Geschweißte Flügelnabe für Kreiselmaschinen mit mindestens drei Schaufeln für axialen Durchfluß Die Erfindung betrifft eine Flügelnabe für. Kreiselmaschinen mit mindestens drei Flügeln oder Schaufeln und axialem Durchfluß, wie Axialgebläse und -ventilatoren, Axialpumpen, Kaplanturbinen u. dgl.

Insbesondere bei Gebläsen und Ventilatoren für Luft oder Gase axialer Bauart sind aus strömungstechnischen Gründen und zwecks Erreichung spezifisch hoher Stufendrücke bei guten Wirkungsgraden große Nabendurchmesser erforderlich, d. h. das Verhältnis des Nabendurchmessers (Flügelfluß) zum Außendurchmesser des Rades (gerechnet bis zur Flügelspitze) muß nahezu gleich i gewählt werden; vorzugsweise wird es etwa gleich o,6 bis o,7 festgesetzt. Der vom Fördermittel durchflossene Querschnitt ist in solchen Fällen nur ein verhältnismäßig schmaler Kreisring.

Bei # axialen Kreiselmaschinen mit großem

Nabenverhältnis Nabendurchmesser

(Außendurchmesser des Rades)

mußten bisher unerwünscht schwere und teure Nabenstücke verwendet werden oder, falls sie aus Leichtmetall hergestellt wurden, waren gießereitechnische Schwierigkeiten in Kauf zu nehmen, weil infolge starker Querschnittsänderungen, z. B. beim Übergang des Kranzes in die Tragscheibe oder an der Tragscheibewellennabe, der aus Festigkeitsgründen erforderliche homogene Guß bei Leichtmetallen nur sehr schwer erreicht werden kann. Vor allem mußte ein kräftiger, zusammenhängender Nabenkranz vorgesehen werden, an dem die Flügel befestigt wurden. Ein solcher Kranz hat im wesentlichen die Fliehkräfte aufzunehmen und wird auf Zug sowie Biegung beansprucht, wobei er verwickelten statischen Beanspruchungsverhältnissen unterworfen ist. Infolgedessen ist die rechnerische Vorausbestimmung der Beanspruchung solcher Kränze schwierig, und sie mußten daher sicherheitshalber schwer gehalten werden. Das bedingte wiederum eine schwere Nabe, da letztere nur in diesem Falle imstande ist, den schweren Außenkranz mit genügender Sicherheit zu halten.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beheben und eine Flügelnabe zu schaffen, bei der die einzelnen Bauteile so zusammengefügt und so ausgebildet sind, daß gefährliche Beanspruchungen überhaupt vermieden werden, ferner im wesentlichen nur noch Zugspannungen auftreten und diese Spannungen fast ausschließlich auf die Angriffsrichtung der äußeren Kräfte beschränkt sind. Um a11 das zu erreichen, weist die Flügelnabe gemäß vorliegender Erfindung eine kranzlose Nabenscheibe auf, an welcher an den Flügelbefestigungsstellen Platten angeschweißt sind, die durch angeschweißte Rippen mit der Scheibe verbunden sind.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. x eine schaubildliche Ansicht einer geschweißten Flügelnabe zum Befestigen von vier Schaufeln, Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht einer abgeänderten Einzelheit, während Fig. 3 ein Schnitt durch einen Teil der Flügel, deren Befestigungsplatten und dieNabenscheibe einer Ausführung ist, bei welcher Schrauben, die zur Befestigung der Flügel an der Nabe dienen, sich bis in den die Welle unmittelbar umgebenden Nabenteil erstrecken.

Fig. 4 ist ein in die Blattebene umgeklappter Schnitt in der Ebene A-A der Fig. i durch eine Ausführungsform, bei der die zum Befestigen der Flügel an der Nabe dienenden Schrauben von einem Flügel bis zum gegenüberliegenden Flügel durchgehend geführt sind.

Fig.5 zeigt schließlich eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. i bezeichnet a eine vieleckige, kranzlose Nabenscheibe, an die senkrecht zu ihren Seitenflächen kreisrunde Platte 2 angeschweißt sind, und zwar in gleicher Anzahl wie Flügel anzubringen sind. Die Platten 2 dienen als Träger für die nicht gezeigten Flügel oder Schaufeln; um diese an den Platten 2 befestigen zu können, sind letztere mit Schlitzen 3 zum Durchführen von Befestigungsschrauben versehen. Die Flügel lassen sich unter einem beliebigen Winkel zu einem für sie als Drehachse in Betracht kommenden Radius der Scheibe i an den Platten 2 befestigen.

Zur Erhöhung der Festigkeit, was bei besonders hochbeanspruchten Rädern wichtig ist, sind radiale Verstärkungsrippen 4 vorgesehen, die beispielsweise die in Fig. i und 2 gezeigte Form haben können. Diese Rippen 4 sind bei der Ausführung nach Fig. x an die Tragscheibe i und die Flügelplatten 2 sowie an den die Welle unmittelbar umgebenden Nabenteil5 angeschweißt, so daß die Flügelplatten 2 vermittels einer kreuzförmigen Unterlage durch Schweißung fest mit der Nabenscheibe i verbunden sind. Die Flügelkräfte werden im wesentlichen nur von den Rippen 4 und den angrenzenden Scheibenteilen aufgenommen, die im wesentlichen nur auf Zug beansprucht werden, so daß in ihnen keine gefährlichen zusammengesetzten Spannungen auftreten und sie daher verhältnismäßig leicht gehalten werden können. ,Auf diese Weise können die von den Flügeln herrührenden Beanspruchungen der Nabe in Teile verlegt werden, die nahe dem Wellenmittelpunkt Liegen und nicht, wie es bisher der Fall war, im massigen Außenkranz der Flügelnabe.

Nötigenfalls können die" zur Befestigung der Flügel 9 (Fig. 3) dienenden, durch die Schlitze 3 gesteckten Schrauben 6 zwecks Verstärkung der Bauart und Aufnahme großer Schaufelfliehkräfte in der in Fig. 3 gezeigten Weise bis zum inneren Nabenteil 5 geführt und mit diesem an der Stelle 7 verschraubt werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt, können die Schrauben 8 aber auch von einem Flügel 9 bis zum gegenüberliegenden Flügel 9 durchgehend geführt sein, in welchem Falle der innere Nabenteil5 selbst entlastet ist.

Zur Verringerung des Gewichtes der geschweißten Nabe kann ferner die Nabenscheibe i in der in Fig. 5 gezeigten Weise mit Aussparungen ii versehen werden. Das ist möglich, weil zwischen den einzelnen angeschweißten Platten 2 Zwischenteile der Nabenscheibe i praktisch durch äußere Kräfte nicht beansprucht werden, sondern nur durch die Fliehkräfte.

Damit die Nabenoberfläche zwischen den Flügeln 9 zylindrisch glatt ist, kann zweckmäßig zwischen den Flügeln 9 längs des Umfanges der Nabenscheibe i in der in Fig. 5 gezeigten Weise ein ein- oder mehrteiliger Blechzylinder zö vorgesehen werden.

Zur Verhütung hoher Ventilationsverluste, die durch die Rippen 4 verursacht werden, kann ferner der Nabenkörper beidseitig durch parallel zur Nabenscheibe i angeordnete Blechböden 12 (Fig.4) zwischen Innen- und Außenumfang dieser Scheibe i abgedeckt werden.

Geschweißte Flügelnaben der beschriebenen und dargestellten Bauart weisen den Vorteil auf, daß sie zugleich leicht und billig sind, trotzdem aber eine feste und sichere Befestigung der Flügel ermöglichen, und zwar bei verschiedener Einstellung derselben.