DE2639730A1

DE2639730A1 - Axialventilator mit einer verstelleinrichtung fuer die laufradschaufeln

Info

Publication number: DE2639730A1
Application number: DE19762639730
Authority: DE
Inventors: Andreas Vigh
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: Voith Getriebe KG
Priority date: 1976-09-03
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1978-03-16

Description

G 345> Voith Getriebe KG

Kennwort: "Elektrische Laufradverctellung"■ Heidenheim

Axialventilator mit einer Verstelleinrichtung für die Laufradschaufeln

Die Erfindung betrifft einen Axialventilator mit einer Verstell- -.-einrichtung für die Laufradschaufeln. Es ist bereits bekannt, Ventilatoren mit verstellbaren Schaufeln zu versehen, weil dadurch in bestimmten Grenzen beliebige Luftmengen gefördert werden können.

Es ist auch bereits bekannt, einen Ventilator sowohl für die Bea Is auch für die Entlüftung zu verwenden. Hierzu wird die Drehrichtung des Ventilators umgekehrt. Bei den üblichen profilierten Schaufeln ist eine einfache Drehrichtungsumkehr wegen des damit verbundenen Leistungsabfalls allein nicht sinnvoll, wenn nicht gleichzeitig die Schaufeln um l8o° verstellt werden.

In der DT-PS 884 930 ist deshalb bereits ein Verstellmechanismus beschrieben, durch den die Laufradschaufeln bei einer Drehrichtungsumkehr um l80° oder nahezu l80° verstellt werden. Hierzu wird eine in der Laufradnabe angeordnete hydraulische Einrichtung verwendet, die über Kuppelstangen und Hebel an den Flügelzapfen angreift. Die Laufradschaufeln werden jedoch dabei ausschließlich um l80° oder nahezu l80° verstellt. Andere Laufradstellungen sind nicht vorgesehen, so daß eine Regelung des Luftdurchsatzes nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Axialventilator, mit einer Verstelleinrichtung für die Laufradschaufeln zu schaffen, bei dem eine Schaufelverstellung in weiten Bereichen, insbesondere bei dem eine Umkehr der Förderrichtung und eine Durchsatzregelung möglich ist.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verstelleinrichtung mit einem in dem Ventilator angeordneten Elektromotor mechanisch verbunden ist, der über einen mit der Verstelleinrichtung verbundenen Stromabnehmer, der mit in einem Steuerblock angeordneten Kontakten zusammenarbeitet, an eine Stromquelle angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird nun die Verstelleinrichtung von einem Elektromotor aus betrieben, wobei der Stromabnehmer den Strom für den Elektromotor liefert. Je nach der Anzahl der verwendeten Kontakte sind somit zahlreiche Laufradstellungen möglich.

Insbesondere ist von Vorteil, daß die Laufradversteilung nicht auf einen Bereich von O bis l8O° beschränkt ist, sondern um ein beliebiges Maß darüber hinausgehen kann. Damit ist neben dem Vorteil, daß mit einem einzigen Ventilator be- und entlüftet werden kann, auch als weiterer Vorteil insbesondere möglich, daß der Durchsatz in weiten Bereichen geregelt werden kann.

Die für die Drehrichtungsänderung erforderliche Umpolung des Antriebsmotors kann dabei auch automatisch über den Steuerblock vorgenommen werden. Desgleichen ist es auch möglich, eine eventuell notwendige Bremsung hierbei automatisch einzuleiten.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Verstelleinrichtung eine koaxial über der Ventilatorwelle angeordnete Zahnstangennabe aufweist, die mit zahnstangenartigen Elementen verbunden ist, die mit auf den Laufradschaufeln befestigten ritzeiförmigen Scheiben zusammenarbeiten. Hierzu können Zahnstangen undRitzeln verwendet werden oder in einfacher Weise auch nur eine Führungsstange mit Nocken, wobei die Nocken in eine Scheibe mit entsprechenden Aussparungen /eingreifen.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Zahnstangennabe durch ein kulissenartiges Gestänge, das mit dem Elektromotor verbunden ist; auf einem Führungsrohr axial verschiebbar ist. Die

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Drehbewegung des Elektromotors, die durch eine Getriebe entsprechend untersetzt werden muß, wird damit in eine geradlinige Bewegung zur koaxialen Verschiebung der Zahnstangennabe über der Ventilatorwelle umgewandelt.

Eine sehr vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Steuerung des Steuerblocks in Zusammenarbeit mit einem in dem Ventilator angeordneten Empfänger, der von einem Sender aus fernbetätigt wird, erfolgt. Die Fernbetätigung ermöglicht auch eine Regelung des Luftdurchsatzes oder eine Umsteuerung der Drehrichtung für Ventilatoren, die an unzugänglichen Stellen angebracht sind. Die Fernbetätigung bzw. Selbststeuerung durch den Sender kann entweder von Hand oder auch automatisch durch elektrische Meßinstrumente, z.B. Manometer, Thermometer, Hygrometer, Kohlenmonoxydmesser u.dgl., je nach den gewünschten Erfordernissen, erfolgen.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß der Empfänger ein Ultraschallempfänger und der Sender ein Ultraschallsender ist. In gleicher Weise könnte der Ventilator jedoch auch über Funk, Infrarot, Laserstrahl oder ähnliches, betätigt werden.

Eine weitere, sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Stromquelle für die Verstelleinrichtung im Ventilatorgehäuse selbst untergebracht ist. Durch diese Maßnahme ist der Ventilator unabhängig von zusätzlich für die Schaufelregelung benötigten Energieformen.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die Stromquelle ein mit der Ventilatorwelle verbundener Dynamo ist. Durch die Rotation der Ventilatorwelle liefert der Dynamo für den Motor die für die Verstellung der Laufradschaufein erforderliche Energie.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, aus denen weitere erfindungsgemäße Vorteile hervorgehen.

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Es zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ventilator, Fig. 2 einen Querschnitt II-II nach der Fig. 1, Fig. 3 das elektrische Steuerschema, Fig. 4 Führungsstange und Scheibe in Seitenansicht, Fig. 5 Führungsstange und Scheibe in der Draufsicht.

Ein Riemenantrieb 1 versetzt über eine Ventilatorwelle 2 die Laufradschaufeln 3 in Umdrehung. Über der Ventilatorwelle 2 ist ein Führungsrohr 4 koaxial zur Ventilatorwelle angeordnet. Auf dem Führungsrohr 4 befindet sich die Verstelleinrichtung für die Laufradschaufeln. Diese Verstelleinrichtung weist eine koaxial auf dem Führungsrohr 4 verschiebliche Zahnstangennabe 5 auf, in der eine Umlaufscheibe 6 gelagert ist. Diese Umlaufscheibe 6 dient als Halterung für die zahnstangenartige Führungsstange 7, die mit an den Laufradschaufeln 3 angeordneten ritzelartigen Scheiben 8 zur Verstellung der Laufradschaufeln zusammenarbeiten. Das Führungsrohr 4 besitzt auf beiden Seiten Ausfräsungen 9, in die ein kulissenartiges Gestänge eingreift. Dieses kulissenartige Gestänge besteht aus einer Doppelgabel 10 und Hebeln. Die Doppelgabel· 10 ist mit der Zahnstangennabe 5 verbunden. Sie wird über eine Hebelstange 11 von einem Elektromotor 12 mit Getriebe 13 betätigt. Der Elektromotor erhält seinen Strom über einen Steuerblock 14 und einen Empfänger 15· Als Stromquelle dient ein an die Ventilator we ^e 2 angeflanschter Dynamo 1β mit einem Dynamoregler 17· Die Zahnstangennabe 5 ist mit einer Abtastnadel 18 verbunden, durch die der Strom für den Elektromotor 12 gesteuert wird.

Das elektrische Schaltschema ist in Fig. 3 dargestellt. Der in dem Dynamo 16 erzeugte Strom fließt über den Dynamoregler 17 und den Ultraschallempfänger 15 zu dem Steuerblock 14. In den Steuerblock 14 greift die auf der verschieblichen Zahnstangennabe 5 angeordnete Abtastnadel 18 ein. Die Abtastnadel ist als Stromabnehmer ausgebildet und schleift auf Kontakten 19 des Steuerblockes 14. Die Kontakte 19 werden nun je nach der gewünschten Laufradschaufelstellung über einen entfernten Ultraschallsender und den Ultraschall-

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empfänger 15 unter Strom gesetzt. Der Elektromotor 12 treibt nun die Zähnstangennabe 5 und damit die Abtastnadel 18 so lange vorwärts bzw. rückwärts, bis die Abtastnadel auf stromlose Kontakte trifft. Durch die Führungsstangen 7 und die auf den Laufradschaufeln 3 angeordneten Scheiben 8 wird diese Linearbewegung in eine entsprechende Verdrehung der Laufradschaufeln 3 umgewandelt. In dem Steuerblock 14 ist die eine Hälfte der Kontakte für die Be- und die andere Hälfte für die Entlüftung vorgesehen. Je nach der Zahl der verwendeten Kontakte 19 sind zahlreiche Schaufelstellungen möglich. Statt des Dynamos 16 für die Energieerzeugung können auch andere Energiequellen verwendet werden, z.B. Batterien, Sonnenzellen oder ähnliches.

In den Figuren 4 und 5 sind die Führungsstange 7 und die Scheibe in vergrößertem Maßstab dargestellt. Diese Ausbildungen sind robuster als Zahnstangen bzw. Ritzel. Die Pührungsstange 7 besteht in einfacher Weise aus einem Stab 20, an dem Stifte 21 angeordnet sind. Diese Stifte 21 greifen in Aussparungen 22 in der Scheibe 8 und verdrehen somit die Laufradschaufeln.

Im Bedarfsfalle kann der Dynamo 1.6. auch zur Energieerzeugung für HiIfsaggregate, wie z.B. elektromechanische Kupplungen, Elektroschalter, elektro-pneumatische Ventile, elektro-hydraulische Ventile, verwendet werden.

Heidenheim, den 30.08.76
Lo/Srö

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Claims

Kennwort: Elektrische Laufradverstellung

Patentansprüche

1. Axialventilator mit einer Verstelleinrichtung für die Laufradschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (5 bis 11) mit einem in dem Ventilator angeordneten Elektromotor (12) mechanisch verbunden ist, der über einen mit der Verstelleinrichtung verbundenen Stromabnehmer (18), der mit in einem Steuerblock (14) angeordneten Kontakten (19) zusammenarbeitet, an eine Stromquelle angeschlossen ist.

2. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine koaxial über der Ventilatorwelle (2) angeordnete Zahnstangennabe (5) aufweist, die mit zahnstangenartigen Elementen (7) verbunden ist, die mit auf den Laufradschaufeln (3) befestigten ritzeiförmigen Scheiben (8) zusammenarbeiten.

J. Axialventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangennabe (5) durch ein kulissenartiges Gestänge (10, 11), das mit dem Elektromotor (12) verbunden ist, auf einem Führungsrohr (4) axial verschiebbar ist.

4. Axialventilator nach Anspruch 1, 2 oder ~5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Steuerblockes (14) in Zusammenarbeit mit einem in dem Ventilator angeordneten Empfänger (15)* der von einem Sender aus fernbetätigt wird, erfolgt.

5. Axialventilator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Ultraschallempfänger und der Sender ein Ultraschallsender ist.

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INSPECTED

β. Axialventilator nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromquelle für die Verstelleinrichtung (5 bis 11) im Ventilatorgehäuse selbst untergebracht ist.

7. Axialventilator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stromquelle ein mit der Ventilatorwelle (2) verbundener
Dynamo (16) ist.

8. Axialventilator nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (16) auch zur Energieversorgung für weitere Hilfsgeräte dient.

Heidenheim, den 3Ο.Ο8.76
Lo/Srö

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