DE20306909U1

DE20306909U1 - Windgetriebener Ventilator

Info

Publication number: DE20306909U1
Application number: DE20306909U
Authority: DE
Original assignee: HEISE BRUNHILDE; HESER JULIANE
Current assignee: HEISE BRUNHILDE; HESER JULIANE
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2013-05-03

Abstract

Windgetriebener Ventilator, insbesondere für Kamine, mit
einem Rotorelement (10) mit mehreren Rotorblättern (12) und einer mit den Rotorblättern (12) verbundenen Rotorwelle (16),
einem, insbesondere mit dem Kamin verbindbaren Halteelement (26), das mit einer Achse (38) verbunden ist und
zwei zwischen der Achse (38) und der Rotorwelle (16) angeordneten Lagern (40, 42),
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Rotorwelle (16) im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements (10) erstreckt, das erste Lager (40) im unteren Wellenbereich (50) und das zweite Lager (42) im oberen Wellenbereich (48) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen windgetriebenen Ventilator, der insbesondere für Kamine oder andere abluft- und/ oder abgasführende Leitungen, Rohre, Schächte und dgl. geeignet ist.
Derartige windgetriebene Ventilatoren weisen keinen motorischen Antrieb auf. Sie werden insbesondere auf einen Kamin montiert. Ein derartiger Ventilator ist beispielsweise in DE 200 09 481 beschrieben. Dieser Ventilator weist ein Rotorelement mit mehreren Rotorblättern auf. Durch den Einfluss von Wind, der auf die Rotorblätter einwirkt, wird das Rotorelement gedreht. Hierdurch entsteht ein Sog innerhalb des Kamins. Durch die erzeugte Luftströmung in dem Kamin ist sichergestellt, dass ein Rückstau von Abgasen, ein Durchfeuchten oder ein Versotten des Kamins vermieden ist. Das Rotorelement weist zusätzlich eine Rotorwelle bzw. eine Rotornabe auf, die über Stege oder Speichen mit den Rotorblättern verbunden ist. Hierzu ist zusätzlich ein Ring vorgesehen, der die Stege mit den Rotorblättern verbindet. Ferner ist ein Halteelement vorgesehen, das mit dem Kamin verbunden wird. Das Halteelement weist eine Achse auf, die innerhalb der Rotorwelle bzw. der Rotornabe angeordnet ist. Zwischen der Achse und der Rotorwelle sind zwei Lager angeordnet. Die Rotorwelle, die ein Teil des Rotorelements ist, dreht sich somit um die Achse, die ein Teil des mit dem Kamin verbundenen Halteelements ist. In DE 200 09 481 ist eine Rotorwelle bzw. -nabe im unteren Bereich des Rotorelements, d.h. auf Höhe der Stege bzw. Speichen vorgesehen. Innerhalb der relativ kurzen Rotorwelle sind die beiden Lager angeordnet. Durch hohe Windkräfte kann ein Verformen des Rotorelements. Dies kann zu einer Beschädigung der Lager oder einer dauerhaften Lageveränderung zwischen der Achse und der Rotorwelle führen. Dies hat eine Schwergängigkeit der Lager zur Folge. Diese wiederum weist den Nachteil auf, dass der Rotor erst bei höheren Windgeschwindigkeiten in Rotation versetzt wird. Um ein Versotten oder andere Beschädigungen des Kamins zu vermeiden, soll sich der windgetriebene Ventilator bereits bei möglichst geringen Windgeschwindigkeiten drehen, um in dem Kamin einen Sog zu erzeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen windgetriebenen Ventilator zu schaffen, bei dem die Betriebssicherheit erhöht ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß weist der windgetriebene Ventilator eine Rotorwelle auf, die sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Rotorwelle mindestens über die gesamte Höhe der Rotorblätter. Hierdurch ist es möglich, ein erstes bzw. unteres Lager im unteren Wellenbereich und ein zweites bzw. oberes Lager im oberen Wellenbereich anzuordnen. Die beiden Lager weisen somit einen großen Abstand auf. Dies hat zur Folge, dass die auf die einzelnen Lager wirkenden Kräfte bei hoher Windbelastung geringer sind. Da als Lager vorzugsweise Kugellager verwendet werden, gilt dies insbesondere für Kräfte, die nicht in Radialrichtung wirken und somit ein Beschädigen des Kugellagers hervorrufen können. Hierdurch ist die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen windgetriebenen Ventilators erheblich verbessert.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Rotorwelle im oberen Bereich insbesondere unmittelbar mit den Rotorblättern fest verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass das Rotorelement insgesamt steifer ausgebildet ist und die Gefahr eines Verbiegen oder Verformens des Rotorelements durch Wind verringert ist.
Die sich über die gesamte Höhe des Rotorelements erstreckende Rotorwelle ist im unteren Bereich ebenfalls mit den Rotorblättern verbunden, wobei hierbei zwischen den Rotorblättern und der Rotorwelle Stege oder Speichen vorgesehen sind. Insbesondere ist zwischen den Stegen oder Speichen und den Rotorblättern ein Ring vorgesehen. Der Ring ist vorzugsweise aus Blech hergestellt und insbesondere mit den Rotorblättern einstückig.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotorwelle hohl, insbesondere zylindrisch ausgebildet. Die beiden Lager sind hierbei innerhalb der Rotorwelle angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Lager relativ gut vor Verschmutzung geschützt sind. Vorzugsweise ist zum Schutz des oberen Lagers die Rotorwelle am oberen Ende verschlossen. Hierdurch wird ein Eindringen von Regenwasser und Schmutz vermieden. Die Rotorwelle kann für sich genommen verschlossen sein oder durch die in diesem Bereich zusammenlaufenden Rotorblätter verschlossen werden. Vorzugsweise ist in diesem Bereich ein insbesondere kegel- oder knaufförmiger Ansatz vorgesehen, der auch als Griff genutzt werden kann. Vorzugsweise wird der Ansatz ferner zur Verbindung der Rotorblätter mit der Rotorwelle genutzt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das untere oder erste Lager vor dem Eindringen von beispielsweise Rußpartikeln durch ein Windleitblech geschützt. Insbesondere ist hierzu ein mit der Achse verbundenes Windleitblech vorgesehen. Durch das Windleitblech werden aus dem Kamin aufsteigende Gase radial nach außen abgelenkt und gelangen somit nicht mit dem ersten bzw. unteren Lager in Kontakt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines windgetriebenen Ventilators,
2 eine schematische, teilweise als Explosionszeichnung dargestellte Seitenansicht des windgetriebenen Ventilators und
3 eine schematische Schnittansicht der in die Rotorwelle eingesetzten Achse.
Ein Rotorelement 10 weist mehrere, beispielsweise sichelförmig ausgebildete Rotorblätter 12 auf. Durch Wind erfolgt eine Drehung des Rotorelements um eine vertikale Achse. Ferner ist das Rotorelement mit einem Ringelement 14 verbunden. Das Ringelement 14 ist unmittelbar mit den Rotorblättern 12 verbunden. Vorzugsweise ist das Ringelement 14 und die Rotorblätter 12 aus einem Stück hergestellt. Innerhalb des Rotorelements 10 ist eine vertikal ausgerichtete Rotorwelle 16 (2), die als Nabe dient, angeordnet. Die Rotorwelle 16 ist über Stege oder Speichen 18 (3) mit dem Ringelement 14 verbunden. Vorzugsweise sind mindestens drei, insbesondere mindestens fünf Speichen vorgesehen.
Das obere Ende der Rotorwelle 16 ist vorzugsweise mittels einer kreisförmigen Scheibe 20 verschlossen. Die Scheibe 20 ist beispielsweise in die Welle 16 eingepresst, eingeklebt oder durch Schweißen oder dgl. mit dieser verbunden. In der Scheibe 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gewinde 22 vorgesehen. In das Gewinde 22 kann ein Abschlusselement 24 (2) eingeschraubt werden. Durch das Abschlusselement 24 wird somit eine feste Verbindung zwischen der Welle 16 und den in diesem Bereich zusammenlaufenden Rotorblättern 12 realisiert. Ferner dient das Anschlusselement 24 zum Tragen oder Halten des Ventilators.
Des Weiteren weist der windgetriebene Ventilator ein Halteelement 26 (2) auf. Das Halteelement 26 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und wird mit einem Kaminrohr 28 (1) verbunden. Das ringförmige Halteelement 26 weist einen Ansatz 30 auf. Mit dem Ansatz 30 ist ein Steg oder Verbindungselement 32 verbunden. Hierbei ist die Verbindung derart realisiert, dass eine Schwenkbewegung in Richtung eines Pfeils 34 (2) möglich ist. Der Steg 32 sowie weitere Stege 36 sind mit einer Achse 38 verbunden. Die Achse 38 trägt ein unteres bzw. erstes Lager 40 sowie ein oberes bzw. zweites Lager 42. Die beiden Lager sind vorzugsweise als Kugellager ausgebildet. Die beiden Lager 40, 42 sind vorzugsweise über einen Haltering 44 bzw. 46 mit der Achse 38 verbunden. Ferner sind die äußeren Lagerschalen der Lager 40, 42 in die vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Hohlwelle 16 eingepresst. Die Anordnung der Lager ist hierbei derart gewählt, dass das obere oder zweite Lager 42 im oberen Wellenbereich 48 und das erste bzw. untere Lager 40 im unteren Wellenbereich 50 angeordnet ist. Die beiden vorzugsweise als Kugellager ausgebildeten Lager 40, 42 weisen somit einen großen Abstand zueinander auf. Dies ist möglich, da die Rotorwelle 16 sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements 10 erstreckt, wobei die Rotorwelle 16 im oberen Wellenbereich 48 unmittelbar mit den Rotorblättern 12 und dem unteren Wellenbereich 50 über die Stege 18 und den Ring 14 mit den Rotorblättern 12 verbunden ist.
Ein bevorzugtes wesentliches Element des erfindungsgemäßen Ventilators ist ein zum Schutz des unteren Lagers 40 vorgesehenes Ableitelement wie ein Windleitblech 52. Das Windleitblech 52, das aus Kunststoff oder Metall ausgebildet sein kann, ist fest mit der Achse 38 verbunden. Das Windleitblech 52 ist vorzugsweise als Scheibe ausgebildet, die einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der hohlen Rotorwelle 16 ist. Mit dem Windleitblech 52 kann es sich um eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Scheibe handeln. Um die Windleitfunktion zu verbessern, kann es sich bei dem Windleitblech 52 auch um eine kegelstumpfförmig ausgebildete Scheibe handeln, die nach oben weist und zu der Achse 38 in einem Winkel angeordnet ist. Zusätzlich kann innerhalb der Rotorwelle 16 eine Rückhaltescheibe 45 vorgesehen sein, die das Lager 40 zusätzlich schützt.
In montiertem Zustand stellt das Rotorelement 10 zusammen mit den Lagern 40, 42 und der Achse 38 sowie den Stegen bzw. Verbindungselementen 32, 36 eine Einheit dar. Diese gesamte Einheit ist in Richtung des Pfeils 34 verschwenkbar. Dies ist beispielsweise zum Reinigen des Kamins erforderlich. Um diese Einheit in geschlossener Lage fixieren zu können, sind an dem Halteelement 26 vertikal verlaufende Schlitze 54 vorgesehen, durch die mit den Stegen 32, 36 verbundene Ansätze, die insbesondere ein Gewinde aufweisen, ragen. Auf diese Ansätze können zur Fixierung Flügelmuttern 56 oder dgl. aufgeschraubt werden.

Claims

Windgetriebener Ventilator, insbesondere für Kamine, mit einem Rotorelement (10) mit mehreren Rotorblättern (12) und einer mit den Rotorblättern (12) verbundenen Rotorwelle (16), einem, insbesondere mit dem Kamin verbindbaren Halteelement (26), das mit einer Achse (38) verbunden ist und zwei zwischen der Achse (38) und der Rotorwelle (16) angeordneten Lagern (40, 42), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotorwelle (16) im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements (10) erstreckt, das erste Lager (40) im unteren Wellenbereich (50) und das zweite Lager (42) im oberen Wellenbereich (48) angeordnet ist.
Windgetriebener Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) im oberen Wellenbereich (48) mit den Rotorblättern (12) verbunden ist.
Windgetriebener Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) im unteren Wellenbereich (50) vorzugsweise über Stege (18) mit den Rotorblättern (12) verbunden ist.
Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) hohl ist und die Lager (40, 42) innerhalb der Rotorwelle (16) angeordnet sind.
Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) am oberen Ende verschlossen ist.
Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 5, gekennzeichnet durch ein unterhalb des ersten Lagers (40) angeordnetes Windleitblech (52).
Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Windleitblech (52) mit der Achse (38) verbunden ist.