DE2008925C3 - Gewölbtes, elastisches Flügelblatt für Ventilatoren - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gewölbtes, elastisches Flügelblatt für Ventilatoren, welches sich mit steigender Drehzahl zunehmend abflacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelblatt (15) an seiner hinteren Kante (17) einen umgefalteten, sich über die Länge des Flügels erstreckenden Streifen (13) als Fliehgewicht aufweist

2. Flügelblatt nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß der umgefaltete Flügelstreifen (18) gegen die Oberseite des Flügels (15) umgelegt ist.

3. Flügelblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umgefaltete Flügelstreifen (18) eine abgerundete Faltkante aufweist.

Die Erfindung betrifft ein gewölbtes, elastisches Flügelblatt für Ventilatoren, welche sich mit steigender Drehzahl zunehmend abflacht.

Zur Kühlung des Kühlwassers von Kraftfahrzeugmotoren werden Ventilatorräder verwendet, welche unmittelbar von der Kurbelwelle des Motors angetrieben werden. Da die Förderleistung eines Ventilators mit starren Flügeln mit der Drehzahl zunimmt, ist dafür Sorge zu tragen, daß bei hoher Motordrehzahl, die über längere Zeit zumeist nur bei schneller Fahrt gegeben ist, die Förderleistung des Ventilators nicht entsprechend hoch ist, weil durch den Fahrtwind bereits eine beachtliche Kühlluftmenge durch den Kühlwasserkühler gedrückt wird. Ventilaloren, bei denen die Förderleistung nicht entsprechend der Drehzahl zunimmt, sind aus den US-Patentschriften 20 32 224 und 34 06 760 bekannt. Sie besitzen gewölbte Flügel, die ausreichend elastisch sind, um sich mit steigender Drehzahl infolge des erzielten Aufiriebs zunehmend abzuflachen, wodurch die Förderleistung pro Umdrehung verringert wird.

Die Flügel derartiger Ventilatorräder neigen jedoch, wie die Praxis gezeigt hat, zum Vibrieren und Flattern, was nicht nur zu einer unerwünschten und mitunter unerträglichen Geräuschentwicklung führt, sondern auch einen vorzeitigen Verschleiß zur Folge hat. Die Verwendung von ausreichend steifem Material für die Flügel zur Vermeidung dieser Effekte verbietet sich, weil der Ventilator sonst nich· die ihn zugedachte Charakteristik aufweisen kann.

Um die nachteiligen Folgen der bekannten Ventilatorflügel zu vermeiden, ist es aus der US-PS 20 32 224 bekannt, die Flügel jeweils aus zwei aufeinanderliegenden Materiallagen zusammenzusetzen, die im Bereich ihrer hinteren Kante mit Hilfe von Nieten und Unterlegscheiben unter Aufrechterhaltung ihrer Biegsamkeit zusammengehalten sind. Eine derartige Konstruktion ist relativ aufwendig. Auch ist es aus der US-PS 34 06 760 bekanntgeworden, längs der bzw. parallel zur hinteren Kante der Fügelblätter eine Sicke anzuordnen, welche die Flügelblätter versteifen soll. Eine solche Sicke kann jedoch die Indizierung von Schwingungen, welche von der vorderen zur hinteren Kante der Flügelblätter verlaufen, nicht verhindern.

Aus der DE-PS 2 36 749 ist es schließlich bekannt, bei Luft- und Wasserschrauben, deren Flügel aus einem Teil einer Kegelmantelfläche bestehen, den Anstellwinkel dadurch zu verändern, daß auf die Vorderkante der Flügel eine radiale, an einer Nabe angelenkte und mit einem Schwunggewicht besetzte Speiche einwirkt, um diese proportional der Drehzahl mehr oder weniger weit anzuheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lüfterflügel für Ventilatorräder zu schaffen, die sich insbesondere zur Verwendung bei Ventilatoren von Fahrzeugmotoren eignen und welche in einfacher Weise und wirtschaftlich herstellbar sind und überdies nicht zu unerwünschten Vibrationen und zur Geräuscherzeugung neigen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Flügelblätter ist es möglich, ein ausreichend steifes Blattmaterial zu wählen, so daß Vibrationen schon dadurch bedingt nicht entstehen können. Durch die Breite des umgefalteten bzw. umgebogenen Materialstreifens an der Flügelhinterkante ist es möglich, dem Fliehgewicht die richtige Größe zu geben, so daß der Ventilator in Abhängigkeit von der Drehzahl die gewünschte Fördercharakteristik hat.

Die Masse des vom umgefalteten Materialstreifen an der Flügelhinterkante gebildeten Fliehgewischts beträgt bei den Flügeln von Fahrzeugmotorventilatoren, bei denen Drehzahlen um 5000 U/min in Betracht kommen, vorzugsweise etwa 8% bis 10% der Masse des Flügelblattes. Die Ausbildung des Fliehgewichts an der Hinterkante der Flügelblätter in Form eines umgefalteten bzw. umgebogenen Materialstreifens erbringt den Vorteil, daß die Masse über die Länge der Flügeiblätter gleichmäßig verteilt ist, wodurch sich eine gleichmäßigere Wölbung derselben im Betrieb ergibt.

In den F i g. 1 bis 3 der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches näher erläutert ist. Es zeigt

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Venlilatorrad mit erfindungsgemäß ausgebildeten Flügelblältern;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ventilatorrades nach Fig. l,und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Flügel des Ventilatorrades nach F i g. 1 und 2, längs der Linie 3-3 in Fig. 2.

Die gewölbten, aus elastischem Werkstoff bestehenden Flügel 15 des Ventilatorrades 11 sind an den mit einer Schränkung 14 versehenen Tragarmen 13 der Nabe Ί2 mit ihrem vorderen Bereich 16, welcher zwischen den beiden Schenkeln eines gefalteten Versteifungsstreifens 19 eingespannt ist, mittels der Nieten 20 befestigt. An der Hinterkante 17 ist ein Materialstreifen 18 des Flügelblattes 15 nach oben umgefaltet bzw. umgebogen, der als Fliehgewicht wirkt und mit steigender Drehzahl des Ventilatorrades für eine zunehmende Abflachung der Wölbung der Flügelblätter 15 sorgt. Vorzugsweise ist die Faltkante abgerundet, um Risse im Material zu vermeiden. Auch wird dadurch die Hinterkante 18 steifer.