenen Hohlraum (104 ) bilden, wobei eine erste Befestigungsebene an der Oberschale (102 ,401a –d) und eine zweite Befestigungsebene an der Unterschale (103 ,402a –d) angeordnet ist. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am zur Antriebseinheit (
200 ) weisenden Rand der Oberschale (102 ,401a –d) und der Unterschale (103 ,402a –d) in der jeweiligen Befestigungsebene Befestigungsmittel (406c –d,407 ,408 ,409c –d) befinden, und die Antriebseinheit (200 ) zwei in der Längsachse versetzte Flansche (202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) aufweist, wobei die Flansche (202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) Befestigungsmittel (406a –b,409a –b,410 ,411 ) aufweisen, die mit den Befestigungsmitteln (406c –d,407 ,408 ,409c –d) des Laufrades (100 ) lösbar verbindbar sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (
102 ,401a –d) und die Unterschale (103 ,402a –d) durch Schraubverbindungen mit an der zylinderförmigen Antriebseinheit (200 ) in der Längsachse versetzt angeordneten Flanschen (202 ,403a –d,602 ,203 ,404a –d,603 ) verbunden sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (
408 ,409c –d) in der Oberschale (102 ,401a –d) radial zur Längsachse der rotierbaren zylinderförmigen Antriebseinheit (200 ) versetzt zu den Befestigungsmitteln (406c –d,407 ) der Unterschale (103 ,402a –d) angeordnet sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberschale (
102 ,401a –d) und/oder in der Unterschale (103 ,402a –d) Montagebohrungen (405c –d) gegenüber den im montierten Zustand verdeckten Befestigungsmitteln (406a –d,407 ,408 ,409a –d,410 ,411 ,412 ) angeordnet sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagebohrungen (
405c –d) einen größeren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen in der Unterschale (406c –d) und in der Oberschale (409c –d). - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (
408 ,409c –d) in der Oberschale (102 ,401a –d) und die Befestigungsmittel (406c –d,407 ) der Unterschale (103 ,402a –d) Bohrungen (406c –d,409c –d) oder Gewindebolzen (407 ,408 ) aufweisen, die mit Bohrungen (406a –b,409a –b) oder Gewindebolzen (410 ,411 ) der Flansche (202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) im montierten Zustand wirkverbunden sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (
102 ,401a –d) und/oder die Unterschale Zentriermittel aufweisen, die mit Zentriermitteln (605 ,606 ) an den angeordneten Flanschen (202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) zusammenwirken. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel Zentrierwarzen (
605 ) und Zentriervertiefungen (606 ) sind, die bei der Montage des Laufrades (100 ) an die zylinderförmige Antriebseinheit (200 ) zusammenwirken. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (
102 ,401a –d) derart rotationssymmetrische gekrümmt ausgeführt ist, dass sie sich in Richtung der Hauptluftströmung wölbt. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (
102 ,401a –d) mehrere Abschnitte aufweist, die mindestens einen konkaven Abschnitt oder einen konvexen Abschnitt oder einen ebenen Abschnitt aufweisen. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale (
103 ,402a –d) eben ausgeführt ist. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (
104 ) mindestens eine Verstrebung (105 ,106 ) aufweist, die als runder oder vieleckiger Ring axial um die zylinderförmige Antriebseinheit (200 ) verläuft oder die radial zur Längsachse der rotierbaren, zylinderförmigen Antriebseinheit (200 ) verläuft. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln (
101 ) in Schalenbauweise ausgeführt sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen der auf der Bodenscheibe angeordneten Schaufeln (
101 ) auf der der Hauptluftströmung zugewandten Seite glatt ausgeführt sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (
202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) der Antriebseinheit (200 ) radial zur Längsachse unterschiedlich weit ausgedehnt sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flanschen (
202 ,203 ,403a –d,404a –d,602 ,603 ) Montagebohrungen (405a –b) gegenüber den im montierten Zustand verdeckten Befestigungsmitteln (406a –d,407 ,408 ,409a –d,410 ,411 ,412 ) angeordnet sind. - Radial- oder Diagonalventilator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagebohrungen (
405a –b) einen größeren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen im unteren Flansch (406a –b) und im oberen Flansch (409a –b). - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (
200 ) ein Rotor (201 ,601 ) oder eine Wellenverbindung ist. - Radial- oder Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (
100 ) eine abschließende Deckscheibe aufweist.
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