DE2105768A1 - Axialgebläse mit Leitrad - Google Patents

Description

Axialgebläse mit Leitrad

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axialgebläse ciiI Leitrad in einem rohrförmigen Gebläsegehäuse in einteiliger Gul-saua führung, bei dem die Leitschaufeln so geformt und auf dem Umfang einer Nabe verteilt sind, daß die Kerne der Gußform parallel zur Gebläseachse gezogen werden können-.

Bei Axialgebläsen werden zur Verbesserung des Wirkungsgrades und zur Geräuschminderung Vor- oder Nachleiträder verwendet. Hierdurch wird im ersten Fall ein Eintrittsdrall vor dem Laufrad und im anderen Falle ein drallfreie3 Abströmen der Luft hinter iotn Laufrad erreicht.

Mit Rücksicht auf eine wirtschaftliche WertIgung werden die Schaufelräder im Kokillen- oder im Druckgußverfahren hergestellt, iuese Verfahren liefern eine für die Strömung hinreichend gute Oberfläche, die außer entgraten dup Po nut rennfugen keinerlei Nacharbeiten bedarf. Aus s trömungs technischen Gründen wird S'v/nhl für Leiträder wie auch für Laufräder eine möglichst große anzahl Schaufeln angestrebt. Mit größer werdender Schrägste Llung und zunehmender axialer Breite der Schaufelu überdecken Euch diene in Achsrichtung gesehen in Nabennähe, so daß bei einer Herstellung durch Gießen die Kerne zwischen den Schaufeln nicht mehr ,π axialer Richtung gezogen werden können. In diesem Falle müssen

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die Kerne radial gezogen werden, womit sich we t.; η ti ich größere und teurere G-ußformen ergeben. Bei Überdeekung der Leitschaufel!! in Achsrichtung des Gebläses gesehen, ergibt sieh nicht nur eine größere Gießform, bei der die Kerne radial gezogen werden müssen, sondern noch ein weiterer Nachteil dadurch, daß eine einteilige Ausführung des _ Leitrades mit dem Geblas^gehäuee nicht möglich ist. Eine solche einteilige Ausführung '-on Leitrad und Gebläaegehäuse wird jedoch angestrebt, weil si ?.h hierdurch ein Einpassen und Befestigen des Leitrades mit Nabe im Gebläsegehäuse erübrigt. Vorteilhaft ist bei der ein beiligen. Ausführung auch die feste Verbindung mit der Nabe, in der in der Regel das Laufrad fliegend gelagert wird. Nachteilig ist in strömungstechnischer Hinsicht jedoch der bei einer einteiligen Ausführung notwendige freie Raum zwischen den Schaufeln für das axiale Ziehen der Kerne; er zwingt zu kleiner Schaufelzahl oder geringer Schrägstellung der Schafein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Axialgebläse die Vorteile einer einteiligen U-ußauaführung von Gebläsegehäuso und Leitrad mit Nabe zu nutzen, ohne zugleich ti Lo Machte!Iu v:m zu großen Schaufelabständen oder geringer Schrägstellung der Schaufeln oder geringer axialer Schaufelbreite in Kauf nehmen au müssen. Dieses wird bei einem Axialgebläse der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß da lurch gelöst, dao ein zweites Leitrad in das rohrförmige Gebläsegehäuse eingesetzt ist, dessen

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Lei tschaufeln. so geformt und auf den Umfang einer Nabe verteilt sind, daß sich diese in axialer Richtung gesehen, überdecken. Hierdurch ergibt sich eine große Umlenkung der Luft vor Eintritt in daa Laufrad mit entsprechender verlustarmer Umsetzung von Geschwindigkeits- in Druckenergie. Außerdem hat die T-mdemordnung durch geeignete Abstimmung der S"haufelstellung am Übergang vom ersten zum zweiten Laufrad die günstige Wirkung eines Spaltflügels, bei dem trotz großer Umlenkung keine oder nur geringe Abreißverluste in der Strömung eintreten. Da dem zweiten Leitrad keinerlei tragende oder stützende Punktionen zugeordnet sind, kann dieses möglicherweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen, an dessen Gießform weniger hohe Anforderungen gestellt werden, wie an eine solche für Leichtmetall, so da? sich hierfür eine einfachere und billigere Ausführung ergibt. Die Verwendung von zwei Vcrleiträdern ermöglicht es, die gesamte Umletiung der Strömung so auf die beiden Vorleiträder zu verteilen, daß ein Vorleitrad mit weniger Umlenkung und weniger schräggestellten Schaufeln, zusammen mit dem Gebläsegehäuse in einteiliger Gußausführung hergestellt werden kann. Die kleinere Schaufelzahl dieses Vorleitrades mit geringerer Schrägstellung ermöglicht sehr breite Schafueln, womit die Nabenlänge zunimmt und damit die Lagerung des fliegend gelagerten Laufrades eine breitere Basis erhält. Die breiten Schaufeln ergeben eine sehr stabile Verbindung der Nabe zum Gebläsegehäuse und verleihen dem Gebläsegehäuse die notwendige Steifigkeit.

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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß eine oder mehrere Leitschaufeln hohl sind und der Gebläseantrieb durch diese hindurch führt. Hierduch ergibt sich im Vergleich zu den sonst üblichen Antrieben, die vor dem Gebläseeinlauf angeordnet sind, eine platzsparende Ausführung. Die durch die besondere Gestaltung der hohlen Schaufel sich ergebende Störung im Luftstrom wird durch das nachfolgende zweite Leitschaufelrad mit doppelter Schaufelzahl wieder völlig ausgeglichen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

Die Abb. 1 zeigt ein Axialgebläse teilweise im Längsschnitt.

Die Abb. 2 zeigt einen radial umlaufenden Schnitt durch die Schaufeln der Vorleiträder und des Laufrades, entsprechend der Schnittlinie II - II in Abb. 3.

Die Abb. 3 zeigt eine Teilaneicht auf die Vorleiträder und das Laufrad des Axialgebläses nach Abb. 1.

Jn Abb. 1 ist ein Axialgebläse 1 mit zwei Vorleiträdern 2, 3 dargestellt, bei dem das erste Vorleitrad 2 mit Nabe 4- zusammen mit inem Gebläsegehäuse 5 einteilig gegossen ist. Das zweite Vorleit-

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rad 3 ist in Tandembauweise mit der verlängerten Nabe 4 des Vorleitrades 2 fest verbunden. Der Abstand der Vorleiträder 2, 3 voneinander und die Stellung und Form der Schaufeln auf beiden Vorleiträdern 2, 3 sind so gewählt, dai3 ein sogenannter Spaltflügeleffekt erzielt wird, der eine große Umlenkung der Strömung ohne nennenswerte Abreißverluste ermöglicht. Ein Laufrad 6 ist in der Nabe 4 fliegend gelagert und wird durch eine hohle Schaufel 7 im Vorleitrad 2 durch ein nicht näher dargestelltes Antriebselement angetrieben. Der Antrieb kann dabei mechanisch durch ein .Kegelrad-, Schubstangen- oder Kettengetriebe oder hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.

In Abb. 2 sind die Vorleiträder 2, 3 und das Laufrad 6 in einem abgewickelten Radialschnitt dargestellt. Das mit dem Gebläsegehäuse 5 zusammengegossene Vorleitrad 2 hat an der Nabe 4 einen so großen Schaufelabstand, daß aich die Schaufeln in Achsrichtung des Gebläses gesehen, nicht überdecken und die Kerne der Gießeinrichtung parallel zur Gebläseachse gezogen werden können. Das zweite Vorleitrad 3 hat an der Nabe einen so geringen Schaufelabstand, daß sich die Schaufeln in Achsrichtung des Geiläses gesehen, überdecken. Diese Überdeckung erlaubt in der Gießform zwar kein axiales Ziehen der Kerne, so daß eine größere Form mit radial zu ziehenden Kernen verwendet werden muß, jedoch erlaubt die Ausführung in glasfaserverstärktem Kunststoff eine wesentlich ein-

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fächere Gießform als eine solche für Leichtmetalldruck- oder Kokillenguß. Diese einfache Ausführung des zweiten Vorleitradee in Kunststoff wird dadurch möglich, daß dem ersten Vorleitrad 2 die tragende Funktion für die Lagerung zugeordnet ist. Diese Punk- ■ ti⁰⁵wird wiederum durch die einteilige Gußausführung zusammen mit dem Gebläsegehäuse 5 un der Nabe 4 möglich.

Wie aus Abb. 1 ersichtlich, erfolgt die Befestigung des zweiten Vorleitrades 3 an der Nabe 4 des ersten Vorleitrades 2 durch eine Schnappverbindung 8, wobei durch Erwärmen des Kunststoffvorleitrades 3 das Fügen erleichtert wird. Geeignete Klebeverbindungen zur Befestigung des zweiten Vorleitrades 3 können ebenso angewendet werden. Die im Schaufelgitter des ersten Vorleitrades 2 vorgesehene hohle Schaufel 7 ist durch das Gebläsegehäuse 5 geführt und kann über dieses hinaus noch bis zum Ausgangspunkt des Antriebes verlängert werden. Durch Einbeziehen des Gebläseantriebes in das Schaufelgitter ergibt sich eine kurze Baulänge, bei der der Antrieb die Zuströmseite nicht wie bei Axialgebläsen herkömmlicher Bauart beeinträchtigt.

In Abb. 3 ist das Axialgebläse in Teilansicht auf die Zuströmseite dargestellt. Die Schaufeln des Vorleitrades 2 zeigen in Nabennähe keine Uberdeckung, während die Schaufeln des dahinterliegenden zweiten Vorleitrades sich in Nabennähe überdecken. Die

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durch die beiden Vorleiträder 2, 3 erzielte starke Umlenkung der Strömung bewirkt im Axialgebläse über weite Drehzahlbereiche eine günstige Umsetzung von Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie.und vermeidet zugleich lästige Geräeche.

Abweichend von der zeichnerischen Darstellung kann die Erfindung ebenso auf zwei Nachleiträder Anwendung finden oder das zweite Leitrad, in Strömungsrichtung gesehen, vor dem mit dem Gehäuse |P einteilig gegossenen Leitrad angeordnet sein.

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Claims (4)

21057G8 5 Köln 80, den 29. Jan. 1971 Unser Zeichen: D 71/19 - AP So/Bu Patentansprüche

1.J Axialgebläse mit Vorleitrad in einem rohrförmigen Geblasegehäuse in einteiliger Gußausführung, bei dem die Leitschaufeln so geformt und auf dem Umfang einer Nabe verteilt sind, daß die Kerne der Gußform parallel zur Gebläseachse gezogen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Vorlei trad (3) in das ruhrförmige Gebläsegehäuse (5) eingesetzt ist, dessen Leitnchaufeln so geformt und auf dem Umfang einer Nabe (4) verteilt oind, daß βί,ή'ΐ diese in axialer Richtung gesehen, überdecken.

2. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Leiträdern die Schaufelstellung am Übergang vom ersten zum zweiten Leitrad so aufeinander abgestimmt ist, daß ein Spaltflügeleffekt erreicht wird.

3. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Leitschaufeln (7) hohl sind und der Gebläseantrieb durch diese hindurch führt.

4. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Leitrad (3) doppelt so viele Leitschaufeln wie das erste Leitrad.(2) hat.

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