DE2520416B2 - Gebläserad fur Hochtemperaturbetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebläserad für Hochtemperaturbetrieb mit von wenigstens einer radialen Grundplatte winkelig abstehenden Gebläseschaufeln, die an voneinander entfernen Stellen an der Grundplatte befestigt sind, insbesondere für die Heißluftumwälzung in Back- und Bratrohren mit pyrolytischer Selbstreinigung.

Die Verwendung von konventionellen Gebläserädern für den Hochtemperaturbetrieb, z. B. für den Betrieb in Back- und Bratrohren mit pyrolytischer Selbstreinigung mit Betriebstemperaturen von über 500⁰C ist insofern problematisch, als sich infolge der hohen Temperaturen im Material des Gebläserades Wärmespannungen bilden, welche insbesondere an den Verbindungsstellen zwischen Grundplatte und Gebläseschaufel ein Verziehen des Materials bewirken mit der Folge, daß aufgenietete Gebläseschaufel locker werden und aufgeschweißte Schaufeln an den Verbindungsstellen abreißen. Auch wenn die Gebläseschaufeln nicht abreißen, verziehen sie sich meist so stark, daß die geforderte Rundlaufeigenschaft nicht mehr gewährleistet ist. Durch eine entstehende Unwucht erhöht sich das Laufgeräusch des Gebläses beträchtlich und die Standzeit der Lager verkürzt sich erheblich.

So besitzt ein bekanntes Laufrad für Axial-Lüfter (deutsche Offenlegungsschrift 19 35 013) zwei scheibenartige Grundplatten, zwischen denen mehrere Gebläseschaufeln mittels Befestigungszapfen befestigt sind. Zur Erhöhung der Starrheit der mechanischen Verbindung sind die Gebläseschaufeln noch zusätzlich durch eine Klebe- und Dichtungsschicht mit den Grundplatten verankert. Einen ähnlichem Aufbau weist eine andere bekannten Ausführung gemäß der deutschen Patentschrift 9 68 553 auf. Auch hier sind die Gebläseschaufeln starr zwischen zwei ringförmigen Grundplatten befestigt. In beiden Fällen kann im Hochtempera'.urbetrieb ein Abreißen der Verbindungsstellen bzw. ein Verziehen der Gebläseschaufeln stattfinden. Bei einer anderen bekannten Ausführung (US-PS 18 27 316) besteht ein Lüfterrad aus zwei miteinander verbundenen dünnen Grundplatten, wobei jede Grundplatte am äußeren Umfang frei stehende, jedoch mit der jeweiligen Grundplatte einstückige Gebläseschaufeln besitzt Durch die Einstflckigkeit der beiden Grundplatten mit ihren Gebläseschaufeln besteht die Gefahr, daß sich im Hochtemperaturbetrieb mit dem Veraehen der Geblä-

seschaufeln auch die Grundplatten verziehen. Ähnliche Schwierigkeiten können bei einem Gebläserad gemäß der US-PS 28 02 620 auftreten, bei dem am äußeren Umfang einer Grundplatte ein ringartiger Teil durch Schweißen befestigt ist, welcher ringartige Tsil Radialts Faltungen aufweist, die Gebläseschaufeln darstellen. Diese Gebläseschaufeln bilden untereinander eine starre Einheit und sind starr mit der Grundplatte verbunden. Schließlich sind bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (deutsche Patentschrift 4 40 581) einzelne Gebläseschaufeln zwischen einander gegenüberliegenden Grandplatten eines Gebläserades separat befestigt und zwar mittels jeweils zweier Lagerzapfen. Hierbei stehen allerdings gewissen Vorteilen in bezug auf eine Ausgleichsmöglichkeit von Material- Wärmespannungen beträchtliche Nachteile gegenüber, bedingt durch erhebliche Justierschwierigkeiten bei der Einzelbefestigung -Jer Vielzahl der Gebläseschaufeln, sowie durch einen damit verbundenen hohen Fertigungs- und Montageaufv/and, woei auch bei sehr sorgfältiger justierung gewisse Toleranzabweichungen von einem Sollwert, insbesondere bei industrieller Massenfertigung nicht auszuschließen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläserad der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß zum einen Wärmespannungen, die bei Hochtemperaturbetrieb unvermeidlich sind, sich nicht mehr nachteilhaft auf die Rundlaufeigenschaften auswirken können und daß zum anderen auch angesichts dieser strengen Fordervigen eine industriel- Ie Massenproduktion ohne Schwierigkeiten und ohne großen Aufwand durchführbar ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sämtliche Gebläseschaufeln mit ihren inneren Schaufelenden über ein ringförmiges, an der Grundplatte befestigtes Verbindungselement einstückig zusammenhängen und mit den anderen äußeren Schaufelenden unmittelbar mit der Grundplatte verbunden sind. Im Bereich zwischen den z. B. um die gesamte Länge der Gebläseschaufeln voneinander entfernten

"M Verbindungsstellen steht die Grundplatte mit der jeweiligen Gebläseschaufel nicht in Verbindung, d. h. die Gebläseschaufel ist dort um ein gewisses Maß gegenüber der Grundplatte beweglich, so daß sich bei Hochtemperaturbetrieb entstehende Wärmespannun gen relativ frei austoben können. Sämtliche Gebläse schaufeln einschließlich des Verbindungselementes können als einstückiges Stanzteil, aber auch als einstückiges Spritzguß- oder Preßteil ausgebildet sein, wodurch die Herstellung der einzelnen Teile sowie deren Montage wesentlich erleichtert wird und insbesondere Justagearbeiten mit Sicherheit vermieden werden können. Gleichbleibend exakte Rundlaufeigenschaften sind hierbei auch bei industrieller Massenproduktion ohne Schwierigkeiten erzielbar, wobei diese günstigen Eigenschaften bei Hochtemperaturbetrieb nicht wieder durch Verziehen der Gebläseschaufeln infolge Wärmespannungen gemindert werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung

der Erfindung weist jede Gebläseschaufel zwei in die Ebene der Grundplatte gebogene seitliche Ansätze auf, welche mittels Nieten an der Grundplatte befestigt sind. Allein Ober diese Ansätze sind die Gebläseschaufeln mit der Grundplatte verbunden, wobei die einer Gebläseschaufel zugeordneten Ansätze einen relativ großen Abstand voneinander aufweisen, so daß eine Relativbewegung des zwischen den Ansätzen befindlichen Abschnittes dev Gebläseschaufel beim Auftreten von Wärmespannungen ohne weiteres möglich ist Die Beweglichkeit der Gebläseschaufeln wird durch die Verwendung von Drehpunkte darstellenden Verbindungsnieten noch gefördert

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Gebläserad,

F i g. 2 eine Schnittansicht des Gebläserades gemäß der Schnittlinie H-II in Fig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf ein Gebiäserad anderer Ausgestaltung.

Das aus metallischem Werkstoff bestehende Gebläserad gemäß den F i g. 1 und 2 besitzt eine kreisrunde, um die Drehachse konzentrisch und radiale Grundplatte 1, welche im Mittelbereich eine konzentrische Auswölbung 2 mit einer Lagerbohrung 3 aufweist. Der äußere Umfang der Auswölbung 2 besitzt eine umlaufende Lagerkante 4 für ein ringförmiges, mit der Grundplatte 1 verbindbares Verbindungselement 5.

Das ringförmige, ein einstückiges Stanzteil darstellende Verbindungselement 5 verbindet mittels Ansätzen 6 mehrere Gebläseschaufeln 7 miteinander, die im Ausführungsbeispiel rechtwinklig von der Grundplatte 1 abstehen. Die abgebogenen Gebläseschaufeln 7 besitzen in die Ebene der Grundplatte 1 gebogene Stege 8, welche einerseits Ober die erwähnten Ansätze 6 mit dem Verbindungselement 5 in Verbindung stehen und weiche andererseits äußere Ansätze 9 aufweisen, welche mittels Nuten 10 oder Punktschweißen an der Grundplatte 1 befestigt sind. Das Verbindungselement 5 besitzt eine konzentrische öffnung 11, deren Durchmesser um ein geringes größer ist als der Durchmesser der Lagerkante 4, so daß es auf diese Lagerkante 4 aufschiebbar ist Das Verbindungselement 5 ist an den

to Verbindungsstellen 12, beispielsweise durch Nieten oder Schweißen mit der Grundplatte 1 verbunden.

Die Figuren zeigen, daß die Verbindungsstellen 10 und 12 an zwei mit größtmöglichem Abstand voneinander entfernten Stellen angeordnet sind. Zwischen diesen Stellen stehen die Gebläseschaufeln 7 bzw. ihre Stege 8 in keiner festen, unmittelbaren Verbindung mit der Grundplatte 1, so daß, wie in Fig. 1 angedeutet, die Gebläseschaufeln bei Auftreten von Wärmespannungen als Folge von sehr hohen Temperaturen von beispielsweise über 500° C etwa in Richtung d .;s Doppelpfeiles 13 sich gegenüber der Grundplatte 1 !sieht verschieben können. Diese Spannungen und Materialbewegungen können sich also frei und ungehindert austoben, ohne daß ein Bruch an der Übergangsstelle zwischen Grundplatte und Gebläserad befürchtet werden muß.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 sind die in der Ebene der Grundplatte 1 liegenden Stege 15 der Gebläseräder 15 sehr schmal gehalten und sind wiederum über innere Ansätze 17 einerseits mit dem ringförmigen Verbindungselement 14 und andererseits über äußere Ansätze 18 mittelbar bzw. unmittelbar mit der Grundplatte 1 verbunden. Zwischen den inneren Ansätzen 17 befinden sich die Verbindungsstellen 19 zur Verbindung von Verbindungselementen 14 und Grundplatte 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   t. Geblaserad für Hochtemperaturbetrieb mit von wenigstens einer radialen Grundplatte winkelig abstehenden Gebläseschaufeln, die an voneinander entfernten Stellen an der Grundplatte befestigt sind, insbesondere für die Heißluftumwälzung in Back- und Bratrohren mit pyrolytischer Selbstreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Gebläseschaufeln (7,16) mit ihren inneren Schaufelenden über ein ringförmiges, an der Grundplatte (1) befestigtes Verbindungselement (5, 14) einstückig zusammenhängen und mit den anderen äußeren Schaufelenden (Ansätze 9) unmittelbar mit der Grundplatte verbunden sind.

   Z Gebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gebläseschaufel (7,16) zwei in die Ebene der Grundplatte (1) gebogene seitliche Ansätze (6,9; 17,18) aufweist, welche mittels Nieten an der Grundplatte befestigt sind.

   3. Gebiaserad nach Ansprach 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige, mit den Gebläseschaufeln zusammenhängende Verbindungselement (5, 14) eine konzentrische öffnung (11) besitzt, deren Durchmesser größer ist als der äußere Durchmesser der Grundplatten-Auswölbung (2)·