DE1935013A1

DE1935013A1 - Laufrad fuer Axial-Luefter

Info

Publication number: DE1935013A1
Application number: DE19691935013
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: ELASTMETALL GmbH
Current assignee: ELASTMETALL GmbH
Priority date: 1969-07-10
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1971-01-14

Description

PATENTANWALT ';-3 d QΌ 1

D¹IPi-HG. ' eOTINGOLSTADT/BONAU,

SCHNELL "¹PQST¹BiLQUAW"

-''".' TEtEEON 60 86

Laufrad für Axial-Lüfter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad für Äxial-Lüfter, das schaufelartige und scheibenähnliche Teile aufweist und aus Kunststoff, wie Polypropylen, Polyamid, Mischpolymer!- ' säten oder dgl. besteht.

Laufräder für Axial-Lüfter werden auf vielen Gebieten der Technik eingesetzt. Mit Rücksicht auf das Gewicht und im Hinblick auf eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit werden die Laufräder in der Regel aus Kunststoff gefertigt. Bei der Herstellung geht man in der Regel so vor, daß man zunächst einen Kranz einschließlich der senkrecht auf diesem Kranz stehenden Lüfterschaufeln spritzt und anschließend einen zweiten Kranz auf die freien Schaufelseiten aufklebt oder aufschweißt. Die Fertigung des aufzuklebenden oder aufzuschweißenden Kranzes bereitet keinerlei Schwierigkeiten; anders jedoch der erste Kranz mit den angespritzten Lüfterschaufeln. Dieser, mit den Schaufeln einstückige Kranz erfordert ein sehr kompliziertes Werkzeug, das außerordentlich hohe Unkosten verursacht. Außerdem müssen ungleichmäßige Pfandstärken der Schayfeln in Kauf genommen werden, d.h. die ungleichmäßige Wandstärke ist a.uf die Konizität zurückzuführen, die erforderlich ist, um die Schaufeln überhaupt entformen zu

- 2 - '■-■■.■'

können. Hinzu kommt ferner, daß ab einer gewissen Länge. der Schaufeln im Verhältnis zur Stärke eine Herstellung technisch oder wirtschaftlich nicht mehr möglich ist, was eine erhebliche konstruktive Behinderung darstellt/ d.h., 'der Konstrukteur muß bei der Auslegung auf die Herstellungsmöglichkeiten Rücksicht nehmen. Schließlich sei noch erwähnt, . daß mit der aus spritztechnischen Gründen erforderlichen

Konizität der Schaufeln auch die Gefahr des Auftretens von P Unwuchten anwächst, die bei den meisten Laufrädern unbedingt zu vermeiden ist. In der Regel müssen Unwuchten unter 2 mg liegen.

' IJm hier Abhilfe zu schaffen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Laufrad für Axial-Lüfter in der Weise auszubilden, daß es bei gleichem Wirkungsgrad einfach und wirtschaftlich herstellbar ist. Dabei ist besonderer Wert darauf gelegt, daß die erforderlichen Werkzeuge übersichtlich bleiben, also keine hohen Werkzeugkosten erfordern. Ebenso sollen durch die neue Gestaltung des Laufrades unwuchten weitgehend ausgeschlossen sein« Schließlich ist noch angestrebt* daß Laufräder mit beliebig langen Schaufeln gefertigt werden können.

Dieses Ziel wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß, die schaufelartigen und scheibenähnlichen Teile für sich allein hergestellte Bauteile darstellen,,, die durch untrennbare Verbindungen, beispielsweise durch Steck-Schweißve?-

009883/1235

bindungen zu einem einheitlichen Ganzen zusammengeschlossen sind. Durch die Aufgliederung des Laufrades in drei voneinander unabhängige Bauteilgruppen, nämlich in Schaufeln und Scheiben, werden die erforderlichen, den jeweiligen Kunststoff in die gewünschte Form bringenden ,Werkzeuge ganz wesentlich vereinfacht, so daß keine hohen Werkzeugkosten anfallen. Durch die Vereinfachung der Werkzeuge ergibt sich aber auch der Vorteil, daß die Schaufeln gleichmäßig ausgebildet werden können, so daß sich Unwuchten mit Sicherheit ausschließen lassen. Durch die Aufgliederung des Laufrades und der damit ermöglichten Beseitigung von Unwuchten sind hohe Drehzahlen möglich, ohne daß übermäßige Lagerbelastungen zu befürchten sind, die zu einem vorzeitigen Verschleiß führen könnten, wicht zuletzt sei erwähnt, daß bei dem erfindungsgemäßen Laufrad die Schaufeln praktisch jede Form und Gestaltung erhalten könna> d.h. sie können beliebig gekrümmt und beliebig lang ausgeführt v/erden, so daß Konstruktionsbehinderungen ausgeschlossen erscheinen. Eine Steck-Schweißverbindung ist deshalb von Vorteil, weil sie sich einerseits ohne Schwierigkeiten herstellen läßt und zum anderen die Einzelteile tatsächlich zu einem festen Ganzen verbindet.

Wach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die scheibenähnliehen Teile von einer Ringscheibe und einer Ringscheibe mit fließend angesetztem äußeren Halsansatz gebildet sind und die Stirnflächen der zwischen den.

009883/1235

' -■- — A — ■=- ' " ■

Scheiben liegenden schaufelartigen Teile sich spaltlos an die einander zugekehrten Seiten der Scheiben ".anschmiegen. Diese Teile sind tatsächlich ohne Schwierigkeiten und mit dem geringstmöglichen Aufwand herstellbar, wobei auch Maß- · haltigkeit gefordert werden kann, ohne dafür höhere Unkosten in Kauf nehmen zu müssen. Durch den spaltlosen Anschluß der Schaufelstirnflächen sind Verluste durch verwirbelte Luft k ausgeschlossen, ganz abgesehen davon, daß das satte Anliegen der Einzelteile aneinander eine Verbesserung der Stabilität mit sich bringt. Der äußere Halsansatz der einen Ringscheibe erleichtert das Lagern des Laufrades, zumal der Halsansatz eine große Angriffsfläche bietet.

Zur Verbindung der Einzelteile des Laufrades hat es sich nach der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, daß die Stirnflächen der schaufelartigen Teile mit Zapfen oder dgl. besetzt sind, die bevorzugt mit leichtem Preßsitz in ent- f sprechende Aussparungen der Scheiben eingreifen und die Scheibenaußenflachen, beis.pieldSfei-se. mit einem Schweißüberstand, überragen. Diese Art der Verbindung ist zuverlässig und ist ohne weiteres mit einer einstückigen Herstellung vergleichbar. Die erforderlichen' Zapfen und Aussparungen können bequem bei.der Herstellung der Teile mitgefertigt werden, ohne daß dazu besondere, preislich ungünstig ins Gewicht fallende■Maßnahmen erforderlieh wären.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht ferner

009883/1235 - 5 -

darin, daß jede Einzelschaufel der sehaufelartigen Teile an den bei-den Stirnseiten je zwei Zapfen oder dgl. trägt und die Zapfenüberstände ultraschallverschweißt sind. Zwei Schaufeln führen zu einer besonderen Stabilität und die Ultraschallverschweißung schafft eine besonders feste Verbindung.

Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß zwischen den Stirnseiten der schaufelärtigeri Teile und den Innenflächen der Scheiben besondere, z.B. durch Auftragen von Dicht- oder IClebemasse entstandene Dichtungen in Form von Folien vorgesehen sind. Diese Abdichtung macht den Durchtritt Von Luft zwischen den Schaufeln und den Ringscheiben völlig ausgeschlossen. Außerdem bringt die Dicht- oder Klebemasse eine zusätzliche Verbindung mit sich, so daß ein derartig aufgebautes Laufrad in seinen Festigkeitseigenschaften mit Sicherheit mit den Eigenschaften bekannter Laufräder vergleichbar ist. , _t

In der Zeichnung Ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigenί

Fig. I eine Stirnansicht auf das eiffIndungSgemäße,

teilweise geschnittene Laufrad* FIg. 2 eine Seitenansicht auf das längs der Linie II-II

der Flg. i gesGfitrilttene Laufrad und Fig. 3 die Verbindung: der Schaufeln mit den Ringscheiben Im Schnitt und gegenu&ef den Fig. 1 und 2 ver-

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt,; besteht ein Laufrad I aus einer Ringscheibe 2, einer weiteren Ringscheibe 3 und einer Vielzahl von Schaufeln 4. Die Ringscheibe 3 ist mit einem Halsansatz 5 ausgestattet, der der Lagerung des Laufrades 1 dienen mag. Der Durchbruch 6 der Ringscheibe 2 kann als Änsäugöffnung angesehen werden, was aber nicht ausschließt, daß die Scheibe 2 die Lagerscheibe ist.

Zur Verbindung der Teile 2, 3, 4 miteinander sind die Schaufeln 4, wie dies die Fig. 1 und 3 erkennen lassen, mit Zapfen 7 ausgestattet, die entsprechende Durchbrüche 8 der Scheiben 2, 3 durchsetzen. Die Zapfen 7 greifen mit Preßsitz in die Durchbrüche 8 ein und ihre Länge ist so bemessen, daß sie die Stärken der Scheiben 2,3 überragen. Diese überstände der Zapfen 7 dienen als Schweißüberstände, d.h. sie werden mit den Teilen 2, 3 verschmolzen, wie dies bei 9 angedeutet ist.

In der Fig. 3 ist schließlich noch eine Schicht 10 bewüßt stark eingezeichnet, die eine Klebe- und Dichtungsschicht zwischen den Schaufeln 4 und den Ringscheiben 2_r 3 darstellt. Auf ihre Bedeutung ist bereits eingegangen worden. Auf jeden Fall zeigt die Zeichnung, daß die Steck-Schweißverbindimgen 7, 8, 9 und ggfs. die Verbindung 10 ein ausreichend festes Laufrad 1 ergeben, das trotz der erzielten Vorteile höhen Geschwindigkeiten gewachsen ist.

010 9^13/12

Claims

Patentansprüche

Laufrad für Axial-Lüfter, das achaufelartige und scheibenähnliche Teile auf v/eist und aus Kunststoff, wie Polypropylen, Polyamid, Mischpolymerisaten oder dgl. besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die schaufelartigen und scheibenähnlichen Teile (2, 3 bzw. 4) für sich allein hergestellte Bauteile, darstellen, die durch untrennbare Verbindungen, beispielsweise durch Steck-Schweißverbindungen (vgl. 7, 8, 9) zu einem einheitlichen Ganzen (1) zusammengeschlossen sind.
2. Laufrad.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenähnlichen Teile von einer Ringscheibe (2) und einer Ringscheibe (3) mit fließend angesetztem äußeren Halsansatz (5) gebildet sind und die Stirnflächen--der zwischen den Scheiben (2, 3) liegenden schaufelartigen Teile (4) sich spaltlos an die einander zugekehrten Seiten der Scheiben (2, 3) anschmiegen. .
3. Laufrad nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Stirnflächen der schaufelartigen Teile (4) mit Zapfen (7) oder dgl. besetzt sind, die bevorzugt mit leichtem Preßsitz in entsprechende Aussparungen (8) der Scheiben (2, 3) eingreifen und die Scheibenaußenflächen, beispielsweise mit einem Schweißüberstand überragen.

009883/1235 _Q

— ο —

-S-
4. Laufrad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelschaufel der schaufelartigen

Teile (4) an den beiden Stirnseiten je zwei Zapfen (7) oder dgl. trägt und die Zapfenüberstände ultraschallverschweißt sind. .
5. Laufrad nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zv7ischen den Stirnseiten der schaufelartigen Teile (4) und den Innenflächen der Scheiben (2, 3) besondere, z.B. durch Auftragen von Dicht- oder Klebemasse entstandene Dichtungen in Form von Folien (10) vorgesehen sind.

009883/1235 SAD ORiGINAU