DE1958493A1

DE1958493A1 - Axialgeblaeseschaufelrad mit einem hydraulischen Einstellsystem zum Einstellen seiner Schaufeln

Info

Publication number: DE1958493A1
Application number: DE19691958493
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung· Antrag
Original assignee: Nordisk Ventilator Co
Current assignee: Novenco Building and Industry AS
Priority date: 1968-11-22
Filing date: 1969-11-21
Publication date: 1970-06-18
Also published as: NL162458C; FR2023949A1; DE1958493C3; NL6917556A; FI54386B; JPS5016525B1; DE1958493B2; BE742007A; GB1290516A; FI54386C; SE356798B; NL162458B

Description

!δ, No, 1969 »Hydraulik«

Nordisk Ventilator Co. A/S, Naestved, Dänemark

Axialgebläseschaufelrad mit einem hydraulischen Einstellsystem zum Einstellen seiner Schaufeln»

Die Erfindung betrifft ein Axialgebläseschaufelrad mit einem hydraulischen Einstellsystem zum Einstellen seiner Schaufeln, die um radiale Achsen drehbar im Nabenkranz des Rades gelagert sind und durch Einwirkung von einem in Axialrichtung des Rades hydraulisch verstellbaren, mit dem Schaufelrad rotierenden Einstellorgan auf jeden beliebigen Anstellwinkel eingestellt werden können.

Bei den bekannten Gebläseschaufelrädern der erwähnten Art geschieht die Einstellung dadurch, dass, sobald eine Aenderung des Anstellwinkels vorgenommen werden soll, der einen oder der anderen Seite eines Arbeitskolbens Druckflüssigkeit zugeführt wird, wodurch der Kolben in seinem Zylinder verschoben wird. Die Regelung geschieht mit Hilfe eines Steuerventils, das die Form eines in einem Zylinder angebrachten Einstellkolbens hat, der mit Hilfe einer Anzahl Ringnuten die Zufuhr zur und den Ablauf von der einen und der anderen Seite des Arbeitszylinders steuern kann« Der Einstellzylinder ist mit dem Arbeitskolben so zusammengekoppelt, dass die Passagen für die Druckflüssigkeit gesperrt werden, wenn der Arbeitskolben die gewünschte Stellung eingenommen hat.

Wenn die Schaufeln des Gebläseläufers auf einen bestimmten Anstellwinkel eingestellt sind, ist die Druckflüssigkeit im Arbeitszylinder somit stationär und die auf den beiden Seiten des Kolbens herrschenden Drücke heben einander auf. Nur während des eigentlichen Einsteilvorganges geschieht eine Zu- oder Abführung von Druckflüssigkeit, so dass nur ein geringfügiges Auswechseln von Flüssigkeit stattfindet, welche Flüssigkeit im allgemeinen eine erhebliche Erwärmung erfährt. Da somit keine Möglichkeit gegeben ist, die Flüssigkeit zu kühlen, findet verhältnismässig schnell eine schädliche Veränderung dieser Flüssigkeit statt, welches mit sich führt, dass sie häufig gewechselt werden muss und ausserdem

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- 2 eine gewisse Korrosionsgefahr besteht. 1 S O 8 4 9 3

Die verschiedenen Ringnuten im Einstellkolben und die entsprechenden Oeffnungen im zugehörigen Zylinder müssen - insbesondere was ihre Abstände voneinander anbelangt - mit höchster Präzision ausgeführt sein, damit eine zufriedenstellende Funktion erreicht werden kann.

Ferner werden hohe Forderungen an die Dichtigkeit zwischen dem Arbeitskolben und dessen Zylinder gestellt, da ein Sickern von Druckflüssigkeit von der einen zur anderen Seite des Kolbens eine labile Einstellung mit sich führen würde.

Es sind hydraulische Einstellsysteme bekannt, bei denen diese Mängel in wesentlichem Grad behoben sind. Bei diesen strömt die Druckflüssigkeit ständig von der einen zur anderen Seite des Arbeitskolbens, und zwar wird die Flüssigkeit ständig und unter konstantem Druck der einen Seite des Kolbens zugeführt und die Passage der Flüssigkeit von der einen zur anderen Seite geschieht unter Drosselung, so dass ein Druckabfall auftritt, woraufhin die Druckflüssigkeit von der anderen Oeite des Kolbens über eine Drosseleinrichtung abflieest, wodurch ihr Druck auf Null reduziert wird. Die Drosselung zwischen den beiden Seiten des Kolbens und in der genannten Drosseleinrichtung ist so eingestellt, dass die Drücke auf den beiden Seiten des Kolbens den Flächen des Kolbens, auf die sie einwirken, umgekehrt proportional sind, wenn sich der Mechanismus im stationären Stillstand befindet, so dass die auf die beiden Seiten des Kolbens einwirkenden Gesamtdrücke die gleichen sind.

Dieser bekannte Einstellmechanisinus ist jedoch bisher nur in Verbindung mit stationären Anlagen verwendet worden und die bekannten Konstruktionen lassen sich nicht zum Einstellen der Schaufeln 'eines rotierenden Gebläseschaufelrades benutzen.

Dies wird dagegen beim erfindungsgemässen Gebläseschaufelrad dadurch ermöglicht, dass ein hydraulischer Arbeitskolben fest mit der Antriebswelle des Gebläseschaufelrades verbunden und auf an sich bekannte Weise auf seinen beiden Seiten mit verschieden gros-

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sen wirksamen Flächen und mit eine??, die beiden Seinen des Kolbuis verbindenen Durchströmkanal zum Ausgleichen der auf diesen beiden Seiten herrschenden Drücke durch Drosselung der das hydraulische Einstellsystem kontinuierlich durchströmenden Flüssigkeit ausgebildet ist und dass ein zu diesem Kolben gehörender Arbeitszylinder in bezug auf den Kolben verschiebbar angebracht und mit dem Einstellorgan für die Schaufeln fest verbünden ist, wobei ein Einstellzylinder koaxial mit dem Arbeitezylinder in fester Verbindung mit diesem vorgesehen ist und einen verschiebbaren Einstellkolben enthält, der auf bekannte Weise zur einstellbaren Drosselung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge zwecks Einstellung des Arbeitszylinders in eine gewünschte Stellung, die einer gewünschten Einstellung des Anstellwinkels der Schaufeln entspricht, dient, wobei ein ausserhalb des Einstellzylinders verschiebbar jedoch nicht drehbar angebrachtes Gehäuse für ein Uebertragungsglied drehbar jedoch nicht verschiebbar auf einer aus dem Einstellzylinder herausragenden Verlängerung des Einstellkolbens gelagert ist, welches Uebertragungsgliedgehäuse mit Stutzen versehen ist, die zu zwei flüssigkeitsdicht gegeneinander abgegrenzten Bereichen des Inneren des Uebertragungsgliedgehäuses führen, in welche Bereiche ein Flüssigkeitszuführungskanal bzw. ein Flüssigkeitsabführungskanal, die im Einstellkolben und dessen Verlängerung verlaufen, münden.

Hierdurch erzielt man eine Konstruktion, die nicht nur den eingangs erwähnten Mängeln der bekannten Konstruktionen weitgehend abhilft, sondern auch in konstruktionsmässiger Hinsicht wesentlich einfacher und leichter herzustellen ist.

Die beiden Seiten des Arbeitskolbens lassen sich als Hochdruckseite, d.h. die Seite, die in direkter Verbindung mit dem Flüssigkeitszuführungskanal im Einstellkolben steht, bzw. als Niederdruckseite bezeichnen, die in der Gleichgewichtsstellung in Verbindung mit dem Abführungskanal steht, indem mit Hilfe des Einstellkolbens eine Drosselung hervorgebracht wird, die in einem solchen Verhältnis zur Drosselung in dem die beiden Seiten des Kolbens verbindenden Durchströmkanal?steht, dass das Verhältnis der auf den beiden Seiten herrschenden Drücke zueinander umgekehrt dem Verhältnis der wirksamen Flächen der beiden Seiten zueinander ist.

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Bei einem Verschieben des Einstellkolbens zur einen Seite wird die Verbindung swischen der Niederdruckseite und dem Abführungskanal voll geöffnet, welches eine Reduktion des Flüssigkeitsvolumens auf der Nxederdruckseite und eine Vergrösserung des Flüssigkeitsvolumens auf der Hochdruckseite bewirkt, während beim Verschieben des Einstellkolbens in die entgegengesetzte Richtung die genannte Verbindung völlig gesperrt und damit eine Reduktion des Flüssigkeitsvolumens auf der Hochdruckseite und eine Vergrösserung des Flüssigkeitsvolumens auf der Niederdruckseite bewirkt wird.

Die Flüssigkeit hat ständig freien Zugang zur Hochdruckseite und da bei der erstgenannten Einstellung der Flüssigkeit freier Ablauf,. von der Niederdruckseite gestattet wird, geschieht die Bewegung des Arbeitskolbens in bezug auf den Arbeitszylinder mit recht erheblicher Geschwindigkeit.

Bei der entgegengesetzten Einstellung wird der Ablauf von der Niederdruckseite völlig gesperrt, so dass die Vergrösserung des Flüssigkeitsvolumens auf dieser Seite allein durch die Zuführung an Flüssigkeit durch den die beiden Seiten des Kolbens verbindenden Durchströmkanal geschieht. Auf Grund der Drosselung geht dieses Hindurchströmen der Flüssigkeit relativ langsam und wesentlich langsamer als das Hindurchströmen im Gleichgewichtszustand, da der Druckunterschied zwischen den beiden Seiten durch das Sperren des Ablaufs von der Niederdruckseite reduziert wird, und die Folge hiervon ist, dass die Einstellbewegung in dieser Richtung wesentlich langsamer verläuft als in der erstgenannten Richtung.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird dieser Hangel dadurch behoben,*dass im Einstellzylinder eine durch die Bewegung des Einstellkolbens gesteuerte Passage vom Flüssigkeitszuführungskanal zum Arbeitszylinder vorgesehen ist, und zwar auf derjenigen Seite des Arbeitskolbens, auf der sich dessen grösstes wirksame Fläche befindet, welche Passage beim Einstellen des Einstellkolbens zum Vergrössern des Flüssigkeitsvolumens auf der genannten Seite des Arbeitskolbens völlig geöffnet und beim Einstellen zum Reduzieren dieses Volumens völlig geschlossen ist.

Bei der zweiten der beiden genannten Einstellbewegungen, bei der

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diese Passage gesperrt ist, ist die Funktion genau wie bei der oben beschriebenen Ausführung. Bei der entgegengesetzt gerichteten Einstellbewegung, bei der die genannte Passage vom Abführungskanal dagegen offen ist, strömt Flüssigkeit vom Zuführungskanal direkt der Niederdruckseite des Kolbens zu, und zwar gleichzeitig damit, dass Flüssigkeit von der Hochdruckseite durch den sich daran anschliessenden Teil des Zuführungskanals rückwärts und damit zur Niederdruckseite strömt.

Hierdurch wird eine wesentlich erhöhte Einstellgeschwindigkeit erzielt und es macht keine Schwierigkeiten, durch geeignete Auslegung der Passage eine bestimmte gewünschte Einstellgeschwindigkeit, z.B. die gleiche Einstellgeschwindigkeit wie bei der Einstellung in der erstgenannten Richtung, zu erreichen.

Erfindungsgemäss kann es vorteilhaft sein, dass die Passage in der Gleichgewichtsstellung soeben offen ist. Dies erlaubt die Anwendung einer stärkeren Drosselung in dem im Kolben vorgesehenen Durchströmkanal und man erreicht dadurch eine schnellere Vergrösserung des Flüssigkeitsvolumens auf der Hochdruckseite des Kolbens, wenn mit Hilfe des Einstellkolbens der Ablauf von der Niederdruckseite freigegeben wird, ohne dass eine wesentliche Reduktion der gesamten, im Gleichgewichtszustand zirkulierenden Flüssigkeitsmenge stattfindet, welches unter anderem für die Kühlung von Bedeutung ist.

Erfindungsgemäss kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Passage in der Gleichgewichtsstellung völlig geschlossen ist und sich erst zu öffnen beginnt, wenn sich der Einstellkolben etwas von der Gleichgewichtsstellung wegbewegt hat, da man dadurch eine geringere Hysterese erhält. Die Erhöhung der Geschwindigkeit tritt dann erst ein, wenn die Einstellung einen gewissen kleinen Wert überschreitet, doch spielt die Geschwindigkeit bei kleinen Einstellungen dagegen keine so grosse Rolle.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erklärt. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Axialgebläseschaufelrades,

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Fig. 2-5 vier verschiedene Ausführungsformen des Einstellmechanismus des Schaufelrades und

Fig. 6-9 vier verschiedene geänderte Ausführungsformen eines Einstellmechanismus für ein erfindungsgemässes Axialgebläseschaufelrad.

In Fig. 1 ist ein Teil der Antriebswelle 1 des Gebläseschaufelrades gezeigt, auf der die Nabe 2 des Rades mit Nabenscheibe 3 und Nabenkranz 4 angebracht ist. Im Nabenkranz 4 sind die Schaufeln 5 des Rades jeweils mit Hilfe eines Zapfens 6 drehbar gelagert.

Eine Einstellscheibe 7 ist in Axialrichtung des Rades verschiebbar auf Zapfen δ angebracht, die in der Nabe 2 befestigt sind. Durch Verschieben der Scheibe 7 werden auf bekannte Weise gleichzeitig alle Schaufeln verstellt, da jeder Wellenzapfen 6 mit einem exzentrischen Einstellzapfen 9 verbunden ist, der in eine Führungsnut 10 im Umfang der Scheibe 7 eingreift.

12 bezeichnet einen Arbeitszylinder eines hydraulischen Einstellmechanismus, der zum Einstellen der Einstellscheibe 7 dient und im Zusammenhang mit den Fig. 2-5 näher beschrieben wird.

Das Rad ist mit einer Deckplatte 13 versehen, durch welche der Arbeitszylinder 12 bei der gezeigten Ausführungsform ein Stück hindurchragt.

Die Betätigung des hydraulischen Einstellmechanismus geschieht mit Hilfe einer Einstellspindel 14, die in Axialrichtung mit Hilfe einer Einstellstange 15 verschoben werden kann, welche mit der Einstellspindel 14 mit Hilfe eines Üebertragungsgliedes 16 verbunden ist, in dem die Einstellspindel 14 drehbar aber nicht verschiebbar gelagert ist.

Die Druckflüssigkeit wird durch das übertragungsglied 16 zugeführt; das durch eine Leitung 17 an eine Pumpe 19 angeschlossen ist, die die Flüssigkeit einem Reservoir 1Ö entnimmt. An der Pumpe 19 ist die Leitung 17 mit einem Shuntventil 20 verbunden, welches dafür sorgt, dass der Druck einen Höchstwert nicht übersteigt und von welchem aus überschüssige Flüssigkeit zum Reservoir Iß aurück-

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fliesst. Die Abführung der Flüssigkeit aus dem hydraulischen 3instellmechanismus. geschieht ebenfalls durch das Uebertragungsglied 16, und zwar ist dort eine Leitung 21 angeschlossen, die zum Reservoir zurückführt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der Arbeitszylinder 12 fest mit der Einstellscheibe 7 verbunden. Er rotiert somit sucammcn mit dem Rad, ist jedoch in bezug .auf die Welle 1 und die Nabe des Rades und die damit verbundenen Teile verschiebbar. In der Durchführung durch die Deckplatte 13 ist ein Lager 25 vorgesehen.

Im Arbeitszylinder 12 ist ein Arbeitskolben 26 angebracht, der an einer Kolbenstange mit der Form eines RohrStückes 27 befestigt ist, welches fest mit der Welle 1 verbunden und konzentrisch mit dieser ist. Der Kolben 26 rotiert somit genau wie der Zylinder zusammen mit der Welle 1, ist jedoch nicht verschiebbar in bezug auf diese.

Im Bed en 2Ö des Zylinders 12 ist konzentrisch ein Einstellzylinder 29 befestigt, der in den Zylinder 12 und teilweise auch in das Rohrstück 27 hineinragt.

Im Einstellzylinder 29 ist ein Einstellkolben 30 angebracht, dessen bereits erwähnte Einstellspindel 14 aus dem Zylinder 29 herausragt.

Zwischen den Boden 31 des Zylinders 29 und dem Kolben 30 ist eine Schraubenfeder 32 eingesetzt _r die für eine Vorspannung gegen die einwärtsgerichtete Bewegung des Einstellkolbens 30 sorgt.

Die Flüssigkeit, die durch die Leitung 17 zum uebertragungsglied 16 gelangt, wird durch einen Kanal 33 in der Einstellspindel 14 su einer Ringnut 34 im Einstellkolben 30 geleitet. Diese Ringnut 34 liegt der Kündung eines Kanals 35 im Einstellzylinder 29 gegenüber, welcher Kanal 35 einem Kanal 36 angeschlossen ist, der durch den Zylinderboden 20 und die Wand des Zylinders 12 auf der der Welle 1 zugekehrten Seite des Arbeitskolbens 26 in das Innere des Zylinders 12 führt. Von dieser Seite des Arbeitskolbens besteht eine Verbindung zur entgegengesetzten Seite, und zwar durch eine in eine Bohrung im Kolben 26 eingesetzte Düse 3Ö»

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Die andere Seite des Inneren des ArbeitsZylinders 12 steht durch einen Kanal 39 im Einstellzylinder 29 und dessen Boden 31 in Verbindung mit einer Ringnut 40 in der Wand des Einstellzylinders. Diese Ringnut 40 überlappt "teilweise eine Ringnut 41 im Einstellkolben 30, welche Ringnut 41 in Verbindung mit einem Kanal 42 steht, der durch die Einstellspindel 14 in das Uebertragungsglied hinausführt und dort in Verbindung mit der Leitung 21 steht.

Die Ringnuten 40 und 41 sind relativ zueinander auf einer solchen Weise angeordnet, dass die Passage zwischen ihnen von einem verhältnismässig schmalen Spalt gebildet wird, so dass die Flüssigkeit beim Passieren von der einen zur anderen dieser Ringnuten ge-^ drosselt wird. Es findet ebenfalls eine Drosselung in der Düse 3# " statt und es tritt somit teils im genannten Spalt, teils in der Düse jeweils ein Druckabfall auf. Da diese Druckabfälle eine solche Grosse haben, dass der sonst im System auftretende Druckabfall · des besseren Verständnisses halber als verschwindend klein betrachtet werden kann, bedeutet dies, dass die Summe dieser beiden Druckabfälle gleich dem Ueberdruck sein müssen, unter dem die Flüssigkeit durch die Leitung 17 zugeführt wird.

Der Druck auf den beiden Seiten des Arboitnkolbens 26 hängt daher vom Verhältnis zwischen dem Druckabfall in der Düse und dem Druckabfall im genannten Spalt ab.

Die Kraft, die auf jede der beiden Seiten des Kolbens 26 einwirkt, ist gleich dem Produkt des Druckes und der Kolbenfläche auf der betreffenden Seite. Die beiden Kräfte sind gleich gross, wenn das Verhältnis der Flächen zueinander gleich dem umgekehrten Verhältnis der Drücke zueinander ist. Wenn dies der Fall ist, .bewegt sich der Kolben nicht in bezug auf den Zylinder, d.h. der Zylinder bewegt sich nicht in bezug auf das Rad.

Dieser Zustand entspricht einer ganz bestimmten Drosselung im genannten Spalt, d.h. einer ganz bestimmten Stellung des Einstellkolbens 30 in bezug auf den Einstellzylinder 29.

Verschiebt man, wenn dieser Zustand herrscht, den Einstellkolben 30 ein Stück nach links, so dass der Spalt zwischen den Ringnuten

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40 und 41 kleiner wird, wird der Drückabfall im Spalt grosser. Dies bedeutet, dass der Druck auf der linken Seite des Arbeitskolbens 26 erhöht wird, so dass dieser in bezug auf den Arbeitszylinder 12 nach rechts verschoben wird. Da der Arbeitskolben feststeht, verschiebt sich dadurch der Arbeitszylinder 12 nach links.

Hierdurch tritt gleichzeitig eine entsprechende Bewegung der Einstellscheibe 7 ein, die fest mit dem Arbeitszylinder 12 verbunden ist, und folglich eine Einstellung der Schaufeln 5.

Der Einstellzylinder 29, der fest mit dem Boden 2Ö des Arbeitszylinders 12 verbunden ist, bewegt sich jedoch ebenfalls nach links, so dass der Spalt zwischen den Ringnuten 40 und 41 gradweise vergrössert und der Druck auf der linken Seite des Kolbens reduziert wird, und wenn der Einstellzylinder 29 wieder die gleiche Stellung in bezug auf den Einstellkolben 30 eingenommen hat wie vor der Einstellung, ist der stationäre Zustand wieder hergestellt.

Wird der Einstellkolben 30 ein Stück nach rechts verschoben, wird der Spalt zwischen den Ringnuten 40 und 41 grosser, d.h. der Druckabfall kleiner, so dass der Druck auf der linken Seite des Arbeitskolbens abnimmt und dieser in bezug auf den Arbeitszylinder 12 nach links gedrückt wird, d.h. der Arbeitszylinder 12 bewegt sich nach rechts und nimmt mit Hilfe der Einstellscheibe 7 eine Einstellung der Schaufeln 5 in entgegengesetzter Richtung vor.

Auch in diesem Fall wird der stationäre Zustand dadurch wieder hergestellt, dass sich der Einstellzylinder 29 zusammen mit dem Arbeitszylinder 12 nach rechts bewegt.

Die Ringnut 34 muss eine solche Breite besitzen, dass sie in jeder möglichen Stellung des Einstellkolbens 30 zum Kanal 35 hin voll geöffnet ist, da die variable Drosselung nur im Spalt zwischen den Ringnuten 40 und 41 stattfinden darf.

Der Kanal 42 in der Einstellspindel 14 ist so verlängert, dass er sich durch den Einstellkolben 30 bis zu dessen entgegengesetztem Ende erstreckt, um einen Drain für Flüssigkeit zu bilden, die eventuell zwischen dem Einstellzylinder 39 und dem Einstellkolben

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30 austritt und sich in dem zwischen dem Kolben 30 und dem Kopf befindlichen Raum ansammelt.

Der Kopf 45 des Arbeitszylinders 12 ist gegen die Kolbenstange oder das Rohrstück 27 mit Hilfe zweier Dichtungsringe 46 und 47 abgedichtet, zwischen denen ein Drain 4# vorgesehen ist, in welchem eventuell austretende Flüssigkeit gesammelt und durch einen Kanal 49 zur Ringnut 41 zurückgeführt werden kann.

Die Fig. 3-5 zeigen drei geänderte Ausführungsformen wesentlich mehr schematisch.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die Einstellscheibe 7 ebenfalls durch die Bewegung des Arbeitszylinders 12 bewegt, während der Kolben 26 in fester Verbindung mit der Welle 1 und der Nabe 2 steht. In die'sem Fall sind die Teile jedoch umgekehrt angeordnet, und die Verbindung zwischen dem Arbeitskolben 26 und der Welle 1 wird indirekt dadurch hergestellt, dass die Kolbenstange oder das Rohrstück 27 fest mit dem Deckel 13 verbunden ist. Der Einstellzylinder 30 muss sich daher ganz durch das Rohrstück 27 hindurch erstrecken, um mit dem Boden 2Ö des Arbeitszylinders 12 verbunden zu sein.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform weicht von der in den Fig. 2 und 3 gezeigten dadurch ab, dass der Arbeitskolben 26 durch seine Kolbenstange 50 fest mit der Einstellscheibe 7 verbunden ist, während der Arbeitszylinder 12 fest mit der Deckplatte 13 verbunden ist. Der Einstellzylinder 30 ist-daher fest mit dem Arbeitskolben 26 verbunden.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform hat genau wie die in Fig. gezeigte einen verschiebbaren Arbeitskolben und einen nicht verschiebbaren Arbeitszylinder, doch ist in diesem Fall der Arbeitszylinder 12 direkt an der Welle 1 befestigt. Der Arbeitskolben ist durch seine Kolbenstange 52 mit einem Flansch 53 verbunden, der an einem Zylinderstück 54 befestigt ist, das den Arbeitszylinder 12 umschliesst und fest mit der Einstellscheibe 7 verbunden ist..

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Bei dieser Ausführungsform bildet die Kolbenstange 52 gleichzeitig den Einstellzylinder, in dem der Einstellkolben 30 angebracht ist.

Bei den in den Fig. 3> 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen ist der bewegliche Teil mit einer Stange 55 verbunden, die in einer Buchse 56 in einer Eohrung in der Welle 1 geführt ist und zu einer oder mehreren Einstellscheiben hinführen kann, die der Einstellscheibe 7 entsprechen und zu einem oder mehreren zusätzlichen Schaufelsätzen gehören, wenn das Gebläse als zwei- oder mehrstufiges Gebläse ausgebildet ist. Eine entsprechende Stange lässt sich auch ' in Verbindung mit der in Fig. 2 gezeigten Äusführungsform verwenden, und zwar kann diese Steuerstange hierbei mit dem Einstellzylinder 30 oder dessen Boden 31 verbunden sein.

Fig. 6 entspricht Fig. 2 und es sind hierin auch die gleichen Bezugszeichen vorwendet worden, doch besteht der Unterschied, dass in der Wand des Einstellzylinders 29 eine Passage 60 vorgesehen ist, die das Innere des Arbeitszylinders 12 mit einer in der Stirnwand des Einstellzylinders 29 ausgebildeten Ringnut 61 verbindet, die unmittelbar neben der Ringnut 34 im Einstellkolben 30 liegt, wenn sieh dieser in der Gleichgewichtsstellung befindet, so dass die Passage 60 in dieser Stellung und beim Hineinschieben des Einstellkolbens 30 in den Einstellzylinder 29 gesperrt ist, bei welchem Hineinschieben der Ablauf aus dem Arbeitszylinder 12 zum Abführungskanal 42 durch die Ringnuten 40 und 41 völlig freigegeben wird, während zwischen der Ringnut 6l und der Ringnut 34 und damit dem Zuführungskanal 35 völlig offen ist, wenn der Einstellkolben 30-im Einstellzylinder 29 in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird.

Bei der erstgenannten dieser beiden Einstellbewegungen, bei der die Passage 60 gesperrt ist, ist der Zustand genau der gleiche wie bei der entsprechenden Einstellbewegung bei der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Konstruktion, indem der Druck auf der linken Seite des Arbeitskolbens 26 fällt, so dass der Arbeitszylinder 12 nach rechts verschoben wird, während die Flüssigkeit auf der linken Seite des Arbeitskolbens 26 schnell durch den Abführungskanal hinausgedrückt wird.

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Bei der entgegengesetzten Einstellung des Einstellkolbens 30 wird der Ablauf von der linken Seite des Arbeitskolbens 26 gesperrt, woraufhin der Druck auf dieser Seite steigt, so dass der Arbeitszylinder 12 nach links bewegt wird. Dies erfordert, dass die Flüssigkeitsmenge auf der rechten Seite des Arbeitskolbens 26 reduziert und die Flüssigkeitsmenge auf der linken Seite entsprechend vergrössert wird, welches bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung nur dadurch geschehen kann, dass die Flüssigkeit durch die Düse 3$ strömt, was nur sehr langsam geschehen kann, nicht zuletzt weil die Sperrung der Verbindung zwischen den beiden Ringnuten 40 und 41 bewirkt, dass sich hauptsächlich der gleiche Druck auf den beiden Seiten des Arbeitskolbens 26 einstellt.

Bei der in Fig. 6 veranschaulichten Ausführung wird bei dieser Einstellung jedoch die Passage 60 geöffnet, die das Zylinderinnere auf der linken Seite des Kolbens 26 mit dem Kanal 35 verbindet, so dass dem Raum auf dieser Seite des Kolbens die notwendige Flüssigkeitsmenge zugeführt werden kann. Gleichzeitig kann dem Raum auf der rechten Seite des Arbeitskolbens schnell eine entsprechende Flüssigkeitsmenge entnommen werden, da dieser Raum durch den Kanal 36 in Verbindung mit dem Kanal 35 und damit durch die Passage 60 mit der linken Seite des Arbeitskolbens 26 steht. Es lässt sich somit bei den beiden entgegengesetzten Einstellungen ohne Schwierigkeiten die gleiche Einstellgeschwindigkeit erzielen.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist die Passage 60 im Gleichgewichtszustand völlig gesperrt, doch kann man die Ringnut 6l auch so anbringen, dass in der Gleichgewichtsstellung zwischen dieser und der Ringnut 34 im Einstellkolben 30 eine schmale Passage verbleibt. Hierdurch wird eine erhöhte Einstellgeschwindigkeit erreicht, da die Flüssigkeit, die im Gleichgewichtszustand von der linken Seite des Arbeitskolbens 26 durch den Spalt zwischen den Ringnuten 40 und 41 strömt, jetzt auf zwei Wegen zu diesem Raum gelangt, und zwar teils durch die Düse 3ß , teils durch den Spalt zwischen den Ringnuten 34 und 6l, so dass in der Düse 3δ zum Erreichen des richtigen Druckausgleichs kräftiger gedrosselt werden muss. Dies führt mit sich, dass der Raum auf der rechten Seite des Spalts bei einer Einstellung, bei der der Arbeitszylinder nach rechts bewegt werden soll, schneller mit der erforder-

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lichen Flüssigkeitsmenge gefüllt werden kann, da der Ablauf aus diesem Raum durch die Düse 3& langsamer wird.

Obwohl bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform kleinere Hysterese als bei den bekannten Konstruktionen auftritt, kann man jedoch, wenn man auf diese Geschwindigkeitserhöhung verzichtet, eine noch wesentlich kleinere Hysterese erreichen, und zwar dadurch, dass die Ringnut 61 in einer solchen Weise angeordnet wird, dass die Verbindung zwischen dieser und der Ringnut 34serdtadagH-geCffnet'wird, wenn der Einstellkolben 30 aus der Gleichgewichtsstellung etwas nach links geführt worden ist. Hierdurch verbleibt die Passage 60 bei ganz kleinen Einstellbewegungen zwar unwirksam, doch solange von nur kleinen Einstellbewegungen die Rede ist, hat die Einstellgeschwindigkeit nur geringere Bedeutung.

Die Fig. 7, Ö und 9 entsprechen völlig den Fig. 3, 4 und 5, nur ist in diesen Figuren gezeigt, wie die Passage 60 in Jedem einzelnen Fall anzuordnen ist.

Die Wirkung ist im übrigen die gleiche wie die in Verbindung mit den Fig. 1-5 beschriebene. Hinzu kommt jedoch noch die Wirkung der Passage 60, die voranstehend in Verbindung mit Fig. 6 be* schrieben ist.

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Claims

Axialgebläseschaufelrad mit einem hydraulischen Einstell-"system zum Einstellen seiner Schaufeln, die um radiale Achsen drehbar im Nabenkranz des Rades gelagert sind und durch Einwirkung von einem in Axialrichtung des Rades hydraulisch verstellbaren, mit dem Schaufelrad rotierenden Einstellorgan auf jeden beliebigen Anstellwinkel eingestellt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Arbeitskolben (26) fest mit der Antriebswelle (1) des Gebläseschaufelrades verbunden und auf an sich bekannte Weise auf seinen beiden Seiten Bit verschieden grossen wirksamen Flächen und mit einem die beiden Seiten des Kolbens (26) verbindenden Durchströmkanal (3Ö) zum Ausgleichen der auf diesen beiden Seiten herrschenden Drücke durch Drosselung der das hydraulische System kontinuierlich durchströmenden Flüssigkeit ausgebildet ist und dass ein zu diesem Kolben (26) gehörender Arbeitszylinder (12) in bezug auf den Kolben verschiebbar angebracht und mit dem Einstellorgan (7) für die Schaufeln (5) fest verbunden ist, wobei ein Einstellzylinder (29) koaxial mit dem Arbeitszylinder (12) in fester Verbindung mit diesem vorgesehen ist und einen verschiebbaren Einstellkolben (30) enthält, der auf bekannte Weise zur einstellbaren Drosselung der durchströmenden Flüssigkeitsmenge zwecks Einstellung des Arbeitszylinders (12) j η eine gewünschte Stellung, die einer gewünschten Einstellung des Anstel." winkeis der Schaufeln entspricht, dient, wobei ein ausserhalb des Einstellzylinders (29) verschiebbar jedoch nicht drehbar angebrachtes Gehäuse für ein Uebertragungsglied (16) drehbar jedoch nicht verschiebbar auf einer aus dem Einstellzylinder herausragenden Verlängerung (14) des Einstellkolbens (30) gelagert ist, welches Uebertragungsgliedgehäuse (16) mit Stutzen versehen ist, die zu zwei flüssigkeitsdicht gegeneinander abgegrenzten Bereichen des Inneren des Uebertragungsgliedgehäuses führen, in welche Bereiche ein Flüssigkeitszuführungskanal (33) bzw. ein Flüssigkeit sabführungskanal (42), die im Einstellkolben (30) und dessen Verlängerung (14) verlaufen, münden.

2. Axialgebläseschaufelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung zwischen der Antriebswelle (1) und dem Arbeitskolben (26) dadurch hergestellt ist, dass der Kolben an einer mit dem Deckel (13) des Rades fest verbundenen KoI-

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benstange (2?! befestigt ist, die in den Raum zwischen dem Deckel , (13) und der Antriebswelle (1), an der die Nabe (2) des Rades befestigt ist, hineinragt.

3« Axialgebläseschaufelrad nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Stange (27), auf der der Kolben (26) angebracht ist, hohl ist und dass der Einstellzylinder (29) verschiebbar im Inneren der Stange angebracht ist, an ihren beiden Enden aus ihr herausragt und vor dem Kolben mit dem Boden (20) des Arbeitszylinders (12) verbunden ist, welcher Boden (28) mit einer Welle (55) verbunden ist, die verschiebbar in einer zentralen Bohrung in der Antriebswelle (1) gelagert ist. 4· Axialgebläseschaufelrad,nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« dass der Arbeitskolben (26) als ringförmiger Kolben auf einem RonrstÜck (27) angebracht ist, das auf der Welle (1) des Gebläseschaufelrades als Verlängerung dieser befestigt ist, und dass der Einstellzylinder (29) in 'den Arbeitszylinder (12) hineinragt und einen Aussendurchmssser hat, der kleiner als die lichte Weite des Rohrstückes (27) ist.

5. Axialgebläseschaufelrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Arbeitskolbens (26) etwa doppelt so gross ist wie der Aussendurchmesser des Rohrstückes (27)

6. Axialgebläseschaufelrad*nach Anspruch I₃ gekennzeichnet durch die Aenderung, dass der hydraulische Arbeitskolben (26) verschiebbar angebracht ist und in fester Verbindung mit dem Einstellorgan (7) für die Schaufeln (5) steht und dass der hydraulische Arbeitszylinder (26) in fester Verbindung mit der Antriebswelle (1) des Rades steht,

7. Äxialgebläseschaufelrad nach einem oder mehreren der voranstehenden'Ansprüche, dadurch gekennzeichnet » dass im Einstellzylinder (29) eine durch die Bewegung des Einstellkolbens (30) gesteuerte Passage (60) vom Flüssigkeitszuführungskanal (33) zum Arbeitszylinder (12) vorgesehen ist, und zwar auf derjenigen Seite des Arbeitskolbens (26), auf der sich dessen grösste wirksame Fläche befindet, welche Passage (60) beim Einstellen des Einstellkolbens (30) zum Vergrössern des Flüssigkeitsvolumens auf der genannten Seite des Arbeitskolbens völlig geöffnet und beim Einstellen zum Reduzieren dieses Volumens völlig geschlossen ist.

β. Axialgebläseschaufelrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage (60) in der Gleichgewichtsstellung

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leicht geöffnet ist.

9. Axialgebläseschaufelrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage (60) in der Gleichgewichtsstellung völlig verschlossen ist und sich erst zu öffnen beginnt, wenn der Einstellkolben (30) sich in einer Stellung befindet, die etwas neben der Gleichgewichtsstellung liegt.

009825/1805