EP0175809B1

EP0175809B1 - Laufrad für einen Axialventilator mit einzeln einstellbaren Schaufeln

Info

Publication number: EP0175809B1
Application number: EP19840111563
Authority: EP
Inventors: Gert Hecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1987-07-08
Also published as: DK414785A; EP0175809A1; DE3464645D1; DK160955B; DK160955C; DK414785D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad für einen Axialventilator mit einzeln einstellbaren Schaufeln gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ; ein derartiges Laufrad ist aus der GB-A- 853 564 bekannt.
Bei dem durch die GB-A- 853 564 bekannten Laufrad sind zur eigentlichen betriebsmäßigen Fixierung der Schaufeln in der Laufrad-Nabe U-förmige Drahtbügel vorgesehen, welche die in die Schlitzlöcher eingesteckten Steckzapfen an ihrer axial freien Seite umfassen und durch Verschrauben ihrer freien Schenkelenden in der Laufrad-Nabe gegen die Steckzapfen festgespannt werden. Ein das Schlitzloch radial innen übergreifender Bund dient der radialen formschlüssigen Führung der Schaufeln während ihrer Einstellung vor der eigentlichen Fixierung durch das Festspannen der U-förmigen Drahtbügel.
Bei einem durch die DE-A- 2 550 755 bekannten Laufrad ist jede Schaufel mit ihrem Steckzapfen radial in eine Bohrung des Außenrandes der Laufrad-Nabe eingesteckt ; zur Schraubenbefestigung ist von der Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe eine Schraube in ein in der Drehachse des Steckzapfens eingebrachtes Sackloch mit eingeschnittenem Gewinde einschraubbar ; zwischen dem Schraubenkopf und der unteren Fußfläche des Steckzapfens sind eine Riegelscheibe und eine Scheibe mit einem radial gegen die Riegelscheibe und die Fußfläche des Drehzapfens vorstehenden Riegelstift angeordnet, der bei Erreichen einer vorgesehenen Einstellage der Schaufel in dann zur Deckung gebrachte, auf einem Teilkreis zur Drehachse liegende drehachsparallele Stiftlöcher in der Fußfläche des Steckzapfens und der Riegeischeibe einsteckbar ist. Durch Festziehen der Schraube von der Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe her wird die Riegelscheibe nach Erreichen der Einstellage der Schaufel an eine Zylinderfläche an der Innenseite des Außenrandes der Laufrad-Nabe angedrückt.
Gemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll das Laufrad hinsichtlich Herstellung und betriebssicherer Montage seiner Einzelbauteile wesentlich vereinfacht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Laufrad der eingangs genannten Art durch die Lehre des Anspruchs 1 ; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Durch den an den Drehzapfen fußseitig angeformten Befestigungsflansch läßt sich mit nur einem einzigen einfachen Schraubvorgang und ohne Gefahr einer Kantenpressung am Steckzapfen eine relativ große Reib- und/oder formschlüssige Anlage zwischen der Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe und der zu fixierenden Schaufel erreichen, wobei der radial gerichtete Schraubvorgang bei üblicherweise in Rohrgehäusen eingebauten Ventilatoren auf einfache Weise gut zugänglich von außen erfolgen sowie eine lufttechnisch günstige, nicht durch Befestigungsmittel unterbrochene Anströmkante des Laufrades gewährleistet werden können.
Eine eindeutige flächige Anlage zwischen entsprechendem Nabenteil und Schaufelbefestigungsteil über den gesamten Flügelverstellbereich kann dadurch auf einfache Weise gewährleistet werden, daß nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe in Art eines der Zahl der Schaufeln entsprechenden Vielecks mit Anlageflächen für die festzulegenden Teile der Befestigungsflansche ausgebildet ist.
Eine besonders einfache Schraubenbefestigung der Schaufeln über die an ihre Drehzapfen angeformten Befestigungsflansche im äußeren Rand der Laufrad-Nabe ist dadurch möglich, daß die Schrauben jeweils mit den Befestigungsflansch gegen die Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe festziehenden Muttern versehen sind, die durch an die Innenfläche angebrachte seitliche Führungsstege verdrehsicher einsteckbar sind. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist durch einen auf die Laufrad-Nabe von axial rückwärts aufsteckbaren Nabenring mit axialen Gegenschlitzöffnungen zu den in der Laufrad-Nabe vorgesehen axialen Schlitzöffnungen mit den axial eingesteckten Drehzapfen gekennzeichnet.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen :

Figur 1 in einem axialen Längsschnitt einen Teil eines erfindungsgemäßen Laufrades,
Figur 2 eine radiale Draufsicht auf eine Schaufel mit erfindungsgemäß fußseitig angeformtem Befestigungsflansch.
Figur 3 eine axiale Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Laufrad-Nabe,
Figur 4 eine radiale Draufsicht auf den Teil der erfindungsgemäßen Laufrad-Nabe gemäß Fig.3.
Figur 5 eine axiale Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Nabenrings,
Figur 6 eine radiale Draufsicht auf den Teil eines erfindungsgemäßen Nabenrings gemäß Fig. 5.

Fig. 1 zeigt ein auf einer Antriebswelle 15 festgeschraubtes Laufrad. Das Laufrad enthält u. a. einen inneren an der Antriebswelle 15 festgeschraubten Nabenkörper 14 und die eigentliche, an dem inneren Nabenkörper 14 festgeschraubte Laufrad-Nabe 4 mit den eingesteckten Schaufeln 1 sowie einen Nabenring 12. An jede Schaufel 1 ist fußseitig einstückig ein Steckzapfen 11 mit einem Bestigungsflansch 2 angeformt. Zur Halterung der Schaufeln 1 über ihre Steckzapfen 11 und ihre Befestigungsflansche 2 sind - wie insbes. aus Fig. 4 ersichtlich - in den Außenrand der eigentlichen Laufrad-Nabe 4 abströmseitig axial offene Schlitzlöcher 5 eingeformt, in die die Schaufeln 1 mit ihren Steckzapfen 11 axial einschiebbar sind, wobei die Schlitzöffnungen 5 jeweils von dem fußseitig an die Steckzapfen 11 einstückig angeformten Befestigungsflansch 2 radial innen, d. h. mit einer über das Schlitzloch 5 reichenden, gegen die Innenfläche 42 des Außenrandes der Laufrad-Nabe 4 zur Anlage kommenden Fläche, übergriffen werden. Zur Anlage der Befestigungsflansche 2 an der Innenfläche 42 des Außenrandes der eigentlichen Laufrad-Nabe 4 ist diese - wie insbes. aus Fig.3 ersichtlich - in Art eines der Zahl der Schaufeln entsprechenden Vielecks mit Anlageflächen 6 für die festklemmbaren Teile der Befestigungsflansche 2 ausgebildet. Die einzelnen Kanten bzw. Größen der Anlageflächen 6 sind so ausgebildet, daß im zulässigen Schaufelverstellbereich immer eine eindeutige flächige Anlage für die Schaufelbefestigung gewährleistet ist.
Jeder Schaufeleinsatzstelle ist im Außenrand der Laufrad-Nabe 4 eine Bohrung 7 und im Befestigungsflansch 2 ein Langloch 21 zugeordnet, durch die eine Schraube 3 durchsteckbar ist, die sich mit ihrem Schraubenkopf auf der Außenfläche 41 des Außenrandes der Laufrad-Nabe 4 abstützt und eine radial innen an den Befestigungsflansch 2 anliegende Mutter 31 aufweist, die durch zwei seitliche an den Befestigungsflansch 2 angeformte Führungsstege 8, 8 gegen Verdrehen gesichert ist. Durch von der Außenfläche 41 des Außenrandes her handhabbares Festziehen der Schraube 3 können die Anlageflächen des Befestigungsflansches 2 und der Innenfläche 42 des Außenrandes der Laufrad-Nabe 4 im Bereich der Anlageflächen 6 kraft- und/ oder formschlüssig gegeneinander festgespannt werden.
Zur Einstellung der Schaufeln wird nach Lösen der Schraube 3 jede Schaufel, z. B. von Hand, auf den gewünschten Schaufelwinkel eingestellt, wobei sich die Schraube 3 und das Langloch 21 rotativ zueinander bewegen. Bei Erreichen des vorgesehenen Einstellwinkels wird die Schraube 3 von außen her angezogen bzw. in die verdrehsicher gelagerte Mutter 31 eingeschraubt und damit die Schaufel 1 in ihrer vorgesehenen Position fixiert. Als Einstellhilfe für die Schaufelwinkeljustierung sind auf der Laufrad-Nabe 4 Einstell-Markierungen 9 im Bereich der bei der Einstellung sich bewegenden Spitze der Schaufel 1 vorgesehen. Durch Aufstecken eines in Fig. 5 und Fig. 6 angedeuteten Nabenrings 12 mit zu den Schlitzöffnungen 5 des Außenrandes der Laufrad-Nabe 4 korrespondierenden Gegenschlitzöffnungen 13 kann im Sinne einer möglichst störungsfreien Luftleitung ein Verschluß der Schlitzöffnungen 5 erreicht und eine gezielte Luftförderung abströmseitig gewährleistet werden ; in gleicher Weise wie fur die Laufrad-Nabe 4 vorgesehen, können auch auf dem Nabenring 12 Einstell-Markierungen vorgesehen werden.
Es dürfte ersichtlich sein, daß sämtliche Bauteile in vorteilhafter Weise gießtechnisch ohne Querzüge einfach herstellbar und mit geringem Aufwand und Platzbedarf montierbar sind, wobei eine Einstellung der Schaufeln auf den jeweils gewünschten Schaufelwinkel ohne spezielle Befestigungsteile und ohne Demontage von einzelnen Bauteilen auch bei bereits auf die Antriebswelle 15 montiertem Laufrad erfolgen kann, da lediglich je Schaufel eine einzige Schraubenbefestigung von außen gut zugänglich etwas zu lösen und nach Einstellung der Schaufel wieder anzuziehen ist.
Durch die nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehene zweiteilige Laufrad-Ausführung mit einem individuell verschiedenen Baugrößen und Einsatzverhältnissen, z. B. verschiedenen Durchmessern der Antriebswelle 15, anpaßbaren, als Drehteil ausgebildeten inneren Nabenkörper 14 und der daran befestigten konzentrischen, als einheitliches Universalbauteil ausgebildeten, die einstellbare Schaufelbefestigung aufnehmende eigentliche Laufrad-Nabe 4 ist eine weitere Fertigungs- und Montagevereinfachung möglich, da die notwendigen Varianten der Bauteile ausschließlich auf den als Drehteil ausgebildeten inneren Nabenkörper 14 beschränkt bleiben können.

Claims

1. Laufrad für einen Axialventilator mit einzeln einstellbaren Schaufeln (1), die jeweils in ein axial abströmseitig offenes Schlitzloch (5) im Außenrand der Laufrad-Nabe (4) mit einem fußseitig angeformten, das Schlitzloch (5) radial innen übergreifenden Steckzapfen (11) eingesteckt, drehbar gehalten und durch Schraubenbefestigung in einer bestimmten Einstellage relativ zur Laufrad-Nabe (4) fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schraubenbefestigung der Schaufeln (1) an deren Steckzapfen (11) ein das Schlitzloch (5) radial innen übergreifender Befestigungsflansch (2) mit einem zur Drehachse der Schaufel (1) konzentrischen Langloch (21) angeformt und die Schaufel (1) in ihrer Einstellage über eine an der Außenfläche (41) der Laufrad-Nabe (4) sich abstützende sowie bedienbare, durch eine Bohrung (7) der Laufrad-Nabe (4) und das Langloch (21) geführte Schraube (3) gegen die Innenfläche (42) der Laufrad-Nabe (4) festspannbar ist.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (42) des Außenrandes der Laufrad-Nabe (4) in Art eines der Zahl der Schaufeln (1) entsprechenden Vielecks mit Anlageflächen (6) für die festklemmbaren Teile der Befestigungsflansche (2) ausgebildet ist.

3. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (3) jeweils mit die Befestigungsflansche (2) gegen die Innenfläche (42) des Außenrandes der Laufrad-Nabe (4) festziehenden Muttern (31) versehen sind, die durch an die Innenfläche (42) angebrachte seitliche Führungsstege (8, 8) verdrehsicher eingesteckt sind.

4. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen auf die Laufrad-Nabe (4) abströmseitig aufgesteckten Nabenring (12) mit den Schlitzlöchern (5) der Laufrad-Nabe (4) gegenüberliegenden Gegenschlitzöffnungen (13).

5. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zweiteilige Laufrad-Nabe mit einem individuell verschiedenen Baugrößen und Einsatzverhältnissen anpaßbaren, als Drehteil ausgebildeten, mit der Antriebswelle (15) verbundenen inneren Nabenkörper (14) und einer dazu konzentrischen, an dem inneren Nabenkörper (14) befestigten, als einheitliches Universalbauteil ausgebildeten und die einstellbare Schaufelbefestigung enthaltenden eigentlichen Laufrad-Nabe (4).