(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのリング（１＊，６＊，７１＊）により周方向に互いに連結された、外周周りに分配配置された複数の羽根（１１）を有するファンホイールであって、
前記ファンホイールはそれぞれ一部品として具体化された少なくとも３つのセグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）から成り、
前記セグメントはそれぞれ、少なくとも１つのリング（１＊，６＊，７１＊）の少なくとも１つのリング部分（１，６，７１）と、羽根（１１）又は羽根（１１）の少なくとも部分（１１ａ，１１ｂ）とを有し、ファンホイールに結合され、
少なくとも前記リング部分又は複数の前記リング部分（１，６，７１）が、ファンホイールの周方向に対して交差方向に位置決めされて結合エリア（１５，１６，８５）を形成するリム（４，９，７４及び５，１０，７５）によって互いに接触しているファンホイールにおいて、
それぞれのセグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）のリング部分（１，６，７１）の少なくとも１つのリム（４，９，７４及び５，１０，７５）が、少なくとも１つの突出した形状フィット部分（２５，２５＊，１８）を具備しており、それぞれのセグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）のリング部分（１，６，７１）の少なくとも１つのリム（４，９，７４及び５，１０，７５）が、前記形状フィット部分（２５，２５＊，１８）と略相補形の少なくとも１つの凹所（２６，２６＊，１７）を具備しており、
前記形状フィット部分（２５，２５＊，１８）がその自由端の方向に先細り、
前記形状フィット部分（２５，２５＊，１８）の少なくとも１つの側面（３９，４０）の、前記リング部分（１，６，７１）の前記リム（４，９，７４及び５，１０，７５）への移行部は湾曲しており、
前記凹所（２６，２６＊，１７）を画定するリム（３７，３８）がそれらの自由端に向かう方向に先細り、
前記ファンホイールは少なくとも１つのハブリング（６＊）を有し、該ハブリングは、それらのハブリングに関連する端部（９６）にて前記羽根（１１）を互いに周方向に連結し、該ハブリング上で前記ファンホイールは駆動モータに連結されることを特徴とするファンホイール。
【請求項２】
前記凹所が、前記リング部分（１，６，７１）の上部サイド（３０）及び底部サイド（３１）の間の領域に溝（２６）として配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のファンホイール。
【請求項３】
前記凹所（２６，２６＊，１７）が（０．７〜２．５）・Ｄの範囲の深さ（ｔ）を有し、ここでＤは前記リング部分（１，６，７１）の壁厚である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のファンホイール。
【請求項４】
前記形状フィット部分（２５，２５＊，１８）の少なくとも１つの側面（３９，４０）の、前記リング部分（１，６，７１）の前記リム（４，９，７４及び５，１０，７５）への移行部は、前記リング部分（１，６，７１）の壁厚（Ｄ）の０．０５〜０．３倍になるアール（Ｒ１）で実現される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項５】
溝（２６）として具体化された凹所の側壁と、前記リング部分（１，６，７１）の上部サイド（３０）及び底部サイド（３１）との間の領域（３７，３８）は略同じ厚さを有する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項６】
舌片（２５）として具体化された形状フィット部分の一方の側面（３９，４０）が他方の側面より大きい、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項７】
前記凹所（２６，２６＊，１７）の領域における前記リング部分（１，６，７１）の壁厚（Ｄｍａｘ）が、前記凹所の外側の領域における壁厚（Ｄ）より大きい、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項８】
前記ファンホイールは少なくとも１つのカバーリング（１＊）を有し、該カバーリングは、それらのカバーリングに関連する端部（９１）にて前記羽根（１１）を互いに周方向に連結する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項９】
前記ハブリング（６＊）及び前記カバーリング（１＊）は互いにずれて配置され、前記羽根（１１）は前記ハブリング（６＊）及び前記カバーリング（１＊）の間に延在する、ことを特徴とする請求項８に記載のファンホイール。
【請求項１０】
前記ファンホイールは少なくとも１つの中間リング（７１＊）を有し、該中間リングは前記羽根（１１）を互いに周方向に連結し、それらの側方端部（９６，９１）の間の領域で前記羽根に連結し、
前記セグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）はそれぞれ少なくとも１つの中間リング部分（７１）を有する、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１１】
前記セグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）は少なくとも略同一に具体化される、ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１２】
前記セグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）は射出成形部品である、ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１３】
前記リング部分（１，６，７１）の前記リム（４，９，７４；５，１０，７５）は、一致して互いに実質的に接触しており、隣接するセグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）が面で互いに接触している結合エリア（１５，１６，８５）を形成する、ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１４】
隣接するセグメント（Ｉ〜ＶＩＩ）が、結合エリア（１５，１６，８５）にて接着及び／又は溶接により互いに接触している、ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１５】
前記羽根（１１）の流出側端部（１２）及び流入側端部（１３）は前記結合エリア（１５，１６）に対して間隔を有する、ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１６】
少なくとも１つの強化ストラップ（５４〜５６）が、ファンホイールの少なくとも１つのリング（１＊，６＊，７１＊）に巻き付けられる、ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項１７】
前記強化ストラップ（５４〜５６）が熱可塑性材料又は熱硬化性樹脂からなる、ことを特徴とする請求項１６に記載のファンホイール。
【請求項１８】
前記強化ストラップ（５４〜５６）は強化部品を有する、ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のファンホイール。
【請求項１９】
前記強化ストラップ（５４〜５６）は連続強化繊維を有する、ことを特徴とする請求項１８に記載のファンホイール。
【請求項２０】
前記強化ストラップ（５４〜５６）は、溶接又は接着によりファンホイールの１つのリング（１＊，６＊，７１＊）に固着される、ことを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のファンホイール。
【請求項２１】
前記ファンホイールの少なくとも１つのリング（１＊，６＊，７１＊）が、前記強化ストラップ（５４〜５６）を受容するための、少なくとも１つの周方向に延びる溝（５７〜５９）を具備している、ことを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載のファンホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に従うファンホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ファンホイールはラジアルファンホイール、ダイアゴナルファンホイール、軸流ファンホイールとして理解できるが、ファンの前置又は後置ホイール（ステータ）としても理解できる。
【０００３】
ファンホイールは様々な材料から製造される。例えば、ファンホイールは、繊維強化プラスチック材料から一部品として製造できる。或る外径までは、このようなファンホイール製造は上手くいくことが証明されている。しかしながら、大きめのサイズに対しては、射出成形工具に必要とされる投資と、大きな射出成形機用の高い機械ユニットに起因する部品の値段とが非常に増大するため、実現化は費用効果的ではない。また、射出成形機のシリンダーは一般的に、１５ｋｇ以上の溶融繊維強化プラスチック材料を十分高い温度に加熱することはできない。
【０００４】
この理由のために、このようなファンホイールを複数の部品から製造することも知られている。例えば、箱型又はＵ型セグメントを材料熔解により端と端が接するように結合し又は形状フィットさせ、ハブリング（hub ring）及びカバーリング（cover ring）を接着又は溶接によりこれらの結合要素の上側と裏面側に装着することが知られている（特許文献１）。非常に多数の個々の部品の結果、このような動翼輪の製造は複雑で時間がかかり、従って高価である、というのも、初めに前記セグメントが端と端が接するように結合されなければならず、また更なるステップにおいてハブリングとカバーリングが装着されなければならないからである。
【０００５】
ファンホイールが駆動軸に着座したハブに羽根が着脱可能に連結されたファンホイールも知られている（特許文献２）。
【０００６】
さらに、羽根が中空セグメントの形状で具体化されたファンホイールも知られている（特許文献３）。それらセグメントは端と端が接するように結合され、次いで組み立てられた羽根セグメントの上側と裏面側に固着されたディスク及びキャップによって一緒に保持される。このようなファンホイールは大きな費用を用いてのみ製造、組み立て可能である。初めに、羽根セグメントは結合され、位置決めされなければならない。その後でのみ、ディスク及びキャップが、組み立てられた羽根セグメントの２つの側に配置され、そこに連結される。
【０００７】
さらには、ブロック型セグメントから組み立てられたファンホイールが知られている（特許文献４）。円筒形の外側リング及び内側リングを形成するブロック型の内側部品及び外側部品が、それらの半径方向に延在する面で互いに接触している。このようなファンホイールは高い重量を有し、特別な用途にのみ適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＤＥ４１３９２９３Ａ
【特許文献２】ＤＥ１０２００９００８５０８Ａ１
【特許文献３】ＷＯ２０１２／１３１６１７Ａ１
【特許文献４】ＵＳ２００３／０２３５５０２Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、安価に簡単な方法で製造できるように、前述した種類のファンホイールを設計することである。これに関連して、ファンホイールは最小限の重量しか有さず、高い負荷、特に高い回転速度に耐えることができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、請求項１の特徴的な構成を有する本発明に従う前述した種類のファンホイールによって達成される。
【００１１】
本発明に従うファンホイールでは、結合エリアは、突出した形状フィット部分及びそれに関連する凹所によってそれらの表面積を拡大され、それにより複数のセグメントから組み立てられたファンホイールは高い安定性と強度を有する。結合エリアを通る断面が、短い経路に沿ってリングの２つの壁を連結していて当該壁と略垂直に延在する真っ直ぐな連結ストレッチの形状を有しない点で、結合エリア拡大設計は慣習的な設計と異なる。結合表面拡大設計のためにセグメントが接着剤により互いに連結されると、接着表面が拡大され、ファンホイールの強度の増加がもたらされる。これは同様に、隣接するセグメントが結合エリアで互いに面で溶接されるときにも当てはまる。加えて、この結合表面拡大設計のために、隣接するセグメント間の付加的な形状フィット連結が形成され、それで周方向に対して横断方向のセグメントの相互の移動・ずれが防がれる。また、形状フィット要素が、互いに対する隣接セグメントの付加的なガイド手段を形成するため、このような設計により製造工程でのセグメントの結合が促進される。形状フィット部品及び凹所は、セグメントの確実な連結をもたらす舌片及び溝連結を形成する。隣接するセグメントは、製造工程の間に軸方向に又は半径方向に又は軸方向と半径方向の混合形式で結合され、それにより突出した形状フィット部分が隣接するセグメントのそれぞれに接合するリング部分の凹所に達する。本発明に従う実施形態により、リング部分の壁厚が拡大することなく結合表面が著しく増大する。本発明に従う実施形態の結果、本発明に従うファンホイールの製造工程は非常に経済的で、迅速かつ正確になるように設計できる。
【００１２】
本発明に従うファンホイールでは、リング部分及び羽根又は羽根部分を有する、一部品として具体化されるセグメントが使用される。リング部分は羽根又は羽根部分とは実質的に横断方向に（垂直に）延在し、方向部品によりファンホイールの周方向に延びる。ファンホイールの周方向とは横断方向に位置決めされたリング部分のリムが結合されたファンホイールの結合エリアを形成する。互いにより、リング部分の最小の壁厚にもかかわらず、セグメント間の十分強い連結が可能になるように、互いに接触しているセグメントは結合エリアにて連結される。結合状態では、セグメントのリング部分は全体として１又は複数のリングを形成する。リングは特に、羽根をそれらの側方端部にて互いに周方向に連結するハブリング又はカバーリングであるか、又はそれらの側方端部の間のそれらの中間領域にて羽根に連結される中間リングあってもよい。ハブリングは有利には、ファンホイールを駆動モータに接続する機能を有する。ステータの場合、カバーリングは有利にはステータを別の装置に固着するために機能する。
【００１３】
有利には、形状フィット部分はその自由端の方向に先細る。このようにして、隣接するセグメントの結合が著しく単純化される。
【００１４】
有利な実施形態では、凹所はリング部分の上部サイド及び底部サイドの間の領域に配置される。有利には、凹所及びこれに対応して形状フィット部分は、リング部分の約半分の厚さのところに設けられてもよい。
【００１５】
別な有利な実施形態では、凹所は、リング部分の上部サイドに向かって又は底部サイドに向かって開いている。このような実施形態は、ファンホイールを製造するときに簡単で問題の無い結合工程を可能にする。凹所がリング部分の一方のサイドに向かって開いているので、隣接するセグメントは製造の間ファンホイールの軸方向に端と端が接するように非常に容易に結合できる。
【００１６】
この場合、形状フィット部分及び凹所を有するリング部分のリムは有利には段付き形態を有する。このような要素は製造技術の点で非常に容易に製造できる。
【００１７】
凹所がリング部分の壁厚の約０．７〜２．５倍になる深さを有すると有利である。
【００１８】
好ましい実施形態では、形状フィット部分がその側面の少なくとも１つによって凹所の側壁に当接していると有利である。形状フィット部分が両方の側面によって凹所の側壁に当接していると有利である。この場合、隣接するセグメントは互いに確実に、固定的に連結される。
【００１９】
しかしながら、原則として、形状フィット部分の側面及び／又は端面と、凹所の側壁及び／又は底部の間には自由空間が残っていることも可能である。
【００２０】
凹所の側壁及び／又は底部に対する形状フィット部分の間隔は、例えば粘性接着剤が導入される自由空間を創出する。この接着剤は、セグメントの結合前に凹所に導入されてもよい。
【００２１】
有利には、リング部分のリムへの、形状フィット部分の少なくとも１つの側面の移行部は、好ましくはリング部分の壁厚の約０．０５〜０．３倍であるアールで湾曲している。移行部は有利にはバイオニックに、すなわち絶え間ないアール無しに実現される。バイオニックな設計は、ひびの形成が確実に防がれるように、形状フィット部分からそれぞれのセグメントのリング部分への力の流れに関して移行部が設計できるという利点を有する。このようにして、移行部はファンホイールの使用時に生じている荷重に最適に調和できる。
【００２２】
有利な実施形態では、凹所の側壁と、リング部分の上部サイド及び底部サイドとの間の、リング部分の領域は略同じ厚さを有する。
【００２３】
しかしながら、凹所の側壁と、リング部分の上部サイド及び底部サイドとの間のこれら領域が異なる厚さを有するように、リング部分は設計されてもよい。この場合、ファンホイールの使用時に力の伝達に寄与しない又は僅かしか寄与しない領域は反対側に位置する領域よりも薄く設計されてもよい。
【００２４】
セグメントから組み立てられたファンホイールの強度の悪化無しに隣接するセグメントの安定した連結を実現するために、形状フィット部分の一方の側面が反対側に位置する他方の側面より大きいと有利である。
【００２５】
セグメントの結合の際力をファンホイールに伝達している領域をさらに拡大するために、リング部分の壁厚は有利には、凹所の領域において、凹所の外側の領域における壁厚より大きい。
【００２６】
セグメントは少なくとも略同一に具体化される。好ましくは、全てのセグメントは同じ形状を有し、それによりそれらの製造のために単一の射出成形工具しか必要でない。これにより製造コストを低く抑えることができる。
【００２７】
隣接するセグメントのカバーリング部分、ハブリング部分及び中間リング部分は好ましくは、周方向とは横断方向に位置決めされたそれらのリムが実質的に一致して互いに当接しており、それぞれに一対の結合エリアを形成し、結合エリアにより隣接するセグメントが面で互いに接触しているように、具体化される。このようにして、互いに当接したセグメントの簡単で依然として確実な連結が保証される。
【００２８】
これらの結合エリアは、ファンホイール軸及び放射状ラインにより画定される平面内に位置決めされる。使用状況と要求プロフィールに応じて、隣接するセグメントの結合エリアはまた、ファンホイール軸及び放射状ラインにより画定されるそれぞれの平面内に対して傾いて位置決めされるように設計されてもよい。その角度は、その際０°〜約８０°である。
【００２９】
隣接するセグメントは接着及び／又は溶接によって結合エリアで互いに連結されてもよい。
【００３０】
ファンホイールの特に有利な実施形態は、羽根の流出側端部及び流入側端部がファンホイールの結合エリアに対して間隔を有する点にある。この場合、もっぱらファンホイールの周方向とは横断方向に延びているリング部分のリムが連結表面として機能している。
【００３１】
しかしながら、隣接するセグメントの間の付加的な結合エリアが羽根を通って延びていることも可能である。この場合、セグメントの結合が行われて初めて完全な羽根が形成される。この場合、羽根部分の突合せ継手（butt joint）もまた、リング部分のリムに加えて設けられた結合エリアを形成する。このようにして、セグメント間の固定した連結が改良される。
【００３２】
セグメントは有利には、簡単かつ安価な方法で製造できる射出成形部品である。
【００３３】
有利には、セグメント用の材料として熱可塑性材料が使用される。
【００３４】
セグメントの強度、したがってファンホイールの強度を増大させるために、熱可塑性材料は強化部品、好ましくは強化繊維を含む。
【００３５】
強化繊維は、約１０μｍから１５ｍｍ以上の長さ、好ましくは約２００μｍ〜約１０ｍｍの長さを有すると有利である。このような強化繊維はプラスチック材料内に容易に加工でき、高い強度を保証する。
【００３６】
セグメントを互いに連結するための接着剤として、例えば１成分又は２成分の接着剤又は溶剤装置が考えられる。
【００３７】
さらなる有利な連結可能性は、レーザー溶接、誘導溶接又は熱風溶接によりセグメントを互いに連結することにある。
【００３８】
特にファンホイールの大きい直径の場合、有利な実施形態は、少なくとも１つの強化ストラップが、ファンホイールの少なくとも１つのリングの周りに巻き付けられることにある。それは、セグメントをさらに固定的に一緒に保持し、それでファンホイールは高めの回転速度でさえ又は他の高い荷重下でさえ使用できる。
【００３９】
強化ストラップは熱可塑性材料又は熱硬化性樹脂から作られてもよく、有利には強化部品、好ましくは強化繊維を有する。
【００４０】
強化繊維として、有利には、ガラス、カーボン、アラミド、熱可塑性材料又は天然繊維が考えられる。
【００４１】
強化ストラップは、特に溶接又は接着によりファンホイールの１又は複数のリングの外周に簡単に固着される。
【００４２】
さらなる有利な実施形態は、硬化する熱硬化性樹脂への巻き付けによる、ファンホイールの１又は複数のリングの外周への強化ストラップの取り付けにある。
【００４３】
強化ストラップがファンホイールにプリテンションを持って巻き付けられると特に最適な実施形態がもたらされる。このようにして得られたファンホイールは高い強度を特徴とする。このようなファンホイールは高い回転制限速度で使用できる。
【００４４】
有利な実施形態では、強化ストラップのプリテンションは約１０Ｎ〜約１０ｋＮ、好ましくはストラップの断面積で約１０〜１００Ｎ／ｍｍ２である。
【００４５】
強化ストラップを受容するために、ファンホイールが、強化ストラップを具備すべきリングにて周方向に延在する溝を具備するとき、ファンホイールへの強化ストラップの確実な固着が保証される。そこでは、強化ストラップがファンホイールから滑り落ちないように配置される。
【００４６】
ファンホイールが一部品として具体化され、すなわち複数のセグメントから作られないとき、強化ストラップの使用は有利に用いられる。
【００４７】
本発明に従うファンホイールは、ラジアルファンホイール、軸流ファンホイール、ダイアゴナルファンホイール、前置ホイール又は後置ホイール（ステータ）であってもよい。
【００４８】
本発明の主題は、個々の請求項の主題から生じるだけでなく、明細書及び図面に開示された仕様及び特徴からも生じる。それらは個々に又は従来技術に対する組み合わせにおいて新規である限り、請求項の主題でなかったとしても、本発明にとって重要なものとして請求される。
【００４９】
本発明のさらなる特徴は別な請求項、明細書及び図面から生じる。
【００５０】
図面に例示された幾つかの実施形態を用いて本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】複数のセグメントから形成された本発明に従うファンホイールの軸方向の平面図である。
【図２】図１に従うファンホイールを製造するためのセグメントの拡大図である。
【図３】複数のセグメントから組み立てられた本発明に従うファンホイールの第２実施形態の軸方向の平面図である。
【図４】複数のセグメントから組み立てられた本発明に従うファンホイールの別な実施形態の底面図である。
【図５】図４に従うファンホイールを製造するためのセグメントの拡大図である。
【図６】本発明に従うファンホイールを製造するためのセグメントの別な実施形態を示す図である。
【図７】本発明に従うファンホイールを製造するためのセグメントの別な実施形態を示す図である。
【図８】結合面を拡大する方法で設計された、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の異なる実施形態の拡大図である。
【図９】結合面を拡大する方法で設計された、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の異なる実施形態の拡大図である。
【図１０】結合面を拡大する方法で設計された、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の異なる実施形態の拡大図である。
【図１１】結合面を拡大する方法で設計された、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の異なる実施形態の拡大図である。
【図１２】本発明に従うファンホイールを製造するためのセグメントの別な実施形態の斜視図である。
【図１３】本発明に従うファンホイールの別な実施形態の半分の軸断面図である。
【図１４】隣接するセグメント間の結合エリアの横断面の本発明に従う実施形態の拡大図である。
【図１５】セグメントを本発明に従うファンホイールに結合する際の概略図である。
【図１６】図１７に従う７つのセグメントから結合され、周方向に延在するカバーリングと中間リングとを備えた軸流ファンホイールである、本発明に従うファンホイールの別な実施形態の斜視図である。
【図１７】図１６に従うファンホイールのセグメントの斜視図である。
【図１８】図１９に従う７つのセグメントから結合され、周方向に延在するカバーリングの無い軸流ファンホイールである、本発明に従うファンホイールの別な実施形態の斜視図である。
【図１９】図１８に従うファンホイールのセグメントの斜視図である。
【図２０】図２１に従う１１個のセグメントから結合され、後置ホイールである、本発明に従うファンホイールの別な実施形態の斜視図である。
【図２１】図２０に従うファンホイールのセグメントの斜視図である。
【図２２】本発明に従うファンホイールの実施形態のセグメントのリムの区分の側方平面図におけるセグメントリムを構成する詳細図である。
【図２３】図２４に従う７つのセグメントから結合され、周方向に延在するカバーリングと中間リングとを備えた軸流ファンホイールである、本発明に従うファンホイールの別な実施形態の斜視図である。ハブリングと中間リングの間の羽根と、カバーリングと中間リングの間の羽根は、形状と数が異なる。
【図２４】図２３に従うファンホイールのセグメントの斜視図である。
【図２５】結合面拡大設計を有しない、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の実施形態の拡大図である。
【図２６】結合面を拡大する方法で設計された、ファンホイールの結合エリアの別な実施形態の拡大断面図である。
【図２７ａ】非対称舌片及び溝接続部の形状の結合面拡大設計を有する、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の実施形態の拡大図である。
【図２７ｂ】非対称舌片及び壁厚の局所的により厚い部分との溝接続部の形状の結合面拡大設計を有する、本発明に従うファンホイールの結合エリアの断面の実施形態の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下では、プラスチック材料から作られたファンホイールであって、特に、大きいサイズを有し、高い回転速度に適しているファンホイールを開示する。ここでは、ファンホイールは、周方向に１又は２以上のリングによって互いに連結された２〜４０の羽根から実質的に成る流れ媒体用のガイド機能を有する固定要素及び回転要素を含むと理解される。ファンホイールは、例えばラジアルファンホイール、ダイアゴナルファンホイール、軸流ファンホイールであるが、前置又は後置ホイール（ステータ）であってもよい。ファンホイールは、互いに実質的に同一の又は少なくとも似ているセグメントから結合されている。このようにして、高価な射出成形工具は必要でない。ファンホイールの製造はコスト効率が良い。個々のセグメントからのファンホイールの組み立てにもかかわらず、ファンホイールは高い回転速度でも形状安定性を有する。セグメントは、以下の実施形態を用いて説明するように、互いに非常に強く連結されるため、組み立てられたファンホイールは高い負荷、例えば回転速度負荷に耐えられる。
【００５３】
本発明に従うファンホイールを構成するセグメントの数は好ましくは、ファンホイール羽根の数に一致する。特に多数の羽根を有するファンホイールの場合、セグメントの数が低減するように、１つのセグメントは２以上の羽根を含んでもよい。特にセグメントが互いに同一の構成を有するとき、ファンホイールの全てのセグメントに対して、１つの射出成形工具しか必要とされない。セグメントが互いに似ている（同様の）とき、一般に単一の射出成形工具で十分である。互いに似たセグメントの異なる構成特徴は、射出成形工具における交換可能な金型インサートにより又は幾つかの射出成形されたセグメントの若しくは結合されたファンホイールの後処理により実現できる。完全なホイール用の射出成形工具に比べて、セグメント用の射出成形工具は著しく少ない制限により設計できるので、セグメントの、特に羽根の設計は非常にフレキシブルに実現できる。例えば、複雑な分割機構（split mechanism）が、羽根チャネルを型から取り出せるように、ファンホイールを完全な成型品として製造するための射出成形工具においてしばしば使用されなければならない。これは、有利な実施形態ではセグメントを製造するための射出成形工具では必要でない。従って、重量軽減のための中空羽根でさえ簡単な方法で設計できる。
【００５４】
個々のセグメントは、それぞれのファンホイールを形成するための適切な結合方法によって互いに連結される。結合方法、とりわけ接着方法として、レーザー溶接法、摩擦圧接法、誘導溶接法、熱風溶接法又は超音波溶接法が好ましく考えられる。ファンホイールが使用中のときに予期される作動応力を考慮して、接触セグメント間の結合エリアは比較的自由に選択できる。セグメント間の連結は、開示された結合方法により単独で創出できる。しかしながら、製造工程中に付加的な強度をもたらし及びガイドを提供する、隣接するセグメント間の形状フィット連結がさらに存在していると有利である。
【００５５】
図１に従うファンホイールはラジアルファンホイールであって、セグメントＩ〜ＶＩＩから組み立てられている。図２は、これらセグメントの１つを示す。図２では、セグメントが平面図でのみ示されているので、セグメントの空間設計に関しては、セグメントの異なる実施形態を示しているが、セグメントの基本的な３次元構成を明らかにする図１２を参照されたい。図１の実施形態では、全てのセグメントＩ〜ＶＩＩが同一なので、それらは同じ射出成形工具にて製造できる。
【００５６】
セグメントは、湾曲した外側リム２及びそれと平行に延びる湾曲したリム３を有するカバーリング部分１を有する。リム２，３の両端部はリム４，５によって互いに連結されている。軸方向の平面図で見て、リム４は、略直角に外側リム２に接合している。反対側に位置決めされたリム５は、軸方向の平面図で見て、外側リム２に対して鋭角で接合している。リム５はまた、カバーリング部分１の内側リム３に鈍角で、リム４は鋭角で接合している。図１２に示すように、半径方向内側リム３がハブリング部分６から半径方向外側リム２よりも大きな軸方向間隔を有するように、カバーリング部分はその半径方向幅にわたって湾曲形状で延びる。ハブリング部分６も、半径方向外側リム７及び半径方向内側リム８を有する。両方のリム７，８はそれぞれ湾曲形状を有し、それらの端部でリム９，１０により互いに連結されている。ハブリング部分６は、カバーリング部分１を通り越して半径方向内側に突出している。軸方向の平面図で見て、ハブリング部分６の外側リム７はカバーリング部分１の外側リム２に一致する。本発明に従うファンホイールの他の実施形態、特にダイアゴナルファンホイール又は軸流ファンホイールでは、ハブリング部分６の外側リム７は軸方向の平面図で見て、カバーリング部分１の外側リム２に対してジグザグに及び／又は角度を付けて（角ばって）位置決めされてもよい。リム９，１０はセグメントの軸方向の平面図で見て、それらの長さの一部にわたってカバーリング部分１のリム４，５に一致するように位置決めされる。この特性により特に簡単な結合工程が可能になる。本発明に従う他の実施形態では、例えば羽根が顕著な鎌形状又は捩れ形状を有するとき、リム９，１０のこのような一致する構成は可能でない。
【００５７】
カバーリング部分１とハブリング部分６の間に、羽根１１が延びており、該羽根は実施形態ではその長さにわたって湾曲した構成を有し、断面がエーロフォイルの輪郭（プロフィール）を有する。羽根１１は、カバーリングに関連するその端部９１によってカバーリング部分１に連結し、ハブリングに関連するその端部９６によってハブリング６に連結している。羽根１１の流出側端部１２は略鋭角で延びる一方、流入側端部１３は平面図で見て弧状に丸みを帯びている（図２）。
【００５８】
羽根１１は、その流出側端部１２によりカバーリング部分１のリム５の近くまで延びている。その流入側端部１３により、羽根１１は軸方向の平面図で見てカバーリング部分１を通り過ぎて突出しており、カバーリング部分１を通り過ぎて突出しているハブリング部分６のエリアのリム９に対して最小の間隔を置いて終端している。
【００５９】
図示の実施形態から逸れるが、羽根１１は異なる断面構成及び／又は異なる伸長を有してもよい。羽根１１は、その長さにわたって湾曲できるだけでなく、さらにその長さにわたって捩れ構造を有してもよい。
【００６０】
ハブリング部分６は、その内側リム８の近くに少なくとも１つの貫通口１４を有する。貫通口は有利には、突出するハブリング部分６の幅の略半分のところに位置決めされ、締め付けネジをそこに通す機能を有する。締め付けネジにより、設置位置におけるファンホイールが駆動モータのハブに取り付けられる。
【００６１】
ハブリング部分６は平坦な構造を有する。しかし、例えば図１２に見られるように、ハブリング部分６が外側端部で角度を付けられ又は曲げられることも可能である。本発明に従う他の実施形態、特にダイアゴナルホイールでは、ハブリング部分６はその全長又はその一部にわたって円錐状に又は湾曲して延びてもよい。
【００６２】
ファンホイールに結合された状態では（図１）、それぞれのカバーリング部分のリム４，５、及び、それぞれに隣接するセグメントのそれぞれのハブリング部分のリム９，１０が接合している。ファンホイール全体に関して、接合されたリム４，５の組は結合エリア１５（カバー側で）を形成し、接合されたリム９，１０の組は結合エリア１６（ハブ側で）を形成する。リム４，５及び９，１０の隙間の無い接合位置を保証するために、それぞれ、結合エリア１５，１６、それぞれの隣接するセグメントのリム４，５及び９，１０の曲率コースが実質的に同一でなければならない。結合エリア１５，１６は周方向に対して横断方向に延びる。ラジアルファンホイールの図示の実施形態では、結合エリア１５，１６はまたファンホイールの軸に対して横断方向に延びる。羽根１１はこれら結合エリア１５，１６に対して間隔を置いて終端するので、付加的なバリ、エッジ等はセグメントからの製造の結果として羽根１１に作られない。セグメントＩ〜ＶＩＩのカバーリング部分１は、結合されたファンホイールにおいて全体のカバーリング１＊を形成し、対応して、セグメントＩ〜ＶＩＩのハブリング部分６は合わさってハブリング６＊を形成する。
【００６３】
図１６に斜視図で示されているファンホイールは、カバーリング１＊、ハブリング６＊及び中間リング７１＊を備えた軸流ファンホイールであり、やはりセグメントＩ〜ＶＩＩから組み立てられている。本発明を主に特徴付ける重要な特徴に関して、セグメントからの構成は図１に従う軸流ファンホイールの構成に一致する。
【００６４】
図１７は、図１６に示された軸流ファンホイールのセグメントのうちの１つを示す。全てのセグメントＩ〜ＶＩＩは一致しており、それらは同じ射出成形工具で製造できる。
【００６５】
図１７に示されたセグメントＩは、軸方向通風機の主流方向に対して下流に位置決めされた湾曲リム２と、それと平行に延在していて軸方向上流に配置されたリム３とを有するカバーリング部分１を有する。リム２，３の両端はリム４，５により互いに連結されている。ハブリング部分６も、下流に位置決めされたリム７と上流に位置決めされたリム８を有する。両方のリム７，８はそれぞれ湾曲した構造を有し、それらの端部にてリム９，１０により互いに連結されている。ハブリング部分６は、完全にカバーリング部分１の半径方向内側に位置決めされている。ハブリング６＊及びカバーリング１＊の軸方向伸長は図示の実施形態で一致するが、軸流ファンホイールの他の実施形態では、羽根の幾何学形状に依存して異なってもよい。
【００６６】
図１６に従う実施形態では、半径方向に見て、ハブリング６＊及びカバーリング１＊の間に中間リング７１＊もある。このような中間リングは、結合されたファンホイールのより高い強度をもたらす。有利な構成では、空気流量、効率及びファンの音響効果に関する利点も中間リングによって実現できる。１又は複数の中間リング７１＊が、ラジアルファンや前置又は後置ホイールなどの全ての種類のファンホイールに存在してもよい。セグメントからの製造のために、完全な成型品としての製品に比べて工具構造に関して少ない費用で、中間リングの実現が可能である。
【００６７】
図１７に示されたセグメントＩは、軸方向通風機の主流方向に対して下流に位置決めされた湾曲リム７２と、それと平行に延在していて軸方向上流に配置されたリム７３とを有する中間リング部分７１を有する。を対応的に有する。リム７２，７３の両端はリム７４，７５により互いに連結されている。
【００６８】
結合されたファンホイールでは、それぞれのセグメントの中間リング部分７１のリム７４，７５は、ファンホイールの周方向に対して横断して延在する結合エリア８５（図１６）を形成し、それにより、隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩは互いに接触している。羽根１１はこの結合エリア８５に対して間隔を置いて終端するので、付加的なバリ、エッジ等は中間リング７１＊の結果として羽根１１に作られない。セグメントＩ〜ＶＩＩの中間リング部分７１は、結合されたファンホイールにおいて完全な中間リング７１＊を形成する。
【００６９】
図１７に従うセグメントを備えた図１６の実施形態では、カバーリング部分１及びハブリング部分６の間に、その長さにわたって湾曲し、捩れ、断面がエーロフォイルの輪郭（プロフィール）を有する羽根１１が延びている。先の実施形態と同様に、図２に従う実施形態に示されているように、流出側に位置決めされた羽根１１の端部１２は、ほぼ鋭角で先細るのに対して、羽根１１の断面で見て流入側の端部１３は弧形状により丸みを帯びている。
【００７０】
図１７に従うセグメントを備えた実施形態の羽根１１は、その下流端部１２によりカバーリング部分１のリム２の近くまで延びている。その上流に位置決めされた端部１３により、羽根１１は、カバーリング部分１のリム３の近くまで延びている。
【００７１】
図示の実施形態から逸れるが、羽根１１は異なる断面構成及び／又は異なる伸長を有してもよい。
【００７２】
図１７に従うファンホイールセグメントＩでは、ハブリング部分６は、ファンホイールをモータに固着する機能を有する装置を有していない。このようなセグメントから形成される図１６に従うファンホイールは、圧入、締め付け（clamping）、接着、溶接などによってモータに固着され得る。もちろん、軸流ファンホイールセグメントの他の実施形態では、後でファンホイールをモータに固着するように機能する穴などが設けられてもよい。
【００７３】
ハブリング部分６、カバーリング部分１及び中間リング部分７１は、特に軸流ファンホイールの場合に円筒形に具体化されてもよい。しかしながら、カバーリング１＊を用いた図２０に従う実施形態に示されたものと同様に、ハブリング部分６及び／又はカバーリング部分１及び／又は中間リング部分７１は、特に流れ条件により良く適合し得る複雑な３次元輪郭をたどるように延びることも可能である。
【００７４】
図２３では、図２４に従うセグメントから成る本発明に従う軸流ファンホイールが示されている。ハブリング６＊、カバーリング１＊及び中間リング７１＊を備えたこの実施形態では、形状及び／又は位置及び／又は数に関して中間リング７１＊とハブリング６＊の間に延びる羽根１１２とは異なる羽根１１１が、カバーリング１＊と中間リング７１＊の間に延びている。このようにして、中間リングを備えた実施形態では、羽根の数と羽根の幾何学形状がそれぞれの流れ条件に対してより良く適合され得る。複数の中間リング７１＊を備えた実施形態では、羽根の構造に関してより多くの変動性が対応的にもたらされる。
【００７５】
図２３に従う軸流ファンホイールの図２４に示されたセグメントは、カバーリング部分１、中間リング部分７１及びハブリング部分６を有し、そこからカバーリング１＊、中間リング７１＊及びハブリング６＊が創出される。このセグメントは、カバーリング部分１を中間リング部分７１に接続する２つの羽根１１１と、中間リング部分７１をハブリング部分６に接続する１つの羽根１１２を有する。
【００７６】
図１８に斜視図で示された軸流ファンホイールの実施形態は、カバーリングの無い、中間リングの無い軸流ファンホイールであって、互いに同一なセグメントＩ〜ＶＩＩから組み立てられており、そのうちのセグメントＩが図１９に例示されている。セグメントの構造は既に既述した図１６に従う実施形態の構造に似ている。しかしながら、軸方向通風機ではしばしば慣用的であるように、重量を省き流れ抵抗を低減するために、この軸流ファンホイールはカバーリングを有しない。ゆえに、結合エリアとして、この実施形態では高めの負荷を吸収しなければならないハブリング６＊における結合エリア１６のみが残っている。セグメントＩはハブリング部分６及び羽根１１を有する。
【００７７】
図２１に従うセグメントを備えた図２０に従う実施形態は、操作中に固定されているファンホイール（ステータ）である。ステータはファンの前置ホイール又は後置ホイールであってもよい。しかしながら、セグメントの構造に関して重大な差異は生じない。多数の用途状況において、ステータも大いに荷重のかかる部品である。そこには、そのモータを有する通風機が固着されており、特に操作中の通風機の揺動・振動のために荷重がかかる。図２０に従うステータは、本発明の態様により図２１に従う１１個の同一のセグメントＩ〜ＸＩから構成される。主に軸方向に延在しているカバーリング部分１及びハブリング部分６のリム４，５，９，１０は、内側エッジ及び角を有するより複雑なコースを有する。流出側では、ハブリング６＊は、セグメントＩ〜ＸＩのフランジ部分６１により形成される平坦フランジ６１＊を具備しており、そこには後でファンモータが固着される。穴はまだセグメントに設けられておらず、というのも実施形態では、ステータは１１個のセグメントから構成されているからである。これは、多すぎる穴を意味する。この実施形態では、穴は結合後にフランジ６１＊にあけられてもよい。
【００７８】
特に多数の羽根１１の場合、１つのセグメントに１以上の羽根、例えば２〜４の羽根を設けることも考えられる。これは減少した数のセグメントをもたらす。しかしながらその場合には、セグメントを製造するための射出成形工具はより複雑となる。また、羽根１１の数は、同一のセグメントのみ欲する場合、セグメントにつき羽根の数で割り切れなければならない。
【００７９】
場合により、操作中に予期される負荷に依存して、本発明に従うファンホイールに、カバーリング１＊及びハブリング６＊に加えて、周方向に別な中間リング７１＊を設けると有利である。１又は複数のこのような付加的なリングはカバーリング１＊とハブリング６＊の間の領域に配置できる。組み立てられたホイールにおける結合エリア及びセグメントのリムを有するそれらの構成は、前述した実施形態に従うカバーリング１＊及びハブリング６＊の構成に対応する。中間リング７１＊は付加的な安定性をもたらすが、流れにもポジティブに影響し得る（効率、音響効果）。セグメントの製造原理のために、このような付加的な中間リング７１＊は比較的最低限の費用で実現できる。
【００８０】
本発明に従うファンホイールの有利な実施形態を製造するために、セグメントＩ〜ＶＩＩが初めに星形状に配置され（図１５）、次いで、それらのリム４，５；９，１０；７４，７５を有するセグメントＩ〜ＶＩＩが互いに接触するまで略半径方向に内側方向に合わさるように押される。次いで、結果的に結合エリア１５，１６，８５では、セグメントＩ〜ＶＩＩは記述した方法で互いに固定的に連結され、例えば接着又は溶接される。これに関連して、有利には接着又は溶接工程の間、高い圧力がセグメントＩ〜ＶＩＩに又は結合エリア１５，１６，８５に加えられ、それにより接触しているセグメントＩ〜ＶＩＩが互いに固定的に連結される。同様にして、７個より多いセグメントを備えたファンホイールも製造される。セグメントは簡単な射出成形工具で製造でき、そのため製造コストは低く維持できる。セグメントＩ〜ＶＩＩ用の材料として、ファンホイールの射出成形にとって通常の公知の材料が考えられる。その例は、ポリアミド（ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６６／６，ＰＡＰＡ，ＰＰＡ，ＰＡ４．６，ＰＡ１２）やポリエステル（ＰＢＴ，ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＰＰＳ，ＰＥＳ，ＰＥＳＵ，ＰＥＥＫ，ＡＢＳ，ＰＣ，ＡＳＡなどの短繊維強化又は長繊維強化熱可塑性材料である。好ましくは、ポリアミド、ポリプロピレン又はポリエステルがセグメント用の材料として使用される。
【００８１】
これら材料のための強化繊維として、例えば、ガラス、カーボン、アラミド、熱可塑性材料（ＰＥＴ，ＰＡ）又は天然繊維（例えば、亜麻、麻、サイザル麻、ジュート又はココナッツ繊維）が考えられる。
【００８２】
隣接するセグメントがレーザー溶接を用いて連結されている実施形態では、使用されるレーザー光に対して使用されるプラスチック材料の高い透過性が必要とされる。これを実現するために、ポリマーとして、レーザー光の波長に対して非常に透過性のあるプラスチック材料が使用される。これは、プラスチック材料内の特別な着色顔料により実現できる。さらに、有利には、強化繊維に対して遷移ポリマーにて光屈折を有しない又は最低限しか有しない特別な強化繊維（特にガラスファイバー）が使用される。これは、ガラスファイバーの表面にコーティングする特別な結合剤の使用により可能である。
【００８３】
射出成形されたセグメントＩ〜ＶＩＩ内の強化繊維が約５０μｍから約１５ｍｍの長さを有すると、セグメントのための、したがってファンホイールのための優れた強度が生じる。好ましい範囲は約２００μｍ〜約１０ｍｍである。
【００８４】
セグメントＩ〜ＶＩＩが結合エリア１５，１６，８５で合わさって接着されるとき、ポリウレタン、アクリル酸、メタクリル酸塩又はシリコンなどの１成分又は２成分の接着剤がこの目的のために使用できる。接着のために、溶剤装置も使用できる。
【００８５】
セグメントＩ〜ＶＩＩが結合エリア１５，１６，８５で互いにレーザー溶接されるとき、有利には、ダイオードレーザー、ＣＯ２レーザー又はＮｄＹＡＧレーザーがこの目的のために使用できる。
【００８６】
結合エリア１５，１６，８５でのセグメントＩ〜ＶＩＩの連結はまた、摩擦圧接、振動溶接又は超音波溶接により創出されてもよい。
【００８７】
結合エリア１５，１６，８５でのセグメントＩ〜ＶＩＩの連結はまた、誘導溶接又は熱風溶接により実行されてもよい。熱風として、例えば空気、窒素又はＣＯ２が考えられる。
【００８８】
両方のケースで、プラスチック材料は結合エリア１５，１６，８５の領域で柔らかくなる。従って、セグメントＩ〜ＶＩＩが結合エリア１５，１６，８５で互いに押圧される圧力下では、隣接するセグメントの材料溶融連結がそれにより実現され、結合エリアの冷却後に、セグメントの確実な連結が得られる。
【００８９】
羽根１１及びリング部分１，６，７１は一部品として合わさって具体化され、セグメントを形成するので、ファンホイールの簡単、迅速かつ安価な製造が可能となる。
【００９０】
図３に従うファンホイールも図１に従うファンホイールと同様に具体化されており、セグメントＩ〜ＶＩＩから成る。ファンホイールの羽根１１は、結合エリア１５，１６が羽根１１から距離を置いて延在するように、再び配置されている。このようにして、羽根１１上のバリやエッジなどの形成が防がれ、それにより複雑な後処理は必要でない。図１，２に従う実施形態では、周方向に作用する荷重の点でセグメントＩ〜ＶＩＩは材料溶融又は接着連結によってのみ互いに連結されている一方、図３に従う実施形態のセグメントＩ〜ＶＩＩはこのような荷重に対して形状フィット（form fit）を用いて互いに連結されている。この形状フィットは、カバーリング部分１のリム４，５又はセグメントＩ〜Ｖのハブリング部分６のリム９，１０のエリアに設けられている。カバーリング部分１を通過して半径方向内側に突出しているハブリング部分６のエリアは、図１の実施形態と同一に構成されている。隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩの間の形状フィットは、周方向のセグメントが互いから分離できないように設計されている。まだ接着されていない又はまだ溶接されていない状態での互いからのセグメントの分離は、隣接するセグメントがファンホイールの軸方向に互いに対してずらされることでのみ可能である。
【００９１】
カバーリング部分１のリム５には、及び、軸方向に見て下方に位置するハブリング部分６のリム１０のエリアには、略マッシュルーム型である輪郭を備えた切欠１７がそれぞれに設けられている。カバーリング部分１の反対側に位置するリム４、及び、軸方向に見て下方に位置するハブリング部分６のリム９のエリアは、隣接するセグメントの切欠１７に係合する突出したマッシュルーム型突起１８を具備している。切欠１７及び突起１８は、それらのリムで互いに当接するように互いに相補形に設計されている。マッシュルーム型構造のために、切欠１７及び突起１８はそれぞれ、周方向に見てアンダーカット（下切り）を具備している。
【００９２】
マッシュルーム型構造から逸れて、形状フィット連結は他の輪郭形状を有してもよい。それら形状は、ファンホイールの周方向の隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩが互いから離れないように設計されさえすればよい。
【００９３】
切欠１７及び突起１８はそれぞれ、カバーリング部分１及びハブリング部分６に設けられている。高い荷重がそれぞれのファンホイールに予期される場所に依存して、それらはカバーリング部分にのみ又はハブリング部分のみに設けられてもよい。複数の切欠１７及び相補形の突起１８は、１つのリム４，９又は５，１０の長さにわたって設けられてもよい。羽根１１は、切欠１７及び突起１８に対して間隔を有するようにセグメントＩ〜ＶＩＩに配置される。
【００９４】
本発明の意味において、突起１８は突出している形状フィット部分であり、切欠１７はリム４，９，７４又は５，１０，７５にある少なくとも略相補形の形状の凹所である。
【００９５】
この実施形態では、一部品として具体化されるセグメントＩ〜ＶＩＩも互いに同一であり、それによりセグメント用の１つの射出成形工具しか必要とされない。形状フィット要素１７，１８は、セグメントＩ〜ＶＩＩを結合するための付加的なガイドを提供し、またファンホイールが周方向に荷重を受けたときの付加的な形状安定性を保証する。形状フィット要素１７，１８のために、セグメントＩ〜ＶＩＩはファンホイールのために星形状にではなく軸方向に結合される。
【００９６】
先の実施形態に関連して説明したように、隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩは結合エリア１５，１６で形状フィットによって連結されるだけでなく、接着接続、溶接接続などによっても連結される。接着工程又は溶接工程の間、結合エリア１５，１６での連結が最適となるように、互いに接触しているセグメントＩ〜ＶＩＩは望ましくは互いに対して強く押圧される。隣接するセグメントはまた、形状フィット連結１７，１８のエリアで接着接続又は溶接接続によって互いに固定して連結されてもよい。
【００９７】
本発明に従う他の実施形態では、周方向の形状フィット連結は、既述した図３の実施形態と同等の方法で、軸流ファンホイール、ダイアゴナルファンホイール又はステータに対しても実現できる。このような形状フィット連結は中間リング部分７１の場合でも実現できる。この場合、結合工程に関する制限もあり、すなわちセグメントは周方向に互いに結合できない。
【００９８】
図４に従うファンホイールもその例では、一部品として形成されたセグメントＩ〜ＶＩＩを有する。それらセグメントは単一の射出成形工具によって製造できるように再び同一である。図１に従う実施形態と同様に、セグメントＩ〜ＶＩＩは、それらが星形に配置されるように具体化され、次に図１５の図解と同様に一緒に押される。
【００９９】
カバーリング１＊及びハブリング６＊上の結合エリア１５，１６に加えて、羽根１１の領域のさらなる結合エリア８６（図４）が生成されるように、セグメントＩ〜ＶＩＩは設計されている。これは、隣接するセグメントを結合するための接着面又は溶接面が先行の実施形態に比べて拡大されるという利点を有する。セグメントＩ〜ＶＩＩはこれに関して、隣接するセグメントが組み立てられるまで完成羽根１１が形成されないように設計されている。
【０１００】
図５は、これらセグメントのうちの１つをハブリング部分６の側面からの底面図で示す。ハブリング部分は、湾曲した外側リム７と湾曲した内側リム８を有する。リム７，８の第１端部を連結するリム１１は、軸方向に見て、湾曲形状に延在する。リム７，８の第２端部を連結する反対側に位置するリム９もまた、ファンホイールの軸方向に見て、その長さにわたって湾曲形状に、すなわちリム１０と実質的に同一の曲率コースをもって延在しており、それにより隣接する同一のセグメントが隙間なく結合される。２つのリム９，１０の直接連結部において、羽根部分１１ａ，１１ｂは別々に延在している。羽根部分１１ａ，１１ｂは、ハブリング部分６と（図５ではハブリング部分６により完全に覆われている）カバーリング部分１との間に延在する。
【０１０１】
隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩがそれらのリム４，５，９，１０によって結合するとき、それらのリム１９，２０を有する羽根部分１１ａ，１１ｂが互いに接触しており、このようにして、この場合には中空である羽根１１を形成する。結合したファンホイールにおいて互いに接触している隣接するセグメントのリム１９，２０は付加的な結合エリア８６を形成する。他の点では、羽根１１は図１〜３に従う実施形態と同じ構成を有する。羽根１１はまた、ファンホイールのカバーリング１＊及びハブリング６＊に対してこれら実施形態と同様にして配置されている。
【０１０２】
隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩが接着連結によって互いに連結されるとき、接着剤はリングの結合エリア１５，１６に与えられるだけでなく、羽根１１の結合エリア８６にも与えられる。このようにして、高い荷重でさえ耐えることができる隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩ間の強固な連結を保証する非常に大きい接着面が提供される。隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩが溶接連結によって互いに連結されるとき、この実施形態では、溶接面は、増大する荷重容量をもたらす羽根１１の結合エリア８６のエリア・面積によって拡大される。
【０１０３】
羽根１１は中空なので、ファンホイールは比較的最小限の重量を有する。さらに、中空羽根１１は、流体メカニズムに関して簡単な方法で目標の二次流れのための流路の設計が可能になるという利点を有する。
【０１０４】
結合工程の後で、エッジ、バリなどは羽根１１の結合エリア８６のエリアに存在してもよい。しかしながら、それらは従来のやり方で容易に除去することができる。セグメントＩ〜ＶＩＩは相互に同一に具体化され、軸方向の平面図で中心線２１を有し、中心線の曲率コースは軸方向の平面図におけるリム９，１０の曲率コースに一致する。これに関連して、セグメントは外側リム２，７の領域で最大の周方向幅を有し、内側リム８の領域で最小の周方向幅を有するように、周方向に測定したセグメントの幅は外側リム２，７から内側リム８に向かう方向に減少する。
【０１０５】
前述した構成のために、セグメントＩ〜ＶＩＩは、図１５を用いて概略的に示されるように、星形に共に押され、周方向に互いに対して押し込まれ、それによりセグメントＩ〜ＶＩＩは結合エリア１５，１６，８６で互いに緊密に接触している。望まれない衝突を避けるために、セグメントが結合工程の間に回転対称に一緒に移動する経路は、結合エリア１５，１６，８６のコースに依存して慎重に選択されなければならない。特に、幾つかの実施形態では、湾曲した経路が必要である。
【０１０６】
図５は底面図のセグメントを示すので、カバーリング部分１の内側リム３しか見えない。カバーリング部分１の他のリム２，４，５は、セグメントへの平面図で見て、それらの長さにわたってハブリング部分６のリム７，９，１０と一致する。
【０１０７】
図６は、ハブリング部分６への平面図において、図２に従うセグメントと同様の構成を有するセグメントを示す。羽根１１は、その２つの流出側端部１２及び流入側端部１３がリム４，５，９，１０に対して間隔を有するようにセグメントに設置されている。羽根１１は、図２に従う実施形態のように、カバーリング部分１の内側リム３を半径方向に僅かに通過して突出する。
【０１０８】
図２に従う実施形態と対照的に、羽根１１は中空である。羽根１１は連続的に中空ではない。空洞はカバーリング部分１のエリアで終端し、そのためそれは空洞により遮られない。
【０１０９】
羽根１１の中空構造は、スライディングコア（sliding core）を用いて射出成形で実現される。このスライディングコアのために、羽根１１はハブリング部分６のエリアで開いている。ファンホイール使用時のノイズ発生と羽根１１内の汚れの堆積を避けるために、射出成形工程又は完成ファンホイールの結合工程の後で、羽根１１は有利にはカバーなどで覆われるか、材料、例えば発泡材料を充填される。カバーは、接着、溶接又は他の適切な方法でハブリング部分６に固着される。閉鎖部材は有利には、その外側サイドによってハブリング部分６の外側サイドと面一に位置決めされるように設計される。これを実現するために、閉鎖部材がその表面と同じ高さになるように導入される凹所が、ハブリング部分６上の空洞のエリアにおける射出成形部分に設けられなければならない。
【０１１０】
図７は、原則として図６に従うセグメントと同じ構造を有するセグメントを示す。差異は、少なくとも１つの補強材２２が中空羽根１１の内部に設けられる点にある。補強材２２は、羽根１１の向かい合わせに位置する側壁２３，２４の間に延びているウェブの形状をしている。補強材２２は有利には、羽根１１の軸方向高さ全体にわたって延びる。補強材２２は、羽根１１に付加的な強度を与える。
【０１１１】
ウェブ形状の補強材２２を製造するための射出成形工具では、ウェブ２２がプラスチック材料の射出成形の際にスライディングコアの間に形成されるように、互いに隣接する最小の間隔を置いて位置決めされた２つのスライディングコアが設けられる。
【０１１２】
図１，３，４に従う実施形態では、セグメントＩ〜ＶＩＩの間の結合エリア１５，１６は、ファンホイールの軸方向に見て、放射状ライン上に位置決めされていない。ファンホイールのそれぞれの分割線１５，１６と内側円形リム８との交差点を通って延在している放射状ライン６０（図１，３，４）に対して、結合エリア１５，１６はこの放射状ライン６０に対して角度αで位置決めされている。分割線１５，１６のコースに依存して、角度αは内側リム８から外側リム２に向かう方向に増大する。
【０１１３】
結合エリア１５，１６が放射状ライン６０上に位置決めされて、それにより角度αが０°になるように、セグメントＩ〜ＶＩＩは設計されてもよい。
【０１１４】
セグメントＩ〜ＶＩＩの構成に依存して、角度αは約８０°にまでなってもよい。この角度範囲は、セグメントＩ〜ＶＩＩが互いに連結される方法とは無関係である。
【０１１５】
図２５は、結合面拡大効果が実現されない、結合エリア１５，１６，８５の断面の可能な構成を示す。それは、例示の方法で拡大図にて、接触しているセグメントのリム４，９，７４及び５，１０，７５を有する結合エリア１５，１６，８５を通って延在する断面Ａ−Ａ（図１，３，１６，１８，２０参照）を示す。断面の結合エリア１５，１６，８５のコースは実質的に、リング部分１，６，７１の内側サイド３０を最短距離を置いて外側サイド３１に連結するストレート伸張のコースからなる。結合エリア１５，１６，８５、又は、セグメントＩ及びＩＩのリム４，９，７４及び５，１０，７５は、内側サイド３０に対して及び外側サイド３１に対して略垂直に延びる。この構成は、結合エリアの断面として最も簡単な構成である。射出成形工具のための対応する工具構造は簡単で、安価である。このようにして設計された結合エリアによれば、必要に応じて、例えば図３に従う実施形態のために、セグメントＩ及びＩＩがリング部分１，６，７１の横断方向に互いに結合されることが可能になる。しかしながら、この実施形態における結合エリア１５，１６，８５は、接着又は溶接用のかなり小さい表面を有し、互いの中のセグメント間の軸方向又は半径方向の付加的な形状フィットは創出されない。また、結合工程のための付加的なガイドも実現されない。
【０１１６】
図８〜１１，１４，２６を参照して、結合エリア１５，１６，８５の断面の可能な構成を例示の方法で説明する。それによれば、リング１＊，６＊，７１＊の壁厚が拡大することなく結合面が著しく拡大され、また軸方向及び／又は半径方向の移動・ずれに関して隣接するセグメントＩ〜ＶＩＩの間の少なくとも部分的な形状フィットが創出される（結合面拡大設計）。これらの図面はそれぞれ、例示の方法で拡大図にて、接触しているセグメントのリム４，９，７４及び５，１０，７５による結合エリア１５，１６，８５を通って延在する断面Ａ−Ａ（図１，３，１６，１８，２０参照）を示す。これらの例では、接着面又は溶接面の拡大をもたらすだけでなく、さらに結合したセグメントの増大した形状安定性ももたらす結合面拡大設計が得られる。また、セグメントＩ〜ＶＩＩをファンホイールに結合する際、結合エリア１５，１６，８５のこれらの特別な設計のために、セグメントのファンホイールへの組み立てを促進するガイド作用も得られる。ゆえに、本発明に従うファンホイールの製造工程は著しくより経済的で、より早く、より精密になるように設計できる。
【０１１７】
図８に従う例示の実施形態では、セグメントＩのリム４，９，７４は、リム４，９，７４の（図面と垂直な）長さにわたって少なくとも部分的に延びる突出舌片２５を有する。リム４，９，７４はまた、その長さの周りに分布して配置された複数の舌片２５を有してもよい。舌片２５はその自由端に向かって先細り、リング部分１，６，７１の略半分の厚さのところに位置決めされている。
【０１１８】
セグメントＩＩの向かい合わせに位置するリム５，１０，７５が少なくとも１つの対応する溝２６を具備しており、当該溝には、それぞれの隣接するセグメントの舌片２５が係合している。溝２６はそれぞれの舌片２５を補完し（相補形であり）、やはりリング部分１，６，７１の略半分の厚さのところに位置決めされている。その設置位置では、舌片２５は溝２６の側壁及び底面に面で（areally）当接している。それぞれの隣接するセグメントの２つのリム４，９，７４及びリム５，１０，７５により形成される結合エリア１５，１６，８５は非常に薄い層設計を有している。リム４，９，７４とリム５，１０，７５の間では、接着剤が結合エリア１５，１６，８５に導入される。
【０１１９】
本発明に関連して、舌片２５は突出した形状フィット部分であり、溝２６はリム４，９，７４及びリム５，１０，７５における少なくとも略相補形の凹所である。
【０１２０】
結合したリング１＊，６＊，７１＊の外側サイド及び内側サイドに隙間が形成されないようにセグメントＩ，ＩＩのリング部分１，６，７１が互いに当接するように、舌片２５及び溝２６は設計されている。
【０１２１】
完全を期するために、リム４，９，７４及びリム５，１０，７５に関する特徴「溝」と「舌片」の切り替えもまた本発明の主旨の範囲内であり、図９〜１１，１４，２６に従う実施形態にも同様に適用できることを付言しておく。
【０１２２】
図９に従う例示の実施形態では、舌片２５は、溝２６の側壁及び底面に対して最小の間隔を有するように設計されている。このようにして、結合エリア１５，１６，８５に、粘性のある接着性媒体２８が導入される自由空間２７が形成される。この実施形態では、完全に又は部分的に接着剤２８を充填された自由空間２７のために、結合エリア１５，１６，８５はしたがってさらに分厚い構成を有する。この接着剤は２つのセグメントＩ，ＩＩを結合する前に溝２６に導入できる。構造的には、セグメントＩ，ＩＩの結合の完了後に存在する自由空間２７の大きさはストッパ９８により保証される。すなわち、少なくともストッパ９８の領域にセグメントのリング４，９，７４と５，１０，７５との直接接触が創出されるまで、セグメントＩ，ＩＩは互いに向かって移動される。それに代えて、２つのセグメントＩ，ＩＩを結合した後で、接着剤を自由空間２７に図面と垂直に導入することも可能である。
【０１２３】
図８及び９に従う両方の前述した実施形態では、接着剤がストッパ９８の領域にも塗布されると望ましく、それにより接触しているセグメントＩ，ＩＩが大きい表面積にわたって対応する接着剤によって互いに固定的に連結される。
【０１２４】
図１０は、リム４，９，７４及び５，１０，７５によって互いに接触しているセグメントＩ，ＩＩの連結がリング部分１，６，７１の内側サイド３０又は外側サイド３１の領域でより直線的な溶接接続によって実現されている舌片及び溝連結を示している。当該溶接接続は溶接ビード２９によって図解されている。当該溶接接続は溝２６の外側の領域に与えられ、それにより、セグメントＩ，ＩＩがストッパ９８の領域で溝２６の外側に位置する端面によって互いに接触している。加えて、舌片２５は、図８，９に関連して上で述べたように溝２６に接着されてもよい。
【０１２５】
図１１に従う実施形態では、セグメントＩ，ＩＩのリム４，９，７４及び５，１０，７５は段を付けられている。それぞれのセグメントリム４，９，７４及び５，１０，７５は、断面で見て、突出した形状フィット部分２５＊と、隣接するセグメントの当該形状フィット部分２５＊と相補形の凹所２６＊とから成る。２つのリム４，９，７４及び５，１０，７５の段付き構成は互いに相補形に具体化され、それで結合エリア１５，１６，８５におけるセグメントＩ，ＩＩが互いに面で（areally）当接している。
【０１２６】
結合エリア１５，１６，８５は、断面で見て、リング部分１，６，７１の内側サイド３０及び外側サイド３１に垂直に隣接する端面領域３２，３３を有し、壁領域３４により互いに連結している。壁領域は、セグメントＩ，ＩＩの内側サイド３０及び外側サイド３１に対して最小の角度で傾いて延在すると有利である。傾斜して位置決めされた壁領域３４は隣接するセグメントＩ，ＩＩの結合を促進させる。有利には、端面領域３２，３３と壁領域３４の間の移行部は、ひびの形成を避けるために丸みを帯びている。
【０１２７】
２つのセグメントＩ，ＩＩが結合エリア１５，１６，８５にて互いに確実に面で接着されるように、端面領域３２，３３と壁領域３４には接着剤が塗布される。結合エリア１５，１６，８５の段付き構成は有利にはそれらの全長にわたって設けられる。
【０１２８】
結合エリア１５，１６，８５の段付き構成はまた、ファンホイールを製造する際の、簡単で問題の無い結合工程を可能にする。
【０１２９】
図２６に従う実施形態では、結合エリア１５，１６，８５が断面で見てリング部分１，６，７１の内側サイド３０又は外側サイド３１と、９０°より著しく小さい、有利には７０°〜３０°の鋭角β又はβ＊を画定する点で、結合面拡大効果が実現される。結合エリア１５，１６，８５が断面で見て直線であるとき、β又はβ＊は略同じ値を有する。しかし、結合エリア１５，１６，８５は断面で見て湾曲形状に延び、それにより２つの角度β又はβ＊の値が互いに著しく異なってもよい。
【０１３０】
特に図８，１１，２５，２６に従う断面構成は、セグメントＩ，ＩＩが面の溶接接続によって互いに連結される実施形態に対して卓越して適している。図１４を用いて、特にレーザー溶接、摩擦圧接、振動溶接、熱風溶接又は誘導溶接による溶接接続に適している、図８に似た舌片及び溝連結の有利な構成を説明する。
【０１３１】
リング部分１，６，７１は、約３ｍｍ〜約１２ｍｍの範囲の壁厚Ｄを有する。有利な範囲は約４ｍｍ〜約８ｍｍである。特に好ましい壁厚Ｄは約６ｍｍである。溝２６は、約（０．７〜２．５）・Ｄの範囲の深さｔを有する。有利には、溝深さは壁厚Ｄの約２倍である。
【０１３２】
舌片２５はその断面においてその自由端３５に向かう方向に先細っている。このようにして、舌片２５は結合工程の間自動センタリングする。さらに、この断面の先細りは強度の点で有利である。自由端３５の近くで、舌片２５は厚さｄ２を有する一方、ストッパ９８の近くではより大きい厚さｄ１を有する。舌片２５はその側壁により溝２６の側壁に対して面で位置決めされている。舌片２５の端面３５は溝２６の底部３６に対して最小の間隔を有する。これにより、舌片２５のフランク３９，４０が溝に面で当接し、またリング部分１＊，６＊，７１＊の内側サイド３０又は外側サイド３１において隙間が作られないように、２つのセグメントＩ，ＩＩが結合されることが保証される。
【０１３３】
舌片２５の断面の先細りのために、ストッパ９８の領域で始まる溝の自由端から見て、溝２６を取り囲むリング部分１，６，７１の領域３７，３８の断面は絶え間なく（一定に）増大している。断面厚さｄ２の領域では、舌片２５は最小限にしか荷重を掛けられないが、セグメントＩＩの溝の取り囲み領域３７，３８は大きな荷重を受ける。ゆえに対応する厚い領域３７，３８はこの荷重を安全に吸収できる。
【０１３４】
他方で、断面領域ｄ１では、舌片２５は強く荷重をかけられ、それによりセグメントＩＩの溝の取り囲み領域３７，３８は対応的に弱くなるように設計されてもよい。
【０１３５】
舌片２５の２つのフランク３９，４０の間の楔角度は有利には約０．５°〜約８°である。
【０１３６】
舌片２５の２つのフランク３９，４０とストッパ９８の間の移行部は、セグメントＩにおいてアールＲ１により丸みを付けられている。このアールＲ１は有利には約（０．０５〜０．３）・Ｄになる。結合工程の間のＲ１の領域でのセグメントＩ及びＩＩの早すぎる衝突を避けるために、セグメントＩＩでの補完的なアールＲ１のために同じ値又は最小限に大きい値が選択されてもよい。このようにして、Ｒ１の領域では、非常に小さい隙間（図１４には示さず）が場合によっては創出される。
【０１３７】
しかしながら、フランク３９，４０とストッパ９８の間のこの移行部をバイオニックに（生体工学的に）、すなわちこの移行領域に絶え間ないアールを与えないように設計すると有利である。有利には、ストッパ９８における曲率半径が小さく、フランク３９，４０に向かう方向に連続的に増大するように、移行部の曲率コースは設計される。移行部のバイオニック構成は、舌片２５からセグメントＩのリング部分１，６，７１への力の流れに関して、ひびの形成が回避されるようにそれが設計されるという利点を有する。
【０１３８】
溝２６の側壁から溝２６の底面サイド３６への移行部はアールＲ２により丸みを付けられている。それは有利には約（０．０５〜０．３）・Ｄである。力の流れを最適に保証できるように、移行領域における丸みを付けられた部分は特にバイオニックに設計されると有利であり、すなわち、絶え間ないアールは与えられない。このようにして、この丸みを付けられた移行部はファンホイールの使用時に生じる荷重に最適に調和でき、どんな場合でもひびの形成が回避される。有利には、溝の底部３６における曲率半径が小さく、フランク３９，４０の方向に一定に（in a pacing fashion）連続的により大きくなるように、移行部の曲率コースは設計される。
【０１３９】
完全に結合した状態では、すなわち、セグメントＩ及びＩＩがストッパ９８で互いに当接した時、フランク３９，４０の領域では、結合工程におけるセグメントＩ及びＩＩの圧縮のために、有利にはプリテンションが既に存在している。このようにして、結合後の舌片２５のフランク３９，４０及び溝２６の対応するフランクが隙間無く互いに接触している。
【０１４０】
セグメントＩ及びＩＩが結合エリア１５，１６，８５においてレーザー溶接で互いに結合されるとき、有利な実施形態では結合工程の前に、レーザー吸収液がリム４，９，７４及び／又は５，１０，７５に塗布される。結合後、溶接工程の間、使用されるレーザー光を透過させるリング部分１，６，７１の特別に使用された材料を貫通するレーザー光がこの領域で熱に変換され、それで隣接する材料が解け、材料溶融によって結合する。吸収液はレーザー光の一部しか吸収せず、又は溶接工程のためにそれ自体レーザー透過性になるので、舌片２５の両方のフランク３９及び４０の領域において同時に単一のレーザー光源により溶接することが可能である。
【０１４１】
単一のレーザー光源により溶接を舌片２５の両方のフランク３９及び４０の領域において同時に実施するとき、両方のフランク３９及び４０に、レーザー光を異なって吸収する液体をそれぞれ塗布すると有利である。その際、レーザー光に近接するフランク３９には、レーザー光をあまり強く吸収しない液体が塗布される一方、レーザー光から離れたフランク４０には、レーザー光をより強く吸収する液体が塗布される。このようにして、フランク３９，４０に対してより一様な溶接工程が調節される。
【０１４２】
このような溶接工程が実施されるとき、有利には、溶接のために使用されるレーザーをかなり透過させる特別なプラスチック材料がセグメントＩ〜ＶＩＩ用の材料として使用される。有利な実施形態では、セグメントＩ〜ＶＩＩは、特にそれらのリム４，９，７４及び５，１０，７５の領域並びにそれらの隣接する環境において、射出成形工程後に切削により加工されない、というのもさもなければその表面が並外れてレーザー光吸収特性、レーザー光反射特性及び／又はレーザー光散乱特性を有するからである。溶接すべき箇所に、実質的にはリム４，９，７４及び／又は５，１０，７５に、レーザー光を吸収する特別な液体が溶接工程前に前述した方法で塗布される。それにより、レーザー光のエネルギーが正確に所望の箇所で熱に変換され、それでこの領域でプラスチック材料が局所的に溶けることが保証される。このレーザー技術により、内側サイド３０及び外側サイド３１の領域におけるリング１＊，６＊，７１＊の外側表面だけでなく、ファンホイールの材料の結合エリア１５，１６，８５の内側領域にも溶接を実施することが可能となる。
【０１４３】
有利な実施形態では、セグメントＩ〜ＶＩＩは、結合エリア１５，１６，８５の隣接する環境にある内側サイド３０及び／又は外側サイド３１の領域に特に滑らかな表面を有する。これは、例えば射出成形工具の対応する領域を研磨することで実現できる。このようにして、表面は、さらに少ない程度でレーザー光吸収特性、レーザー光反射特性及び／又はレーザー光散乱特性を有する。これは、レーザー光を結合エリア１５，１６，８５に導入するときにレーザー溶接工程の有利な効果を有する。
【０１４４】
図１４に従う実施形態と同様に設計された図２７ａを用いて、隣接するセグメントＩ及びＩＩの間の舌片及び溝連結の有利な構成を説明する。図２７ａに従う実施形態は、２つのセグメントＩ，ＩＩ間のレーザー溶接接続に特に適する。セグメントＩは形状フィット部分として舌片２５を有し、リング部分１，６，７１の上部サイド３０に面する舌片のフランク３９は、セグメントＩＩのリング部分１，６，７１における溝２６の側壁に固定的に溶接される。この構成は、例えば使用されるプラスチック材料が十分なレーザー光透過性を有しないために、レーザー光源から離れた舌片２５のフランク４０での溶接が可能でないとき又は困難であるときに有利である。これは、フランク４０に、溶接接続がレーザー溶接によって実現できない又は弱く担持された溶接接続しか実現できないという結果をもたらす。ゆえに、力伝達の大部分が又は完全な力伝達さえフランク３９によって生じる。
【０１４５】
この理由のため、フランク３９は反対側に位置するフランク４０より大きい表面を備えている。これは、図８〜１０，１４に従う実施形態と対照的に、舌片２５が対称的な断面を有さずに、非対称の断面を有するという結果をもたらす。これは、２つのセグメントＩ及びＩＩ間での非対称な力伝達を生じる。舌片２５の非対称な断面構成は、舌片２５のどちらかのサイドに位置決めされるセグメントＩＩのリング部分１，６，７１の領域３７，３８が図２７ａに従う断面に見られるように非対称に設計されるという結果をもたらす。力伝達の大部分が又は完全な力伝達が、より大きいフランク３９に属する領域３７を介して生じる。この理由のため、この領域３７は、セグメントの厚さ方向と横断方向に測定して、領域３７より著しく短い反対側に位置する領域３８より著しく大きい厚さを有する。
【０１４６】
舌片２５は溝２６と協働して、ファンホイールに結合する際のセグメントＩ及びＩＩの自己センタリングの機能を果たす。２つのフランク３９，４０の間の楔角度のために、溶接のために必要な圧縮力が結合時にフランク３９の領域で実現される。他の点では、図１４に従う実施形態に関して行った説明がこの実施形態にも当てはまる。
【０１４７】
フランク３９はストッパ９８と鈍角で接合するのに対して、フランク４０はセグメントＩ又はそのリング部分１，６，７１のストッパ９８’に対して略直角に位置決めされている。舌片２５の非対称な断面構成のために、２つのストッパ９８，９８’は、図２７ａに示すように、セグメントＩ，ＩＩの厚さ方向と横断方向に互いに互い違いに（ずれて）配置されている。結合時には、セグメントＩ及びＩＩは、ストッパ９８，９８’の領域で互いに接触するまで互いに向かって動かされる。ストッパ９８，９８’の領域には、接着剤が与えられてもよい。結合されたセグメントＩ，ＩＩがレーザー溶接だけでなく接着接続によっても互いに固定的に連結される。ストッパ９８，９８’はそれぞれ、セグメントＩの上部サイド３０及び底部サイド３１に直角に接合する。セグメントＩＩにおける凹所としての溝２６は舌片２５と略相補形であり、それにより、差し込まれた（plugged-in）セグメントＩ，ＩＩは確実な方法で互いに固定的に連結される。またこのようにして、適切な力伝達が保証される。
【０１４８】
セグメントＩのストッパ９８，９８’は、セグメントＩＩの対応するカウンタストッパによって結合エリア１５，１６，８５を形成する。
【０１４９】
図２７ｂは、図２７ａと同様の構成の舌片及び溝連結を示す。この連結もまたレーザー溶接接続に特に適している。主に力を伝達している舌片２５のフランク３９の表面積及び主に力を伝達している領域３７を拡大するために、その壁厚は、結合エリア１５，１６，８５の領域においてこの結合エリアの外側の領域よりも大きい。この目的のために、セグメントＩのリング部分１，６，７１の底部サイド３１は湾曲構造によって設計されるのに対して、上部サイド３０は平坦に延在している。
【０１５０】
同様にして、結合エリアにおけるセグメントＩＩのリング部分１，６，７１の底部サイド３１も湾曲構造を具備しており、それにより結合エリアでの壁厚が増大する。結合エリアの外側の領域では、セグメントＩ，ＩＩは壁厚Ｄを有する。結合エリアの内側では、セグメントＩ，ＩＩの壁厚Ｄｍａｘは結合エリアの外側の領域での壁厚Ｄよりも大きい。有利には、壁厚Ｄｍａｘは壁厚Ｄの１．０５〜１．２倍である。
【０１５１】
結合工程の間、センタリングし接触圧を適用するためにのみ機能するセグメントＩＩの領域３８は、底部サイド３１の残りのコースを通って突出する。
【０１５２】
舌片及び溝連結の前述した構成により、圧力又は力が結合エリア１５，１６，８５において上部サイド３０に片側だけ加えられる点で、結合工程における舌片２５のフランク３９への接触圧を増大させることが可能となる。このようにして、セグメントＩ，ＩＩが結合エリア１５，１６，８５から離れてクランプされる。
【０１５３】
他の点では、この実施形態は図２７ａに従う実施形態と同じ構成を有する。ゆえに、図１４及び図２７ａに従う実施形態に関する説明が同様に図２７ｂに従う実施形態にも当てはまる。
【０１５４】
図１２は、ファンホイールを製造するためのセグメントの別な実施形態を斜視図にて示す。図１２は、前述したセグメントの主要な構成を示す。一部品として具体化された当該セグメントは、カバーリング部分１とハブリング部分６の間に延在する羽根１１を有する。カバーリング部分１は、平面図で見て、湾曲した外側リム２及び湾曲した内側リム３を有する。この実施形態では、外側リム２は、カバーリング部分１の周方向長さにわたって延在する曲げ部（Ｌ形部）４１を具備している。
【０１５５】
内側リム３が外側リム２よりハブリング部分６に対して大きい軸方向間隔を有するように、カバーリング部分１は曲げ部４１に対して間隔を置いて上方に湾曲している。カバーリング部分１は２つのリム４，５を有する。
【０１５６】
ハブリング部分６は、湾曲した外側リム７と湾曲した内側リム８を有する。それらの２つの端部では、リム７，８はリム９，１０によって互いに連結している。外側リム７の領域では、ハブリング部分６はカバーリング部分１とは反対側に僅かに曲げられている。他の点では、ハブリング部分６は平坦な構造を有する。
【０１５７】
リム４，９は、図８〜１０，１４に関連して既に記載したように、舌片２５を具備している。対応的に、リム５，１０は溝２６を具備している。舌片２５は切欠４２により遮断されており、溝２６も切欠４２と相補形の領域４３により遮断されている。相補形の切欠及び領域４２，４３は、結合が容易になるように設計される。結合状態では、切欠４２及び領域４３は結合エリア１５，１６の長手方向の付加的な形状フィットを与える。これに関連して、切欠及び領域４２，４３はまた、それらの傾斜して先細る形状のために、隣接するセグメントが結合の間互いに対して正しく位置決めされること（センタリング作用）を可能にする。
【０１５８】
セグメントへの平面図で見て、それは−リム４，９，７４及び５，１０，７５の構成を除いて−図２に従うセグメントと同じ外形を有する。よって、カバーリング部分１及びハブリング部分６のリムの配置に関して、そこで行った説明を参照されたい。
【０１５９】
図２２は、セグメントリム４，９，７４の部分を側方平面図及び拡大図で示す。この実施形態では、リム４，９，７４に舌片２５が備えられ、それらの断面は図８〜１０，１４に関連して記載したものと同様に設計できる。リム４，９，７４に沿って、舌片２５間の遮断部４４が略一定間隔で存在する。隣接するセグメントの溝（不図示）は、この場合連続的に、すなわち遮断部無しに設計されてもよい。これら遮断部によって実現される技術的利点は、リング部分１，６，７１と横断方向の最小の変位に関する舌片２５の可撓性がより大きくなり、それが結合の間のリング部分１，６，７１に対する横断方向における公差の補償のために有利であることである。長手方向における２つの遮断部４４の間隔ａは有利には、舌片深さｔの０．５〜５倍である。隣接する舌片２５の間の切欠の基部には、有利には、２つの隣接する舌片２５の間のアール部分（rounded portion）が設けられる。それは完全なアール部分でもよいが、バイオニックな部分、すなわち連続的でない（non-constant）半径により設計されてもよい。
【０１６０】
最後に図１３は、ラジアルファンホイールの半分を軸方向の断面で示している。それは、その外周の周りに延在する３つのストラップ５４〜５６により強化されている。ストラップは有利には、プリテンションを用いてファンホイールに適用される。プリテンションは約１０Ｎ〜約１０ｋＮ、好ましくはストラップの断面積で約１０〜１００Ｎ／ｍｍ２である。
【０１６１】
本実施形態では、ファンホイールは３つのストラップ５４〜５６を有している。ファンホイールの大きさに依存して、１つのみ、２つの又は３つ以上のストラップが設けられてもよい。ストラップの数は１〜１０であってもよい。ストラップ５４〜５６のために、好ましくは、ポリアミド（ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６６／６，ＰＡＰＡ，ＰＰＡ，ＰＡ４．６，ＰＡ１２）、ポリエステル（ＰＢＴ，ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＰＰＳ，ＰＥＳ，ＰＥＳＵ，ＰＥＥＫ，ＡＢＳ，ＰＣ，ＡＳＡなどの熱可塑性材料が使用される。好ましくは、ポリアミド、ポリプロピレン又はポリエステルがストラップ用の材料として使用される。
【０１６２】
ストラップ５４〜５６のために、エポキシ樹脂、尿素樹脂又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂もまた使用できる。好ましくは、熱硬化性樹脂として、エポキシ又はフェノール樹脂システムが使用される。
【０１６３】
ストラップ５４〜５６は、熱可塑性材料からなるか熱硬化性樹脂からなるかにかかわらず、有利には繊維によって強化される。強化繊維として、ガラス、カーボン、アラミド、熱可塑性材料（ＰＥＴ，ＰＡ）又は天然繊維（例えば、亜麻、麻、サイザル麻、ジュート又はココナッツ繊維）が考えられる。
【０１６４】
当該繊維は好ましくは、簡単かつ安価に製造できる連続繊維である。当該繊維はストラップ５４〜５６のプラスチック材料に問題なく導入できる。
【０１６５】
ストラップ５４〜５６はファンホイールの外周の周りに延在し、そこに適切な方法で取り付けられる。ストラップ５４〜５６は例えば溶接によってファンホイールに接続されてもよい。溶接工程のために、ダイオードレーザーや他のレーザー装置も使用できる。セグメントが実質的にレーザー透過材料から製造される場合、有利な実施形態では、レーザー吸収液が、溶接により接続されるストラップ５４〜５６の領域にレーザー溶接の前に塗布される。超音波溶接もまた溶接のために使用できる。やはり、周方向の摩擦によってストラップとファンホイールの固定した接続を創出することが可能である。
【０１６６】
ストラップ５４〜５６をファンホイールに接続するための更なる可能性として、接着方法も考えられる。接着剤として、ポリウレタン、アクリル酸、メタクリル酸塩又はシリコンなどの１成分又は２成分の接着剤又は溶剤装置が考えられる。
【０１６７】
ストラップ５４〜５６とファンホイールの接続は、巻き付け後に硬化する硬化性の熱硬化性樹脂がストラップに巻き付けられることで実現されてもよい。このようにして、それぞれのストラップ５４〜５６とファンホイールとの安全で固定した接続が達成される。
【０１６８】
図示の実施形態では、カバーリング１＊が、その外側リム２に沿って、ストラップ５５の位置している周方向に延びる溝５７を具備している。したがって、溝５７はカバーリング１＊の外径上に存在する。
【０１６９】
カバーリング１＊の内径上には、やはり、ストラップ５４を受容する周方向に延びる溝５８がある。
【０１７０】
ハブリング６は、その外径上に、ストラップ５６用の周方向に延びる溝５９を具備している。
【０１７１】
全ての溝５７〜５９はファンホイールの周方向に開口している。これにより、ストラップ５４〜５６は溝５７〜５９に容易に挿入することができる。溝５７〜５９はセグメントＩ〜ＶＩＩの射出成形の間既に与えられてもよい。これらセグメントの各々は、そのカバーリング部分１又はハブリング部分６に、セグメントＩ〜ＶＩＩの結合の際にファンホイールの外周の周りに延びるリング溝を形成する対応するリング溝部分を有する。
【０１７２】
溝の側壁は軸方向にストラップ５４〜５６をガイドし、そのためストラップはファンホイールから滑り落ちない。
【０１７３】
ストラップ５４〜５６はファンホイールの外周の周りに複数回巻き付けられてもよい。有利には、溝５７〜５９がストラップで完全に充填されるように、ストラップ５４〜５６はファンホイールの外周の周りに多数回巻き付けられる。
【０１７４】
しかしながら、原則として、それぞれのストラップ５４〜５６がファンホイールの外周の周りに１回だけ巻き付けられ、ストラップの２つの端部が互いに重複すれば十分である。重複は、外周の最大２０％まででストラップ幅の少なくとも１０倍であると有利である。このような構成のために、それぞれのストラップ５４〜５６が溝の幅に対応する幅を有すると有利である。
【０１７５】
ストラップ５４〜５６によって、セグメントＩ〜ＶＩＩは共に固定的に保持され、高い荷重でも、例えばファンホイールの高い回転速度及び大きい直径でも、セグメントが互いから外れる恐れがない。
【０１７６】
ファンホイールが前述した連続繊維強化ストラップ５４〜５６を具備する場合、ファンホイールはより高い回転制限速度で作動できる。
【０１７７】
ストラップは、複数のセグメントから作られずに一部品構成から成るファンホイールに設けられてもよい。このようなファンホイールでは、有利にはファンホイールにプリテンションを適用されたストラップ５４〜５６もまた、特にファンホイールの回転制限速度を増大させる点に関して有利な効果を有する。
【０１７８】
ストラップ５４〜５６における繊維の割合は有利には、１０〜６５容量％、好ましくは２５〜６０重量％である。
【０１７９】
また、軸流ファンホイール、ダイアゴナルファンホイール又はステータは有利には、前述した方法で、カバーリング１＊及び／又はハブリング６＊及び／又は中間リング７６＊上のストラップ５４〜５６によって強化されてもよい。
【０１８０】
複数のセグメントから製造されたファンホイールでは、溶接線の発現は、それらが完全なホイールの射出成形の間に不可避的に生じるので、完全に回避できる。個々のセグメントの、特に１つの羽根１１のみ有するセグメントの射出成形は、溶接線を生成せずに設計できる。したがって、制御するのが困難であるこの弱点はセグメントから結合されるファンホイールに対して回避できる。接着又は溶接接続により実現される結合エリア１５，１６，８５の強度は本発明の前述した要素によって達成できる。
【０１８１】
複数のセグメントはそれぞれ、組み立て工程においてそれらが同一又は類似の移動によってそれぞれに結合されるように設計される。図１５では、セグメントＩ〜ＶＩＩは左の図解で初期状態にて示されている。各々のセグメントの移動矢印が、それらが同じ結合移動を実行することを示している。このようにして、組み立て工程は著しく単純化され、促進される。しかしながら、この種の結合は、図３に例示の態様で示すように、それらのリム４，９，７４；５，１０，７５にて周方向の形状フィットを達成する突出した形状フィット要素を有しないセグメントに対してのみ可能である。この場合、セグメントは、突起１８及び切欠１７のために軸方向に結合されなければならない。この場合、セグメントの共通の移動方向は軸方向移動であってもよい。
【０１８２】
結合工程後のファンホイールは切削によって後処理されてもよい。これは、例えばファンホイールの或る領域において高い循環精度（true-running accuracy）が必要な時に重要である。これは、例えばストラップ５４〜５６用の溝５７〜５９（図１３）のために役立つ。また、後処理は、例えばカバーリング１＊又はハブリング６＊のセンタリング径及び外径に関して必要とされる。また、溝５７〜５９はセグメントＩ〜ＶＩＩに初めに備えられなくてもよく、セグメントの結合後に切削により導入されてもよい。
【符号の説明】
【０１８３】
１，６，７１        リング部分
１＊，６＊，７１＊    リング
４，９，７４        リム
５，１０，７５      リム
１１                羽根
１５，１６，８５    結合エリア
２５，２５＊，１８  形状フィット部分
２６，２６＊，１７  凹所
Ｉ〜ＶＩＩ          セグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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