Entwicklung von breiten und leichten Radialventilatoren mit geschweißten Hybrid-Laufschaufeln

Die Erzielung eines hohen Wirkungsgrades von 85 Prozent bei einer hohen Umfangsgeschwindigkeit von 130 m/s erfordert die Herstellung von Radialventilatoren leichter Bauweise. Hoher Wirkungsgrad läßt sich durch dünne, flach angstellte, lange Laufschaufeln erreichen. Durch die geringe Masse der Schaufeln ist die Antriebsmasse und das Trägheitsmoment reduziert. Dies wirkt sich günstig auf die Motordynamik aus. Die Leichtbauweise der Schaufeln ist durch die geforderte Steifigkeit und die Stabilität (Beulen, Knicken) begrenzt. Die dabei auftretenden Festigkeitsprobleme können nur durch Verwendung von hochfesten Stählen gelöst werden. Die Kaltumformung von den Schaufeln läßt den Einsatz hochfester Stähle aus Kosten- und Bearbeitungsgründen nur in begrenztem Umfang zu. Diese Stähle werden daher nur in den hochbeanspruchten Zonen eingeschweißt und einbrandfrei geschliffen. Durch entsprechende Finite-Element-Berechnungen werden die Konturen optimiert und dem elasto-plastischen Verformungsverhal ten im Betrieb Rechnung getragen, so daß die vorgegebene Lebensdauer von 240 - 300 Start-Stopp-Zyklen sicher erreicht wird.