DE1628236C3

DE1628236C3 - Fan with a reciprocating impeller

Info

Publication number: DE1628236C3
Application number: DE19681628236
Authority: DE
Inventors: Maurice Marie Achille Lyon Rhone Trouilhet (Frankreich)
Original assignee: Calor Appareils Electro-Domestiques S A, Lyon, Rhone (Frankreich)
Priority date: 1967-04-24
Filing date: 1968-02-19
Publication date: 1977-07-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilator mit einem Flügelrad, dessen Neigung einstellbar ist und das eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, aufgrund eines Lenkers, dessen eines oder erstes Ende verdrehbar und exzentrisch an dem von dem Tragfuß gebildeten ortsfesten Teil des Ventilators angelenkt ist, und dessen anderes oder zweites Ende an einem Exzenter angelenkt ist, dessen Exzentrizität einstellbar ist und der durch den Ventilatormotor zu einer Drehbewegung antreibbar ist.The invention relates to a fan with an impeller, the inclination of which is adjustable and that can perform a reciprocating movement, due to a handlebar, one or first end of which is rotatably and eccentrically articulated to the stationary part of the fan formed by the support foot, and the other or second end of which is articulated to an eccentric whose eccentricity is adjustable and which can be driven to rotate by the fan motor.

In der DT-PS 4 16 035 ist bereits ein Ventilator dieser Bauart beschrieben, dessen Flügelrad neben der hin- und hergehenden Bewegung in einer Ebene zusätzlich noch eine hin- und hergehende Bewegung in einer zu dieser Ebene rechtwinkligen Ebene ausführen kann. Die Amplituden der einander überlagerten Scnwenkbewegungen des Flügelrades lassen sich bei diesem bekannten Ventilator jedoch nicht verändern.DT-PS 4 16 035 already describes a fan of this type, the impeller of which, in addition to the rear and reciprocating movement in one plane, in addition, a reciprocating movement in one to this plane can run right-angled plane. The amplitudes of the superimposed pivoting movements of the impeller cannot be changed in this known fan.

Diese Möglichkeit ist wiederum bei den Ventilatoren gegeben, wie sie in den US-PS 21 51 643,32 28 260 und 31 47 639 beschrieben sind, deren Flügelrad nur in einer Ebene eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Die Verstellung der Amplitude hat dabei aber keinen Einfluß auf die durch den ursprünglichen Aufstellungsort des Ventilators festgelegte Mittellage der Schwenkbewegung des Flügelrades. Wenn daher der bewegliche Teil des Ventilators im Verlauf seiner hin- und hergehenden Bewegung auf ein Hindernis auftrifft, so hat dies zur Folge, daß sich der gesamte Ventilator unter dem Einfluß der von dem Hindernis ausgeübten Reaktionskraft verdreht und dabei möglicherweise umfällt oder gar zu Boden fällt und Schaden nimmt.This possibility is again given with the fans, as described in US-PS 21 51 643,32 28 260 and 31 47 639 are described, the impeller executes a reciprocating movement in only one plane. The adjustment of the amplitude has no influence on the original installation location The central position of the pivoting movement of the impeller determined by the fan. Therefore, if the movable Part of the fan hits an obstacle in the course of its reciprocating movement, so This has the consequence that the entire fan is under the influence of the obstacle exerted Twisted reaction force and possibly falling over or even falling to the ground and taking damage.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht in einer automatischen Veränderung der Mittellage des beweglichen und hin- und hergehenden Teils des Ventilators, wenn dieser gegen ein Hindernis stößt, wobei diese Lageveränderung die Amplitude der hin- und hergehenden Bewegung dieses beweglichen Teils nicht beeinflussen soll.The problem underlying the invention consists in an automatic change in the central position of the moving and reciprocating part of the fan when it hits an obstacle, this change in position being the amplitude of the reciprocating movement of this movable part should not affect.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Achse der hin- und hergehenden Bewegung des Flügelrades um den Tragfuß von einem drehfesten Zahnkranz umgeben ist, der von einer verdrehbar gelagerten Scheibe überdeckt ist, an die das erste Ende des Lenkers angelenkt ist, wobei zwischen der Scheibe und dem Zahnkranz ein Federblatt angeordnet ist, das einerseits an der Scheibe befestigt ist und andererseits mit Zähnen des Zahnkranzes federnd in Eingriff steht.According to the invention this object is achieved in that the axis of the reciprocating movement of the The impeller is surrounded by a non-rotatable ring gear around the support foot, which can be rotated by a mounted disc is covered, to which the first end of the handlebar is hinged, with between the disc and a spring leaf is arranged on the ring gear, which is attached on the one hand to the disk and on the other hand is resiliently engaged with teeth of the ring gear.

Wenn der bewegliche Teil des Ventilators im Verlauf seiner hin- und hergehenden Bewegung auf ein Hindernis auftrifft, so wird auf den Lenker eine Reaktionskraft ausgeübt, die bewirkt, daß die Scheibe aufgrund der Tatsache, das das Federblatt über die Zähne des drehfesten Zahnkranzes hinweggleitet, so weit verdreht wird, bis die Druckkraft des Hindernisses, weiche die Schwenkbewegung des Flügelrades behindert, verschunden ist. Mit anderen Worten, die Schwenkbewegung des Flügelrades wird unter den gleichen Bedingungen, d. h. mit dem gleichen Winkelbereich fortgesetzt, aber mit einer anderen Mittellage. Die Scheibe, der Zahnkranz und das Federblatt bilden einen Kraftbegrenzer bzw. eine Rutschkupplung, die jede unbeabsichtigte Blockierung des Ventilators infolge Auftreffens auf ein Hindernis verhindert.When the moving part of the fan in the course of its reciprocating motion on a Obstacle hits, a reaction force is exerted on the handlebar, which causes the disc due to the fact that the spring leaf slides over the teeth of the torsion-proof ring gear, so is rotated far until the pressure force of the obstacle, which hinders the pivoting movement of the impeller, is gone. In other words, the pivoting motion of the impeller is under the equal conditions, d. H. continued with the same angular range, but with a different central position. the The disc, the ring gear and the spring leaf form a force limiter or a slip clutch, each of which unintentional blocking of the fan as a result of hitting an obstacle prevented.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zahnkranz an einem Bauteil befestigt ist, das gleichzeitig eine Nabe und einen Drehkopf bildet, und das in dem Tragfuß drehbar gelagert ist. Durch diese konstruktive Maßnahme wird erreicht, daß sich die Ebene der hin- und hergehenden Bewegung des Flügelrades in bezug auf den Tragfuß verändern läßt.According to an expedient development of the invention it is provided that the ring gear on one Component is attached, which simultaneously forms a hub and a rotary head, and rotatable in the support foot is stored. This constructive measure ensures that the level of the reciprocating Can change movement of the impeller with respect to the support foot.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to a preferred exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilators,F i g. 1 is a partially sectioned side view of a fan according to the invention,

Fig.2 in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung in größerem Maßstab eine Ausführungseinzelheit eines einen Drehkopf und eine Nabe bildenden Teils des Ventilators nach Fig. 1,Fig.2 in an exploded perspective A larger-scale representation of an embodiment detail of a rotary head and a hub forming part of the fan according to Fig. 1,

Fig.3 eine Unteransicht eines Lenkers mit seinen Schwenkzapfen und der diese tragenden drehbaren Teile, und3 shows a view from below of a handlebar with its pivot pin and the rotatable one carrying it Parts, and

Fig.4 ein Prinzipschema, welches die mit der in Fig. 3 dargestellten Getriebeanordnung bewirkte Schwenkbewegung des Flügelrades veranschaulicht4 shows a basic diagram which brought about the transmission arrangement shown in FIG. 3 Illustrates pivoting movement of the impeller

Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Ventilator 20 im wesentlichen ein Flügelrad 21 mit drei Flügeln 22, einem Elektromotor 23 zum Antrieb des Flügelrades, ein Gehäuse 24 für die Antriebsanordnung und einen Tragfuß 25.In the illustrated embodiment, the fan 20 essentially comprises one impeller 21 with three Vanes 22, an electric motor 23 for driving the impeller, a housing 24 for the drive arrangement and a support foot 25.

Die aus dem Flügelrad 21, dem Antriebsmotor 23 und dem Motorgehäuse 24 gebildete Baugruppe ist in bezug auf den Tragfuß 25 mittels seiner Drehachse oder Welle 26 drehbar gelagert, welche in einem Zwischenteil 27 frei drehbar gelagert ist, welcher einen mit dem Fuß 25 fest verbundenen Drehkopf und eine Nabe bildet. Der nachfolgend noch näher beschriebene Teil 27 ist um eine zu der Welle 26 rechtwinklige, horizontale Welle 28 drehbar, welche in mit dem Fuß 25 fest verbundenen Lagern gelagert ist. Die Verdrehung des Drehkopfes 27 um die Welle 28 erfolgt bei der dargestellten Ausführungsform durch eine mittels eines gerändelten Knopfs 30 betätigbare Schnecke 29, deren VerzahnungThe assembly formed from the impeller 21, the drive motor 23 and the motor housing 24 is related rotatably mounted on the support foot 25 by means of its axis of rotation or shaft 26, which in an intermediate part 27 is freely rotatably mounted, which forms a rotary head firmly connected to the foot 25 and a hub. the Part 27, which is described in more detail below, is around a horizontal shaft 28 at right angles to shaft 26 rotatable, which is mounted in bearings firmly connected to the foot 25. The rotation of the turret 27 around the shaft 28 takes place in the illustrated embodiment by means of a knurled one Knob 30 actuatable worm 29, the teeth

mit einer Stirnverzahnung 40 des Drehkopfs 27 in Eingriff steht, wie dies insbesondere aus Fig.2 hervorgehtis in engagement with a spur toothing 40 of the rotary head 27, as shown in particular in FIG emerges

Die Drehung dieser Baugruppe (Flügelrad-Antriebsmotor-Motorgehäuse) gegenüber dem Fuß 25 des Ventilators wird durch einen Lenker 31 begrenzt, dessen erster Schwenkzapfen 32 fest an dieser Baugruppe angebracht ist, während der andere Schwenkzapfen 33 (F i g. 3) an einer um die Achse der Welle 26 drehbaren Scheibe 34 befestigt ist Der zweite Schwenkzapfen 33 des Lenkers 31 ist in bezug auf die Achse der Welle 26 exzentrisch angeordnet Die Scheibe 34 stellt sich in bezug auf die Achse der Welle 26 automatisch und federnd in verschiedene Winkelstellungen ein, wofür ein an der Scheibe 34 befestigtes Federblatt 35 vorgesehen ist, welches mit den Zähnen 36 eines Zahnkranzes 37 in Eingriff kommt welcher fest mit dem einen Drehkopf und eine Nabe bildenden Teil 27 verbunden ist, wie dies insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht. In F i g. 2 sieht man ferner die eigentliche Nabe 38 des Teils 27, in welcher die Welle 26 drehbar gelagert ist. Ferner ist zu bemerken, daß die Verriegelung der Welle 26 in der Nabe durch das Einsetzen der Welle 28 erfolgt, welche mit einem abgedrehten Abschnitt 39 der Welle 26 in Eingriff kommt.The rotation of this assembly (impeller drive motor motor housing) compared to the foot 25 of the fan is limited by a handlebar 31, whose first pivot pin 32 is fixedly attached to this assembly, while the other pivot pin 33 (Fig. 3) is attached to a disk 34 rotatable about the axis of the shaft 26. The second pivot pin 33 of the link 31 is arranged eccentrically with respect to the axis of the shaft 26. The disc 34 turns in With respect to the axis of the shaft 26 automatically and resiliently in different angular positions, for which purpose on the disk 34 attached spring leaf 35 is provided, which with the teeth 36 of a ring gear 37 in Engagement comes which is fixedly connected to the rotating head and a hub forming part 27, like this in particular from FIG. 2 shows. In Fig. 2 you can also see the actual hub 38 of the part 27, in which the shaft 26 is rotatably mounted. It should also be noted that the locking of the shaft 26 in the Hub takes place by inserting the shaft 28, which is connected to a turned section 39 of the shaft 26 in Intervention is coming.

Bei 40 (F i g. 2) ist die von dem Drehkopf 27 getragene Stirnverzahnung sichtbar, welche durch ihr Zusammenwirken mit der Verzahnung der Schnecke 29 (F i g. 1) die Einstellung des Flügelrades 21 des Ventilators um die Achse der Welle 28 ermöglicht.At 40 (FIG. 2) the spur toothing carried by the rotary head 27 is visible, which through their interaction with the toothing of the worm 29 (F i g. 1) the setting of the impeller 21 of the fan to the Axis of the shaft 28 allows.

An dem anderen, dem Schwenkzapfen 32 entsprechenden Ende des Lenkers 31 umfaßt die Getriebeanordnung für die Steuerung der Schwenkbewegung des Flügelrades im wesentlichen ein Zahnrad 41 und einen Schieber 4ZAt the other end of the link 31 corresponding to the pivot pin 32, the gear arrangement comprises for the control of the pivoting movement of the impeller essentially a gear 41 and a Slide 4Z

Das Ausgangszahnrad 41 des Untersetzungsgetriebes wird durch nicht dargestellte Zahnräder angetrieben, weiche mit einer an dem Ende der Welle des Antriebsmotors des Flügelrades des Ventilators angebrachten Schnecke 54 (F i g. 1) in Eingriff stehen.The output gear 41 of the reduction gear is driven by gears not shown, soft with one attached to the end of the shaft of the drive motor of the impeller of the fan Screw 54 (Fig. 1) are engaged.

Das Zahnrad 41 besitzt am Umfang einen Durchlaß 44 (F i g. 3) für den Durchtritt des Schiebers 42, der zu einer geradlinigen Bewegung in der Richtung y'-y (F i g. 3) durch den Durchlaß 44 geführt wird. Für den Durchtritt des den ersten Schwenkzapfen des Lenkers 31 bildenden, fest mit dem Schieber 42 verbundenen Kurbelzapfens 32 (F i g. 3) ist außerdem in dem Zahnrad 41 ein Langloch ausgebildet welches eine Verschiebung des Kurbelzapfens 32 in der Richtung y'-y des Durchlasses 44 gestattet Dies ermöglicht, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig.3 und 4 noch näher erläutert wird, die Veränderung der Exzentrizität des Kurbelzapfens 32 des Lenkers 31 in bezug auf die Achse des Drehzapfens 47 (F i g. 1 und 3) des Zahnrades 41.The gear wheel 41 has a passage 44 (FIG. 3) on its periphery for the passage of the slide 42, which is guided through the passage 44 to move in a straight line in the direction y'-y (FIG. 3). For the passage of the crank pin 32 (FIG. 3), which forms the first pivot pin of the link 31 and is firmly connected to the slide 42, an elongated hole is also formed in the gear wheel 41, which allows the crank pin 32 to be displaced in the y'-y direction of the Passage 44 allows, as will be explained in more detail below with reference to FIGS. 3 and 4, the change in the eccentricity of the crank pin 32 of the link 31 with respect to the axis of the pivot pin 47 (FIGS. 1 and 3) of the gear 41.

Der Ventilator arbeitet folgendermaßen:The fan works as follows:

Der gesamte Ventilator kann gegenüber seinem Tragfuß 25 in einer zu der Achse des Zapfens 28 des Drehkopfs 27 senkrechten Ebene verschwenkt werden, wobei die Schrägstellung des Ventilators an diesem Zapfen mittels der Schnecke 29 bestimmt und eingestellt wird, welche mit der Stirnverzahnung 40 in Eingriff steht und durch den gerändelten Kopf 30 betätigt wird.The entire fan can opposite its support foot 25 in one to the axis of the pin 28 of the Rotary head 27 can be pivoted vertical plane, the inclination of the fan on this Pin is determined and adjusted by means of the worm 29, which is connected to the spur teeth 40 in Is engaged and is actuated by the knurled head 30.

Der gesamte Ventilator dreht sich ferner um die Achse der Welle 26, welche in der Nabe 38 des Teils 27 drehbar ist.The entire fan also rotates around the axis of the shaft 26, which is located in the hub 38 of the part 27 is rotatable.

Nach Inbetriebnahme des Ventilators dreht sich die Welle des Antriebsmotors 23 und treibt die Schnecke 54 an, welche den Eingang eines nicht dargestellten Untersetzungsgetriebes bildet, dessen Ausgangszahnrad das Zahnrad 41 ist Das Zahnrad 41 dreht sich daher mit geringerer Drehzahl. Bei seiner Drehung um die Achse seines Drehzapfens 47 nimmt es den Schieber 42 mit.After the fan has been started up, the shaft of the drive motor 23 rotates and drives the worm 54 on, which forms the input of a reduction gear, not shown, whose output gear the gear 41 is the gear 41 therefore rotates at a lower speed. When turning around the On the axis of its pivot pin 47, it takes the slide 42 with it.

Es sei angenommen, daß der Kurbelzapfen 32 eine zuvor eingestellte Exzentrizität in bezug auf die Achse des Drehzapfens 47 des Zahnrades 41 besitzt wie dies in Fig.3 dargestellt ist Wenn sich das Zahnrad 41 mit geringer Drehzahl z. B. in Richtung des Pfeils F(F i g. 3) dreht, so dreht sich der Kurbelzapfen 32, welcher in dem Zahnrad 41 in geeigneter Weise verriegelt ist, um die Achse des Drehzapfens 47 gleichzeitig mit dem Zahnrad 41. Da jedoch die Scheibe 34 normalerweise festgehalten wird, da sie durch das Federblatt 35 verriegelt wird, welches sich gegen die Zähne 36 des Zahnkranzes 37 des Drehkopfs 27 legt welcher sich in dem Fuß 25 nicht dreht, ist der Schwenkzapfen 33 des Lenkers 31 normalerweise ein Festpunkt. Infolgedessen muß sich der Kurbelzapfen 32 normalerweise auf einem Kreis 52 (Fig.4) bewegen, dessen Mittelpunkt die Achse des Schwenkzapfens 33 ist Ferner liegt die Achse des Drehzapfens 47 in der Baugruppe 21 bis 24 des Ventilators fest Da diese Baugruppe eine Drehbewegung um die Achse des Schwenkzapfens 26 ausführt, ist der Zapfen 47 gezwungen, sich auf einer Kreisbahn 53 um die in F i g. 4 mit 55 bezeichnete Achse des Zapfens 26 zu bewegen.It is assumed that the crank pin 32 has a previously set eccentricity with respect to the axis of the pivot 47 of the gear 41 has as shown in Fig.3 If the gear 41 is with low speed z. B. rotates in the direction of arrow F (F i g. 3), the crank pin 32 rotates, which in the Gear 41 is suitably locked about the axis of pivot 47 simultaneously with the gear 41. However, since the washer 34 is normally held in place as it is locked by the leaf spring 35, which lies against the teeth 36 of the ring gear 37 of the rotary head 27 which does not lie in the foot 25 rotates, the pivot pin 33 of the handlebar 31 is normally a fixed point. As a result, must the crank pin 32 normally move on a circle 52 (Fig.4), the center of which is the axis of the The pivot pin 33 is also the axis of the pivot pin 47 in the assembly 21 to 24 of the Fan fixed Since this assembly performs a rotary movement about the axis of the pivot pin 26, is the pin 47 is forced to follow a circular path 53 around the in F i g. 4 with 55 designated axis of the pin 26 to move.

Unter Berücksichtigung dieser Verhältnisse kann leicht der geometrische Ort bestimmt werden, auf welchem sich das Zahnrad 41 bei seiner Drehung um den Drehzapfen 47 bewegt In Fig.4 sind schematisch neun aufeinanderfolgende Stellungen durch Pfeile 1 bis 9 dargestellt, deren Ursprung der Achse des Drehzapfens 47 und deren Spitze der Achse des Zapfens 32 entspricht Bei der angegebenen Exzentrizität des Zapfens 32 in bezug auf den Drehzapfen 47 erhält man so eine hin- und hergehende Schwenkbewegung über den Winkel 56. Man stellt fest, daß der Verschwenkungswinkel 56 je nach der Exzentrizität des Zapfens 32 mehr oder weniger groß ist, wobei er für eine nicht vorhandene Exzentrizität Null ist und für eine größte Exzentrizität nahezu 180° erreichen kann.Taking these relationships into account, the geometric location can easily be determined which the gear wheel 41 moves when it rotates about the pivot pin 47. In FIG. 4 are schematic nine successive positions represented by arrows 1 to 9, the origin of which is the axis of the pivot 47 and the tip of which corresponds to the axis of the pin 32 When the specified eccentricity of the Pin 32 with respect to the pivot 47 is thus provided with a reciprocating pivoting movement the angle 56. It is found that the pivoting angle 56 depending on the eccentricity of the pin 32 is more or less large, and it is not for one existing eccentricity is zero and can reach nearly 180 ° for greatest eccentricity.

Die Exzentrizität wird dadurch eingestellt daß dem Schieber 42 eine entsprechende Translationsbewegung erteilt wird.The eccentricity is set in that the slide 42 is given a corresponding translational movement is granted.

In F i g. 3 und 4 ist angenommen, daß der Zapfen 33 festliegt. Dies ist in der Tat normalerweise der Fall. Wenn jedoch der Ventilator bei seiner Schwenkbewegung auf ein Hindernis trifft oder wenn er von Hand bewegt wird, so gleitet das Federblatt 35 einfach auf den Zähnen des Kranzes 36, bis die Kraft des die Verschwenkung des Flügelrades verhindernden Hindernisses verschwindet, worauf die Verschwenkung des Ventilators unter den gleichen Bedingungen weitergeht jedoch mit einer anderen Mittellage des Ventilators. Außer der leichten Einstellung, welche hierdurch erziele wird, verhindert diese einen Kraftbegrenzer darstellende Anordnung jede ungewünschte Blockierung des Ventilators bei einem Auftreffen auf ein etwaiges Hindernis.In Fig. 3 and 4 it is assumed that the pin 33 is fixed. Indeed, this is usually the case. However, if the fan encounters an obstacle while it is pivoting or if it is operated by hand is moved, the spring leaf 35 simply slides on the teeth of the ring 36 until the force of the Pivoting of the impeller preventing obstacle disappears, whereupon the pivoting of the The fan continues under the same conditions but with a different central position of the fan. In addition to the easy adjustment that this achieves, it prevents a force limiter Arrange any undesired blocking of the fan in the event of an impact Obstacle.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fan with an impeller, the inclination of which is adjustable and the one reciprocating Can perform movement, due to a handlebar, one or the first end of which can be rotated and is articulated eccentrically to the stationary part of the fan formed by the support foot, and the other or second end of which is hinged to an eccentric whose eccentricity is adjustable and which can be driven to a rotary movement by the fan motor, characterized in that that the axis (26) of the reciprocating movement of the impeller (21) around the Support foot (25) is surrounded by a non-rotatable toothed ring (37) which is supported by a rotatable Disc (34) is covered, to which the first end of the link (31) is articulated, with between the Disc (34) and the ring gear (37) a spring leaf (35) is arranged, which on the one hand on the disc (34) is attached and on the other hand is resiliently engaged with teeth (36) of the ring gear.

2. Fan according to claim 1, characterized in that the toothed ring (37) on a component (27) is attached, which simultaneously forms a hub and a rotating head, and that in the support foot is rotatably mounted.