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Lagerung des Trommelläufers eines Querstromgebläses
Die Erfindung betrifft eine Lagerung des Trommelläufers eines Querstromgebläses, der aus einem zwischen zwei Endringen oder Endscheiben angeordneten Schaufelring besteht und der an einem Ende über eine Motorwelle direkt angetrieben wird und dessen anderes Ende über einen Wellenzapfen in der Endwand des Gebläsegehäuses gelagert ist.
Elektrische Lagerungen sind im Maschinenbau bekannt und zur Lagerung von Wellenzapfen grösserer Maschinenteile werden die Lagerbüchsen elastisch aufgehängt, so dass diese Maschinenteile Schwingungen ausführen können oder stossdämpfend aufgehängt sind. Es ist auch bekannt, eine Lagerbüchse mit dem festen Teil einer Maschine durch federnde Stücke zu verbinden.
Die Trommelläufer von Querstromgebläsen werden bisher auf einer durchgehenden axialen Welle in starren Lagerungen, die sich in den den Endscheiben des Läufers benachbarten Gehäusewandungen befinden, gelagert. Ferner wurde vorgeschlagen, den Trommelläufer mittels Wellenzapfen, die an den Endscheiben des Läufers befestigt sind, in den Gehäusewandungen zu lagern.
Der Antrieb des Läufers kann über die an die Läuferwelle angekuppelte Motorwelle erfolgen. Dabei ist bei den bekannten Lagerungen eine genaue Fluchtung von Motorwelle und Läuferachse Bedingung, um eine überbestimmte Lagerung zu vermeiden, die die Folge einer Fehlfluchtung der Achsen der Motorwelle und der Wellenzapfen des Läufers sein kann. Unter dieser Fehlfluchtung wird dabei hauptsächlich verstanden, dass die Achsen der Motorwelle und der Wellenzapfen des Läufers einen kleinen Winkel miteinander einschliessen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung des Läufers in dem Gebläsegehäuse des Läufers zu schaffen, die keine grossen Anforderungen an die Toleranzen von Läufer und Gebläsegehäuse stellt, so dass ein für die Mengenproduktion geeignetes Gebläse erhalten wird. Eine Lagerung auf Wellenzapfen wird in den meisten Fällen vorgezogen, weil bei kleinen Querstromgebläsen eine durchgehende Mittelwelle eine Störung der sich im Inneren des Läufers ausbildenden Drallströmung bewirkt. Die Forderung nach grossen Toleranzen bei der Läuferherstellung beinhaltet auch, dass diese Wellenzapfen untereinander nicht gefluchtet sein können.
Erfindungsgemäss wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen der Motorwelle und der motorseitigen Endscheibe des Trommelläufers einerseits sowie zwischen dem Wellenzapfen und der andern Endscheibe oder der dieser Endscheibe zugeordneten Gehäuseendwand anderseits jeweils ein flexibles Verbindungselement zwischengeschaltet ist.
Dadurch werden kleine Fertigungsungenauigkeiten bezüglich der Achsenfluchtung der Wellenzapfen bzw. der Welle und der Motorwelle ausgeglichen. Insbesondere beikleinen Querstromläufem ist es auch nicht erforderlich, diesen auszuwuchten, ua die flexible Lagerung eine geringe Unwucht ausgleicht.
Wenn der Trommelläufer in einem Heizgebläse Verwendung findet, werden durch Wärmespannungen bedingte Fehlfluchtungen gleichfalls ausgeglichen. Aber auch die Montage ist durch die Ausbildung der elastischen Elemente wesentlich vereinfacht. Zwischen der Motorwelle und der motorseitigen Endscheibe des Trommelläufers ist ein Ring aus Gummi od. dgl. angeordnet, der reibung-un kraftschlüssig auf der Motorwelle sitzt. Der Wellenzapfen kann mit der dem Motor abgewendeten Endscheibe des Trom-
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melläufers starr verbunden sein und das flexible Verbindungselement kann zwischen dem Lager, in dem dieser Wellenzapfen läuft, und der zugeordneten Gehäusewand angeordnet sein.
Bei einer abgeänderten Bauart kann aber auch der Wellenzapfen der Lagerung starr mit der Gehäusewand verbunden und das flexible Verbindungselement zwischen dem Lager, das auf dem Wellenzapfen umläuft und der andern Endscheibe oder dem andern Endring des Trommelläufers angeordnet sein. Bei einer bevorzugten Bauart der Lagerung ist der Wellenzapfen des Trommelläufers in einem Lager gelagert, das in einer topfförmigen Ausstülpung einer Membran aus Gummi od. dgl. gehalten ist und die Membran ist direkt auf der Gehäusewand befestigt, wobei die topfförmige Ausstülpung zentriert zu einer axialen Bohrung in der Gehäuseendwand angeordnet und teilweise in diese eindrückbar ist.
Die Membran kann mit der äusseren Fläche der Gehäuseendwand etwa bündig abschliessen und um die durch die Breite des Lagers bedingte axiale Tiefe von der Gehäuseendwand nach innen vorstehen, wobei zur Verringerung des Axialspaltes zwischen Gehäuseendwand und der benachbarten Endscheibe diese in das Innere des Trommelläufers zu vertieft ausgebildet ist. Auf diese Weise kann überdies die Baulänge des Gebläses gering gehalten werden.
Bei einer andern Ausführungsform der Lagerung gemäss der Erfindung weist das flexible Element in bekannter Weise Stege auf, die ein Wellenzapfenlager frei tragen und die mit ihrem andern Ende an der Gehäuseendwand oder der Endscheibe des Trommelläufers befestigt sind. Schliesslich kann das fle- xible Element als elastische Membran ausgebildet sein, die die Endscheibe des Trommelläufers bildet.
In jedem Fall schliesst das elastische Lager etwa mit der Aussenfläche der Gehäuseendwandung ab.
In den Zeichnungen sind Lagerungen des Trommelläufers eines Querstromgebläses gemäss der Er- findung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemässe Lagerung, Fig. 2 den Umriss einer Gehäuseendscheibe der Lagerung eines
Gebläses und die relative Zuordnung des Läufers in dem Gebläse, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer elastischen Lagerung nach der Erfindung im Schnitt, Fig. 4 eine Draufsicht hiezu und Fig. 5 die
Lagerung eines Trommelläufers mittels einer als flexible Membran ausgebildeten Endscheibe.
In Fig. 1 ist ein Gebläse dargestellt, das schematisch einen Motor 1 zeigt, der die Endscheibe
2 des Trommelläufers 3 direkt über seine Welle l'antreibt. Der Trommelläufer läuft in einem Gehäuse um, von dem die motorseitige Endwandung 4 und die andere nur im Mittelteil ersichtliche Endwandung 4'im Schnitt dargestellt sind. Aus Fig. 2 sind die Umrisse dieser Endscheibe 4'zu ersehen.
Wie in Fig. 1 dargestellt, erfolgt der Antrieb des Läufers 3 beispielsweise dadurch, dass auf die Motorwelle l'ein Ring 5 aus elastischem Werkstoff geschoben ist, der kraftschlüssig an der Motorwelle l* anliegt und der an seiner Peripherie in der dargestellten Weise eine Nut besitzt, die in eine axiale Bohrung in der angetriebenen Stirnscheibe 2 des Läufers 3 in der dargestellten Weise einrastet.
Eine weitere Möglichkeit, den Antrieb der Motorwelle l'auf die Stirnscheibe 2 zu übertragen, besteht darin, dass der Ring kleine Fortsätze 7 besitzt, die von einem Mitnehmer 8 auf der Motorwelle l'mitgenommen werden.
An der gegenüberliegenden Seite ist ein Wellenzapfen 9 in eine Bohrung der der Gehäusewandung 4'benachbarten Endscheibe des Läufers 3 eingenietet. Der Wellenzapfen dreht sich in einem Lagerring 10, der in einer topfförmigen Ausstülpung einer gummielastischen Membran 11 formschlüssig gehalten wird. Die Membran 11 ist an ihrem Umfang auf der Gehäuseendwandung 4, mittels Nieten befestigt. Die Befestigung kann jedoch auch auf irgendeine andere Art erfolgen. Die topfförmige. Ausstülpung reicht in eine Zentralbohrung 411 in der Endwandung 4'und kann sich in dieser frei bewegen. Die axiale Begrenzung erfolgt durch eine Kugel 12. Die beiden Endscheiben des Läufers sind konisch eingezogen.
Dies hat den Vorteil, dass der durch die elastische Lagerung mittels der Membran 11, die den Lagerring 10 aufnimmt, bzw. mittels des Mitnehmerringes 5 bedingte Raum in axialer Richtung die Baulänge des Gebläses nicht vergrössert und dass darüber hinaus das Gebläsegehäuse nach aussen durch ebene Flächen abschliesst. Ein weiterer Vorteil der konisch eingezogenen Endscheiben besteht darin, dass die Verluste durch den Axialspalt zwischen den Gehäuseendwandungen und den Läuferendscheiben durch Verringerung dieses Axialspaltes auf einfache Weise vermindert werden können. Es hat sich gezeigt, dass die Randströmung trotz der konischen Einziehung der Endscheiben nicht schlechter als bei geraden Endscheiben ist.
In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform einer flexiblen Lagerung nach der Erfindung dargestellt, wobei der nicht dargestellte Wellenzapfen auf einer Gehäuseendwandung befestigt und das topf-oder ringförmige Lager 13 flexibel mit der Endscheibe 15 des Läufers verbunden ist.
Die flexible Aufhängung des Lagers 13 erfolgt dabei über abgewinkelte Stege 14. Diese Stege
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