EP0104544B1

EP0104544B1 - Axialflügelrad, insbesondere für einen Axialventilator

Info

Publication number: EP0104544B1
Application number: EP83109083A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Hermann Oehlerking
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1986-12-10
Also published as: DK438383A; DE3235685A1; DK438383D0; DE3368308D1; EP0104544A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axialflügelrad, insbesondere für einen Axialventilator gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1; ein derartiges Axialflügelrad ist durch eine offenkundige Vorbenutzung der Anmelderin bekannt.
Bei dem bekannten Axialflügelrad besteht die als Schalenkonstruktionsteil hergestellte Radnabe aus einer einstückigen, zumindest die Stirn- und die Mantelfläche sowie gegebenenfalls auch gleichzeitig einen Nabenkern enthaltenen Gusskonstruktion, die nach dem Giessen einer Nachbearbeitung zur Vermeidung zu grosser Toleranzmasse unterzogen werden muss und in die anschliessend noch zumindest die Befestigungslöcher für die Axialflügel und gegebenenfalls weitere Montagelöcher eingebohrt bzw. eingefräst werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines demgegenüber mit geringerem Fertigungsaufwand unter Vermeidung einer Gusskonstruktion für die Radnabe herstellbaren und zumindest die gleichen Festigkeitswerte gewährleistenden Axialflügelrades.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäss durch die kennzeichnende Lehre des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemässe Konstruktion eines Axialflügelrades erlaubt ohne grösseren zusätzlichen Werkzeugaufwand eine Vielzahl von verschiedenen Radnabkonstruktionen, z.B. mit unterschiedlichen radialen Längen der angeformten Mantel-Teilflächen, die nach dem einfachen Austrennen aus der Blechplatine verhältnismässig passgenau in ihre endgültige Lage weggebogen werden können, wobei nicht nur auf eine nachträgliche Nachbearbeitung zur Vermeidung unerwünschter Toleranzmasse sondern auch auf einen nachträglichen komplizierten Fräs- bzw. Bohrvorgang zur Einbringung von Befestigungs- und Montagelöchern verzichtet werden kann, da diese Löcher zuvor in das ebene Konturenblech auf einfache Weise einstanzbar sind. Wird das Konturenblech aus der Blechplatine ausgestanzt, so können die Befestigungs- und Montagelöcher gleichzeitig mit diesem Stanzvorgang ausgestanzt werden. Bei einem Austrennen des Konturenblechs durch Nibbeln oder Laserstrahlschneiden kann besonders leicht die Kontur und damit die Nabenkonstruktion lediglich durch Ändern des Steuerprogramms für das Trennwerkzeug variiert werden; die Ausstanzung der Blech- und Befestigungslöcher erfolgt dann vor dem Hochbiegen der Mantel-Teilflächen zwar in einem gesonderten, jedoch sehr einfachen Arbeitsgang.
Eine besonders gute Festigkeit der gesamten Nabenkonstruktion wird bei einem Axialflügelrad mit einer Radnabe mit zwei topfförmigen, axial voreinanderliegenden Halbschalen dadurch erreicht, dass jeweils Mantel-Teilflächen der einen und der anderen Halbschale durch den Fuss eines gemeinsamen Axialflügels miteinander verbunden sind; dabei trägt der gemeinsame, auf beiden Mantel-Teilflächen der beiden Halbschalen aufliegende und mit diesen fest verbundene Fuss des Axialflügels sowie gegebenenfalls auch ein zwischen den Stirnflächen der beiden Halbschalen befestigter gemeinsamer Nabenkern zur festigkeitserhöhenden Versteifung der gesamten Nabenkonstruktion in vorteilhafter Weise bei.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine stirnseitige Draufsicht auf ein aus einer Blechplatine ausgestanztes Konturenblech mit ausgestanzten Befestigungs- und Montagelöchern für eine Teilschale einer Nabe,
Fig. 2 das Konturenblech gemäss Fig. 1 mit in die Ebene der Mantelfläche nach hinten weggebogenen Mantel-Teilflächen und angedeuteten, daran befestigten Axialflügeln,
Fig. 3 in einem Schnittbild gemäss Schnittverlauf 111-111 in Fig. 2 ein komplettes fertigmontiertes Axialflügelrad mit zwei topfförmigen axial voreinanderliegenden, an ihren Mantel-Teilflächen durch je einen Axialflügel und zwischen ihren Stirnflächen durch einen gemeinsamen Nabenkern verbundenen Teilschalen.

Fig. 1 zeigt ein aus einer Blechplatine ausgestanztes Konturenblech für eine Halbschale einer Radnabe eines Axialflügelrades. Das ebene Konturenblech besteht im wesentlichen aus einer 6-eckigen Stirnfläche 21, an deren Umfang sechs radial abstehende, in der gleichen Ebene wie in Stirnfläche 21 liegende Mantel-Teilflächen 22-27 mitangestanzt sind. Gleichzeitig mit dem Ausstanzen des gesamten Konturenbleches sind in die Stirnflächen 21 Montagelöcher 28, eine Wellenöffnung 29 und um die Wellenöffnung Löcher für Befestigungsschrauben eines Nabenkerns sowie in die Mantel-Teilflächen Löcher zum späteren Festschrauben der Füsse der Axialflügel vorteilhafterweise in einem Arbeitsgang mitausgestanzt. Von den Befestigungslöchern für die Axialflügel sind in Fig. 1 lediglich die Löcher der Mantel-Teilfläche 22 mit Bezugszeichen 221; 222 versehen.
Anstelle mittels eines Stanzvorganges kann das Konturenblech in vorteilhafter Weise auch durch Nibbeln oder durch Laserstrahl aus einer Blechplatine ausgetrennt werden. Die beiden letzgenannten Trennverfahren weisen insbesondere den Vorteil auf, dass sie lediglich durch Änderung des Steuerprogramms für das Nibbelwerkzeug bzw. den Laserstrahl verschiedenen Konturen und damit verschiedenen Nabenkonstruktionen angepasst werden können.
Fig. 2 zeigt das Konturenblech gemäss Fig. 1 nach dem Wegbiegen der Mantel-Teilflächen 22-27 in die Mantelflächenebene. An den derart nach hinten weggebogenen Mantelflächen 22-27 sind dann - wie in Fig. 2 angedeutet - Axialflügel 4-9 fussseitig durch Schrauben befestigt, von denen hier nur die Schrauben der Axialflügel 4 bzw. 7 mit Bezugszeichen 42,42 bzw. 72, 72 versehen sind.
Fig. 3 zeigt eine nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus zwei Teilschalen 2, 3 zusammengesetzte Nabe, bei der jeweils zwei axial fluchtende Mantel-Teilflächen 22, 32 bzw. 25, 35 durch je einen gemeinsamen Axialflügel 4 bzw. 7 über Schrauben 41,42 bzw. 71, 72 in den Teil-Mantelflächen 22, 32 bzw. 71, 72 verbunden sind. Der gemeinsame Nabenkern 1, der das Drehmoment von der Antriebsseite auf das Axialflügelrad überträgt, ist an beiden Stirnseiten über Schrauben, von denen in Fig. 3 nur jeweils zwei Schrauben 13, 14 bzw. 11, 12 sichtbar und bezeichnet sind, mit den beiden Stirnflächen 21 bzw. 31 der beiden Teilschalen 2, 3 verbunden. Die derartig aufgebaute und zusammenmontierte Konstruktion einer Radnabe gewährleistet trotz wesentlich geringeren Gewichtes gegenüber einer vergleichbaren Gusskonstruktion und trotz wesentlich geringeren Fertigungsaufwandes im Vergleich zur bekannten Konstruktion eine zumindest gleich gute hohe Festigkeit.

Claims

1. Axialflügelrad, insbesondere für einen Axialventilator, mit einer Radnabe aus zumindest einer topfförmigen Halbschale, an deren, im wesentlichen axial zu ihrer Stirnfläche einstückig angeformten, ebenen Mantelflächen Axialflügel befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (21) und die Mantelfläche der Halbschale (2) als Teile eines einstückigen, aus einer Blechplatine ausgetrennten Konturenblechs mit über den Umfang der Stirnfläche (21) verteilt zunächst radial abstehenden sowie mit Befestigungslöchern der Axialflügel und/oder des Nabenkerns (1) und gegebenenfalls weiteren Montagelöchern versehenen und dann aus der Ebene der Stirnfläche (21 ) über geradlinige Biegekanten in die Ebene der Mantelfläche hochgebogenen Mantel-Teilflächen (22-27) ausgebildet sind (Fig. 1,2).

2. Axialflügelrad mit einer Radnabe mit zwei topfförmigen, axial voreinanderliegenden Halbschalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils Mantel-Teilflächen (22; 32 bzw. 25; 35) der einen und der anderen Halbschale (2 bzw. 3) durch einen gemeinsamen Axialflügel (4 bzw. 7) miteinander verbunden sind (Fig. 3).

3. Axialflügelrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnfläche (21) der einen Halbschale (2) bzw. zwischen den Stirnflächen (21; 22) der beiden Halbschalen (2; 3) ein Nabenkern (1 ) befestigt ist.

4. Axialflügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturenblech durch Nibbeln aus der Blechplatine ausgetrennt ist.

5. Axialflügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturenblech durch Stanzen aus der Blechplatine ausgetrennt ist.

6. Axialflügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturenblech durch Laserstrahlschweissen aus der Blechplatine ausgetrennt ist.