DE4010080A1 - Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture - Google Patents

Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture

Info

Publication number
DE4010080A1
DE4010080A1 DE19904010080 DE4010080A DE4010080A1 DE 4010080 A1 DE4010080 A1 DE 4010080A1 DE 19904010080 DE19904010080 DE 19904010080 DE 4010080 A DE4010080 A DE 4010080A DE 4010080 A1 DE4010080 A1 DE 4010080A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blades
cooling fan
angle
fan wheel
respective cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904010080
Other languages
German (de)
Inventor
Leo Dipl Ing Lichtblau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kloeckner Humboldt Deutz AG filed Critical Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority to DE19904010080 priority Critical patent/DE4010080A1/en
Publication of DE4010080A1 publication Critical patent/DE4010080A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The cooling fan for i.c. engines has blades arranged around the hub such that the fan can be die cast in a single piece and removed axially from the mould. The minimum necessary width of the form boundary (amin) is related to the cylinder diameter (D), the minimum separation angle (theta min) between two neighbouring blades, the depth of that blade (L) and the blade angle (gamma md), and the contact angle of the blade boundary surface (x): amin = D/4 theta min - L/2. (cos gamma md + sin gamma md . tan x).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlgebläse gemäß Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a cooling fan according to the preamble of the independent claims.

Ein als Axialkühlgebläserad für Brennkraftmaschinen ausgebildetes Kühlgebläserad ist aus der DE-OS 24 35 474 bekannt. Die Schaufeln dieses Kühlgebläserades sind einander überlappend auf der Nabe angeordnet. Dies bedingt ein aufwendiges Herstellungsverfahren, da die Schaufeln entweder einzeln an der Nabe befestigt werden müssen oder falls die Schaufeln zusammen mit der Nabe gegossen werden sollen, muß die Gießform nach dem Gußvorgang entsprechend der Schaufelzahl in Einzelteile zerlegt werden.One designed as an axial cooling fan for internal combustion engines Cooling fan wheel is known from DE-OS 24 35 474. The blades of this cooling fan wheel are each other arranged overlapping on the hub. This requires a complex Manufacturing process because the blades are either must be individually attached to the hub or if the Blades to be cast together with the hub the casting mold after the casting process must correspond to the Number of blades can be broken down into individual parts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Kühlgebläserad bereitzustellen, beziehungsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlgebläserads anzugeben, mit dem eine arbeitsmäßig und kostenmäßig günstige Herstellung von Kühlgebläserädern möglich ist.The object of the invention is to overcome these disadvantages to avoid and provide a cooling fan, respectively a method of manufacturing a cooling fan specify with which a work and cost inexpensive production of cooling fan wheels possible is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kühlgebläserad im Druckgußverfahren einstückig gegossen wird und nach dem Gießvorgang axial entformbar ist. Mit dem Druckgußverfahren können insbesondere die Schaufeln formgenau hergestellt werden, was für das Betriebsverhalten eines Gebläserades günstig ist. Dadurch, daß das Kühlgebläserad nach dem Gießvorgang axial entformbar ist, brauchen nur zwei Formteile verwendet zu werden. Damit wird der Arbeitsaufwand vor und nach dem Gießvorgang deutlich reduziert.This object is achieved in that the Cooling fan wheel cast in one piece using the die casting process and is axially demoldable after the casting process. With the blades can be die-cast be manufactured precisely, what for the operational behavior an impeller is cheap. The fact that the cooling fan  can be demolded axially after the casting process, only two molded parts need to be used. In order to the workload before and after the casting process becomes clear reduced.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Schaufeln derart benachbart auf der Nabe angeordnet, daß die Profilparameter jedes Zylinderschnittes entlang der Höhe der Schaufeln der BeziehungIn a further development of the invention, the blades are of this type arranged adjacent to the hub that the profile parameters each cylinder cut along the height of the blades the relationship

entsprechen. Dabei bedeuten im einzelnen:
amin: minimal notwendige Breite der Formberandung. Dies ist die Wandstärke, die die Gußform zwischen Gußstück und Teilungsebene unbedingt aufweisen muß.
D: Durchmesser des jeweiligen Zylinderschnittes.
ϑmin: minimaler Teilungswinkel zwischen zwei benachbarten Schaufeln in Bogenmaß.
L: Schaufeltiefe im jeweiligen Zylinderschnitt.
γmd: Staffelungswinkel - oder Anstellungswinkel - der Schaufeln im jeweiligen Zylinderschnitt.
: Berührungswinkel der Begrenzungsflächen beider Formhälften. Dieser Winkel, der ein bestimmtes Maß nicht unterschreiten darf, stellt sicher, daß die beiden Formhälften problemlos voneinander getrennt werden können. correspond. The individual means:
a min : minimum necessary width of the shape. This is the wall thickness that the mold must have between the casting and the parting plane.
D: diameter of the respective cylinder section.
ϑ min : minimum pitch angle between two adjacent blades in radians.
L: Bucket depth in the respective cylinder cut.
γ md : stagger angle - or angle of attack - of the blades in the respective cylinder section.
: Contact angle of the boundary surfaces of both mold halves. This angle, which must not be less than a certain dimension, ensures that the two mold halves can be separated from one another without any problems.

Bisher basierte die Auslegung eines Kühlgebläserades auf strömungsphysikalischen Grundlagen, wobei unter gegebenen Randbedingungen (min. Einbauraum und max. zulässige Drehzahl) versucht wurde, die gegebene strömungstechnische Aufgabe mit bestem Wirkungsgrad und minimalem Geräusch zu lösen. Nachträglich wurde dann die Herstellbarkeit des ausgelegten Gebläses überprüft, wobei sehr oft herstellungstechnische Bedingungen zu Kompromissen und nachträglichen Änderungen der Beschaufelungen führten, die eine Verschlechterung der strömungstechnischen und akustischen Eigenschaften des Gebläses zur Folge hatten. Außerdem mußten die Auslegungen aus den genannten Gründen mehrfach wiederholt werden, was einen erhöhten Zeitaufwand und erhöhte Kosten zur Folge hatte.So far, the design of a cooling fan wheel was based on flow-physical basics, given given Boundary conditions (min. Installation space and max. Permissible speed) was tried, the given fluidic Task with the best efficiency and minimal noise to solve. The manufacturability of the designed blower checked, very often manufacturing technology Conditions to compromise and ex post Changes in the blading led to a Deterioration of fluidic and acoustic Properties of the blower. Also had to the interpretations several times for the reasons mentioned be repeated, which increased expenditure of time and increased Resulted in costs.

Erfindungsgemäß kann nun die Auslegungsfolge so umgekehrt werden, daß ein gegebener Einbauraum mit einer herstellbaren, axial entformbaren, akustisch günstigen Beschaufelung maximal ausgefüllt wird, wobei die axiale Entformbarkeit schon bei der Grundauslegung mit der zuvor ausgeführten Formel beachtet wird. Damit wird ein von Anfang an auf herstellungstechnische Belange ausgerichtetes Auslegungs- bzw. Herstellungsverfahren erreicht.According to the invention, the design sequence can now be reversed that a given installation space with a producible, axially removable, acoustically favorable blading is filled to the maximum, whereby the axial demoldability already in the basic design with the previously mentioned Formula is observed. This will open up from the start production-oriented design-oriented or manufacturing process reached.

Dabei wird dann bei feststehender Breite der Formberandung amin, der Schaufeltiefe L und feststehenden Berührungswinkel der Begrenzungsflächen beider Formhälften der Staffelungswinkel γmd, der Zuströmwinkel δ der Kühlluft und die Mittellinienkrümmung RA strömungstechnischen und akustischen Vorgaben angepaßt. Da die Grundabmessungen des Gebläserades, die die Gießbarkeit bestimmen, nicht verändert werden, ist dieser Anpassungsvorgang unkompliziert durchführbar.Then, with a fixed width of the shape boundary a min , the blade depth L and a fixed contact angle of the boundary surfaces of the two mold halves, the stagger angle γ md , the inflow angle δ of the cooling air and the center line curvature R A are adapted to flow and acoustic specifications. Since the basic dimensions of the impeller, which determine the castability, are not changed, this adjustment process can be carried out easily.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung ist das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt In the following description of the drawing this is in the Figures illustrated embodiment of the invention closer described. It shows  

Fig. 1: eine axiale Draufsicht auf ein teilweise dargestelltes Kühlgebläserad, FIG. 1 shows an axial plan view of a partially illustrated cooling impeller,

Fig. 2: ein Zylinderschnitt durch die in Fig. 1 dargestellten Schaufeln. Fig. 2: a cylindrical section through the blades shown in Fig. 1.

Das Gebläserad weist eine Nabe 1 und über den Nabenumfang gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt angeordnete Schaufeln 2 auf, wobei in der Fig. 1 aus Übersichtsgründen nur zwei Schaufeln 2 dargestellt sind. Der Nabendurchmesser ist mit Dgrund bezeichnet, und der Radius des jeweiligen Zylinderschnittes mit D/2. Die Höhe der Schaufeln beträgt H und die Schaufeltiefe L. Der minimale Teilungswinkel zwischen zwei benachbarten Schaufeln ist mit ϑmin, gemessen in rad, angegeben.The impeller has a hub 1 and blades 2 arranged uniformly or unevenly over the hub circumference, only two blades 2 being shown in FIG. 1 for reasons of clarity. The hub diameter is designated with D reason , and the radius of the respective cylinder section with D / 2 . The height of the blades is H and the blade depth is L. The minimum pitch angle between two adjacent blades is given as ϑ min , measured in rad.

Bei der Ansicht nach Fig. 2 ist die Ansicht auf die Schaufeln 2 im Zylinderschnitt bei D/2 dargestellt. Die Schaufeln 2 sind in einem Staffelungswinkel γmd im jeweiligen Zylinderschnitt zur Drehebene (hier zu der Nabe 1) angestellt. Dabei ist weiterhin die Krümmung der Schaufeln 2 im jeweiligen Zylinderschnitt mit RK als Radiusangabe bezeichnet. Die Kühlluft trifft unter dem Winkel δ auf das Gebläserad auf. Die Teilungsebene 3 der Gießform ist jeweils um das Maß amin von benachbarten Schaufelvorderkanten und Schaufelhinterkanten beabstandet und um den Winkel zu der Querebene des Gebläserades geneigt.In the view according to Fig. 2, the view is shown on the blades 2 in the cylinder section at D / 2. The blades 2 are set at a staggering angle γ md in the respective cylinder section to the plane of rotation (here to the hub 1 ). The curvature of the blades 2 in the respective cylindrical section is also designated R K as the radius. The cooling air hits the impeller at an angle δ. The parting plane 3 of the casting mold is spaced apart from adjacent blade front edges and blade rear edges by the dimension a min and is inclined by the angle to the transverse plane of the impeller.

Claims (5)

1. Kühlgebläserad, insbesondere Axialkühlgebläserad für Brennkraftstoffmaschinen, das auf dem Nabenumfang verteilt angeordnete Schaufeln (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgebläserad im Druckgußverfahren einstückig gegossen ist und nach dem Gießvorgang axial entformbar ist.1. Cooling fan wheel, in particular axial cooling fan wheel for internal combustion engines, which has blades ( 2 ) arranged distributed around the hub circumference, characterized in that the cooling fan wheel is cast in one piece in the die-casting process and can be demolded axially after the casting process. 2. Kühlgebläserad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) derart benachbart auf der Nabe (1) angeordnet sind, daß die Profilparameter jedes Zylinderschnittes entlang der Höhe H der Schaufeln der Beziehung entsprechen. Mit:
amin: minimal notwendige Breite der Formberandung.
D: Durchmesser des jeweiligen Zylinderschnittes.
ϑmin: minimaler Teilungswinkel zwischen zwei benachbarten Schaufeln (in rad),
L: Schaufeltiefe im jeweiligen Zylinderschnitt,
γmd: Staffelungswinkel im jeweiligen Zylinderschnitt und
: Berührungswinkel der Begrenzungsflächen beider Formhälften.2. Cooling fan wheel according to claim 1, characterized in that the blades ( 2 ) are arranged adjacent to the hub ( 1 ) such that the profile parameters of each cylindrical section along the height H of the blades of the relationship correspond. With:
a min : minimum necessary width of the shape.
D: diameter of the respective cylinder section.
ϑ min : minimum pitch angle between two neighboring blades (in rad),
L: blade depth in the respective cylinder cut,
γ md : graduation angle in the respective cylinder section and
: Contact angle of the boundary surfaces of both mold halves. 3. Verfahren zum Herstellen eines Kühlgebläserads, insbesondere eines Radialkühlgebläserads für Brennkraftmaschinen, wobei da Kühlgebläserad eine Nae (1) und auf dem Nabenumfang verteilt angeordnete Schaufeln (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgebläserad im Druckgußverfahren einstückig gegossen und nach dem Gießvorgang axial formzerstörungsfrei entformt wird.3. A method for producing a cooling fan wheel, in particular a radial cooling fan wheel for internal combustion engines, the cooling fan wheel having a Nae ( 1 ) and blades ( 2 ) arranged on the circumference of the hub, characterized in that the cooling fan wheel is cast in one piece in the die-casting process and is axially non-destructive after the casting process is removed from the mold. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) derart benachbart auf der Nabe (1) angeordnet sind, daß die Profilparameter jedes Zylinderschnittes entlang der Höhe H der Schaufeln der Beziehung entsprechen. Mit:
amin: minimal notwendige Breite der Formberandung.
D: Durchmesser des jeweiligen Zylinderschnittes.
ϑmin: minimaler Teilungswinkel zwischen zwei benachbarten Schaufeln (in rad),
L: Schaufeltiefe im jeweiligen Zylinderschnitt,
γmd: Staffelungswinkel im jeweiligen Zylinderschnitt und
: Berührungswinkel der Begrenzungsflächen beider Formhälften.4. The method according to claim 3, characterized in that the blades ( 2 ) are arranged adjacent to the hub ( 1 ) such that the profile parameters of each cylindrical section along the height H of the blades of the relationship correspond. With:
a min : minimum necessary width of the shape.
D: diameter of the respective cylinder section.
ϑ min : minimum pitch angle between two neighboring blades (in rad),
L: blade depth in the respective cylinder cut,
γ md : graduation angle in the respective cylinder section and
: Contact angle of the boundary surfaces of both mold halves. 5. Verfahren zum Herstellen eines Kühlgebläserads nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei feststehender Breite der Formberandung amin, der Schaufeltiefe L und feststehenden Berührungswinkel der Begrenzungsflächen bei der Formhälften der Staffelungswinkel γmd, der Zuströmwinkel γ der Kühlluft und die Mittellinienkrümmung RK strömungstechnischen akustischen Vorgaben angepaßt werden.5. A method for producing a cooling fan according to claim 4, characterized in that with a fixed width of the mold edge a min , the blade depth L and fixed contact angle of the boundary surfaces in the mold halves of the stagger angle γ md , the inflow angle γ of the cooling air and the center line curvature R K flow engineering acoustic specifications can be adjusted.
DE19904010080 1990-03-29 1990-03-29 Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture Withdrawn DE4010080A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904010080 DE4010080A1 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904010080 DE4010080A1 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4010080A1 true DE4010080A1 (en) 1991-10-02

Family

ID=6403321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904010080 Withdrawn DE4010080A1 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4010080A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571558A (en) * 2015-12-30 2016-05-11 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 Compressor blade spanwise waviness quantitative determination method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855909C2 (en) * 1978-12-23 1984-05-03 Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart Axial or semi-axial flow through an impeller or inlet guide wheel with a hub diameter that increases in the direction of flow, in particular for cooling internal combustion engines in vehicles

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855909C2 (en) * 1978-12-23 1984-05-03 Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart Axial or semi-axial flow through an impeller or inlet guide wheel with a hub diameter that increases in the direction of flow, in particular for cooling internal combustion engines in vehicles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571558A (en) * 2015-12-30 2016-05-11 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 Compressor blade spanwise waviness quantitative determination method
CN105571558B (en) * 2015-12-30 2018-06-05 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 A kind of compressor blade opens up the quantitative detecting method to percent ripple

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4437935C2 (en) Peripheral pump
DE3520218C2 (en)
DE2855909C2 (en) Axial or semi-axial flow through an impeller or inlet guide wheel with a hub diameter that increases in the direction of flow, in particular for cooling internal combustion engines in vehicles
DE2639914C2 (en)
DE1628359A1 (en) BUCKET ROTOR ARRANGEMENT AND PROCEDURE FOR ASSEMBLY
DE102008000284A1 (en) Power station steam turbine has inner housing of welded construction end forged or rolled steel blade roots
DE102008010912B4 (en) Fan wheel, system and gear series
DE112020001965B4 (en) Turbine housing and turbocharger
DE20022013U1 (en) Integrated three-dimensional leaf structure
DE4010080A1 (en) Cooling fan for IC engine - has blades with profile allowing single piece die cast manufacture
DE2219770C2 (en) Cast, ventilated brake disc and device for its manufacture
DE60028689T2 (en) Impeller for a side flow pump
DE10125129B4 (en) Permanent mold for centrifugally cast valves for reciprocating engines
DE3315350C2 (en) Idler for centrifugal pumps
DE102005013464B3 (en) Fan wheel with outlet openings in the vanes, for pumps/turbines, has holes formed during casting to be finished by a long flexible drill to the required dimensions and alignments
EP0244844B1 (en) Channel impeller for centrifugal pumps
DE3612412A1 (en) TURBINE WITH RADIAL BLOWER AND DIFFUSER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0728545A2 (en) Tool for casting a bladed rotor
DE69100229T2 (en) Anchor of an electromagnetic retarder, method and device for the production thereof.
DE3415366C2 (en)
DE3530163C2 (en)
DE2720100C2 (en) Wheel
DE112019003298B4 (en) turbine and turbocharger
DE1957988B2 (en) Radial fan wheel for blower
WO1997007338A1 (en) Radial-construction centrifugal pump impeller

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee