DE3001812A1 - Vorrichtung zur verstellung der winkellage der fluegel von axial-stroemungsmaschinen, insbesondere von axialgeblaesen - Google Patents

Description

HOFPMANN · J5ITLE & PARTNER 3001812

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-ING. W.EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

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Szellözö Müvek, Budapest (Ungarn)

Vorrichtung zur Verstellung der Winkellage der Flügel von Axial-Strömungsmaschinen, insbesondere von Axialgebläsen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung der Winkellage der Flügel von Strömungsmaschinen mit axialer Durchströmung, insbesondere von Axialgebläsen, bei denen die Flügel in der Laufradnabe drehbar gelagert sind.

Es ist bekannt, daß bei Axial-Strömungsmaschinen eine Leistungsveränderung z.B. durch eine Veränderung des Einstellwinkels der Laufradflügel, d.h. durch ein Drehen dieser Laufradflügel um ihre Achse erzielt werden kann.

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Die überwiegende Anzahl der bekannten Vorrichtungen zum Drehen der Flügel weist einen Zahnradmechanismus auf. Diese Vorrichtungen sind äußerst kompliziert und haben einen beträchtlichen Platzbedarf. Sie unterliegen während des Betriebes einer Reihe von Fehlermöglichkeiten. Darüber hinaus sind ihre Herstellungskosten ziemlich hoch. Ein bedeutender Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht auch darin, daß ihre Instandhaltung einen erheblichen Aufwand benötigt. Wegen dieser nachteiligen Eigenschaften wurden die bekannten Vorrichtungen zur Einstellung der Winkellage der Flügel nur bei Maschinen großer Einheitsleistung eingesetzt. Bei kleineren Strömungsmaschinen, wie z.B. bei Axialgebläsen, wäre die Anwendung der bekannten Vorrichtungen zu teuer.

Aufgabe der Erfindung ist die Behebung der erwähnten Nachteile der bekannten Vorrichtungen und die Schaffung einer billig herstellbaren Vorrichtung mit geringem Platzbedarf.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß diese Vorrichtung der Achse jedes Flügels zugeordnete Bextfegungselemente, ein relativ zur Laufradnabe verschiebbares und arretierbares Steuerorgan sowie zwischen den Bewegungselementen und dem Steuerorgan mittels Gelenken angeordnete Verbindungselemente aufweist.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Zahnradsystemen wird das Drehen der Laufradflügel erfindungsgemäß also durch ein Gestängesystem gewährleistet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist an die Achse jedes Flügels mit Hilfe eines gelenkartigen Elementes, das eine Bewegung in mehrere Richtungen ermöglicht, ein Verbindungselement angeschlossen, das mit seinem von dem Flügel abgewendeten Ende ebenfalls mit Hilfe von gelenkartigen Elementen, die eine Bewegung in mehrere Richtungen ermöglichen, mit einem Steuerorgan verbunden ist. Dieses Steuerorgan faßt die zu den

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einzelnen Laufradflügeln gehörenden Gestängemechanismen zusammen; Auf diese Weise werden bei Betätigung der Vorrichtung alle Flügel gleichzeitig um den gleichen Betrag und in die gleiche Richtung verstellt.

Das erwähnte Steuerorgan kann zweckmäßigerweise ein scheibenförmiges Bauteil sein. An den Enden der Verbindungselemente sind zweckmäßig Kugelgelenke zur Erzielung der Bewegungsfreiheit verwendet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt mehrere Möglichkeiten zur Anbringung des Steuerorgans zu. Wenn es nicht notwendig ist, den Einstellwinkel der Flügel während des Betriebes zu verstellen, kann die Anbringung des Steuerorgans mit Hilfe einer Schraube oder von Schrauben erfolgen. Wenn die Verstellung des Flügelwinkels auch während des Betriebes notwendig ist, muß in der kinematischen Kette der das Steuerorgan bewegenden Elemente eine Verriegelung verwendet werden, die die Behaltung des jeweils eingestellten Winkels der Flügel über längere Zeit gewährleistet.

Das jeweilige Verbindungselement besteht vorzugsweise aus zwei Gliedern, die miteinander durch ihre mit Gewinde versehenen Abschnitte verbunden sind.

Die Gelenke an den Enden der Verbindungselemente müssen eine Bewegung um wenigstens zwei aufeinander senkrecht stehenden Achsen zulassen. Diese Bewegungsmöglichkeit kann auch durch Doppelgelenke erreicht werden. Es ist aber zweckmäßiger, statt dieser Doppelgelenke Kugelgelenke zu verwenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert, in welcher Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 ein Detail eines Gebläselaufrades in axialer Ansicht, teilweise geschnitten,

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Fig. 2 aine weitere Ausführungsform., im Vergleich zur Ansicht in Fig. 1 um 90° gedreht, im Schnitt, und

Fig. 3 einen Schnitt längs der Ebene A-A in Fig. 2.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind die Lager, in welchen die Flügel 4 gelagert sind, auf der Lauf radnabe 1 eines Axialgebläses ausgebildet. Ein an das innerhalb der Laufradnabe 1 befindliche Ende der Achse des jeweiligen Flügels 4 angeschlossene Bewegungselement ist durch ein Kugelgelenk mit einem Verbindungselement 3 verbunden. In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel befindet sich die Verbindung des Verbindungselementes 3 mit dem Flügel 4 hinter der Zeichnungsebene _r so daß es nicht sichtbar ist. Das in Fig. 1 ebenfalls nicht sichtbare Bewegungselement kann im wesentlichen ein mit der Achse des Flügels 4 drehfest verbundener Hebelarm, eine Schelle oder ein ähnliches Element sein. Das dem Flügel 4 gegenüberliegende Ende des Verbindungselementes 3 ist ebenfalls durch ein Kugelgelenk an einen Ansatz 2 eines Steuerorgans 6 angeschlossen. Das Steuerorgan 6 ist mit einem oder mehreren Schlitzen versehen, so daß die gewünschte Stellung des Steuerorgans 6 mit Hilfe von durch die einzelnen Schlitze hindurchragenden Arretierungselementen 5 gesichert werden kann. Das Arretierungselement 5 ist bei dieser Aus führungs form eine durch Gegenmutter gesicherte Schraube.

Die Ansätze 2 auf dem Steuerorgan 6 können sowohl radial als auch in Umfangsrichtung verschieblich ausgebildet sein. Es ist zweckmäßig, die Verbindungselemente 3 so auszugestalten, daß ihre Länge veränderbar ist.

Bei der gezeigten Aus führungs form ist diese Längenveränderungsmöglichkeit durch eine Gewindehülse, einen Gewindebolzen und eine Gegenmutter erreicht.

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Bei der Ausfuhrungsform gemäß den Fig. 2 und 3 ist das Steuerorgan 6 mit Hilfe von Arretierungselementen 5 an der Laufradnabe 1/ genauer gesagt, an deren zur Laufradachse senkrechten Stirnfläche/ befestigt. Dieses Steuerorgan 6 ist als Scheibe ausgebildet, die notwendigenfalls drehbar ist. Ein Bewegungselement 8, das das zur Verdrehung des Flügels 4 notwendige Moment auf den Achszapfen des Flügels 4 übertragen kann, ist an dem in das Innere der Laufradnabe 1 hineinragende Achsende des Flügels 4 angebracht.

Wie aus dem Detail in Fig. 3 hervorgeht, ist an demjenigen Ende des Verbindungselementes 3, das dem Flügel 4 zugewendet ist, ein Lager vorgesehen, das als ein auf eine Schraube aufgesetztes und eine Kugeloberfläche aufweisendes Gelenkglied ausgebildet ist. Die erwähnte Schraube dient zur Verbindung des Verbindungselementes 3 und des Bewegungselementes 8. Aus Fig. 3 ist die Gewindeverbindung der einzelnen Glieder des Verbindungselementes 3 deutlich zu ersehen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 werden zur Fixierung der Lage der Flügel 4 außer den Arretierungselementen 5 auch Befestigungselemente 7 verwendet. Diese Befestigungselemente 7, die als mit Schrauben versehene Druckplatten ausgebildet sind, befestigen die Ränder der Flügel 4 in bezug auf die Laufradnabe 1 .

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt. Nach Lösen des Arretierungselementes 5 und gegebenenfalls der Befestigungselemente 7 verschiebt sich bei einem Drehen eines der Flügel 4 in die gewünschte Lage das an die Achse dieses Flügels 4 angeschlossene Verbindungselement 3 und gleichzeitig auch das an sein anderes Ende angeschlossene Steuerorgan 6. Diese Verschiebung des Steuerorgans 6 hat zur Folge, daß sich auch die anderen Verbindungselemente 3 im

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gleichen Sinne und: Maß verschieben, wodurch eine Einstellung auch der anderen Flügel in die gewünschte Lage erfolgt. Nach der Einstellung der gewünschten Lage der Flügel wird die Stellung des Steuerorgans 6 relativ zur Laufradnabe 1 mit Hilfe des Arretierungselementes 5 - gegebenenfalls auch mit Hilfe der Befestigungselemente 7 - gesichert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem sowohl hinsichtlich der Herstellung als auch der Inbetriebhaltung äußerst einfachen Gestängemechanismus. Sie erübrigt die Anwendung von eine komplizierte Technologie benötigenden Zahnrädern und einem durch Zahnräder ausgebildeten Hilfsmechanismus. Die beschriebene Lösung ergibt bedeutende Vorteile sowohl bei'der Herstellung als auch der Inbetriebhaltung. Sie weist u.a. einen geringen Platzbedarf auf. Demzufolge ist es nicht notwendig, die Laufradnabe des Gebläses und damit zusammen die Abmessungen der ganzen Einrichtung zu erhöhen. Ihre Herstellung und Montage stellt keine erhöhtenAnsprüche gegenüber dem Herstellungsbetrieb und der dort verwendeten Technologie. Aufgrund dieser Tatsachen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr billig hergestellt werden.

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Claims (4)

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   Szellözö Müvek, Budapest (Ungarn)

   Vorrichtung zur Verstellung der Winkellage der Flügel von Axial-Strömungsmaschinen, insbesondere von Axialgebläsen

   Patentansprüche

   ^Iy Vorrichtung zur Verstellung der Winkellage der Flügel von Strömungsmaschinen mit axialer Durchströmung, insbesondere von Axialgebläsen, bei denen die Flügel in der Laufradnabe drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet , daß diese Vorrichtung der Achse jedes Flügels (4) zugeordnete Bewegungselemente, ein relativ zur Laufradnabe (1) verschiebbares und arretierbares Steuerorgan (6) sowie zwischen den Bewegungselementen (8) und dem Steuerorgan (6) mittels Gelenken angeordnete Verbindungselemente (3) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (6) eine mit der Laufradnabe (1) fluchtende Scheibe ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze ichne t , daß das Verbindungselement (3) aus zwei miteinander durch ihre mit Gewinde versehenen Abschnitte verbundenen Gliedern besteht,

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4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

   gekennzeichnet, daß die Enden der Verbindungselemente (3) an Kugelgelenken angeschlossen sind.

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