DK155848B - Aksialventilatorhjul - Google Patents

Description

DK 155848B

Opfindelsen angår et aksialventilatorhjul med et antal under drift indstillelige skovle, som ved hjælp af hver sin aksiale tryklejeindretning er lejret således i hjulet, at de ved hjælp af en i hjulet indbygget regu-5 leringsmekanisme kan drejes om deres akser til regulering af skovlvinklen, hvorhos hver skovl ved hjælp af en med skovlaksen koaksial skovlaksel er forbundet med et som kompakt enhed udført nav.

Fra DK fremlæggelsesskrift nr. 134 196 kendes et 10 aksialventilatorhjul af denne art, hvor tryklejeindret-ningen for hver skovl er indbygget i et direkte i skovlfoden udformet lejehus og er lejret på en i det kompakte nav fastgjort skovlaksel. Herigennem kan der med anvendelse af en og samme navstørrelse af kompakt og standar-15 diseret type fremstilles ventilatorer til forskellige ydelsesområder ved brug af skovlaksler af forskellig længde og en herefter afpasset størrelse af ventilator-hjulets ydre hjuldæksel. Med denne kendte udførelse hvor lejehusets udformning i selve skovlfoden beror på et 20 ønske om også at kunne benytte skovle af samme størrelse og udformning for forskellige driftsområder kompliceres skovlfremstillingen af den nævnte udformning af lejehuset i skovlfoden, ligesom lejehusets og tryklejeindret-ningens placering helt ude ved skovlfoden i nogen grad 25 modvirker den i belastningsmæssig henseende ellers fordelagtige massekoncentration, scan opnås med en kompakt navenhed.

Fra US patentskrift 2 023 785 kendes en propeller med indstillelig stigning, hvor hvert propellerblad med 30 tilhørende radiallejer er lejret i et lejehus, som er lukket i sin ene mod bladet vendende ende ved hjælp af en flange, der vender ind mod bladakslen og danner anlæg for radiallejerne i lejehuset, og en i flangen indbygget pakning, medens det i sin modsatte ende har ud-35 vendigt gevind til indgreb med modsvarende gevind i propellernavet. Bladet er fastholdt i aksial retning i

DK 155848B

2 forhold til lejehuset, der er indskruet i navet indtil en skulder ligger an mod dettes ydre overflade.

Med opfindelsen tilsigtes det at anvise en ventilatorhjulsudførelse, hvor man med en forholdsvis enkel 5 udformning af hjulets individuelle bestanddele i vidt omfang bevarer de standardiseringsfordele, som er forbundet med ovennævnte kendte ventilatorhjul, og muliggør en justering på enkel vis af spillerummet mellem hver vingetip og den omgivende karm eller luftkanal, 10 hvori ventilatoren er anbragt, og tillige opnår en fordelagtig vægtkoncentration, hvorved centrifugalkraftens påvirkning på navkonstruktionen reduceres og hovedsagelig forekommer som radiære kræfter uden bøjningsmomenter . Da konstruktionen herved i hovedsagen skal kunne 15 optage trækspændinger, opnås der hermed væsentlige dimensioneringsmæssige fordele.

Til opnåelse heraf er ventilatorhjulet ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at skovlakslen og den ak-siale tryklejeindretning for hver skovl er fastholdt i 20 aksial retning i et lejehus, som er lukket i sin ene mod skovlen vendende ende og i denne ende har en gennemboring for skovlakslen, medens det i sin modsatte ende er forsynet med indgrebsorganer til direkte forbindelse med modsvarende indgrebsorganer i eller ved navets ydre pe-25 riferi, og at tryklej eindretningen ved hjælp af et fikseringsorgan er aksialt forskydelig på et stykke af skovlakslen til justering af den radiale afstand mellem navets periferi og skovltippen.

Skovlens fastholdelse i aksial retning i leje-30 huset tillader, at vingeakslen med tilhørende lejehus og tryklej eindretning kan udføres som en forud fremstillet underenhed, som nemt kan monteres i navet, og muliggør justering af den samlede aksiale længde af skovl, skovlaksel og lejehus og dermed en væsentlig nedsættelse af 35 tolerancekravene til hjulets enkelte bestanddele.

Denne justeringsmulighed, som foruden at være af væsentlig betydning for en aksialventilators virknings-

DK 155848 B

3 grad også er af betydning i forbindelse med eventuel udskiftning af tryklejeindretningen, f.eks. som følge af slid, indebærer at den af skovlaksel og lejehus med tilhørende tryklejeindretning bestående underenhed forud 5 for montering i ventilatorhjulet kan indjusteres nøjagtigt til den ønskede radiære længde, så der efter montagen opnås en optimering af spillerummet mellem skovltippen og ventilatorhjulets karm.

Tillige giver opfindelsen mulighed for at benytte 10 oliesmurte tryklejeindretninger,således som det i princippet er kendt bl. a. fra DK patentskrift nr. 140 570.

Til dette formål er en udførelsesform for aksialventila-torhjulet ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at hvert lejehus med henblik på oliesmøring af tryklejeindret-15 ningen har en tætnings ind retning, som omfatter et i lejehuset koaksialt med skovlakslen anbragt rørstykke, der ved sin ene mod navet vendende ende har en pakning og ved sin anden ende er tætnet mod husets lukkede ende. Tætningsindretningen for skovlakslens gennemføring be-20 virker, at smøreolien holdes på plads i lejehuset også under den betydelige centrifugalkraftbelastning, som optræder ved hjulets rotation.

Ved tillige at anbringe en gummielastisk tætningsring ved bunden af hver gevindboring i navet ved 25 lejehusets endekant opnås den fordel, at smøreolien forud for skovlmontagen kan indføres i gevindboringen i navet, hvorefter den efter den efterfølgende montering af den af skovlaksel og lejehus bestående underenhed og under ventilatorens drejning vil slynges ud i lejehuset.

30 Opfindelsen forklares i det følgende nærmere ved hjælp af udførelseseksempler og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en del af et radialt snitbillede af en udførelsesfonn for et ventilatorhjul ifølge opfin-35 delsen, fig. 2 et snit efter linien II-II i fig. 1,

DK 155848 B

4 fig. 3 en udførelsesform for en tryklejeindretning , og fig. 4 et tværsnit gennem en ændret udførelsesform for et lejehus i ventilatorhjulet ifølge opfindel-5 sen.

I den i fig. 1-3 viste udførelsesform omfatter ventilatorhjulet ifølge opfindelsen et som en kompakt enhed udført nav l der er udformet til fastgørelse direkte på en motorspindel 2.

10 Udvendigt begrænses hjulet af et pladesvøb 3, der kan være udført i presset tyndplade og har åbninger 4 for et antal skovle 5, som er lejret således, at de under hjulets rotation ved hjælp af en reguleringsmekanisme kan drejes om deres akse til indstilling af skovl-15 vinklen.

Hver af skovlene 5 er således ved hjælp af en gevindboring 6 i skovlfoden skruet på den yderste ende af en skovlaksel 7, som i sin modsatte ende er fastholdt i skovlens og skovlakslens akseretning i et leje-20 hus 8, i hvilket der tillige er optaget en aksial tryk-lej eindretning 9, som muliggør den ovennævnte drejning af skovlene 5.

Lejehuset 8 er lukket i sin mod skovlen 5 vendende yderende, i hvilken der findes en gennemboring 10 25 for skovlakslen 7. For at undgå, at smøremiddel for le-jeindretningen 9 ved den kraftige centrifugalkraftpåvirkning under hjulets rotation slynges ud af lejehuset 8, kan der omkring skovlakslen 7 være anbragt en tætningsindretning 12, i form af et mellem lejeindretnin-30 gen 9 og skovlakslen 7 anbragt rørstykke, som véd den mod skovlen vendende ende har en mod lejehuset ved hjælp af en pakning 12a tætnet flange 12b med en ydre ombukning, og ved den mod navet vendende ende er tætnet mod en møtrik 14 ved hjælp af en pakning 12c.

35 I fig. 4 ses en anden udførelsesform for lejehuset, hvor tætningsindretningen ligeledes omfatter et rørstykke

DK 155848 B

5 42, der på tilsvarende måde som ovenfor beskrevet er tætnet mod møtrikken 14, men hvor tætningen mod skovlen er udført ved, at rørstykket 42 er optaget i en reces i den indre del af gennemboringen 10 i huset 8 og er 5 fastlimet til dette. Det har herved vist sig muligt at opnå en tilstrækkeligt effektiv tæting til, at lejeindretningen 9 kan være oliesmurt.

På den mod navet 1 vendende side holdes lejeindretningen 9 på plads mod bunden af lejehuset 8 10 ved hjælp af en på enden af skovlakslen 7 virkende og i en udboring i navet anbragt trykfjeder 43 samt af en skive 13 og en justeringsindretning i form af møtrikken 14, som er skruet på et med gevind forsynet stykke 15 af skovlakslen 7's inderste del og kan fikseres til 15 skovlakslen i en vilkårlig stilling på gevindstykket 15 ved hjælp af en låse-skrue 16. I udførelsesformen i fig. 4 er fjederen 43 erstattet af en mod møtrikken 14 virkende trykfjeder 44.

Skovlakslen 7 og lejehuset 8 med den deri 20 fastholdte tryklej eindretning 9 er sammenbygget til en underenhed, med hvilken skovlen 5 forbindes til navet 1 ved, at det cylindriske lejehus 8 ved sin inderste åbne ende har et udvendigt gevind 17 til indskruning i en gevindboring 18 i periferien af navenheden 1.

25 Fastholdelsen af lejeindretningen 9 i lejehuset ved hjælp af møtrikken 14 og fjederen 43 eller 44 muliggør en aksial forskydning af lejehuset 8 på skovlakslen 7 og dermed en justering af den aksiale længde af den af skovlakslen 7 og lejehuset 8 be-30 stående underenhed regnet fra den i gevindboringen 18 indskruede åbne ende af lejehuset 8 til den modsatte i skovlfodens gevindboring 6 indskruede ende af skovlakslen 7.

Der opnås herigennem en særdeles fordelagtig mu-35 lighed for justering af den samlede radiale afstand fra navenheden l's centerlinie til den yderste, på tegnin-

DK 155848B

6 gen ikke viste tip af skovlen 5 og dermed for justering af spillerummet mellem skovltippen og en omgivende karm for ventilatorhjulet til en optimal værdi, der sikrer en høj virkningsgrad uden risiko for beskadigelse af 5 skovlen.

Denne justeringsmulighed indebærer tillige, at tolerancekravene ved fremstillingen af skovlen, skovlakslen og lejehuset kan nedsættes betydeligt, hvilket sammen med den enkle udformning af navenheden, lej βίο huset, skovlakslen og skovlen reducerer fremstillingsomkostningerne .

Udformningen af skovlakslen 7 og lejehuset 8 med lejeindretningen 9 som en forud sammenbygget underenhed, der under færdigmontagen kan indjusteres til 15 den ønskede aksiale længde medfører tillige en forenkling og billiggørelse af montagearbejdet, hvorved smøreolie for tryklejeindretningen 9 kan indføres i fornøden mængde i gevindboringen 18, umiddelbart før lejehuset 8 indskrues i denne. Ved anbringelse af en 20 gummielastisk tætringsring 19 ved gevindboringen 18’s bund opnås sikkerhed mod udsivning af smøreolien, som under ventilatorens drejning slynges ud i lejerindretningen 9.

Tryklejeindretningen 9 omfatter fortrinsvis, 25 som vist i fig. 3, to koaksiale kraftmæssigt seriekoblede tryklejer 20 og 21 med et holdeorgan 22, som ligger inden for de to lejers løbebaner og er fast forbundet med de to nærmest hinanden liggende løbebaner eller lejeringe 23 og 24. Ved hjælp af klemlegemer 25, som 30 er anbragt mellem holdeorganet 22 og lejeringene 26 og 27 for hver af de fra hinanden fjernest liggende løbebaner i lejerne 20 og 21, kan disse lejeringe 26 og 27 blokeres mod drejning i henholdsvis den ene og den anden omdrejningsretning.

35 Med denne lejeindretning, som i sig selv er kendt fra ansøgerens danske patentansøgning nr. 6233/86, har

DK 155848 B

7 det i praksis vist sig muligt at undgå den nedbrydning af løbebanerne som i konventionelle skovlophængslejer i aksial ventilatorer forårsages af, at skovlen som følge af pendlinger i reguleringsmekanismen konstant udfører 5 små og generende drejebevægelser. Der opnås herved en særdeles slidstærk lejeudførelse med en væsentligt længere levetid end konventionelle lejer.

Med den i fig. 3 viste lejeudførelse opnås en lille lejediameter og trods anvendelsen af de to tryk-10 lejer 20 og 21 i aksial forlængelse af hinanden en forholdsvis kort aksial byggelængde, som er fordelagtig ved indbygning i lejehuset 8.

Sammen med den kompakte navenhed 1 sikrer le-jeudformningen ved lejehuset 8's indskruning direkte i 15 navperiferien en fordelagtig vægtkoncentration, hvorved centrifugalkraften under hjulets rotation i hovedsagen kun påvirker navkonstruktionen med radiære trækkræfter men ikke med bøjningsmomenter. Da navkonstruktionen tillige kan udføres med kort længde i hjulets akseretning, 20 kan ventilatorhjulet uden belastningsmæssig risiko anbringes direkte på en drivmotors motorspindel.

Som følge af den foran beskrevne opbygning med en meget kompakt navkonstruktion og de i færdige underenheder sammenbyggede skovlaksler og lejehuse er ventila-25 torhjulet ifølge opfindelsen særdeles velegnet ved fremstilling af aksialventilatorer for forskellige driftområder, hvor fremstillingen for hvert driftsområde kun sker i mindre serier. Der kan til et betydeligt variationsområde af hjuldiametre anvendes een og samme nav-30 konstruktion og een og samme udførelse af lejehuset og den deri indsatte tryklejeindretning til sammenbygning med skovlaksler af forskellig længde.

Claims (5)

1. Aksialventilatorhjul med et antal under drift indstillelige skovle (5), som ved hjælp af hver sin ak-siale tryklejeindretning (9) er lejret således i hjulet, at de ved hjælp af en i hjulet indbygget reguleringsme- 5 kanisme kan drejes om deres akser til regulering af skovlvinklen, hvorhos hver skovl (5) ved hjælp af en med skovlaksen koaksial skovlaksel (7) er forbundet med et som kompakt enhed udført nav (1), kendetegnet ved, at skovlakslen (7) og den aksiale trykle-10 jeindretning (9) for hver skovl (5) er fastholdt i ak-sial retning i et lejehus (8), som er lukket i sin ene mod skovlen (5) vendende ende og i denne ende har en gennemboring (10) for skovlakslen (7), medens dét i sin modsatte ende er forsynet med indgrebsorganer (17) til 15 direkte forbindelse med modsvarende indgrebsorganer (18) i eller ved navets (1) ydre periferi, og at trykleje-indretningen (9) ved hjælp af et fikseringsorgan (13, 14. er aksialt forskydelig på et stykke (15) af skovlakslen (7) til justering af den radiale afstand mellem 20 navets (1) periferi og skovltippen.

2. Aksialventilatorhjul ifølge krav 1, kendetegnet ved, at lejehuset (8) i nævnte modsatte ende har udvendigt gevind (17) til indskruning i en gevindboring (18) i navets (1) periferi.

3. Aksialventilatorhjul ifølge krav 1, ken detegnet ved, at nævnte fikseringsorgan er en møtrik (14), som skrues på et med gevind forsynet stykke (15) af skovlakslen (7) og har en fikseringsindretning (16) til fastholdelse af møtrikken (14) i en vilkårlig 30 position på nævnte stykke.

4. Aksialventilatorhjul ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert lejehus (8) med henblik på oliesmøring af tryklejeindretningen (9) har en tætningsindretning (12), som omfatter et i 35 lejehuset koaksialt med skovlakslen anbragt rørstykke, der ved sin ene mod navet vendende ende har en pakning, og ved sin anden ende er tætnet mod husets (8) lukkede ende. 9 DK 155848 B

5. Aksialventilatorhjul ifølge krav 4, k e n -5 detegnet ved, at der ved bunden af hver gevindboring (18) i navet (1) ved lejehusets (8) endekant er anbragt en gummielastisk tætningsring (19).