EP2417360B1

EP2417360B1 - Verstärkungselement zur verwendung mit einer ventilatornabe

Info

Publication number: EP2417360B1
Application number: EP10713430.6A
Authority: EP
Inventors: Henrik Witt
Original assignee: W & S Management & Co KG GmbH
Current assignee: W & S Management & Co KG GmbH
Priority date: 2009-04-11
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2030-04-09
Also published as: KR101812812B1; AU2010234251B2; KR20120013356A; CN102362075A; AU2010234251A1; WO2010115637A8; AU2010234251B9; KR20170092616A; ES2745856T3; PT2417360T; WO2010115637A1; US8876480B2; PL2417360T3; US20120034099A1; DE102009017307A1; EP2417360A1; KR101941391B1; CN102362075B; DK2417360T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilatornabe, mit Mitteln zum Verbinden mit einer Ventilatorwelle und einem im Wesentlichen zylindrischen Befestigungsabschnitt mit radialen Aufnahmen für eine Anzahl Ventilatorschaufeln, wobei der Befestigungsabschnitt eine Innenmantelfläche aufweist.
DE2313070 zeigt eine Ventilatornabe gemäß dem Stand der Technik.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilators mit einer Ventilatornabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7. Ventilatoren für U-Bahnen oder Tunnel und/oder geschlossene Fahrzeuggebäude wie zum Beispiel Tiefgaragen, müssen über sehr lange Standzeiten bei unterschiedlichsten Last- und Umgebungsbedingungen zuverlässig arbeiten. Typisch ist die Installation von Ventilatoren in U-Bahnen oder Tunneln oder Tiefgaragen für einen Betrieb über mehrere Jahre oder Jahrzehnte ausgelegt. Insbesondere beim Einsatz von Ventilatoren als Entrauchungsventilator in U-Bahnen oder Tunneln bestehen seitens des Metro- oder Tunnelbetreibers Anforderungen an die Betreibbarkeit des Ventilators bei hohen Temperaturen, wie sie insbesondere in Brandfällen auftreten. Die Anforderungen sind zum Teil gesetzlich vorgegeben.
Andererseits besteht, wie allgemein üblich, dass Bestreben, Ventilatoren möglichst günstig und materialsparend herzustellen. Allgemein bestehen Ventilatoren ihrem Grundaufbau nach aus einer Ventilatornabe, an welcher radial eine Anzahl Ventilatorschaufeln angebracht ist. Die Befestigung der Ventilatorschaufeln erfolgt anhand von Befestigungsmitteln wie zum Beispiel Bolzen.
Vor dem Hintergrund der oben geschilderten allgemeinen Anforderungen an Ventilatoren sind unterschiedliche Ventilatornaben bekannt. Um die Masse gering zu halten, sind Ventilatornaben bekannt, die massiv aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Nachteilig an aus Aluminium gefertigten Ventilatornaben ist jedoch deren begrenzte Einsetzbarkeit bei Temperaturen oberhalb etwa 300°C. Denn die Zugfestigkeit von Aluminium nimmt bei den genannten Temperaturen stark ab, so dass das Aluminium allmählich zu fließen beginnt. Selbst spezielle Aluminiumlegierungen vermögen diese Unzulänglichkeit nicht wesentlich zu verbessern. Als Folge dieser nachteiligen Eigenschaft von Aluminium können sich Ventilatorschaufeln bei hohen Temperaturen, wie sie beispielsweise bei Bränden auftreten können, aus einer aus Aluminium hergestellten Ventilatornabe lösen.
Aufgrund dieser Unzulänglichkeit von aus Aluminium gefertigten Ventilatornaben werden im Stand der Technik für Entrauchungsventilatoren bei hohen Belastungen, also bei hohen Drehzahlen und/oder bei großen Schaufellängen, massiv aus Stahl gefertigte Ventilatornaben verwendet. Ventilatornaben aus Stahl haben jedoch den Nachteil, eine sehr hohe Masse zu haben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilatornabe der Eingangs genannten Art anzugeben, die eine Befestigung von Ventilatorschaufeln mit ausreichender Zugkraft auch bei hohen Temperaturen, wie sie bei Tunnelbränden auftreten können, sicherstellt, ohne dabei eine unerwünscht hohe Masse aufzuweisen.
Schließlich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilators mit einer Ventilatornabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Ventilatornabe der Eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei ein von dem Befestigungsabschnitt im Wesentlichen separates, im Wesentlichen ringförmig geschlossenes Verstärkungselement mit Mitteln zur zugfesten Befestigung der Ventilatorschaufeln vorgesehen ist. Es ist also im Rahmen der Erfindung vorgesehen, der Ventilatornabe ein Verstärkungselement in Form eines zusätzlichen Bauteils hinzuzufügen.
Dadurch, dass erfindungsgemäß das Verstärkungselement im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet ist, kann das Verstärkungselement Radialkräfte aufnehmen und vollständig von der beispielsweise aus Aluminium gefertigten Axiallaufradnabe fernhalten. Im Falle von austarierten Ventilatoren übt das Verstärkungselement keine Kraft auf die Ventilatornabe aus. Die Warmzugfestigkeit der Einheit aus Ventilatornabe und Verstärkungselement ist dadurch ausschließlich durch das Material des Verstärkungselements bestimmt. Mit Vorteil kann auf diese Weise ein für die Zwecke der zugfesten Befestigung der Ventilatorschaufeln an der Ventilatornabe optimierter Werkstoffs ausgewählt werden. Gleichzeitig kann, unabhängig davon, ein für die eigentliche Ventilatornabe optimierter Werkstoff gewählt werden. Insbesondere kann mit Vorteil das Verstärkungselement aus einem Werkstoff mit hoher Warmzugfestigkeit und gutem Zeitstandverhalten bei hohen Temperaturen gewählt werden. Erfindungsgemäß kann gleichzeitig für die Ventilatornabe ein besonders leichter Werkstoff gewählt werden, ohne dass dadurch die Warmzugfestigkeit des Ventilators insgesamt beeinträchtigt wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstärkungselement mindestens zwei miteinander verschweißbare Segmente aufweist. Die Herstellung einer Ventilatornabe, welche mit einem erfindungsgemäßen Verstärkungselement versehen ist, gestaltet sich aufgrund dieser Maßnahme besonders einfach. Insbesondere ist es möglich, eine Axiallaufradnabe herkömmlicher Art mit einem Verstärkungselement gemäß der Erfindung nachzurüsten, um die Warmzugfestigkeit zu verbessern.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anzahl der Segmente der halben Anzahl der aufzunehmenden Ventilatorschaufeln entspricht. Beispielsweise können bei einem vierer Laufrad, also einem Ventilator mit insgesamt vier Ventilatorschaufeln, zwei Segmente vorgesehen sein. Bei einem sechser Laufrad können drei Segmente vorgesehen sein. Bei einem achter Laufrad können entsprechend vier Segmente vorgesehen sein.
Die Befestigung des Verstärkungselements an einer Ventilatornabe wird noch verbessert, wenn in Ausgestaltung der Erfindung das Verstärkungselement mindestens einen im Wesentlichen planen Abschnitt aufweist, dessen Flächennormale bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in radialer Richtung einer Ventilatornabe orientierbar ist.
In bevorzugter Ausgestaltung des Verstärkungselements entspricht die Anzahl der planen Abschnitte der doppelten Anzahl der aufzunehmenden Ventilatorschaufeln. So sind gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung bei einem Viererlaufrad acht plane Abschnitte vorhanden. Aufgrund der im allgemeinen zu fordernden Symmetrie der rotierenden Aufbauten ergibt sich eine Querschnittsfläche des im Wesentlichen ringförmigen Verstärkungselements, die einem n-eck entspricht. In entsprechender Weise würde ein Sechserlaufrad zwölf plane Abschnitte, ein Achterlaufrad sechszehn plane Abschnitte sowie ein zwölfer Laufrad vierundzwanzig plane Abschnitte aufweisen.
Das
Verstärkungselement ist im Wesentlichen aus Stahl hergestellt. Die Warmzugfestigkeit und das Zeitstandverhalten von Stahl sind auch bei Temperaturen oberhalb beispielsweise 300°C ausgezeichnet. Insbesondere ist die Warmzugfestigkeit bei den genannten Temperaturen wesentlich besser als jene von Aluminium.
Die der Erfindung zu Grunde gelegte Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilatornabe nach Patentanspruch 1 mit Mitteln zum Verbinden mit einer Ventilatorwelle und/oder einem Nabenkern und einem im Wesentlichen zylindrischen Befestigungsabschnitt mit radialen Aufnahmen für eine Anzahl Ventilatorschaufeln, wobei der Befestigungsabschnitt eine Innenmantelfläche aufweist, welche mit einem von dem Befestigungsabschnitt im Wesentlichen separat ausgestalteten, im Wesentlichen ringförmig geschlossenen Verstärkungselement mit Mitteln zur zugfesten Befestigung der Ventilatorschaufeln versehen ist. Der im Wesentlichen ringförmige Befestigungsabschnitt kann mit Vorteil aus einem zugfesteren Material hergestellt sein als die Ventilatornabe im Übrigen. Der Befestigungsabschnitt kann beispielsweise die Form eines gebogenen Stahlgurtes aufweisen. Die Mittel zur zugfesten Befestigung der Ventilatorschaufeln können im einfachsten Fall Bohrungen mit oder ohne Gewinde sein.
Die erfindungsgemäße Ventilatornabe wird noch verbessert, wenn das Verstärkungselement im Wesentlichen entlang der Innenmantelfläche des Befestigungsabschnitts angeordnet ist. Der Innenraum der Ventilatornabe ist in der Regel frei von Aufbauten. Daher kann mit Vorteil erfindungsgemäß ein Verstärkungselement, etwa in Form eines gebogenen Stahlgurtes, nachgerüstet werden, ohne dass konstruktive Anpassungen der Laufradnabe erforderlich sind. Außerdem kann im Falle von Unwuchten des Ventilators der zylindrische Befestigungsabschnitt der Nabe notfalls zusätzliche Radialkräfte aufnehmen, um das Verstärkungselement in Stellung zu halten.
Ein auch zur Aufnahme von Axialkräften geeigneter besonders fester Halt zwischen dem Verstärkungselement und der Ventilatornabe ergibt sich in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ventilatornabe, wenn die Innenmantelfläche in einem Bereich um mindestens eine radiale Aufnahme herum einen im Wesentlichen planen Bereich aufweist, dessen Flächennormale im wesentlichen in radialer Richtung der Ventilatornabe orientiert ist. Die ebenen Bereiche können beispielsweise durch Ausfräsen hergestellt sein.
Besonders günstig ist es, daß nach der Erfindung die Ventilatornabe im Wesentlichen aus Aluminium hergestellt ist. Aluminium ist aus Gewichtsgründen das bevorzugte Material für eine Axiallaufradnabe. Erfindungsgemäß kann eine aus Aluminium gefertigte Ventilatornabe trotz der ungünstigen Eigenschaften von Aluminium hinsichtlich Warmzugfestigkeit in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Verstärkungselement die erforderliche Warmzugfestigkeit aufweisen. Denn das Verstärkungselement ist gleichzeitig gemäß der Erfindung aus Stahl hergestellt.
Insbesondere ist in vorteilhafter Ausgestaltung die erfindungsgemäße Ventilatornabe nach einem der Ansprüche 2 bis
7 ausgestaltet.
Die Verfahrensaufgabe, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegt, wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilators mit einer Ventilatornabe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei welchem

a. zunächst jedes Segment des Verstärkungselements der Innenmantelfläche des Befestigungsabschnitts der Ventilatornabe derart angenähert wird, dass die Mittel zur zugfesten Befestigung mit den radialen Aufnahmen des zylindrischen Befestigungsabschnitts in radialer und axialer Richtung in Deckung gelangen;
b. anschließend Gewindebolzen der zu befestigenden Ventilatorschaufeln in die radiale Aufnahme des zylindrischen Befestigungsabschnitts sowie in die Mittel zur zugfesten Befestigung eingeführt werden;
c. anschließend jedes Segment des Verstärkungselements mit dem zylindrischen Befestigungsabschnitt der Ventilatornabe mittels des Gewindebolzens der jeweiligen zu befestigenden Ventilatorschaufel verschraubt wird;
d. schließlich die mit dem zylindrischen Befestigungsabschnitt der Ventilatornabe verschraubten Segmente des Verstärkungselements miteinander zur Bildung eines zusammenhängenden im wesentlichen ringförmig geschlossenen Verstärkungselements verschweißt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein nachträgliches Ausrüsten von herkömmlichen, aus Aluminium gefertigten Axiallaufradnaben oder anderen Naben für Ventilatoren mit einem erfindungsgemäßen Verstärkungselement. Dadurch, dass die Ringform des Stahlelements erst durch Verschweißen von Einzelsegmenten des Verstärkungselements nach Befestigung der Einzelsegmente mit der Nabe erfolgt, entfällt ein unter Umständen problematisches Einpassen eines einteiligen Verstärkungselements, bei dem beispielsweise einer aus Aluminium gefertigte Ventilatornabe etwa durch Kratzer beschädigt werden könnte. Außerdem ist durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren mit aus Einzelsegmenten bestehendem Verstärkungselement eine optimale Anschmiegung des Verstärkungselements an die Innenmantelfläche der Ventilatornabe erreichbar.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:

Figur 1

Eine aus Aluminium gefertigte Axiallaufradnabe als Bestandteil einer Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2

a) Radialschnitt durch einen Stahlverstärkungsgurt und
(b) einen Radialschnitt durch die Axiallaufradnabe gemäß Figur 1, ergänzbar durch den Verstärkungsgurt

gemäß Teil (a), wobei der Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1 verläuft;

Figur 3

eine axiale Draufsicht auf verschiedene Ausgestaltungen des Verstärkungselements gemäß Figur 2 (a) in schematischer Darstellung.

Die Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Axiallaufradnabe 1. Die Axiallaufradnabe 1 entspricht im wesentlichen dem einer Nabe gemäß dem Stand der Technik. Sie weist eine zentrale Bohrung 2 zum Verbinden, gegebenenfalls über einen nicht dargestellten Nabenkern, mit einer nicht dargestellten Ventilatorwelle auf. Um die zentrale Bohrung 2 herum sind auf einer Kreislinie angeordnete Befestigungsbohrungen 3 zum Herstellen einer Flanschverbindung mit dem nicht dargestellten Nabenkern zur Befestigung mit einer nicht dargestellten Ventilatorwelle vorhanden.
Die Axiallaufradnabe 1 weist darüber hinaus einen zylindrischen Befestigungsabschnitt 4 auf. Der Befestigungsabschnitt 4 hat eine Innenmantelfläche 5. In dem zylindrischen Befestigungsabschnitt 4 sind radiale Aufnahmebohrungen 6 in gleichen Winkelabständen zueinander vorhanden. In der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 sind nicht alle Aufnahmebohrungen 6 gezeigt, die zum kräftefreien Betrieb eines Ventilators tatsächlich benötigt werden.
Die Aufnahmebohrungen 6 dienen zur Aufnahme von nicht dargestellten Ventilatorschaufeln anhand von Schaufelbolzen, die an den Enden der Ventilatorschaufeln angebracht sind. Im Stand der Technik erfolgt die Befestigung von Ventilatorschaufeln durch Einstecken der Schaufelbolzen in die radialen Aufnahmebohrungen 6 in dem zylindrischen Befestigungsschnitt 4 der Axiallaufradnabe 1 und anschließendes Verschrauben des mit einem Gewinde versehenden Schaufelbolzens anhand einer an der Innenmantelfläche 5 angesetzten Mutter. An den zylindrischen Befestigungsabschnitt 4 mit den radialen Aufnahmebohrungen 6 schließt sich ein konisch verjüngter Mantelabschnitt 11 an. Sofern die Axiallaufradnabe 1 aus Aluminium gefertigt ist, weist diese Anordnung jedoch bei Temperaturen, wie sie etwa bei Tunnelbränden auftreten können, also bei 300°C bis 400°C, eine unzureichende Zugfestigkeit auf.
Anhand der Figur 2 ist veranschaulicht, wie im Rahmen der Erfindung bei einer Axiallaufradnabe 1 das Problem der unzureichenden Warmzugfestigkeit einer aus Aluminium gefertigten Axiallaufradnabe 1 gelöst ist. Teil (a) der Figur 2 zeigt in einem Radialschnitt entsprechend der Schnittrichtung gemäß II - II aus Figur 1 ein Verstärkungselement in Form eines Verstärkungsgurtes 7.
Der Verstärkungsgurt 7 ist an Biegelinien 8 jeweils um denselben Winkel α (vergleiche Figur 3) gebogen. In der Perspektive gemäß Figur 2 (a) ist die Biegung aus der Zeichenebene heraus zu verstehen. Zwischen den Biegelinien 8 verläuft der Verstärkungsgurt 7 jeweils in Form eines ebenen, nicht gebogenen Abschnitts 9. Die nicht gebogenen Abschnitte 9 haben gemäß dieser Ausführungsform jeweils die gleiche Länge und Breite. Jeder dritte ebene Abschnitt 9 ist mit einer Bohrung 10 versehen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche anhand von Figur 3 (a') weiter unten beschrieben ist, sind längere Abschnitte 9 zu jeweils kürzeren Abschnitte 9' benachbart angeordnet.
In Figur 2 (a) ist weiter zu erkennen, dass der Verstärkungsgurt 7 aus den Segmenten 7a, 7b besteht. Die Segmente 7a, 7b sind entlang der Schweißnad 12 miteinander verbunden. Die Schweißnad 12 ist zugleich eine Biegelinie im Sinne der Biegelinien 8.
Die Figur 2 (b) zeigt in derselben Schnittperspektive wie Teil (a) der Figur 2 eine Axiallaufradnabe 1, welche im Wesentlichen wie die in Figur 1 perspektivisch gezeigte Axiallaufradnabe 1 aufgebaut ist. In Figur 2 (b) ist jedoch darüber hinaus die spezielle Ausgestaltung der Innenmantelfläche 5 zu erkennen. In der Innenmantelfläche 5 sind in axialer Richtung zueinander ausgerichtete plane Flächen 13 angeordnet. Die planen Flächen 13 weisen in einer zur Axialrichtung senkrechten Richtung in etwa die gleichen Abmessungen wie die ebenen Abschnitte 9 des Verstärkungsgurts 7 auf.
In Figur 3 sind verschiedene erfindungsgemäße Ausgestaltungen des Verstärkungsgurts 7 in axialer Seitenansicht dargestellt. Dabei zeigt die Figur 3 (a) einen Verstärkungsgurt 7 zum Einsatz in einer Axiallaufradnabe 1 für ein vierer Laufrad, also ein Laufrad mit insgesamt vier Ventilatorschaufeln. Der Verstärkungsgurt 7 ist aus zwei Segmenten 7a, 7b aufgebaut. Die Segmente 7a, 7b sind entlang der Schweißnähte 12 verbunden beziehungsweise verbindbar.
Figur 3 (a') zeigt eine alternative Ausführungsform des Verstärkungsgurts gemäß Figur 3 (a).
Übereinstimmend mit dem Verstärkungsgurt gemäß Figur 3 (a) ist der in Figur 3 (a') dargestellte Verstärkungsgurt zum Einsatz in einer Axialradlaufradnabe 1 für ein Laufrad mit insgesamt vier Ventilatorschaufeln vorgesehen. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Figur 3 (a) weisen jedoch die nicht gebogenen Abschnitte 9 paarweise unterschiedliche Längen in radialer Richtung auf. Wie in der Figur 3 (a') zu erkennen, weisen benachbarte nicht gebogene Abschnitte 9 bzw. 9' unterschiedliche Längen in radialer Richtung auf. Jedoch haben sich radial gegenüberliegende Abschnitte 9, 9'jeweils die gleiche radiale Länge. Bei dieser Bauform berühren die längeren Abschnitte 9 die Ventilatornabe nicht.
In Figur 3 (b) ist eine Ausführung des Verstärkungsgurts 7 für ein Sechserlaufrad gezeigt. Der Verstärkungsgurt 7 gemäß Figur 3 (b) besteht aus drei Segmenten, die an den Schweißnähten 12 miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.
Figur 3 (c) zeigt eine Ausführung des Verstärkungsgurts 7 für ein Achterlaufrad, welches aus vier Segmenten 7a, 7b, 7c, 7d besteht. Schließlich zeigt Figur 3 (d) eine Ausführung des Verstärkungsgurts 7, welches für ein Zwölferlaufrad geeignet ist und ebenfalls aus vier Segmenten aufgebaut ist. Der Aufbau der Ausführung gemäß Figur 3 (c) und (d) entspricht im Übrigen den Ausführungen gemäß den Figuren (a) sowie (b).
Um eine Axiallaufradnabe gemäß Figur 1 oder Figur 2 (b) erfindungsgemäß mit einem Verstärkungsgurt 7 zu versehen, wird zunächst jedes Segment 7a, 7b,..., an der Innenmantelfläche 5 der Axiallaufradnabe 1 verschraubt. Dazu wird der Schaufelbolzen der zu befestigenden Ventilatorschaufeln durch die radiale Aufnahmebohrung 6 in den zylindrischen Befestigungsabschnitt 4 der Axiallaufradnabe 1 und anschließend durch das mit der Aufnahmebohrung 6 in Deckung gebrachte Loch 10 in dem Verstärkungsgurt 7 gesteckt. Dabei greifen die ebenen Abschnitte 9 des Verstärkungsgurts 7 in die Ausfräsungen 13 in der Innenmantelfläche 5 des Befestigungsabschnitts 4 der Nabe 1 ein.
Die Einheit aus dem Segment des Verstärkungsgurts 7 und der Axiallaufradnabe 1 wird sodann anhand einer Gegenmutter in üblicher Weise verschraubt. Nachdem jedes der Segmente 7a, 7b, ... des Verstärkungsgurts 7 auf die beschriebene Weise an der Innenmantelfläche 5 des zylindrischen Befestigungsabschnitts 4 der Axiallaufradnabe 1 verschraubt worden ist, werden die einzelnen Segmente 7a, 7b des Verstärkungsgurts 7 miteinander entlang der Schweißnähte 12 im Inneren der
Axiallaufradnabe 1 verschweißt.
Auf diese Weise erhält man erfindungsgemäß eine Axiallaufradnabe 1, welche einerseits leicht ist und andererseits auch bei höheren Temperaturen, wie sie etwa bei Bränden in U-Bahnen oder Tunneln auftreten können, ausreichende Zugfestigkeit aufweist. Dies erreicht man indem man erfindungsgemäß den Verstärkungsgurt aus Stahl, insbesondere einem Baustahl, wie zum Beispiel S235JR, fertigt und die Axialnabe 1 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung fertigt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1: Axiallaufradnabe
2: Bohrung
3: Befestigungsbohrung
4: zylindrischer Befestigungsabschnitt
5: Innenmantelfläche
6: radiale Aufnahmebohrung
7: Verstärkungselement, Verstärkungsgurt
7a: Segment
7b: Segment
8: Biegelinie
9: ebener Abschnitt
10: Bohrung
11: konisch verjüngter Mantelabschnitt
12: Schweißnaht
13: plane Fläche
α: Biegewinkel

Claims

Ventilatornabe (1) für einen Entrauchungsventilator mit Mitteln (2, 3) zum Verbinden mit einer Ventilatorwelle und/oder einem Nabenkern und einem im wesentlichen zylindrischen Befestigungsabschnitt (4) mit radialen Aufnahmen (6) für eine Anzahl Ventilatorschaufeln, wobei der Befestigungsabschnitt (4) eine Innenmantelfläche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem von dem Befestigungsabschnitt (4) im Wesentlichen separat ausgestalteten, im wesentlichen ringförmig geschlossenen Verstärkungselement (7) mit Mitteln (10) zur zugfesten Befestigung der Ventilatorschaufeln versehen ist, wobei das Verstärkungselement (7) im wesentlichen aus Stahl hergestellt ist und wobei die Ventilatornabe (1) im wesentlichen aus Aluminium hergestellt ist.
Ventilatornabe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (7) im wesentlichen entlang der Innenmantelfläche (5) des Befestigungsabschnitts (4) angeordnet ist.
Ventilatornabe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (5) in einem Bereich um mindestens eine radiale Aufnahme (6) herum einen im wesentlichen planen Bereich (13) aufweist, dessen Flächennormale im wesentlichen in radialer Richtung der Ventilatornabe (1) orientiert ist.
Ventilatornabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (7) m i ndestens zwei miteinander verschweißbare Segmente (7a, 7b) aufweist.
Ventilatornabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Segmente (7a, 7b) der halben Anzahl der aufzunehmenden Ventilatorschaufeln entspricht.
Ventilatornabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche"
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement mindestens einen im wesentlichen planen Abschnitt (9) aufweist, dessen Flächennormale bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in radialer Richtung einer Ventilatornabe (1) orientierbar ist.
Ventilatornabe nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anzahl der planen Abschnitte (9) der doppelten Anzahl der aufzunehmenden Ventilatorschaufeln entspricht.
Verfahren zur Herstellung eines Ventilators mit einer Ventilatornabe (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
a. zunächst jedes Segment (7a, 7b) des Verstärkungselements (7) der Innenmantelfläche des Befestigungsabschnitts (4) der Ventilatornabe (1) derart angenähert wird, dass die Mittel zur zugfesten Befestigung mit den radialen Aufnahmen (6) des zylindrischen Befestigungsabschnitts (4) in radialer und axialer Richtung in Deckung gelangen;

b. anschließend Gewindebolzen der zu befestigenden Ventilatorschaufeln in die radiale Aufnahme (6) des zylindrischen Befestigungsabschnitts (4) sowie in die Mittel (10) zur zugfesten Befestigung eingeführt werden;

c. anschließend jedes Segment (7a, 7b) des Verstärkungselements (7) mit dem zylindrischen Befestigungsabschnitt (4) der Ventilatornabe (1) mittels des Gewindebolzens der jeweiligen zu befestigenden Ventilatorschaufel verschraubt wird;

d. schließlich die mit dem zylindrischen Befestigungsabschnitt (4) der Ventilatornabe (1) verschraubten Segmente (7a, 7b) des Verstärkungselements miteinander zur Bildung eines zusammenhängenden im Wesentlichen ringförmig geschlossenen Verstärkungselements (7) verschweißt werden.