DE3605852A1 - Laufrad fuer einen radialventilator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für einen Radialventi­ lator mit einer Vielzahl von im wesentlichen radial an einer Tragscheibe aufrecht stehend angeordneten Schaufeln, die mit in Schlitze in der Tragscheibe hindurchgreifenden Laschen versehen sind, wobei diese Laschen zur Befestigung der Schaufeln an der Tragscheibe verformt sind.

Ein Radialventilator stößt mittels des Laufrads axial ange­ saugte Luft in radialer Richtung aus und eignet sich bei­ spielsweise für Heizungs- und Lüftungseinrichtungen bzw. Klimageräte, die in einen an allen Seiten von Wänden eng umschlossenen Einbauraum einzubauen sind. Ein solcher Radialventilator ist beispielsweise aus der DE-OS 32 41 860 bekannt.

Das Laufrad eines solchen Radialventilators besteht gewöhn­ lich aus einer Vielzahl von Schaufeln, die zwischen einer angetriebenen Tragscheibe und einer Deckscheibe in im wesentlichen radialer Richtung angeordnet sind. Die Schau­ feln können dabei unterschiedlich geformt sein, weisen jedoch im allgemeinen ein aerodynamisch günstiges Profil auf, z. B. eine Krümmung. Es gibt auch Ausführungen, bei denen keine Deckscheibe vorgesehen ist. Eine bekannte Art der Befestigung von Schaufeln an einer im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Scheibe besteht darin, daß die Schaufeln mit Laschen versehen sind, die durch ent­ sprechend geformte Schlitze in der Scheibe hindurchgesteckt und dann umgebogen oder verdreht werden. Diese bekannte Befestigungsart hat den Nachteil, daß die Schaufeln nicht fest genug mit der Scheibe oder den Scheiben verbunden sind und sich insbesondere bei einer Verformung einer Scheibe leicht wieder lockern können. Als nachteilig er­ weisen sich auch die nach der Zusammenfügung noch weit überstehenden Laschen. Geringer überstehende Laschen hätten eine weitere Verringerung der Haltekraft zur Folge.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Lauf­ rad der vorstehend genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Laschen nur sehr geringfügig überstehen und dennoch eine sichere und feste Verbindung mit der Scheibe gewähr­ leisten.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß jede der als rechteckige Nietzapfen vorgesehenen Laschen wenig­ stens eine ebene Nietstempeleinformung aufweist, die eine in bezug auf die Querschnittsfläche der Lasche wesentlich geringere Fläche aufweist. Die Lasche muß dabei nur so weit überstehen, daß der Nietstempel beim Verformen der dafür vorgesehenen Laschenbereiche eine Überlappung der beiden Schlitzkanten erreicht. Durch diese doppelseitige Überlappung ist eine besonders feste und sichere Verankerung gewährleistet. Durch Erhöhung der Zahl der Nietstempel­ einformungen kann die Verankerung noch verbessert werden. Dabei wird durch den Nietstempel zwar jeweils ein hoher Flächendruck, jedoch insgesamt nur eine geringe Kraft auf das Laufrad ausgeübt, so daß keine Verformungen des Laufrads selbst zu befürchten sind.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Laufrads sowie ein Verfahren zur Herstellung des Laufrads angegeben.

Besonders zweckmäßig hat sich eine rechteckförmige Niet­ stempeleinformung, d. h. ein rechteckförmiges Nietwerkzeug erwiesen, jedoch sind auch gerundete Formen möglich. Sind mehrere Nietwerkzeuge am Nietstempel angeordnet, so können vorteilhafterweise gleichzeitig jeweils mehrere, insbeson­ dere alle Nietstempeleinformungen an einer Lasche ange­ bracht werden.

Die erfindungsgemäße Befestigungsart eignet sich auch für geneigt angeordnete Schaufeln, also für Schaufeln, die nicht senkrecht an einer Scheibe angeordnet sind. Dabei können die Schaufeln praktisch beliebig geformt sein, insbesondere auch eine Krümmung aufweisen.

Sollen die Schaufeln zwischen einer Tragscheibe und einer Deckscheibe angeordnet werden, so weisen die Scheiben vorteilhafterweise an zwei gegenüberliegenden Seiten Laschen auf, die in entsprechende Schlitze der beiden Scheiben eingreifen. Diese gegenüberliegenden Laschen können gleich­ zeitig angenietet werden, wenn zwei gegeneinander bewegbare Nietstempel vorgesehen sind, von denen insbesondere einer feststehend angeordnet ist.

Zur Befestigung einer Schaufel an einer Scheibe muß die Schaufel wenigstens eine Lasche aufweisen. Anstelle einer längeren Lasche können selbstverständlich auch mehrere kürzere Laschen treten. Insbesondere bei gekrümmten Schau­ feln ist dies von Vorteil, da die entsprechend kurzen Schlitze dann geradlinig eingeformt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Laufrads für einen Radialventilator,

Fig. 2 eine Einzeldarstellung einer Schaufel mit jeweils zwei Laschen an gegenüberliegenden Seiten sowie zwei entsprechende Schlitze in der Deckscheibe,

Fig. 3 eine sowohl in die Tragscheibe als auch in die Deckscheibe eingesetzte Schaufel als Schnitt­ bild,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 3 gekennzeich­ neten Bereichs,

Fig. 5 die Anordnung eines Nietstempels über einem teilweise dargestellten Laufrad,

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Niet­ vorgangs,

Fig. 7 eine in eine teilweise im Schnitt dargestellte Tragscheibe eingesetzte Schaufel mit fest­ genieteter Lasche,

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung einer Nietstempel­ einformung,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung einer gekrümm­ ten Schaufel mit einer Nietstempeleinformung und

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Niet­ stempels mit 3 Nietwerkzeugen.

Das in Fig. 1 dargestellte Laufrad besteht aus einer mit einer Antriebswelle 10 drehfest verbundenen, kreisflächen­ förmigen Tragscheibe 11, die über eine Vielzahl von im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Schaufeln 12 mit einer Deckscheibe 13 verbunden ist, die im wesentlichen parallel zur Tragscheibe 11 angeordnet ist. Zur Verein­ fachung der Darstellung sind nur zwei in sich gekrümmte und radial nach innen weisende Schaufeln 12 dargestellt. Die Antriebswelle 10 ist nicht in einer der gekrümmten Ebenen der Schaufeln 12 angeordnet, indem sich diese in einem Kreis schneiden, in dessen Zentrum die Antriebswelle liegt.

Bei einer Drehung des Laufrads wird von unten durch eine nicht dargestellte Öffnung in der Deckscheibe 13 axial angesaugte Luft in radialer Richtung ausgestoßen. Die Formgebung eines solchen Laufrads kann sehr vielfältig gestaltet werden und vom dargestellten Grundaufbau ab­ weichen. So können die Schaufeln eben oder gekrümmt ausge­ bildet sein und vielfältige aerodynamisch zweckmäßige Profile aufweisen. Weiterhin können die Schaufeln senk­ recht zur Tragscheibe angeordnet oder relativ zu dieser Senkrechten etwas geneigt angeordnet sein. Auch muß ins­ besondere die Deckscheibe 13 nicht in jedem Falle als ebene Scheibe ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise die Gestalt einer Mantelfläche eines zylindrischen Rings aufweisen. Schließlich sind auch Ausführungen ohne Deck­ scheibe möglich, wobei dann die Führung der Luft mittels eines feststehenden Leitblechs erfolgt. Die erfindungs­ gemäße Art der Befestigung der Schaufeln 12 an der Trag­ scheibe 11 bzw. der Deckscheibe 13 ist für alle diese Fälle geeignet und anwendbar.

Zum Anbringen der Schaufeln 12 an eine oder zwei Scheiben sind die zu befestigenden Seiten der Schaufel 12 mit recht­ eckförmigen Laschen 14 versehen. In Fig. 2 ist eine Schaufel 12 dargestellt, die auf gegenüberliegenden Seiten je zwei Laschen 14 aufweist. Die unteren Laschen 14 werden in zwei entsprechend geformte Schlitze 15 in der Deckscheibe 13 eingesetzt. Entsprechend werden die oberen Laschen 14 in entsprechende Schlitze der nicht dargestellten Trag­ scheibe eingeführt. Die Schlitze 15 liegen auf einer ge­ strichelt dargestellten, gekrümmten Linie 16, deren Krüm­ mung der der Schaufel 12 entspricht.

Anstelle der dargestellten zwei Laschen 14 an jeder Ver­ bindungslinie kann auch eine längere Lasche oder mehrere noch kürzere Laschen und entsprechende Schlitze vorgesehen werden. Bei sehr kurzen Schlitzen brauchen diese nicht mehr gekrümmt zu sein, wodurch die Herstellung unter Um­ ständen vereinfacht werden kann.

In Fig. 3 ist die zwischen die Tragscheibe 11 und die Deckscheibe 13 eingesetzte Schaufel 12 dargestellt, wobei die in die Schlitze 15 eingesetzten Laschen 14 etwas über­ stehen, wie dies insbesondere aus der vergrößerten Dar­ stellung gemäß Fig. 4 hervorgeht.

In der in Fig. 5 dargestellten perspektivischen Ansicht ist die auf der Oberseite der Tragscheibe 11 hervorstehende Lasche 14 deutlich zu erkennen. Ein Nietstempel 17 ist mit einem plattenförmigen, einen rechteckförmigen Quer­ schnitt aufweisenden Nietwerkzeug 20 versehen, dessen Breite wesentlich geringer als die Länge ist und der Dicke der Schaufel 12 im wesentlichen entspricht.

Wird der Nietstempel 17 gegen die Lasche 14 geführt, so wird eine Nietstempeleinformung 18 erzeugt, wobei das niedergedrückte Laschenmaterial nach beiden Seiten ausein­ anderfließt, wie dies aus Fig. 6 hervorgeht. Gemäß Fig. 7 ist die Lasche 14 mit drei solchen Nietstempeleinformun­ gen 18 versehen. Selbstverständlich ist die Zahl dieser Nietstempeleinformungen nahezu beliebig wählbar und hängt von der Länge der Lasche 14 und der Breite des Nietwerk­ zeugs 20 ab.

Der in Fig. 8 dargestellte Querschnitt durch eine Niet­ stempeleinformung 18 zeigt das nach außen gedrückte bzw. geflossene Material 19, das die Ränder des Schlitzes 15 überlappt und dadurch eine sichere Verankerung gewährleistet. In Fig. 9 ist zur besseren Veranschaulichung einer Niet­ stempeleinformung 18 eine Schaufel 12 ohne Tragscheibe dargestellt.

Insbesondere aus den Fig. 7 bis 9 ist ohne weiteres zu erkennen, daß die Laschen 14 nur sehr geringfügig über die Oberfläche einer Scheibe hervorstehen müssen, um mittels des Nietstempels 17 eine feste Nietverbindung herstellen zu können. Die Querschnittsform des Nietwerkzeugs ist prin­ zipiell beliebig, d. h. sie kann auch beispielsweise ge­ rundet sein, jedoch muß die Fläche einer Nietstempelein­ formung jeweils wesentlich geringer als die Querschnitts­ fläche einer Lasche 14 sein, damit zwar eine große Kraft pro Flächeneinheit, nicht dagegen eine große Gesamtkraft beim Nieten auf das Laufrad ausgeübt wird, wodurch dieses verbogen werden könnte.

Der in Fig. 10 dargestellte Nietstempel 21 weist drei parallel zueinander angeordnete Nietwerkzeuge 22 auf, deren Gestalt jeweils der des Nietwerkzeuges 20 entspricht. Mit einem solchen Nietstempel 21 lassen sich bei jedem Nietvorgang gleichzeitig drei Nietstempeleinformungen 18 erzeugen, wodurch beispielsweise eine Lasche, für die drei Nietstempeleinformungen vorgesehen sind, in einem Arbeitsvorgang angenietet werden kann. Selbstverständlich kann auch eine andere Zahl von Nietwerkzeugen am Niet­ stempel angebracht oder angeformt sein. Zweckmäßigerweise entspricht die Zahl der Nietwerkzeuge der Zahl der an einer Lasche anzubringenden Nietstempeleinformungen.

Zum Vernieten zweier gegenüberliegender Laschen werden vorzugsweise zwei gegeneinander bewegbare Nietstempel verwendet, wobei zweckmäßigerweise der untere feststehend ist und als Auflager für die nach unten weisende Lasche dient und der obere von oben her gegen die obere Lasche gepreßt wird. Dadurch wird gleichzeitig die doppelte Zahl von Nietstempeleinformung erzeugt.

Claims (14)

1. Laufrad für einen Radialventilator mit einer Vielzahl von im wesentlichen radial an einer Tragscheibe aufrecht stehend angeordneten Schaufeln, die mit in Schlitze in der Tragscheibe hindurchgreifenden Laschen versehen sind, wobei diese Laschen zur Befestigung der Schaufeln an der Tragscheibe verformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der als rechteckige Nietzapfen vorgesehenen Laschen (14) wenigstens eine ebene Nietstempeleinformung (18) aufweist, die eine in bezug auf die Querschnittsfläche der Lasche (14) wesentlich geringere Fläche aufweist.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietstempeleinformung (18) rechteckförmig ist.

3. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietstempeleinformung gerundet ist.

4. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietstempeleinformung (18) eine größere Breite als die Laschenbreite aufweist und die Schlitzränder überlappt.

5. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) senkrecht zur Tragscheibe (11) angeordnet sind.

6. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) zur Senkrechten auf der Tragscheibe geneigt angeordnet sind.

7. Laufrad nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) eine Krümmung auf­ weisen.

8. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (12) an zwei gegenüberliegenden Seiten Laschen (14) aufweisen und daß die an der der Tragscheibe (11) gegenüberliegenden Seite angeordneten Laschen (14) mit einer Deckscheibe (13) ent­ sprechend verbunden sind.

9. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder mit einer Scheibe (12, 13) verbundenen Seite der Schaufeln (12) wenigstens eine Lasche (14) angeordnet ist.

10. Nietverfahren zur Herstellung eines Laufrades für einen Radialventilator nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nietstempel (17) gegen die überstehenden Teile der durch eine Trag- und/oder Deckscheibe (11, 13) hindurchgreifenden Laschen (14) an den Schaufeln (12) gedrückt wird, wobei der Nietstempel (17) jeweils nur einen kleinen Bereich der Laschen (14) verformt.

11. Nietverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende Laschen gleichzeitig durch zwei gegeneinander bewegbare Nietstempel vernietet werden.

12. Nietverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Nietstempel feststehend ist.

13. Nietverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Nietstempels (21) mit mehreren Nietwerkzeugen (22) in einem Arbeits­ vorgang gleichzeitig mehrere Nietstempeleinformungen (18) erzeugt werden.

14. Nietverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zahl der Nietwerkzeuge (22) an einem Niet­ stempel (21) der Zahl der gewünschten Nietstempeleinformun­ gen an einer Lasche (14) entspricht.