Laufrad für einen Axialventilator mit einzeln einstellbaren Schaufeln

Abstract

 Als Öffnung für die Steckzapfen (11) der Schaufeln (1) ist ein axial abströmseitig offenes Schlitzloch (5) in den Außenhand der Laufrad-Nabe (4) eingeformt. Zur Schraubenbefestigung jeder Schaufel (1) ist an deren Steckzapfen (11) eine das Schlitzloch (5) radial innen übergreifender Befestigungsflansch (2) angebracht, mittels dessen die Schaufel (1) in ihrer Einstellage über eine an der Außenfläche (41) der Laufrad-Nabe (4) sich abstützende sowie bedienbare, durch jeweils eine Bohrung (7) der Laufrad-Nabe (4) geführte Schraube (3) gegen die Innenfläche (42) der Laufrad-Nabe (1) festspannbar ist; auf die Laufrad-Nabe (4) mit in deren axiale Schlitzöffnungen (5) eingeschobenen Steckzapfen (11), ist ein Nabenring (121 mit axialen, an den Steckzapfen (11) zur Anlage kommenden Gegenschlitzöffnungen (13) aufgesteckt.
Der Befestigungsflansch (2) ist mit einem Langloch (21) versehen.

Beschreibung

[0001] 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 DE-PS 25 50 755 bekannt.

[0002] Bei dem 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 Riegelscheibe 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.

[0003] Gemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll das Laufrad hinsichtlich Herstellung und Montage seiner Einzelbauteile wesentlich vereinfacht werden.

[0004] 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.

[0005] Die erfindungsgemäße Ausführung der einzelnen Bauteile wie Schaufel mit Drehzapfen und vorzugsweise einstückig angeformten Befestigungsflansch sowie Laufrad-Nabe mit eingeformten axialen Schlitzlöchern erfordert nur Genauigkeiten, wie sie mit üblichen Leichtmetallgußverfahren ohne Nacharbeit erreicht werden können, wobei sämtliche Bauteile bis auf die Bohrungen für die Schrauben in gießtechnisch vorteilhafter Weise mit nur in axialer Richtung ziehbaren Formteilen hergestellt und in montagetechnisch günstiger Weise in nur einer Haupthandhabungs- richtung zusammengebaut werden können; die Flügeleinstellung und Flügelarretierung kann am fertigmontierten Laufrad ohne Demontage von Einzelbauteilen oder komplizierten zusätzlichen Befestigungs-Konstruktionsteilen gut zugänglich, bei bereits auf die Welle des Antriebsmotors aufgesetztem Laufrad, erfolgen.

[0006] Durch den an den Drehzapfeh fußseitig vorzugsweise einstückig angeformten Befestigungsflansch läßt sich auf einfache Weise eine relativ große Reib- und/oder formschlüssige Anlage zwischen der Innenfläche des Außenrandes der Laufrad-Nabe und der zu fixierenden Schaufel erreichen; nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist dazu in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß 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 und somit über den gesamten Flügelverstellbereich immer eine eindeutige flächige Anlage zwischen entsprechendem Nabenteil und Schaufelbefestigungsteil gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise ist bei gleichzeitig einfacher Einstellbarkeit der Schaufeln und ihrer Fixierung an der Laufrad-Nabe in jedem Befestigungsflansch jeweils ein zur Drehachse der Schaufel konzentrisches Langloch zum Durchstecken der Schraube vorgesehen.

[0007] 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, wobei die Drehzapfen von den Schlitzöffnungen und/oder den Gegenschlitzöffnungen jeweils im Sinne einer möglichst störungsfreien Luftleitung umfaßt sind.

[0008] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt einen Teil eines erfindungsgemäßen Laufrades,

Fig. 2 eine radiale Draufsicht auf eine Schaufel mit erfindungsgemäß fußseitig angeformtem Befestigungsflansch,

Fig. 3 eine axiale Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Laufrad-Nabe,

Fig. 4 eine radiale Draufsicht auf den Teil der erfindungsgemäßen Laufrad-Nabe gemäß Fig.3,

Fig. 5 eine axiale Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Nabenrings,

Fig. 6 eine radiale Draufsicht auf den Teil eines erfindungsgemäßeh Nabenrings gemäß Fig. 5.

[0009] Fig.l 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 SchlitzBffnungen 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.

[0010] 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.

[0011] 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 im Bereich des Befestigungsflansches 2 innerhalb des Langloches 21 bewegt.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 für die Laufrad-Nabe 4 vorgesehen, können auch auf dem Nabenring 12 Einstell-Markierungen vorgesehen werden.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 9 Patentansprüche 6 Figuren

Ansprüche

1. Laufrad für ein Axialventilator mit einzeln einstellbaren Schaufeln, die jeweils mit einem angeformten Steckzapfen in eine angepaßte Öffnung des Außenrandes der Laufrad-Nabe eingesteckt und drehbar gehalten sowie durch eine Schraubenbefestigung in einer bestimmten Einstellage relativ zur Laufrad-Nabe gegenüber der Innenfläche des Außenrandes fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß als Öffnung für die Steckzapfen (11) der Schaufeln (1) jeweils ein axial abströmseitig offenes Schlitzloch (5) in den Außenrand der Laufrad-Nabe (4) eingeformt und zur Schraubenbefestigung der Schaufeln (1) an deren Steckzapfen (11) eine das Schlitzloch (5) radial innen übergreifender Befestigungsflansch (2) angebracht ist, mittels dessen 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) geführte Schraube (3) gegen die Innenfläche (42) der Laufrad-Nabe (4) festspannbar ist.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Befestigungsflansch (2) jeweils ein zur Drehachse der Schaufel (1) konzentrisches Langloch (21) zum Durchstecken der Schaube (3) vorgesehen ist.

3. Laufrad nach Anspruch 1 oder 2, 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.

4. Laufrad nach einem der Anspruch 1 bis 3, 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 einsteckbar sind.

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

6. Laufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckzapfen (11) von den Schlitzöffnungen (5) und/oder den Gegenschlitzöffnungen (13) jeweils im Sinne einer möglichst strömungsfreien Luftleitung umfaßt sind.

7. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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).

8. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrad-Nabe (4) mit den axialen Schlitzlöchern (5), und den Anlageflächen (6) sowie der Nabenring (12) mit den Gegenschlitzöffnungen (13) als nur in axialer Richtung entformbares, jeweils einteiliges Gußteil ausgebildet sind.

9. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenrand der Laufrad-Nabe (4) und/oder auf dem Nabenring (12) jeweils im Bereich des Einstellweges einer Spitze einer einzustellenden Schaufel (1) den Einstellweg unterteilende Einstell-Markierungen (9) angeordnet sind.

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) einsteckbar, 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) eine 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 einsteckbar sind.

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

5. Laufrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Steckzapfen (11) von den Schlitzöffnungen (5) und/oder den Gegenschlitzöffnungen (13) jeweils im Sinne einer möglichst strömungsfreien Luftleitung umfaßt sind.

6. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 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).

Zeichnung