Dokumentenidentifikation |
DE4136293B4 26.08.2004 |
Titel |
Laufrad für ein Gebläse, insbesondere Radialgebläse |
Anmelder |
Papst Licensing GmbH & Co. KG, 78112 St. Georgen, DE |
Erfinder |
Engel, Wolfgang, 7744 Königsfeld, DE; Engelberger, Raimund, 7742 St Georgen, DE; Wrobel, Günter, 7730 Villingen-Schwenningen, DE |
Vertreter |
Henkel, Feiler & Hänzel, 81675 München |
DE-Anmeldedatum |
04.11.1991 |
DE-Aktenzeichen |
4136293 |
Offenlegungstag |
07.05.1992 |
Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
26.08.2004 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
26.08.2004 |
IPC-Hauptklasse |
F04D 29/18
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IPC-Nebenklasse |
F04D 29/66
F04D 29/28
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Beschreibung[de] |
Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein Gebläse, insbesondere Radialgebläse,
mit an einem Tragring (Leitring) angeordneten Lüfterschaufeln und einer im Bereich
des Tragringes angeordneten Nabe zum Befestigen an dem Rotor eines Antriebsmotors.
Radialgebläse mit entsprechenden Laufrädern sind allgemein bekannt.
Bei solchen Gebläsen wird die Luft o.dgl. axial angesaugt und radial wieder ausgeblasen.
Die Laufräder solcher Gebläse sind in der Regel aus Metallblech gefertigt, wobei
ein Schaufelkranz zwischen zwei Leitringen angeordnet und mit diesen z.B. durch
Umbiegen von Blechlappen oder Verstiften verbunden ist. Ist bei größeren Laufraddurchmessern
eine Auswuchtung des Laufrades erforderlich, so werden an das Laufrad an geeigneten
Stellen Auswuchtgewichte mittels Klammern befestigt. Außerdem ist es bekannt, durch
gezieltes Abfräsen von Teilen am Laufrad eine Auswuchtung durchzuführen. Dies gilt
ebenfalls für andere Gebläsearten, z.B. Axiallüfter.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung
und das Auswuchten von Laufrädern für Gebläse, insbesondere Radialgebläse, zu vereinfachen
und Fertigungskosten einzusparen.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Laufrad
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Tragring (Leitring) in axialer
Richtung offene Taschen zum Einsetzen von Auswuchtgewichten aufweist. Handelt es
sich bei dem Gebläse um ein Radialgebläse mit zwei Leitringen und einem dazwischen
angeordneten Schaufelkranz, so ist mindestens einer der Leitringe mit Taschen versehen.
Vorzugsweise sind jedoch beide Leitringe mit Taschen ausgerüstet, um eine vollständige
dynamische Auswuchtung zu ermöglichen. Zweckmäßigerweise bestehen die Taschen als
in axialer Richtung offene Rillen, Rillensektoren oder Bohrungen.
Um das Einsetzen von Auswuchtgewichten auf einfache Weise an beiden
Leitringen (Tragringen) ohne Behinderung durch den anderen Leitring durchführen
zu können, haben die beiden Leitringe vorzugsweise verschiedene Durchmesser, wobei
die Durchmesserabstufung zur offenen Seite der Taschen erfolgt und die Taschen der
beiden Leitringe zur gleichen Seite hin offen sind. Hierdurch ist es möglich, daß
das Einsetzen von Auswuchtgewichten von einer Seite her nicht nur am vorderen Leitring
ohne Behinderung erfolgen kann, sondern auch an diesem vorbei in den dahinterliegenden
Leitring mit größerem Durchmesser. Es ist jedoch auch möglich, die Taschen nach
beiden Seiten hin offen auszubilden.
Das Laufrad ist besonders dann mit geringem Aufwand herstellbar, wenn
es ein Kunststoffspritzteil umfaßt, das die beiden Leitringe und den dazwischenliegenden
Schaufelkranz einstöckig einschließt, sowie eine Metallblechscheibe, die die Nabe
bildet und an dem Kunststoffspritzteil durch Warmstauchung von in Bohrungen der
Metallblechscheibe eingesteckten Zapfen des Kunststoffteils befestigt ist. Das Spritzen
dieses Kunststoffspritzteiles in einem Stück ist besonders dadurch erleichtert,
daß die beiden Leitringe verschiedene Durchmesser aufweisen, was die Werkzeuggestaltung
erleichtert.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
die Zapfen zum Befestigen an der Metallblechscheibe an den Seitenflächen der Schaufeln
des Schaufelkranzes angeordnet, und der Leitring größeren Durchmessers ist über
an den Schaufeln angespritzte Verbindungsstege mit den Enden der Schaufeln verbunden.
Auf diese Weise ist es möglich, das Kunststoffspritzteil mit nur zwei Formenhälften
ohne Verwendung von Schiebern herzustellen. Die Metallblechscheibe ist vorzugsweise
innerhalb des zugeordneten Leitringes angeordnet und ihre Innenfläche fluchtet mit
der Innenfläche des Leitringes.
Weitere, vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Radialgebläse
mit dem erfindungsgemäßen Laufrad;
2 eine Seitenansicht des Radialgebläses
nach 1;
3 eine Endansicht des Laufrades für das
Radialgebläse nach den 1 und 2;
4 einen Axialschnitt durch das Laufrad
nach 3;
5 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem
Laufrad nach den 3 und 4
zur Darstellung der Taschen zum Einsetzen von Auswuchtgewichten; und
6 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer
weiteren Ausführungsform eines Laufrades.
Der in den 1 und 2
gezeigte Radiallüfter weist ein Lüftergehäuse 17, ein Laufrad
16 und einen Antriebsmotor 15 auf. Der Antriebsmotor
15 ist als Außenläufermotor ausgebildet und auf den Rotor bzw. die Rotornabe
ist ein Nabenabschnitt 3 des Laufrades 16 aufgepreßt. Das Radialgebläse
nach den 1 und 2
saugt die zu fördernde Luft (in der Zeichnung gesehen) von oben hin an und fördert
sie radial nach außen.
Das in den 3 und 4
dargestellte Laufrad 16 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem Kunststoffspritzteil
1 und einer Metallblechscheibe 2. Das Laufrad 16 weist
in an sich bekannter Weise zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Leitringe
4 und 5 auf, zwischen denen ein Schaufelkranz 10 mit
Schaufeln 11 angeordnet ist. Das Kunststoffspritzteil 1 weist
an den seitlichen Enden der Schaufeln 11 Zapfen 12 auf, die durch
eine entsprechende Bohrung in der Metallblechscheibe 2 gesteckt und durch
Warmstauchen beide Teile miteinander verbinden. Zweckmäßigerweise sind an jeder
Schaufel 11 mehrere im radialen Abstand voneinander angeordnete Zapfen
12 vorgesehen, die in entsprechenden Bohrungen der Metallblechscheibe
2 durch Warmstauchen befestigt sind, um zum einen ein stabiles Laufrad
zu schaffen und zum anderen um Schwingungen und Resonanzen zu vermeiden.
Das Kunststoffspritzteil 1 ist derart ausgebildet, daß die
beiden Leitringe 4 und 5 verschiedene Durchmesser haben und gestuft
hintereinander angeordnet sind, um mit einem zweiteiligen Spritzwerkzeug auszukommen,
ohne daß Schieber o.dgl. erforderlich sind. Die Metallblechscheibe 2 ist
innerhalb des Leitringes 4 angeordnet und über Verbindungsstege
9 an den äußeren Enden der Schaufeln 11 angeformt. Die Innenflächen
13 bzw. 14 der Metallblechscheibe 2 bzw. des Leitringes
4 fluchten miteinander, um die Strömungsverhältnisse an dem Laufrad nicht
zu stören. 4 zeigt auch, daß die Metallblechscheibe
2 einen nach innen herumgezogenen Nabenabschnitt 3 aufweist, der
auf den Außenläufer des Antriebsmotors 15 aufgepreßt wird.
Aus den 3 bis 5
ist nun zu erkennen, daß sowohl der Leitring 4 als auch der Leitring
5 Taschen 6 bzw. 7 aufweist, die in axialer Richtung
offen sind. In diese Taschen 6, 7 sind zum Auswuchten Auswuchtgewichte
8, z.B. aus Blei, einpreßbar und aufgrund der Konfiguration dieser Taschen
auch gegen Fliehkräfte ausreichend fixiert.
Diese Taschen 6, 7 zum Einsetzen der Auswuchtgewichte
8 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form von Rillensektoren an
den Seitenflächen der Leitringe 4 bzw. 5 angeordnet und sind in
axialer Richtung offen. Die Unterteilung in Rillensektoren erhöht aufgrund der dazwischenliegenden
Stege die Stabilität der Leitringe 4, 5. Es ist jedoch auch möglich,
anstelle der Rillensektoren entweder durchgehende Rillen oder einzelne um den Umfang
verteilte Bohrungen vorzusehen, die nach einer Seite hin in axialer Richtung offen
sind. Aus den 3 bis 5
geht hervor, daß die Leitringe 4, 5 im Durchmesser gestaffelt
sind, um von einer Seite her die Auswuchtgewichte 8 ohne Behinderung einsetzen
zu können. Diese Staffelung der Durchmesser ist außerdem zweckmäßig, um das Kunststoffspritzteil
1 einstückig unter Verwendung von einem nur zweiteiligen Werkzeug herzustellen.
Es ist auch möglich, bei der Ausführungsform nach den 1
bis 5 die Taschen 6, 7
(in Achsrichtung) beidseitig offen zu gestalten, so daß die Auswuchtgewichte
8 von einer beliebigen Seite aus eingesetzt werden können.
Bei einer weiteren Ausführungsform nach 6,
haben die beiden Leitringe 4, 5 den gleichen Durchmesser, und
das gesamte Laufrad 16, bestehend aus Leitringen 4,
5, Lüfterschaufeln 11 und Nabenabschnitt 3, ist einstückig
unter Zuhilfenahme eines Schieberwerkzeuges aus Kunststoff gespritzt, ohne daß ein
Metallteil, wie die Metallblechscheibe 2, erforderlich ist.
Die Taschen 6, 7 für das Einsetzen der Auswuchtgewichte
8 können dabei zur gleichen Seite hin (in Achsrichtung), zu entgegengesetzten
Seiten hin oder durchgehend offen sein.
Auch wenn die Erfindung in Bezug auf ein Radialgebläse als Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, so ist sie selbstverständlich auch bei anderen Lüfterarten anwendbar.
Ist das Gebläse z.B. ein Axialgebläse, so sind meist Tragringe vorgesehen, die entweder
die Lüfterschaufeln tragen oder die bei Laufrädern größeren Durchmessers an den
Schaufelspitzen angeordnet sind und diese miteinander verbinden. In diesen Tragringen
sind dann in gleicher Weise gemäß der Erfindung Taschen zum Einsetzen von Auswuchtgewichten
vorgesehen, die in axialer Richtung offen sind.
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Anspruch[de] |
- Laufrad für ein Gebläse, insbesondere ein Radialgebläse, mit an einem
Tragring (Leitring) (4, 5) angeordneten Lüfterschaufeln (11)
und einem Nabenabschnitt (3) zum Befestigen an einem Rotor eines Antriebsmotors,
dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (4, 5) in axialer
Richtung offene Taschen (6, 7) zum Einsetzen von Auswuchtgewichten
(8) aufweist.
- Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für ein Radialgebläse
vorgesehen ist und zwei Leitringe (4, 5) und einen dazwischen
angeordneten Schaufelkranz (10) mit den Lüfterschaufeln (11) aufweist,
wobei mindestens einer der Leitringe (4, 5) mit den Taschen (6,
7) versehen ist.
- Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leitringe
(4, 5) mit Taschen (6, 7) versehen sind.
- Laufrad nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taschen (6, 7) als in axialer Richtung offene Rillen,
Rillensektoren oder Bohrungen ausgebildet sind.
- Laufrad nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taschen beider Leitringe (4, 5) zur gleichen Seite oder
beidseitig offen sind, daß die beiden Leitringe (4, 5) verschiedene
Durchmesser aufweisen und daß die Durchmesserabstufung so gewählt ist, dass die
Taschen (6, 7) beider Leitringe (4, 5) von einer
Seite zugänglich sind.
- Laufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad aus
einem Kunststoffspritzteil (1), das die beiden Leitringe (4,
5) und den dazwischenliegenden Schaufelkranz (10) umfasst, und
einer Metallblechscheibe (2) besteht, die den Nabenabschnitt (3)
bildet und an dem Kunststoffspritzteil (1) durch Warmstauchung von in Bohrungen
der Metallblechscheibe (2) eingesteckten Zapfen (12) des Kunststoffteils
(1) befestigt ist.
- Laufrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (12)
an den Seitenflächen der Schaufeln (11) des Schaufelkranzes (10)
angeordnet sind und daß der Leitring (4) größeren Durchmessers über an
den Schaufeln (11) angespritzte Verbindungsstege (9) mit den Enden
der Schaufeln (11) verbunden ist.
- Laufrad nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallblechscheibe
(2) innerhalb des zugeordneten Leitringes (6) angeordnet ist und
ihre Innenfläche (13) mit der Innenfläche (14) dieses Leitringes
(6) fluchtet.
- Laufrad nach Anspruch 2 oder 3 oder 4 in Verbindung mit 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Leitringe (4, 5) im wesentlichen
gleiche Durchmesser aufweisen und daß das aus Leitringen (4,
5), Lüfterschaufeln (11) und Nabenabschnitt (3) bestehende
Laufrad (16) einstückig in einem Schieberwerkzeug aus Kunststoff gespritzt
ist.
- Laufrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (6,
7) beider Leitringe (4, 5) zur gleichen Seite hin, zu
entgegengesetzten Seiten hin oder durchgehend offen sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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Patent Zeichnungen (PDF)
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