EP4481202A1 - Laufrad für radiallüfter - Google Patents

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EP4481202A1
EP4481202A1 EP24178789.4A EP24178789A EP4481202A1 EP 4481202 A1 EP4481202 A1 EP 4481202A1 EP 24178789 A EP24178789 A EP 24178789A EP 4481202 A1 EP4481202 A1 EP 4481202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bead
impeller
blade
base plate
cover plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24178789.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erhard Gruber
Oliver Haaf
Reinhard Strohmeier
Sebastian Rhein
Eugen NASARKIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Publication of EP4481202A1 publication Critical patent/EP4481202A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • F04D29/282—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
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    • F04D29/2222—Construction and assembly
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    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/626—Mounting or removal of fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of impellers for radial fans for conveying a gaseous fluid.
  • Impellers for radial fans are already known to the expert from the state of the art.
  • the document EP 2 846 046 A1 discloses, for example, a fan wheel for conveying a gaseous fluid with a plurality of blades which are arranged at a constant angular pitch in an annular volume around a rotation axis and which are each fixed to a support means with their axially opposite end regions.
  • At least one blade has an edge region, in particular a frame-shaped peripheral region, and at least one inner region surrounded by the edge region, wherein between the edge region and the inner region at least one bead is formed along an at least L-shaped, preferably U-shaped, in particular peripheral curve and/or wherein the edge region is determined by a first blade surface and the inner region is determined by a second blade surface which is arranged and/or formed geometrically differently from the first blade surface.
  • impellers of radial fans which comprise flat base disks and cover disks on which blades are attached.
  • the disadvantage here is always that, for example, an increase in the speed stability is accompanied by a loss of the conveying effect of the impeller or an increase in the conveying effect negatively affects the speed stability.
  • the technical object of the invention is therefore to propose an improvement in the speed stability while maintaining at least the same conveying effect of an impeller of a radial fan.
  • the proposed designs can relate to all components of the impeller, for example made of metal, but also only to individual components of the impeller.
  • the components of an impeller are understood to mean the cover plate, base plate and blades.
  • the proposed designs can relate to all blades of an impeller, but also only to individual blades of an impeller. In other words, a design of only one of the aforementioned components can be advantageous, but a design of all components achieves the most advantages.
  • a width of the bead is understood to mean a width in a plan view in the axial direction of the impeller.
  • a height of the bead is to be understood as a positive or negative height in the axial direction, starting from the cover and/or base plate, of the impeller.
  • an impeller of a radial fan for conveying a gaseous fluid comprising a base plate, a cover plate, wherein the cover plate is arranged at a distance from the base plate in the axial direction of the impeller, wherein the cover plate and/or the base plate have at least one embossed bead, in particular a plurality of embossed bead, a plurality of blades, wherein at least one blade is arranged between the cover plate and the base plate and is fastened in the region and in the course of at least one bead, wherein a surface course of the bead follows a surface course of the blade fastened to the bead, at least in an envelope, such that a conveying effect of the bead corresponds at least to a conveying effect of a blade area reduced due to the bead.
  • an envelope can be understood as, for example, a contour or a surface that surrounds the object enclosed by it, such as the blade.
  • it can be provided to emboss beads in the cover and/or base plate in the direction of the blades. The blade then sits on, at, or in these beads and is thereby shortened and adapted in shape, which means that the Leverage ratios can be improved and the transition between the blade and the cover and/or base disk can be made less stressed.
  • the stresses that occur in the entire impeller during operation of the impeller can thus be reduced.
  • stresses that are introduced from the blades into the cover and/or base disk can be advantageously reduced.
  • the strength of the impeller can thus be increased and higher rotational speeds, or higher circumferential speeds, can thus be achieved.
  • the blade is arranged on the bead, in particular on the bead, preferably in the bead.
  • the bead is embossed along a contour of the blade, in particular along a contour of an edge region of the blade adjacent to the cover disk or the base disk.
  • a height of the bead varies and in particular increases in the radial direction of the impeller.
  • the height of the bead corresponds to a tenth part, in particular a fifteenth part, in particular a twentieth part, preferably at most a fiftieth part, of a distance between the base plate and the cover plate.
  • a width of the bead varies and in particular increases in the radial direction of the impeller.
  • the bead is interrupted in the radial direction of the impeller, in particular is only partially formed.
  • the bead in particular a flank of the bead, is formed parallel or profiled to the blade, preferably to a contour of the blade.
  • the shape of the bead can be parallel to the blade, but it can also have a profile shape, for example in an arrangement in the middle of the blade, which can have an additional beneficial effect on the stability and strength of the impeller.
  • the bead has a pressure-side profile, in particular a pressure-side contour profile, which deviates from a suction-side profile of the bead, in particular a suction-side contour profile of the bead.
  • This can also advantageously enable more flexible production to improve the stability and strength of the impeller.
  • the bead in particular a bead outlet of the bead, has a, preferably partially, curvature-continuous transition into the base plate and/or into the cover plate.
  • the blade is fastened by means of a welded and/or lashed and/or screwed and/or riveted and/or glued and/or caulked connection, wherein the fastening is arranged in particular on the pressure side and/or suction side of the blade.
  • the fastening is designed in several parts, wherein either at least a first part of the fastening is formed between the blade and the base plate and at least a second part of the fastening is formed between the blade and the bead, or wherein at least a first part of the fastening is formed between the blade and the cover plate and at least a second part of the fastening is formed between the blade and the bead.
  • the blade can be attached to the base plate or the cover plate or the bead with particular stability and a higher flexibility in production can thus be achieved.
  • the blade is arranged between a pair of beads, wherein the pair of beads comprises a first and a second bead, wherein the first bead is arranged on the cover disk and the second bead is arranged on the base disk is formed, wherein in particular the first and/or the second bead are formed according to one of the preceding claims.
  • a radial fan comprising a housing, a motor, in particular a control device, and an impeller for conveying a gaseous fluid, characterized in that the impeller is designed according to one of the preceding claims.
  • FIG 1 is a perspective view of an impeller 1 of a radial fan for conveying a gaseous fluid, comprising a base plate 2, a cover plate 3, wherein the cover plate 3 is spaced from the base plate 2 in the axial direction of the impeller 1 and is arranged at a distance 4 between the base plate 2 and the cover plate 3, wherein the cover plate 3 and the base plate 2 have at least one embossed Bead 5, in particular a plurality of embossed beads 5, a plurality of blades 7, wherein at least one blade 7 is arranged between the cover disk 3 and the base disk 2 and is fastened in the region and in the course of at least one bead 5, wherein a surface course of the bead 5 follows a surface course of the blade fastened to the bead 5, at least in an envelope, such that a conveying effect of the bead 5 corresponds at least to a conveying effect of a blade surface 8 reduced due to the bead.
  • the blade 7 can thereby advantageously be shortened and at the same time
  • the blade 7 is arranged on the bead 5.
  • the bead 5 is embossed along a contour of the blade 9, in particular along a contour of an edge region of the blade that is adjacent to the cover plate 3 or the base plate 2.
  • the bead 5, in particular a bead outlet 6a of the bead 5 has a curvature-continuous transition into the base plate 2 and into the cover plate.
  • a fastening 12 of the blade 7 is shown as an example formed by means of a welded connection, wherein the fastening 12 is shown arranged on the pressure side and suction side of the blade.
  • the blade 5 is arranged between a pair of beads (not designated), wherein the pair of beads comprises a first bead 13 and a second bead 14, wherein the first bead 13 is formed on the cover disk 3 and the second bead 14 on the base disk 2.
  • the pair of beads comprises a first bead 13 and a second bead 14, wherein the first bead 13 is formed on the cover disk 3 and the second bead 14 on the base disk 2.
  • the fastening 12 is designed in several parts, with a first part of the fastening 16 of the blade 7 being designed between the blade 7 and the cover plate 3 and at least a second part of the fastening 17 being designed between the blade 7 and the bead 5.
  • the stability of the blade 7 on the cover plate 3 can thus advantageously be improved.
  • FIG 2 is another perspective view of a wheel, analogous to Figure 1 , shown.
  • a height 10 of the bead 5 varies in the radial direction of the impeller and increases towards the outside.
  • Analogous to the Figures 1 and 2 is in Figure 3 shown how the height 10 of the bead 5 decreases towards the outside.
  • the height of the bead 5 corresponds to a tenth, preferably an eighth, preferably a sixth part of the distance 4 between the base plate 2 and the cover plate 3. In this way, higher speeds and higher rotational speeds can be advantageously achieved with the same conveying capacity.
  • Figure 4 is shown, analogous to the other figures, a top view of a base plate 2 with beads 5.
  • a width 11 of the bead 5 varies in the radial direction of the impeller and decreases towards the outside. It is also shown that the bead 5 has a pressure-side profile, in particular a pressure-side contour profile, which deviates from a suction-side profile of the bead 5, in particular a suction-side contour profile of the bead 5.
  • the bead 5 is parallel or profiled to the one in the Figures 1 to 3 illustrated blade 7 is formed.
  • FIG. 5 and 6 an axial top view of a base plate 2 with blades 7 arranged thereon by means of fastenings 12 is shown.
  • the width 11 of the bead 5 takes up Figure 5 to the radially outer edge of the base plate 2, thus to the radially outer edge of the, for example, Figure 1 shown impeller 1.
  • Figure 6 the embodiment analogous to Figure 5 in which the width 11 of the beads 5 decreases towards the edge, ie increases in the radial direction outwards.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Laufrad 1 eines Radiallüfters zur Förderung eines gasförmigen Fluids, das Laufrad 1 umfassend eine Bodenscheibe 2, eine Deckscheibe 3, wobei die Deckscheibe 3 zu der Bodenscheibe 2 in axialer Richtung 15 des Laufrades 1 beabstandet angeordnet ist, wobei die Deckscheibe 3 und/oder die Bodenscheibe 2 wenigstens eine eingeprägte Sicke 5, insbesondere eine Mehrzahl an eingeprägten Sicken 5 aufweisen, eine Mehrzahl an Schaufeln 7, wobei wenigstens eine Schaufel 7 zwischen der Deckscheibe 3 und der Bodenscheibe 2 angeordnet ist und im Bereich und im Verlauf wenigstens einer Sicke 5, befestigt ist, wobei ein Oberflächenverlauf der Sicke 5 einem Oberflächenverlauf der an der Sicke 5 befestigten Schaufel 7, zumindest in einer Einhüllenden, derart folgt, sodass eine Förderwirkung der Sicke 5 zumindest einer Förderwirkung einer auf Grund der Sicke 5 reduzierten Schaufelfläche 8 entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Laufräder für Radiallüfter zur Förderung eines gasförmigen Fluids.
  • Laufräder für Radiallüfter sind dem Fachmann bereits aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Das Dokument EP 2 846 046 A1 offenbart beispielsweise ein Ventilatorrad zur Förderung eines gasförmigen Fluids mit mehreren Schaufeln, die in konstanter Winkelteilung in einem ringförmigen Raumvolumen um eine Rotationsachse angeordnet sind und die mit ihren axialen entgegengesetzten Endbereichen jeweils an einem Trägermittel festgelegt sind. Kennzeichnend ist dabei, dass wenigstens eine Schaufel einen, insbesondere rahmenförmig umlaufenden Randbereich und wenigstens einen vom Randbereich umgebenen Innenbereich aufweist, wobei zwischen dem Randbereich und dem Innenbereich wenigstens eine Sicke längs einer zumindest L-förmigen vorzugsweise U-förmigen, insbesondere umlaufenden Verlaufskurve ausgebildet ist und/oder wobei der Randbereich von einer ersten Schaufelfläche bestimmt ist und der Innenbereich von einer zweiten Schaufelfläche bestimmt ist, die geometrisch abweichend von der ersten Schaufelfläche angeordnet und/oder ausgebildet ist.
  • Weiterhin sind Laufräder von Radiallüftern bekannt, die ebene Bodenscheiben und Deckenscheiben umfassen, auf denen Schaufeln befestigt sind.
  • Nachteilig ist hierbei stets, dass beispielsweise eine Erhöhung der Drehzahlfestigkeit mit einem Verlust der Förderwirkung des Laufrades einhergeht oder eine Erhöhung der Förderwirkung, die Drehzahlfestigkeit negativ beeinflusst.
  • Technische Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verbesserung der Drehzahlfestigkeit bei zumindest gleichbleibender Förderwirkung eines Laufrades eines Radiallüfters vorzuschlagen.
  • Die technische Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den technischen Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
  • Im Sinne der Erfindung ist vorgesehen, dass die vorgeschlagenen Ausgestaltungen sämtliche Bestandteile des, beispielsweise aus Metall gefertigten, Laufrades, aber auch nur einzelne Bestandteile des Laufrades betreffen können. Unter den Bestandteilen eines Laufrades sind im Sinne der Erfindung, Deckscheibe, Bodenscheibe, sowie Schaufeln zu verstehen. Außerdem ist im Sinne der Erfindung vorgesehen, dass die vorgeschlagenen Ausgestaltungen sämtliche Schaufeln eines Laufrades, aber auch nur einzelne Schaufeln eines Laufrades betreffen können. In anderen Worten kann eine Ausgestaltung nur eines der vorgenannten Bestandteile vorteilhaft sein, eine Ausgestaltung aller Bestandteile erzielt jedoch die meisten Vorteile.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Breite der Sicke eine Breite in einer Draufsicht in axialer Blickrichtung auf das Laufrad zu verstehen.
  • Weiterhin ist im Sinne der Erfindung eine Höhe der Sicke als eine positive, oder negative Höhe in axialer Richtung, ausgehend von der Deck- und/oder Bodenscheibe, des Laufrades zu verstehen.
  • Gemäß einem Aspekt wird die technische Aufgabe der Erfindung gelöst, durch ein Laufrad eines Radiallüfters zur Förderung eines gasförmigen Fluids, das Laufrad umfassend eine Bodenscheibe, eine Deckscheibe, wobei die Deckscheibe zu der Bodenscheibe in axialer Richtung des Laufrades beabstandet angeordnet ist, wobei die Deckscheibe und/oder die Bodenscheibe wenigstens eine eingeprägte Sicke, insbesondere eine Mehrzahl an eingeprägten Sicken aufweisen, eine Mehrzahl an Schaufeln, wobei wenigstens eine Schaufel zwischen der Deckscheibe und der Bodenscheibe angeordnet ist und im Bereich und im Verlauf wenigstens einer Sicke, befestigt ist, wobei ein Oberflächenverlauf der Sicke einem Oberflächenverlauf der an der Sicke befestigten Schaufel, zumindest in einer Einhüllenden, derart folgt, sodass eine Förderwirkung der Sicke zumindest einer Förderwirkung einer auf Grund der Sicke reduzierten Schaufelfläche entspricht.
  • Im Sinne der Erfindung kann unter einer Einhüllenden beispielsweise eine Kontur oder eine Oberfläche verstanden werden, die das sich von ihr umschlossene Objekt, wie beispielsweise die Schaufel, umgibt.
  • Vorteilhaft kann hierdurch einerseits eine Verkürzung der Schaufel und gleichzeitig eine Versteifung der Bodenscheibe ermöglicht werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, Sicken in der Deck- und/oder Bodenscheibe in Richtung der Schaufeln zu prägen. Die Schaufel sitzt sodann auf, oder an, oder in diesen Sicken und wird dadurch gekürzt und in der Form angepasst, wodurch im Betrieb des Laufrades auftretende Hebelverhältnisse verbessert werden können und der Übergang zwischen Schaufel und Deck- und/oder Bodenscheibe entschärft werden kann. Die im Betrieb des Laufrades auftretenden Spannungen im gesamten Laufrad können somit reduziert werden. Insbesondere können Spannungen, die von den Schaufeln in die Deck- und/oder Bodenscheibe eingeleitet werden, vorteilhaft reduziert werden. Die Festigkeit des Laufrades kann dadurch erhöht und höhere Drehzahlen, respektive höhere Umfangsgeschwindigkeiten, können somit erreicht werden.
  • Zusätzlich können Kosten reduziert und eine höhere Flexibilität bei der Konstruktion eines Laufrades ermöglicht werden.
  • In einer technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades ist vorgesehen, dass die Schaufel auf der Sicke, insbesondere an der Sicke, bevorzugt in der Sicke angeordnet ist.
  • Dies kann zusätzlich die Flexibilität bei der Herstellung eines Laufrades vergrößern.
  • In einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades ist vorgesehen, dass die Sicke entlang einer Kontur der Schaufel, insbesondere entlang einer Kontur eines an der Deckscheibe oder an der Bodenscheibe anliegenden Randbereichs der Schaufel, eingeprägt ist.
  • Vorteilhaft kann dieses zusätzlich die Stabilität und die Festigkeit des Laufrades verbessern.
  • Außerdem ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass eine Höhe der Sicke in radialer Richtung des Laufrades variiert und insbesondere zunimmt.
  • Hierdurch können besondere Anforderungen beim Einsatz des Laufrades berücksichtigt werden und die Herstellung entsprechend angepasst werden, um zusätzlich eine Erhöhung der Festigkeit des Laufrades zu erreichen.
  • Darüber hinaus ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Höhe der Sicke einem zehnten Teil, insbesondere einem fünfzehnten Teil, insbesondere einem zwanzigsten Teil, bevorzugt höchstens einem fünfzigsten Teil, einer Distanz zwischen Bodenscheibe und Deckscheibe entspricht.
  • Auch dies kann zusätzlich die Möglichkeiten zur Herstellung unter Berücksichtigung gegebener Anwendungserfordernisse vergrößern.
  • Weiterhin ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass eine Breite der Sicke in radialer Richtung des Laufrades variiert und insbesondere zunimmt.
  • Dies kann ebenfalls zusätzlich eine Erhöhung der Stabilität und Festigkeit des Laufrades ermöglichen und flexible Möglichkeiten zur Herstellung bei gegebenen Anforderungen beim Einsatz des Laufrades bieten.
  • Außerdem ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Sicke in radialer Richtung des Laufrades unterbrochen, insbesondere nur partiell ausgebildet ist.
  • Dies kann zusätzlich vorteilhafte Möglichkeiten zur Fertigung und beim Einsatz des Laufrades bieten.
  • Darüber hinaus ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Sicke, insbesondere eine Flanke der Sicke, parallel oder profiliert zu der Schaufel, bevorzugt zu einer Kontur der Schaufel, ausgebildet ist.
  • In anderen Worten kann die Form der Sicke parallel zur Schaufel sein, sie kann aber auch eine Profilform, beispielsweise in einer Anordnung mittig der Schaufel aufweisen, was sich zusätzlich vorteilhaft auf die Stabilität und Festigkeit des Laufrades auswirken kann.
  • Weiterhin ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Sicke einen druckseitigen Verlauf, insbesondere druckseitigen Konturverlauf, aufweist, der von einem saugseitigen Verlauf der Sicke, insbesondere saugseitigen Konturverlauf der Sicke, abweicht.
  • Auch dies kann vorteilhaft eine flexiblere Herstellung zur Verbesserung der Stabilität und Festigkeit des Laufrades ermöglichen.
  • Darüber hinaus ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Sicke, insbesondere ein Sickenauslauf der Sicke, einen, bevorzugt partiell, krümmungsstetigen Übergang in die Bodenscheibe und/oder in die Deckscheibe aufweisen.
  • In stark belasteten Bereichen kann dies vorteilhaft zu einer zusätzlichen Stabilität beitragen.
  • Außerdem ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass eine Befestigung der Schaufel mittels geschweißter und/oder einer gelaschter und/oder geschraubter und/oder genieteter und/oder geklebter und/oder verstemmter Verbindung ausgebildet ist, wobei die Befestigung insbesondere druckseitig und/oder saugseitig an der Schaufel angeordnet ist.
  • Hierdurch können die bereits genannten Vorteile mit Vorteilen einer günstigen Herstellung, oder einer, nach gegebenen Anforderungen angepassten Herstellung, vereint werden.
  • Außerdem ist in einer technisch vorteilhaften Ausführung des Laufrades vorgesehen, dass die Befestigung mehrteilig ausgebildet ist, wobei entweder zumindest ein erster Teil der Befestigung zwischen Schaufel und Bodenscheibe und zumindest ein zweiter Teil der Befestigung zwischen Schaufel und Sicke ausgebildet sind, oder wobei zumindest ein erster Teil der Befestigung zwischen Schaufel und Deckscheibe und zumindest ein zweiter Teil der Befestigung zwischen Schaufel und Sicke ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft kann somit die Schaufel mit besonderer Stabilität an der Bodenscheibe oder der Deckscheibe oder der Sicke angebracht werden und eine höhere Flexibilität bei der Herstellung kann somit erreicht werden.
  • Darüber hinaus ist in einer weiteren technisch vorteilhaften Ausführungsform des Laufrades vorgesehen, dass die Schaufel zwischen einem Sickenpaar, angeordnet ist, wobei das Sickenpaar eine erste und eine zweite Sicke umfasst, wobei die erste Sicke an der Deckscheibe und die zweite Sicke an der Bodenscheibe ausgebildet ist, wobei insbesondere die erste und/oder die zweite Sicke nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet sind.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird die technische Aufgabe der Erfindung gelöst, durch einen Radiallüfter umfassend ein Gehäuse, einen Motor, insbesondere ein Steuergerät, sowie ein Laufrad zur Förderung eines gasförmigen Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad nach einem der vorausgehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  • Auch hierdurch kann eine Flexibilität bei der Herstellung und eine Erhöhung der Festigkeit zusätzlich verbessert werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht eines Laufrades;
    Figur 2
    eine weitere perspektivische Ansicht des Laufrades;
    Figur 3
    eine weitere perspektivische Ansicht des Laufrades;
    Figur 4
    eine Draufsicht einer Bodenscheibe;
    Figur 5
    eine Draufsicht einer Bodenscheibe mit Schaufeln; sowie
    Figur 6
    eine Draufsicht einer Bodenscheibe mit Schaufeln.
  • In Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Laufrades 1 eines Radiallüfters zur Förderung eines gasförmigen Fluids, umfassend eine Bodenscheibe 2, eine Deckscheibe 3, wobei die Deckscheibe 3 zu der Bodenscheibe 2 in axialer Richtung des Laufrades 1 beabstandet und in einer Distanz 4 zwischen der Bodenscheibe 2 und der Deckscheibe 3, angeordnet ist, wobei die Deckscheibe 3 und die Bodenscheibe 2 wenigstens eine eingeprägte Sicke 5, insbesondere eine Mehrzahl an eingeprägten Sicken 5 aufweisen, eine Mehrzahl an Schaufeln 7, wobei wenigstens eine Schaufel 7 zwischen der Deckscheibe 3 und der Bodenscheibe 2 angeordnet ist und im Bereich und im Verlauf wenigstens einer Sicke 5, befestigt ist, wobei ein Oberflächenverlauf der Sicke 5 einem Oberflächenverlauf der an der Sicke 5 befestigten Schaufel, zumindest in einer Einhüllenden, derart folgt, sodass eine Förderwirkung der Sicke 5 zumindest einer Förderwirkung einer auf Grund der Sicke reduzierten Schaufelfläche 8 entspricht. Die Schaufel 7 kann hierdurch vorteilhaft verkürzt werden und gleichzeitig eine Versteifung der Bodenscheibe 2 und/oder der Deckscheibe 3 erreicht werden.
  • Weiterhin ist in Figur 1 dargestellt, dass die Schaufel 7 auf der Sicke 5 angeordnet ist. Die Sicke 5 ist entlang einer Kontur der Schaufel 9, insbesondere entlang einer Kontur eines an der Deckscheibe 3 oder an der Bodenscheibe 2 anliegenden Randbereichs der Schaufel, eingeprägt. Auch dargestellt ist, dass die Sicke 5, insbesondere ein Sickenauslauf 6a der Sicke 5, einen krümmungsstetigen Übergang in die Bodenscheibe 2 und in die Deckscheibe aufweisen. Eine Befestigung 12 der Schaufel 7 ist exemplarisch mittels geschweißter Verbindung ausgebildet dargestellt, wobei die Befestigung 12 druckseitig und saugseitig an der Schaufel angeordnet dargestellt ist. Exemplarisch ist in Figur 1 auch dargestellt, dass die Schaufel 5 zwischen einem Sickenpaar (nicht bezeichnet) angeordnet ist, wobei das Sickenpaar eine erste Sicke 13 und eine zweite Sicke 14 umfasst, wobei die erste Sicke 13 an der Deckscheibe 3 und die zweite Sicke 14 an der Bodenscheibe 2 ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise kann so eine Versteifung des Laufrades erreicht werden und die Hebelverhältnisse und Spannungen im gesamten Laufrad optimiert werden.
  • Insbesondere können Kräfte, die im Betrieb mittels der Schaufeln in die Deck- und/oder Bodenscheibe eingeleitet werden, vorteilhaft reduziert werden.
  • Weiterhin ist in Figur 1 dargestellt, dass die Befestigung 12 mehrteilig ausgebildet ist, wobei ein erster Teil der Befestigung 16 der Schaufel 7 zwischen Schaufel 7 und Deckscheibe 3 und zumindest ein zweiter Teil der Befestigung 17 zwischen Schaufel 7 und Sicke 5 ausgebildet ist. Vorteilhaft kann so die Stabilität der Schaufel 7 an der Deckscheibe 3 verbessert werden.
  • In Figur 2 ist eine weitere perspektivische Ansicht eines Laufrades, analog zu Figur 1, dargestellt. Eine Höhe 10 der Sicke 5 variiert in radialer Richtung des Laufrades und nimmt nach außen hin zu. Analog zu den Figuren 1 und 2 ist in Figur 3 dargestellt, wie die Höhe 10 der Sicke 5 nach außen hin abnimmt. Die Höhe der Sicke 5 entspricht hierbei einem zehnten, vorzugsweise einem achtel, vorzugsweise einem sechsten Teil der Distanz 4 zwischen Bodenscheibe 2 und Deckscheibe 3. Somit können höhere Geschwindigkeiten und höhere Drehzahlen bei gleicher Förderleistung vorteilhaft erreicht werden.
  • In Figur 4 ist, analog zu den übrigen Figuren, eine Draufsicht einer Bodenscheibe 2 mit Sicken 5 dargestellt. Eine Breite 11 der Sicke 5 variiert in radialer Richtung des Laufrades und nimmt nach außen hin ab. Weiterhin ist dargestellt, dass die Sicke 5 einen druckseitigen Verlauf, insbesondere druckseitigen Konturverlauf, aufweist, der von einem saugseitigen Verlauf der Sicke 5, insbesondere saugseitigen Konturverlauf der Sicke 5, abweicht. Auch ist in einer Zusammenschau mit den übrigen Figuren dargestellt, dass die Sicke 5 parallel oder profiliert zu der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Schaufel 7 ausgebildet ist.
  • In den Figuren 5 und 6 ist in Zusammenschau mit den übrigen Figuren jeweils eine axiale Draufsicht einer Bodenscheibe 2 mit daran mittels Befestigungen 12 angeordneten Schaufeln 7 dargestellt. Die Breite 11 der Sicke 5 nimmt in Figur 5 zum radial außenliegenden Rand der Bodenscheibe 2, also somit zum radial außenliegenden Rand des beispielsweise in Figur 1 dargestellten Laufrades 1, hin ab. Im Gegensatz hierzu wird in Figur 6 die Ausführungsform analog zur Figur 5 dargestellt, in welcher die Breite 11 der Sicken 5 zum Rand hin abnimmt, d.h. in radialer Richtung nach außen, zunimmt. Die genannten Vorteile kommen auch hier zu Tragen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Laufrad
    2
    Bodenscheibe
    3
    Deckscheibe
    4
    Distanz zwischen Bodenscheibe und Deckscheibe
    5
    Sicken
    6
    Sickenfläche
    6a
    Sickenauslauf
    7
    Schaufel
    8
    Schaufelfläche
    9
    Schaufelkontur
    10
    Höhe der Sicke
    11
    Breite der Sicke
    12
    Befestigung der Schaufel
    13
    erste Sicke
    14
    zweite Sicke
    15
    axiale Richtung des Laufrades
    16
    erster Teil der Befestigung
    17
    zweiter Teil der Befestigung

Claims (14)

  1. Laufrad (1) eines Radiallüfters zur Förderung eines gasförmigen Fluids, das Laufrad (1) umfassend
    eine Bodenscheibe (2),
    eine Deckscheibe (3),
    wobei die Deckscheibe (3) zu der Bodenscheibe (2) in axialer Richtung (15) des Laufrades (1) beabstandet angeordnet ist,
    wobei die Deckscheibe (3) und/oder die Bodenscheibe (2) wenigstens eine eingeprägte Sicke (5), insbesondere eine Mehrzahl an eingeprägten Sicken (5) aufweisen,
    eine Mehrzahl an Schaufeln (7),
    wobei wenigstens eine Schaufel (7) zwischen der Deckscheibe (3) und der Bodenscheibe (2) angeordnet ist und im Bereich und im Verlauf wenigstens einer Sicke (5), befestigt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Oberflächenverlauf der Sicke (5) einem Oberflächenverlauf der an der Sicke (5) befestigten Schaufel (7), zumindest in einer Einhüllenden, derart folgt, sodass eine Förderwirkung der Sicke (5) zumindest einer Förderwirkung einer auf Grund der Sicke (5) reduzierten Schaufelfläche (8) entspricht.
  2. Laufrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (7) auf der Sicke (5), insbesondere an der Sicke (5), bevorzugt in der Sicke (5)angeordnet ist.
  3. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5) entlang einer Kontur der Schaufel (9), insbesondere entlang einer Kontur eines an der Deckscheibe (3) oder an der Bodenscheibe (2) anliegenden Randbereichs der Schaufel (7), eingeprägt ist.
  4. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (10) der Sicke (5) in radialer Richtung des Laufrades (1) variiert und insbesondere zunimmt.
  5. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (10) der Sicke (5) einem zehnten Teil, insbesondere einem fünfzehnten Teil, insbesondere einem zwanzigsten Teil, bevorzugt höchstens einem fünfzigsten Teil, einer Distanz (4) zwischen Bodenscheibe (2) und Deckscheibe (3) entspricht.
  6. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (11) der Sicke (5) in radialer Richtung des Laufrades (1) variiert und insbesondere zunimmt.
  7. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5) in radialer Richtung des Laufrades (1) unterbrochen, insbesondere nur partiell ausgebildet ist.
  8. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5), insbesondere eine Flanke der Sicke (5), parallel oder profiliert zu der Schaufel (7), bevorzugt zu einer Kontur der Schaufel (7), ausgebildet ist.
  9. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5) einen druckseitigen Verlauf, insbesondere druckseitigen Konturverlauf, aufweist, der von einem saugseitigen Verlauf der Sicke (5), insbesondere saugseitigen Konturverlauf der Sicke (5), abweicht.
  10. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (5), insbesondere ein Sickenauslauf (6a) der Sicke (5), einen, bevorzugt partiell, krümmungsstetigen Übergang in die Bodenscheibe (2) und/oder in die Deckscheibe (3) aufweisen.
  11. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigung (12) der Schaufel (7) mittels geschweißter und/oder einer gelaschter und/oder geschraubter und/oder genieteter und/oder geklebter und/oder verstemmter Verbindung ausgebildet ist, wobei die Befestigung (12) insbesondere druckseitig und/oder saugseitig an der Schaufel (7) angeordnet ist.
  12. Laufrad (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung (12) mehrteilig ausgebildet ist,
    wobei entweder zumindest ein erster Teil (16) der Befestigung (12) zwischen Schaufel (7) und Bodenscheibe (2) und zumindest ein zweiter Teil (17) der Befestigung (12) zwischen Schaufel (7) und Sicke (5) ausgebildet sind,
    oder wobei zumindest ein erster Teil (16) der Befestigung (12) zwischen Schaufel (7) und Deckscheibe (3) und zumindest ein zweiter Teil (17) der Befestigung (12) zwischen Schaufel (7) und Sicke (5) ausgebildet sind.
  13. Laufrad (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (7) zwischen einem Sickenpaar, angeordnet ist,
    wobei das Sickenpaar eine erste Sicke (13) und eine zweite Sicke (14) umfasst,
    wobei die erste Sicke (13) an der Deckscheibe (3) und die zweite Sicke (14) an der Bodenscheibe (2) ausgebildet sind,
    wobei insbesondere die erste Sicke (13) und/oder die zweite Sicke (14) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist/sind.
  14. Radiallüfter umfassend ein Gehäuse, einen Motor, insbesondere ein Steuergerät, sowie ein Laufrad (1) zur Förderung eines gasförmigen Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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