DE3941691C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein axiales oder diagonales Ventilator-Laufrad mit Außenläuferantrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Die Befestigung von einzelnen Schaufeln (Fig. 1.1) an Nocken (Fig. 1.2), die direkt am Rotor (Fig. 1.3) des Außenläufermotors angegossen sind, bietet die Möglichkeit, die vorgegebene Motorleistung in unterschiedlichste Luftkennlinien umzusetzen. Dies wird durch die Verwendung von jeweils unterschiedlich gestalteten Schaufeln erreicht. Im allgemeinen werden dabei Schaufellänge, Schaufelbreite, Schaufelwölbung oder der Schaufelanstellwinkel variiert. Die Befestigung der einzelnen Schaufeln an den Nocken muß so ausgebildet sein, daß sie einen sicheren Halt der Schaufel gewährleistet und gleichzeitig so ausgeführt sein, daß unterschiedlichst geformte Schaufeln mit verschiedenen Anstellwinkeln spielfrei montiert werden können.

Axialventilatoren mit Außenläufermotor, die über direkt am Rotor angegossene Nocken verfügen an den Schaufeln befestigt sind, werden in großen Stückzahlen seit Jahren hergestellt. Die Befestigung erfolgt dabei mittels mehrerer Nieten, die gleichzeitig der Zentrierung der Schaufel auf dem Nocken dienen. (Produktkatalog der Fa. Ziehl-Abegg AL 2.0, S. 83-S. 125). Bekannt sind weiterhin Axialventilatoren mit Innenläuferantrieb, bei denen die Schaufeln auf einem Nabenkörper angebracht werden und deren Schaufeln mit Aussparungen versehen sind, die in entsprechende Zapfen am Nabenkörper passen. Die Zapfen dienen dabei sowohl der Zentrierung als auch der Aufnahme von Zentrifugalkräften während des Betriebs. (Produktkatalog der Fa. FMV-Lamel).

Ein derartiges Ventilator-Laufrad ist aus der FR-PS 10 68 537 bekannt. Bei diesem bekannten Ventilator-Laufrad ist es nachteilig, daß die Befestigung einerseits über mehrere Befestigungselemente, nämlich über zwei Schrauben erfolgt und andererseits die Zentrierung der an den Nocken befestigten Schaufeln ausschließlich über diese Schrauben erfolgt. Dies führt wegen Toleranzen bei der Herstellung der Nocke und der Schaufeln sowie bei der Montage zu Abweichungen der vorbestimmten Lage der Schaufeln an den Nocken. Die Folgen sind Unwuchten, die zu hohen Lagerbelastung und Geräuschemissionen führen.

Aus der DE-AS 10 31 929 ist ein Ventilator-Laufrad bekannt, dessen als Außenläufer ausgebildeter Rotor keine Nocken aufweist, sondern eine umlaufende Umfangsnut, in welchen Blattfedern eines Rings eingreifen, an welchem Ventilatorflügel mittels Nieten befestigt sind. Da im Nietenbereich konstruktionsbedingt ein gewisses Spiel vorhanden ist, ist die Endlag der einzelnen Ventilatorflügel bei diesem bekannten Ventilator-Laufrad nicht festgelegt, so daß die Gefahr besteht, daß dieser sich im Laufe der Zeit verdreht.

Bei sämtlichen vorgenannten Befestigungsarten für die Ventilatorschaufeln bzw. für die Ventilatorflügel sind also immer mehrere Nieten oder andere Befestigungselemente erforderlich. Die Verwendung vieler Befestigungselemente ist zeitlich sehr aufwendig, läßt sich nur schwer automatisieren und verursacht hohe Kosten. Oft werden die Befestigungselemente gleichzeitig als Zentrierung benutzt, was zwangsläufig zu hohen Toleranzen bei der Montage führt. Weichen die Flügel nur gering von der vorgesehenen Einbaulage ab, entstehen Unwuchten, die sowohl zu einer höheren Lagerbelastung als auch zu einer höheren Geräuschemisssion führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventilator-Laufrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Anordnung der Schaufel an vorbestimmten Stellen, unabhängig von Herstellungs- und/oder Montagetoleranzen, durch eine einfache und gegebenenfalls automatisierbare Montage mit möglichst wenig Befestigungsmitteln möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch den erfindungsgemäßen Lösungsvorschlag ist es gewährleistet, unter Verwendung lediglich eines einzigen Befestigungsmittels für jede Schaufel diese so an dem Ventilator-Laufrad, genauer an den Nocken des Außenläuferantriebs, zu befestigen, daß die Schaufel automatisch bei der Montage und vor allem durch die Montage automatisch eine ganz bestimmte Einbaulage am jeweiligen Nocken einnimmt. Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei darin, daß Toleranzen bei der Herstellung und der Montage die vorbestimmte Endlage der Schaufeln nicht beeinflussen, so daß der gesamte Ventilator keine Unwuchten aufweist, wodurch u. a. auch hohe Lagerbelastungen und hohe Geräuschemissionen vermieden werden. Da weiterhin einerseits lediglich ein einziges Befestigungsmittel verwendet werden muß und andererseits die vorbestimmte Einbaulage der Schaufeln durch eine selbständige Zentrierung bei der Montage erfolgt, kann die Befestigung der Schaufeln problemlos automatisiert werden, was die Herstellungskosten für einen mit dem erfindungsgemäßen Laufrad ausgerüsteten Ventilator erheblich verringert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß eine einfache und fehlerfrei Montage sowohl durch Hilfskräfte als auch durch Handhabungsgeräte gewähr­ leistet ist.

Außerdem lassen sich durch unterschiedliche Winkellagen der Fußbefestigung zur eigentlichen Schaufelfläche sehr leicht verschiedene Schaufelwinkel erzeugen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht eines Außenläuferrotors (3) mit ei­ ner angegossenen Nocke (2) und einer daran mit einer Schrau­ be (5) befestigten Schaufel (1). Zusätzlich ist die Befesti­ gung auch im Schnitt dargestellt.

Fig. 2 den detaillierten Schnitt durch eine Nocke (4) und die zugehörige Draufsicht für Schraubbefestigung. Deutlich ist die konische Spannfläche (4a) zu erkennen, die in der Draufsicht oval gestaltet ist. Dadurch wird eine eindeutige Positionierung der Schaufel (1) auf dem Nocken (4) erreicht. Innerhalb der konischen Spannfläche (4a) ist der entgegen der Schraubrichtung gewölbte Innenteil (1a) des Schaufelfu­ ßes zu erkennen, der für ein sicheres Anliegen an der Spann­ fläche und für eine Vorspannung der Schraube sorgt. Fig. 3 eine Schaufel und den Rotornocken jeweils im Halb­ schnitt.

Claims (3)

1. Axiales oder diagonales Ventilator-Laufrad mit Außenläuferantrieb, wobei der Rotor des Außenläufermotors gleichzeitig die Nabe des Ventilator-Laufrades bildet und der Rotor mit speziell geformten Nocken am Umfang versehen ist, an welchem jeweils eine Schaufel aus Aluminium, Stahlblech oder Kunststoff befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung mit nur einer einzigen Schraube (5) oder einem anderen Befestigungsmittel erfolgt und der Fußbereich der Schaufeln (1) so ausgebildet ist, daß einerseits eine selbständige Zentrierung bei der Montage und andererseits eine form- und kraftschlüssige Verbindung mit der Nocke (4) gewährleistet ist.

2. Ventilator-Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Nabe befindliche Nocken (4) über eine konische Spannfläche verfügt und die Schaufel (1) eine entsprechende flächige, ovale Prägung besitzt, die eine eindeutige, spielfreie Befestigung der Schaufel (1) an der Nocke (4) ermöglicht.

3. Ventilator-Laufrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich im inneren Bereich der Prägung am Schaufelfuß eine leichte Wölbung befindet, die beim Festziehen der Schaufel (1) am Nocken (4) des Rotors (3) für eine Vorspannung der Schaufel (1) als auch für ein sicheres Anliegen der konischen Zentrier- bzw. Spannfläche sorgt.