PL179426B1

PL179426B1 - Wirnik wentylatora i sposób wykonywania wirnika wentylatora PL PL

Info

Publication number: PL179426B1
Application number: PL96312345A
Authority: PL
Inventors: Johann Klement; Peter Kellermann
Original assignee: Bosch Siemens Hausgeraete
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 2000-09-29
Also published as: CN1133945A; DE19501533A1; US5873164A; TR199501723A2; DE19501533C2; EP0727582B1; EP0727582A1; ATE215182T1; US5685695A; HUT73476A; CZ15496A3; PL312345A1; KR960029635A; DE19501533C3; HU9503690D0; HU215829B; CZ288845B6; ES2174889T3; DE59510128D1

Abstract

1. Wirnik wentylatora do pracy w wyso- kich temperaturach, zwlaszcza w piecach piekarniczych, z plyta glówna o ksztalcie gwiazdzistym lub promienistym, na której za posrednictwem wystajacych zasadniczo promieniowo poza centralny obszar srod- kowy odsadzen umieszczone sa osiowo wytloczone lopatki i powierzchnia plyty glównej zaopatrzona jest w wytloczone osiowo czesci, które rozciagaja sie od ob- szaru srodkowego az po obszar odsadzen, znamienny tym, ze z pierscieniowa,. cen- tralna czescia (7) polaczone sa gwiazdziste lub promieniste, przechodzace przez odsa- dzenia (3) plyty glównej (5) zasadniczo symetrycznie wzgledem konturu zewnetrz- nego, czesci (9). Fig.1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirnik wentylatora i sposób wykonywania wirnika wentylatora.

W znanym wirniku wentylatora z płytą główną zasadniczo w kształcie gwiazdy i osiowo wytłoczonymi łopatkami na promieniowych odsadzeniach, mających w znacznym stopniu ostre zakończenie, jest w centralnym obszarze środkowym naokoło otworu osiowego wybity rowek pierścieniowy, a więc osiowo wytłoczony. Od rowka tego rozchodzą się promieniście rowki promieniowe, które rozciągają się aż do obszaru promieniowych nasadek. Promieniowe rowki przebiegają przy tym niesymetrycznie względem konturu wspomnianych odsadzeń. Powyższe wirniki wentylatorowe są wykonane z cienkiej metalowej blachy.

Badania, zwłaszcza w zakresie wysokich temperatur, wykazały, że już po stosunkowo krótkim okresie pracy, promieniowe odsądzenia ulegają większemu lub mniejszemu odkształceniu, co powoduje, że spada wydajność wentylatora oraz występują zakłócające szumy.

Celem wynalazku jest takie udoskonalenie wirnika wentylatora, ażeby również przy silnie zmieniających się warunkach temperaturowych zachowywana była dokładna i niezmienna geometria oraz położenie wyważenia wirnika.

Wirnik wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z pierścieniową centralną częścią

179 426 połączone są gwiaździste lub promieniste, przechodzące przez odsądzenia płyty głównej, zasadniczo symetrycznie względem konturu zewnętrznego, części.

Korzystnie wytłoczone osiowo części wykonane są jako dotłoczenia.

Korzystnie wytłoczone osiowo części wykonane są zasadniczo jako płaskie dotłoczenia mające wytłoczone powierzchnie względem płyty głównej.

Korzystnie wytłoczone osiowo części przechodzą jedna w drugą i są fragmentami wspólnej części, zwłaszcza wspólnego dotłoczenia.

Korzystnie pomiędzy konturem zewnętrznym odsadzeń względnie płyty głównej i konturem zewnętrznym wytłaczanych osiowo części istnieją powierzchnie brzegowe o przynajmniej w przybliżeniu stałej szerokości.

Korzystnie głębokość wytłoczenia części wytłoczonych osiowo zmniejsza się w obszarze promienistym promieniowo na zewnątrz.

Korzystnie w obszarach przejściowych pomiędzy centralnym obszarem pierścieniowym i obszarami promienistymi wytłoczone osiowo powierzchnie wgłębione części wytłoczonych osiowo wykonanych jako dotłaczanych są zaopatrzone w dodatkowe osiowo wytłoczone wypukłości, korzystnie o kołowym zarysie podstawy.

Korzystnie w obszarze środkowym płyty głównej znajduje się osiowo wytłoczona cześć pierścieniowa, która rozciąga się przynajmniej w przybliżeniu aż do obszaru stóp promienistych odsadzeń, z którą to częścią połączone są w sposób ciągły części o kształcie gwiaździstym lub promienistym.

Korzystnie wirnik jest zaopatrzony w powłokę powierzchniową, korzystnie w warstwę emalii.

W innej postaci wynalazku wirnik wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem odsadzeń wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, według wynalazku charakteryzuje się tym, że z wytłoczoną centralną częścią o kształcie pierścienia połączone są gwiaździste lub promieniste części wychodzące z tej części o kształcie pierścienia i odpowiadające kształtem konturowi zewnętrznemu płyty głównej.

W tej postaci wynalazku wirnik może posiadać wszystkie korzystne cechy wymienione jako korzystne cechy wirnika według pierwszej postaci wykonania.

Sposób wykonywania wirnika wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, według wynalazku charakteryzuje się tym, że najpierw z płaskiego, korzystnie metalowego wykroju z blachy wytłacza się osiowo dotłaczane części i korzystnie dodatkowe osiowe wypukłości, a potem wykrawa się zarys płyty głównej i odgina się względem płyty głównej łopatki.

Korzystnie obszary otaczające dotłoczenia wytłacza się osiowo przez wgłębianie.

Wykonane przeważnie jako powierzchniowo dotłaczane, osiowo wytłoczone części nadają płycie głównej taką stabilność kształtu i wytrzymałości cieplnej również przy ekstremalnym obciążeniu termicznym, np. aż do 500°C przy zastosowaniu w pyrolitycznie samooczyszczających się piecach piekarniczych, że nie zachodzi zmiana geometrycznych relacji, utrzymany zostaje stan wyważenia i osiąga się niezmiennie niski poziom szumów.

Zwłaszcza dzięki w wysokim stopniu symetrycznemu kształtowaniu odcinków, np.

dzięki obecności w wysokim stopniu stałego brzegu pomiędzy odcinkami i konturem zewnętrznym płyty głównej, termicznie uwarunkowane rozszerzenia się materiału nie mogą prowadzić do częściowych wypaczeń.

179 426

Dzięki tym cechom sprzyjającym niezmienności kształtu uzyskuje się możliwość zastosowania również stosunkowo cienkiego, korzystnie metalowego materiału blaszanego o niskiej pojemności cieplnej, bez obawy o ujemny wpływ na własności ruchu obrotowego. Dzięki wspomnianej niezmienności kształtu można bez kłopotu zaopatrzyć wirnik w stosunkowo czułą na pęknięcia powłokę, np. w katalitycznie samooczyszczającą się powłokę emaliowaną. Wirnik według wynalazku odznacza się również niskimi kosztami wykonania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wirnik wentylatora, w widoku z góry, fig. 2 - wirnik wentylatora, w przekroju cząstkowym wzdłuż linii II-II na fig. 1, w powiększeniu, a fig. 3 - wirnik wentylatora, w przekroju wzdłuż linii III-III na fig. 1, w powiększeniu.

Przedstawiony na fig. 1 wirnik wentylatora posiada zaznaczony jako koło centralny obszar środkowy 1, w którego środkowym punkcie znajduje się nieokrągły otwór osiowy 2 do zamontowania na wałku napędowym nie pokazanego silnika. Z centralnym obszarem środkowym 1 połączone są skrzydłowe, wystające promieniowo poza ten obszar odsądzenia 3, których łącznie jest siedem. Jak to uwidacznia linia przekroju II-II, osie symetrii odsadzeń 3 nie rozciągają się dokładnie promieniowo, lecz są lekko nachylone do przynależnych promieni. Odsądzenia 3 zwężają się lekko w kierunku na zewnątrz i posiadają w danym wypadku na bocznym krańcu odgięte pod kątem prostym łopatki 4, jak to jest widoczne na fig. 2 i 3. Zarówno obszar środkowy 1 jak i odsądzenia 3 są częściami składowymi jednolitej, wykonanej z cienkiego materiału, np. z metalowej blachy, płyty głównej 5, z której są odgięte pod kątem prostym łopatki 4.

Przedstawione linią kreskową koło 6 oznacza obwód zewnętrzny wirnika wentylatora. Jak to przedstawiają zwłaszcza fig. 1 i 3, w centralnym obszarze środkowym 1 jest wytłoczona osiowo względem płaszczyzny głównej 8 pierścieniowa część 7 w postaci pierścieniowego powierzchniowego dotłoczenia, z którą łączą się bezpośrednio i bez szwu, odpowiednio do ilości odsadzeń 3, części 9 o kształcie gwiaździstym lub promienistym.

Jak widać z fig. 1 promieniste części 9 przechodzą przez odsądzenia 3 zasadniczo symetrycznie względem ich konturu zewnętrznego. Rozciągają się one w przybliżeniu aż do końców odsadzeń 3, tak że pomiędzy konturem zewnętrznym wirnika względnie płyty głównej 5 łącznie z obszarem stóp odsadzeń uzyskuje się w znacznym stopniu stałe listwy brzegowe lub powierzchnie brzegowe 10. W przykładzie wykonania kształtowanie konturów części 9, wychodzących z obszaru środkowego konturu zewnętrznego płyty głównej 8 odbywa się przy tworzeniu uprzednio wymienionych powierzchni brzegowych 10 o stałej szerokości. Jak pokazano na fig. 2 i 3 osiowo wytłoczone części 9, wykonane jako dotłoczenia, posiadają zasadniczo płaskie powierzchnie 11, które przechodzą w płaszczyznę główną 8 z łagodnymi w znacznym stopniu zaokrąglonymi, a więc korzystnymi dla przepływu przejściami 12. Promieniste części 9 zwężają się w kierunku na zewnątrz, odpowiednio do zwężonego konturu skrzydełkowych odsadzeń 3. Jak wynika z fig. 2, głębokość dotłoczenia h zmniejsza się dalej w obszarze promienistych części 9. Na skutek tego, że odsądzenia 3 nie rozciągają dokładnie promieniowo do środka wirnika, w obszarach stóp tych odsadzeń uzyskuje się niesymetryczne kształty okrągłych krawędzi konturu zewnętrznego i tym samym nierówne odcinki kół w tych obszarach stóp. Ażeby również w tych obszarach stworzyć w przybliżeniu symetryczne lub jednakowe proporcje geometryczne, w obszarach przejściowych pomiędzy centralnym obszarem pierścieniowym i obszarami promienistymi osiowo wytłoczone powierzchnie dotłaczane 11 są wyposażone w dodatkowo osiowo wytłoczone wypukłości 13 o kołowym konturze podstawy i promieniu R. Wypukłości 13 mogą również posiadać mniejszy promień R, jak to zaznaczono linią punktowo-kreskową na fig. 2.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku wykonywania powyżej opisanego wirnika, najpierw z płaskiego wykroju z blachy metalowej, zwymiarowanej np. odpowiednio do koła obwodowego 6, wytłacza się osiowo metodą wgłębiania przechodzące bezpośrednio bez szwu jedna w drugą części 7 i 9 (dotłoczenia), po czym wycina się lub wykrawa gwiaździsty lub promienisty kontur płyty głównej 5. Następnie lub podczas wspólnego procesu tłoczenia i wgłębiania zostają odgięte względem płyty głównej 5 łopatki 4. W ten sposób unika

179 426 się uwarunkowanych wgłębianiem naprężeń materiałowych w powierzchniach brzegowych 10 w płaszczyźnie głównej 8.

Okazało się przy tym, że korzystnie jest, gdy za płaszczyznę wyjściową przy wgłębianiu służą powierzchnie 11, względem których obszary otaczające dotłoczenia, zwłaszcza powierzchnie brzegowe 10 i centralna powierzchnia koła 14 w centrum wirnika są częściowo wytłaczane za pomocą wgłębiania. Na koniec wirnik w znany sposób pokrywa się powłoką powierzchniową.

Zalety wynikające z ukształtowania wirnika według wynalazku są widoczne zwłaszcza przy stosowaniu materiału metalowego i kształtowanego przez wgłębianie. Możliwe jest jednak również stosowanie innych materiałów lub sposobów kształtowania wirnika, na przykład tworzyw sztucznych, do których muszą być zastosowane odpowiednie procesy, w celu utworzenia kształtu przestrzennego.

Fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wirnik wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, znamienny tym, że z pierścieniową, centralną częścią (7) połączone są gwiaździste łub promieniste, przechodzące przez odsądzenia (3) płyty głównej (5) zasadniczo symetrycznie względem konturu zewnętrznego, części (9).
2. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że części (7, 9) wykonane są jako dotłoczenia.
3. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że części (7,9) wykonane są zasadniczo jako płaskie dotłoczenia mające wytłoczone powierzchnie względem płyty głównej (5).
4. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że części (7, 9) przechodzą jedna w drugą i są fragmentami wspólnej części, zwłaszcza wspólnego dotłoczenia.
5. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy konturem zewnętrznym odsadzeń (3) względnie płyty głównej (5) i konturem zewnętrznym części (7, 9) istnieją powierzchnie brzegowe (10) o przynajmniej w przybliżeniu stałej szerokości.
6. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że głębokość wytłoczenia (h) części (9) zmniejsza się w obszarze promienistym promieniowo na zewnątrz.
7. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarach przejściowych pomiędzy centralnym obszarem pierścieniowym (1) i obszarami promienistymi wytłoczone osiowo powierzchnie wgłębione (11) części (7, 9) wykonanych jako dotłaczanych są zaopatrzone w dodatkowe osiowo wytłoczone wypukłości (13) korzystnie o kołowym zarysie podstawy.
8. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze środkowym płyty głównej (5) znajduje się osiowo wytłoczona część pierścieniowa (7), która rozciąga się przynajmniej w przybliżeniu aż do obszaru stóp promienistych odsadzeń (3), z którą to częścią połączone są w sposób ciągły części (9) o kształcie gwiaździstym lub promienistym.
9. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że jest zaopatrzony w powłokę powierzchniową, korzystnie w warstwę emalii.
10. Wirnik wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, znamienny tym, że z centralną częścią (7) o kształcie pierścienia połączone są gwiaździste lub promieniste części (9), wychodzące z tej części (7) i odpowiadające kształtem konturowi zewnętrznemu płyty głównej (5).
11. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że części (7, 9) mają postać dotłoczeń.
12. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że części (7, 9) wykonane są, zasadniczo, jako płaskie dotłoczenia, mające wytłoczone powierzchnie względem płyty głównej (5).
13. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym. że odcinki (7, 9) przechodzą jedno w drugie i są fragmentami wspólnej części, zwłaszcza wspólnego dotłoczenia.
14. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że pomiędzy konturem zewnętrznym odsadzeń (3) względnie płyty głównej (5) i konturem zewnętrznym części (7, 9) istnieją powierzchnie brzegowe (10) o przynajmniej w przybliżeniu stałej szerokości.

179 426
15. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że głębokość wytłoczenia (h) części (9) zmniejsza się w obszarze promienistym promieniowo na zewnątrz.
16. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że w obszarach przejściowych pomiędzy centralnym obszarem pierścieniowym (1) i obszarami promienistymi wytłoczone osiowo powierzchnie wgłębione (11) części (7, 9) wykonanych jako dotłaczanych są zaopatrzone w dodatkowe osiowo wytłoczone wypukłości (13), korzystnie o kołowym zarysie podstawy.
17. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że w obszarze środkowym płyty głównej (5) znajduje się osiowo wytłoczona część pierścieniowa (7), która rozciąga się przynajmniej w przybliżeniu aż do obszaru stóp promienistych odsadzeń (3), z którą to częścią połączone są w sposób ciągły części (9) o kształcie gwiaździstym lub promienistym.
18. Wirnik według zastrz. 10, znamienny tym, że jest zaopatrzony w powłokę powierzchniową, korzystnie w warstwę emalii.
19. Sposób wykonywania wirnika wentylatora do pracy w wysokich temperaturach, zwłaszcza w piecach piekarniczych, z płytą główną o kształcie gwiaździstym lub promienistym, na której za pośrednictwem wystających zasadniczo promieniowo poza centralny obszar środkowy odsadzeń umieszczone są osiowo wytłoczone łopatki i powierzchnia płyty głównej zaopatrzona jest w wytłoczone osiowo części, które rozciągają się od obszaru środkowego aż po obszar odsadzeń, znamienny tym, że najpierw z płaskiego, korzystnie metalowego wykroju z blachy wytłacza się osiowo dotłaczane części (7, 9) i korzystnie dodatkowe osiowe wypukłości (13), a potem wykrawa się zarys płyty głównej (5) i odgina się względem płyty głównej łopatki (4).
20. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że obszary otaczające dotłoczenia wytłacza się osiowo przez wgłębianie.

* * *