DK142629B - Aksialblæserhjul omfattende blade med indstillelig stigning. - Google Patents

Description

1 pa J

(11) FREMLÆG6ELSESSKRIFT 1 42629 Vy DANMARK <«'> Int el.· F 04 D 29/36 *(21) Ansøgning nr. 4879/75 (22) Indleveret den 50* Okt. '1975 (24) Løbedag 50. okt. 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og ' fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 1 · deC · 1 980

Dl REKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret frs den

51. okt. 1974, 29044/74, IT

14. okt. 1975, 28250/75, IT

(71) AXIAL INTERNATIONAL ESTABLISHMENT, Mauren (Liechtenstein), LI.

(72) Opfinder: Emilio Bianchi, Via Marconi 40, Sesto Calende, Varese, IT.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Patentagentfirmaet Magnus Jensens Eftf.

(54) Aksialblæserhjul omfattende blade med Indstillelig stigning.

Den foreliggende opfindelse angår et aksialblæserhjul omfattende blade af variabelt antal og med variabel stigning, hvilke bla- v de er udtageligt indsat i radiale boringer mellem et par omsluttende navskåle, som tilsammen danner et nav.

Som det er velkendt, er_der behov for aksialblæsere i store antal, idet de indgår som grundlæggende bestanddel i en række forskellige almindeligt anvendte anlæg og apparater - som f. eks* til ventilation, luftbehandling, udsugning af nag og damp m.m. I betragtning af den kendsgerning, at hver installation skal underkastes en praktisk tilpasning til det miljø, hvori den skal anvendes, er det nødvendigt ved ændring af bladenes antal og/eller stigning at sørge for, at blæserhjulets arbejdskarakteristik passer for de i hvert enkelt tilfælde gældende driftsbetingelser. Alternativt skulle man 2 142629 ved anvendelse af et blæserhjul med et antal blade med fast stigning, udskifte dette ved andre driftsbetingelser eller ændre blæserhjulets omdrejningshastighed ved.at anvende andre motorer eller transmissioner med variabelt udvekslingsforhold.

Der kendes blæserhjul, hvis blade kan monteres med en indstillelig stigningsvinkel. Eksempelvis er det fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.428.116 kendt, at de enkelte blade kan drejes om deres akse, men ved denne konstruktion er det ikke muligt at udtage et blad separat uden adskillelse af hele aggregatet og indbyrdes adskillelse af de to navskåle.

Fra beskrivelsen til engelsk patent nr. 854.690 kendes en konstruktion med et centralt nav med en ringformet skulder og en kegle-stubformet topside og en lukkeskive med en modsvarende flade. De to skrå flader afgrænser en kanal med svalehaleformet tværsnit for optagelse af bladroden. Formen på kanalen og bladroden hindrer bladene i at slippe på grund af centrifugalkræfter.

De to komponenter, navet og lukkeskiven, er forbundet ved hjælp af bolte, som kan indføres enten i rummet mellem to blades rod eller tværs gennem en bladrod.

Når en bolt er ført gennem en bladrod, benyttes en boring, der er meget større end bolten for at tillade radial bevægelse af bladene mod ydersiden på grund af centrifugalkræfter.

Det er ikke muligt at dreje et monteret blad, og det kan heller ikke udtages uden adskillelse af de to skåle.

Fra beskrivelsen til fransk patent nr.1.506.290 kendes en ventilator med to identiske navskåle, hvori et forudbestemt antal sæder er udformet til optagelse af hver sin bladrod. I hvert sæde findes fordybninger til fastholdende samvirke med tilsvarende fremspring på bladroden.

Bladroden er således formet, at bladene kan drejes om deres akse. Efter justeringen fastlåses bladene.

Slutteligt indstøbes alle komponenter i en sammenbindende harpiks.

Blæserens forskellige dele kan udskiftes med andre dele af anden størrelse og form, men dette kan alene ske under projektering og fabriksfremstilling, ikke efter færdigmontering. Der er ingen mulighed for at ændre bladantallet eller bladstillingen efter færdigmontering af blæseren.

Ifølge den foreliggende opfindelse foreslås, at hvert blad har 3 142629 en radialt forløbende rod, idet der mellem navskålene og bladenes rødder er indskudt et antal med cylindrisk overflade udformede fyldningsklodser, som er forbundet med roden og anbragt i tilsvarende y med navskålene forbundne cylindriske sædeflader, idet det samlede blæ-serhjul holdes sammenlåset af bolte eller lignende fastgørelsesorganer, som er ført gennem navskålene, sædefladerne og de med cylindrisk overflade udformede fyldningsklodser.

Herved bliver det muligt at fjerne eller udskifte et eller flere blade uden total adskillelse af blæserhjulet, blot ved udtagelse af den relevante bolt.

Antallet af blade kan således ændres vilkårligt ved udnyttelse eller ikke udnyttelse af alle støtteorganer, selv efter at det centrale legeme er samlet.

Af samme grund kan et beskadiget blad let udskiftes.

Bladstillingen kan justeres i sæderne efter (fabriks-) monteringen i overensstemmelse med ønsker på brugsstedet, og de forskellige sæder, fyldningsklodserne og bladroden sammenlåses ved friktion, når bolten spændes.

Ifølge en ændret udførelsesform kan hvert .blads akse danne en bestemt vinkel med et vinkelret på blæserens omdrejningsakse liggende plan, så at bladene danner en såkaldt for-konus, og denne art* bringelse gør det muligt at eliminere eller væsentligt formindske det bøjningsmoment, Som udøves på bladenes roddele. r·. : £ Når blæserhjulet arbejder, vil de i noé%alretningen på bla- ' denes plan virkende aerodynamiske kræfter frembringe et bøjnings* moment ved bladenes roddele. På den anden side kan den på hvert ';· blads tyngdepunkt virkende centrifugalkraft - på grund af den nævnte anbringelse med bladene i en "for-konus" - dpdeles i to komposanter, hvoraf den ene er parallel med bladets længdeakse, og den anden vinkelret på denne.

Dersom "for-konussen" anvendes korrekt, vil den vinkelret på bladaksen rettede komposant* ved bladets rtodåel frembringe et bøjningsmoment, som er rettet modsat det aerodynamisk betingede moment, som herved bliver udlignet i større eller mindre udstrækning.

4 1-42629

Den nys omtalte virkning kan opnås, ved at blæserhjulet i stedet for et par omsluttende navskåle har et par plane navskiver med herpå anbragte særskilte sædeklodser til at gribe bladets rod, idet disse sædeklodser let kan udformes således, at akserne for deres cylinderflader ligger skråt i forhold til navskiverne.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til de på tegningen viste udførelseseksempler, idet fig. 1 set i aksialretningen, viser et blæserhjul, hvori der kun er indsat to blade, fig. 2 er et snit efter linien II-II i fig. 1, fig. 3 er et del-snit efter linien III-III i fig. 1 og viser fastgørelsen af bladene, fig. 4 set i aksialretningen, viser et blæserhjul ifølge en ændret udførelsesform, fig. 5 er et snit efter linien V-V i fig. 4, fig. 6 er et del-snit efter linien VI-VI i fig. 4 og viser fastgørelsen af bladene, og fig. 7 er et snit gennem et blad efter linien VII-VII i fig. 4.

Blæserhjulet omfatter to navskåle 1 og 2, som er indbyrdes forbundne, og hvoraf den ene er fastgjort til en bøsning 3, som udgør blæserhjulets monteringsnav, idet navskålene 1 og 2 holdes i indbyrdes afstand af aksialt indadragende omkredsflanger 4 henholdsvis 5, hvori der er udformet radiale, halvcylindriske åbninger 6, som tilsammen danner en cylindrisk gribeåbning. I hver navskål er der udformet støtteorganer 7 henholdsvis 8, som er koaksiale med de enkelte radiale huller 6, og som efter ønske kan være udformet særskilt eller i ét stykke med den pågældende navskål. I hvert støtteorgan er der udformet en sædeflade 7a henholdsvis 8a, hvis akser er radiale og falder sammen med hullerne eller gribemundin-gerne 6’s akser. Gennem støtteorganeme er der udformet to koaksiale tværhuller 9 henholdsvis 10, hvis akser i hovedsagen skærer 3 142629 støtteorganernes akser. Gennem hullerne 9 og 10 er der ført en bolt 11, Blæserhjulet omfatter endelig et antal radialt stillede blade 12 (hvoraf der kun er vist to stykker), idet hvert blad er fremstillet af en ekstruderet eller på lignende måde profileret del med en passende tværsnitsform, f.eks. en aerodynamisk vingeprofil eller lignende. Hvert blæserblad 12 har ved sin ene ende en rod 13, som __ er indrettet til at forbindes ned navskålene 1 og 2, og omfatter i øvrigt selve blæservingen 14, som rager radialt ud fra navekålene og er forbundet med roden 13 gennem afrundede dele 15 og 16. Mellem vingen 14 og roden 13 har hvert blad 12 en mellemzone 17, hvis sider er i hovedsagen parallelle med bladets længdeakse, og som er beliggende i en dækskive 18 med en til zonen 17’s form svarende tværgående slide 18a; dækskiven 18 er indrettet til at være anbragt inden i den nævnte cylindriske gribeåbning 6, som er dannet af de radiale åbninger i navskålene 1 og 2, På hver side af hver rod 13 er der anbragt en halyeylindrisk fyldningsklods 19 henholdsvis 20, som sammen med roden 13 danner en cylinder med samme diameter som roden 13fs bredde, denne cylinders akse ligger radialt og falder sammen,med bladets længdeakse.

De to fyldningsklodser.19 og 20 er fastgjort til bladroden 13 ved hjælp af fjedrende konustappe 21 og 22 eller lignende af kendt art, som er anbragt i huller gennem både fyldningsklodserne 19 og 20 og bladroden 13.

De cylindriske overflader på fyldningsklodseme 19 og 20 har samme diameter som den cylinderflade, der dannes af eædeflader-ne 7a og 8a på støtteorganerne 7 henholdsvis 8, som er udformet eller fastgjort på de to navskåle 1 henholdsvis 2.

Gennem hele den cylindriske del bestående af roden 13 og fyldningsklodserne 19 og 20 er der udformet et tværgående hul 23, som ligger koaksialt med de huller 9 og 10, hvorigennem bolten 11 er ført, og som er udvidet i tværretningen med henblik på at muliggøre en forud bestemt vinkeldrebning af bladaggregatet om sin egen akse.

Blæserhjulet samles ved at forsyne hvert blad 12 med en dækskive 18, som anbringes ved mellemzonen 17 mellem roden 13 og vingen 14, hvorefter der på hver side af roden 13 anbringes en fyldningsklods 19 henholdsvis 20, som forbindes med bladets rod ved hjælp af de fjedrende konustappe 21 og 22. Når bladet 12 er samlet på denne måde, kan det nemt indføres udefra i den fatning, , 142629 6 der udgøres af de cylindriske sædeflader 7a og 8a på de med navskålene 1 og 2 forbundne støtteorganer 7 og 8, hvorefter bolten 11 føres igennem hele aggregatet.

Kår alle de blade, som behøves til det ønskede blæserhjul, er blevet indført i de pågældende, af sædefladerne dannede fatninger, kan de orienteres på en sådan måde, at deres tværgående profiler har den korrekte stigning, hvorpå de forskellige bolte 11 tilspændes fuldstændigt. Dersom antallet af blade er mindre end antallet af støtteorgan-par for et bestemt par navskåle, kan de endnu frie fatninger blokeres ved hjælp af dækskiver 18, som ikke behøves til at lukke de fatninger, hvori der er indsat blade.

På denne måde vil boltene 11 trykke sædefladerne 7a og 8a fast imod de halvcylindriske fyldningsklodser 19 og 20 og dermed imod bladets rod 13, så at hele blad-aggregatet fastlåses ved hjælp af den ved de forskellige berøringsflader dannede friktion.

Som det vil kunne ses af den særlige anbringelse og udformning af de omtalte dele, er alle de belastede områder under direkte aksial sammenpresning, så at der ikke opstår spændinger af anden art, som f.eks. bøjnings- eller forskydningsspændinger. Den omtalte friktion er tillige tilstrækkelig til endda at modstå virkningen af den centrifugalkraft, som bladet er udsat for under driften, og den nævnte bolt kan også betragtes som et sikringsorgan i form af en tværgående tap, dersom boltene eller lignende skulle løsne, uden at dette var tilsigtet.

Yed et blæserhjul ifølge opfindelsen er det også muligt at orientere hvert enkelt af hjulets blade ved at løsne eller fjerne •boltene, at fjerne eller indsætte blade i et i brug værende hjul, således at dette til enhver tid kan tilpasses efter nye og uforudsete behov, uden at der skal udskiftes dele eller at navskålene skal skilles ad. Ydermere er navets forskellige dele udsat for mindre belastningsspændinger, da de af låseblokkene frembragte kræfter overføres direkte ved tryk til de pågældende dele. Bladet og de halvcylindriske fyldningsklodser kan også være udformet i et enkelt stykke.

I fig. 4-6 er vist en anden udførelsesform for blæserhjulet, hvor der i stedet for navskåle er anvendt navskiver la og 2a, hvorpå der er anbragt sædeklodser 7b henholdsvis 8b, hvorpå de cylindriske sædeflader 7a og 8a er udformet. Sædefladerne 7a og 8a er således skråt beliggende i forhold til sædeklodserne 7b og 8b’s anlægsflader imod navskiverne la og 2a, at blad-aksen Y danner en 7 142629 bestemt vinkel a med en akse X, som ligger vinkelret på blæserhjulets omdrejningsakse Z.

De særskilte sædeklodser 7b og 8b samt bladet 12*s rod 13 fastholdes til navskiverne la og 2a, foruden af den gennemgående bolt 11, tillige ved hjælp af bolte 25, 26 og 27. Heraf er boltene 26 og 27 anbragt mellem navskiverne la henholdsvis 2a og sædeklodserne 7b henholdsvis 8b, og optager de inertibetingede og aerodynamiske belastninger, som virker i bladets plan, mens bolten 25, som er anbragt mellem de to navskiver, foruden at understøtte de ovennævnte funktioner bidrager til at forøge gribekraf-ten, som i den ovenfor omtalte udførelsesform alene tilvejebringes af bolten 11. Da navskiverne la og 2a er i hovedsagen plane, kan mellemrummet mellem dem udfyldes med skumetof. På denne måde kan omkredsflangerne 4 og 5 samt mellemzonen 17 og dækskiverne 18 -alle vist i fig. 1-3 - udelades. Under driften vil den af blæservingerne 14 frembragte aerodynamiske kraft (jfr. fig. 5) være rettet nedad, så at der ved bladet 12’s rod fremkommer i urvisernes retning rettet bøjningsmoment. På grund af den ovenfor omtalte anordning med blad-aksen Y liggende på en i blæseretningen konvergerende kegleflade under en vinkel a med aksen X, vil bladets tyngdepunkt ligge lavere end aksen X, Af denne årsag vil den på tyngdepunktet virkende centrifugalkraft have en komposant, som er vinkelret på blad-aksen Y, Denne komposant vil derfor frembringe et imod urviserne rettet bøjningsmoment på bladets rod, og udligner derved det aerodynamisk betingede moment helt eller delvist.

Pig. 7 viser et tværsnit gennem en vinge til et stort blæserhjul, hvilken vinge består af to ekstruderede profildele 28 og 29, hvoraf den første er massiv og er udformet med svalehalenoter 31, og den anden er hul (eventuelt med afstivningsribber) og er udformet med tilsvarende svalehalefjer 32 til indføring i svalehalenoterne 31 i den massive profildel 28.

De to profildele sammenføjes ved anvendelse af en klæbe-middelhinde 30, som påføres berøringsfladerne, hvorpå den samlede vinge vrides med henblik på opnåelse af den ønskede vridnings-vinkel mellem vingens spids- og roddele.

Efter at klæbemidlet er polymeriseret (hærdet), udgør de to profildele et samlet, stift hele. Med en vinge, der er udformet på denne måde, kan tyngdepunktet flyttes fremad i forhold til 8 142629 hvad der ex tilfældet for en massiv vinges vedkommende, så at vibrationer undgås, samtidig som det er muligt at udforme bladroden 13 på den massive profildel.