DE3740963C2 - Radialventilatorlaufrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialventilatorlaufrad, mit einem im Betrieb um seine Längsachse rotierenden, mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Ventilatorschaufeln, bei dem in Umfangsrichtung jeweils benachbarte Ventilatorschaufeln durch ein sich über den gesamten Umfang des Laufrades erstreckendes, in sich geschlossenes, aus geradlinig verlaufenden Abschnitten bestehendes Versteifungsteil miteinander verbunden sind.

Wenn die Leistungsdichte eines Radialventilators, das heißt das Produkt aus Druckziffer ψ und Lieferzahl ϕ, erhöht werden soll, kann dies auf verschiedene Art und Weise durchgeführt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, das Laufrad hinsichtlich seiner Austrittsbreite b₂ im Bereich des Schaufelaustritt-Durchmessers D₂ zu vergrö­ ßern, wobei darauf zu achten ist, daß der Luftfüllungsgrad im Laufrad optimal bleibt und auch der Wirkungsgrad η_t nicht merklich abnimmt. Allerdings sind einer Vergrößerung der Schaufelbreite auch konstruktive und werkstoffbedingte Grenzen gesetzt. Mit zunehmender Vergrößerung des Breiten­ verhältnisses b₂/D₂ nimmt die Neigung der Schaufeln, sich im Betrieb radial nach außen durchzubiegen, zu, vor allem bei hohen Drehzahlen besteht dann die Gefahr, daß sich die Schaufeln bleibend plastisch verformen, was sich negativ auf das Strömungsverhalten auswirkt. Diesem Umstand kann nur mit einer Reduzierung der Umfangsgeschwindigkeit be­ gegnet werden, was der angestrebten Verbesserung der Leistungsdichte jedoch zuwiderläuft.

In der DE-OS 19 60 922 wird auf einen Radialventilator gemäß der oben genannten Art verwiesen, bei dem um die Schaufeln ein kreisförmiger Kranz gelegt ist, der die Schaufeln verbindet und den durch die Zentrifugalkräfte bewirkten Verformungen entgegenwirken soll. Dabei hat sich jedoch als Nachteil herausgestellt, daß das Aufbringen eines solchen ringförmigen Kranzes sehr aufwendig ist und daß ferner eine haltbare Befestigung nur durch Schweißen erfolgen kann. Letzteres führt jedoch wegen der Wärme­ einwirkung schnell zum Verzug der einzelnen Schaufeln und damit zu einer negativen Beeinflussung des Strömungs­ profils. Auch treten Eigenspannungen auf, welche die Festigkeit herabsetzen. Ferner unterliegt der Ring bzw. Kranz noch der Beanspruchung durch die Fliehkraft, die infolge der Befestigung an den Schaufeln nicht überall konstant ist, so daß der Ring selbst verformt wird und einer Schaufelverformung nur wenig Widerstand entgegen­ setzen kann. Nicht zuletzt ist die Herstellung eines solchen kreisförmigen Kranzes kompliziert und aufwendig, da er genau an die Außenkontur der Schaufeln und an den Austritts-Durchmesser angepaßt sein muß.

Bei dem in der DE-OS 21 32 943 beschriebenen Weg soll die Versteifung der Schaufeln durch das Aufbringen einzelner Stege hervorgerufen werden. Diese Stege beeinflussen jedoch die Luftströmung nachteilig und bewirken überdies eine Vergrößerung der Schaufelmasse, was bei gleich­ bleibender Umfangsgeschwindigkeit eine Erhöhung der Flieh­ kraftbeanspruchung und hierdurch der Laufradbelastung nach sich zieht.

Schließlich soll noch die Anordnung nach der US-PS 21 30 145 genannt werden, bei der das Laufrad des dort vorgeschlagenen Ventilators durch Verwendung eines Ver­ steifungsteils so verstärkt und versteift ist, daß es auch bei hohen Geschwindigkeiten der Einwirkung der Zentrifu­ galkräfte widersteht und sich nicht verformt. Dieses Versteifungsteil besteht aus einer Vielzahl von Armen und Stegen, die z. B. mit Hilfe von Nieten oder Schrauben mit­ einander und mit den zugeordneten Schaufeln zur Her­ stellung eines sternförmigen Gebildes verbunden sind, das mit der Drehachse des Laufrades koaxial ist. Es leuchtet ein, daß die Herstellung und die Montage eines solchen Versteifungsteils sehr aufwendig sind, abgesehen davon, daß auch hier das Versteifungsteil die Luftströmung nach­ teilig beeinflußt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Radialventilatorlaufrad gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei wenig aufwendiger Herstellung und vereinfachter Montage ein hohes Breitenverhältnis b₂/D₂ und hohe Umfangsgeschwindigkeiten ohne Gefahr einerVer­ formung der Laufradschaufeln ermöglicht, wobei die Luft­ strömung störende Einbauten kaum vorhanden sind.

Das obige Ziel wird dadurch erreicht, daß das Verstei­ fungsteil aus einem zu einem Polygonzug zusammengespannten Seil oder Draht od. dgl. besteht, wobei die einzelnen Ab­ schnitte des mindestens einen Versteifungsteil jeweils an einander entsprechenden, axial verlaufenden Schaufelrändern benachbarter Schaufeln angreifen.

Auf diese Weise sind die jeweils benachbarten Schaufeln über eine kürzestmögliche Wegstrecke durch ein stabiles ringförmiges Versteifungsteil miteinander verbunden, das von einem zu einem Polygonzug zusammengespannten Seil oder Draht od. dgl. gebildet wird. Dieses Seil oder Draht od. dgl. kann aus homogenem Material bestehen oder aber jeweils aus einer Mehrzahl von Fasern, die insbesondere verdrillt sind. Das Versteifungsteil hat also praktisch die Form einer biegbaren Welle, und es ist wesentlich einfacher und wirtschaftlicher herstellbar als ein starrer Ring oder Kranz. Zudem läßt sich mit einem Seil oder Draht od. dgl. trotz dünnerer Abmessungen eine höhere Festigkeit erzielen. Der Vorteil der geringeren Abmessungen liegt des weiteren darin, daß der Luftströmung ein wesentlich kleine­ res Hindernis entgegensteht, so daß diese praktisch nicht gestört wird. Ferner hält sich die zusätzliche Fliehkraft­ beanspruchung in Grenzen. Des weiteren wird ein erheblich verbesserter Luftwiderstand erhalten und die Geräusch­ entwicklung reduziert. Überdies gestaltet sich die Kraft­ einleitung von den Schaufeln in das Seil-Polygon wesentlich günstiger als bei einem starren, kreisförmigen Ring.

Vorzugsweise besteht das Seil bzw. der Draht od. dgl. aus Metall, wobei sich insbesondere Stahl anbietet. Höchste Festigkeit wird erzielt, wenn ein aus einer Vielzahl von Stahlfasern geflochtenes bzw. verdrilltes Stahlseil ver­ wendet wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, etwa mit denselben Vorteilen, das Seil aus insbesondere kohlen­ faserhaltigem Kunststoffmaterial herzustellen.

Vorzugsweise verbindet ein Versteifungsteil die Schaufeln im Bereich des Schaufelaustritts-Durchmessers bzw. des äußeren Schaufelrandes miteinander; alternativ und/oder zusätzlich kann ein weiteres Versteifungsteil vorgesehen sein, das die Schaufeln im Bereich des Schaufeleintritts- Durchmessers bzw. des inneren Schaufelrandes miteinander verbindet. Dabei befinden sich die einzelnen Verbindungs­ stellen zwischen dem Versteifungsteil und einer jeweiligen Schaufel an denjenigen Schaufelstellen, an denen im ohne Versteifungsteil durchgeführten Betrieb die Durchbiegung nach außen am größten ist. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Abstand eines im Bereich des inneren Schaufelrandes angeordneten Versteifungsteils von der der Einlaufdüse des Ventilators entgegengesetzten Laufrad- Deckscheibe so festzulegen, daß er das 0,553fache der Schaufelbreite b₁ am Eintrittsdurchmesser D₁ beträgt. Der bevorzugte Abstand eines im Bereich des äußeren Schaufel­ randes angeordneten Versteifungsteils von dieser Deck­ scheibe beträgt das 0,5fache der Schaufelbreite b₂ am Austrittsdurchmesser D₂.

Eine gleichmäßige Abstützung sämtlicher Schaufeln wird vor allem dann erzielt, wenn jedes der insbesondere seil- bzw. drahtförmigen Verbindungsteile in einer Radialebene bezüg­ lich der Laufradachse verläuft. Das insbesondere seil- oder drahtförmig ausgebildete Versteifungsteil ist zweck­ mäßigerweise lose mit der jeweiligen Schaufel verbunden, was die Montage erheblich vereinfacht. Überdies erübrigen sich hier Schweißarbeiten, so daß ausgeschlossen ist, daß sich die insbesondere aus Leichtmetall gefertigten Lauf­ radschaufeln verziehen.

In Zusammenhang mit dem als Seil oder Draht od. dgl. aus­ gebildeten Verbindungsteil ist vorzugsweise an der je­ weiligen Schaufel an der Verbindungsstelle zu ihr eine Durchgangsöffnung angeordnet, so daß das Seil od. dgl. bei der Montage lediglich in die einzelnen Öffnungen einzu­ fädeln ist. In diesen Durchgangsöffnungen kann zusätz­ lich eine das Seil od. dgl. aufnehmende Schutzhülse ge­ haltert sein, die beispielsweise als Rohrniete ausgebildet ist und die verhindert, daß das Drahtseil ausreißt bzw. in den Schaufelwerkstoff bei erhöhten Umfangsgeschwindig­ keiten eindringt. Die beiden Endbereiche eines jeweils zu einem polygonförmigen Ring zusammengefügten Seiles, Drahtes od. dgl. werden an der Kupplungsstelle zweck­ mäßigerweise über mindestens ein Klemmteil zusammenge­ klemmt bzw. miteinander verpreßt, wobei das Klemmteil eine Klemmhülse sein kann oder z. B. eine Schraub-Klemm­ verbindung. Bei der Verwendung mehrerer Seile werden die einzelnen Kupplungsstellen zweckmäßigerweise an unter­ schiedlichen Umfangsstellen angeordnet, so daß die durch die Klemmteile entstehenden Unwuchten selbsttätig ausge­ glichen werden. Kommen beispielsweise zwei Verbindungs­ teile zum Einsatz, von denen sich das eine in der Nähe der Eintrittskante und das andere in der Nähe der Austritts­ kante der Schaufeln befindet - jeweils an den Stellen der größten auftretenden Durchbiegung -, so werden die Kupp­ lungsstellen bevorzugt im wesentlichen einander diametral gegenüberliegend angeordnet.

Das Seil oder der Draht od. dgl. wird vorzugsweise mit Vorspannung an den Schaufeln montiert, so daß diese nach radial innen zugbelastet sind. Man kann dadurch den Schaufeln eine Vorverformung auferlegen, so daß bei einer im Betrieb auftretenden elastischen Dehnung nach radial außen ein Ausgleich stattfindet, so daß die Schaufel bei der nun auftretenden Belastung die korrekte Schaufel- Geometrie einnimmt. Außerdem kann durch die Vorspannung verhindert werden, daß eine bleibende Dehnung der Schaufeln eintritt.

Insgesamt ergeben sich beim Erfindungsgegenstand folgende Vorteile:

Die Anordnung ist wirtschaftlicher wegen des geringeren Werkstoffaufwandes bei einfacher Montage. Ein Seil baut kleiner und leichter bei höchster Festigkeit und geringerem Luftwiderstand. Es ist kein Schweißen erforder­ lich, also keine Wärmeeinleitung, daher kein Verzug der Leichtmetallschaufeln, außerdem ist auch keine akustische Beeinflussung festzustellen. Die Krafteinleitung in den Seilpolygon ist wesentlich günstiger. Es ist möglich, den Schaufeln eine Vorverformung zu erteilen - bleibende Dehnung wird verhindert, man kann immer die geeignete Schaufel-Geometrie erreichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radialventilatorlaufrads im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2, wobei das Ventilatorgehäuse der Einfachheit halber weggelassen ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Radialventilatorlaufrad aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie II-II, ebenfalls ohne Darstellung des Gehäuses, und

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung ein Detail des Laufrades aus Fig. 2 gemäß Ausschnitt III.

Die Erfindung bezieht sich vor allem auf Radialventilatoren, deren Laufräder ein relativ großes Breitenverhältnis b₂ zu D₂ aufweisen, wobei b₂ die Schaufelaustrittsbreite am Schaufelaustritts-Durchmesser D₂ bezeichnet. Ein solches Radialventilatorlaufrad ist in der Zeichnung abgebildet, und es zeichnet sich ferner durch eine dünne und leichte Material­ struktur sowie geringe Schaufelaustrittswinkel aus, was insgesamt hohe Drehzahlen bzw. Umfangsgeschwindigkeiten einzuhalten erlaubt.

Bei dem in der Zeichnung abgebildeten Radialventilator ist der Einfachheit halber das Gehäuse weggelassen worden. Es ist lediglich in Fig. 1 der laufradseitige Endbereich einer Einlaufdüse 1 zu erkennen, die unter Freilassung eines kleinen Spaltes s in die von der ringförmigen Deck­ scheibe 2 des Laufrades 9 umschlossene Ansaugöffnung 3 eintaucht. Die Deckscheibe begünstigt zwar das Strömungs­ verhalten des Ventilators, die Erfindung kann jedoch durch­ aus auch bei deckscheibenlosen Ventilatoren angewandt werden.

Der Ventilator enthält weiterhin eine Tragscheibe 4, die zentral an einer gehäuseseitigen Lagerstelle 5 drehbar gelagert ist, an der auch die Einspeisung des von einem lediglich gestrichelt angedeuteten Motor 6 gelieferten Antriebsdrehmoments erfolgt, so daß das Laufrad im Betrieb eine gemäß Pfeil 7 gerichtete Rotationsbewegung um die Laufrad-Längsachse 8 ausführt.

Die Tragscheibe 4 bildet die eine axialseitige Begrenzung des Laufrades 9, und sie trägt an der zur Einlaufdüse weisenden Tragseite 10 eine Mehrzahl von entlang dem Trag­ scheibenumfang verteilt angeordneten Laufrad- bzw. Ventilator­ schaufeln 14, deren entgegengesetzte Axialseite von der bereits oben erwähnten Deckscheibe 2 abgedeckt ist.

Der erfindungsgemäße Radialventilator ist durch eine im Betrieb hohe Leistungsdichte gekennzeichnet, da er trotz der großen Schaufelbreiten bzw. des großen Breitenverhält­ nisses b₂/D₂ mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten gefahren werden kann. Der Grund hierfür liegt darin, daß ein strang­ förmiges Versteifungsteil 16 vorhanden ist, das in Umfangs­ richtung jeweils benachbarte Ventilatorschaufeln 14 mitein­ ander verbindet, wobei es einen in sich geschlossenen Ring darstellt. Wesentlich ist dabei, daß es sich nicht um einen Kreisring handelt, sondern daß das Versteifungsteil 16 in seinen zwischen den einzelnen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Schaufeln angeordneten Abschnitten 17 einen linearen Verlauf aufweist, so daß es, in Axial­ richtung 8 gesehen, die Gestalt eines Polygonringes bzw. eines Mehreckes einnimmt. Die Eckpunkte des Polygonringes sind hierbei an den Verbindungsstellen 18 zwischen dem Versteifungsteil 16 und der jeweiligen Schaufel 14 angeord­ net. Auf diese Weise sind sämtliche Ventilatorschaufeln zusätzlich über ein gemeinsames Versteifungsteil 16 mitein­ ander verbunden, das ein Ausbauchen der relativ breiten Schaufeln auch bei hohen Drehzahlen verhindert bzw. auf ein vertretbares Maß einschränkt. Indem das Verbindungsteil 16 zu einem Polygonzug zusammengefaßt ist, ergibt sich eine hohe Festigkeit, da jeweils benachbarte Schaufeln auf dem kürzesten Weg miteinander verbunden sind.

Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn das Versteifungs­ teil 16, wie das beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, von einem Seil 19, Draht od. dgl. gebildet ist, das zu einem Polygonzug zusammengespannt worden ist. Dieses nach­ folgend der Einfachheit halber nur noch als Seil 19 bezeich­ nete Versteifungsteil 16 besteht vorteilhafterweise aus einer Vielzahl von Längsfasern, die miteinander verdrillt sein können, was zu einer hohen Seilfestigkeit führt. Die einzelnen Fasern können hierbei aus Metall, z. B. Stahl, bestehen, es ist aber auch möglich, Kunststoffmaterial zu verwenden, wobei mit kohlefaserhaltigem Kunststoff besonders gute Ergebnisse erzielt werden. Das Seil 19 kann aber auch aus praktisch homogenem Drahtmaterial be­ stehen, so daß lediglich eine einzige, dickere Seilfaser vorhanden ist. Jedenfalls erfolgt die Werkstoffauswahl und die Wahl der Dickenabmessungen des Seils 19 derart, daß es quer zu seiner Lägsrichtung biegbar bleibt, so daß sich nach dem Verbinden der einzelnen Schaufeln 14 und nach dem Zusammenspannen zu einem Ring automatisch die geschilderte Mehreckform einstellt.

Je nach Ausführungsform und insbesondere in Abhängigkeit von der Schaufelbreite des individuellen Ventilators können auch gleichzeitig mehrere der Seile 19 zur Versteifung der Schaufeln 14 verwendet werden. Jedenfalls befinden sich die einzelnen Verbindungsstellen 18 im axialen Schaufel­ bereich zwischen der Tragscheibe 4 und der Deckscheibe 2, wobei vor allem dann, wenn sich die Verbindungsstellen 18 im Bereich der Längsmitte der Schaufeln befinden, gute Ergebnisse erzielt werden. In optimierter Form ist jedoch, wie auch beim Ausführungsbeispiel, vorgesehen, die Ver­ bindungsstellen 18 zwischen dem Seil 19 und einer jeweiligen Schaufel 14 an denjenigen Stellen der Schaufel 14 vorzu­ sehen, an denen diese zur maximalen Durchbiegung neigt, wenn ein Betrieb ohne Versteifungsteil durchgeführt wird. Bei dem abgebildeten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ver­ steifung der Schaufeln 14 gleichzeitig mittels zweier Seile 19′, 19′′, von denen eines (19′) die Schaufeln 14 im Bereich ihres Schaufelaustritts-Durchmessers D₂ bzw. des äußeren Schaufelrandes 20 miteinander verbindet. Das zweite Seil 19′′ ist koaxial innerhalb des äußeren Seils 19′ angeordnet und verbindet die Schaufeln 14 im Bereich des Schaufeleintritts-Durchmessers D₁ bzw. des inneren Schaufelrandes 21. Diese Kombination hat zu optimalen Ergebnissen geführt, beide Varianten können aber auch für sich alleine ausgeführt werden.

Die Verbindungsstellen 18 eines jeden der beiden Seile 19′, 19′′ befinden sich in einer Radialebene rechtwinkelig zur Längsachse 8, wobei die beiden Radialebenen auf Grund der Optimierung hinsichtlich der Stellen der maximalen Durchbiegung um einen Betrag a in Axialrichtung 8 einander gegenüber beabstandet sind (vgl. auch Fig. 3). So beträgt der Abstand des im Bereich des äußeren Schaufelrandes 20 angeordneten Seils 19′ von der Tragseite 10 der Trag­ platte 4 in etwa das 0,5fache der Schaufelbreite b₂ am Austritts-Durchmesser D₂, während der Abstand des im Bereich des inneren Schaufelrandes 21 angeordneten Seils 19′′ von der Tragseite 10 in etwa das 0,553fache der Schaufelbreite b₁ im Bereich des Eintritts-Durchmessers D₁ beträgt. Der Abstand x₁ zwischen innerem Seil 19′′ und Tragscheibe 4 sowie der Abstand x₂ zwischen äußerem Seil 19′ und Tragscheibe 4 läßt sich vorteilhafterweise durch folgende Formeln definieren:

Die Seile 19′, 19′′ - nachfolgend wiederum als Seil 19 bezeichnet - sind an den Verbindungsstellen 18 vorzugsweise lose mit der jeweiligen Schaufel verbunden. Hierzu sei insbesondere auf Fig. 3 verwiesen, die einen Ausschnitt des Radiallaufrads aus den Fig. 1 und 2 zeigt. Man erkennt einen Teil der Tragscheibe 4 und der Deckscheibe 2 sowie eine der Ventilatorschaufeln 14, die zwischen den beiden Scheiben angeordnet ist. Es handelt sich hier um eine relativ dünne, breite Leichtmetallschaufel, die an den axialen Endbereichen zu einer Lasche 24, 24′ umgebogen bzw. abgekantet ist, welche Lasche 24, 24′ an der jeweils zugeordneten Scheibe 4, 2 anliegt. Lasche 24 bzw. 24′ und Scheibe 4 bzw. 2 sind mittels Nieten 29 fest mitein­ ander verbunden, was eine Montage ohne Wärmeeinleitung ermöglicht, so daß Verzugsprobleme ausgeschlossen sind. Gleichfalls zeigt Fig. 3 zwei Versteifungsseile 19, die den bereits beschriebenen inneren und äußeren Seilen 19′, 19′′ entsprechen. An der Verbindungsstelle 18 zwischen Seil 19 und Schaufel 14 - hier an den Schaufelrandbereichen 20, 21 - ist jeweils eine Durchfädelöffnung 30 vorgesehen, die als in die Schaufel eingebrachte Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Ihr Durchmesser ist etwas größer bemessen als die Seildicke, so daß sich das Seil 19 bei der Montage mühelos durch die einzelnen Öffnungen 30 hindurchfädeln läßt. Die Montage ist also sehr einfach. Außerdem ist durch diese lose Einfädelverbindung eine gewisse Beweglich­ keit zwischen Schaufel und Seil gewährleistet, so daß im Betrieb keine nachteiligen Spannungen zwischen den beiden Teilen auftreten können.

Um zu verhindern, daß sich das Seil 19 insbesondere bei bei hohen Drehzahlen auftretenden Belastungen in die zuge­ hörige Schaufel 14 im Bereich der Verbindungsstelle 18 einschneidet oder verformt, ist in der jeweiligen Durch­ fädelöffnung 30 vorzugsweise eine Schutzhülse 31 gehaltert, die das Seil 19 koaxial mit Spiel umgibt. Sie ist zweckmäßi­ gerweise hinsichtlich ihres Materials so ausgewählt, daß zwischen ihr und dem Seil 19 nur eine geringe Reibung stattfindet. Zugunsten einer einfachen Montage der Schutz­ hülse ist diese insbesondere als Rohrniete ausgestaltet.

Es versteht sich, daß der von dem Seil 19 gebildete Polygon­ zug vor dem Einfädeln nicht vorhanden ist, sondern daß hier ein Seil von entsprechender begrenzter Länge vorliegt. Bei der Montage wird es nach dem Einfädeln einfach zusammen­ gespannt, wobei seine beiden Endbereiche 32, 33 insbesondere überlappend aneinandergelegt und nachfolgend mittels eines oder mehrerer Klemmteile 34 zusammengeklemmt bzw. mitein­ ander verpreßt werden. In Fig. 3 ist eine dieser Kupplungs­ stellen 35 zweier Endbereiche 32, 33 abgebildet, wobei die Klemmteile 34 von Klemmhülsen gebildet sind.

Bei mit mehreren Seilen 19 gleichzeitig ausgestatteten Radialventilatoren werden deren Kupplungsstellen 35 vorzugs­ weise an unterschiedlichen Umfangsstellen bezüglich der Drehachse 8 angeordnet, um Unwuchten zu vermeiden. Bei Ventilatoren mit zwei Versteifungsseilen 19, 19′ befinden sich die Kupplungsstellen 35 insbesondere im wesentlichen einander diametral gegenüberliegend, wie dies Fig. 2 gut zeigt, so daß ein praktisch vollständiger Unwuchtausgleich stattfindet, der ein Nachwuchten erübrigt.

Vorzugsweise erfolgt die Seilmontge derart, daß das je­ weilige Seil im montierten Zustand mit einer gewissen Vorspannung beaufschlagt ist. Auf diese Weise läßt sich das Dehnverhalten der Schaufeln konkret beeinflussen, und es kann insbesondere erreicht werden, daß sich Schaufeln und Seil im Betrieb noch im elastischen Bereich ausdehnen können, ohne daß eine bleibende Dehnung der Schaufeln eintritt. Die Vorspannung kann insbesondere auch so gewählt werden, daß die Schaufeln in Ruhestellung des Ventilators eine gewisse elastische Vorverformung erfahren, die im Betrieb auf Grund der auftretenden Fliehkraft kompensiert wird, so daß die Schaufelkontur im Betrieb genau der ge­ wünschten, optimales Strömungsverhalten versprechenden Kontur entspricht.

Es versteht sich, daß auch mehr als zwei Seile 19 verwendet werden können, die an verschiedenen Durchmesserstellen der Schaufel angebracht werden können. Auch ist es möglich, in Axialrichtung 8 nebeneinander mehrere Seile vorzusehen, um den verschiedensten Belastungsfällen Rechnung zu tragen.

Die Verwendung eines Seils als Versteifungsteil gestaltet sich sehr wirtschaftlich, da mit geringem Werkstoffaufwand hohe Festigkeiten erzielt werden. Das Drahtseil baut ferner kleiner und leichter, so daß die zusätzlich verursachten Fliehkräfte sowie der Luftwiderstand gering bleiben. Die Montage gestaltet sich sehr einfach, und es sind insbesondere keine Schweißarbeiten erforderlich, so daß keine Verzugs­ probleme auftreten. Die Geräuschentwicklung ist praktisch vernachlässigbar und die Krafteinleitung von den Schaufeln in das Seil-Polygon ist sehr günstig.

Claims (12)

1. Radialventilatorlaufrad, bei dem in Umfangsrichtung jeweils benachbarte Ventilatorschaufeln durch ein sich über den gesamten Umfang des Laufrades erstreckendes, in sich geschlossenes, aus geradlinig verlaufenden Abschnitten bestehendes Versteifungsteil miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsteil (16) aus einem zu einem Polygonzug zusammengespannten Seil (19, 19′, 19′′) oder Draht od. dgl. besteht, wobei die einzelnen Abschnitte des mindestens einen Versteifungsteils (16) jeweils an einander entsprechenden, axial verlaufenden Schaufelrändern benachbarter Schaufeln angreifen.

2. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (19, 19′, 19′′) oder der Draht od. dgl. aus Metall oder Kunststoffmaterial besteht.

3. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsteil (16, 19, 19′, 19′′) die Schaufeln (14) im Bereich des Schaufelaustritts-Durchmessers (D₂) bzw. des äußeren Schaufelrandes (20) miteinander verbindet.

4. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsteil (16, 19, 19′, 19′′) die Schaufeln (14) im Bereich des Schaufeleintritts-Durchmessers (D₁) bzw. des inneren Schaufelrandes (21) miteinander verbindet.

5. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungs­ stellen (18) zwischen dem Versteifungsteil (16, 19, 19′, 19′′) und einer jeweiligen Schaufel (14) an den im Venti­ latorbetrieb ohne Versteifungsteil auftretenden Stellen maximaler Durchbiegung nach außen der Schaufeln (14) befinden.

6. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x₁) eines im Bereich des inneren Schaufelrandes (21) angeord­ neten Versteifungsteils (16, 19′′) von der der Einlaufdüse (1) des Ventilators entgegengesetzten Laufrad-Tragscheibe (4) in etwa das 0,553fache der Schaufelbreite (b₁) am Eintritts-Durchmesser (D₁) beträgt und der Abstand (x₂) eines im Bereich des äußeren Schaufelrandes (20) angeord­ neten Versteifungsteils (19′) von der Tragscheibe (4) in etwa das 0,5fache der Schaufelbreite (b₂) am Austritts- Durchmesser (D₂).

7. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Versteifungs­ teil in einer Radialebene (22, 23) bezüglich der Laufrad- Längsachse (8) verläuft.

8. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der jeweiligen Schaufel (14) an der Verbindungsstelle (18) zwischen ihr und dem als Seil (19, 19′, 19′′) oder Draht od. dgl. aus­ gebildeten Versteifungsteil (16) eine in die Schaufel (14) eingebrachte Durchgangsöffnung (30) angeordnet ist.

9. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchgangsöffnung (30) eine das Seil (19, 19′, 19′′) od. dgl. aufnehmende, insbesondere in Gestalt einer Rohrniete ausgebildete Schutzhülse (31) gehaltert ist.

10. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endberei­ che (32, 33) des zu einem polygonförmigen Ring zusammen­ gefügten Seils (19, 19′, 19′′), Drahtes od. dgl. an ihren Kupplungsstellen (35) mittels mindestens eines Klemmteils (34), insbesondere mittels einer Klemmhülse, zu einem Endlos­ strang zusammengeklemmt bzw. miteinander verpreßt sind.

11. Radialventilatorlaufrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsstellen (35) bei mehreren gleichzeitig verwendeten Seilen (19, 19′, 19′′), Drähten od. dgl. zum Ausgleich von Unwuchten an unterschiedlichen Umfangsstellen angeordnet sind, wobei sie sich beim Vor­ handensein zweier Versteifungsteile (16, 19, 19′, 19′′) im wesentlichen diametral bezüglich der Laufrad-Längsachse (8) gegenüberliegen.

12. Radialventilatorlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Seil (19, 19′, 19′′) bzw. der Draht od. dgl. mit Vorspan­ nung am Laufrad (9) montiert ist.