[0001] Die Erfindung betrifft einen Axialventilator nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
[0002] Bei den bekannten Axialventilatoren dieser Art besteht das Lüfterrad aus einer umlaufenden
geschlossenen Nabe und an dieser angeformten radial nach außen verlaufenden Lüfterschaufeln.
Mit seiner Nabe ist das Lüfterrad an der Rotorscheibe des Scheibenankermotors befestigt.
Die umlaufende Nabe nimmt dabei die Zentrifugalkräfte der Lüfterschaufeln auf. Solche
Lüfterräder wurden bisher im Kokillenguß hergestellt. Nachteilig am Kokillenguß ist
die relativ rauhe Oberfläche des Gußstückes. Dies kann bei schnell laufenden Ventilatoren
zu einer Erhöhung des Laufgeräusches führen. Im Druckgußverfahren hergestellte Gußstücke
haben eine bedeutend glattere Oberfläche. Nachteilig beim Druckgußverfahren sind jedoch
die hohen Kosten für die Herstellung der Druckgußform.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Axialventilator der eingangs genannten
Art zu entwickeln, bei dem das Lüfterrad im Druckgußverfahren herstellbar ist, ohne
daß dies zu einer Verteuerung der Herstellungskosten führt.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Axialventilator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 vorgeschlagen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
genannten Merkmale hat.
[0005] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.
[0006] Dadurch, daß das Lüfterrad nur noch aus einer größeren Anzahl selbständiger gleicher
Schaufeleinheiten besteht, ist nur eine einzige relativ kleine Druckgußform für die
Herstellung der Schaufelräder erforderlich. Dies wirkt sich - günstig auf die Herstellungskosten
des Axialventilators aus, insbesondere wenn man berücksichtigt, daß häufig unterschiedliche
Lüfterräder benötigt werden, die sich in ihrer Größe oder der Form ihrer Schaufeln
unterscheiden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei auftretenden Gußfehlern,
das als Ausschuß auftretende Gußstück verhältnismäßig klein ist.
[0007] Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher
erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Schaufeleinheit
für einen Axialventilator gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die Schaufeleinheit gemäß Figur 1 in Draufsicht,
Fig. 3 den Schaufelflansch der Schaufeleinheit gemäß Figur 1 in einer Ansicht auf
die in Figur 1 verdeckte Seite,
Fig. 4 einen Axialventilator gemäß der Erfindung im Schnitt mit einem zweiten Ausführungsbeispiel
einer angeschraubten Schaufeleinheit,
Fig. 5 das in Figur 4 in dem mit A bezeichneten Kreis dargestellte Detail im größeren
Maßstab.
[0008] Figur 4 zeigt einen Axialventilator gemäß der Erfindung im Schnitt, wobei die zur
Drehachse 9 rotationssymmetrische untere Schnitthälfte überwiegend weggelassen ist.
Auf der feststehenden Welle 7 ist der ebenfalls nicht rotierende Ständer 6 des Scheibenankermotors
aufgesetzt. Auf der Welle sitzt mittels zweier Kugellager 15, 16 der Rotor des Scheibenankermotors,
der im wesentlichen aus dem Lagergehäuse 17 und der Rotorscheibe 3 besteht. Die Rotorscheibe
3 besteht ihrerseits aus dem elektrisch aktiven Teil 33, einem zum Lagergehäuse 17
gehörenden Befestigungsflansch 34 und einem einfassenden Ring 35 (siehe Figur 5).
Der elektrisch aktive Teil, der nicht näher dargestellt ist, besteht aus dem lamellierten
Dynamoblechkörper mit der elektrischen Kurzschlußwicklung des Läufers. Eine im wesentlichen
aus dem Schaufel- , blatt 1 und dem Schaufelflansch 2 bestehende Schaufeleinheit ist
über ihren Flansch mittels einer Schraube 12 in einem Gewindeloch an der dem Luftspalt
20 des Scheibenankermotors abgewendeten Seite 4 der Rotorscheibe befestigt.
[0009] Die in Figur 1 dargestellte Schaufeleinheit besteht im wesentlichen aus dem Schaufelblatt
1 und dem am Fuß der Schaufel angeformten Schaufelflansch 2. In ihrer radialen Projektion
hat diese Schaufeleinheit im wesentlichen die Form (1 und 2 in Fig.2) zweier gerader
Streifenp-die sich unter dem Anstellwinkel des Schaufelblattes schneiden. Zur Verstärkung
der Durchtrittsstelle der Befestigungsschraube 12 durch den Schaufelflansch ist an
diesem ein Auge 13 vorgesehen.
[0010] Zur radialen und tangentialen Zentrierung (Ausrichtung) der Schaufel in bezug auf
die Drehachse 9 sind in dem in Figur 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel an der
zur Anlage an die Rotorscheibe bestimmten Seite des Schaufelflansches zwei Paßstifte
22 vorhanden, die in entsprechende Paßlöcher in der Rotorscheibe eingreifen. Viele
andere Ausführungsformen dieser Zentriermittel zwischen Schaufelflansch und Rotorscheibe
sind denkbar: So kann beispielsweise der Schaufelfuß an seiner der Rotorscheibe zugewendeten
Seite mit einem auf einem Kreis um die Drehachse 9 liegenden, vorzugsweise rechteckförmigen
Vorsprung versehen sein, der in eine entsprechend liegende und bemessene Paßnut an
der Außenseite 4 der Läuferscheibe einzugreifen vermag. Ferner sind auf gleichen Radien
liegende Nuten in den aneinanderliegenden Seiten von Schaufelfuß und Läuferscheibe
denkbar, in die eine Paßfeder einlegbar ist.
[0011] Es ist ferner zweckmäßig, auf der zur Anlage an die Läuferscheibe bestimmten Seite
des Schaufelflansches drei geringfügig (z.B. 0,3 mm) vorstehende Anlageflächen 23
vorzusehen, wodurch eine definierte Anlage zwischen Schaufelflansch und Läuferscheibe
geschaffen wird. In Figur 2 und 3 sind diese Anlageflächen erkennbar. Sie brauchen
natürlich nicht in der dort dargestellten Weise konzentrisch zu den Paßstiften oder
dem Schraubenloch 13a zu liegen.
[0012] Die in Figur 1 dargestellte Grundausführung der Schaufeleinheit kann durch Wandteile
5 (siehe Figur 2 und 4) ergänzt werden, die sich zwischen den einander kreuzenden
Kanten 25, 26 von Schaufelblatt und Schaufelflansch erstrecken. Diese Wandteile 5
können dabei so bemessen sein, daß sie sich in Umfangsrichtung des Ventilators über
die volle Teilung einer Schaufeleinheit erstrecken und in Achsrichtung über die volle
axiale Ausdehnung des Schaufelblattes erstrecken. Der Vorteil dieser Wandteile besteht
in erster Linie darin, daß Wirbelbildungen, die zu Geräuschen und Reibungsverlusten
führen, vermieden werden. Eine kraftübertragende Funktion zwischen
Schaufelfuß und Schaufelblatt kommt ihnen nur in geringem Maße zu. Entsprechend kann
ihre Bemessung gewählt werden.
[0013] Das in Figur 4 gezeigte Teil 28 ist eine Verstärkungsrippe.
[0014] Zu der bereits erwähnten radialen und tangentialen Zentrierung der Schaufeleinheiten
können auch die seitlichen Kanten 24 der Schaufelfüße und/oder die achsparallelen
Kantenflächen 27 (Figur 2) der Wandteile 5 verwendet werden, wenn die Schaufelfüße
bzw. die Wandteile 5 so bemessen sind, daß sie unmittelbar an denen der benachbarten
Schaufeleinheiten anliegen.
[0015] Zwischen den Schaufelfüßen und/oder den Wandteilen 5 benachbarter Schaufeleinheiten
können auch Freiräume zur Aufnahme von Auswuchtkörpern, z.B. Auswuchtkeilen, vorgesehen
werden.
[0016] Durch den Aufbau des Lüfterrades aus einzelnen Schaufeleinheiten besteht bei dem
Axialventilator gemäß der Erfindung in verstärktem Maße die Gefahr, daß in Richtung
des Pfeils B in Fig. 4 ein- . dringendes Wasser, z.B. Regenwasser, beim Betrieb des
Lüfters mit vertikaler Welle in den Luftspalt 20 des Scheibenankermotors gelangt.
Diese Gefahr ist bei dem Motor gemäß der Erfindung deshalb besonders groß, weil das
Regenwasser durch die Freiräume bzw. Spalten zwischen den Schaufelfüßen hindurchtropfen
kann. In vermindertem Maße besteht diese Gefahr auch bei einem Ventilator mit einheitlichem
Lüfterrad, da hier das Wasser über die äußere Mantelwand der Nabe des Lüfterrades
bis zum Luftspalt vordringen kann. Um diese Gefahr zu beseitigen, ist in Weiterentwicklung
der Erfindung am Ständer 6 ein abgewinkeltes Blech 30 vorgesehen, das mit einem zur
Drehachse 9 im wesentlichen parallelen Flansch 31 in eine Ringnut 32 an der äußeren
Peripherie des Läufers eingreift. Dieses Konstruktionsmerkmal, das besondere Bedeutung
bei einem aus Schaufeleinheiten zusammengesetzten Lüfterrad gemäß der Erfindung hat,
kann auch mit Erfolg bei entsprechenden Axialventilatoren mit aus einem Teil bestehendem
Lüfterrad angewendet werden. Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Formgebung
und Anbringung eines wasserschützenden Bleches 30 der vorgenannten Art. Das sich über
den gesamten Umfang des Scheibenankermotors erstreckende Blech 30 ist zweifach abgewinkelt,
wobei der eine Flansch 36 zur Befestigung am Umfang des Ständers 6 dient. Die Ringnut
32 ist in dem einfassenden Ring 35 vorgesehen. Somit kann in Richtung des Pfeils B
auftreffendes Wasser nicht in den Luftspalt 20 eindringen.
1. Axialventilator, dessen Gebläse und dessen als Scheibenankermotor ausgebildeter
Antriebsmotor zu einer Baueinheit integriert sind, mit feststehender gemeinsamer Welle
für Antriebsmotor und Lüfterrad, wobei das Lüfterrad mit den Lüfterschaufeln an einer
Scheibe des Läufers des Scheibenankermotors befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lüfterrad aus einer Vielzahl von selbständigen Schaufeleinheiten (1, 2) besteht,
daß jede Schaufeleinheit aus einem Schaufelblatt (1) und einem am Fuß der Schaufel
angeformten Schaufelflansch (2) besteht, mit dem jede Schaufeleinheit individuell
an der äußeren Seite (4) der Läuferscheibe (3) befestigt ist.
2. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferscheibe,
an der die Schaufeleinheiten befestigt sind, entweder die den elektrisch aktiven Teil
des Rotors tragende eigentliche Rotorscheibe (3) ist, wobei die Befestigung der Schaufeleinheiten
an der dem Luftspalt (20) des Scheibenankermotors abgewandten Seite (Außenseite) (4)
der Rotorscheibe (3) erfolgt, oder eine am Rotor fest angeformte oder aufsetzbare
zusätzliche Scheibe ist.
3. Axialventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Schaufelblatt (1) und Schaufelflansch (2) der Schaufeleinheiten in solchen Ebenen
liegen, daß ihre radiale Projektion im wesentlichen als gerade Streifen erscheinen,
die sich unter dem Anstellwinkel der Schaufelblätter kreuzen.
4. Axialventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,,
daß die Befestigung der Schaufeleinheit an der Läuferscheibe (3) durch eine Schraubverbindung
(12) erfolgt.
5. Axialventilator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schraubbefestigung
am Schaufelflansch (2) pro Befestigungsschraube ein Auge (13) zur Aufnahme des Schraubenschaftes
vorhanden ist und daß in der Läuferscheibe (3) entsprechende Gewindebohrungen (14)
vorhanden sind.
6. Axialventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Schaufelfuß (2) und der Läuferscheibe (3) ineinandergreifende Zentriermittel
zur Zentrierung (Ausrichtung) der Schaufeleinheit in radialer und tangentialer Richtung
vorhanden sind.
7. Axialventilator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung zwei
oder mehrere Paßstifte (22) an der gegen die Läuferscheibe (3) anliegenden Seite des
Schaufelflansches (2) vorhanden sind, die in entsprechende Paßbohrungen an der äußeren
Seite 4 der Läuferscheibe eingreifen.
8. Axialventilator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der
Schaufeleinheit an der einen der beiden gegeneinanderliegenden Seiten von Schaufelflansch
und Läuferscheibe ein auf einem Kreis um die Drehachse (9) liegender Vorsprung vorhanden
ist und auf der anderen Seite eine entsprechende Paßnut vorhanden ist.
g. Axialventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am übergang zwischen dem Schaufelflansch (2) und dem Schaufelblatt (1) der Schaufeleinheiten
in Mantelebenen zur Drehachse (9) liegende Wandteile (5) vorhanden sind, die den Raum
zwischen den sich kreuzenden Endkanten von Schaufelflansch und Schaufelblatt ausfüllen
. und die vorzugsweise so bemessen sind, daß sie sich in Umfangsrichtung über die
Teilung einer Schaufeleinheit und/oder in Achsrichtung über die volle axiale Ausdehnung
des Schaufelblattes erstrecken.
10. Axialventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am äußeren Umfang des Ständers (6) ein umlaufendes abgewinkeltes Blech (30) derart
angeordnet ist, daß es mit einem achsparallelen Flansch (31) in eine Ringnut (32)
an der äußeren Peripherie des Läufers derart eingreift, daß ein Eindringen von Wasser,
das in Achsrichtung durch die Lücken der Schaufeleinheiten strömt, nicht in den Luftspalt
(20) eindringen kann.