DE3807277A1 - Geblaese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Infolge der großen Umlenkung in der Beschaufelung von Hochdruckgebläsen axialer Bauart ist deren Herstellung im Druckgußverfahren meist problematisch. Die notwendige Krümmung und Tiefe der Schaufeln führt zu einer Überdeckung im Nabenbereich, die ein axiales Öffnen der Druckgußform nicht erlaubt.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, geht man meistens auf ein radiales Entformen der Druckgußform über. Diese Methode hat jedoch den Nachteil einer äußerst komplizierten Form und führt zu etwa doppelten Werkzeugerstellungskosten gegenüber axial zu öffnenden Druckgußformen. Außerdem kommt es vor, daß infolge einer starken radialen Verwindung der Schaufeln Hinterschnitte entstehen, wodurch auch eine radiale Ziehbarkeit nicht gewährleistet und damit die Herstellbarkeit überhaupt in Frage gestellt ist.

In diesen Fällen wird dann aus gießtechnischen Gründen die Beschaufelungsform geändert, was sich negativ auf die strömungstechnischen und akustischen Eigenschaften des Gebläses auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochdruckgebläse zu schaffen, das gute strömungstechnische und akustische Eigenschaften besitzt und mit axial öffnenden Druckgußformen herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Anordnung können alle Gebläseteile axial gezogen werden. Das bedeutet trotz Verdoppelung der Gießformen eine Fertigungsvereinfachung gegenüber einer radial zu ziehenden Gießform.

Außerdem kann die Beschaufelung ohne Rücksicht auf die Fertigung strömungsoptimal und geräuschgünstig ausgelegt werden.

Durch Auswechseln der in Strömungsrichtung hinten liegenden Teilschaufeln können auf einfache Weise Gebläsevarianten verwirklicht werden.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 2 ist eine Winkelpositionierung der Teilschaufeln sichergestellt, wodurch diese eine strömungsgünstige Einheit bilden mit einer spalt- und knickfreien Oberfläche.

Die Anordnung nach Anspruch 3 stellt eine besonders einfache Form des Fügeprofils dar, während die Anordnung nach Anspruch 4 sicherstellt, daß bei einem geringfügigen Winkelversatz der Teilschaufeln keine vorspringenden Kanten entstehen, die die Strömung stören würden.

Die erfindungsgemäße Anordnung nach Anspruch 5 hat den Vorteil geringer Ansprüche an die Winkellagentoleranz der zusammengehörenden Teilleit- und Laufräder. Außerdem kann man sich durch eine gewisse Überlappung der zusammengehörenden Schaufelteile an deren Trennstelle die Strömungs- und Geräuschvorteile einer Tandembescheufelung zu Nutzen machen.

Durch die Ausbildung nach Anspruch 6 entfällt das aufwendige und festigkeitsmäßig ungünstige Einschrumpfen des Leitrades in den Gebläsemantel.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung nach Anspruch 7 wird durch entsprechende Werkstoffwahl und Formgebung eine besonders einfache Montage der in Strömungsrichtung hinteren Schaufelkränze ermöglicht. Die Nut-Feder-Schnappverbindung gewährleistet eine sichere Axialfixierung der hinteren Schaufelkränze, die, falls erforderlich, durch eine Winkellagenfixierung mit bekannten Mitteln wie Axial- oder Radialstift oder Axial- oder Radialnut ergänzt wird. Dabei kann die Elastizität der hinteren Schaufelkränze durch entsprechende Schlitze oder Entlastungsnuten in deren Naben beeinflußt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.

Es zeigt

Fig. 1: Einen Teillängsschnitt durch das Gebläse.

Fig. 2: Einen Profilschnitt durch eine geteilte Beschaufelung des Leit- und Laufrades.

Fig. 3: Einen Profilschnitt durch eine geteilte Beschaufelung des Leit- und Laufrades mit Winkelversatz der Schaufelteile.

Das in Fig. 1 dargestellte Gebläse 1 besteht aus einem Leitrad 2 und einem Laufrad 3. Das Leitrad 2 setzt sich zusammen aus Teilleiträdern 2 a und 2 b, das Laufrad 3 aus Teillaufrädern 3 a und 3 b.

Das Teilleitrad 2 a besteht aus den Leitschaufelteilen 6, einer Leitradnabe 4 und einem Gebläsemantel 14, die zu einem Bauteil zusammengegossen sind.

Das Teilleitrad 2 b setzt sich zusammen aus den Leitschaufelteilen 6 a und der Teilleitradnabe 4 a, die ebenfalls ein Gußteil bilden.

Die Leitradnabe 4 besitzt eine Nut 8, in der eine Feder 9 der Teilleitradnabe 4 a spielfrei paßt. Das Teilleitrad 2 b besteht aus elastischem Kunststoff. Es wird bei der Montage über die Leitradnabe 4 geschoben, bis die Feder 9 in die Nut 8 einrastet und damit das Teilleitrad 2 b axial fixiert.

Die Elastizität der Teilleitradnabe 4 a kann durch nicht dargestellte Längsschlitze im Bereich der Feder 9 beeinflußt werden.

Die Leitschaufelteile 6 und 6 a bilden zusammen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, ein komplettes Leitschaufelprofil.

Sie sind an komplementären Fügeflächen 12, 12 a zusammengefügt, die V-förmig ausgebildet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Fügeflächen 12, 12 a wird eine exakte Fixierung der Winkellage der Leitschaufelteile 6 und 6 a zueinander und damit eine knick- und spaltfreie Oberfläche der Leitschaufeln sichergestellt. Da das V-förmige Fügeprofil gegen die Strömungsrichtung weist, und das Leitschaufelteil 6 a im Bereich der Fügefläche 12 a geringfügig schmaler als das Leitschaufelteil 6 ist, werden bei kleinen Abweichungen der Winkellage der Leitschaufelteile 6, 6 a aus dem Profil vorstehende, strömungsstörende Kanten vermieden.

Das Laufrad 3 besteht analog zum Leitrad 2 aus zwei Teillaufrädern 3 a und 3 b. Das Teillaufrad 3 a setzt sich zusammen aus den Laufschaufelteilen 7 und einer Laufradnabe 5, die zu einem Bauteil zusammengegossen sind.

Das Teillaufrad 3 b besteht aus den Laufschaufelteilen 7 a und der Teillaufradnabe 5 a, die ebenfalls ein Gußteil bilden.

Das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Teillaufrad 3 b wird über die Laufradnabe 5 geschoben und rastet mit der Feder 11 in der Nut 10 spielfrei ein.

Die Elastizität der Feder 11 kann durch geeignete Hinterdrehung den diesbezüglichen Forderungen angepaßt werden.

Die Laufschaufelteile 7, 7 a besitzen komplementäre, V-förmige Flügelflächen 13, 13 a, wobei das V entgegen der Strömungsrichtung weist und der Winkelfixierung dient.

Da das Laufrad Beschleunigungs- und Verzögerungskräften ausgesetzt ist, kann eine axiale Verschraubung oder Vernietung 15 zur gegenseitigen Lagefixierung der Laufschaufelteile 7 und 7 b zweckmäßig sein.

Die in Fig. 3 dargestellten Leitschaufelteile 16, 16 a und Laufschaufelteile 17, 17 a sind winkelversetzt angeordnet. Dadurch können die Winkellagentoleranzen erheblich gröber gewählt werden. Die dabei notwendige Winkellagenfixierung kann durch Radial- oder Axialstifte, durch Nieten, Schrauben oder durch einen axialen Nut-Feder-Verband verwirklicht werden.

Durch Ausbildung der Schaufelteile 16, 16 a; 17, 17 a mit jeweils einem kompletten Flügelprofil und durch eine gewisse Überlappung der zusammengehörenden Schaufelteile an deren Trennstellen werden die Strömungs- und Geräuschvorteile einer Tandembeschaufelung ausgenutzt. Diese gestattet eine verstärkte Strömungsumlenkung, durch die bei gleicher Förderhöhe ein Absenken der Gebläsedrehzahl und damit des Gebläsegeräusches möglich ist.

Das erfindungsgemäße Gebläse bietet aufgrund seiner längsgeteilten Schaufeln die Vorteile einer einfachen, kostengünstigen Fertigung und eines geräuscharmen, wirkungsgradgünstigen Betriebes.

Claims (7)

1. Gebläse, in axialer oder diagonaler Bauart mit Vor- oder Nachleitrad, insbesondere einstufig und in Druckguß ausgeführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Leitrades (2) und/oder des Laufrades (3) in Schaufellängsrichtung geteilt sind und die Schaufelteile (6, 6 a; 7, 7 a) der jeweiligen Teilschaufelkränze (2 a, 2 b; 3 a, 3 b) sich in Richtung der Gebläseachse nicht überdecken.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengehörende Schaufelteile (6, 6 a; 7, 7 a) sich an Fügeflächen (12, 12 a; 13, 13 a) berühren, die mit einem komplementären Fügeprofil versehen sind.

3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeflächen (12, 12 a; 13, 13 a) vorzugsweise V-förmig ausgebildet sind, wobei die Spitze des V's gegen die Strömungsrichtung weist.

4. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Fügeflächen (12 a, 13 a) die stromabwärtigen Schaufelteile (6 a, 7 ) eine gerinere Dicke besitzen als die stromaufwärtigen Schaufelteile (6, 7).

5. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengehörende Schaufelteile (16, 16 a; 17, 17 a) in ihrer Winkellage versetzt angeordnet sind und je ein komplettes Flügelprofil besitzen.

6. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufelteile (6, 16) mit der Leitradnabe (4) und dem Gebläsemantel (14) und die Leitschaufelteile (6 a, 16 a) bzw. die Laufschaufelteile (7, 17; 7 a, 17 a) mit den dazugehörenden Naben (4 a; 5, 5 a) zusammengegossen sind und die Teilleiträder (2 a, 2 b) bzw. Teillaufräder (3 a, 3 b) bilden.

7. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilleitrad (2 b) und das Teillaufrad (3 b) vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt sind, und daß die Naben (4, 4 a; 5, 5 a) Nuten (8; 10) und dazu spielfrei passende Federn (9; 11) besitzen.