DE870003C

DE870003C - Mechanische Verstelleinrichtung fuer Axialgeblaese

Info

Publication number: DE870003C
Application number: DEV389D
Authority: DE
Inventors: Max Dr-Ing Schilhansl
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1943-03-17
Filing date: 1943-03-17
Publication date: 1953-03-09

Description

Mechanische Verstelleinrichtung für Axialgebläse Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Verstelleinrichtung für Axialgebläse und besteht darin, daß die in der Haube vor dem Laufrad eingebaute Verstelleinrichtung mechanisch mit der Laufradnabe verbunden ist, wodurch der Kraftfluß, der in der Verstelleinrichtung auftritt, auf kürzestem Wege geschlossen ist.
Es ist ein Axialgebläse mit mechanischer Verstellung der Flügel (aus B. Eck, Ventilatoren, 1937, S. 181) bekannt. Bei diesem Gebläse sind wie bei einem Kaplanturbinenlaufrad an den Zapfen der Flügel Hebel befestigt, die durch Lenker mit einer Regelscheibe verbunden sind. Die Regelscheibe wird von außen durch einen Hebel in der einen oder anderen Richtung bewegt und ändert dadurch den Flügelanstellwinkel. Das an jedem Flügel, vor allem durch die Fliehkraft entstehende Drehmoment wird über die Lenker auf die Regelscheibe und von dieser auf den Verstellhebel und dessen Lagerung übertragen. Der Hebel ist in der Haube, die in Strömungsrichtung vor demLaufrad liegt, gelagert. Somit wird die Haube von der Gegenkraft belastet und muß so steif in dem Strömungsrohr des Gebläses eingebaut sein, daß sie unter der Wirkung der Verstellkräfte nicht verschoben wird, denn eine solche elastische Nachgiebigkeit würde mit einer Rückstellung der Flügel gleichbedeutend sein. Die Haube darf aber nur mit möglichst wenigen und schwachen Stützschaufeln im Strömungsrohr befestigt sein, damit die Luftströmung im Gebläseeintritt nicht allzusehr gestört wird. Also treten bei der geschilderten Verstelleinrichtung zwei sich widersprechende Forderungen auf, von denen nur eine zuungunsten der anderen voll erfüllt werden kann.
Der geschilderte Nachteil wird bei der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung durch einen in der Laufradnabe gelagerten Anker vermieden, durch den die V erstelleinrichtung in Achsrichtung starr mit der Laufradnabe verbunden ist. Hierbei werden die auf die Regelscheibe ausgeübten Kräfte über die Verstelleinrichtung und den Anker in die Laufradnabe übertragen und treten nach außen, also auf die Haube und deren Stützschaufeln gar nicht in Erscheinung.
Das Antriebsglied der Verstelleinrichtung kann, wie bei dem bekannten Gebläse aus einem Hebel, der auf die Regelscheibe einwirkt, bestehen. Oft ist es jedoch unerwünscht, den einen Arm des Hebels durch eine hohle Stützschaufel nach außen zu führen, auch bringen die vielen Gelenke leicht toten Gang in die Verstelleinrichtung, der ebenfalls nicht erwünscht ist. Daher wird zweckmäßig gemäß der Erfindung ein Antrieb vorgesehen, bei welchem als Antriebsglied eine auf dem Anker nicht längs verschieblich, aber drehbar gelagerte und von einem Motor angetriebene Mutter oder Hülse mit Innengewinde dient, die eine mit der umlaufenden Regelscheibe drehbar verbundene, auf dem Anker längs verschiebliche Hohlspindel und somit auch die Regelscheibe hin oder her bewegt. Hierbei ist es möglich, alle Teile der Verstelleinrichtung in dem Raum unter der Haube vor dem Laufrad unterzubringen.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen zwei Abbildungen, die die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung darstellen.
In Abb. i ist an der Antriebswelle i die Nabe 2 befestigt, in der die Lüfterflügel 3 mit Zapfen q. gelagert sind. Auf jedem Zapfen q. ist ein Hebel 5 befestigt, der durch Lenker 6 mit der Regelscheibe 7 verbunden ist. Die Regelscheibe 7 ist mit dem zylindrischen Fortsatz 8 in dem zylindrischenTeil 9 der Nabe 2 längs verschieblich gelagert. An einer Drehung gegenüber der Nabe 2 wird die Regelscheibe 7 durch die mit dem zylindrischen Fortsatz 8 verbundenen, in Nuten des zylindrischen Teils 9 eingreifenden Federn io verhindert. Mit dem zylindrischen Fortsatz 8 ist eine Hohlspindel i i über ein Längskugellager 12 verbunden. Über das Gewinde der Hohlspindel i i greift die Hülse 13 mit Innengewinde. -An der Stirnseite dieser Hülse ist ein Zahnrad 14 befestigt, in welches ein von dem Elektromotor 15 getriebenes Ritzel 1$ eingreift. Der Elektromotor ist auf einem Bock 17, der in der Haube 18 befestigt ist, aufgebaut.
In der Nabe 2 des Laufrades ist ferner über ein Längskugellager i9 -der Anker 2o befestigt. Dieser Anker ist mit seinem haubenseitigen Ende in einer Büchse 21 des Bockes 17 längs verschieblich, jedoch durch die in Nuten der Büchse eingreifenden Federn 22 undrehbar gelagert. Auf dem Anker ist die Hohlspindel ii längs verschieblich geführt, wobei die beiden an dem Anker festgeschraubten Federn 23, die in Nuten der Hohlspindel i i eingreifen, eine Drehung derselben verhindern. Hülse 13 ist durch die beiden Längslager 24 mit dem Anker drehbar verbunden.
Abb. 2 zeigt noch den Grundriß von dem Verstellhebel 5 und den Lenkern 6 zwischen Flügel 3 und Regelscheibe 7.
Die Wirkungsweise der Verstelleinrichtung ist die folgende: Wenn die Welle i angetrieben wird, läuft mit ihr auch die Regelscheibe 7 um. Dagegen stehen alle Teile der Verstelleinrichtung, also Anker 2o, Hohlspindel i i und Hülse 13 fest. Sollen nun die Lüfterflügel 3 verstellt werden, so wird der Motor 15 eingeschaltet. Er treibt dann über Ritzel 16 und Zahnrad 14 die Hülse 13, die auf dem feststehenden Anker drehbar, aber nicht längs verschieblich sitzt, an. Dabei schraubt sich die Hohlspindel i i, die nur längs verschieblich und nicht drehbar auf dem Anker sitzt, je nach Drehrichtung des Motors in die Hülse 13 hinein oder aus ihr heraus und nimmt dadurch die mit ihr über Kugellager i?, und zylindrischen Fortsatz 8 verbundene Regelscheibe 7 und die Lenker 6 mit, die dann die Hebel 5 und somit die Flügel 3 verdrehen.
Man erkennt nun, daß der Kräftefluß auf dem kürzesten Weg innerhalb der Verstelleinrichtung selbst geschlossen ist, ohne daß Kräfte nach außen, d. h. auf die Haube 18 und über die leichten Stützschaufeln 18' auf das Gehäuse des Gebläses übertragen werden müssen. Der Kräftefluß in der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung verläuft nämlich wie folgt: von den Schaufelzapfen q. auf die Nabe 2, von dieser über das Kugellager i9 auf den Anker 2o, über eins der Längslager 2q. auf Hülse 13, auf Hohlspindel i i, über das Kugellager 12, Fortsatz 8, Regelscheibe 7, Lenker 6 und über Hebel 5 zurück auf die Zapfen q..
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf die Verstelleinrichtung von Axialgebläsen beschränkt, sondern kann ebenso bei mechanischen Verstelleinrichtungen von Windrädern, Schiffspropellern oder Turbinenlaufrädern angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mechanische Verstelleinrichtung für die Flügel von Axialgebläsen, Verstellpropellern od. dgl., gekennzeichnet durch einen an der Nabe (2) des Laufrades gleichachsig befestigten Anker (2o), an dessen haubenseitigem Ende das von außen betätigte Antriebsglied für die Verstelleinrichtung sitzt.
2. Verstelleinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen mit der Nabe (2) nicht längs verschieblich, aber drehbar verbundenen Anker (2o), der an seinem haubenseitigen Ende in einem Bock (r7) längs verschieblich und nicht drehbar gelagert ist, durch eine auf dem Anker drehbar und nicht längs verschieblich gelagerte, von einem Motor (i5) über Zahnräder (i6, 1q.) getriebene Mutter oder Hülse (i3), und durch eine auf dem Anker (20) längs verschiebliche, nicht drehbare Hohlspindel (i i), die mit der Regelscheibe (7) drehbar verbunden ist und mittels der Hülse (i3) , in beiden Achsrichtungen bewegt werden kann.