DE1107886B - Vorrichtung zur AEnderung der Foerdermenge bei Stroemungsmaschinen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Änderung der Fördermenge bei Strömungsmaschinen Bei Strömungsmaschinen, insbesondere Radiallüftern, ist es bekannt, die Fördermenge dadurch zu verändern, daß die wirksame Radbreite verstellt wird. Zur Verstellung der wirksamen Radbreite dient eine verschiebbare Zwischenwand, die im allgemeinen als Verstellboden bezeichnet wird. Außerdem sind verschiedene Strömungsmaschinen bekanntgeworden, bei denen die Fördermenge in Abhängigkeit von der Temperatur des Fördermittels selbsttätig geregelt wird. Zu dem Zweck werden Bimetall-Streifen verwendet, die im Strömungsweg des Fördermittels angeordnet sind. Die bekannten Ausführungsformen derartiger Bimetall-Temperaturfühler für Lüfterverstellungen ragen jedoch in hydraulisch ungünstiger Form in die Strömung hinein, so daß sie bedeutende Strömungsverluste hervorrufen. Außerdem sind bei den bekannten Bimetall-Temperaturfühlern die Verstellkräfte so gering, daß die Lüfterverstellung praktisch nur unter Zwischenschaltung eines Servomotors möglich ist.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Temperaturfühler aus mindestens einem vorzugsweise konzentrisch um die Lüfterachse angeordneten Bimetall-Ring besteht. Die von solchen konzentrisch um die Lüfterachse angeordneten Bimetall Ringen hervorgerufenen zusätzlichen Strömungsverluste sind so gering, daß sie praktisch vernachlässigt werden können. Gegenüber dem bekannten Bimetall Streifen haben Bimetall-Ringe den Vorteil einer größeren Verstellkraft, die selbst unter Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung ausreicht, um bei sämtlichen Strömungsgeschwindigkeiten eine eindeutige Verstellung der wirksamen Radbreite sicherzustellen. Je nach den Umständen kann ein Bimetall-Ring oder eine ganze Reihe nebeneinander angeordneter Bimetall-Ringe verwendet werden. Ein weiterer Vorteil der Anordnung von Bimetall-Ringen zur Lüfterverstellung besteht in der Möglichkeit, den temperaturabhängigen Verstellweg auf einfache Weise einstellen zu können.
• Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Bimetall-Temperaturfühlers als vorzugsweise konzentrisch um die Lüfterachse angeordneten Ringes kann zur Verstellung der wirksamen Radbreite entweder ein Hebelsystem oder eine entsprechende Anzahl Bimetall-Ringe unmittelbar dienen. Im letzteren Fall können die Bimetall-Ringe in Buchsen gelagert sein, die auf der Lüfterachse gleiten. Dabei ist es möglich, den Verstellweg einstellbar auszubilden. Wenn die Verstellung der Lüfterbreite entgegen der Wirkung einer gegebenenfalls einstellbaren Rückstellkraft erfolgt, kann. als Rückstellkraft eine Feder dienen.
• An Hand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung näher erläutert. In beiden Fällen ist auf einer Welle 1 ein an sich bekannter Radiallüfter gelagert, dessen wirksame Radbreite durch Verschiebung der Zwischenwand 2 verändert werden kann. In Fig. 1 erfolgt die Verschiebung dieser Zwischenwand 2 mit Hilfe mehrerer Bimetall-Ringe 3, die konzentrisch um die Lüfterachse 1 angeordnet sind. Dabei ist ihre gegenseitige Lage so gewählt, daß jeweils zwei benachbarte Bimetall-Ringe sich nach verschiedenen Richtungen krümmen. Während im oberen Teil der Fig. 1 die Stellung der Zwischenwand 2 und die Form der Bimetall-Streifen 3 bei kaltem Fördermedium dargestellt ist, erkennt man in der unteren Hälfte die Stellung bei heißem Medium. In dieser unteren Hälfte ist deutlich zu erkennen, wie die Bimetall-Ringe 3 infolge der besonderen Anordnung, nämlich daß jeweils benachbarte Ringe sich in entgegengesetzter Richtung krümmen, eine annähernd harmonikaähnhche Form bilden. Damit die Bimetall-Ringe auf der Welle 1 besser gleiten und eine günstige Führung gewährleistet wird, sind diese Ringe in Buchsen 4 gelagert. Der Verstellweg kann auf einfache Weise durch Veränderung der Zahl der Bimetall-Ringe eingestellt werden.
• Damit die Verstellwand 2 bei kleiner werdendem Fördermedium in die im. oberen Teil der Fig. 1 gezeichnete Lage zurückkehren kann, ist es vorteilhaft, wenn die Verstellung der Radbreite entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft erfolgt. Diese Rückstellkraft kann an sich beliebiger Art, beispielsweise die Schwerkraft, die Zentrifugalkraft oder eine Komponente derselben, sein. Vorteilhaft ist es jedoch, als Rückstellkraft eine Feder zu verwenden, die in den Fig.l und 2 mit 5 bezeichnet ist. Diese Feder liegt einerseits an der Innenseite der Wandung 6 des Lüftergehäuses, andererseits an der verstellbaren Zwischenwand 2 an. Um eine bessere Führung der Feder zu erreichen, kann die Innenwand, wie im unteren Teil der Fig. 1 bei 6 a angedeutet, nach innen gezogen werden. Die Wandung 6 ist mit Hilfe eines Stiftes 7 dreh- und verschiebungsfest auf der Welle 1 gelagert. desgleichen der den Gegendruck von den Bimetall-Ringen aufnehmende Bock B.
• Während in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Verstellung der Zwischenwand 2 mit Hilfe einer größeren Anzahl Bimetall-Ringe 3 unmittelbar erfolgt, ist in Fig. 2 eine Ausführungsform dargestellt, bei der nur zwei Bimetall-Ringe 3 a und 3 b angeordnet sind, welche die Verstellung der wirksamen Radbreite über eine geeignete Hebelübersetzung hervorrufen. Zu dem Zweck sind die Zwischenwände 2 auf Muffen 9 gleitbar angeordnet, die ihrerseits auf der Welle 1 verschiebbar sind. Bei der temperaturbeding ten Formänderung der Bimetallstreifen 3 a und 3 b werden die Muffen 9, wie im unteren Teil der Fig. 2 erkennbar, verschoben und wirken dadurch auf einen Hebelarm 10, der im Punkt 11 drehbar gelagert ist und dessen anderes Ende mit der Zwischenwand 2 über ein geeignetes Verbindungsglied 12 in Wirkverbindung steht. Es ist vorteilhaft, sowohl an der Berührungsstelle der Muffen 9 mit dem Hebelarm 10 als auch @an dem Verbindungsglied 12 eine Kugel 13 a bzw. 13 6 anzuordnen, um die Verstellung zu erleichtern. Zur Einstellung des Verstellweges kann in diesem Fall die Kugel 13 a auf dem Hebelarm 10 verschiebbar angeordnet sein, so daß der Angriffspunkt, der von den Bimetall-Ringen 3 a und 3 b über die Muffe 9 übertragenen Kraft verändert wird. Gegebenenfalls ist es aber auch möglich, den Verstellweg durch Änderung der Federkraft einzustellen, z. B. durch eine geeignete Veränderung des Federweges.
• Die vorliegende Erfindung ist für die verschiedensten Zwecke mit Vorteil anzuwenden. Ganz besonders geeignet ist sie aber für die Anpassung der Lüfterleistung an die Motorleistung. Es ist bekannt, daß die Antriebsmotoren von Lüftern erheblich überdimensioniert werden müssen, um den erhöhten Leistungsbedarf während des Kalt-Anlaufvorganges aufbringen zu können. Da aber beim Stillstand des kalten Lüfters die kleinste Radbreite eingestellt ist und sich erst bei Betrieb des Lüfters infolge der hindurchströmenden Warmluft eine größere Radbreite einstellt, ist eine starke Überdimensionierung des Motors nicht mehr erforderlich. Weiterhin ist die Erfindung geeignet, einen konstanten Durchsatz des Luftgewichtes zu erzielen. Bekanntlich sinkt das spezifische Gewicht der Luft mit zunehmender Erwärmung. Da aber andererseits die Radbreite und somit die Fördermenge mit steigender Lufttemperatur vergrößert wird, kann der Durchsatz des Luftgewichtes mit Hilfe der vorliegenden Erfindung konstant gehalten werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur selbsttätigen temperaturabhängigen Änderung der wirksamen Radbreite von Radialströmungsmaschinen, insbesondere Radiallüftern, durch einen mittels eines im Strömungsweg angeordneten Bimetall-Temperaturfühlers stufenlos verschiebbaren Verstellboden, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler aus mindestens einem vorzugsweise konzentrisch um die Lüfterachse (1) angeordneten Bimetall-Ring (3) besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Verstellbodens (2) ein Hebelsystem (9, 10, 11, 12, 13a, 13b) dient.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetall-Ringe (3a, 3b) in auf der Lüfterwelle (1) gleitenden Buchsen (4) gelagert sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Verstellbodens (2) entgegen der Wirkung einer Rückstellkraft erfolgt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft von einer Feder (5) ausgeübt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 559 674, 960 576; französische Patentschriften Nr. 587131, 1093 898; B. Eck, »Ventilatoren«, Springer-Verlag, 1957, S.207.