NO146071B - Aksialvifte. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en aksialvifte med løse vinger. Aksialvifter benyttes for mange formål, f.eks. for Ventilasjon, luftkondisjonering, røkavtrekk o.l. og de produseres i et stort antall og de utgjør grunnleggende komponenter i eksempelvis installasjoner av den nettopp nevnte* type. På grunn av at hver installasjon eller hvert anlegg må tilpasses i praksis til de krav som omgivelsene stiller, er det så godt som umulig, til enhver tid å ha driftforhold for de enkelte vifter som svarer til de trykk- og volumverdier som pumpene er utsatt for.

I slike tilfeller vil man når man benytter vifter med faste vinger nødvendigvis ha spesialutførelser eller forsøke å

greie seg med endring av turtallet, hvilket kan skje. ved å

bruke en annen motor eller innføre overføringer mellom motor og vifte.

Dette er naturligvis en alvorlig ulempe med hensyn til omkost-ningsrammen for anlegget, både fordi variatorer eller variable motorer er dyrere enn vanlige en-hastighetsmotorer og fordi overføringer, f.eks. belter etc.i tillegg til meromkostningene, også krever større plass og mere vedlikehold.

Det er kjent vifter med innstillbare løse vinger. Oppfinnelsen tar særlig sikte på å tilveiebringe en aksialvifte som er sam-mensatt av enkeltkomponenter med enkel konstruksjon. Komponent-ene skal kunne fremstilles med lave omkostninger og skal mulig-gjøre aksialvifter som tilpasses et stort område med hensyn til trykk- og volumverdier for maksimal viftevirkning. Det skal også muliggjøres en innstilling, fjerning eller påmontering av flere ringer uten å ta navet fra hverandre. Spesielt tas det sikte på å tilveiebringe en aksialvifte-utførelse hvor bøye-påkjenninger i vingeroten reduseres sterkt.

Fra U.S.patentskrift 2232670 er det kjent en viftekonstruksjon hvor vingerøttene er innfestet i et navhus. Vingerøttene har

flenser som gjør at vingene ikke kan ta ut i viftens radial-retning. Det benyttes dessuten to bolter, og dette vil gi

I

bøyepåkjenninger. Dersom boltene løsner vil man ikke ha den nødvendige fasthet i konstruksjonen og det vil kunne oppstå vibrasjoner i vingene, med tilhørende kreftekonsentrering i vingerotens sylindriske del.

Fra sveitsisk patentskrift 58403 er det kjent en vifteutfør-else som er bygget opp ved at vinger er innfestet i et navhus.

I realiteten har man omtrent samme konstruksjon som i det forannevnte patentskrift. Det er ikke mulig å ta ut en vinge alene. Istedenfor må man demontere hele navet. Også ved denne kjente sveitsiske konstruksjon benyttes det to bolter for fast-_gjøring av vingene, hvilke bolter virker på hver sin side av vingeroten. Dette fører til større bøyningspåkjenninger og krever derfor grovere dimensjoner.-

Fra U-S.patentskrift 1816317 er det kjent en vifteutførelse hvor hver enkel-vingerot holdes fast i navet ved hjelp av en aksialbolt. Ved denne kjente utførelsen er navhuset bygget opp som en stjernekrans av utad åpne hylser som går ut fra selve navhylsen, og sylindriske vingerøtter stikker inn i disse hylser og fikseres ved hjelp av de respektive aksialbolter. Navets vingerothylse er splittede og klemmes sammen rundt den enkelte vingerot ved hjelp av en-tverrgående bolt. Denne kjente utfør-else har flere ulemper. Blant annet forefinnes det et sentralt fremspring i hver navhylse. I dette fremspring må det tas ut' en boring for aksialbolten, og likeledes må det tas ut en boring i hylseveggen. Disse boringer må nødvendigvis være ganske nøyaktige for å unngå spenninger i bolten, og dette virker fordyrende. Det benyttes en ekstra tverrbolt for sikring. ^Også selve hylseboringen må gjøres nøyaktig for at man skal få-ønsket god innpassing av vingeroten. Hvis ikke vil man ikke få skikkelig stramming og vingeroten vil således ikke holdes skikkelig på plass.

Oppfinnelsen tar sikte på,å tilveiebrinqe en aksialvifte hvor-med man unngår de ulemper! som hefter ved de forannevnte utførelser, samtidig som man oppnår de forannevnte hensikter.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en aksialvifte med løse vinger, kjennetegnet ved kombinasjonen av følgende kjente konstruktive trekk: a) et navhus bestående av to husdeler som mellom seg i et lagersetepar opptar de med sylindriske lagerflater utformede

vingerøtter,

b) husdelene i området ved hver vingerot holdes sammen med aksiale bolter, og c) hver av disse aksiale bolter går gjennom navhuset, et lagersetepar og en i lagerseteparet opptatt vingerot.

Ved å løsne den aksiale bolt kan man stille inn vingen, dersom den skal være av den innstillbare type, og man kan ved å trekke bolten ut, ta ut vingen og erstatte den med en ny. Eventuelt kan man fjerne vingen og sette inn en blindplate. Man oppnår således flere•praktiske fordeler, samtidig som konstruksjonen er slik av bøyepåkjenninger eller faren for slike, er sterkt redusert, fordi det bare benyttes én bolt.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er fremhevet i underkravene. Således kan det for gjennomføring av bolten i vingeroten utformede gjennomgående hull være avlangt i viftens tangensial-retning for å muliggjøre en vingedreiing. Vingerøttenes sylindriske lagerflater kan fordelaktig utformes som separate deler som festes til vingerøttene. Dette er en fordel, spesielt av vedlikeholdstekniske grunner. De gjør også utformingen av vingene enklere.

Ved at de enkelte lagerakser danner en liten vinkel med et plan perpendikulært på vifteaksen, oppnås en viftekonus. Dette muliggjør en eliminering eller sterk redusering av det bøye-moment som virker på vingenes røtter. Når en vifte går, vil

de aerodynamiske krefter som virker vinkelrett på vingeplanet

utøve et bøyemoment på vingeroten. På den annen side vil sentrifugalkraften på grunn av den svake koniske utførelse av viften kunne deles opp i en komponent parallelt med vifteaksen og en komponent forløper radielt. Ved riktig utlagt konusform vil den komponenten som er parallell med vifteaksen tilveiebringe et moment som er motsatt rettet det som tilveiebringes av de aerodynamiske krefter. På denne måten reduseres eller elimineres dreiemomentet.

Husdelene kan fordelaktig ha mot-hverandre-vendte omkretsflens^er med kantutsparinger som sammen 'danner åpninger for vingerøttene, . hvilke "åpninger ,kan lukkes med en skive, idet denne skive kan være hel eller ha en åpning for en vingerot.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til teg-ningene, hvor

fig. 1 viser et.oppriss av en vifte,

fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1,

fig. 3 viser et snitt etter linjen III-III i fig. 1,

fig. 4 viser et oppriss av en annen vifteutførelse,

i

fig. 5 viser et snitt etter linjen V-V i fig. 4

fig. 6 viser et snitt etter linjen VI-VI i fig. 4.

!Viften er oppbygget av to husdeler 1 og 2 som er forbundet

med hverandre. Den ene husdel er festet til en hylse 3 beregnet for tilpassing av drivakselen. Husdelene haromkrets-flenser 4 og 5 forsynt med radielle, halvsylindriske hull 6 som danner en sylindriske krave. I hver husdel er det anordnet

-lagre 7, 8 koaksialt med'hvert av de nevnte radielle åpninger 6. Disse lagre er i utførelseseksemplet utformet i ett med

selve husdelene, men de kan også være utformet som i og for seg separate deler. Hver slik lagerdel har et sylindrisk sete 7a, 8a. Aksen til de sylindriske seter er radiell og faller sammen med aksen til kravene eller åpningene 6. To koaksiale tverrgående hull 9 og 10 går gjennom lagerdelene og krysser aksen til sylindersetene. En bolt 11 er- ført gjennom hullene

9, 10. Viften består dessuten av flere radielle vinger 12

(bare to er vist). Hver vinge er utformet av en ekstrudert

eller på annen egnet måte profilert del med et egnet tverr-

snitt, for eksempel utformet som en flyvinge/, og hver vinge

har en rot 13 som er beregnet til forbindelse med- navet 1

og 2. Vingen' 14 rager ut fra navet i radiell retning og går over i tilhørende rot med avkrummede partier 15 og 16. Mellom vingen 14 og roten 13 er det en sone 17 hvor sidene er-hovedsakelig parallelle med vingens lengdeakse og på dette sted er vingen anordnet i en skive 18, hvis åpning 18a er til-passet vingesonen 17. Skiven er anordnet i den nevnte sylind-

riske krave 6 som dannes av de radielle åpninger i husdelene 1 og 2.

På hver side av roten 13 er det to sylindriske deler 19 og 20

som danner en sylinderflate hvis akse forløper radielt og faller sammen med vingeaksen. De to sylindriske deler er forbundet med vingeroten 13 ved hjelp av koniske tapper 21, 22

.anordnet i hull som går både gjennom de sylindriske deler 19,

i - ■ 20 og gjennom vingeroten.......

De nevnte sylinderdelene 19 og 20 danner en sylinderflate som i diameter svarer til diameteren til den sylinderflate som dannes

^av setene 7a, 8a i husdelene 1 og 2.

Den sylindriske del som dannes av vingeroten 13 og de sylind-

riske deler 19 og 20 har et gjennomgående hull 23 som er koaksialt med hullene 9, 10 for bolten 11.Hullet er utformet som

et langhull slik at man derved kan vinkelforstille vingen,

dvs. dreie den om vingeaksen.

Ved sammensettingen av viften forsynes hver vinge 12 med en skive 18 i området 17 mellom vingeroten 13 og selve vingen 14 og på hver side av vingeroten setter man så på plass de sylindriske deler 19, 20 ved hjelp av tappene 21, 22. Den på denne måten sammensatte vinge føres så radielt utenfra inn i mellom de sylindriske seter i husdelene 1 og 2, og deretter føres bolten 11 på plass.

Når samtlige vinger er satt på plass i de respektive seter,

i kan de orienteres slik at deres tverrprofiler har denønskede'stigning, hvoretter de tilhørende bolter strammes godt.

Dersom antall vinger er mindre enn antall lagre i huset, kan de frie seter blokkeres ved hjelp av skiver 18 i åpningen som da ikke benyttes.

> ■ ' .

Boltene vil når de strammes til trekke setene 7a og 8a mot de sylindriske deler og således mot roten 13 og det hele låses sammen til en enhet ved friksjonssamvirke mellom disse deler.

)Alle de påkjente soner utsettes for en direkte aksial sammen-trykking og det tilveiebringes derfor ikke påkjenninger av

annen art, så som for eksempel bøye- eller skjærpåkjenninger. Friksjonen er tilstrekkelig til å motstå sentrifugalkraftens innvirkning når viften går og bolten brukes også som en

>sikkerhetsforanstaltning, idet den holder elementene på plass selv om bolten skulle løsne.

Hver ving kan løsgjøres og eventuelt tas bort og byttes ut med andre vinger og vingene kan også stilles inn etter behov Duten at det er nødvendig å ta navet ifra hverandre. Selve navkonstruksjonen utsettes også for mindre påkjenninger fordi de kreftene som låseboltene utøver, overføres direkte til de deler som holdes på plass. Vingen og sylinderdelene kan eventuelt være utformet ^i ett.

5

Fig. 4-6 viser en variant hvor de to husdelene består av skiver la, 2a hvorpå setene 7b, 8b med sylindriske flater 7a,

8a er anordnet. Disse setene er adskilt fra skivene la, 2a på en slik måte at kontaktflatene mellom dem kan bearbeides slik at man kan få et skråplan. Med denne utførelsen kan derfor aksen y til vingen 12 danne en vinkel med aksen x

som er perpendikulær på viftens rotasjonsakse Z. Forbindelsen mellom setene 7b, 8b og skivene la, 2a skjer ved hjelp av den samme bolt 11 som benyttes for å holde vingeroten 13 på plass. I tillegg benyttes det bolter 25, 26, 27. Boltene 26 og 27 er plassert mellom skivene la og 2a og setene 7b, 8b og opptar de krefter og belastninger som virker i vingeplanet, mens bolten 25, som holder skivene sammen, hjelper til med å øke gripe-kraften som i det forrige eksempel ble utøvet utelukkende av bolten 11. Da skivene la, 2a er hovedsakelig plane kan det periferielle gap mellom dem hensiktsmessig utfylles med et skum-materiale. Man unngår således kantflensene 4 og 5 såvel som vingeavsnittet 17 og tetningsskivene 18 som man har i det førstnevnte utførelseseksempel. Når viften går vil den aerodynamiske kraft som vingene frembringer være rettet nedover (fig. 5) og bevirker derfor et bøyemoment med urviseren i|vingeroten. På grunn av vingeaksens plassering, med en vinkel a i forhold til aksen x vil vingens tyngdepunkt ligge lavere enn aksen x. Sentrifugalkraften som virker i tyngdepunktet, vil på denne måten få en komponent som står perpendikulært på aksen x og denne komponent tilveiebringer derfor et bøye-moment i vingeroten som virker mot urviseren og således redus-erer eller helt eliminerer det moment som den aerodynamiske kraft frembringer.

Figur 7 viser et snitt gjennom en stor viftevinge fremstilt}av to ekstruderte profiler 28 og 29. Den første profildelen er massiv og er forsynt med svalehalespor. Den andre profil-del er hul, eller den kan eventuelt være forsynt med forsterk-ede ribber, og har sporprofiler 32 som passer inn i svalehale-sporene 31 i profildelene 28.

5

Når de to profildelene settes sammen kan hensiktsmessig en adhesiv film 30 legges i mellom og hele konstruksjonen kan

vris for å få den nødvendige vridningsvinkel mellom vinge-

spissen og vingeroten^

Etter polymerisasjonen av det anvendte adhesiv vil de to

profiler være forbundet med hverandre som en del. Ved en slik vingeutføre Ise kan tyngdepunktet flyttes lengre forover sammenlignet med en massiv vinge, og man unngår vibrasjoner og tillater samtidig at vingeroten 13 kan fremstilles av en massiv del.

1

Claims (2)

1. - Aksialvifte med løse vinger,karakterisertv ed" "kombinasjonen av følgende kjente, konstruktive trekk: a) et navhus bestående av to husdeler (1,2)som mellom seg i et lagersetepar (7,8) opptar de med sylindriske lagerflater (19,20) utformede vingdrøtter (13), b) husdelene (1,2) i området ved hver vingerot (13) holdes sammen med aksiale bolter (11) og c) hver-av disse aksiale bolter (11) går gjennom navhuset (i,2) ét lagersetepar (7,8)' og en i lagérseteparet opptatt vingerot (13) .

2. Aksialvifte ifølge krav 1,karakterisertved at det for gjennomføring av en bolt (11) i vingeroten utformede gjennomgående; hull (23) er avlangt i viftens tangen-sialretning . i3. Aksialvifte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat vingerøttenes sylindriske lagerflater er utformet som separate deler (19, 20) som festes til vingerøttene.

;4. Aksialvifte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat de enkelte lagerakser (y) danner danner en liten vinkel (a) med et plan (x-x) perpendikulært på vifteaksen. 5. Aksialvifte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat husdelene (1,2) har mot hverandre vendte omkretsflenser (4,5) med kantutsparinger som danner åpninger (6) for vingerøttene, hvilke åpninger kan lukkes med en skive (18), med eller uten åpning for en vingerot.