DE3028108C2 - Flexibles Axial-Gebläserad - Google Patents

Description

Die Erfineuag bezieht sich auf ein flexibles Axial-Gebläserad gemäß Oberbegriff des Palentanspruchs J.

Es ist ein Axial-Gebläserad in dieser Art bekannt (DE-OS 22 63 310), bei dem die fliehkraftgesteuerte Eigenverstellung der Flügel auf die Weise sichergestellt wird, daß der Flügel im Bereich seines Wurzelabschnitts mit einer Aussparung, d.h. mit einer Kerbe versehen wird; der radial außen Hegende Abschnitt des Flügels übt dabei mit zunehmender Drehzahl des Gebläserads ein immer größer werdendes Torsionsmoment um den Schwerpunkt des geschwächten Wurzelabschnitts aus, weil der der T^rsionsmittelachse nachlaufende Hinterabschnitt des Flügels sowohl durch die zunehmende Fliehkraft als auch durch die zunehmende Luftwiderstandskraft einer immer großer werdenden Belastung ausgesetzt wird. Hierbei ergibt sich der Nachteil, daß zur Realisierung des angestrebten Verstelleffekts gerade der am stärksten beanspruchte Wurzelabschnitt geschwächt werden muß und die Verstellung des Anstellwinkels sehr schnell einen Sättigungspunkt erreicht, da der Verstellweg des Flügels der Verstellursache entgegenwirkt

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Axial-Gebläserad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß die Flügel zur Realisierung einer zuverlässigen fliehkraftgesteuerten Eigenverstellung nicht mehr geschwächt werden müssen.

Diese Aufgabe ist durch durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst Bei dieser Gestaltung der Flügel kann allein die Fliehkraft eine Verstellung des Anstellwinkels bewirken. Entgegen der bekannten Gestaltung, bei der die Verstellung des Flügels der die Verstellung hauptsächlich hervorrufenden Ursache entgegenwirkt, erhöht sich hier die Verstellkraft zuverlässig mit der Drehzahl. Die axiale Versetzung des Außenabschnitts zum Wurzelabschnitt bzw. zur Torsionsmittelachse des Wurzelabschnitts sorgt dafür, daß die auf den Außenabschnitt einwirkende Fliehkraft-Flächenbelastung ein Moment um die Torsionsmittelachse hervorruft Darüber hinaus trägt die Fliehkraft-Beanspruchung aufgrund der axialen Versetzung des gesamten äußeren Endabschnitts des Flügels direkt zu einer auf Biegeverwölbung um eine durch den Wurzelabschnitt in Umfangsrichtung verlaufende Achse beruhenden axialen Verschiebung des Außenabschnitts des Flügels bei, wobei auch in diesem Fall der Hebelarm der am nachlaufenden Ende des Außenabschnitts angreifenden Fliehkraft größer ist als der Hebelarm der an der vorlaufenden Flügelkante angreifenden Fliehkraft Darüber hinaus ergibt sich, daß der Fiügel aufgrund dieser unsymmetrischen Biegeverwölbung tordiert wird, ohne daß er mit irgendwelchen Schwächezonen versehen werden muO. Durch die Versetzung des äußeren Endabschnitts des Flügels in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluids ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß der Luft- bzw. Fluiddruck diesen oben dargelegten Verstellmechanismus zusätzlich und wirksam unterstützt

Es ist ein flexibles Axial-Gebläserad mit mehreren r. Flügeln bekannt (CH-PS 3 03 021), bei dem die Flügel jeweils aus einer zylindrisch gekrümmten Platte gebildet sind, die sich radial nach außen erstreckt Die Mittelachse des Flügels schneidet die Naben.nittelachse nicht Da sich der Flügel nach außen hin verjüngt, beginnt das gekrümmte Profil sich mit zunehmender Drehzahl aufgrund des Luftstroms von außen beginnend abzuflachen, so daß der wirksame Anstellwinkel abnimmt

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

F i g. 1 ist eine Teilvorderansicht eines flexiblen Axial-Gebläserads nach der Erfindung;

Fig.2 ist eine Schnittansicht längs der Linie H-II in F i g. 1 und

Fig.3 ist eine Seitenansicht des Gebläserads in Richtung des Pfeils A und B in F i g. 1.

Das flexible Gebläserad besitzt eine Radnabe 10, mit Hilfe einer geeigneten Antriebsquelle, zum Beispiel einer Brennkraftmaschine gedreht werden kann. Auf der Nabe 10 ist eine Mehrzahl von Flügeln 11 befestigt, die einen äußeren Endabschnitt 12 und einen Wurzelabschnitt 13 besitzen, von denen der letztere an der Nabe 10 mit einem Anstellwinke! A gej^nüber einer Ebene P angeformt ist, die im rechten Winkel zur Drehachse L der Nabe 10 steht. Aus F i g. 2 erkennt man, daß der Endabschnitt 12 in Richtung der Drehachse L der Nabe 10 gegenüber dem Wurzelabschnitt 13 versetzt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Versetzung in Richtung des Luftstroms, so daß eine Flügelkante 14 des Endabschnitts 12 gegenüber der Torsionsmittelachse Xdes Flügels axial um den Abstand a in Richtung zur stromabgelegenen Seite versetzt ist. Außerdem hat der Flügel 11 einen Neigungswinkel in Drehrichtung der Nabe (siehe F i g. 3). Auf diese Weise ist die nachlaufende Kante 15 des Endabschnitts gegenüber der Torsionsmittellinie A"um den Abstand b axial versetzt der größer als der Abstand a ist.

Die durch den Flügel H erzeugte Zentrifugalkraft tordiert den Endabschnitt 12 im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene der Fig.3. Da die Zentrifugalkraft in Abhängigkeit von der Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Nabe zunimmt, führt eine Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit zu einer Abnahme des Winkels A am Endabschnitt 12 des Flügels gegenüber der Ebene P, wie es durch die gestrichelten Linien in Fig.3 angedeutet ist. Es kann somit der Anstellwinkel des Flügels automatisch in Abhängigkeit von der Änderung der Drehgeschwindigkeit geändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flexibles Axial-Gebläserad mit mehreren, an eine Gebläsenabe angeformten und unter Fliehkraftein-. wirkung um eine Torsionsmittelachse eigenverstellbaren Flügeln, die jeweils radial mit im wesentlichen parallelen Flügelkanten nach außen stehen und in Ruhestellung des Gebläserads unter einem gewissen und im wesentlichen konstanten Anstellwinkel zur Radialebene der Gebläsenabe geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der gesamte äußere Endabschnitt (12) des Flügels (11) gegenüber der Torsionsmittelachse (X) des Flügels (11) in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluids eine axiale Versetzung (a bzw. /^aufweist