DE20306909U1 - Wind-driven ventilator for chimneys or other outgoing air and/or exhaust gas lines, pipes, shafts, etc. comprises a rotor shaft extending over the entire height of a rotor element - Google Patents

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Abstract

Wind-driven ventilator, especially for chimneys, comprises a rotor element (10) with several rotor blades (12), a rotor shaft (16) connected to the rotor blades, a holding element (26) especially connected to the chimney and connected to an axle (38), and two bearings (40, 42) arranged between the axle and the rotor shaft. The rotor shaft extends over the entire height of the rotor element. The first bearing is arranged in the lower shaft region and the second bearing is arranged in the upper shaft region. Preferred Features: The rotor shaft is connected to the rotor blades in the upper shaft region. The rotor shaft is connected to the rotor blades in the lower shaft region preferably via bars (18).

Description

Die Erfindung betrifft einen windgetriebenen Ventilator, der insbesondere für Kamine oder andere abluft- und/ oder abgasführende Leitungen, Rohre, Schächte und dgl. geeignet ist.The invention relates to a wind-powered fan, who especially for Chimneys or other exhaust and / or exhaust pipes, pipes, shafts and Like. Is suitable.

Derartige windgetriebene Ventilatoren weisen keinen motorischen Antrieb auf. Sie werden insbesondere auf einen Kamin montiert. Ein derartiger Ventilator ist beispielsweise in DE 200 09 481 beschrieben. Dieser Ventilator weist ein Rotorelement mit mehreren Rotorblättern auf. Durch den Einfluss von Wind, der auf die Rotorblätter einwirkt, wird das Rotorelement gedreht. Hierdurch entsteht ein Sog innerhalb des Kamins. Durch die erzeugte Luftströmung in dem Kamin ist sichergestellt, dass ein Rückstau von Abgasen, ein Durchfeuchten oder ein Versotten des Kamins vermieden ist. Das Rotorelement weist zusätzlich eine Rotorwelle bzw. eine Rotornabe auf, die über Stege oder Speichen mit den Rotorblättern verbunden ist. Hierzu ist zusätzlich ein Ring vorgesehen, der die Stege mit den Rotorblättern verbindet. Ferner ist ein Halteelement vorgesehen, das mit dem Kamin verbunden wird. Das Halteelement weist eine Achse auf, die innerhalb der Rotorwelle bzw. der Rotornabe angeordnet ist. Zwischen der Achse und der Rotorwelle sind zwei Lager angeordnet. Die Rotorwelle, die ein Teil des Rotorelements ist, dreht sich somit um die Achse, die ein Teil des mit dem Kamin verbundenen Halteelements ist. In DE 200 09 481 ist eine Rotorwelle bzw. -nabe im unteren Bereich des Rotorelements, d.h. auf Höhe der Stege bzw. Speichen vorgesehen. Innerhalb der relativ kurzen Rotorwelle sind die beiden Lager angeordnet. Durch hohe Windkräfte kann ein Verformen des Rotorelements. Dies kann zu einer Beschädigung der Lager oder einer dauerhaften Lageveränderung zwischen der Achse und der Rotorwelle führen. Dies hat eine Schwergängigkeit der Lager zur Folge. Diese wiederum weist den Nachteil auf, dass der Rotor erst bei höheren Windgeschwindigkeiten in Rotation versetzt wird. Um ein Versotten oder andere Beschädigungen des Kamins zu vermeiden, soll sich der windgetriebene Ventilator bereits bei möglichst geringen Windgeschwindigkeiten drehen, um in dem Kamin einen Sog zu erzeugen.Such wind-driven fans have no motor drive. They are particularly mounted on a chimney. Such a fan is for example in DE 200 09 481 described. This fan has a rotor element with a plurality of rotor blades. The rotor element is rotated by the influence of wind that acts on the rotor blades. This creates a suction inside the fireplace. The air flow generated in the chimney ensures that backflow of exhaust gases, moisture penetration or sooting of the chimney is avoided. The rotor element additionally has a rotor shaft or a rotor hub, which is connected to the rotor blades via webs or spokes. For this purpose, a ring is additionally provided which connects the webs to the rotor blades. Furthermore, a holding element is provided which is connected to the chimney. The holding element has an axis which is arranged within the rotor shaft or the rotor hub. Two bearings are arranged between the axis and the rotor shaft. The rotor shaft, which is part of the rotor element, thus rotates about the axis, which is part of the holding element connected to the chimney. In DE 200 09 481 a rotor shaft or hub is provided in the lower region of the rotor element, ie at the level of the webs or spokes. The two bearings are arranged within the relatively short rotor shaft. High wind forces can deform the rotor element. This can damage the bearings or permanently change the position between the axis and the rotor shaft. This results in the bearings becoming stiff. This in turn has the disadvantage that the rotor is only set in rotation at higher wind speeds. In order to avoid charring or other damage to the chimney, the wind-driven fan should turn at the lowest possible wind speeds in order to create a suction in the chimney.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen windgetriebenen Ventilator zu schaffen, bei dem die Betriebssicherheit erhöht ist.The object of the invention is a to create wind-powered fan, which ensures operational safety elevated is.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.According to the invention, the object is achieved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß weist der windgetriebene Ventilator eine Rotorwelle auf, die sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Rotorwelle mindestens über die gesamte Höhe der Rotorblätter. Hierdurch ist es möglich, ein erstes bzw. unteres Lager im unteren Wellenbereich und ein zweites bzw. oberes Lager im oberen Wellenbereich anzuordnen. Die beiden Lager weisen somit einen großen Abstand auf. Dies hat zur Folge, dass die auf die einzelnen Lager wirkenden Kräfte bei hoher Windbelastung geringer sind. Da als Lager vorzugsweise Kugellager verwendet werden, gilt dies insbesondere für Kräfte, die nicht in Radialrichtung wirken und somit ein Beschädigen des Kugellagers hervorrufen können. Hierdurch ist die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen windgetriebenen Ventilators erheblich verbessert.According to the wind-driven fan a rotor shaft that extends essentially over the entire height of the rotor element extends. In particular, the rotor shaft extends at least over the total height of the rotor blades. hereby Is it possible, a first or lower bearing in the lower shaft area and a second or to arrange the upper bearing in the upper shaft area. The two Bearings thus have a large one Distance on. This has the consequence that the individual camp acting forces are lower in high wind loads. Because preferably as a warehouse Ball bearings are used, this applies in particular to forces that do not act in the radial direction and thus damage the Can cause ball bearings. hereby is the operational safety of the wind-driven fan according to the invention significantly improved.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Rotorwelle im oberen Bereich insbesondere unmittelbar mit den Rotorblättern fest verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass das Rotorelement insgesamt steifer ausgebildet ist und die Gefahr eines Verbiegen oder Verformens des Rotorelements durch Wind verringert ist.It is particularly preferred that the rotor shaft in the upper area in particular directly with the rotor blades is firmly connected. This has the advantage that the rotor element overall is stiffer and the risk of bending or deformation of the rotor element by wind is reduced.

Die sich über die gesamte Höhe des Rotorelements erstreckende Rotorwelle ist im unteren Bereich ebenfalls mit den Rotorblättern verbunden, wobei hierbei zwischen den Rotorblättern und der Rotorwelle Stege oder Speichen vorgesehen sind. Insbesondere ist zwischen den Stegen oder Speichen und den Rotorblättern ein Ring vorgesehen. Der Ring ist vorzugsweise aus Blech hergestellt und insbesondere mit den Rotorblättern einstückig.Which extends over the entire height of the rotor element extending rotor shaft is also in the lower area with the rotor blades connected, with webs between the rotor blades and the rotor shaft or spokes are provided. In particular, is between the webs or spokes and the rotor blades a ring is provided. The ring is preferably made of sheet metal and especially with the rotor blades integrally.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotorwelle hohl, insbesondere zylindrisch ausgebildet. Die beiden Lager sind hierbei innerhalb der Rotorwelle angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Lager relativ gut vor Verschmutzung geschützt sind. Vorzugsweise ist zum Schutz des oberen Lagers die Rotorwelle am oberen Ende verschlossen. Hierdurch wird ein Eindringen von Regenwasser und Schmutz vermieden. Die Rotorwelle kann für sich genommen verschlossen sein oder durch die in diesem Bereich zusammenlaufenden Rotorblätter verschlossen werden. Vorzugsweise ist in diesem Bereich ein insbesondere kegel- oder knaufförmiger Ansatz vorgesehen, der auch als Griff genutzt werden kann. Vorzugsweise wird der Ansatz ferner zur Verbindung der Rotorblätter mit der Rotorwelle genutzt.In a preferred embodiment the rotor shaft is hollow, in particular cylindrical. The both bearings are arranged within the rotor shaft. This has the advantage that the bearings are relatively well protected against contamination. Preferably the rotor shaft is closed at the upper end to protect the upper bearing. This prevents rainwater and dirt from entering. The rotor shaft can be used for taken closed or by those converging in this area rotor blades be closed. Preferably in this area is a particular one more conical or pommel-shaped Approach provided that can also be used as a handle. Preferably the approach is also used to connect the rotor blades the rotor shaft.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das untere oder erste Lager vor dem Eindringen von beispielsweise Rußpartikeln durch ein Windleitblech geschützt. Insbesondere ist hierzu ein mit der Achse verbundenes Windleitblech vorgesehen. Durch das Windleitblech werden aus dem Kamin aufsteigende Gase radial nach außen abgelenkt und gelangen somit nicht mit dem ersten bzw. unteren Lager in Kontakt.In a particularly preferred embodiment is the lower or first bearing before entering for example soot particles protected by a wind deflector. In particular, there is a wind deflector connected to the axle intended. The chimney is rising from the chimney Gases radially outwards distracted and thus do not reach the first or lower bearing in contact.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained below a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Seitenansicht eines windgetriebenen Ventilators, 1 a schematic side view of a wind-powered fan,

2 eine schematische, teilweise als Explosionszeichnung dargestellte Seitenansicht des windgetriebenen Ventilators und 2 a schematic, partially shown as an exploded side view of the wind-powered fan and

3 eine schematische Schnittansicht der in die Rotorwelle eingesetzten Achse. 3 is a schematic sectional view of the axis inserted in the rotor shaft.

Ein Rotorelement 10 weist mehrere, beispielsweise sichelförmig ausgebildete Rotorblätter 12 auf. Durch Wind erfolgt eine Drehung des Rotorelements um eine vertikale Achse. Ferner ist das Rotorelement mit einem Ringelement 14 verbunden. Das Ringelement 14 ist unmittelbar mit den Rotorblättern 12 verbunden. Vorzugsweise ist das Ringelement 14 und die Rotorblätter 12 aus einem Stück hergestellt. Innerhalb des Rotorelements 10 ist eine vertikal ausgerichtete Rotorwelle 16 (2), die als Nabe dient, angeordnet. Die Rotorwelle 16 ist über Stege oder Speichen 18 (3) mit dem Ringelement 14 verbunden. Vorzugsweise sind mindestens drei, insbesondere mindestens fünf Speichen vorgesehen.A rotor element 10 has several, for example sickle-shaped rotor blades 12 on. Wind rotates the rotor element about a vertical axis. Furthermore, the rotor element is with a ring element 14 connected. The ring element 14 is directly with the rotor blades 12 connected. The ring element is preferably 14 and the rotor blades 12 made from one piece. Inside the rotor element 10 is a vertically aligned rotor shaft 16 ( 2 ), which serves as a hub. The rotor shaft 16 is over webs or spokes 18 ( 3 ) with the ring element 14 connected. At least three, in particular at least five, spokes are preferably provided.

Das obere Ende der Rotorwelle 16 ist vorzugsweise mittels einer kreisförmigen Scheibe 20 verschlossen. Die Scheibe 20 ist beispielsweise in die Welle 16 eingepresst, eingeklebt oder durch Schweißen oder dgl. mit dieser verbunden. In der Scheibe 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gewinde 22 vorgesehen. In das Gewinde 22 kann ein Abschlusselement 24 (2) eingeschraubt werden. Durch das Abschlusselement 24 wird somit eine feste Verbindung zwischen der Welle 16 und den in diesem Bereich zusammenlaufenden Rotorblättern 12 realisiert. Ferner dient das Anschlusselement 24 zum Tragen oder Halten des Ventilators.The top end of the rotor shaft 16 is preferably by means of a circular disc 20 locked. The disc 20 is in the wave, for example 16 pressed in, glued in or connected to it by welding or the like. In the disc 20 is a thread in the illustrated embodiment 22 intended. In the thread 22 can be a finishing element 24 ( 2 ) are screwed in. Through the closing element 24 becomes a firm connection between the shaft 16 and the rotor blades converging in this area 12 realized. The connection element also serves 24 to carry or hold the fan.

Des Weiteren weist der windgetriebene Ventilator ein Halteelement 26 (2) auf. Das Halteelement 26 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und wird mit einem Kaminrohr 28 (1) verbunden. Das ringförmige Halteelement 26 weist einen Ansatz 30 auf. Mit dem Ansatz 30 ist ein Steg oder Verbindungselement 32 verbunden. Hierbei ist die Verbindung derart realisiert, dass eine Schwenkbewegung in Richtung eines Pfeils 34 (2) möglich ist. Der Steg 32 sowie weitere Stege 36 sind mit einer Achse 38 verbunden. Die Achse 38 trägt ein unteres bzw. erstes Lager 40 sowie ein oberes bzw. zweites Lager 42. Die beiden Lager sind vorzugsweise als Kugellager ausgebildet. Die beiden Lager 40, 42 sind vorzugsweise über einen Haltering 44 bzw. 46 mit der Achse 38 verbunden. Ferner sind die äußeren Lagerschalen der Lager 40, 42 in die vorzugsweise zylindrisch ausgebildete Hohlwelle 16 eingepresst. Die Anordnung der Lager ist hierbei derart gewählt, dass das obere oder zweite Lager 42 im oberen Wellenbereich 48 und das erste bzw. untere Lager 40 im unteren Wellenbereich 50 angeordnet ist. Die beiden vorzugsweise als Kugellager ausgebildeten Lager 40, 42 weisen somit einen großen Abstand zueinander auf. Dies ist möglich, da die Rotorwelle 16 sich im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements 10 erstreckt, wobei die Rotorwelle 16 im oberen Wellenbereich 48 unmittelbar mit den Rotorblättern 12 und dem unteren Wellenbereich 50 über die Stege 18 und den Ring 14 mit den Rotorblättern 12 verbunden ist.Furthermore, the wind-driven fan has a holding element 26 ( 2 ) on. The holding element 26 is preferably ring-shaped and comes with a chimney pipe 28 ( 1 ) connected. The ring-shaped holding element 26 shows an approach 30 on. With the approach 30 is a bridge or connecting element 32 connected. Here, the connection is realized such that a pivoting movement in the direction of an arrow 34 ( 2 ) is possible. The jetty 32 as well as other bridges 36 are with one axis 38 connected. The axis 38 carries a lower or first bearing 40 and an upper or second bearing 42 , The two bearings are preferably designed as ball bearings. The two camps 40 . 42 are preferably via a retaining ring 44 respectively. 46 with the axis 38 connected. Furthermore, the outer bearing shells of the bearings 40 . 42 in the preferably cylindrical hollow shaft 16 pressed. The arrangement of the bearings is chosen such that the upper or second bearing 42 in the upper wave range 48 and the first or lower bearing 40 in the lower wave range 50 is arranged. The two bearings, preferably designed as ball bearings 40 . 42 thus have a large distance from each other. This is possible because of the rotor shaft 16 essentially over the entire height of the rotor element 10 extends, the rotor shaft 16 in the upper wave range 48 directly with the rotor blades 12 and the lower waveband 50 over the bridges 18 and the ring 14 with the rotor blades 12 connected is.

Ein bevorzugtes wesentliches Element des erfindungsgemäßen Ventilators ist ein zum Schutz des unteren Lagers 40 vorgesehenes Ableitelement wie ein Windleitblech 52. Das Windleitblech 52, das aus Kunststoff oder Metall ausgebildet sein kann, ist fest mit der Achse 38 verbunden. Das Windleitblech 52 ist vorzugsweise als Scheibe ausgebildet, die einen Durchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser der hohlen Rotorwelle 16 ist. Mit dem Windleitblech 52 kann es sich um eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete Scheibe handeln. Um die Windleitfunktion zu verbessern, kann es sich bei dem Windleitblech 52 auch um eine kegelstumpfförmig ausgebildete Scheibe handeln, die nach oben weist und zu der Achse 38 in einem Winkel angeordnet ist. Zusätzlich kann innerhalb der Rotorwelle 16 eine Rückhaltescheibe 45 vorgesehen sein, die das Lager 40 zusätzlich schützt.A preferred essential element of the fan according to the invention is one for protecting the lower bearing 40 provided discharge element such as a wind deflector 52 , The wind deflector 52 , which can be made of plastic or metal, is fixed to the axis 38 connected. The wind deflector 52 is preferably designed as a disc that has a diameter that is larger than the inner diameter of the hollow rotor shaft 16 is. With the wind deflector 52 it can be a substantially horizontally aligned disc. To improve the wind deflector function, the wind deflector can 52 also act as a frustoconical disc that faces upwards and towards the axis 38 is arranged at an angle. In addition, inside the rotor shaft 16 a retaining washer 45 be provided to the camp 40 additionally protects.

In montiertem Zustand stellt das Rotorelement 10 zusammen mit den Lagern 40, 42 und der Achse 38 sowie den Stegen bzw. Verbindungselementen 32, 36 eine Einheit dar. Diese gesamte Einheit ist in Richtung des Pfeils 34 verschwenkbar. Dies ist beispielsweise zum Reinigen des Kamins erforderlich. Um diese Einheit in geschlossener Lage fixieren zu können, sind an dem Halteelement 26 vertikal verlaufende Schlitze 54 vorgesehen, durch die mit den Stegen 32, 36 verbundene Ansätze, die insbesondere ein Gewinde aufweisen, ragen. Auf diese Ansätze können zur Fixierung Flügelmuttern 56 oder dgl. aufgeschraubt werden.When assembled, the rotor element 10 together with the bearings 40 . 42 and the axis 38 as well as the webs or connecting elements 32 . 36 represents a unit. This entire unit is in the direction of the arrow 34 pivotable. This is necessary, for example, to clean the fireplace. In order to fix this unit in the closed position, are on the holding element 26 vertical slots 54 provided by using the webs 32 . 36 connected approaches, which in particular have a thread, protrude. Wing nuts can be fixed onto these approaches 56 or the like. are screwed on.

Claims (7)

Windgetriebener Ventilator, insbesondere für Kamine, mit einem Rotorelement (10) mit mehreren Rotorblättern (12) und einer mit den Rotorblättern (12) verbundenen Rotorwelle (16), einem, insbesondere mit dem Kamin verbindbaren Halteelement (26), das mit einer Achse (38) verbunden ist und zwei zwischen der Achse (38) und der Rotorwelle (16) angeordneten Lagern (40, 42), dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotorwelle (16) im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Rotorelements (10) erstreckt, das erste Lager (40) im unteren Wellenbereich (50) und das zweite Lager (42) im oberen Wellenbereich (48) angeordnet ist.Wind-driven fan, especially for chimneys, with a rotor element ( 10 ) with several rotor blades ( 12 ) and one with the rotor blades ( 12 ) connected rotor shaft ( 16 ), a holding element that can be connected in particular to the chimney ( 26 ) with an axis ( 38 ) and two between the axis ( 38 ) and the rotor shaft ( 16 ) arranged bearings ( 40 . 42 ), characterized in that the rotor shaft ( 16 ) essentially over the entire height of the rotor element ( 10 ) extends the first camp ( 40 ) in the lower wave range ( 50 ) and the second camp ( 42 ) in the upper wave range ( 48 ) is arranged. Windgetriebener Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) im oberen Wellenbereich (48) mit den Rotorblättern (12) verbunden ist.Wind-driven fan according to claim 1, characterized in that the rotor shaft ( 16 ) in the upper wave range ( 48 ) with the rotor blades ( 12 ) connected is. Windgetriebener Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) im unteren Wellenbereich (50) vorzugsweise über Stege (18) mit den Rotorblättern (12) verbunden ist.Wind-driven fan according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor shaft ( 16 ) in the lower wave range ( 50 ) preferably over bridges ( 18 ) with the rotor blades ( 12 ) connected is. Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) hohl ist und die Lager (40, 42) innerhalb der Rotorwelle (16) angeordnet sind.Wind-driven fan according to one of claims 1-3, characterized in that the rotor shaft ( 16 ) is hollow and the bearings ( 40 . 42 ) inside the rotor shaft ( 16 ) are arranged. Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (16) am oberen Ende verschlossen ist.Wind-driven fan according to one of claims 1-4, characterized in that the rotor shaft ( 16 ) is closed at the top. Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 5, gekennzeichnet durch ein unterhalb des ersten Lagers (40) angeordnetes Windleitblech (52).Wind-driven fan according to one of claims 1-5, characterized by a below the first bearing ( 40 ) arranged wind deflector ( 52 ). Windgetriebener Ventilator nach einem der Ansprüche 1 – 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Windleitblech (52) mit der Achse (38) verbunden ist.Wind-driven fan according to one of claims 1-6, characterized in that the wind deflector ( 52 ) with the axis ( 38 ) connected is.
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