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Typenreihe und Typenfeld von in Baukastenweise herstellbaren
Axialventilatoren
Um bei Baureihen (Typenreihen) von Maschinen die Kosten der Fertigung und Lagerhaltung gering zu halten, wird vielfach die sogenannte Baukastenweise angewendet, d. h., dass in möglichst grossem Umfang
Bauteile so gestaltet werden, dass sie bei den verschiedenen Einzeltypen einer Baureihe benutzt werden können.
Von diesem Prinzip ist jedoch bei der Herstellung von Axialventilatoren bisher nur in geringem
Umfang Gebrauch gemacht worden, weil die sehr unterschiedlichen Betriebsanforderungen (verschiedene
Drehzahlen, verschiedene Fördermengen und Drücke) sowie die dadurch bedingten sehr unterschiedlichen aerodynamischen Verhältnisse eine Baukastenbauweise erschweren, zumal dann, wenn für die Einzeltypen auch noch unterschiedliche Aussendurchmesser und gute Wirkungsgrade gefordert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Typenreihe von Axialventilatoren mit unterschied- lichen Aussendurchmessern eine vorteilhafte Baukastenweise zu ermöglichen, wobei zweckmässigerweise genormte Aussen- und Nabendurchmesser Verwendung finden sollen.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Laufräder und/oder gegebenenfalls die Leiträder aller Typen der Baureihe je für sich gleiche Naben aufweisen, in die ursprünglich gleich ausgebildete und nachträglich auf einen dem jeweiligen Ventilatortyp entsprechenden Aussendurchmesser abgeschnittene Einzelschaufeln eingesetzt sind. Mit Rücksicht auf gute aerodynamische Verhältnisse ist hiebei ausserdem eine Ausbildung aller Naben und aller Schaufelfüsse für eine Befestigung der Schaufeln mit verschiedenen Anstellwinkeln zweckmässig, vorzugsweise mittels einer entsprechenden Klemmverbindung, wobei dann bei jedem Ventilatoreinzeltyp die Schaufeln mit einem der jeweiligen Schaufellänge angepassten Anstellwinkel eingesetzt werden.
Eine derartige Typenreihe ermöglicht nunmehr trotz Verwendung gleicher Laufradnaben und ursprünglich gleicher Einzelschaufeln eine weitgehende Anpassung an die vielseitigen Betriebserfordernisse hinsichtlich Drehzahl, Fördermenge, Druck und Aussendurchmesser, u. zw. bei trotzdem gutem Wirkungs- grad ; denn auf Grund der Einstellbarkeit der Schaufeln beim Zusammenbau des Ventilators kann der Schaufelanstellwinkel an die jeweilige Schaufellänge, Drehzahl usw. individuell angepasst werden. Auch lässt sich mit dieser Typenreihe ein ausgedehnter Durchmesserbereich bestreichen, der zweckmässigerweise so gewählt wird, dass das Nabenverhältnis, d. i. das Verhältnis Nabendurchmesser zum Laufradaussendurchmesser, bei allenEinzeltypen zwischen den Grenzwerten von etwa 0, 3 bis 0, 7 liegt.
Die Fertigungskosten und die Lager- und Ersatzteilhaltung werden durch die vorliegende Baukastenbauweise erheblich gesenkt, desgleichen auch die Fertigungszeit und die für allfällige Reparaturen erforderliche Zeitspanne.
Der Erfindungsgedanke lässt sich auch bei der Herstellung von Leitapparaten für Axialventilatoren anwenden, u. zw. in der Weise, dass bei der Ventilatortypenreihe die Leiträder der Einzeltypen in sinngemäss gleicher Weise hergestellt werden wie die Laufräder der vorbeschriebenen Ventilatortypenreihe. Dabei Ist es selbstverständlich möglich, entweder nur die Leiträder oder aber sowohl die Leiträder als auch die Laufräder nach dem erfindungsgemässen Baukastenprinzip auszubilden.
Es sind wohl schon Axialventilatoren bekannt, die sich mittels einstellbaren Schaufeln an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpassen lassen, jedoch nur in beschränktem Ausmasse. Ausserdem ist bei diesen Ausführungen keine Abwandlung des Aussendurchmessers vorgesehen. Schliesslich hat man auch bereits
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Axialventilatoren vorgeschlagen, bei denen die Laufradschaufeln samt der Laufradnabe aus einem Stück gegossen sind und durch Abschneiden der Schaufelenden verschiedene Laufradaussendurchmesser erzielt wurden. Diese Durchmesseränderungen sind allerdings nur innerhalb geringer Grenzen möglich, da andernfalls die den Grenzbereichen entsprechenden Ventilatorausführungen zu ungünstige aerodynamische Verhältnisse und schlechte Wirkungsgrade ergeben.
Die erfindungsgemässe Kombination, nämlich die Verwendung gleicher Naben zusammen mit einer Ausbildung der Schaufeln als beim Zusammenbau einstellbare Einzelschaufeln, die überdies in ihrer Grundform für alle Einzeltypen gleich sind und nachträglich auf die erforderliche Länge abgeschnitten sowie mit einem dieser Länge entsprechenden Anstell-
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An Hand der Zeichnung ist die Erfindung nachstehend näher erläutert. Hiebei stellen dar Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Axialventilator einer erfindungsgemässen Typenreihe, einschliesslich Leitapparat und Gehäuse, und Fig. 2a-2i in schematischer Darstellung drei verschiedene Typenreihen von Axialventilatoren, die zu einem Typenfeld kombiniert sind.
Der Axialventilator nach Fig. 1 wird von einem hier nicht dargestellten Motor über die Welle 1 angetrieben. Auf dem konischen Ende 2 dieser Welle ist mittels einer Schraubenmutter 3 die Nabenhülse 4 der Laufradnabe des Ventilators befestigt. Diese Nabe weist ferner zwei Klemmringe 5 und 6 auf, die durch Schrauben 7 derart gegeneinander gepresst werden, dass sie eine ausreichend feste Verbindung zwischen der Nabenhülse 4 und den zylindrischen Schaufelfüssen 8 der Laufradschaufeln 9 bewirken. Ausserdem ermöglicht diese Klemmverbindung ein -beliebiges Einstellen des Schaufelanstellwinkels bei der Montage.
Zur Verbesserung der aerodynamischen Verhältnisse ist die rechte Stirnseite der Nabe mit einer Blechverkleidung 10 versehen.
Der Leitapparat besteht aus der zweiteiligen Leitradnabe 11,12 und den Leitschaufeln 13, welch letztere mittels Schrauben 14 bzw. 15 an der Leitradnabe 11 und an dem zylindrischen Ventilatorgehäuse
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tilatorwelle 1.
Der beschriebene Ventilator stellt einen Einzeltyp einer erfindungsgemässen Typenreihe von Axialventilatoren dar. Die Laufradschaufeln 9 haben nämlich bei der Herstellung ursprünglich eine grössere Länge, als sie in der Fig. 1 ausgezogen dargestellt ist, und sind erst durch Abschneiden ihrer äusseren Enden auf die erforderliche Länge gebracht worden. Bei andern Typen der gleichen Typenreihe werden die Laufradschaufeln beispielsweise entsprechend den strichpunktiert dargestellten Schaufelenden 9a bzw.
9b überhaupt nicht oder auf andere Durchmesserwerte abgeschnitten und in entsprechend anders bemessene Ventilatorgehäuse 16a bzw. 16b eingebaut. Dabei wird bei allen Einzeltypen dieser Typenreihe stets die gleiche Nabenausführung benutzt, lediglich der Anstellwinkel der Laufradschaufeln wird bei der Montage in Anpassung an die jeweilige Schaufellänge mittels der Klemmverbindung 5,6, 7 bei den Einzeltypen je unterschiedlich eingestellt.
Auch der Leitapparat entspricht der erfindungsgemässen Baukastentypenbauweise, da die Leitschaufeln bei der Herstellung ursprünglich so lang sind, dass sie ungekürzt bzw. nach entsprechender Kürzung des radial äusseren Schaufelteiles wahlweise in die Ventilatorgehäuse 16a, 16 oder 16b eingebaut werden können, wobei stets die gleiche Leitradnabe 11,12 Verwendung findet. Desgleichen kann bei der Montage des Leitrades der Anstellwinkel der Leitschaufeln 13 entsprechend der unterschiedlichen Leitschaufellänge bei jedem Einzeltyp anders eingestellt werden.
Die Fig. 2 zeigt schliesslich in schematischer Weise, wie sich drei verschiedene Typenreihen von Axialventilatoren mit je unterschiedlichen Nabendurchmessern und unterschiedlichen Laufradschaufeln zu einem Typenfeld kombinieren lassen, u. zw. derart, dass für Ventilatoreinzeltypen mit je verschiedener Typenreihenzugehörigkeit, jedoch mit gleichen Aussendurchmessern auch gleiche Gehäuse benutzt werden.
Die linken Teilfiguren 2a - 2c stellen hiebei drei Einzeltypen a, b, c der Typenreihe I dar, wobei stets die gleiche Naben. ausführung N1 und die gleiche Laufradschaufel-Grundform Sl Verwendung findet. Bei den Einzeltypen b bzw. c sind allerdings die ursprünglichen Schaufeln 51 an ihren radial äusseren Enden gekürzt worden und dementsprechend mit 'bzw. S "bezeichnet worden. In Anpassung an die gekürzten Schaufeln 51'und 51" werden bei den Einzeltypen b und c auch entsprechend kleinere Ventilatorgehäuse G2 bzw.
G3 benutzt und andere Schaufel anstellwinkel eingestellt als wie bei dem Einzeltyp a mit dem Gehäuse G1 und mit ungekürzten Schaufeln S.
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Alle drei Typenreihen I, II und III sind derart aufeinander abgestimmt, dass für die Einzeltypen a, d und g, die je verschiedenen Typenreihen I, II bzw. III angehören, die gleiche Gehäuseausführung G1 benutzt werden kann. Desgleichen erhalten die Einzeltypen b, e und h das gleiche Gehäuse G und die Einzeltypen c, f und i das gleiche Gehäuse G. Es lassen sich somit mit drei Nabenausführungen N-N, mit drei Schaufelausführungen S-S und drei Gehäusetypen G-G insgesamt neun Einzeltypen des Typenfeldes erzielen. Mit einem oder zwei weiteren Gehäusegrössen lassen sich sogar insgesamt 12 bzw.
15 Einzeltypen erreichen.
Die Anwendung gleicher Baukastenteile kann bei dem erfindungsgemässen Typenfeld nach Fig. 2 unter Umständen noch weiter getrieben werden, u. zw. in der Weise, dass bei allen drei Typenreihen I, II und III stets die gleiche Laufradschaufel-Grundform 8 benutzt und auf die jeweils erforderliche Länge abgeschnitten wird. Man kann dann mit nur einer Laufradschaufel-Grundform S, ferner mit drei Nabenausführungen N - N und drei Gehäuseausführungen G-G insgesamt neun Ventilatortypen herstellen. Bei diesem Typenfeld lässt sich zwar nur für eine Typenreihe eine geometrisch exakte Schaufelverwindung und für die übrigen Typenreihen eine lediglich angenähert richtige Schaufelverwindung erzielen, doch dürfte dies in den meisten Fällen für die Praxis ausreichen.
In sinngemäss gleicher Weise kann auch ein Typenfeld mit ursprünglich gleichen Leitradschaufeln aufgebaut oder aber dieses mit dem vorgenannten Typenfeld (mit gleicher Laufradschaufel-Grundform sol) kombiniert werden.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Typenreihe von in Baukastenweise herstellbaren Axialventilatoren mit unterschiedlichen Durchmessern, insbesondere mit genormten Aussen- und Nabendurchmessern, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufräder und/oder gegebenenfalls die Leiträder aller Typen (a, b. c) der Baureihe (z. B. I) je für sich gleiche Naben (N1) aufweisen, in die ursprünglich gleich ausgebildete (S1) und nachträglich auf einen dem jeweiligen Ventilatortyp (b, c) entsprechenden Aussendurchmesser abgeschnittene Einzelschaufeln (S1', S1") eingesetzt sind.