DE7403245U

DE7403245U - Blade consisting of a hollow profile for a fan impeller

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Publication number: DE7403245U
Application number: DE7403245U
Authority: DE
Original assignee: WILHELM GEBHARDT KG
Current assignee: WILHELM GEBHARDT KG
Publication date: 1974-04-18

Description

22.Januar 1974 G 4792 - dialJanuary 22, 1974 G 4792 - dial

Λ. Gebhardt KG, WaidenburgΛ. Gebhardt KG, Waidenburg

Aus einem Hohlprofil bestehende Schaufel fürBlade consisting of a hollow profile for

« ein Gebläselaufrad«A fan impeller

I>ie Erfindung betrifft eine aus einem Hohlprofil bestehende Schaufel für ein Gebläselaufrad, Insbesondere das Laufrad eines Radialgebläses, die eine erste rfchaufeiwand und eine dieeer gegeiüberliegende utweite ochaufelwand besitz+·, deren beide parallel zur bebau fei längsachse verlaufende £ndbereiche Jeweils ölt dem beneoh-I> he invention relates to a blade consisting of a hollow profile for a fan impeller, in particular the impeller of a radial fan, which has a first front chauffeur wall and an opposite outer width of the scoop wall, both of which end areas running parallel to the cultivation free longitudinal axis each oil the beneoh-

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barten Endbereiah der ersten Schaufelwand verbunden sind, wobei die beiden Schaufelwände einen sich etwa tropfenförmig nach aussen erweiternden Hohlraum umschließen.the bare end areas of the first blade wall are connected, wherein the two vane walls enclose a cavity widening approximately in the shape of a drop towards the outside.

Die Beschaufelung eines Gebläselaufrades ist insbesondere bei hohen Drehgeschwindigkeiten starken Kräften, z.B. Zentrifugelkräften ausgesetzt, so daß Gebläselaufräder nicht mit beliebig hohen Drehgeschwindigkeiten betrieben werden können, ohne die Schaufeln in radialer Richtung nach aussen zu wölben. Dabei wird die ohne Verbiegung der Schaufeln erreichbare maximale Drehgeschwindigkeit infolge der Massenabhängigkeit der auftretenden Kräfte unter anderem von der Masse der Schaufeln bestimmt, was der Grund für die bekannte Verwendung von Hohlprofil-Schaufeln ist, die eine geringere Masse besitzen und deshalb bei gleicher Drehgeschwindigkeit geringeren Kräften ausgesetzt sind als Schaufeln aus Vollmaterial. Eine weitere, die maximal erreichbare Drehgeschwindigkeit bestimmende Größe ist die Biegefestigkeit der Schaufeln, so daß zur Erniedrigung der Masse der Hohlprofil-Schaufeln deren Wandstärke nicht beliebig verringert werden kann, ohne die damit erzielte Wirkung durch die damit verbundene Verminderung der Biegefestigkeit aufzuheben. Daher entsprechen auch die mit den herkömmlichen Hohlprofil-Schaufeln ohne Verbiegung der Schaufeln und der damit verbundenen Deforrcierung des gesamten Laufrades erreichbarenThe blading of a fan impeller is subject to strong forces, especially at high rotational speeds, e.g. Centrifugal forces exposed, so that fan impellers are not operated with arbitrarily high rotational speeds can be without bulging the blades in the radial direction outward. This is done without bending The maximum speed of rotation that can be achieved by the blades due to the mass dependency of the forces that occur Among other things, it is determined by the mass of the blades, which is the reason for the known use of hollow profile blades which have a lower mass and therefore lower forces at the same rotational speed are exposed as blades made of solid material. Another, the maximum achievable rotation speed The decisive variable is the flexural strength of the blades, so that the mass of the hollow-profile blades is reduced whose wall thickness cannot be reduced at will without the effect achieved by the associated To cancel out the reduction in flexural strength. Therefore also correspond to those with the conventional hollow profile blades can be achieved without bending the blades and the associated deforcing of the entire impeller

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maximalen Drehgeschwindigkeit häufig nicht den Erfordernissen. maximum rotation speed often does not meet the requirements.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, aus einem Hohlprofil bestehende Schaufeln der Beschaufelung eines Gebläeelaufrades so auszubilden, daß größere Drehgeschwindigkeiten err-ielbar sind als mit den herkömmlichen Schaufeln.The invention has therefore set itself the task of blading blades consisting of a hollow profile to train a fan impeller so that greater rotational speeds can be achieved than with conventional ones Shovels.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Hohlraum parallel zur Schaufellängsachse verlaufende Verstrebungen angeordnet sind, die mit der ersten und/oder zweiten Schaufelwand verbunden sind. Derart angeordnete Verstrebungen erhöhen die Biegefestigkeit der Schaufeln beträchtlich, so daß ein mit der Erfindung ausgestattetes Gebläselaufrad mit weit höherer Drehgeschwindigkeit betrieben werden kann, als ein mit den herkömmlichen Hohlprofil-Schaufeln ausgestattetes Gebläselaufrad. Zweckmäßig ist ep, daß die erste und/oderThis object is achieved according to the invention in that in the cavity parallel to the longitudinal axis of the blade extending struts are arranged, which are connected to the first and / or second blade wall. Struts arranged in this way increase the flexural strength of the blades considerably, so that a with the invention equipped fan impeller can be operated at a much higher rotational speed than one with Fan impeller equipped with conventional hollow profile blades. It is useful ep that the first and / or

Sch,
zweite <4ufelwand von mit ihrer Längsrichtung parallel zur Schaufellängsachse verlaufenden Segmenten gebildet wird, die jeweils eine sich in Längsrichtung erstreckende, in der Schaufelwand enthaltene Wandpartie und mindestens eine von dieser in den Hohlraum vorspringende seitliche, sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckende Abkantung besitzen. In diesem Falle werden also die SchaufelwändeNS,
second <4ufelwand is formed by segments running with their longitudinal direction parallel to the longitudinal axis of the blade, each of which has a longitudinally extending wall section contained in the blade wall and at least one lateral, also longitudinally extending fold protruding from this into the cavity. In this case, the blade walls

I I.

von den Wandpartien der einzelnen Segmente und die Verstrebungen von den Abkantungen gebildet. Besteht dabei die Schaufel günstigerweise aua Metall, z.B. aus Stahl oder Aluminium, so kann man die Abkantungen durch Biegen herstellen, wodurch eine zusätzliche Erhöhung der Biegefestigkeit der Schaufel infolge der entlang der Knicklinie zwischen der Wandpartie und der Abkantung auftretenden Materialverfestigung erreicht wird. Es können sich zwei Abkantungen zweier nebeneinander angeordneter Segmente einander gegenüberliegen oder es ist auch möglich, daß zwei nebeneinander angeordnete Segmente derart miteinander verbunden sind, daß die freie Stirnseite der Wandpartie des einen Segmentes an der von der Wandpartie und der Abkantung gebildeten Knicklinie des anderen Segmentes befestigt ist. In dem genannten Fall, daß zwei Abkantungen zweier nebeneinander angeordneter Segmente einander gegenüberliegen, können die beiden Abkantungen entlang ihren in den Hohlraum vorstehenden Längskanten einstückig miteinander verbunden sein, die beiden Abkantungen können jedoch auch durch Funkten, Schweißen, Nieten, Kleben od.dgl. aneinander befestigt sein, wobei es in jedem Falle günstig ist, daß die beiden Abkantungen über ihre gesamten Abmessungen aneinander anliegen. Auch die miteinander verbundenen Endbereiche der ersten Schaufelwand und der zweiten Schaufelwand können über mindestens eine Abkantung miteinander verbunden sein. Eine mit einstückig miteinander verbundenen Abkantungen ausgestattete Schaufel ist zweck-of the wall parts of the individual segments and the struts formed by the folds. If the shovel is advantageously made of metal, e.g. steel or aluminum, you can bend the folds produce, whereby an additional increase in the bending strength of the blade due to the along the kink line Material solidification occurring between the wall section and the fold is achieved. It can two folds of two segments arranged next to one another are opposite one another, or it is also possible that two segments arranged next to one another are connected to one another in such a way that the free end face of the wall section of the one segment is attached to the kink line of the other segment formed by the wall section and the fold. In the case mentioned that two folds of two segments arranged next to one another are opposite one another, the two folds can be connected to one another in one piece along their longitudinal edges protruding into the cavity be, the two folds can, however, also by sparks, welding, riveting, gluing or the like. to each other be attached, it being advantageous in any case that the two folds over their entire dimensions rest against each other. Also the interconnected end regions of the first blade wall and the second Blade walls can be connected to one another via at least one bevel. One with integral with each other connected bevels equipped blade is purposeful

mäßigerweise aus einem einzigen Materialstreifen geformt, dessen parallel zur Schaufellängsachse gerichtete Ränder miteinander verbunden sind. Um die aerodynamischen Eigenschaften der Schaufel durch die Unterbrechung der Schaufel oberfläche im Bereich der Knicklinien nicht ungünstig zu beeinflussen, ist vorgesehen, daß sich zwischen zwei nebeneinander angeordneten Wamlpartien eine mit ihrer Oberfläche einen glatten Übergang zwischen den beiden Wandpartien herstellende Schicht aus einer Füllmasse befindet, so daß sich eine geschlossene glatte Schaufeloberfläche ergibt.moderately formed from a single strip of material, its edges directed parallel to the longitudinal axis of the blade are connected to each other. To improve the aerodynamic properties of the shovel by breaking the shovel To not have an unfavorable effect on the surface in the area of the crease lines, it is provided that between two juxtaposed Wamlpartien one with her Surface is a smooth transition between the two wall parts producing a layer of filler, so that a closed, smooth blade surface results.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1a die Seitenansicht eines Radialgebläses,1a shows the side view of a radial fan,

Fig. 1b das Radialgebläse gemäß Fig. 1a in einer Schnittdarstellung entlang der Linie I-I in Fig. 1a,1b shows the radial fan according to FIG. 1a in a sectional view along the line I-I in Fig. 1a,

Fig. 2 den Querschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen SchaufeD,Fig. 2 shows the cross section of a first embodiment the SchaufeD according to the invention,

Figo 3 die perspektivische Darstellung der Schaufel gem. Fig. 2,3 shows the perspective view of the shovel according to FIG. 2,

Fig. 4 den Querschnitt einer zweiten Ausfü'hrungsform der erfindungsgemäßen Schaufel,4 shows the cross section of a second embodiment the blade according to the invention,

Fig. 5 den querschnitt einer dritten Ausfübrungsform einer dritten Schaufel,5 shows the cross section of a third embodiment a third shovel,

Fig. 6 den Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaufel.6 shows the partial cross section of a further embodiment the blade according to the invention.

Die Figuren 1a und 1b zeigen ein fladialgelbäse, dag z.b. Luft in axialer xtichtung gemäß Pfeil 1 ansaugt und das zu fördernde Medium in radialer fiichtung wieder abgibt. Die Beschaufelung des Gebläses besteht aus aerodynamisch günstig gestalteten ochaufeln 2,3,4,5,6, deren Stirnseiten an den Wänden 7, 8 befestigt sind. Bei den dargestellten Schaufeln handelt es sich um Hohlprofil-Schaufeln mit einer ersten Schaufelwand 9 und einer dieser gegenüberliegenden zweiten Schaufelwand 1o, wobei die beiden Schaufelwände mit ihren parallel zur Schaufellängsachse verlaufenden Endbereichen miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Schaufelwänden 9 und 1o befindet sich ein Hohlraum Versetzt man das Laufrad in Drehung, z.B. in Richtung gemäß Pfeil 12, so wölben sich bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit die Schaufeln infolge der auftretenden Zentrifugalkräfte in radialer -dichtung, wie es in Fig. 1a für die Schaufel 3 gestrichelt angedeutet ist. "Jm nun dieses radiale Ausbeulen der Schaufeln zu verhindern bzw.Figures 1a and 1b show a Fladialgelbäse, dag z.b. Sucks in air in the axial direction according to arrow 1 and closes it releases the conveying medium in a radial direction. The blading of the fan consists of aerodynamic cheap designed ochaufeln 2,3,4,5,6, their end faces are attached to the walls 7, 8. The blades shown are hollow-profile blades a first blade wall 9 and a second blade wall 1o opposite this, the two blade walls with their parallel to the longitudinal axis of the blade End areas are connected to each other. There is a cavity between the two blade walls 9 and 1o If the impeller is set in rotation, e.g. in the direction according to arrow 12, it arches at a certain speed of rotation the blades as a result of the centrifugal forces occurring in a radial seal, as shown in Fig. 1a for the blade 3 is indicated by dashed lines. "To prevent this radial buckling of the blades or

erst bei einer höheren Drehgeschwindigkeit auftreten zu lassen als es bei den in den Fig. la und 1b dargestellten ochaufelü der Fall ist, sind erfindungsgemäß, wie
im folgenden anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben werden wird, in dem Hohlraum jeder Schaufel parallel zur Schaufellängsachse verlaufende Verstrebungen angeordnet, die mit der ersten und/oder zweiten Schaufelwand verbunden sind. Bei der Aus führ uniform gemäß den Fig. 2 und 3 bestehen die Verstrebungen aus Abkantungen I3, 14, die entlang ihren in den Hohlraum vorstehenden Längskanten an der Stelle
15 einstückig miteinander verbunden sind. Dabei ist Jede Abkantung Bestandteil eines parallel zur Schaufellängsachse verlaufenden Segmentes 16, 17, dessen Wandpartie
18, 19 einen Teil der ersten Schaufelwand 2o darstellt. üs ist leicht vorstellbar, daß die Abkantungen I3» Ή
nicht einstückig miteinander verbunden sein müssen, es ist vielmehr auch möglich, die beiden Abkantungen 13,14 an der Stelle 15 auch z.B. durch Punkten, Schweißen, Nieten, Kleben od.dgl. miteioaiderzu verbinden. Ebenfalls erübrigt sich die gesonderte Darstellung der Ausführungsform, daß die begmente 16, 17 derart miteinander verbunden sind, daß die durch Weglassen der Abkantung 14 entstehende
freie Stirnseite des Segmentes 17 unmittelbar an der
von der Wandpartie 18 und der Abkantung 13 gebildeten
Knicklinie 21 des Segmentes 16 befestigt ist. Eine Verstrebung kann also sowohl von zwei sich gegenüberliegenden Abkantungen oder auch von nur einer Abkantung gebildetto occur only at a higher rotational speed than is the case with the ochaufelü shown in FIGS
will be described below with reference to FIGS. 2 to 6, in the cavity of each blade arranged parallel to the blade longitudinal axis extending struts which are connected to the first and / or second blade wall. In the off lead uniform according to FIGS. 2 and 3, the struts consist of bevels I3, 14, which protrude along their longitudinal edges in the cavity at the point
15 are integrally connected to one another. Each fold is part of a segment 16, 17 running parallel to the longitudinal axis of the blade, its wall part
18, 19 represents part of the first blade wall 2o. It is easy to imagine that the folds I3 »Ή
do not have to be connected to one another in one piece, rather it is also possible to have the two folds 13, 14 at point 15 also, for example, by spots, welding, riveting, gluing or the like. miteioaiderzu connect. Likewise, the separate illustration of the embodiment that the begmente 16, 17 are connected to one another in such a way that those resulting from the omission of the fold 14 is unnecessary
free end face of segment 17 directly on the
formed by the wall section 18 and the fold 13
Buckle line 21 of segment 16 is attached. A strut can therefore be formed by two opposing bevels or by just one bevel

werden. Die beiden einander gegenüberliegenden Abkantungen 13, 14 liegen über ihre gesamten Abmessungen aneinander an und die von den Abkantungen 13> 14 gebildete Versteifung erstreckt sich im wesentlichen von der ersten Schaufelwand 2o durch den Hohlraum 22 hindurch bis zur zweiten Schaufelwand 21. Die dargestellte Schaufel läßt sich aus einem einzigen Materialstreifen auf einfache Weise formen, dessen parallel zur Schaufellängaachse gerichtete Händer 23, 24 z.B. durch Schweißen, !unkten, Nieten, Kleben od.dgl. miteinander verbunden sind. Selbstverständlich läßt sich die Schaufel aus einzelnen Segmenten durch geeignetes Befestigen der Segmente aneinander zusammensetzen. Während bei der Ausführung sfortn gemäß den *'ig. 2 und 3 nur an der ersten Schaufelwand 2o Versteifυηρ·»η vorgesehen sind, sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 nur an der zweiten Schaufelwand 25 Versteifungen befestigt. Fig. 5 zeigt, daß as selbstverständlich auch möglich ist, sowohl an der ersten Schaufelwand 26 als auch an der zweiten Schaufelwand 27 Versteifungen vorzusehen. In Fig. 6 ist gezeigt, daß sich an den miteinander verbundenen Endbereichen der ersten Schaufelwand 28 und der zweiten Schaufelwand 29 ebenfalls Abkantungen 3o, 31 befinden können, wobei anhand der Abkantungen 30, 311 gezeigt ist, daß das Verbinden zweier Abkantungen mittels Schweißen, Funkten, Nieten, Kleben od.dgl. an der Stelle 32 erfolgen kann. Ferner ist in Fig. 6 dargestellt, daß sich zwischen zweiwill. The two opposite bevels 13, 14 rest against one another over their entire dimensions and those of the bevels 13> 14 formed stiffener extends substantially from the first blade wall 2o through the cavity 22 to the second blade wall 21. The blade shown can be made of a Form a single strip of material in a simple manner, its hand pointing parallel to the longitudinal axis of the shovel 23, 24 e.g. by welding, joints, riveting, gluing or the like. are connected to each other. Of course you can assemble the blade from individual segments by securing the segments together appropriately. While the execution continues according to the * 'ig. 2 and 3 only provided on the first blade wall 2o stiffening · »η are, in the embodiment according to FIG. 4, reinforcements are only attached to the second blade wall 25. Fig. 5 shows that as is of course also possible, both on the first blade wall 26 and on the second Blade wall 27 to provide stiffeners. In Fig. 6 it is shown that at the interconnected end regions the first blade wall 28 and the second blade wall 29 can also be bent 3o, 31, with the help of the bevels 30, 311 it is shown that the Connecting two folds by means of welding, sparks, Riveting, gluing or the like. at the point 32 can take place. It is also shown in Fig. 6 that between two

nebeneinander angeordneten Landpartien 33, J4 eine mit ihre¹" Oberfläche einen glatten übergang zwischen den beiden »Vandpartien herstellende ochicht 35 aus einer i'üllmasse befinden kann, wodurch gewährleistet ist, daß die aerodynamischen Eigenschaften der schaufel durch das Vorhandensein der Abkantungen 36, 37 nicht beeinträchtigt werden. Land sections 33, J4 arranged next to one another can have a ¹ "surface that creates a smooth transition between the two wall sections and is made of a filling compound, which ensures that the aerodynamic properties of the blade due to the presence of the bevels 36, 37 are not be affected.

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Claims

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Expectations

1. Shovel consisting of a hollow profile for a Fan impeller, in particular for the impeller of a radial fan, which has a first blade wall and a this opposite second vane wall has, both of which run parallel to the longitudinal axis of the vane End regions are each connected to the adjacent end region of the first blade wall, wherein dio & eiden The blade walls form a roughly teardrop shape towards the outside enclose widening cavity, characterized in that in the cavity (22) parallel to the longitudinal axis of the blade running struts (bevels 13,1A) are arranged, which are connected to the first and / or second blade wall (2o, 26 or 21, 25, 27).

2. Blade according to claim 1, characterized in that the first and / or the second blade wall at least is partially formed by segments (16, 17) running with their longitudinal axis parallel to the longitudinal axis of the blade, each one extending in the longitudinal direction,

74032^518.4.7474032 ^ 518.4.74

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wall section contained in the bucket wall (18,19) and at least one of these in the cavity (22) protruding ε. It lend itself also lengthways have extending fold (13,14).

J. Shovel according to Claim 2, characterized in that that the segments in cross section have the shape of a U directed with the opening towards the cavity.

4. Shovel according to claim 2 or 3, characterized in that that two bevels (13,14) of two segments (16,17) arranged next to one another are opposite one another.

5. A shovel according to claim 4, characterized in that the two opposing bevels (13 »14) along their protruding into the cavity (22) Longitudinal edges (point 15) - in the area of the blade wall facing away - are connected to each other.

6. Shovel according to claim 4 or 5 »characterized in that that the two opposing folds (3o, 3i) by spot welding, riveting, Gluing or the like. are connected to each other.

7 · Shovel according to claim 4 or 5 »characterized by

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draws that the two opposing folds merge into one another in one piece.

8. A shovel according to any one of claims 5 to 7> characterized in that the opposing legs, directed towards the cavity, of adjacent U are connected to one another at their free cortices.

9. Shovel according to one of claims 3 to 8, characterized characterized in that the two opposing folds (13,14) to one another over their entire dimensions issue.

10. Shovel according to one of claims $ to 8, characterized characterized in that there is a small space between the opposing folds.

11. A shovel according to claim 2, characterized in that two segments arranged next to one another in such a way with one another are connected, dal? the free face of the land part of one oegment on that of the wall part and the fold line formed by the fold of the other segment is attached.

12. A shovel according to one of the claims 1 to H, characterized in that the interconnected end be-

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reach the first blade wall (28) and the second Blade wall (29) are connected to one another via at least one bevel (3o or 31).

13 · Shovel according to one of claims 2 to 12, characterized characterized in that it is formed from a single strip of material, which is parallel to the Shovel longitudinal axis directed hands (23,24) e.g. through Welding, puncturing, riveting, gluing or the like. together are connected.

14. A shovel according to one of claims 2 to 13 , characterized in that between two wall parts (33 »34) arranged next to one another there is a layer (35) of a filling liquid which has a smooth transition with its surface between the two wall parcels.

15 · Shovel according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the struts extend essentially from the first to the second blade wall.

16. Shovel according to one of claims 1 to 15 »characterized in that the struts in uniform Distances are distributed over the length of the blade.

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17. A blade according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it is made of metal, e.g. ütahl or aluminum is made.