Ventilator. Die Erfindung betrifft einen Ventilator und bezweckt diesen hinsichtlich seiner Sicherheit im Gebrauch zu verbessern. Die Erfindung besteht darin, dass dessen Flügel aus Bändern gebildet sind, welche mit ihren Enden mit einer drehbaren Nabe an zwei Stellen verbunden sind und aus einem so weichen und so biegsamen Material bestehen, dass die Bänder bei der Rotation zufolge der Fliehkraft und dem Luftdruck straffe Schlei fen bilden und beim Stillstehen schlaff her abhängen.
Es ist an sich der Gedanke schon aus gesprochen worden, zum Zwecke, Verletzun gen von Personen durch Metall-Ventilator- flügel auszuschalten, die Metallflügel durch solche aus weichen Stoffen zu ersetzen, dabei durch Beschwerung der Enden derselben da für zu sorgen, dass beim Umlauf -des Venti lators die Zentrifugalkraft die weichen Stoff flügel straff in ihrer Form erhält.
Diese Lösung, die auch bei Luftschiff- propellern schon früher angewendet worden ist, kann nicht praktisch durchgeführt wer den, denn der dem üblichen Flügelventilator nachgebildete Ventilator mit an ihren einen Enden befestigten Stoffflügeln muss, wenn die Flügel unter Einfluss der Zentrifugal kraft so steif werden sollen, dass sie dem ge genwirkenden Luftdruck standhalten, eine so kräftige Beschwerung der am äussern Flügel ende befindlichen, mit grösster Umlaufs geschwindigkeit kreisenden Flügelteile auf weisen, dass die zur Versteifung der Flügel dienende Masse eine Schlagwirkung ausüben kann, die unter Umständen ebenso gefährlich werden kann, wie die Wirkung von Blech flügeln.
Aus diesem Grunde ist der Vor schlag, Blechflügel durch an den freien En den beschwerte Stoffflügel zu ersetzen, trotz .des Alters dieses Vorschlages bisher unaus geführt geblieben. Beim Erfindungsgegenstand wird zwar auch von der Tatsache ausgegangen, dass ein Flügel aus weichem und biegsamem Material wenig Gefahren für den mit dem Ventilator umgehenden Menschen bedeutet, aber sie bil det nun den Flügel derartig aus, dass er ohne zusätzliche Beschwerung seine richtige Be triebsstellung teils unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft, teils unter dem Einfluss des auftretenden Winddruckes einnimmt und aufrecht erhält.
Die Flügel des erfindungs- gemässere Ventilators werden bei Umlauf des Ventilators so steif, dass die zugewiesene Luftförderung erreicht wird, anderseits aber so nachgiebig, dass sie in den Flügelbereich eintretenden Hindernissen, zum Beispiel der menschlichen Hand, ohne Schaden hervorzu rufen, ausweichen können.
Durch entsprechende Wahl der Einspan nungsart der Bänder, zum Beispiel in gera den oder nach Kurven oder winklig geboge nen Schlitzen, kann man die wirksame Flü gelform entsprechend beeinflussen. Man kann als Material für die Bänder Gewebearten verwenden, die infolge ihrer Webart beim Auftreten der beim Ventilatorbetrieb ent stehenden Bandbeanspruchungen auf die Be- triebsflügelgestalt Einfluss gewinnen.
Die Bauform an sich für die Gestaltung eines Ventilatorflügels ist nicht neu, denn man hat bereits früher vorgeschlagen, Ven- tilatorflügel aus Blechbändern herzustellen. Zweck dieser Massnahme war wohl in erster Linie an Material zu sparen und die Massen fabrikation zu erleichtern, weshalb man auch vorschlug, sämtliche Flügel aus einem einzigen fortlaufenden Blechbande zu gestal ten. Indessen sind diese Flügel noch viel ge fährlicher als die gewöhnlichen aus ebenen oder gewölbten Blechen hergestellten Venti- latorflügel. Die Bl.echstreifen-Ventilatoren wirken unmittelbar wie kreisende Messer.
Derartige Ventilatoren bedürfen daher unbe dingt eines Schutzkorbes, ebenso wie die ge wöhnlichen Blechflügel-Ventilatoren und die mit beschwerten Stoffflügeln versehenen Ventilatoren. Die Verwendung von weichen Bändern in Schleifenform bringt ferner den Vorteil mit sich, dass der gegenseitige Abstand der En den derselben und die Winkel der Bänder zur Erzielung beliebiger Streueffekte leicht verändert werden können.
Die Zeichnung zeigt vier beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes.
In Fig. 1 und 2 ist die erste Ausfüh rungsform in zwei Ansichten dargestellt, wo bei der eine Flügel in Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 gezeigt ist; in Fig. 3 ist die Befestigungsart der Flügel an der Nabe dieser Ausführungsform veran schaulicht; in Fig. 4 bis 7 ist ein weiteres Beispiel ge zeigt, wobei Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der F'ig. 5, und Fig. 7 einen .Querschnitt nach Linie 7-7@ der Fig. 6 darstellt;
in Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, und schliesslich zeigt Fig. 9 eine weitere Ausführungsform in Verwendung als Automobilventilator.
Bei .der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausfüh rungsform bezeichnet 10 eine zylindrische Nabe, die auf einer Welle 11 befestigt ist und mittelst dieser in Rotation versetzt wird. An dieser Nabe sind eine Anzahl Flügel 12 befestigt, die aus: weichen, biegsamen Bän dern aus einem nicht elastischen Material, zum Beispiel Baumwollgewebe, Canvas oder Gummi etc. bestehen. Jedes dieser Flügel bänder ist mit seinen Enden an zwei Stellen 13 und 14 mit der Nabe 10 verbunden, wel che Stellen um einen Abstand a axial und b in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
Die Befestigung kann zweckmässig er folgen, indem in der Nabe 1.0, welche hohl ausgeführt ist, Schlitze ausgespart sind, durch welche,die Bandenden hinurchgeführt werden, worauf die Bandenden auf der In nenseite, zum Beispiel durch Zusammennähen oder Zusammennieten an der Stelle 15 ver einigt werden.
Die Schlitze 13 und 14 bilden mit der Rotationsachse c-c einen Winkel und brauchen nicht geradlinig zu verlaufen, sondern können, wie aus Fig. 2 ersichtlich, etwas gebogen sein, wodurch einer Deforma tion der Flügel die beim Betrieb zufolge des Reaktionsdruckes der Luft, welche die Flü gelkurve aus der in Fig. 2 gestrichelt ange deuteten Form verschiebt, entgegengewirkt wird.
In den Fig. 1, 2, 5 ist durch strichpunk tierte Linien 12a die Form angedeutet, wel che die Flügel im Ruhezustand des Ventila tors einnehmen und welche die Verpackung und Versendung des Ventilators sehr verein facht. Sie hängen bei Stillstand einfach schlaff herab. Es geht auch hieraus klar hervor, dass die Flügel beim Betrieb, wobei sie straffe Schleifen bilden, gegen Berührung ungefährlich sind, weil sie, falls sie gegen ein Hindernis schlagen, einfach aus ihrer durch die Zentrifugalkraft und den Luft druck gegebenen Form ausweichen und zum Beispiel unter dem Hindernis hindurch gleiten.
Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Aus führungsform weist eine Fussplatte 20 auf und der Antriebsmotor 23 mit der Naben partie 2'5 und den Flügeln 12 ist mit der Platte 20 durch einen drehbaren, in der Platte 20 drehbar gelagerten Arm 2.2 ver bunden.
Wie aus Fig. 6, hervorgeht, ist auf der Welle 24 des Motors ein Teil 26 aufgesetzt, der vermittelst Schrauben 27 mit der Nabe 25 verbunden ist. Um eine gute Befestigung zwischen diesem Teil und der Welle zu er halten, sind die vereinigten Teile konisch ausgeführt und gegen Verdrehung durch eine Stoppschraube 28, die durch das Loch 29 in der Nabe 25 zugänglich ist, gesichert. Diese Nabe ist, wie besonders aus Fig. 6 hervor geht, in diesem Falle so ausgeführt, dass sie den Motor umschliesst.
Die aus weichen, bieg samen Bändern bestehenden Flügel 12 sind mit ihren Enden vermittelst in der Nabe aus gesparter Schlitze 30 an derselben befestig;, wobei die Schlitze von Löchern 31 in der Nabe ausgehen. In diesem Falle sind die Bandenden innerhalb der Nabe mit Verdik- kungen 50 versehen. Zum Befestigen werden dieselben durch die Löcher 31 durchgesteckt und in die Schlitze eingeführt.
Diese Schlitze und damit die Befestigungspunkte der Flü gelbänder an -der Nabe sind auch hier axial und in Umfangsrichtung gegeneinander ver setzt, so dass diel Flügel bei der Rotation eine wirksame Form durch die auf sie wirkenden Kräfte erhalten und straffe Schleife bilden. Diese Befestigungsart erlaubt im Bedarfs falle eine sehr leichte Auswechslung der Flügel. Die die Flügel bildenden Bänder können verschiedentlich gefärbt sein. Natür lich sind auch verschiedene andere Befesti gungsarten denkbar.
So könnte zum Beispiel die Nabe mit ,Spannvorrichtungen, zum Bei spiel gezackten Metallklemmen versehen sein, zwischen denen durch einen einfachen Handgriff die Bandenden, eingeführt und dann durch diese Klemmen festgehalten wer den.
Die Stromzufuhr zu dem Motor geschieht durch den Arm 22 hindurch, indem durch diesen Arm ein Kanal 39 führt durch wel chen das Stromzufuhrkabel geht. In die Fussplatte ist ein Widerstand 21 eingebaut. Dieser Widerstand ist mit verschiedenen Kontakten 44 versehen, so dass durch Einstel lung auf den einen oder andern Kontakt die Drehzahl des Motors entsprechend eingestellt werden kann. Diese Einstellung erfolgt ver mittelst eines auf der Oberseite der Fuss platte 20 angebrachten Hebels 41, der unter Vermittlung eines, in der Platte drehbar ge lagerten Stiftes 40 mit dem Kontaktarm 42 verbunden ist. Auf der Oberseite der Fuss platte sind zwei Anschläge 43 angeordnet, die den Ausschlag des Hebels begrenzen.
Die Regelung der Drehzahl kann natürlich auch mittelst irgend einer andern Einstellvorrich tung erfolgen. Die Fussplatte ist ferner an einer Stelle mit einem Loch<B>37</B> versehen, durch das. das Stromkabel 38 in die Platte hineingeführt wird. Durch .einen Knoten im Kabel ist eine Zugsentlastung der Befesti gungsstellen der Anschlüsse desselben am Widerstand oder dem Motor erzielt. Zur Sicherung .des Armes 22 in verschiedene Nei gungen bezüglich der Fussplatte dient zu sammen. mit der gelenkartigen Lagerung des Armes in der Fussplatte 20 eine Feder 69.
Das untere Ende des Armes 22 besitzt die Form eines Zylinders 67, der in eine entspre chende Aussparung 68 im Oberteil der Fuss platte 24 passt. Unterhalb dieser zylindri schen Aussparung 68 ist eine Bohrung vor gesehen, welche die genannte Feder 69 auf nimmt. Diese Feder ist mit dem einen Ende an einer Deckplatte 45 befestigt und mit dem andern an einem Stift 70 des Teils 67 ein gehängt. Wenn nun der Motor mit dem Flü gelrad durch Neigen des Armes in der einen oder andern Richtung in die gewünschte Lage eingestellt wird, so hält ,die Zugkraft der Feder den Motor in der neuen Lage in folge der Reibung im Gelenk 67, 68 fest.
Die Fussplatte 20 ist, wie erwähnt, unten durch eine Platte 45 abgedeckt, die vermit telst Schrauben 46 an der Fussplatte befestigt ist.- Rings um die Fussplatte verläuft ein aus Gummi bestehender Rand 47, der, wie aus Fig. 6 ersichtlich, beim Festschrauben der Fussplatte 45 .durch rechtwinkliges Umbiegen und. unter Verwendung einer Zwischenlage in einer solchen Lage gehalten wird, dass der Gummirand so weit nach unten hervorragt, dass der ganze Ventilator auf diesem Rand ruht.
Hierdurch kann der Ventilator zum Beispiel auf polierten Möbelflächen aufge stellt und verschoben werden, ohne dass die Politur dabei beschädigt wird und ferner ist .der Ventilator immer stabil gegen Ver rutschen. So zum Beispiel verhindert dieser Rand, dass sieh der Ventilator, falls derselbe, auf einer glatten Unterlage ruht, zufolge der Einwirkung der Reaktionskraft der beweg ten Luft, oder infolge von Erschütterungen auf dieser Unterlage verschiebt.
Die Fussplatte 20, sowie der Arm 22 und verschiedene andere Teile wie die Nabe 25 und der Regulierhebel 41 usw. können vor zugsweise aus Bakelit oder dergleichen her gestellt sein. Dies erlaubt es dem Ventilator eine zweckentsprechende und hübsche Form zu geben, so dass seine Aufstellung in Wohn räumen auf Schreibtischen usw. keineswegs störend wirkt, sondern im Gegenteil zu an dern vorhandenen Armaturen passt.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausfüh rungsform ist die Nabe, an der die Flügel befestigt sind, durch zwei Räder 52 und 53 gebildet. An diesen Rädern sind Bügel 54 befestigt, an denen die Enden der zum Bei spiel aus Baumwolle bestehenden Bänder, welche die Flügel 12 bilden durch Durch stecken und Zusammennähen oder Zusam mennieten, festgemacht sind. Die beiden Räder 52 und 53 .sind auf der gemeinsamen Welle so gegeneinander verdreht, dass die Befestigungsstellen der beiden Enden eines Bandes im Umfangssinne gegeneinander ver schoben sind.
Diese Ausführungsform zeigt ferner, dass auch bei sogenannten Radialven- tilatoren Flügel der beschriebenen Art be nutzt werden können. Diese Ausführungs form ist als Radialventilator ausgeführt, bei dem die Luft vom Zentrum nach aussen ge schleudert wird. Die Bänder müssen dabsi natürlich so befestigt und geformt werden, dass die Luft diese Bewegungsrichtung er hält.
Es geht aber auch hieraus ohne wei teres hervor, dass bei entsprechender Befesti gung und Formgebung der Bänder eine ge mischte axial- und radialgerichtete Bewe gung der Luft erzeugt werden kann, woraus wiederum ohne weiteres klar ist, dass eine beliebige Verteilung der bewegten Luft er halten werden kann.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform bei einem Automobil zur Bewegung der Luft durch den Kühler. Hinter dem Kühler 55 sind an einer Nabe 5-6 die aus weichen bieg samen Bändern bestehenden Ventilatorflügel 12 mit ihren Enden befestigt und werden durch einen Riemen 59 und eine auf der Welle 61 des Motors 58 befestigten Riemen scheibe 6<B>0</B> in Bewegung versetzt. Die Nabe 56 ist auf einem Zapfen 57 drehbar gelagert.
Die Verwendung derartiger Automobil ventilatoren eliminiert die Gefahr, die bei der Reparatur des Motors immer vorhanden ist, indem der Reparateur dabei sehr leicht seine Hände an den umlaufenden Ventilator flügeln verletzt. In vielen Fällen, wie bei spielsweise bei der Verwendung in Automo bilen, ist es besonders wichtig, dass die Flügel zwar aus einem biegsamen, aber nicht aus einem so elastischen Material hergestellt werden, dass sie zufolge der Zentrifugalkräfte gedehnt werden. Das zur Herstellung der dargestellten Flügel verwendete Band kann überall von gleicher Breite sein, es kann aber auch an beiden Enden verjüngt und in der Mitte ver breitert sein.
Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip ist leicht verständlich, wenn man einen Vergleich mit den Verhältnissen an stellt, welche entstehen, wenn ein Kind mit einem sogenannten Springseil spielt. Dieses Seil wird dabei, die Hände des Kindes als Rotationszentrum betrachtet, herumgewor fen und nimmt durch den Einfluss der Zen trifugalkräfte eine Kurvenform an, welche angenähert als eine Kettenlinie angesehen werden kann. Jeder Teil des Seils ist dabei in Lage und Form durch ein Zusammenwir ken der Zentrifugalkräfte und der Zugspan nung im Seil bestimmt. Denkt man sich eine grosse Anzahl solcher Seile nebeneinander mit den Händen des Kindes als Rotations achse herumgeworfen, wobei alle Seile mit einander verbunden sind, so bilden sie eine Fläche, deren Form in jedem Punkt bestimmt ist durch die Zentrifugalkräfte und die Zug spannungen in der Fläche.
In ähnlicher Weise bilden die Flügel der dargestellten Ventilatoren bei der Rotation eine Fläche, deren Form durch die genannten Kräfte in jedem Punkt bestimmt wird. Zwar wird bei den dargestelltenFlügeln dieKettenlinienform verzerrt, indem dieFlügel, wie insbesondereaus der Fig. 2 ersichtlich, durch den Reaktions druck der bewegten Luft etwas an die eine Seite verschoben werden. Diese Verschie bung wird natürlich um so geringer, je schwerer die Flügel ausgeführt sind, weil sie dann durch die Zentrifugalkraft stärker nach aussen geschleudert und daher sich eher der idealen Kettenlinienform anschmiegen.
Diese Zentrifugalkräfte werden auch durch Erhö hung der Drehzahl gesteigert, wobei aber auch der Reaktionsdruck gesteigert wird. Es geht aber hieraus hervor, dass durch Steige rung der Drehzahl hervorgerufene Steige rung der umgewälzten Luftmenge die Form .der dargestellten Flügel annähernd inne gehalten werden kann, da sowohl der Seiten druck, das heisst der Reaktionsdruck .der be wegten Luft, wie die Zentrifugalkraft dabei mit dem Quadrat der Rotationsgeschwindig keit wachsen. Bei geeigneter Wahl des Flü gelmaterials und der Flügelform können so mit ohne Nachteile beliebig hohe Geschwin digkeiten zugelassen werden.
Bei der Ausführungsform des Ventilators gemäss Fig. 4 bis 7, bei welcher die Nabe den Antriebsmotor umsobliesst, ist es zweckmässig, die Nabe so, auszubilden, dass der Motor bei der Rotation derselben effektiv gekühlt wird. Zu diesem Zwecke können zum Beispiel an der Nabe Kühllöcher 65, 66 (Fig. 4 und 5) vorgesehen sein. Gegebenenfalls können die Löcher 3,1 auch diesem Zweck dienen. Diese Ventilationslöcher können so geformt sein, da ein ständiger Luftstrom durch den Spalt zwischen der Nabe und dem Motor einströmt.
Anstatt die Nabe als eine geschlossene Haube auszubilden; könnte sie natürlich auch durch Arme gebildet werden, die an der Drehwelle befestigt sind und rückwärts über den Mo tor gebogen sind.
Bei allen Beispielen bestehen die Flügel aus so weichem und so biegsamem Material, dass die Flügel bei der Rotation zufolge der Fliehkraft und dem Luftdruck straffe Schlei fen bilden und beim Stillstehen schlaff her abhängen.