DE2401893A1

DE2401893A1 - Schaufelrad fuer axialgeblaese mit einstellbaren schaufeln

Info

Publication number: DE2401893A1
Application number: DE2401893A
Authority: DE
Inventors: Ole Jacobsen Bredsted
Original assignee: Nordisk Ventilator Co
Current assignee: Novenco Building and Industry AS
Priority date: 1973-01-23
Filing date: 1974-01-16
Publication date: 1974-07-25
Also published as: JPS49109914A; GB1445815A; DE2401893C2; SE387719B; JPS5761919B2; US3920353A; DK131389C; DK131389B

Description

"Fall 379"

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NORDISK VENTILATOR CO. A/S, Naestved, Dänemark

Schaufelrad für Axialgebläse mit einstellbaren Schaufeln

Die Erfindung betrifft ein Schaufelrad für Axialgebläse mit einstellbaren Schaufeln, bei denen jede Schaufel einen Wellenzapfen hat, der im Nabenkranz des Schaufelrades drehbar gelagert ist und nabenseitig einen Einstellarm trägt, der durch eine Gelenkstange mit einem allen Schaufeln gemeinsamen Einstellorgan verbunden ist, welches in Achsrichtung des Schaufelrades verschieblich ist, aber mit dem Schaufelrad so zusammengekoppelt ist, dass es zusammen mit diesem umläuft, und wobei die Gelenkstange an ihrem einen Ende mit Hilfe eines Radiallagers mit dem Einstellarm und an ihr am anderen Ende ebenfalls mit Hilfe eines Radiallagers mit dem Einstellelement verbunden ist.

Insbesondere bei grossen Schaufelrädern sind die Einstellkräfte von sehr erheblicher GrÖsse, und es sind diese Kräfte, die radial auf die beschriebenen Lager einwirken, welche deshalb sehr kräftig sein müssen. Im Inneren des Schaufelrades steht jedoch nur wenig Platz zur Verfugung, und die Lager müssen deshalb so klein wie möglich gehalten werden.

Die Erfindung stellt eine äusserst zweckmässige Lösung dieser sich widersprechenden Probleme dar, und zwar dadurch, dass jedenfalls das eine dieser Lager aus zwei Teilen besteht, von denen der eine Teil eine Gleitfläche mit der Fern eines Halbkugelgürtels hat, die im anderen Teil gleitet, der die Form einer Schale mit einer hierzu passenden Gleitfläche besitzt, dass in Verbindung mit dem einen dieser Teile ein Element vorgesehen ist, welches verhindert, dass das Lager auseinanderfällt, und dass der Gelenkarm eine derartig grosse Masse besitzt, dass die durch die Rotation des Schaufelrades auf den Arm einwirkende Zentrifugalkraft gross genug ist, um die beiden Teile beim Auftreten der grössten vorkommenden Einstellkraft gegeneinandergepresst zu halten.

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Das angegebene, aus den beiden Teilen bestehende Lager ist an sich bekannt, jedoch nur als die eine Hälfte eines Radiallagers, welches aus zwei solcher Hälften besteht, die im montierten Zustand einander entgegengesetzt gerichtet zusammengesetzt sind.

Es ist ersichtlich, dass bei einer Radialbeanspruchung eines Lagers, welches nur aus diesen beiden Teilen besteht, der erste Teil aus dem anderen herausgedrückt wird. Dies wird bei dem bekannten Radiallager dadurch verhindert, dass die beiden Hälften gegeneinandergekehrt sind. Falls eine Radialbeanspruchung sucht, den Kugelteil aus der Halbkugelschale in der anderen Hälfte herauszudrücken, sorgt die andere Hälfte für die erforderliche Axialreaktion, die dieses Herausgleiten verhindert.

Da man sich erfindungsgemäss damit begnügt, nur die eine Hälfte zu verwenden, erreicht man eine erhebliche Platzersparnis. Gleichzeitig erzielt man jedoch auch den Vorteil in bezug auf das erwähnte bekannte Radiallager, dass die Lagerung selbst nach Abnutzung des Lagers völlig spielfrei ist, was im Zusammenhang mit dem hier besprochenen Anwendungs zweck von besonders grosser Bedeutung ist, weil man aufgrund des spielfreien Lagers eine hysteresefreie Einstellung der Schaufeln erzielen kann.

Das genannte Element, welches verhindern soll, dass die Teile auseinanderfallen, kann ganz Fchv;rhdimensioniert sein, da es die Teile nicht zusaramenspannen soll, sondern sie bei stillstehendem Rad, d.h. wenn keine Zentrifugalkraft wirksam ist, lediglich relativ zueinander auf ihrem Platz halten soll.

Wird bei stillstehendem Rad eine Einstellbewegung vorgenommen, beträgt die Einstellkraft nur einen Bruchteil derjenigen Kraft, die für die Einstellung erforderlich ist, wenn das Rad mit seiner normalen Geschwindigkeit rotiert, und beim Anlaufen des Rades nimmt die Zentrifugalkraft schneller zu als die Einstellkraft, so dass die Zentrifugalkraft sehr schnell die zum Zusammenpressen der Teile erforderliche Axialbeanspruchung übernimmt.

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Am zweckmässigsten ist, dass beide Lager der Gelenkstange so ausgebildet sind, wie durch die Erfindung angegeben wird. Dies ist jedoch nicht unbedingt notwendig, da insbesondere bei der Verbindung zum Einstellelement, wo die Anforderungen an eine Platzersparnis am kleinsten sind, gegebenenfalls eine andere Lagerform Anwendung finden kann.

Falls beide Lager so ausgebildet sind, wie durch die Erfindung angegeben wird, sollte der Schwerpunkt der Gelenkstange genau in der Mitte zwischen diesen beiden Lagern liegen", so dass die Zentrifugalkraft gleichmässig verteilt wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schaufelrades,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 in grösserem Masstab eine Einzelheit des in Fig. 2 Dargestellten.

Auf der Welle 1 des Schaufelrades ist dessen Nabe 2 befestigt. Die Nabe ist bei dieser Ausführungsform einstückig irit einer Nabenscheibe 3 und einem Nabenkranz 1+ ausgebildet. Im Nabenkranz ist eine Anzahl Schaufeln 5 jeweils mit einem Lagerzapfen 6 in einem Axiallager 7 gelagert und mit einer Mutter Ö befestigt, die gleichzeitig ein Zwischenstück auf dem Wellenzapfen 6 mit einem Einstellarm 9 und zwei •Massenausgleichsflügeln Io festspannt, welche an ihren äusseren Enden zwecks Erzielung der erforderlichen Auswuchtung mit Blei 11 gefüllt sind. Jeder Einstellarm 9 ist mit Hilfe einer Gelenkstange 12 mit einer Einstellscheibe 13 verbunden, die in bezug auf das Rad axial verschiebbar ist, jedoch mit Hilfe von Mitnehmern, wovon Fig. 1 einen einzelnen Mitnehmer 14 zeigt, zusammen mit dem Schaufelrad umläuft.

Durch eine axiale Verschiebung der Einstellscheibe 13 erfolgt eine Einstellung sämtlicher Schaufeln, doch sind die Mittel, mit deren Hilfe diese Verschiebung der Einstellscheibe vorgenommen wird, auf der Zeichnung nicht eingezeichnet, da sie für

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die Erfindung unwesentlich sind und auf jede beliebige geeignete Weise ausgebildet sein können.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Gelenkstange 12 an ihren beiden Enden mit dem Flansch 15 der Einstellscheibe 13 bzw. dem Einstellarm 9 drehbar verbunden, und zwar mit Hilfe von Zapfen 16 bzw. 17 und Lagern 1Ö bzw. 19. Von diesen ist das Lager Iß deutlicher und ausführlicher in Fig. 3 veranschaulicht, aus welcher ersichtlich ist, dass das Lager aus zwei Teilen 2o und 21 besteht, von denen der Teil 2o eine Gleitfläche 22 mit der Form eines Halbkugelgürtels hat, während der Teil 21 schalenförmig ist und eine hierzu passende Gleitfläche aufweist.

Die beiden Teile 2o und 21 können z.B. auf an sich bekannte Weise aus Stahl bestehen und die eine Gleitfläche mit einer verschleissfesten, glasfiberarmierten Nylonbeschichtung versehen sein.

Der Zapfen 16 ist als Passbolzen ausgebildet und dient zum Zusammenspannen des Lagerteils 2o mit dem Flansch 15, wobei zwischen diesen ein Abstandsring 23 angebracht ist.

Der Lagerteil 21 ist in eine Passbohrung in der Gelenkstange eingelegt und wird durch einen federnden Schliessring 24 festgehalten.

Der Durchmesser des Abstandsringes 23 auf seiner dem Lager zugekehrten Seite ist genügend klein, so dass der Abstandsring nicht gegen den Lagerteil 21 stösst. Der Rest des Abstandsringes hat jedoch einen grösseren Durchmesser, und zwischen diesen restlichen Teil und den Lagerteil 21 ist eine Feder eingelegt, z.B. wie durch eine gewellte Scheibe 25 angedeutet, deren Federspannung hoch genug ist, um bei stillstehendem Schaufelrad die

Stange 12 so auf ihrem Platz zu halten, dass die beiden Lagerwenn

teile 21 und 22 gegeneinanderliegen, auch/ während des Stillstandes eine Einstellung der Schaufeln vorgenommen wird. Die hierbei auftretenden Radialkräfte sind verhältnismässig klein, so dass nur eine ziemlich schwache Feder benötigt wird, um zu

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verhindern, dass die beiden Teile 2o und 21 auseinandergedrückt werden.

Die Stange 12 hat eine solche Masse, dass die bei laufendem Schaufelrad auf diese einwirkende Zentrifugalkraft gross genug ist, um zu verhindern, dass die beiden Lagerteile 21 und 22 selbst beim Auftretender grössten vorkommenden RadialkrSfte auseinandergedrückt werden.

Das Lager 19 braucht nicht in seinen Einzelheiten beschrieben zu werden, da es in einer Weise ausgebildet und befestigt ist, die völlig dem in Fig. 3 an Hand des Lagers 1Ö Gezeigten entspricht.

Beim Betrachten der Fig. 3 ist es unmittelbar ersichtlich, dass ein spielfreier Eingriff zwischen den beiden Lagerteilen 21 und 22 infolge der beim Umlaufen des Rades auftretenden Zentrifugalkraft bewahrt wird, auch wenn sich das Lager abnutzt, so dass von einem Nachstellen der Lager nach einer gewissen Betriebszeit abgesehen werden kann.

Ausserdem liegt auf der Hand, dass man prinzipiell die gewellte Scheibe 25 entbehren kann, doch würde dies ein unbehagliches, klapperndes Geräusch mit sich führen, wenn die Lagerteile beim Anlaufen des Schaufelrades durch'die zunehmende Tangentialkraft in Eingriff gebracht werden; ferner könnte auch die Gefahr bestehen, dass die Oberflächen der Lager beschädigt würden.

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Claims

Patentanspruch

Schaufelrad für Axialgebläse mit einstellbaren Schaufeln, bei denen jede Schaufel einen Wellenzapfen hat, der im Nabenkranz des Schaufelrades drehbar gelagert ist und nabenseitig einen Einstellarm trägt, der durch eine Gelenkstange mit einem allen Schaufeln gemeinsamen Einstellelement verbunden ist, welches in Achsrichtung des Schaufelrades verschieblich ist, aber mit dem Schaufelrad so zusammengekoppelt ist, dass es zusammen ndt diesem umläuft, und wobei die Gelenkstange an ihrem einen Ende mit Hilfe eines Radiallagers mit dem Einstellarm und an ihrem anderen Ende ebenfalls mit Hilfe eines Radiallagers mit dem Einstellelement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedenfalls das eine dieser Lager (1Ö, 19} aus zwei Teilen (2o, 21] besteht, von denen der eine Teil (2o) eine Gleitfläche (22} mit der Form eines Halbkugelgürtels hat, die im anderen Teil (21) gleitet, der die Form einer Schale mit einer hierzu passenden Gleitfläche besitzt, dass in Verbindung mit dem einen dieser Teile (2o, 21} ein Element (??) vorgesehen ist, welches verhindert, dass das Lager auseinanderfälit, und dass der Gelenkarm (12} eine derartig grosse Kasse besitzt, dass die durch die Rotation des Schaufelrades auf den Arm einwirkende Zentrifugalkraft gross genug ist, um die beiden Teile (2o, 21}beiin Auftrebsi der grössten vorkommenden Einstellkraft gegeneinandergepresst zu halten.

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