DE758830C

DE758830C - Axialgeblaese, dessen Schaufeln durch einen von einem Steuerventil beeinflussten doppelt wirkenden Kolben hydraulisch verstellt werden

Info

Publication number: DE758830C
Application number: DEV38248D
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Marcinowski
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1941-11-22
Filing date: 1941-11-22
Publication date: 1953-04-27

Description

.Axialgebläse, dessen Schaufeln durch einen von einem Steuerventil beeinflußten doppelt wirkenden Kolben hydraulisch verstellt werden Die Erfindung betrifft ein Axialgebläse, dessen Schaufeln durch einen von einem Steuerventil beeinflußten doppelt wirkenden Kolben hydraulisch verstellt -,werden. Der Zweck der Erfindung ist, eine möglichst einfache und übersichtliche Verstelleinrichtung zu schaffen, die es auch gestattet, die Schaufeln im Stillstand des Gebläses zu verstellen.
Bei Axialgebläsen mit mehreren Schaufeln, die während des. Betriebes, und im Stillstand verstellt werden müssen, hat man die' z. B. von Kaplanturbinen und auch von Verstell-Luftschrauben bekannten hydraulischen Verstelleinrichtungen mit doppelt wirkenden Kolben schon angewandt. Die Kolben wurden dort derart ausgebildet, daß die Wirkungsflächen beider Kolbenseiten einander völlig oder angenähert gleich sind. Um den Kolben in der einen oder anderen Richtung zu bewegen, wird über ein Steuerventil und Rohrleitungen, die zu den beiden Seiten des Zvlinders führen, der einen oder anderen Kolbenseite Druckflüssigkeit zugeführt. Es ist also notwendig, für jede Seite des Zylinders eine Rohrleitung vom Steuerventil vorzusehen und jede Zylinderseite durch das Steuerventil zu steuern.
Demgegenüber wird gemäß der Erfindung eine wesentliche Vereinfachung der Gesamtanordnung erreicht, wenn als doppelt wirkender Kolben in an sich bereits b@eltannter Weise ein Differenzkolben verwendet und das Steuerventil, wie es an sich ebenfalls bereits bekannt ist, im Differenzkolben selbst gleichachsig mit diesem eingebaut ist. Die Steuerung ist dabei derart eingerichtet, daß der Arbeitskolben als sog. Folgekolben einer Verschiebung des Steuerventils folgt.
Bei der Ausbildung des Arbeitskolbens als Differenzkolben steht die eine Seite dieses Kolbens, und zwar die kleinere, ständig unter dem Druck einer Flüssigkeit, und lediglich die andere Seite wird gesteuert. Hieraus ergibt sich die Einsparung eines Steuerwulstes am Steuerventil und einer Steuerleitung. Durch die Ausbildung des Differenzkolbens als Folgekolben entsteht der weitere Vorteil, daß ein Teil der Steuerleitungen einfach durch Bohrungen im Kolben ersetzt werden können, und ferner, daß die Rückführung wegfällt.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Längsschnitt durch eine Nabe eines Axialgebläses gemäß der Erfindung gezeigt.
Auf der Nabe i des Laufrades ist der Zylinder 2 befestigt, in dem der DifferenzkoIben 3 verschiebbar ist. Mit dem Kolben 3 ist der zylindrische Ansatz q. verbunden, der durch den mit einer Dichtung 5 versehenen Zylinderdecke16 hindurchgeführt ist und an seinem Ende die Scheibe 7 trägt, von der aus nicht dargestellte Lenker zu den Verstellliebeln der Gebläseschaufeln: führen.
Die Steuereinrichtung ist in dem feststehenden Gehäuse 8, welches. zugleich der Ölzuführung dient, und in dem Mittelteil 9 des Differenzkolbens 3 untergebracht und besteht aus dem im Differenzkolben 3 gleichachsig mit diesem eingebauten Steuerventil 1o, das durch einen Steuerhebel i i verschoben werden kann und im Mittelteil 9 des Differenzkolbens 3 durch den Steuerwulst 13 und den Bund 12 geführt wird. Der Steuerwulst 13 schließt Öffnungen 14 im Mittelteil 9 des Differenzkolbens ab und seine beiden Kanten i 5a und i 5b dienen als Steuerkanten. Zwischen den Teilen 12 und 13 ist eine Eindrehung 16 vorhanden, die durch Öffnungen 17 mit dem Innenraum 18 des Steuerventils io in Verbindung steht. Die Eindrehung 16 ist ferner durch eine oder mehrere Bohrungen ig im Kolben 3 mit der einen Zylinderseite 2o verbunden. Die Öffnungen 14 führen in den Ringraum 21 des Differenzkolbens 3, und dieser Raum ist wieder durch Bohrungen 22 mit der anderen Zylinderseite 23 verbunden.
Die Verstelleinrichtung arbeitet wie folgt: Durch die Rohrleitung 2.I wird Drucköl zugeführt und gelangt in den Innenraum 18 des Steuerventils io, von da in den durch die Eindrehung 16 gebildeten Ringraum und «-eiter. durch die Bohrungen i9 in den Ringraum 2o. Es werde angenommen, daß der Ringraum 21 und der Zylinderraum 23 bereits gefüllt sind. Dann ist ein Gleichgewichtszustand erreicht, wenn die Öffnungen 1.4 durch den Steuerwulst 13 des Steuerventils io überdeckt sind.
Wird nun durch Verstellen des Steuerhebels i i aus der Stellung 25 in die Stellung 26 das Steuerventil io nach links bewegt, dann gibt die Steuerkante 15a die (Öffnungen 1¢ frei, und es kann Drucköl aus dem Ringraum 16 durch die Öffnungen 1.4 in den Raum 21 und von da durch Bohrungen 22 in den Zylinderraum 23 gelangen. Auf beiden Seiten des Differenzkolbens 3 herrscht nun der gleiche Druck, aber die dem Zylinderraum 23 zugekehrte Seite des Kolbens 3 «-irl auf der vollen Kreisfläche, die dem Zylinderraum 20 zugekehrte dagegen nur auf einer Ringfläche beaufschlagt. Es ergibt sich demnach eine resultierende Kraft, die den DifferenzkOlben 3 nach links verschiebt. Der Differenzkolben 3 folgt nunmehr der Verstellbewegung des Steuerventils io nach links, und zwar so weit, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen den beiden Zylinderseiten 2o und 23 und den an der Verstellscheibe 7 angreifenden Kräften erreicht ist.
Wenn der Steuerhebel i i nun nach rechts, etwa in Stellung 27 gebracht wird, so verschiebt sich das Steuerventil io ebenfalls nach rechts, und die Steuerkante 15b gibt die Öffnung 14 frei. Nun ist die Zylinderseite 23 über die Bohrungen 22 und Raüm 21 mit dem Ablauf 28 im Gehäuse 8 verbunden; der Druck im Zylinderraum 23 sinkt also vollkommen ab. Im Zylinderraum 2o herrscht dagegen noch der gleiche Druck, und der Differenzkolben 3 wird nun nach rechts geschoben, und zwar so weit, bis die Öffnungen 14 durch den Steuerwulst 13 überdeckt «-erden und Kräftegleichgewicht auf beiden Seiten des Differenzkolbens erreicht ist.
Bei der Verschiebung des Steuerventils io nach rechts wird die im Raum 29 befindliche Luft durch die gestrichelt gezeichnete Bohrung 3o ausgeschoben bzw. bei Verschieüung der Steuerhülse nach links eingesaugt. Durch diese Bohrung fließt auch am Bund 12 hindurchtretendes Sickeröl in den Ablauf 28.
Aus der Abbildung wird deutlich, daß die dem Raum 20 zugewandte eine Seite des Differenzkolbens 3 ständig mit der Druckleitung 24 in Verbindung steht und nur das Drucköl für die dem Raum 23 zugewandte andere Seite gesteuert wird, so daß sie einmal von. dem gleichen Druck wie Raum 2o, aber auf einer größeren Fläche, beaufschlagt wird und ein anderes Mal drucklos ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Axialgebdäse, dessen Schaufein durch einen von einem Steuerventil beeinflußten doppelt wirkenden Kolben hydraulisch verstellt werden, gekennzeichnet durch die Vereinigung der beiden an sich bereits bekannten Merkmale, daß als Verstellkolben ein Differenzkolben (3) verwendet und das. Steuerventil (io) im Differenzkolben selbst gleichachsig mit diesem eingebaut ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 588 737, G23 944; USA.-Patentschrift Nr. 2 174. 717.