DD148249A1

DD148249A1 - FLIGHT ADJUSTMENT BY MEANS OF FLYING POWER IN RELIANCE WITH SPEED

Info

Publication number: DD148249A1
Application number: DD21798579A
Authority: DD
Inventors: Armin Nagel
Original assignee: Armin Nagel
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-05-13

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar zur automatischen Fluegelverstellung bei luftgekuehlten Waermeaustauschern in Chemieanlagen. Aufgabe der Erfindung ist eine Fluegelverstellung, die bei minimaler Anzahl der Uebertragungsglieder und ohne eine Energiezufuehrung von auszen die analogen Fluegelwinkel in Verbindung zur Drehzahl des Luefters gewaehrleistet. Erfindungsgemaesz wird das dadurch geloest, dasz der Luefterfluegel mit seinem Fluegelfusz in eine drehbare Fluegelaufnahme eingreift, deren Hebelarm am freien Ende mit einem kippbaren Fliehkraftregler, der zu seinem Drehpunkt in vorgegebener Distanz ein Fliehgewicht stuetzt, in Verbindung steht und auszerdem Kugelgelenke besitzt, von denen das eine mitdem federnd ausgefuehrten Schiebeteil, dem Anschlaege zugeordnet sind, verankert ist.The invention can be used for automatic adjustment of the air flow in air-cooled heat exchangers in chemical plants. The object of the invention is a control adjustment, the gewaehrleistet with minimal number of Uebertragungsglieder and without an energy supply of auszen the analogue angle in connection with the speed of the fan. According to the invention, this is achieved by the fact that the airfoil engages with its flighted foot into a rotatable wing receptacle whose lever arm is connected at the free end with a tiltable centrifugal governor supporting a centrifugal weight at its predetermined distance and also has ball joints, of which one with the resiliently executed sliding part, the attacks are assigned anchored.

Description

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a) Titel der Erfindung a) Title of the invention

Flügelverstellung mittels Fliehkraft in Abhängigkeit zur DrehzahlWing adjustment by means of centrifugal force depending on the speed

b) Anwendungsgebiet der Erfindung b) Field of application of the invention

Die Erfindung ist einsetzbar zur automatischen Flügelverstellung bei luftgekühlten Wärmeaustauschern in Chemieanlagen, sie kann aber auch dort verwendet werden, wo sich Flügelverstellungen an Ventilatoren unter anderen Einsatzbedingungen erforderlich machen,The invention can be used for automatic sash adjustment in air-cooled heat exchangers in chemical plants, but it can also be used where it requires wing adjustments to fans under other conditions of use,

^c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ^c ) Characteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Verstelleinrichtungen gemäß OS 1 ^28 oder PS 870 003 für Lüfterflügel, wo an der Nabe des Lüfterflügels die stationäre Anbringung von pneumatischen, elektrischen oder mechanischen Verstellmechanismen vorgeschlagen wird. Bei sämtlichen Lösungsvarianten muß separat von außen die zur Bewegung der Mechanismen erforderliche Kraft oder Energie zugeführt werden. Die Flügelwinkelverstellung wird allein hier angewandt, um eine entsprechende Luftmenge zu fördern.Known adjusting devices according to OS 1 ^ 28 or PS 870 003 for fan blades, where the stationary attachment of pneumatic, electrical or mechanical adjustment mechanisms is proposed on the hub of the fan blade. In all variants of the solution, the force or energy required to move the mechanisms must be supplied separately from the outside. The wing angle adjustment is used here alone to promote a corresponding amount of air.

Als Nachteil ergibt sich, daß eine automatische drehzahlabhängige Flügelwinkelverstellung nicht garantiertThe disadvantage is that an automatic speed-dependent wing angle adjustment is not guaranteed

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werden kann. Hieraus resultiert, daß sich der Wirkungsgrad des Gesamtlüfters mit der Abweichung des Flügelwinkels von seiner optimalen Position verschlechtert. Des weiteren erweisen sich die bekannten Konstruktionen durch die Vielzahl der eingesetzten Bauelemente und die zu ihrem Bewegungsablauf notwendigen Bewegungsglieder von außen als störanfällig sowie ökonomisch aufwendig. Durch die vorgesehenen vielen Übertragungsglieder läßt sich daher eine günstige Kraftübertragung nicht verwirklichen, was die störungsfreie Flügelwinkelverstellung zusätzlich negativ beeinträchtigt. Schließlich wird bei jenen Lösungen vorwiegend auf Frenidenergie zurückgegriffen, wodurch sich der technische Aufwand kompliziert.can be. As a result, the efficiency of the whole fan deteriorates with the deviation of the blade angle from its optimum position. Furthermore, the known constructions prove by the variety of components used and necessary for their movement movement members from the outside as prone to failure and economically complicated. Due to the provided many transmission elements therefore can not realize a cheap power transmission, which additionally adversely affects the trouble-free wing angle adjustment. Finally, in those solutions mainly resorted to Frenidenergie, which complicates the technical effort.

d) Ziel der Erfindung d) Object of the invention

Ziel der Erfindung ist eine automatische Flügel-Verstellung, die sich ohne einen erheblichen konstruktiven Aufwand sowie bei gewährleisteter Störfreiheit des Lüfters realisieren läßt.The aim of the invention is an automatic wing adjustment that can be realized without a significant design effort and guaranteed freedom from interference of the fan.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung e) Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flügelverstellung zu schaffen, mittels der sich ohne eine Zuführung von Energie von außen die zur jeweiligen Drehzahl des Lüfters analogen Flügelwinkel selbsttätig einstellen, wobei trotz der minimalen Anzahl der Übertragungsglieder eine den vorherrschenden Be-The invention has for its object to provide a sash adjustment by means of which automatically adjust without an input of energy from the outside to the respective speed of the fan wing angle, wherein despite the minimum number of transmission elements one of the prevailing

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triebsbedingungen entsprechende Kraftübertragung gesichert wird.operating conditions appropriate power transmission is secured.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Verstelleinrichtung stationär an der Lüfternabe verankert ist, und hierbei der Lüfterflügel mit seinem Flügelfuß in eine drehbare Flügelaufnahme eingreift, deren Hebelarm mit einem Fliehkraftregler in Verbindung steht. Der Fliehkraftregler selbst hat an dem dieser Verbindungsstelle konträren Auslauf eine weitere Befestigung mit einem axial zur Nabenachse vorgesehenen Schiebeteil, An der der Lüfternabe abgekehrten Stirnfläche des Schiebeteils lehnt sich ein Federelement an, welches wiederum mit seinem entgegengesetzten Federende von der Stirnfläche einer einstellbaren Federscheibe aufgenommen wird. Zusätzlich verfügt der Fliehkraftregler außerhalb der Verbindungslinie seiner Gelenkpunkte, aber in einem bestimmten Abstand zum Drehpunkt, über ein spezielles Fliehgewicht.According to the invention this is achieved in that the adjusting device is anchored stationarily on the fan hub, and in this case the fan blade engages with its wing base in a rotatable wing receiving, the lever arm is in communication with a centrifugal governor. The centrifugal governor itself has at the junction opposite this junction another attachment with an axially provided to the hub axle sliding part, on the fan hub abgekehrten end face of the sliding part leans against a spring element, which in turn is received with its opposite end of the spring end face of an adjustable spring washer. In addition, the centrifugal governor has a special centrifugal weight outside the connecting line of its pivot points, but at a certain distance from the pivot point.

Der Fliehkraftregler kann auch als einfacher Winkelhebel ausgebildet sein, so daß sich dann das Fliehgewicht auf einem Schenkel, ebenfalls im bestimmten Abstand zum Drehpunkt, befindet, wobei dieser Schenkel über einen Federausgleich mit einem Festpunkt an der Flügelnabe in Berührung steht, während der andere Schenkel hingegen mit der Flügelaufnähme beweglich gekoppelt ist.The centrifugal governor may also be designed as a simple angle lever, so that then the centrifugal weight on a leg, also at a certain distance from the pivot point, said leg is via a spring balance with a fixed point on the wing in contact, while the other leg, however is movably coupled with the Flügelaufnähme.

f) Ausführungsbeispiel f) embodiment

Die Erfindung spll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention spll will now be explained in more detail with reference to an embodiment.

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Hierzu stellen dar:To illustrate:

Fig, i: Lüfter mit einem Lüfterflügel in perspektivischer AnsichtFig, i: fan with a fan blade in perspective view

Fig. 2: Lüfter mit einem Lüfterflügel und Winkelhebel ebenfalls perspektivisch verkörpert.Fig. 2: Fan with a fan blade and bell crank also embodied in perspective.

Gemäß Fig. 1 befindet sich das Führungsteil 15 zentrisch zur Rotationsachse der Nabe 1 auf der Lüfternabe 2, die je nach der Anzahl der Lüfterflügel 3 mit geeigneten Lagerungen k ausgerüstet ist, welche ihrerseits die Lüfterflügel 3 am Flügelfuß aufnehmen. Da der Lüfterflügel 3 vorrangig aus Plastwerkstoffen oder aus Aluminium besteht, wird seine Verankerung in der Lagerung h mittels einer aus metallischen Werkstoffen bestehenden Flügelaufnahme 5 vorgenommen, deren bolzenförmige Verlängerung in die Lagerung h eingreift. Die Flügelaufnahme 5 ist somit das aktive übertragungsglied der Rotation von der Lüfternabe 2 zum Lüfterflügel 3.1, the guide member 15 is located centrally to the axis of rotation of the hub 1 on the fan hub 2, which is equipped depending on the number of fan blades 3 with suitable bearings k , which in turn receive the fan blades 3 on the wing foot. Since the fan blade 3 is primarily made of plastic materials or aluminum, its anchoring in the storage h is made by means of a metal material existing wing receiving 5, the bolt-shaped extension engages in the storage h . The wing receiver 5 is thus the active transmission element of the rotation from the fan hub 2 to the fan blade 3.

Jene Flüge lauf nahine 5 hat wiederum eine hebelartige Verlängerung, in der ein Kugelgelenk 6 verschiebbar angeordnet ist. Mit diesem ist ein als Winkelhebel ausgebildeter Fliehkraftregler 7 beweglich gekoppelt.Those flights run nahine 5 in turn has a lever-like extension in which a ball joint 6 is slidably disposed. With this designed as an angle lever centrifugal governor 7 is movably coupled.

Für das Kugelgelenk 6 lassen sich adäquate Übertragungsglieder verwenden.For the ball joint 6 can be used adequate transmission links.

Der Fliehkraftregler 7 ist vorzugsweise von t-förmiger Gestalt, die jedoch auch andere bekannte geometrische Formen annehmen kann. Gegenüber dem Kugelgelenk 6 befindet sich am anderen Ende des Fliehkraftreglers 7 das Kugelgelenk 14, das seinerseits über einen Bolzen 16 in das Schiebeteil 13 beweglich eingreift. Zwischen den Kugelgelenken 6; ik The centrifugal governor 7 is preferably of T-shape, but may take other known geometric shapes. Opposite the ball joint 6 is located at the other end of the centrifugal governor 7, the ball joint 14, which in turn engages via a pin 16 in the sliding part 13 movable. Between the ball joints 6; ik

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ist im Schwerpunkt oder außerhalb desselben der Drehpunkt 8 vorgesehen, auf dessen Bewegungsachse, orthogonal in einem bestimmten Abstand zugeordnet, ein Fliehgewicht 9 steht. Je nach gewünschtem Effekt kann die Masse desselben vorbestimmt werden. Das Schiebeteil 13 wird vom Führungsteil 15 getragen, welches im oberen Bereich mit einem Gewinde ausgerüstet ist. Von dem mit Gewinde versehenen Abschnitt des Führungsteiles 15 wird die Federgegenscheibe 18 aufgenommen, die eigenes Gewinde besitzen, aber auch von einer Mutter gehalten werden kann. An den einander zugeneigten Stirnflächen von Federgegenscheibe 18 und Schiebeteil 13 stützt sich das Federelement 10 ab. Begrenzt wird das Schiebeteil 13 in seinem Bewegungsablauf durch Anschläge 12 in Verbindung mit der Federgegenscheibe 18.is in the center of gravity or outside of the same fulcrum 8 is provided, assigned to the axis of movement, orthogonal at a certain distance, a flyweight 9. Depending on the desired effect, the mass of the same can be predetermined. The sliding part 13 is supported by the guide part 15, which is equipped in the upper part with a thread. Of the threaded portion of the guide member 15, the counter-spring 18 is added, have their own thread, but can also be held by a nut. At the mutually inclined end faces of spring counter-disc 18 and sliding part 13, the spring element 10 is supported. The sliding part 13 is limited in its movement by stops 12 in conjunction with the spring counter-plate 18th

Die wesentlichen Abweichungen der Figur 2 sind darin zu sehen, daß der Fliehkraftregler 7 sich als einfacher Winkelhebel darstellt, dessen an dem einen Schenkel befindliches Federelement 10 sich unmittelbar gegen ein Konsol 11 abstützt. Auf dem gleichen Schenkel ist das Fliehgewicht 9 ebenfalls in einem bestimmten Abstand zum Drehpunkt 8 befestigt. Von dein anderen Schenkel des Fliehkraftreglers 7 besteht. über die Gelenkverbindung 17 zum Hebelarm der Flügelaufnahme 5 die gleiche Koppelung wie in Fig. 1. Die Anschläge 12 können entsprechend der Bewegung des Fliehkraftreglers 7 an jeder geeigneten Stelle angebracht werden.The essential deviations of Figure 2 can be seen in that the centrifugal governor 7 is a simple angle lever, which is located on the one leg befindliches spring element 10 directly against a console 11. On the same leg the flyweight 9 is also fixed at a certain distance from the pivot point 8. From your other leg of the centrifugal governor 7 consists. via the hinge 17 to the lever arm of the wing receptacle 5, the same coupling as in Fig. 1. The stops 12 can be mounted according to the movement of the centrifugal governor 7 at any suitable location.

Die Erfindung wird nun an Hand eines praktischen Ausführungsbeispiels näher erläutert: Mit der Inbetriebnahme des Lüfters rotiert die Lüfternabe 2 einschließlich die an ihr stationär befestigte Flügelverstellung um die Rotationsachse derThe invention will now be explained in more detail with reference to a practical embodiment: With the commissioning of the fan, the fan hub 2 rotates including the wing adjustment fixed to its stationary about the axis of rotation of the fan

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Nabe 1, Bei niedriger Drehzahl befindet sich das Federelement 10 im entspannten Zustand, so daß der Lüfterflügel 3 hierbei seinen minimalsten Anstellwinkel einnimmt.Hub 1, At low speed, the spring element 10 is in the relaxed state, so that the fan blade 3 in this case occupies its minimum angle of attack.

Mit Erhöhung der Drehzahl wird das Fliehgewicht 9 infolge der wirkenden Zentrifugalkraft aus seiner Ruhelage von der Rotationsachse der Nabe 1 um ein bestimmtes Maß wegbewegt. Auf Grund dessen verstellt sich der Lüfterflügel 3 über das Kugelelement 6 inklusive Flügelaufnahme 5> so daß der Lüfterflügel 3 dabei einen größeren Anstellwinkel einnimmt. Gleichzeitig wird durch den Fliehkraftregler 7 über das Kugelgelenk 14 und den Bolzen 16 das Schiebeteil am Führungsteil 15 in Richtung Federgegenscheibe gegen das Federelement 10 bewegt. Dabei stellt sich ein Gleichgewicht zwischen Fliehkraft und der Federkraft des Federelementes 10 ein. Eine Anstellwinkelveränderung des Lüfterflügels 3 ist bis zum Anstoßen des Schiebeteils 13 an den Anschlägen 12 möglich. Dieser Verstellbereich sichert einen maximalen Anstellwinkel. Bei abnehmender Drehzahl vollziehen sich die dargelegten Bewegungsprozesse in umgekehrter Folge.As the rotational speed is increased, the centrifugal weight 9 is moved away from its rest position by the rotational axis of the hub 1 by a certain amount as a result of the centrifugal force acting. Due to this, the fan blade 3 adjusted over the ball member 6 including wing receptacle 5> so that the fan blade 3 occupies a larger angle of attack. At the same time by the centrifugal governor 7 via the ball joint 14 and the bolt 16, the sliding part on the guide member 15 in the direction of spring counter-plate against the spring element 10 moves. In this case, a balance between centrifugal force and the spring force of the spring element 10 is set. A Anstellwinkelveränderung the fan blade 3 is possible until the abutment of the sliding part 13 to the stops 12. This adjustment ensures a maximum angle of attack. With decreasing speed, the described motion processes take place in reverse order.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß ohne eine Energiezuführung von außen und die dazu notwendigen Übertragungsglieder für drehzahlgeregelte Lüfterantriebe eine automatische Flügelwinkelverstellung erreicht wirdi Damit ist die Luftmenge über einen Bereich von Null bis zum Maximum regelbar und der optimale Wirkungsgrad des Lüfters gegeben.The advantages of the invention are that without an external power supply and the necessary transmission elements for speed-controlled fan drives an automatic wing angle adjustment is achievedi Thus, the amount of air over a range of zero to the maximum is adjustable and given the optimum efficiency of the fan.

Claims

2t7 9'85 claim for invention

1. wing adjustment by means of centrifugal force as a function of speed, preferably in air-cooled heat exchangers, consisting of a fan blade with lever arm coupled thereto, which engages in the sliding part of a revolving with the impeller adjusting device, characterized in that the fan blade (3) with his wing foot in a rotatable wing receptacle (5) superimposed, the lever arm is connected at its free end with a tilting centrifugal governor (7) which at a predetermined distance supports the pivotable about a pivot point (8) centrifugal weight (9) and also at its lying in the horizontal part Ball joints (6; 1 ^) has, wherein ball joint (i4) with the resiliently executed sliding part (i3) anchored, which in turn is associated with a stop (12).

2, wing adjustment according to item 1, characterized in that the centrifugal governor (7) is designed as a Vinkelhebel, of which a leg at its outer free end at a certain distance to the pivot point (8) the centrifugal weight (9) supports and movably on this leg a spring element (1O) with a console (ii) slidably anchored, on the other leg, however, via a hinge connection (17) with the lever arm of the Flügelaufnähme (5) is coupled.

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3. sash adjustment according to item 1, characterized in that the ball joint (i * l ·) a bolt (i6) superimposed, which is located on the outer circumference of the guide member (15) mounted on a sliding part (13), on the inner end face and the one assigned to this a counter-disc (i8), a spring element (10) is supported.

H. Wing adjustment according to item 1, characterized in that the centrifugal weight (9) on the centrifugal governor (7) is mounted interchangeable.

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