DE2317083B2

DE2317083B2 - Laufrad für Querstromgebläse

Info

Publication number: DE2317083B2
Application number: DE19732317083
Authority: DE
Inventors: Knut Olof Lennart Linkoeping Wallman (Schweden)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-04-12
Filing date: 1973-04-05
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2365861C3; JPS5532919B2; GB1431680A; DE2365861B2; GB1431679A; DE2317083A1; FR2180371A5; JPS5176609A; JPS4920705A; JPS6014920B2; DE2317083C3; DE2365861A1; SE367234B

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für Querstromgebläse mit einer Anzahl von aus Platten gebildeten länglichen, sich in Axialrichtung erstreckenden Lüfterschaufeln und mindestens zwei mit axialem Abstand zueinander angeordneten, radial gerichteten, scheibenförmigen Ronden, in deren vom Rand nach innen verlaufenden, schlitzförmigen Öffnungen die Lüfterschaufeln in vorbestimmter Lage befestigt sind, wobei die Lüfterschaufeln an jeder Stelle, an der sie mit einer Ronde befestigt sind, so geformt sind, daß sie durch Eingriffe an benachbarten Randteilen eines Schlitzes gegen axiale Bewegung relativ zu den Ronden gehalten sind.

Bei einer bekannten Ausführung eines Laufrades nach der GB-PS 12 08 358 sind schlitzförmige öffnungen im wesentlichen V-förmig gestaltet und legen die Lüfter-.

schaufeln radial lediglich in Einwärtsrichtung fest, Die Eingriffe an Randteilen eines Schlitzes werden, wie auch bei der nachstehend beschriebenen bekannten Ausführung, durch Einschnitte in den Längsrändern der ■5 Lüfterschaufeln hergestellt. Der hintere Rand der im wesentlichen V-förmigen öffnungen ist entsprechend der konvexen Rückseite einer Lüfterschaufel etwas gekrümmt. Beim Zusammenbau werden die Schaufeln von Hand oder mechanisch auf einen Tisch gebracht

ίο und dann in die öffnungen eingefügt. Weil sich die Lüfterschaufeln nicht von selbst in den öffnungen halten, werden sie im oberen Bereich der Baugruppe mit den Ronden eingebracht, so daß sie sich durch ihre Schwerkraft halten, und im unteren Bereich werden sie

'■> dann in einer Ausnehmung einer Montageeinrichtung auf der Wand der Ausnehmung gehalten, in der die Baugruppe mit den Ronden gedreht wird. Diese Baugruppe muß dann in einen anderen Bereich der Montageeinrichtung verlagert werden, wo die Befestigung der Lüfterschaufeln durch Bandagen hergestellt wird. Die Montage ist aufwendig, und es sind auch besondere Aufwendungen für die Anordnung und Eindrückung der .Bandagen notwendig.

Nach der GB-PS 11 60 751 ist an den Außenseiten verhältnismäßig breiter Schlitze, d. h. an den am Umfang der Ronden angeordneten Schlitzenden, einseitig ein Vorsprung vorgesehen, der sich in die Schlitzmündiiiig erstreckt. Diese Vorsprünge sollen die Lüfterschaufeln gegen Auswärtsbewegung sichern.

Beim Zusammenbau ist es aber erforderlich, daß dann der Außenrand jeder Schaufel abgebogen wird und schließlich hinter den Vorsprung zurückspringt bzw. zurückfedert und damit verriegelt ist. Die Herstellung des Klemmeffektes wird dabei durch mechanische Verspannung erzielt, deren Herstellung aber die Montage erheblich erschwert. Bei der bekannten Ausführung muß die Krümmung der Lüfterschaufeln dann geändert werden, wenn der äußere Rand an dem Vorsprung vorbeigeht, so daß danach eine Rückfederung notwendig ist.

Die bekannten Herstellungsverfahren sind mit erheblichen Kosten verbunden und führen, insbesondere auch hinsichtlich der an zweiter Stelle genannten bekannten Ausführung, nicht zu der gewünschten stabilen Befestigung der Lüfterschaufeln. Dabei ist im übrigen zu berücksichtigen,daß es beider Länge solcher bekannter Laufräder schwierig ist, das Laufrad ausreichend torsionssteif zu machen.

Es ist auch bekannt, die Öffnungen in den Ronden entsprechend der Querschnittsform der Lüfterschaufelprofile gekrümmt auszubilden und am Außenrand der Ronde etwas breiter zu machen, um die Lüfterschaufeln seitlich in die Ronden einschieben zu können, um dann die Lüfterschaufeln anschließend in radialer Richtung dadurch abzustützen, daß man den kreisförmigen Umfang der Ronden anwalzte. Aufgrund der Krümmung der Lüfterschaufeln und der Rondenöffnungen wird das Einfügen der Schaufeln zu einem ernsten Problem, weil aus wirtschaftlichen Gründen das Einsetzen mechanisch und maschinell ausgeführt werden soll. Hinzu kommt, daß die Lüfterschaufeln bei dieser Ausführung nicht in Axialrichtung gesichert sind und daß die Verbindungsstellen nur sehr wenig torsionsfest sind, weil die Breite der öffnungen etwas

^hl größer sein muß als die Materialstärke der Schaufeln, um das Einsetzen der Schaufeln möglich zu machen.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Laufrades für Querstromgebläse, welches

einerseits stabiler und dauerhafter ist und andererseits einfacher und billiger mechanisch hergestellt werden *ann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lüfterschaufeln an ihren Befestigungsstellen Quersicken aufweisen, die sich über dtri größten Teil der Schaufelbreite erstrecken und eine im wesentlichen ebene Rückwand und gegenüber dieser scharf abgewinkelte Seitenwände bilden, wobei der Minimalabstand der Seitenwände gleich der Dicke der Ronden ist, daß die Schlitze gleichförmige Breite haben, die im wesentlichen .der Dicke der Rückwand entspricht, und daß die Lüfterschaufeln hochkant durch eine im wesentlichen transla torische Bewegung in die Ronden von deren Umfang einsetzbar sind und in dem Schlitz die Quersicke in einer Stellung aufgenommen wird, in welcher ihre Ober- und Unterseite mit beiden Rändern des Schlitzes in Anlage sind, während die Rückwand und die Seitenwände die benachbarten Randabsrhnitte der Schlitze einfassen.

Hierdurch kann die Lüfterschaufel durch die uneingeschnürte Schlitzmündung eingebracht werden, und sie hält sich zwischen den Reibungsflächen, die von den beiden parallelen Rändern der schlitzförmigen öffnungen und den beiden parallelen Seiten der Quersicke bestimmt sind. Dadurch wird die Montage wesentlich erleichtert, zumal dann in beliebiger Weise eine Befestigung erfolgen kann.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schlitzbreite etwas größer als die Materialstärke der Lüfterschaufeln, und die Rückwand der Quersicke und/oder die Schlitzränder weisen eine schwache Krümmung und zwischen Riickwandfläche und Schlitzrändern einen Reibungsschluß auf.

Vorteilhaft erstreckt sich die Rückwand der Quersikke über die volle Schaufelbreite und liegt auf einer Tiefe, die außen an beiden Lüfterschaufelrändern etwa gleich der zur konvexen Oberfläche gemessenen Tiefe des Schaufelprofils ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines Querstromgebläses mit Laufrad,

F i g. 2 einen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Lüfterschaufel,

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht zu Fig.4,

F i g. 5 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie V-V der F i g. 4 in größerem Maßstab,

Fig.6 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie VI-VI der F i g. 4 in größerem Maßstab,

Fig.7 eine geschnittene Stirnansicht einer Laufradronde mit Lüfterschaufeln gemäß F i g. 3 bis 6,

Fig.8 einen vergrößerten Querschnitt gemäß der Schnittlinie VIII-VIII der Fig. 7,

Fig.9 eine Teilansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Laufrades.

In den Zeichnungen verweist das Bezugszeichen 1 *>o generell auf ein vorzugsweise für Querstromgebläse vorgesehenes Lüfter-Laufrad, das sich in einem Gehäuse 2 (Fig. 1) befindet. Bei einem Umlauf des Laufrades in Pfeilrichtung strömt die Luft durch das Gehäuse 2 in Richtung der eingezeichneten Pfeile. «>

Solche Lüfter-Laufräder bestehen aus einer Anzahl von radial ausgerichteten kreisförmigen Ronden 3. Wie F i g. 2 zeigt, liegen zwei Ronden an den Enden des Laufrades und sind mit einer Kupplurigsöffrmng 4 und bzw. einer Nabe 5 versehen. Die öffnung 4 und die Nabe 5 definieren die Rotationsachse des Laufrades. Ferner gehören zum Laufrad eine Anzahl von länglichen Lüfterschaufeln 6, die sich parallel zur Rotationsachse erstrecken und in zueinander ausgerichteten schlitzförmigen öffnungen 7 der Ronden 3 befestigt sind.

Diese Lüfterschaufeln, die auf mechanischem Wege ans Platten hergestellt werden, haben gemäß der vorliegenden Erfindung an jeder Befestigungsstelle, d. h. .an den Stellen, an denen sie von einer Radialebene der Ronden geschnitten werden, eine Quersicke 8, wie sie beispielsweise die F i g. 3 bis 6 zeigen. Diese Quersicken können von der konvexen Seite 9 des Schaufelprofils so eingeprägt werden, daß Rückwände 10 entstehen, die jeweüs auf gleicher Tiefe liegen und sich parallel zueinander erstrecken. Die Rückwand muß scharf definiert sein, so daß sie in schwach geneigte Seitenwände 11 der Quersicke übergeht. Dieser Übergang muß mit dem geringstmöglichen Radius ausgeführt sein, wie es beispielsweise die Fig..8 besonders deutlich zeigt. Des weiteren muß die Breite der Quersicke im Bereich der Rückwand gleich der Materialdicke der Ronden 3 an der schlitzförmigen Öffnung 7 sein, so daß einer der Öffnungsränder 12 der Scheibe den 3oden der Quersicke berührt, ohne daß dabei ein seitliches Spiel verbleibt (Fig.8). In dem dargestellten Beispiel ist die Rückwand 10 kürzer als die Schaufelbreite, da man, wie F i g. 3 zeigt, durch einen Stanzvorgang vorzugsweise vor dem Einprägen der Quersicke eine Ausnehmung erzeugt hat, die von parallelen Seitenkanten 13 begrenzt wird, die unmittelbar vor den beiden Übergangsstellen zwischen der Rückwand und den Seitenwänden der Quersicke liegen.

Die öffnungen 7 der Ronden sind Schlitze von gleichförmiger Breite, wobei die Breite der Dicke der Rückwand 10 entspricht, so daß das Schaufelmaterial, welches die Quersicke bildet, die Schlitze ausfüllt und an den Rändern 12 zur Anlage kommt, wenn man die Lüfterschaufeln senkrecht zu den Ronden hochkant in die letzteren einsetzt. Hierbei kann es von Vorteil sein — wie in den Zeichnungen dargestellt — die Rückwände 10 mit einer schwachen Krümmung zu versehen, während die Schlitze von geraden Rändern 12 und 14 begrenzt werden, bei einer Schlitzbreite, die etwas größer ist als die Dicke der Rückwand. Hierdurch kann einerseits eine engere Toleranz bei der Herstellung erzielt werden und andererseits auch die Stabilität an den Verbindungsstellen verbessert werden. Man erzielt auf diese Weise einerseits ein leichtes Einsetzen der Schaufeln in die Schlitze und andererseits einen Klemmeffekt zwischen der Mitte der einen Außenseite der Rückwand und an den Enden der entgegengesetzten Oberfläche. Der gleiche günstige Effekt läßt sich auch erzielen durch eine Quersicke mit einer plangepreßten Rückwand in Kombination mit einem Schlitz, dessen Kanten in der Scheibenebene unter Beibehaltung der Parallelität etwas gekrümmt sind. Um das Einsetzen der Sichaufeln noch weiter zu erleichtern, kann am Umfang der Laufradronde an jedem Schlitz eine abgerundete oder kegelförmige Einführungsöffnung 15 vorgesehen sein.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 bis 7 ist die Seitenstabilitä·., die sich an den Schaufelbefestigungsstellen durch das Anlegen, der Oberflächen der Quersicke an den Schlitzrändern ergibt, dadurch verbessert, daß sich die Seitenkanten 13 der Schaufelausnehmungen noch zusätzlich an jeder einzelnen

Befestigungsstelle gegen die zwei Rondenebenen legen. Ein entsprechender Effekt läßt sich ohne Schwächung des Lüfterschaufelquerschnittes, der sich durch die Schaufelausnehmungen ergibt, auch dadurch erreichen, daß man die Quersicke entsprechend der abgewandel- ^r> ten Ausführungsform gemäß F i g. 9 ausbildet. Dabei ist das Schaufelprofil durch einen Preßvorgang sowohl von der konvexen Seite 9 als auch von der konkaven Seite 16 aus verformt, so daß die hier mit 17 bezeichnete Rückwand im wesentlichen genau so lang wird, wie die Schaufel breit ist. Auf diese Weise erhält jede Quersicke zusätzlich zu den Seitenwänden 11 zwei Abstützwände 18 an der konkaven Seite, die nach außen zu den Schaufelrändern in ihrer Höhe zunehmen. Auch hier sollte die Rückwand der Quersicke eine Abmessung haben, die mit der Dicke der Ronden 3 übereinstimmt, so daß das Schaufelmaterial straff die beiden Ränder des Schlitzes umfaßt, wenn man die Schaufel parallel in die Ronden einschiebt. Zusätzlich zu dem Vorteil, daß die Schaufeln stärker werden und eine axiale Abstützung über die volle Breite der Lüfterschaufeln erhalten unc daß die Verbindungsstellen einen besseren Biegewiderstand gegenüber den Luftkräften erhalten, denen die Schaufeln im Betrieb ausgesetzt sind, liegt ein weiterei Vorteil darin, daß man die Schaufeln wesentlich einfacher fertigen kann als beim ersterwähnter Ausführungsbeispiel, bei dem eine erhebliche Genauigkeit bezüglich der Lage der Seitenkanten 13 geforden wird. Nachdem die Lüfterschaufeln in der beschriebenen Weise in den schlitzförmigen öffnungen festgelegi sind, werden sie in diesen befestigt, damit sie nicht au; ihrer Lage herauskriechen können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Laufrad für Querstromgebläse mit einer Anzahl von aus Platten gebildeten länglichen, sich in Axialrichtung erstreckenden Lüfterschaufeln und mindestens zwei mit axialem Abstand zueinander angeordneten, radial gerichteten scheibenförmigen Ronden, in deren vom Rand nach innen verlaufenden, schlitzförmigen öffnungen die Lüfterschaufeln in vorbestimmter Lage befestigt sind, wobei die Lüfterschaufeln an jeder Stelle, an der sie mit einer Ronde befestigt sind, so geformt sind, daß sie durch Eingriff an benachbarten Randteilen eines Schlitzes gegen axiale Bewegung relativ zu den Ronden gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschaufeln (6) an ihren Befestigungsstellen Quersicken (8) aufweisen, die sich über den größten Teil der Schaufelbreite erstrecken und eine im wesentlichen ebene Rückwand (10, 17) und gegenüber dieser scharf abgewinkelte Seitenwände (11, 18) bilden, wobei der Minimalabstand der Seitenwände (11,18) gleich der Dicke der Ronden (3) ist, daß die Schlitze (7) gleichförmige Breite haben, die. im wesentlichen der Dicke der Rückwand (10,17) entspricht, und daß die Lüfterschaufeln (6) hochkant durch eine im wesentlichen translatorische Bewegung in die Ronden von deren Umfang einsetzbar sind und in dem Schlitz die Quersicke (8) in einer Stellung aufgenommen wird, in welcher ihre Ober- und Unterseite mit beiden Rändern (12, 14) des Schlitzes in Anlage sind, während die Rückwand (10, 17) und die Seitenwände (11, 18) die benachbarten Randabschnitte der Schlitze einfassen.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzbreite etwas größer als die Materialstärke der Lüfterschaufeln (6) ist und daß die Rückwand (10,17) der Quersicke (8) und/oder die Schlitzränder eine schwache Krümmung aufweisen und zwischen Rückwandfläche und Schlitzrändern einen Reibungsschluß aufweisen.

3. Laufrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (17) der Quersikke (8) sich über die volle Schaufelbreite erstreckt und auf einer Tiefe liegt, die außen an beiden Lüfterschaufelrändern etwa gleich der zur außen an. beiden Lüfterschaufelrändern etwa gleich der zur konvexen Oberfläche gemessenen Tiefe des Schaufelprofils ist.