DE943372C

DE943372C - Schwenkwerk fuer elektromotorisch getriebenen Kreiselluefter

Info

Publication number: DE943372C
Application number: DEH3086A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Hagedorn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-05-25
Filing date: 1950-05-25
Publication date: 1956-05-17

Description

Schwenkwerk für elektromotorisch getriebenen Kreisellüfter Die Erfindung betrifft ein Schwenkwerk für elektromotorisch getriebene Kreisellüfter oder -fächer.
Es sind bereits elektrische Lüfter bekannt, bei denen die die Lüfterflügel tragende Motorachse nicht nur in einer Ebene oszilliert, sondern mit ihren Enden eine Raumkurve beschreibt. Die eine Gruppe derartiger Lüfter leitet sowohl die Drehals auch die Schwingbewegung über Getriebe und Gestänge von der :Motorwelle ab. Solche Lüfter. haben, abgesehen von dem verwickelten, vielteiligen Getriebe, den Nachteil, daß die Bewegung der Flügelachse ganz starr erfolgt und immer genau dieselbe Raumkurve beschrieben wird. Derart gestaltete Lüfter sind nicht Gegenstand der Erfindung. Die zweite Gruppe sind die Kreisellüfter, die das Kreiselmoment, welches einem rotierenden Flügelrad innewohnt, benutzen, um eine Bewegung der Flügelachse hervorzurufen. Diese Lüfter haben die geschilderten Nachteile.nicht. Sie sind so gebaut, daß das Motorgehäuse außerhalb seines Schwerpunkts mittels Zapfen in einer um eine senkrechte Achse drehbaren Gabel schwenkbar gelagert ist, wobei das Gerät stehend oder hängend ausgebildet sein kann. Das Lüfterrad führt unter Wirkung seines Schwermoments eine Rotation, Präzession genannt, um die senkrechte Achse aus. Die praktisch konstante Geschwindigkeit dieser Drehung kann durch Verlagerung des Schwerpunkts in ihrer Größe geändert werden, indem man, wie es bei einer bekannten Vorrichtung der Fall ist, den in einem Schlitten gelagerten Motor bei Stillstand der Lüfterflügel von Hand verschiebt. Bei einer anderen bekannten Ausführung wird die Präzessionsbewegung periodisch gehemmt, indem ein am Motorgehäuse oder an der Gabel befestigter Bolzen gegen eine oder mehrere am Gestell angebrachte Blattfedern schlägt, wobei jedesmal eine Verneigung des präzedierenden Kreisellüfters erfolgt. Dieser führt somit, wenn auch nur begrenzte Zeit, die für die Raumluftbewegung so vorteilhafte Dreh- und Nickbewegung aus, hat aber außer dem Energieentzug durch die Bremsung noch den Nachteil, daß ein sehr großes Schwungmoment benötigt wird, was großes Gewicht bedeutet, oder daß der Motor auf übermäßig hohe Drehzahl gebracht werden muß, was mit störendem Geräusch verbunden ist.
Die im folgenden beschriebene Erfindung; die ebenfalls ein Schwenkwerk für elektromotorisch getriebene Kreiselfächer betrifft, vermeidet die Nachteile der letztgenannten bekannten Vorrichtung. Der elektrische Kreisellüfter gemäß der Erfindung weist ebenfalls ein Motorgehäuse auf, das in einer drehbaren Gabel um eine zu deren Drehachse senkrechten Achse schwenkbar gelagert und dadurch gekennzeichnet ist, daß auf den Lüfter ein Drehmoment von wechselnder Richtung oder Stärke um eine dieser beiden Achsen entweder durch eine- selbsttätig gesteuerte- Schwerpunktverlagerung oder durch einen selbsttätig gesteuerten Elektromagnet oder durch ein von der Kreiselwelle angetriebenes Getriebe oder durch einen selbsttätig gesteuerten Hilfs-Elektromotor ausgeübt wird.
Die Wirkung des Drehmoments auf- die Aufhängeachse des Motorgehäuses oder die Drehachse der Gabel ist die, daß an der anderen Achse ein Kreiselmoment entsteht. Übt man z. B. ein die Richtung wechselndes Drehmoment auf die in der Gabel gelagerte Motorgehäuseachse aus, so dreht sich die Gabel um ihre Drehachse in einem oder anderem Sinne, führt also eine durch ein wechselndes Kreiselmoment hervorgerufene Pendelung aus. Übt man jedoch an der Drehachse der Gabel ein die Richtung wechselndes Moment aus, so dreht sich ein außerhalb seines Schwerpunktes gelagertes Motorgehäuse um seine Aufhängeachse in dem einen oder anderen Sinne. Wählt man im letztgenannten Fall aber ein -in der Stärke von Null bis zu einem Höchstwert schwellendes Moment, dann hebt sich die Lüfterachse, wenn das Moment treibend wirkt,. und senkt sich wieder infolge des übergewichts der Flügel, wenn das Moment zu wirken aufhört, unter gleichzeitiger Ausführung einer Präzessionsbewegung um die Drehachse der Gabel im Sinne des antreibenden Moments. Es dreht sich also der Lüfter in diesem Fall stets im gleichen Sinn und schwingt außerdem um seine Aufhängung in der Gabel.
Das Schwenkwerk gemäß der Erfindung ist entweder so gebaut, daß ein mit dem Motorgehäuse gleitend verbundenes Gewicht durch ein vom Lüftermotor betätigtes Getriebe oder durch elektromagnetische Kräfte selbsttätig verlagert wird oder daß über ein mit dem Fächermotor verbundenes Getriebe ein Gestänge betätigt wird, welches das Motorgehäuse um seine in der Gabel gelagerte Achse oder um die Gabelachse dreht, oder daß ein Elektromagnet ein Gestänge betätigt, welches das Motorgehäuse um eine seiner Drehachsen bewegt.
Das Schwenkwerk kann erfindungsgemäß auch so ausgebildet sein, daß ein selbsttätig gesteuerter Hilfsmotor die Drehachse der Aufhängegabel im Sinne der natürlichen Präzessionsbewegung dieser Achse dreht. Als Steuerorgan für die Elektromagnete oder den Hilfsmotor dient erfindungsgemäß z. B. ein Bimetallrelais, das besonders einfach und zuverlässig ist. Der erwähnte Hilfsmotor kann vorteilhaft mit Reihenschlußwicklung versehen und mit dem Fächermotor in. Serie geschaltet sein Das Bimetallrelais schließt ihn erfindungsgemäß taktmäßig. kurz. Das ist vorteilhaft, da der Motor für hohe Spannung wesentlich teurer würde und nicht so betriebssicher wäre.
Die Abb. r zeigt das Grundsätzliche der Erfindung. a ist der Motor mit dem Lüfter b. Der Motor ist in der Gabel c schwingbar aufgehängt und diese um die Achse e in, den Lagern. d drehbar. Die rotierenden Teile des Fächers stellen also einen Kreisel mit drei Freiheitsgraden dar. u ist die Umlaufgeschwindigkeit des Läufers, v die Präzes.sionsgeschwindigkeit der Aufhängeachse und w die der Gabeldrehachse. m ist das entweder an der Aufhängeachse des Fächers oder " der Drehachse der Gabel angreifende, wechselnde oder schwellende Drehmoment, das selbsttätig zur Wirkung gebracht wird.
Abb. a zeigt ein -Beispiel für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung. Hier wird ein wechselndes Moment an der Aufhängeachse des Lüftergehäuses durchein mitdiesem gleitend verbundenes Gewicht g erzeugt. Das Gewicht g wird über ein Getriebe f und ein Gestänge 7a betätigt. Die übrige Bezeichnung der Teile entspricht der der Abb. z.
Abb.3 ist ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Hier wird ein gleichartiges Moment mittels eines =über ein Getriebe f bewegten Gestänges h, das auf der einen Seite mit der Gabel G gelenkig verbunden ist, ausgeübt.
Es ist aber auch denkbar, daß ei'n. andersartiges Gestänge, z. B. mittels eines mit der Gabelachse verbundenen Drehkreuzes, das Motorgehäuse um die Gabelachse dreht.
. Abb. q. stellt eine Vorrichtung dar, bei der ein Hubmoment durch einen Elektromagnet, beispielsweise aus Spule h und Eisenkern- i bestehend, auf das Motorgehäuse a ausgeübt wird. Die Spule ist an der Achse e befestigt und wird über einen Bimetallschalter s taktmäßig an Spannung gelegt. Die Zugkraft des Eisenkerns i wird über eine Gelenkstange )i auf das Motorgehäuse a übertragen.
Abb. 5 zeigt ein Beispiel für die Ausübung eines Moments schwankender Stärke auf die Drehachse der Gabel c. l ist ein Hilfsmotor, der mittels Ritzel ein mit Sperrklinke o versehenes Zahnrad p an@ treibt. Das Sperrad n ist mit der Gabelachse fest verbunden. Der Hilfsmotor ist mit dem Fächer-oder Lüftermotor z. B. in Serie geschaltet und wird durch den Bimetallschalter s taktmäßig kurzgeschlossen. Die Schleifringe, über die dem Lüftermotor in diesem Fall der Strom zugeleitet werden muß, sind in der Abbildung fortgelassen.
Es kann aber auch mittels eines andersgearteten Schwenkwerks das Motorgehäuse elektromagnetisch um die Gabelachse gedreht werden.
Alle diese Vorrichtungen arbeiten auch bei kleinem Drall, d. h. kleinem Produkt aus Propeller-Winkelgeschwindigkeit und Propeller-Trägheitsmoment des Lüfters einwandfrei.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schwenkwerk für elektromotorisch getriebenen Kreisellüfter, dessen Motorgehäuse in einer drehbaren Gabel um eine zu deren Drehachse senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Lüfter ein Drehmoment von wechselnder Richtung oder Stärke um eine dieser beiden Achsen entweder durch eine selbsttätig gesteuerte Schwerpunktverlagerung oder durch einen selbsttätig gesteuerten Elektromagnet oder durch ein von der Kreiselwelle angetriebenes Getriebe oder durch einen selbsttätig gesteuerten Hilfselektromotor ausgeübt wird.
2. Schwenkwerk für elektromotorisch getriebenen Kreisellüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Motorgehäuse gleitend verbundenes Gewicht durch ein vom Lüftermotor betätigtes Getriebe oder durch elektromagnetisch erzeugte, gesteuerte Treibkräfte selbsttätig verlagert wird.
3. Schwenkwerk für elektromotorisch getriebene Kreisellüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, _daß das von der Kreisellüfterwelle angetriebene Getriebe ein Gestänge betätigt, welches das Motorgehäuse um eine seiner Drehachsen bewegt.
4. Schwenkwerk für elektromotorisch getriebene Kreisellüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet ein Gestänge betätigt, welches das Motorgehäuse um eine seiner Drehachsen bewegt.
5. Schwenkwerk für elektromotorisch getriebenen Kreisellüfter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor die Gabel dreht.
6. Schwenkwerk nach Anspruch i, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan für den Elektromagnet oder den Hilfsmotor ein Bimetallschalter benutzt wird.
7. Schwenkwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor keihenschlußcharakter besitzt und mit dem Lüftermotor in Serie geschaltet ist und durch einen Bimetallschalter taktmäßig kurzgeschlossen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. :251490, 404:264, 416 035, 447 259, 478 578, 703 522, 871493; französische Patentschrift Nr. 405 i36.