EP3273066B1

EP3273066B1 - Blower wheel

Info

Publication number: EP3273066B1
Application number: EP17180706.8A
Authority: EP
Inventors: Tobias Schmidt; Roland Keber; Jan Kopper; Martin DEININGER
Original assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Current assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2037-07-11
Also published as: EP3273066A1; DE202017103890U1; CN207178292U; DE102016113589A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläserad mit einer Deckscheibe und einer Tragscheibe sowie einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe und der Tragscheibe über den Umfang des Gebläserads verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln. Das Gebläserad wird vornehmlich als Radialgebläserad ausgebildet und bei Radialgebläsen eingesetzt.The invention relates to an impeller with a cover disk and a support disk and a large number of impeller blades arranged between the cover disk and the support disk and distributed over the circumference of the impeller. The impeller is primarily designed as a radial impeller and used in radial fans.

Derartige Gebläseräder sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2006/013067 A2 verschiedene Ausführungen von Gebläserädern, mit und ohne Tragscheibe. Weiterer druckschriftlicher Stand der Technik im vorliegenden technischen Gebiet ist aus den Dokumenten EP 2 058 525 A1 , EP 2 492 513 A2 und EP 0 627 560 A1 bekannt.Such impellers are known from the prior art. For example, the WO 2006/013067 A2 various designs of impellers, with and without support disk. Further prior art in the present technical field is from the documents EP 2 058 525 A1 , EP 2 492 513 A2 and EP 0 627 560 A1 known.

Die bekannten Gebläseräder funktionieren in der Praxis sehr gut und erreichen einen hohen Wirkungsgrad bei geringer Geräuschbildung. Die Anforderungen an die Gebläseräder steigen diesbezüglich jedoch stetig weiter, so dass es Aufgabe der Erfindung ist, die bekannten Gebläseräder derart weiterzubilden, dass eine noch effizientere Förderung von Luft/Gasen oder Gasgemischen bei geringen Herstellungskosten erreicht werden kann.The known impellers work very well in practice and achieve a high level of efficiency with little noise. The requirements to the impellers are constantly increasing in this regard, so that it is the object of the invention to further develop the known impellers in such a way that an even more efficient conveyance of air/gases or gas mixtures can be achieved with low production costs.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Gebläserad mit einer Deckscheibe und einer Tragscheibe sowie einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe und der Tragscheibe über den Umfang des Gebläserads verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln vorgeschlagen, wobei an der Tragscheibe an einer Rotationsachse des Gebläserads eine Nabe ausgebildet ist und die Deckscheibe eine sich um die Rotationsachse erstreckende axiale Einlassöffnung aufweist. Die Gebläseradschaufeln weisen jeweils einen radial innen endenden Schaufelabschnitt auf, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen und sich in axialer Richtung bis zur Tragscheibe erstrecken. Die Tragscheibe bildet einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt, in dem die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln an der Tragscheibe anliegen, wobei eine gesamte radiale Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts geringer ist als diejenige der einzelnen Gebläseradschaufeln.According to the invention, an impeller is proposed with a cover disk and a support disk and a large number of impeller blades arranged between the cover disk and the support disk and distributed over the circumference of the impeller, with a hub being formed on the support disk on an axis of rotation of the impeller and the cover disk rotating around the axis of rotation having extending axial inlet port. The impeller blades each have a blade section ending radially on the inside, in which the blade edges are curved at least in sections and extend in the axial direction up to the support disk. The hub disk forms a radially extending blade edge lap portion in which the axial end edges of the impeller blades abut the hub disk, with an overall radial length of the blade edge lap portion being less than that of the individual impeller blades.

Die zumindest abschnittsweise bogenförmigen radial innen endenden Schaufelabschnitten der Gebläseradschaufeln liegen im Bereich der Einlassöffnung und werden im Betrieb des Gebläserads unmittelbar von der Strömung angeströmt. Die Kombination dieser geometrischen Formgebung der radial innen endenden zumindest abschnittsweise bogenförmigen Schaufelabschnitte mit dem gegenüber der radialen Länge der einzelnen Gebläseradschaufeln verkürzten radialen Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt der Tragscheibe wird der aerodynamische Wirkungsgrad durch eine Reduzierung der Strömungsverluste messbar gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Gebläserädern erhöht.The at least partially arcuate blade sections of the impeller blades, which end radially inwards, are located in the region of the inlet opening and the flow flows directly against them when the impeller is in operation. The combination of this geometric shape of the radially inwardly ending at least partially arcuate blade sections with the radial blade edge overlap section of the support disk that is shortened compared to the radial length of the individual impeller blades increases the aerodynamic efficiency by reducing the flow losses measurably increased compared to the impellers known from the prior art.

In einer vorteilhaften Ausführung liegen die Schaufelkanten der Gebläseradschaufeln in dem radial innen endenden Schaufelabschnitt jeweils frei und sind von der Deckscheibe unbedeckt. Die Strömung trifft nach dem Eintritt durch die Einlassöffnung somit direkt auf die speziell geformten radial innen endenden Schaufelabschnitte der Gebläseradschaufeln, deren bogenförmiger Abschnitt konvex nach innen weisend gebogen ist. Vorteilhafterweise sind alle Gebläseradschaufeln vorwärts- oder rückwärtsgekrümmt und bezüglich der Form jeweils identisch ausgebildet.In an advantageous embodiment, the blade edges of the impeller blades are each exposed in the blade section ending radially on the inside and are uncovered by the cover disk. After entering through the inlet opening, the flow therefore directly hits the specially shaped blade sections of the impeller blades, which end radially inwards, and whose curved section is bent convexly inwards. Advantageously, all impeller blades are curved forwards or backwards and are identical in shape.

In einer aus strömungstechnischer sowie fertigungstechnischer Sicht günstigen Variante ist das Gebläserad dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitts der Tragscheibe geringer ist als der Durchmesser der Einlassöffnung der Deckscheibe. Bei axialer Draufsicht auf die Einlassöffnung ist somit der Umfangsrand dieses Abschnitts der Tragscheibe erkennbar. Das Gebläserad wird vorteilhafterweise einteilig ausgebildet. Bevorzugtes Material ist Kunststoff.In a variant that is favorable from the point of view of flow technology and production technology, the impeller is characterized in that the diameter of the section of the support disk adjoining the axis of rotation is smaller than the diameter of the inlet opening of the cover disk. In an axial plan view of the inlet opening, the peripheral edge of this section of the support disk can thus be seen. The impeller is advantageously designed in one piece. The preferred material is plastic.

Ferner ist in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Deckscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt gesehen radial geradlinig verlaufen.Furthermore, in one embodiment variant it is provided that the impeller blades have a blade edge portion adjoining the cover plate in the blade section ending radially inward in each case, in which the blade edges run at least in sections in an arc shape, in which the blade edges run radially in a straight line when viewed in a lateral cross section.

Zusätzlich oder alternativ wird vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Tragscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt gesehen axial geradlinig verlaufen.In addition or as an alternative, it is provided that the impeller blades have a blade edge portion adjoining the support disk in the blade section ending radially inward in each case, in which the blade edges run in an arc at least in sections, in which the blade edges run axially in a straight line when viewed in a lateral cross section.

In einer weiter alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Deckscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt geradlinig in einem Winkel gegenüber einer Radialebene verlaufen, der größer als Null, vorzugsweise in einem Bereich von 10 - 30° ist.In a further alternative embodiment, it is provided that the impeller blades have a blade edge portion adjoining the cover plate in the blade section ending radially inward in each case, in which the blade edges run at least in sections in an arc shape, in which the blade edges in a lateral cross section are straight at an angle to a radial plane run, which is greater than zero, preferably in a range of 10 - 30 °.

Zusätzlich oder alternativ zur vorstehend beschriebenen Ausführung wird in einer Ausführung vorgesehen, dass die Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt, in dem die Schaufelkanten zumindest abschnittsweise bogenförmig verlaufen, einen an die Tragscheibe angrenzenden Schaufelkantenabschnitt aufweisen, in denen die Schaufelkanten in einem seitlichen Querschnitt geradlinig in einem Winkel gegenüber einer Axialebene verlaufen, der größer als Null, vorzugsweise in einem Bereich von 10 - 30° ist.In addition or as an alternative to the embodiment described above, one embodiment provides that the impeller blades have a blade edge portion adjoining the support disk in the blade section ending radially inward in each case, in which the blade edges are at least partially arcuate, in which the blade edges in a lateral cross section are straight in extend at an angle to an axial plane which is greater than zero, preferably in a range of 10-30°.

Die Gebläseradschaufeln weisen demzufolge im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt stets einen bogenförmigen, nach innen gerichteten konvexen Abschnitt auf, der sich entweder unmittelbar an die Tragscheibe und/oder Deckscheibe anschließt. Oder es wird zusätzlich ein an die Tragscheibe und/oder an die Deckscheibe angrenzender Schaufelkantenabschnitt vorgesehen, der sich zwischen dem bogenförmigen Abschnitt und der Trag- und/oder Deckscheibe erstreckt. Der an die Tragscheibe angrenzende Schaufelkantenabschnitt verläuft geradlinig parallel oder geneigt zur Rotationsachse bzw. einer Axialebene. Der an die Deckscheibe angrenzende Schaufelkantenabschnitt verläuft geradlinig parallel oder geneigt zu einer Radialebene.The impeller blades therefore always have an arcuate, inwardly directed convex portion in the blade portion ending radially inward, which either directly adjoins the support disk and/or the cover disk. Or a blade edge section adjoining the support disk and/or the cover disk is additionally provided, which extends between the arcuate section and the support disk and/or cover disk. The blade edge section adjoining the support disk runs in a straight line, parallel or inclined to the axis of rotation or an axial plane. The blade edge section adjoining the cover disk runs in a straight line, parallel or inclined to a radial plane.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen ist strömungstechnisch günstig, wenn die Länge F1 des an die Deckscheibe angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts gegenüber einer maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt in einem Bereich liegt, dass gilt 0 < F1/b1 ≤ 0,75.In the embodiments described above, it is advantageous in terms of flow technology if the length F1 of the running blade edge section in relation to a maximum axial height b1 of the impeller blades in the respective radially inwardly ending blade section is in a range that applies 0<F1/b1≦0.75.

Ferner ist strömungstechnisch vorteilhaft, wenn eine Länge F2 des an die Tragscheibe angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts gegenüber einer maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt in einem Bereich liegt, dass gilt 0 < F2/b1 ≤ 0,75.It is also aerodynamically advantageous if a length F2 of the straight blade edge section adjoining the support disk is in a range in relation to a maximum axial height b1 of the impeller blades in the blade section ending radially inward in each case, such that 0<F2/b1≦0.75 applies.

In einer alternativen Ausführungsvariante des Gebläserads erstreckt sich der jeweils bogenförmig verlaufende Abschnitt der Schaufelkanten des jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitts bis an die Deckscheibe und/oder die Tragscheibe. Dann wird auf geradlinig verlaufende Schaufelkantenabschnitte verzichtet.In an alternative embodiment variant of the impeller, the curved section of the blade edges of the blade section ending radially on the inside in each case extends up to the cover disk and/or the support disk. In that case, blade edge sections running in a straight line are dispensed with.

Bei einem strömungstechnisch ferner günstigen Ausführungsbeispiel des Gebläserads ist vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln und der maximalen Höhe H1 zwischen dem Einlassöffnungsrand und der axialen Innenfläche der Tragscheibe in einem Bereich liegt, dass gilt 0,6 ≤ b1/H1 ≤ 0,9.In an exemplary embodiment of the impeller that is also favorable in terms of flow, it is provided that the ratio between the maximum axial height b1 of the impeller blades and the maximum height H1 between the edge of the inlet opening and the axial inner surface of the support disk is in a range that applies 0.6≦b1/H1 ≤ 0.9.

In einer Weiterbildung des Gebläserads wird vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen einer Länge A1, über welche die Gebläseradschaufeln an einem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe anliegen, und dem Gebläseraddurchmesser D in einem Bereich liegt, dass gilt 0,02 ≤ A1/D ≤ 0,25. Soweit die Gebläseradschaufeln geradlinig verlaufen entspricht die Länge A1 einer Geraden, bei gekrümmten Gebläseradschaufeln bestimmt sich die Länge A1 über das Linienintergral.In a further development of the impeller, it is provided that the ratio between a length A1, over which the impeller blades rest on a section of the support disk adjoining the axis of rotation, and the impeller diameter D is in a range that applies 0.02≦A1/D ≤ 0.25. If the impeller blades run in a straight line, the length A1 corresponds to a straight line; in the case of curved impeller blades, the length A1 is determined via the line integral.

Zur verbesserten Herstellbarkeit des Gebläserads weisen die Gebläseradschaufeln erfindungsgemäß einen Anbindungsabschnitt an die Deckscheibe auf, wobei der Anbindungsabschnitt in einer axialen Draufsicht radial durch die Schaufel geschnitten eine Breite t2 und die Gebläseradschaufeln in einer axialen Draufsicht im radial innen endenden Schaufelabschnitt eine Breite t1 aufweisen, und bezüglich des Verhältnisses der Breiten gilt 0,16 ≤ t1/t2 ≤ 0,8.In order to improve the manufacturability of the impeller, the impeller blades according to the invention have a connection section to the cover disk , wherein the connection section has a width t2 in an axial plan view cut radially through the blade and the impeller blades have a width t1 in an axial plan view in the blade section ending radially inwards, and with regard to the ratio of the widths, 0.16 ≤ t1/t2 ≤ 0 applies ,8th.

In einer Weiterbildung weist die Tragscheibe einen Ring auf, der sich in radialer Richtung beabstandet zu einem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe anschließt, wobei die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln an dem Ring der Tragscheibe anliegen und von diesem axial überdeckt sind. Der Ring bildet einen Anteil der gesamten radialen Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts. Durch den Abstand zum radial weiter innen liegenden Abschnitt der Tragscheibe ist sichergestellt, dass die axialen Schaufelkanten zumindest abschnittsweise von der Tragscheibe nicht überdeckt sind, um die strömungstechnischen erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen.In a further development, the support disk has a ring which is spaced apart in the radial direction and adjoins a section of the support disk adjoining the axis of rotation, the axial end edges of the impeller blades bearing against the ring of the support disk and being axially covered by it. The ring forms a proportion of the total radial length of the blade edge lap portion. The distance from the radially inner section of the support disk ensures that the axial blade edges are not covered by the support disk, at least in sections, in order to achieve the fluidic advantages according to the invention.

Der Ring ist in einer vorteilhaften Variante am radialen Außenrand der Gebläseradschaufeln angeordnet und schließt bündig mit einer axial angrenzenden radialen Außenkante der Gebläseradschaufeln ab.In an advantageous variant, the ring is arranged on the radial outer edge of the fan wheel blades and terminates flush with an axially adjacent radial outer edge of the fan wheel blades.

Das Gebläserad ist in einer Ausführungsvariante derart ausgebildet, dass sich die Gebläseradschaufeln in radialer Richtung über die Deckscheibe hinaus erstrecken.In one embodiment variant, the impeller is designed in such a way that the impeller blades extend in the radial direction beyond the cover disk.

In einer Weiterbildung des Gebläserads ist ferner vorgesehen, dass es radial kürzere Zwischenschaufeln aufweist, die ausschließlich an der Deckscheibe und dem Ring befestigt sind.In a further development of the impeller, provision is also made for it to have radially shorter intermediate blades, which are attached exclusively to the cover disk and the ring.

Strömungstechnisch ist ferner eine Ausführungsvariante des Gebläserads vorteilhaft, bei der sich die Gebläseradschaufeln in axialer Draufsicht gesehen im radial innen endenden Schaufelabschnitt tangential zu einer Kreisebene um die Rotationsachse erstrecken.In terms of flow technology, an embodiment variant of the impeller is also advantageous in which the impeller blades, seen in an axial top view, extend tangentially to a circular plane around the axis of rotation in the blade section ending radially on the inside.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: eine axiale Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des Gebläserads;
Fig. 2: eine Schnittansicht A-A aus Fig. 1;
Fig. 2a: eine Schnittansicht durch die Rotationsachse des Gebläserads aus Fig. 1;
Fig. 3: eine Schnitt-Detailansicht X aus Fig. 1;
Fig. 4a: eine erste Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt;
Fig. 4b: eine zweite Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt;
Fig. 4c: eine dritte Variante der Schaufelkanten im radial innen endenden Schaufelabschnitt.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims or are presented in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

1: an axial plan view of an embodiment of the impeller;
2: a sectional view AA 1 ;
Figure 2a: a sectional view through the axis of rotation of the impeller 1 ;
3: a section detail view X 1 ;
Figure 4a: a first variant of the blade edges in the blade section ending radially on the inside;
Figure 4b: a second variant of the blade edges in the blade section ending radially on the inside;
Figure 4c: a third variant of the blade edges in the blade section ending radially on the inside.

Die Figuren sind beispielhaft schematisch, wobei gleiche Bezugszeichen stets gleiche Teile benennen.The figures are schematic by way of example, with the same reference symbols always denoting the same parts.

In den Figuren 1, 2 und 2a sind in einer axialen Draufsicht sowie in seitlichen Schnittansichten A-A und B-B ein Ausführungsbeispiel eines einteiligen Radial-Gebläserads 1 mit einer im Querschnitt gebogen verlaufenden Deckscheibe 2, einer Tragscheibe 3 und einer Vielzahl zwischen der Deckscheibe 2 und der Tragscheibe 3 über den Umfang des Gebläserads 1 verteilt angeordneten Gebläseradschaufeln 4 dargestellt. Das Gebläserad 1 weist in der Deckscheibe 2 eine axiale Einlassöffnung 6 zum Ansaugen von Luft und/oder Gasgemischen auf. An der radialen Außenseite des Gebläserads 1 befindet sich der Austritt 25 zum Ausblasen der Luft und/oder der Gasgemischen.In the figures 1 , 2 and 2a an axial plan view and side sectional views AA and BB show an exemplary embodiment of a one-piece radial impeller 1 with a cover disk 2 that is curved in cross-section, a support disk 3 and a large number between the cover disk 2 and the support disk 3 distributed over the circumference of the impeller 1 arranged fan wheel blades 4 shown. The impeller 1 has in the Cover plate 2 has an axial inlet opening 6 for sucking in air and/or gas mixtures. The outlet 25 for blowing out the air and/or the gas mixtures is located on the radial outside of the impeller 1 .

Um die zentrale Rotationsachse erstreckt sich radial auswärts anteilig die Tragscheibe 3 in axialer Richtung konvex gebogen und bildet die Nabe 5 des Gebläserads 1. Am radialen Randabschnitt umschließt der Ring 16 die axial oder schräg zur Tragscheibe 3 gerichteten Stirnkanten der Gebläseradschaufeln 4 und bildet mithin einen radial außen liegenden beabstandeten Anteil der Tragscheibe.The support disk 3 extends radially outwards around the central axis of rotation in a convex manner in the axial direction and forms the hub 5 of the impeller 1 outer spaced portion of the support disk.

Die Gebläseradschaufeln 4 weisen jeweils einen radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 auf, in dem die Schaufelkanten 8 abschnittsweise bogenförmig verlaufen und sich in axialer Richtung bis zur Tragscheibe 3 erstrecken und einstückig in diese übergehen. Die Tragscheibe 3 bildet mit dem Ring 16 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schaufelkantenüberdeckungsabschnitt 9, in dem die axialen Stirnkanten der Gebläseradschaufeln 4 von der Tragscheibe 3 jeweils überdeckt und einstückig mit ihr verbunden sind. Die gesamte radiale Länge des Schaufelkantenüberdeckungsabschnitts 9 ist geringer als diejenige der einzelnen Gebläseradschaufeln 4, so dass die axialen Schaufelkanten in allen Abschnitten, in denen weder die Tragscheibe 3 noch der Ring 16 ausgebildet sind, unbedeckt sind und in axialer Richtung frei liegen. Die Gebläseradschaufeln 4 verlaufen im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 tangential zu einer gedachten Kreisebene um die Rotationsachse.The impeller blades 4 each have a blade section 7 ending radially on the inside, in which the blade edges 8 are curved in sections and extend in the axial direction up to the support disk 3 and merge into it in one piece. The support disk 3 forms with the ring 16 a blade edge overlapping section 9 extending in the radial direction, in which the axial end edges of the impeller blades 4 are each covered by the support disk 3 and are connected to it in one piece. The total radial length of the blade edge lap portion 9 is less than that of the individual impeller blades 4, so that the axial blade edges are uncovered and exposed in the axial direction in all portions where neither the supporting disk 3 nor the ring 16 are formed. In the blade section 7 ending radially inward, the impeller blades 4 run tangentially to an imaginary circular plane about the axis of rotation.

Zwischen den sich durchgehend von der Tragscheibe 3 bis zum radialen Au-βenrand des Gebläserads 1 erstreckenden Gebläseradschaufeln 4 sind jeweils radial kürzere Zwischenschaufeln 24 vorgesehen, die ausschließlich mit dem Ring 16 und der Deckscheibe 2 verbunden sind. Die Zwischenschaufeln 24 sind mit ihrem radial innen liegenden Randabschnitt von einem radialen Außenrand des sich von der Nabe 5 nach radial außen erstreckenden Abschnitts der Tragscheibe 3 beabstandet.Between the impeller blades 4 extending continuously from the support disk 3 to the radial outer edge of the impeller 1 , radially shorter intermediate blades 24 are provided, which are exclusively connected to the ring 16 and the cover disk 2 . The intermediate blades 24 are spaced with their radially inner edge portion from a radial outer edge of the radially outwardly extending portion of the hub 5 of the support disk 3 .

Der in Fig. 2a nachvollziehbare Durchmesser D1 des sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitts der Tragscheibe 3 ist geringer als der Durchmesser D2 der Einlassöffnung 6 der Deckscheibe 2.the inside Figure 2a understandable diameter D1 of the section of the support disk 3 adjoining the axis of rotation is smaller than the diameter D2 of the inlet opening 6 of the cover disk 2.

Wie im Schnitt C der Detailansicht X gemäß Figur 3 zu entnehmen, umfassen die Gebläseradschaufeln 4 einen Anbindungsabschnitt 15 an die Deckscheibe 2, in dem ihre Breite t2 größer ausgebildet ist als im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7, in dem sie eine Breite t1 aufweisen. Das Verhältnis von t1/t2 weist in der gezeigten Ausführung den Wert 0,6 auf. Der Anbindungsabschnitt 15 erstreckt sich radial auswärts über die gesamte Länge der Gebläseradschaufel 4 entlang der Deckscheibe 2.As in section C of detail view X according to figure 3 As can be seen, the impeller blades 4 comprise a connection section 15 to the cover disk 2, in which their width t2 is greater than in the blade section 7 ending radially on the inside, in which they have a width t1. The ratio of t1/t2 has the value 0.6 in the embodiment shown. The connection section 15 extends radially outwards over the entire length of the impeller blade 4 along the cover plate 2.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 4a - 4c werden drei alternative Ausführungsbeispiele der Schaufelkanten 8 im radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 gezeigt. In Variante gemäß Fig. 4a weisen die Schaufelkanten 8 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 drei Schaufelkantenabschnitte auf. Der an die Deckscheibe 2 angrenzende Schaufelkantenabschnitt 10 verläuft geradlinig im Winkel α=15° gegenüber einer ebenen gedachten Radialebene. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 10 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 13 ist bogenförmig und konvex nach radial innen, wobei seine Bogenform eine konstante Rundung aufweist. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 11 grenzt an die Tragscheibe 3 an und erstreckt sich geradlinig in einem Winkel β=10° gegenüber einer gedachten Axialebene bzw. der Rotationsachse.Referring to the Figures 4a - 4c three alternative exemplary embodiments of the blade edges 8 in the blade section 7 ending radially on the inside are shown. In variant according to Figure 4a the blade edges 8 of the impeller blades 4 have three blade edge sections in the blade section 7 ending radially inwards. The blade edge section 10 adjoining the cover disk 2 runs in a straight line at an angle α=15° with respect to an imaginary flat radial plane. The blade edge portion 13 immediately adjoining the blade edge portion 10 is arcuate and convex radially inward, with its arcuate shape having a constant rounding. The blade edge section 11 directly adjoining the blade edge section 13 adjoins the support disk 3 and extends in a straight line at an angle β=10° with respect to an imaginary axial plane or the axis of rotation.

Die Ausführungsvariante gemäß Fig. 4b ist identisch zu derjenigen aus Fig. 4a bis auf, dass sich die beiden Schaufelkantenabschnitte 10 und 11 radial bzw. axial geradlinig parallel zur gedachten Radialebene bzw. Axialebene erstrecken. In den Ausführungsvarianten gemäß Fig. 4a und 4b ist das Verhältnis der Länge F1 des an die Deckscheibe 2 angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts 10 gegenüber der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 bei einem Wert von 0,35 (Fig. 4a) bzw. 0,45 (Fig. 4b). Zudem ist das Verhältnis der Länge F2 des an die Tragscheibe 3 angrenzenden geradlinig verlaufenden Schaufelkantenabschnitts 11 gegenüber der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 im jeweils radial innen endenden Schaufelabschnitt 7 bei einem Wert von 0,25 (Fig. 4a) bzw. 0,3 (Fig. 4b). Die maximale Höhe b1 bestimmt dabei die Strömungseintrittshöhe von der Tragscheibe 3 in den sich radial anschließenden Gebläseradabschnitt mit frei liegenden axialen Schaufelkanten.The variant according to Figure 4b is identical to the one from Figure 4a except that the two blade edge portions 10 and 11 radially or extend axially in a straight line parallel to the imaginary radial plane or axial plane. In the variants according to Figures 4a and 4b is the ratio of the length F1 of the straight blade edge section 10 adjoining the cover plate 2 to the maximum axial height b1 of the fan wheel blades 4 in the blade section 7 ending radially inwards at a value of 0.35 ( Figure 4a ) or 0.45 ( Figure 4b ). In addition, the ratio of the length F2 of the straight blade edge section 11 adjoining the support disk 3 to the maximum axial height b1 of the fan wheel blades 4 in the blade section 7 ending radially inward is at a value of 0.25 ( Figure 4a ) or 0.3 ( Figure 4b ). The maximum height b1 determines the flow entry height from the support disk 3 into the radially adjoining impeller section with exposed axial blade edges.

Zudem liegt in beiden Varianten gem. Fig. 4a und 4b das Verhältnis zwischen der maximalen axialen Höhe b1 der Gebläseradschaufeln 4 und der maximalen Höhe H1 zwischen dem Einlassöffnungsrand 14 und der axialen Innenfläche der Tragscheibe 3 bei einem Wert von 0,75.In addition, in both variants acc. Figures 4a and 4b the ratio between the maximum axial height b1 of the impeller blades 4 and the maximum height H1 between the inlet opening edge 14 and the axial inner surface of the supporting disc 3 at a value of 0.75.

Gemäß der Ausführungsvariante nach Fig. 4c schließt sich der bogenförmige konvexe Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar an die Tragscheibe 3 an. Der sich an den Schaufelkantenabschnitt 13 unmittelbar anschließende Schaufelkantenabschnitt 10 grenzt an die Deckscheibe 2 an und erstreckt sich geradlinig in einem Winkel α=15° gegenüber einer ebenen gedachten Radialebene. Die Rundung des bogenförmigen konvexen Schaufelkantenabschnitts 13 ist geringer als in den Ausführungen gemäß Fig. 4a und 4b.According to the embodiment variant Figure 4c the arcuate, convex blade edge section 13 follows directly on the support disk 3 . The blade edge section 10 directly adjoining the blade edge section 13 borders on the cover disk 2 and extends in a straight line at an angle α=15° with respect to an imaginary flat radial plane. The rounding of the arc-shaped convex blade edge portion 13 is less than in the embodiments according to FIG Figures 4a and 4b .

In allen drei Ausführungen gemäß Fig. 4a - 4c ist die auch in Figur 1 gekennzeichnete Länge A1, über welche die Gebläseradschaufeln 4 an dem sich an die Rotationsachse anschließenden Abschnitt der Tragscheibe 3 anliegen. Das heißt, die Länge A1 bemisst sich entlang von dem freien innen liegenden Ende der Gebläseradschaufeln bis zum radialen Abschluss des mittig vorgesehenen Abschnitts der Tragscheibe3 unter Außerachtlassung des Rings 16. In allen Ausführungen sind axial gerade Gebläseradschaufeln 4 verwendet. Das Verhältnis zwischen der Länge A1 und dem Gebläseraddurchmesser D nimmt einen Wert von A1/D=0,12 ein.In all three versions according to Figures 4a - 4c is it also in figure 1 marked length A1, over which the impeller blades 4 bear against the section of the support disk 3 adjoining the axis of rotation. That is, the length A1 is measured along the free inside lying end of the impeller blades up to the radial termination of the centrally provided section of the supporting disc 3, ignoring the ring 16. Axially straight impeller blades 4 are used in all designs. The ratio between the length A1 and the impeller diameter D takes a value of A1/D=0.12.

Claims

An impeller with a cover plate (2) and a support plate (3) as well as a multitude of impeller blades (4) that are distributed between the cover plate (2) and the support plate (3) over the circumference of the impeller, wherein a hub (5) is formed on the support plate (3) at an axis of rotation of the impeller (1), and the cover plate (2) has an axial inlet opening (6) that extends around the axis of rotation, wherein each of the impeller blades (4) has a blade portion (7) which ends radially on the inside and in which the blade edges (8) are curved at least in part and extend in the axial direction to the support plate (3), the support plate (3) forming a blade edge overlapping portion (9) which extends in the radial direction and in which the axial leading edges of the impeller blades (4) abut against the support plate (3), and wherein an overall radial length of the blade edge overlapping portion (9) is less than that of the individual impeller blades (4), characterized in that the impeller blades (4) have a connection portion (15) for the cover plate (2), the connection portion (15) having a width t2 in an axial plan view and the impeller blades (4) having a width t1 in an axial plan view in the blade portion (7) ending radially on the inside, a ratio of the widths being 0.16 ≤ t1/t2 ≤0.8.
The impeller as set forth in claim 1, characterized in that each of the blade edges of the impeller blades (4) is exposed in the blade portion (7) ending radially on the inside and are not covered by the cover plate (2).
The impeller as set forth in claim 1 or 2, characterized in that a diameter (D1) of a portion of the support plate (3) adjoining the axis of rotation is smaller than a diameter (D2) of the inlet opening of the cover plate (2).
The impeller as set forth in one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that, in the respective blade portion (7) which ends radially on the inside and in which the blade edges are curved at least in part, the impeller blades (4) have a blade edge portion (10) adjoining the cover plate (2) in which the blade edges extend radially in a straight line when viewed in a lateral cross section.
The impeller as set forth in one of the preceding claims, characterized in that, in the respective blade portion (7) which ends radially on the inside and in which the blade edges are curved at least in part, the impeller blades (4) have a blade edge portion (11) adjoining the support plate (3) in which the blade edges extend radially in a straight line when viewed in a lateral cross section.
The impeller as set forth in one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that, in the respective blade portion (7) which ends radially on the inside and in which the blade edges are curved at least in part, the impeller blades (4) have a blade edge portion (10) adjoining the cover plate (2) in which the blade edges extend radially in a straight line at an angle (α) to a radial plane that is greater than zero.
The impeller as set forth in one of the preceding claims 1 to 3 and 6, characterized in that, in the respective blade portion (7) which ends radially on the inside and in which the blade edges are curved at least in part, the impeller blades (4) have a blade edge portion (11) adjoining the support plate (3) in which the blade edges extend radially in a straight line at an angle (β) to an axial plane that is greater than zero.
The impeller as set forth in one of the preceding claims 4 to 7, characterized in that, in comparison to a maximum axial height b1 of the impeller blades (4) in the respective blade portion (7) ending radially on the inside, a length F1 of the rectilinear blade edge portion (10) adjoining the cover plate (2) lies in a range according to which 0 < F1/b1 ≤ 0.75.
The impeller as set forth in one of the preceding claims 4 to 8, characterized in that, in comparison to a maximum axial height b1 of the impeller blades (4) in the respective blade portion (7) ending radially on the inside, a length F2 of the rectilinear blade edge portion (11) adjoining the support plate (3) lies in a range according to which 0 < F2/b1 ≤ 0.75.
The impeller as set forth in one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the respective curved portion (13) of the blade edges of the respective blade portion (7) ending radially on the inside extends to the cover plate (2) and/or to the support plate (3).
The impeller as set forth in one of the preceding claims, characterized in that a ratio between a maximum axial height b1 of the impeller blades (4) and a maximum height H1 between an inlet opening edge (14) and the axial inner surface of the support plate (3) lies in a range according to which 0.6 ≤ b1/H1 ≤ 0.9 and/or a ratio between a length A1 over which the impeller blades (4) abut against a portion of the support plate (3) adjoining the axis of rotation and the impeller diameter D lies in a range according to which 0.02 ≤ A1/D ≤ 0.25.
The impeller as set forth in one of the preceding claims, characterized in that the support plate (3) has a ring (16) that is spaced apart in the radial direction from a portion of the support plate (3) adjoining the axis of rotation, wherein the axial leading edges of the impeller blades (4) abut against the ring (16) of the support plate (3) and are covered axially by the same, and wherein the ring (16) forms part of the total radial length of the blade edge overlapping portion (9).
The impeller as set forth in the preceding claim, characterized in that the ring (16) is arranged on the radial outer edge of the impeller blades (4) and/or the impeller blades (4) extend radially beyond the cover plate (2).
The impeller as set forth in one of the preceding claims, characterized in that, when seen in an axial plan view, the impeller blades (4) extend tangentially to a circular plane around the axis of rotation in the blade portion (7) ending radially inward, and/or that it has radially shorter intermediate blades which are attached exclusively to the cover plate (2) and ring (16).