NO154895B - Asialvifte. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en aksialvifte med et viftehjul med innstillbare blader, hvor hvert blads rotende via et lager som tillater vridning av bladet, er tilkoblet den ytre ende av en i forhold til viftehjulet hovedsakelig radialt forløpende bladfestetapp som ved sin indre ende er stivt forbundet med et viftehjulsnav.

En aksialvifte som angitt ovenfor er tidligere kjent f.eks.

fra US-PS 3 844 680 og har bl.a. den fordel at den samme nav-konstruksjon samt hoveddelen av innstillingsanordningen for blad-vinkelen kan anvendes for vifter av forskjellig størrelse, hvorved vifteprodusenten for raskt å kunne levere forskjellig store aksialvifter bare er nødt til å holde et lite antall forskjellige komponenter på lager. Ved slike aksialvifter er der i en navkrans for viftehjulet tatt ut gjennomgående hull til å motta bladfeste-tappenes indre ende. Disse hull svekker navkransen og nødvendiggjør på samme måte som ved mere konvensjonelle aksialvifter med vifte-bladstapper som er vridbart opplagret i en navkrans, f.eks. som vist i SE utlegningsskrift 7400689-1 og US patentskrift 4 046 486,

en meget grov navkrans med resulterende høy svikt av vifte-

hjulet. Dertil kommer at bladfestetappene ved de kjente aksialvifter utsettes for betydelige strekkpåkjenninger pga. de sentrifugalkrefter som opptrer ved drift, slik at også disse tapper må gjøres relativt tykke og dermed tunge.

Fra US patentskrift 3 175 803 er der tidligere kjent

et Kaplan-turbinhjul med et nav som skovlene er lagret i i dype forsenkninger. Disse forsenkninger svekker navet og nød-vendiggjør en motsvarende kraftig dimensjonering av dette.

Skovlene er ved rotenden forsynt med omhylninger som strekker

seg radialt mot midten av navet og rommer aksiallagre, og som radialt i forhold til navet rettede, tapplignende organer 29 som opptar trekkraft, strekker seg gjennom. Disse organer kan ikke være komprimert i sin aksialretning og kan heller ikke være innrettet til å komprimere omhylningene i deres aksialretning, da dette ville ødelegge aksiallagrene og låse omhylningene mot vridning, slik at en endring av skovlenes innstilling hindres.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en ny og fordel-

aktig aksialvifte hvor de ovennevnte ulemper i det minste i vesentlig grad er unngått.

I denne hensikt foreslås det ifølge oppfinnelsen ved

en aksialvifte av den innledningsvis nevnte art å la enden av hver bladfestetapp ligge an mot navets radialt ytre side og ved kompresjon være forspent i sin aksialretning. Dermed kan man på en enkel og effektiv måte unngå besværlige påkjen-ninger på bladfestetappene under drift av aksialviften og til og med unngå å ta ut dype forsenkninger for skovlenes opplagring eller store bladakselgjennomføringshull som svekker navet.

Hver bladfestetapp kan være forspent og forbundet med viftehjulsnavet ved hjelp av skruer eller lignende som har

et mot den radialt ytre ende av festetappen virkende hode, passerer fritt gjennom festetappen og er skrudd inn i gjengehull i navet. Derved unngås på en fordelaktig måte konstruk-sjonselementer som rager ut fra bladfestetappene for befestigelse av disse, samtidig som de samme organene i skruene sørger for bade fastspenning og forspenning.

For å skaffe en stor bøyningsstivhet av bladfestetappene under bibehold av forholdsvis lav vekt av disse kan de med fordel være rørformede.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet

under henvisning til et på tegningen vist utførelseseksempel.

Fig. 1 er et aksialsnitt gjennom en vifte ifølge oppfinnelsen, idet bladene er vist i ulike innstilte stillinger på den øvre og den nedre halvdel av figuren. Fig. 2 viser i større målestokk et utsnitt av et aksialsnitt gjennom viften på fig. 1 med selve viftebladet fjernet. Fig. 3 er et utsnitt av et enderiss, delvis i snitt, av viften på fig. 1, idet et skjermorgan er tatt av for tydeligere å vise viftens konstruksjon.

På tegningene er der vist en aksialvifte med et viftehjul 10 med et nav 11 som bærer innstillbare blader 12. Viftehjulet 10 er omgitt av et hylster som er antydet ved 13, og er stivt opplagret på enden av en aksel 14 som er tilkoblet en ikke vist drivmotor for rotasjon av viftehjulet. Navet 11 omfatter et sentralt parti 15 ved hvis omkretsparti der er tilkoblet en ringformet skive 16 som ved sin omkrets bærer en navkrans 17.

Hvert blad 12 er forsynt med et sirkulært rotparti 18 som via et lager 19 (fig. 3) er vridbart forbundet med den ytre ende av en bladfestetapp 20 som strekker seg radialt i forhold til viftehjulet. Hver bladfestetapp 20 er rørformet og ligger ved sin radialt indre ende butt an mot den radialt ytre overflate av navkransen 17 i et grunt sete i denne overflate og er dessuten forspent i sin aksialretning ved kompresjon. Til forspenning og samtidig befestigelse av bladfestetappene 20, hvis utside er sylindrisk, tjener skruer 21 med hoder som virker mot den radialt ytre ende av den tilhørende festetapp 20 via et dekselparti 22 som tilhører festetappen. Skruene 21 passerer fritt gjennom festetappen og er skrudd inn i gjengehull 23 i navkransen 17, idet skruene er strammet så sterkt at de skaffer den ønskede forspenning av festetappen 20.

Hvert bladlager 19 er inneholdt i et lagerhus 24 som er avtettet mot yttersiden av den tilhørende bladfestetapp 20 og mot rotpartiet 18 av det tilhørende blad 12. Lagerhuset 24 står via.en åpning 25 i dekselorganet 22 i forbindelse med et smøremiddel-

kammer 26 som i forhold til viftehjulet 10 ligger radialt innenfor lagerhuset, og som dannes av det indre av den rørformede festetapp 20 . For påfylling av smøremiddel i smøremiddelkammeret 26 foreligger

der kanaler 27 som er forsynt med ikke vist nipler, tilbakeslags-ventiler eller lignende som tillater opprettholdelse av ønsket smøremiddeltrykk og hindrer utilsiktet uttrengning av smøremiddel gjennom kanalene 27. Man vil forstå at smøremiddel ved rotasjon av viftehjulet 10 under drift av viften ved innvirkning av sentrifugal-kreftene og et eventuelt overtrykk i kamrene 26 vil bli presset inn i lagerhusene 24 og effektivt smøre lagrene 19 i disse.

Hvert lagerhus 24 holdes ved hjelp av ikke viste skruer

eller tilsvarende festeorganer i stivt anlegg mot den radialt indre endeflate av rotpartiet 18 av det tilhørende blad 12 og omgir den ytre ende av den tilhørende bladfestetapp 20. Hvert lager 19 utgjøres i det viste eksempel av et aksialkulelager som dannes mellom en i forhold til bladfestetappen radialt innadrettet flens 28 på lagerhuset 24 og en i forhold til festetappen radialt utadrettet flens 29 på festetappens dekselorgan 22. Lageret 19 sentreres av et sylindrisk parti av dekselorganet 22 på en slik måte at det ligger koaksialt med det sirkulære rotparti 18 av det tilhørende blad 12. Som følge av den viste anordning vil bladene 12 med tilhørende

rotpartier 18 og lagerhus 24 under virkning av sentrifugalkraften ved drift av viftehjulet 10 bli presset radialt utover, hvorved flensene 28 på lagerhusene 24 presser lagrenes løpebaner og de mellom disse liggende lagerkuler i retning mot flensene på dekselorganene 22 slik at viftebladene 12 låses i stilling og lagerspill ikke kan opptre ved drift av viften. Til fastholdelse av stillingen av hvert blad ved stillstand av viftehjulet tjener en fjæranordning 30 som forsøker å presse flensene 28, 29 mot hinannen. Fjæranordningen

30 utgjøres av en trykkfjær med liten diameter som virker mellom en i forhold til viftehjulet radialt indre endeflate på bladet 12

og en radialt ytre endeflate på bladfestetappen 20. Nærmere bestemt rommes fjæren 30 i en uttagning i dekselorganet 22. Fjæren 30 påvirker således festetappen 20 via dekselorganet, mens den påvirker bladrot-partiet 18 via hodet på en selvlåsende skrue 31 som er gjenget inn i dette parti. Åpningen 25 i dekselorganet munner ut i den uttagning som rommer fjæren 30, samtidig som der mellom på den ene side uttagningens vegger og dekselorganet 22 forøvrig og på den annen side fjæren 30, skruehodet og rotpartiet 18 foreligger klaring eller spor for at smøremiddel på ønsket måte skal kunne passere inn til lageret 19 i lagerhuset 24. Som følge av denne anordning smøres også fjæranordningen, uttagningens bunn og skruehodet slik at der på denne måte og som følge av den lille berøringsflate mellom delene fås minimale friksjonskrefter ved vridning av bladene 12.

For vridning av bladene 12 samtidig og innstilling av disse i ønsket vinkelstilling er der anordnet en for alle blader felles innstillingsinnretning som omfatter en sirkulær innstillingsplate 32 som er forskyvbar aksialt i forhold til viftehjulet 10. Nærmere bestemt oppviser innstillingsplaten 32 en sentral sylindrisk del

33 som er koaksial med viftehjulet 10 og er opplagret på et sylindrisk parti 34 av det sentrale parti 15 av navet 11. Innstillingsplaten bærer en flerhet av bevegelsesoverføringsarmer 35

som strekker seg mellom platen og hvert sitt blad. Ved den ende som vender bort fra platen 32, er armene 3 5 via lagre 3 6 (fig. 3) tilkoblet hver sin bladinnstillingsarm 37 som er stivt forbundet med det tilhørende blad 12 og rager ut radialt i forhold til dettes vridningsakse, dvs. slik at lageret 36 ligger på radial avstand fra vridningsaksen for det tilhørende lager 19. Bladinnstillings-armene 37 er utformet som en del av lagerhusene 24 og er via disse

tilkoblet rotendene av de respektive blader 12.

Til forskyvning av platen 32, som normalt roterer sammen med viftehjulet 12, tjener en dobbeltvirkende trykksylinder 38 med et stempel 39 og en stempelstang 41 som rager ut av sylindermantelen 40. Stempelstangen 41 er ved sin ytre ende fast forbundet med navet 11 via et forbindelseselement 42, mens sylindermantelen 40 via elementer 43 og 44 er fast forbundet med den sentrale sylindriske del 33 av innstillingplaten 32. Til trykksylinderen 38 er der på kjent måte koblet organer 45 som tillater tilførsel av trykkmedium til den ene eller den annen side av stempelet 39 ved drift av viften. Tilførselen av trykkmedium kan under drift styres på i og for seg kjent måte slik at bladene 12 automatisk holdes i en stilling hvor viften skaffer f.eks. en konstant gasstrømning, et konstant gasstrykk eller lignende. Hver av bevegelsesoverføringsarmene 35 er ved sin ene ende stivt forbundet med platen 3 2 ved hjelp av festeorganer 46 og ved sin annen ende slik opplagret i lageret 36 at den er både bevegelig i lengderetningen og svingbar i alle retninger. Nærmere bestemt er den annen ende av overføringsarmen 3 5 forsynt med en tapp 47 som opptas forskyvbart i en boring i et universelt bevegelig, hovedsakelig sfærisk lagerelement som best vist på fig. 3. Videre er innstillingsplaten 3 2 også dreibart opplagret på det sylindriske navparti 34. Ved forskyvning av platen 32 vil således tappene 47 bevege seg i en bue rundt vridningsaksen for det tilhørende blad 12 under vridning av dette. Samtidig vil innstillingsplaten dreie seg noe om navpartiet 34 og tappen 47 utføre en vridende vippe- og aksialbevegelse i det tilhørende lager 36 .

Som vist på fig. 3 er innstillingsarmene 37 slik utformet at de danner lagerhus for lagrene 36. Disse lagerhus er avtettet ved hjelp av pakninger 48 som samvirker med tappene 47. Via kanaler 49 står de i innstillingsarmene 37 tildannede lagerhus i forbindelse med det indre av lagerhusene 24 for lagrene 19, og kanalene 49 er slik anordnet at smøremiddel fra kamrene 26 presses inn i lagerhusene for lagrene 36 via åpningene 25 i dekselorganene 22, lagerhusene 24 og kanalene 49 under virkningen av sentrifugalkraften ved drift av viften.

For å avskjerme de mest ømfintlige deler av viftehjulet 10

mot de gasser som transporteres av viften, og samtidig skaffe gunstige strømningsforhold for disse gasser er der anordnet skjermorganer 50, 51 og 52 som strekker seg ut fra navet 11. Skjermorganet 51

utgjøres av en ringkrans med sirkulære hull som opptar rotpartiene

18 av bladene 12, idet spaltene mellom hull og rotpartier er avtettet ved hjelp av pakningsringer som fastholdes i spor i begrensnings-veggene for hullene, slik det er best vist ved 53 på fig. 2. Skjermorganet 52 bærer ved 54 en pakning som samvirker med det sylindriske element 44 som beveger seg aksialt sammen med platen 32.

For innstilling av endestillingene for den aksiale bevegelse av platen 32 og dermed endestillingene. av bladenes vridning er der anordnet stoppanslag 55 (fig. 1) og 56 (fig. 2) på hver sin side av platen 32. Stoppanslagene 55 og 56 utgjøres i det viste eksempel av muttere og skiver som er aksialt innstillbare på tilhørende gjenge-tapper 57. Gjengetappene 57 er anordnet på jevne vinkelavstander rundt akselen 14 og er ved sin ene ende aksialt innstillbart forbundet med navpartiet 16 og ved sin annen ende styrt i hylser 58 i skjermorganet 52. Der hvor tappene 57 passerer gjennom platen 32, er denne forsynt med slisser som vist ved 59 på fig. 3. Disse slisser tillater både forskyvning og vridning av platen 3 2 i forhold til vifte-hjulets akse. I det viste utførelseseksempel er platen 32 stivet opp av en forsterkningsring 60 som strekker seg skrått mellom platen og delen 33 og er forsynt med hull for tappene 57 samt med hylser 61

som stoppanslagene 55 kan komme til anlegg mot. Disse hull og hylser har også et langstrakt eller slisseformet tverrsnitt som tillater nødvendig forskyvning og dreining av platen 32.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til det utførelses-eksempel som er beskrevet ovenfor og vist på tegningen. Tvert imot kan den konstruktive utførelse varieres på vilkårlig måte innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (3)

1. Aksialvifte med et viftehjul med innstillbare blader, hvor hvert blads (12) rotende via et lager (19) som tillater vridning av bladet, er tilkoblet den ytre ende av en i forhold til viftehjulet (10) hovedsakelig radialt forløpende bladfestetapp (20) som ved sin indre ende er stivt forbundet med et viftehjulsnav (11), karakterisert ved at enden av bladfestetappen (20) ligger an mot navets (11) radialt ytre side og ved kompresjon er forspent i sin aksialretning.

2. Aksialvifte som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver bladfestetapp (20) er forspent og forbundet med viftehjulsnavet (11) ved hjelp av skruer eller lignende (21) som har et mot den radialt ytre ende av festetappen virkende hode, passerer fritt gjennom festetappen og er skrudd inn i gjengehull (23) i navet.

3. Aksialvifte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver bladfestetapp (20) har rørform.