DE3700230A1 - Fan impeller - Google Patents

Fan impeller

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DE3700230A1
DE3700230A1 DE19873700230 DE3700230A DE3700230A1 DE 3700230 A1 DE3700230 A1 DE 3700230A1 DE 19873700230 DE19873700230 DE 19873700230 DE 3700230 A DE3700230 A DE 3700230A DE 3700230 A1 DE3700230 A1 DE 3700230A1
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DE19873700230
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Peter Dipl Ing Schumacher
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Koerber AG
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Hauni Werke Koerber and Co KG
Koerber AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers

Abstract

A fan impeller (1) of built-up construction is described, consisting of two wheel discs (2, 3) and fan blades (4) located between them. The fan blades are connected permanently to the two wheel discs by an assembly weld (14). The fan blades are provided with a wear-resistant surface coating. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Lüfterrad mit zwischen zwei Radscheiben befindlichen Lüfterschaufeln.The invention relates to a fan wheel with between two Fan blades located on the wheel disks.

Derartige Lüfterräder sind meistens einteilig als Gußteil gefertigt und sie unterliegen beim Fördern stark verunrei­ nigter Luft insbesondere an den Schaufeloberflächen einem sehr starken Verschleiß. Aufgrund der schlechten Zugäng­ lichkeit sind an den Schaufeloberflächen solcher gegossener Lüfterräder keine zusätzlichen Maßnahmen zur Erhöhung deren Verschleißfestigkeit möglich.Such fan wheels are usually in one piece as a cast part manufactured and they are subject to considerable uncertainty when conveying air, especially on the blade surfaces very heavy wear. Because of poor access such are cast on the blade surfaces Fan wheels no additional measures to increase their Wear resistance possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Lüfterrad weiter zu verbessern. Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Lüfter­ rad in gebauter Ausführung hergestellt ist derart, daß die beiden Radscheiben und die Lüfterschaufeln als Einzelteile ausgeführt und diese zum Lüfterrad zusammengefügt sind. Hierzu ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Lüfterschaufeln an ihren beiden gegenüberliegenden langen Schmalseiten mit zapfenartigen Elementen versehen sind. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die beiden Radscheiben mit den zapfenförmigen Elementen der Lüfterschaufeln ent­ sprechenden Durchbrüchen versehen sind. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht dabei darin, daß die zapfenartigen Elemente der Lüfterschaufeln und die Durchbrüche der Rad­ scheiben einen kreisringsegmentartigen Querschnitt aufwei­ sen, der in seiner Krümmung und Dicke den Lüfterschaufeln entspricht. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Länge der zapfenartigen Elemente im wesentlichen der Wanddicke der Radscheiben entspricht. Zum Zusammenbau des Lüfterrades ist vorgesehen, daß die Radscheiben und die Lüfterschaufeln mittels der zapfenartigen Elemente und der mit diesen korrespondierenden Durchbrüche zusammengefügt sind und diese Fügeverbindungen an den Außenseiten der Rad­ scheiben fixiert sind. Erfindungsgemäß sind dabei die Lüfterschaufeln an den zapfenartigen Elementen mit den Rad­ scheiben verschweißt.The invention has for its object a genus according to improve fan wheel. According to the invention this is achieved in that the fan Rad is manufactured in a built version such that the two wheel disks and the fan blades as individual parts executed and these are combined to form the fan wheel. For this is provided according to the invention that the fan blades on their two opposite long narrow sides cone-like elements are provided. Another characteristic the invention is that the two wheel discs with the cone-shaped elements of the fan blades ent speaking breakthroughs are provided. An advantageous one Embodiment consists in that the pin-like Elements of the fan blades and the breakthroughs of the wheel disks have a cross-section like a circular segment sen in its curvature and thickness of the fan blades corresponds. It is provided according to the invention that the length of the pin-like elements essentially the Wall thickness of the wheel discs corresponds. To assemble the Fan wheel is provided that the wheel disks and Fan blades by means of the pin-like elements and merged with these corresponding breakthroughs  are and these joint connections on the outside of the wheel discs are fixed. According to the invention Fan blades on the pin-like elements with the wheel discs welded.

Dieser aus Einzelteilen zusammengesetzte Aufbau des Lüfter­ rades ermöglicht es, die Lüfterschaufeln vorher einer Ober­ flächenbehandlung zu unterziehen. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Lüfterschaufeln mit einer verschleißfesten Oberflächenbeschichtung versehen sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung die Oberflächenbeschichtung aus einer Nickel-Chrom-Silicium-Bor-Legierung besteht. Auf diese Weise wird eine sehr verschleißfeste Oberflächenbeschichtung der Lüfterschaufeln erzielt, die hohen Beanspruchungen stand­ hält.This assembly of the fan made up of individual parts Rades allows the fan blades to be upper to undergo surface treatment. According to the invention therefore provided that the fan blades with a wear-resistant surface coating are provided. It is particularly advantageous if according to another A feature of the invention is the surface coating a nickel-chromium-silicon-boron alloy. To this Way becomes a very wear-resistant surface coating achieved the fan blades, which withstood high loads holds.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß eine der Radscheiben ein axiales Einströmteil aufweist, während die andere Radscheibe eine Radnabe aufweist. Nach dem Zusammen­ bau des Lüfterrades bilden so das Einströmteil und die Radnabe gemeinsam einen Lufteintrittskanal.According to the invention it is further provided that one of the Wheel discs has an axial inflow part, while the other wheel disc has a wheel hub. After together Construction of the fan wheel thus form the inflow part and the Wheel hub together an air inlet duct.

Wie bereits ausgeführt, ermöglicht die erfindungsgemäße Bauweise des Lüfterrades die beschriebenen Verschleiß­ schutzmaßnahmen an den Lüfterschaufeln, wobei gleichzeitig die erfindungsgemäße Ausführung der Verbindungen zwischen den Schaufeln und den beiderseitigen Radscheiben gewähr­ leistet, daß die auf die Lüfterschaufeln aufgebrachten Beschichtungen beim Zusammenbau des Lüfterrades nicht zer­ stört oder in anderer Weise negativ beeinträchtigt werden. Diese Bauweise von Lüfterrädern ermöglicht es auch, bei Beibehaltung gleicher Radscheiben unterschiedliche Lüfter mit verschiedenen Schaufelbreiten herzustellen, wodurch sich die Lagerhaltung für solche Lüfterteile vereinfacht.As already stated, the invention enables Construction of the fan wheel the wear described protective measures on the fan blades, taking at the same time the inventive execution of the connections between the blades and the wheel disks on both sides does that applied to the fan blades Do not break coatings when assembling the fan wheel disturbing or otherwise adversely affected. This design of fan wheels also allows for Keeping the same wheel disks different fans with different blade widths the storage for such fan parts is simplified.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 eine Ansicht des Lüfterrades auf die Lufteintrittsseite, Fig. 1 is a view of the fan impeller to the air inlet side,

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1, Fig. 2 shows the section II-II according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Lüfterschaufel, Fig. 3 is a fan blade,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV nach Fig. 3 und Fig. 4 shows the section IV-IV of Fig. 3 and

Fig. 5 die Seitenansicht nach Fig. 3. Fig. 5 shows the side view of FIG. 3.

Das Lüfterrad 1 besteht gemäß den Fig. 1 und 2 aus zwei Radscheiben 2, 3, zwischen denen die Lüfterschaufeln 4 ange­ ordnet und beiderseits mit den Radscheiben fest verbunden sind. Die eine Radscheibe 2 ist mit einem axialen Eintritts­ teil 6 versehen, während die andere Radscheibe 3 eine Radnabe 7 trägt, die mit der Radscheibe 3 fest verbunden, vorzugsweise verschweißt, ist. Das axiale Eintrittsteil 6 und die Radnabe 7 sind so ausgebildet, daß sie gemeinsam einen Lufteintrittskanal 8 bilden. Die Lüfterschaufeln 4 sind gemäß den Fig. 3 und 5 zur Verbindung mit den beiden Radscheiben 2, 3 mit zapfenartigen Elementen 9 ver­ sehen, von denen mehrere an jeder der beiden langen Schmal­ seiten 11, 12 jeder Lüfterschaufel 4 angeordnet sind. Die beiden Radscheiben 2, 3 weisen entsprechende Durchbrüche 13 auf, in welche die zapfenartigen Elemente 9 eingefügt und von außen mit den Radscheiben 2, 3 verschweißt sind (Schweißstellen 14 in Fig. 2). Dabei entspricht die Länge (L) der zapfenartigen Elemente 9 im wesentlichen der Wanddicke (D) der Radscheiben 2, 3. Die Querschnittsflächen der zapfen­ artigen Elemente 9 und somit auch die der Durchbrüche 13 der Radscheiben 2, 3 haben die Form von Kreisringsegmenten, die in ihrer Krümmung und in ihrer Dicke den Lüfterschaufeln 2, 3 entsprechen. Die gebaute Ausführung des Lüfterrades 1, d.h. dessen Zusammensetzen aus Einzelteilen, ermöglicht es, die Lüfterschaufeln 4 vorher an ihrer beaufschlagten Fläche mit einer Beschichtung 16 zu versehen (Fig. 4 und 5). Die oftmals stark verunreinigte, mit Sandkörnern durchsetzte Luft führt nämlich ansonsten zu einem erheblichen Verschleiß an den Lüfterschaufeln 4. In der Einströmzone des Lüfter­ rades 1 auf die Lüfterschaufeln 4 auftreffende Partikel, z.B. Sandkörner, führen zu einem sogenannten Prallverschleiß, der dann entlang der Oberfläche der Lüfterschaufeln 4 in einen sogenannten Gleitverschleiß übergeht. Eine diesen Verschleißbeanspruchungen widerstehende Oberflächen­ beschichtung 16 soll deshalb zäh und hart sein und ein austenitisches Gefüge aufweisen. Als günstig hat sich dabei eine Nickel-Chrom-Silicium-Bor-Legierung erwiesen. Durch die beschriebene Verbindungsart zwischen den Lüfterschau­ feln 4 und den Radscheiben 2, 3 wird vermieden, daß die Oberflächenbeschichtung 16 der Lüfterschaufeln 4 in irgend­ einer Weise beim Zusammenbau des Lüfterrades 1 beschädigt wird. Dabei erscheint es möglich, die Fügeverbindungen zwischen den zapfenartigen Elementen 9 der Lüfterschaufeln 4 und den Durchbrüchen 13 der Radscheiben 2, 3 auch auf eine andere geeignete Weise zu fixieren als mittels Schweißen.The fan wheel 1 consists of FIGS. 1 and 2 of two wheel disks 2 , 3 , between which the fan blades 4 are arranged and on both sides are firmly connected to the wheel disks. One wheel disc 2 is provided with an axial entry part 6 , while the other wheel disc 3 carries a wheel hub 7 which is fixedly connected, preferably welded, to the wheel disc 3 . The axial inlet part 6 and the wheel hub 7 are designed so that they together form an air inlet channel 8 . The fan blades 4 are shown in FIGS. 3 and 5 for connection to the two wheel disks 2 , 3 ver with pin-like elements 9 , several of which are arranged on each of the two long narrow sides 11 , 12 of each fan blade 4 . The two wheel disks 2 , 3 have corresponding openings 13 , into which the pin-like elements 9 are inserted and welded to the wheel disks 2 , 3 from the outside (welding points 14 in FIG. 2). The length ( L ) of the pin-like elements 9 essentially corresponds to the wall thickness ( D ) of the wheel disks 2, 3 . The cross-sectional areas of the peg-like elements 9 and thus also those of the openings 13 of the wheel disks 2 , 3 have the shape of circular ring segments which correspond to the fan blades 2 , 3 in their curvature and in their thickness. The built version of the fan wheel 1 , ie its assembly from individual parts, makes it possible to provide the fan blades 4 with a coating 16 beforehand on their exposed surface ( FIGS. 4 and 5). The air, which is often heavily contaminated and interspersed with grains of sand, otherwise leads to considerable wear on the fan blades 4 . In the inflow zone of the fan wheel 1 impinging on the fan blades 4 particles, such as grains of sand, lead to a so-called impact wear, which then passes along the surface of the fan blades 4 in a so-called sliding wear. A surface coating 16 which resists wear and tear should therefore be tough and hard and have an austenitic structure. A nickel-chromium-silicon-boron alloy has proven to be favorable. The described type of connection between the fan blades 4 and the wheel disks 2 , 3 prevents the surface coating 16 of the fan blades 4 from being damaged in any way during the assembly of the fan wheel 1 . It appears possible to fix the joint connections between the peg-like elements 9 of the fan blades 4 and the openings 13 of the wheel disks 2 , 3 in another suitable way than by welding.

Claims (11)

1. Lüfterrad mit zwischen zwei Radscheiben befindlichen Lüfterschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß es in gebauter Ausführung hergestellt ist, derart, daß die beiden Rad­ scheiben (2, 3) und die Lüfterschaufeln (4) als Einzelteile ausgeführt und diese zum Lüfterrad (1) zusammengefügt sind.1. Fan wheel with fan blades located between two wheel disks, characterized in that it is manufactured in a built version such that the two wheel disks ( 2 , 3 ) and the fan blades ( 4 ) are designed as individual parts and these are combined to form the fan wheel ( 1 ) are. 2. Lüfterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschaufeln (4) an ihren beiden gegenüberliegenden langen Schmalseiten (11, 12) mit zapfenartigen Elementen (9) versehen sind.2. Fan wheel according to claim 1, characterized in that the fan blades ( 4 ) are provided on their two opposite long narrow sides ( 11 , 12 ) with pin-like elements ( 9 ). 3. Lüfterrad nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Radscheiben (2, 3) mit den zapfen­ artigen Elementen (9) der Lüfterschaufeln (4) entsprechen­ den Durchbrüchen (13) versehen sind.3. Fan wheel according to claims 1 and 2, characterized in that the two wheel disks ( 2 , 3 ) with the pin-like elements ( 9 ) of the fan blades ( 4 ) correspond to the openings ( 13 ). 4. Lüfterrad nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zapfenartigen Elemente (9) der Lüfter­ schaufeln (4) und die Durchbrüche (13) der Radscheiben (2, 3) einen kreisringsegmentartigen Querschnitt aufweisen, der in seiner Krümmung und Dicke den Lüfterschaufeln (4) entspricht.4. Fan wheel according to claims 2 and 3, characterized in that the pin-like elements ( 9 ) of the fan blades ( 4 ) and the openings ( 13 ) of the wheel disks ( 2 , 3 ) have an annular segment-like cross-section, in its curvature and Thickness corresponds to the fan blades ( 4 ). 5. Lüfterrad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der zapfenartigen Ele­ mente (9) im wesentlichen der Wanddicke (D) der Radscheiben (2, 3) entspricht.5. Fan wheel according to one of claims 2 to 4, characterized in that the length ( L ) of the pin-like elements ( 9 ) substantially corresponds to the wall thickness ( D ) of the wheel disks ( 2 , 3 ). 6. Lüfterrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheiben (2, 3) und die Lüfterschaufeln (4) mittels der zapfenartigen Ele­ mente (9) und der mit diesen korrespondierenden Durchbrüche (13) zusammengefügt sind und diese Fügeverbin­ dungen an den Außenseiten der Radscheiben (2, 3) fixiert sind.6. Fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the wheel disks ( 2 , 3 ) and the fan blades ( 4 ) by means of the pin-like elements ( 9 ) and the openings ( 13 ) corresponding to these are joined together and this joining connection are fixed to the outside of the wheel discs ( 2 , 3 ). 7. Lüfterrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschaufeln (4) an den zapfenartigen Elementen (9) mit den Radscheiben (2, 3) verschweißt sind.7. Fan wheel according to claim 6, characterized in that the fan blades ( 4 ) on the pin-like elements ( 9 ) with the wheel disks ( 2 , 3 ) are welded. 8. Lüfterrad nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschaufeln (4) mit einer verschleißfesten Oberflächenbeschichtung (16) versehen sind.8. Fan wheel according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fan blades ( 4 ) are provided with a wear-resistant surface coating ( 16 ). 9. Lüfterrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung (16) aus einer Nickel-Chrom- Silicium-Bor-Legierung besteht.9. Fan wheel according to claim 8, characterized in that the surface coating ( 16 ) consists of a nickel-chromium-silicon-boron alloy. 10. Lüfterrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Radscheiben (2) ein axiales Einströmteil (6) aufweist.10. Fan wheel according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that one of the wheel disks ( 2 ) has an axial inflow part ( 6 ). 11. Lüfterrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Radscheiben (3) eine Radnabe (7) aufweist.11. Fan wheel according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that one of the wheel disks ( 3 ) has a wheel hub ( 7 ).
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