DE3227071C1

DE3227071C1 - Axialegeblaese mit verstellbaren Laufschaufeln

Info

Publication number: DE3227071C1
Application number: DE3227071A
Authority: DE
Inventors: Hans Schilder
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1982-07-20
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1984-01-05
Also published as: ZA835156B; FI72578B; ATA233383A; FI832393L; FI832393A0; US4545734A; FI72578C; KR840005521A; CA1210375A

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialgebläse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. ■

Ein derartiges Axialgebläse ist durch die DE-AS 24 37 932 bekannt. Bei dieser Maschine stellt sich während des Betriebs am Innenumfang des Gehäuses ein Ölring ein. Hiermit wird eine zufriedenstellende Schmierung der Holmlager erreicht. Unzureichend ist dagegen die Schmierung der Gleitsteine in der Nut des Verstellteils. Diese werden nämlich nur beim Abstellen des Axialgebläses in unregelmäßigen Zeitabständen vom sich unten im Gehäuse sammelnden öl überströmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gebläse der eingangs genannten Art die Schmierung der Gleitsteine unter gleichzeitiger Ergänzung eines jedem Gleitstein zugeordneten Schmierstoffvorrats bei jedem Anlauf der Maschine sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Beim Anlauf der Strömungsmaschine verteilt sich nämlich im Verstellteil das aufgenommene Öl in Form eines Ringes, von dem je ein Anteil des Öls zum entsprechenden Auf fangbehälter. im jeweiligen Schwenkhebelzapfen und von dort zu den Schmierstellen der einzelnen Gleitsteine gelangt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch im Schnitt

F i g. 1 ein Axialgebläse mit waagerecht verlaufender Maschinenachse als erstes Ausführungsbeispiel,

Fig.2 als vergrößert dargestellte Einzelheit II in F i g. 1 einen schwenkhebelseitig gelagerten Gleitstein im Eingriff mit einem Verstellteil für die Laufschaufelverstellung,

F i g. 3 ein Axialgebläse in stehender Anordnung als zweites Ausführungsbeispiel,

F i g. 4 ein Axialgebläse in hängender Anordnung als drittes Ausführungsbeispiel und

Fig.5 ein Axialgebläse ebenfalls in hängender Anordnung als viertes Ausführungsbeispiel.

Das mit 10 bezeichnete Axialgebläse weist ein geschlossenes, rotationssymmetrisches Gehäuse 11 auf, in dem die Holme 12 verstellbarer Laufschaufeln 13 mittels geeigneter Kugellager 14, 15 gelagert sind (Fig. 1). Die sich radial im Gehäuse 11 erstreckenden Holme 12 sind an ihrem schaufelabgewandfen Ende mit einem einarmigen Schwenkhebel 16 versehen. Diese Hebel 16 haben an ihrem freien Ende einen gleichachsig zur Holmachse verlaufenden Zapfen 17. Auf diesem ist jeweils ein Gleitstein 18 gelagert, der sich stirnseitig unter Zwischenlage einer Ringscheibe 19 gegen den Schwenkhebel 16 abstützt (F i g. 2).

15

20

Koaxial im Gehäuse 11 ist ein axial verschiebbarer Verstellteil 20 mit einer umfangsseitigen Ringnut 21 angeordnet. In diese Ringnut 21 greifen die Gleitsteine 18 an den Schwenkhebeln 16 ein, so daß bei einer axialen Verschiebung des Verstellteils 20 alle Laufschaufeln 13 synchron verstellt werden.

Innerhalb des Gehäuses 11 befindet sich ein Ölvorrat 22. Dieser ist in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeutet. Bei anlaufendem Axialgebläse 10 verteilt sich das Öl in Form von zwei Ringen innenseitig an den koaxial verlaufenden Zwischenwänden 23 und 24 des Gehäuses 11, welche die Kugellager 14 und 15 für die Holme 12 tragen. An der innenliegenden Zwischenwand 23 sind in gleichmäßiger Teilung radial zur Maschinenachse hin verlaufende Röhrchen 25 befestigt. Diese haben den Zweck, daß zum einen bei anlaufendem Axialgebläse 10 im Bereich jeder Zwischenwand 23 bzw. 24 sich ein Ölring bildet, zum anderen bei abgeschaltetem Gebläse das Öl unten im Gehäuse 11 zusammenfließen kann. Die einzelnen Hohlräume des Gehäuses 11 sind belüftet, um das je nach Betriebszustand des Axialgebläses 10 erfolgende Verteilen und Sammeln des Öls im Gehäuse 11 zu ermöglichen. Auf diese Weise ist die Schmierung der Kugellager 14 und 15 sichergestellt.

Das Öl dient außerdem dem Zweck, die Gleitsteine 18 in der Ringnut 21 zu schmieren. Hierzu ist der in der Gehäusemitte angeordnete Verstellteil 20 als rotationssymmetrischer Schöpfkörper ausgebildet, der bei stillgesetztem Axialgebläse 10 wenigstens zum Teil vom sich im Gehäuse 11 sammelnden Öl überflutet wird. Vom Verstellteil 20 führen radial nach außen sich erstreckende ölauslaßwege 26 zu den Schwenkhebelzapfen 17. Diese sind mit einem zur Gehäusemitte hin offenen Auffangbehälter 27 für das öl versehen. Vom Auffangbehälter 27 führen Kanäle 28,29 zu Schmierstellen der Gleitsteine 18 auf den Schwenkhebelzapfen 17.

Bei anlaufendem Axialgebläse 10 verteilt sich das vom Verstellteil 20 aufgenommene öl in diesem ebenfalls in Form eines Ringes. Von diesem Öl fließen Teilmengen durch die Ölauslaßwege 26 in die Auffangbehälter 27. Von dort gelangt das öl in die Kanäle 28 und 29 zu den Schmierstellen der jeweiligen Gleitsteine 18. Das Abfließen des Öles wird durch die reibungsmindernden Ringscheiben 19 zwischen den Gleitsteinen 18 und den entsprechenden Schwenkhebeln 16 verhindert.

Damit die Zuordnung der Auffangbehälter 27 zu den entsprechenden Ölauslaßwegen 26 erhalten bleibt, kann auf nicht dargestellte Weise wenigstens ein Gleitstein 18 formschlüssig mittels eines Zapfens mit dem Verstellteil 20 verbunden sein. Ebenso kann der Verstellteil 20 mittels Lenkern so geführt sein, daß ihm während einer axialen Verschiebung gleichzeitig eine Drehbewegung aufgezwungen wird.

Der bisher beschriebene Aufbau des Axialgebläses 10 und die Funktionsweise der Ölschmierung ist bei allen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen gleich. Lediglich in Abhängigkeit von der Einbaulage des Äxialgebläses 10 ergeben sich Abweichungen im Zusammenhang mit der Ölversorgung des Verstellteils 20.

30

45

50 Beim ersten Ausführungsbeispiel des Axialgebläses 10, bei dem die Gebläseachse waagerecht verläuft, hat der schüsseiförmig ausgebildete Verstellteil 20 einen zur Gebläseachse hin eingezogenen freien Rand 30 (F i g. 1 und 2). Dieser Rand 30 hält beim Gebläseanlauf den Ölring an der umfangsseitigen Wand 31 des Verstellteils 20. Die Wand 31 bildet den Boden der die Gleitsteine 18 aufnehmenden Ringnut 21. In der Wand 31 befinden sich außerdem radial verlaufende, als Ölauslaßwege 26 dienende Bohrungen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist das Axialgebläse 33 stehend angeordnet, d. h. der nicht dargestellte Antriebsmotor oder eine Lagerung· befindet sich unterhalb des Gebläses. Bei dieser Anordnung ist der Verstellteil 34 ebenfalls als nach oben offener schüsseiförmiger Schöpfkörper ausgeformt, der bodenseitig einen Öldurchlaß 35 aufweist. Dieser Öldurchlaß wird von zwei radial zur Verstellteilmitte hin ragenden Röhrchen 36 gebildet, deren Bohrung den Verstellteilboden 37 durchdringt. Hiermit wird bei stillstehendem Gebläse 33 das Einströmen des Öls 38 (strichpunktierte Linien) in den Verstellteil 34 ermöglicht. In nicht dargestellter Abwandlung des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist es zu diesem Zweck auch ausreichend, im Boden 37 des Verstellteils 34 achsnah wenigstens eine Bohrung vorzusehen.

•Die umfangsseitige Wand 39 des Verstellteils 34 bildet den Boden der die Gleitsteine 40 aufnehmenden Nut 41. Diese Wand 39 weist den Gleitsteinen 40 zugeordnete Bohrungen als Ölauslaßwege 42 auf.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 ist das Axialgebläse 44 unterhalb des nicht dargestellten Antriebsmotors oder einer Lagerung hängend angeordnet. Der Verstellteil 45 ist als nach unten offener (umgestülpter) schüsseiförmiger Schöpfkörper ausgebildet. Sein bodenseitiger Umfangswandabschnitt 46 ergibt den Boden der die Gleitsteine 47 aufnehmenden Ringnut 48. Außerdem weist der Wandabschnitt 46 den Gleitsteinen 47 zugeordnete Bohrungen als Ölauslaßwege 49 auf. Der bodenferne Wandabschnitt 50 des Verstellteils 45 ist zur Öffnung 51 hin konisch verjüngt. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann einerseits das öl 52 bei stillstehendem Axialgebläse 44 ungehindert ih den Verstellteil 45 eindringen. Andererseits ist bei laufen-,, dem Axialgebläse 44 ein Abfließen des Öles aus dem Verstellteil 45 nur durch die Ölauslaßwege 49 möglich.

Beim vierten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 ist Has Axialgebläse 55 ebenfalls hängend angeordnet. Von der untenliegenden Stirnwand 56 des Gehäuses 57 ragt eine koaxial angeordnete, in den Verstellteil 58 hineinverlaufende Wand 59 auf. Diese Wand 59 erweitert sich nach oben hin konisch und endet vor dem Boden 60 des Verstellteils 58. Stirnwandseitig ist die Wand 59 von zwei Röhrchen 61 durchbrochen, welche sich radial zur Maschinenachse hin erstrecken. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, daß bei relativ weit von der untenliegenden Gehäusestirnwand 56 angehobenem Verstellteil 58 und gegebenenfalls stark verringertem Ölvorrat 62 bei anlaufendem Axialgebläse 55 dem Verstellteil eine ausreichende Ölmenge zufließt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

— Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Axialgebläse (10) mit verstellbaren Laufschaufeln (13), deren Holme (12) in einem geschlossenen, einen ölvorrat (22) enthaltenden Gehäuse (11) gelagert sind, sowie mit einem koaxial im Gehäuse angeordneten, axial verschiebbaren Verstellteil (20) mit einer umfangsseitigen Ringnut (21), in die Gleitsteine (18) eingreifen, welche jeweils auf einem Zapfen (17) am freien Ende eines am Laufschaufelhölm angeordneten Schwenkhebels (16) gelagert sind, gekennzeichnet durch dieMerkmale:

a) das Verstellteil (20) ist ein rotationssymmetrischer Schöpfkörper, der bei stillgesetzter Strömungsmaschine (10) wenigstens zum Teil vom sich im Gehäuse (11) sammelnden Öl (22) überflutet wird,

b) vom Verstellteil (20) führen radial nach außen sich erstreckende Ölauslaßwege (26) zu den Schwenkhebelzapfen (17),

c) die Schwenkhebelzapfen (17) sind mit einem zur Gehäusemitte hin offenen Auffangbehälter (27) für das Öl (22) versehen,

d) vom Ölauffangbehälter (27) führen Kanäle (28, 29) zu Schmierstellen der Gleitsteine (18) auf den Schwenkhebelzapfen (17).

2. Axialgebläse nach Anspruch 1 mit wenigstens annähernd waagerecht verlaufender Maschinenachse, dadurch gekennzeichnet, daß "der Verstellteil (20) als schüsseiförmiger Schöpfkörper mit einem zur Maschinenachse hin eingezogenen freien Rand'(30) ausgestattet ist, wobei die umfangsseitige Wand (31) des Teils den Boden der die Gleitsteine (18) .aufnehmenden Nut (21) bildet und Bohrungen als Ölauslaßwege (26) aufweist (F i g. 1).

3. Axialgebläse nach Anspruch 1 mit senkrecht verlaufender Achse, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellteil (34) als nach oben offener schüsseiförmiger Schöpfkörper ausgeformt ist, der bodensei- tig einen Öldurchlaß (35) aufweist, während die umfangsseitige Wand (39) des Teils den Boden der die Gleitsteine (40) aufnehmenden Nut (41) bildet und Bohrungen als Ölauslaßwege (42) aufweist (F ig. 3).

4. Axialgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Öldurchlaß wenigstens eine maschinenachsnah im Boden des Verstellteils angeordnete Bohrung vorgesehen ist.

5. Axialgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als öldurchlaß (35) wenigstens ein radial zur Verstellteilmitte hin ragendes Röhrchen ,(36) mit einer den Verstellteilboden (37) durchdringenden Bohrung vorgesehen ist (F i g. 3).

6. Axialgebläse nach Anspruch 1 in hängender Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellteil (45) als nach unten offener (umgestülpter) schüsseiförmiger Schöpfkörper ausgebildet ist, dessen bodenseitiger Umfangswandabschnitt (46) den Boden der die Gleitsteine (47) aufnehmenden Nut (48) ergibt und Bohrungen als ölauslaßwege (49) aufweist, während der bodenferne Wandabschnitt (50) zur Öffnung (51) hin konisch verjüngt ist (F ig. 4).

7. Axialgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von der untenliegenden Stirnwand (56) des Gehäuses (57) eine koaxial angeordnete, in den Verstellteil (58) hineinverlaufende Wand

(59) aufragt, die sich nach oben hin konisch erweitert und vor dem Boden (60) des Verstellteils endet, und daß die Wand gehäusestirnwandseitig von wenigstens einem Röhrchen (61) durchbrochen ist, welches sich radial zur Maschinenachse hin erstreckt (F ig. 5).

8. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gleitstein (18) stirnseitig unter Zwischenlage einer das Abfließen des Öles verhindernden, reibungsmindernden Ringscheibe (19) gegen den Schwenkhebel (16) abstützt (F ig. 2).