DE3509428A1

DE3509428A1 - Drallregler

Info

Publication number: DE3509428A1
Application number: DE19853509428
Authority: DE
Inventors: Gert Ing.(grad.) 2800 Bremen Hecht; Erwin Dipl.-Ing. 2724 Sottrum Lange; Lothar Dipl.-Ing. 2874 Lemwerder Thomzik
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-09-18

Description

Siemens AktiengesellscKäft unser Zeichen Berlin und München & VPA 85 P 3 0 9 6 DE

Drallregler

Die Erfindung betrifft einen Drallregler gemäß Oberbegriff des Anspruches 1; ein derartiger Drallregler ist aus der DE-AS 26 37 222 bekannt. Der Drallregler ist üblicherweise in der Einlaufdüse eines Ventilators, Gebläses oder dgl. angeordnet; durch Verstellung seiner zentrisch in einer Nabe drehbar angeordneten Leitschaufeln kann der Vordrall der in das nachgeordnete Laufrad des Ventilators, Gebläses oder dgl. eintretenden Strömung geregelt werden.

Bei dem aus der DE-AS 26 37 222 bekannten Drallregler werden die Leitschaufeln mit Hilfe von Drehzapfen an ihrem radial äußeren Ende in die Einlaufdüse eines Ventilators, Gebläses oder dgl. eingesetzt, während die Drehzapfen am radial inneren Ende der Leitschaufeln in Bohrungen eines Lagergehäuses ragen. Diese Drehzapfen sind als gesonderte Konstruktionsteile beim Zusammenbau mit den Leitschaufeln zu verbinden; dazu sind die mit dem radial inneren Ende der Leitschaufeln zu verbindenden Drehzapfenenden jeweils durch eine Bohrung des Lagergehäuses von innen her radial durchzustecken und mit dem durchgesteckten Ende an der Leitschaufel zu befestigen. An den radial inneren Enden der Drehzapfen sind axial gerichtete Stellhebel befestigt, die an ihrem freien Ende mit angeformten Kugelköpfen in axiale, stirnseitig offene Schlitze mit großen Führungsflächen eines Verstellringes eingreifen, der zur gemeinsamen Verstel-

Bk/Lac 2 Sir / 12.03.1985

lung sämtlicher Leitschaufeln von außen über ein in das Innere des Lagergehäuses ragendes Verstellgestänge betätigbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Ein- und Zusammenbau des Drallreglers mit Hilfe aufwandsarm herzustellender Einzelteile zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Drallregler der eingangs genannten Art durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Lehre gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß können nunmehr die Leitschaufeln zusammen mit den Drehzapfen und den Stellmitteln in einem einzigen und zudem einfachen Arbeitsgang, insbesondere vorteilhaft auf numerisch gesteuerten Blechbearbeitungsmaschinen, durch sogenanntes Nibbeln hergestellt werden. Zweckmäßigerweise wird auch der Verstellring nach diesem Verfahren als einfaches Blechstanzteil ausgeführt. Aus den radial innen und außen an die Leitschaufel angeformten, zunächst flachen Laschen können, durch Krümmung um ihre Verbindungslinie, die Drehzapfen direkt geformt werden. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, unter Vermeidung dieses zusätzlichen Biegevorgangs, auf die Laschen an den radialen Enden der Leitschaufel Lagerzapfen, insbesondere Kunststofflagerzapfen, vorzugsweise aus einem Material hoher Gleitfähigkeit, wie z.B. Polyamid oder Teflon, aufzustecken.

Ein besonders bauteilarmer und somit montageeinfacher Aufbau des Drallreglers ergibt sich dadurch, daß jeweils ein Stellhebel aus der Leitschaufel freigestanzt und auf den zu Verstellring abgebogen ist und in eine korrespondierende Mitnahmeöffnung des Verstellringes eingreift, oder daß jeweils jede Leitschaufel im Bereich ihres ra-

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dial inneren Endes eine Öffnung aufweist, in die ein am Verstellring befestigter Führungshebel eingreift.

Bei einer besonders funktionssicheren und leichtgängigen und trotzdem aufwandsarm fertigbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Drallreglers sind je Leitschaufel zwei Führungsstifte an dem Verstellring und ein zwischen die Führungsstifte eingreifender Stellstift an der Leitschaufel befestigt. Die Führungsstifte sind vorzugsweise im wesentlichen in axialer und die Stellstifte im wesentlichen in radialer Richtung angeordnet und zylindrisch ausgebildet.

Zweckmäßigerweise wird zur einfachen Fertigung und Montage dabei an der Leitschaufel ein auf den Verstellring zugebogener Mitnahmerahmen einstückig angestanzt, an dem der Stellstift befestigt ist. Um den Drallregler zuverlässig ganz öffnen und schließen zu können, ist es vorteilhaft, den Stellstift jeweils relativ zur radialen

2Q Drehachse der Leitschaufel seitlich versetzt anzuordnen. Trotz aufwandarmer Fertigung kann durch diese Maßnahmen bei maximaler Verstellmöglichkeit eine große Leichtgängigkeit zwischen den Verstell- und Führungsmitteln und somit der Einstellung des jeweils gewünschten Vordralls der Eintrittsströmung in den Ventilator gewährleistet werden. Diese Leichtgängigkeit bleibt auch nach längerer Betriebszeit erhalten, da Hinterschneidungen und große Führungsflächen zwischen den Verstell- und Führungsmitteln vermieden sind, die ansonst aufgrund von Verschmut-

,Q zung die Reibung und damit die notwendigen Stellkräfte erhöhen würden.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

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Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines zusammengebauten ersten Drallreglers,

Fig. 2 den Drallregler gemäß Fig. 1 in teilweise Explosionsdarstellung und

Fig. 3 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines zweiten Drallreglers, insbesondere des Verstellmechanismus.

Bei dem in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellten ersten Drallregler sind als Blech-Stanzbiegeteile hergestellte Leitschaufeln 2 radial um eine Nabe 4 angeordnet; der Übersichtlichkeit halber ist jeweils nur eine einzige Leitschaufel 2 dargestellt. Zur drehbaren Lagerung der Leitschaufel 2 ist an ihrem radial inneren bzw. radial äußeren Ende eine radial überstehende Lasche 21 bzw. 22 einstückig mitangestanzt. Ferner weist jede Leitschaufel 2 an ihrem radial inneren Ende einen ebenfalls einstückig angestanzten und anschließend axial abgebogenen Mitnahmerahmen 23 auf. Auf dem Mitnahmerahmen 23 ist mittig an seinem der Leitschaufel 2 zugewandten Ende die radial innere Lasche 21 freigestanzt; am freien axial abgebogenen Ende des Mitnahmerahmens 23 ist, seitlich zur radialen Verbindungslinie 25 zwischen den Laschen 21, 22 versetzt, ein zu ihr parallel gerichteter Stellstift 7 befestigt.

Der Stellstift 7 greift zwischen zwei im wesentlichen axial gerichtete Führungsstifte 5, 6, die in Paßöffnungen 31 eines Verstellringes 3 eingesteckt und mit diesem z.B.

verschraubt oder verschweißt sind. Der Verstellring 3 ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung als ein auf der Außenfläche der Nabe 4 geführt drehbar gelagertes Blechstanzteil zwischen zwei Gleitscheiben 16 gehalten und wird über einen in der Nabe fixierbaren Spreizring 17 unter Zwischenlage einer Wellfeder 11 gegen eine Schulter der Nabe axial angedrückt und fixiert.

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Aufgrund der reibungsarmen Auslegung des erfindungsgemäßen Drallreglers wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung unter Verzicht auf ein biegesteifes Antriebsgestänge zur zentralen Verstellung sämtlicher Leitschaufein 2 durch Verdrehen des Verstellringes 3 ein Bowdenzug 10 vorgesehen, der über ein Kugelgelenk 19 in einer Öffnung 32 des Verstellringes 3 angelenkt ist. Der Bowdenzug ist vorteilhafterweise mittels einer Feder 18 zugbelastet, derart daß eine eindeutige Justierung der Leitschaufeln im Stillstand möglich ist. Die Benutzung eines Bowdenzuges 10 erlaubt in vorteilhafter Weise die Einleitung der Verstellkraft an beliebiger Stelle der Drallreglerkonstruktion. Insbesondere beim Einsatz von doppelseitigen Ventilatoren mit Drallreglern in beiden Einlaufdüsen wird zweckmäßigerweise zur gleichsinnigen Verstellung beider Drallregler eine Bowdenzug-Verstellung vorgesehen.

Die Leitschaufel 2 ist in Fig. 1 im geschlossenen Zustand, d.h. in der Winkelstellung 0", dargestellt. Durch Drehen des Verstellringes 3 entgegen dem Uhrzeigersystem werden die Leitschaufeln 2 des Drallreglers geöffnet. Aus der spielfreien Öffnungs-Anschlagstellung des Stellstiftes 7 wird dieser dabei von den Führungsstiften 5, 6 mitgenommen. Der Stellstift 7 wandert während des Öffnungsvorganges zuerst zwischen den Führungsstiften 5, 6 näher auf den Verstellring 3 zu. Ab der Position, in der der Stellstift 7 genau radial zur Nabe 4 steht, beginnt der Stellstift 7 sich beim Weiterdrehen in Richtung zur Leitschaufei 2 zurückzubewegen. In dieser Position des gerade halb geöffneten Drallreglers ist dann das größte Spiel zwischen Stellstift 7 einerseits und Führungsstiften 5, 6 andererseits erreicht. Bei der Winkelstellung 90", in der sich die Leitschaufeln 2 gerade in Segelstellung befinden, ist der Schließ-Anschlag erreicht und der Stellstift 7 nunmehr zwischen den Führungsstiften 5, 6 spielfrei gehalten.

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Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Stell- und Führungsstifte sind zylinderförmig ausgebildet; dadurch wird eine besonders einfache Fertigung zur Erzielung einer betriebsmäßig nur punktförmigen und verkantungsfreien gegenseitigen Berührung erreicht.

Wie insbes. aus Fig. 2 ersichtlich, werden zur geführten drehbaren Lagerung der Leitschaufeln 2 auf deren flache Laschen 21, 22 Lagerzapfen 12, 13 aufgesteckt, die in vorteilhafter Weise in korrespondierende Lagerbuchsen 14 in der Nabe 4 bzw. einer Einlaufdüse eines Ventilators drehbar gesteckt sind. Die radial innere Lagerbuchse 14 wird in einen axialen, stirnseitig in Montagerichtung offenen, U-förmigen Ausschnitt 41 der Nabe 4 eingeschoben und durch einen stirnseitig gegengelegten, sämtliche Ausschnitte verschließenden Haltering 1 fixiert. Somit ist es möglich, die Leitschaufeln 2 erst nach der Montage der Nabe 4 in die Einlaufdüse einzusetzen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß einerseits die Verbindungslinie 25 zwischen der radial äußeren und der radial inneren drehbaren Lagerung jeder Leitschaufel 2 gegenüber ihrer radialen Flächen-Symmetrielinie 24 um einen Achswinkel ß von mehr als 6" geneigt und bei geöffneter Stellung der Leitschaufeln 2 jeweils der größere der durch die Verbindungslinie 25 gekennzeichneten Teile der Leitschaufel 2 dem Laufrad des nachgeordneten Ventilators, Gebläses oder dgl. zugewandt ist und daß andererseits der Bowdenzug 10 durch eine die Öffnungsstellung der Leitschaufeln 2 sichernde Feder 18 zugbelastet ist. Fallen dagegen gemäß einer anderen Ausgestaltung die Verbindungslinie 25 zwischen der radial äußeren und der radial inneren drehbaren Lagerung jeder Leitschaufel 2 mit ihrer radialen Flächen-Symmetrielinie 24 zusammen, so ist zweckmäßigerweise der Bowdenzug 10 durch eine die Verschlußstellung der Leitschau-

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fein 2 sichernde Feder 18 zugbelastet. Durch diese Maßnahmen werden also in vorteilhafter Weise die durch die Anströmung an sich vorhandenen Verstellkräfte im Sinne eines möglichst aufwandarmen Verstellmechanismus mit ausgenutzt.

Fig. 3 zeigt einen anderen Drallregler als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, der zwar im wesentlichen mit dem vorherigen baugleich ist, aber besonders einfache Führungs- und Stellmittel aufweist. Der Verstellring 3 weist in radialer Richtung längliche Führungsöffnungen 33 auf. Auf der Leitschaufel 2 ist ein Stellhebel 26 freigestanzt und zum Verstellring 3 hin abgebogen. Nach dem korrekten Zusammenbau des Drallreglers greift nun der Stellhebel 26 in die korrespondierende Mitnahmeöffnung 33 ein. Deren längliche Form ist dadurch bedingt, daß sich der Stellhebel 26 während des Öffnens des Drallreglers tangential zum Verstellring 3 bewegt und daher von einer radial äußeren Position in der Mitnahmeöffnung 33 erst nach innen und ab der halben Öffnung des Drallreglers wiederum radial nach außen wandert. Der Stellhebel 26 ist schräg zur Drehachse der Leitschaufel 2 freigestanzt und greift daher in einem spitzen Winkel zum Verstellring 3 in die Mitnahmeöffnung 33 ein. Dieser Winkel ist so zu wählen, daß es beim Öffnen des Drallreglers nie zu einer Parallelstellung des in die Mitnahmeöffnung 33 ragenden Teiles des Stellhebels 26 mit dem Verstellring 3 kommt.

19 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

■-_/r_ VPPf 65 P 30 9 6OE Patentansprüche

1. Drallregler für axiale Durchströmung bei Ventilatoren, Gebläsen oder dgl., dessen um annähernd radial ausgerichtete Achsen drehbare Leitschaufeln mit je einem radial äußeren Drehzapfen zur Lagerung in einer Einlaufdüse und je einem radial inneren Drehzapfen zur Lagerung in einem Lagergehäuse fest verbunden und jeweils am radial inneren Ende mit einem axial abgewinkelten Stellmittel versehen sind, das zu einem Verstellring in Mitnahmeverbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß jede Leitschaufel (2) mit ihren Drehzapfen und ihrem Stellmittel aus einem einstückigen Blech-Stanzbiegeteil besteht.

2. Drallregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an jedem radialen Ende jeder Leitschaufel (2) zur Bildung eines Drehzapfens eine Lasche (21, 22) angeformt ist.

3. Drallregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Laschen (21, 22) drehzapfenartig zumindest teilweise rundgebogen sind.

4. Drallregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Laschen (21, 22) der Leitschaufel (2) jeweils ein Lagerzapfen (12, 13), insbesondere ein Kunststoffzapfen, aufgesteckt ist.

5. Drallregler nach einem der Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellhebel (26) aus der Leitschaufel (2) freigestanzt und auf den Verstellring (3) zu abgebogen ist und in eine korrespondierende Mitnahmeöffnung (33) des Verstellringes (3) eingreift.

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6. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitschaufel (2) im Bereich ihres radial inneren Endes eine Öffnung aufweist, in das ein am Verstellring (3) befestigter Führungshebel eingreift.

7. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß je Leitschaufel (2) jeweils zwei Führungsstifte (5, 6) an dem Verstellring (3) und ein zwischen die Führungsstifte (5, 6) eingreifender Stellstift (7) an der Leitschaufel (2) befestigt sind.

8. Drallregler nach Anspruch 7, dadurch g e kennzeichnet, daß die Führungsstifte (5, 6) im wesentlichen in axialer und die Stellstifte (7) im wesentlichen in radialer Richtung angeordnet sind.

9. Drallregler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstifte (5, 6) bzw. die Stellstifte (7) zylindrisch ausgebildet sind.

10. Drallregler nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß am radial inneren Ende jeder Leitschaufel (2) ein auf den Verstellring (3) zugebogener Mitnahmerahmen (23) einstückig angestanzt ist, an dem der Stellstift (7) befestigt ist.

11. Drallregler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellstift (7) jeweils relativ zur radialen Verbindungslinie (25) der Laschen (21, 22) der Leitschaufel (2) seitlich versetzt angeordnet ist.

12. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Laschen (21, 22) bzw. zu den Lagerzapfen (12, 13) korrespondierende Lagerbuchsen (14) in der Nabe (2) des Drallreglers und in einer Einlaufdüse des zugehörigen Ventilators, Gebläses oder dgl. vorgesehen sind.

13. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die

-J₀ den Laschen (21, 22) bzw. die Lagerzapfen (13) am radial inneren Ende der Leitschaufeln (2) zugeordneten Lagerbuchsen (14) in axiale, stirnseitig offene Ausschnitte der Nabe (4) einschieb- und in diesen fixierbar sind.

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14. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellring (3) aus einem auf der Außenfläche der Nabe (4) geführt drehbar gelagerten Blechstanzteil besteht.

15. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie (25) zwischen der radial äußeren und der radial inneren drehbaren Lagerung jeder Leitschaufel (2) mit ihrer radialen Flächen-Symmetrielinie (24) zusammenfällt.

16. Drallregler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie (25) zwischen der radial äußeren und der radial inneren drehbaren Lagerung jeder Leitschaufel (2) gegenüber ihrer radialen Flächen-Symmetrielinie (24) um einen Achswinkel (ß) von mehr als 6" geneigt und bei geöffneter Stellung der Leitschaufeln (2) jeweils der

größere der durch die Verbindungslinie (25) gekennzeichneten Teils der Leitschaufel (2) dem Laufrad des nachgeordneten Ventilators, Gebläses oder dgl. zugewandt ist.
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17. Drallregler nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß zur Betätigung des Verstellringes (3) ein zugbelasteter Bowdenzug (10) vorgesehen ist.

18. Drallregler nach Anspruch 15 und 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Bowdenzug (10) durch eine die Verschlußstellung der Leitschaufeln (2) sichernde Feder (18) zugbelastet ist.

19. Drallregler nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Bowdenzug (10) durch eine die Öffnungsstellung der Leitschaufeln (2) sichernde Feder (18) zugbelastet ist.