181012. lajstromszámú szabadalom • Függőleges tengelyű axiális ventillátor, főleg hűtőtornyokhoz
3 181012 4 Az ismert megoldások, amelyek tehát ventillátorok rotorlapátjainak az agyhoz való kapcsolását szolgálják, akként jellemezhetők, hogy bonyolult szerkezetek közbeiktatásával teremtenek kapcsolatot a lapát és az agy között. Ebből a körülményből származtathatók le mind a műszaki, mind a gazdasági hátrányok. A találmány célja, hogy a lapátok tövében csökkentse a hajlító nyomaték értékét és ezáltal lehetővé tegye egyszerűbb és olcsóbb lapátok alkalmazását, anélkül azonban, hogy bonyolult és drága szerkezetet kellene a fapát és az agy közé iktatni. A találmány szerinti ventillátornál a kitűzött cél azáltal érhető el, hogy a lapát és az agyrész között közvetlen kapcsolat van, tehát nincs az említett géprészek közé iktatva bonyolult mechanizmus. Ez a közvetlen kapcsolat merev vagy egyirányú elmozdulást lehetővé tevő kapcsolat lehet. A találmány szerinti megoldás alapjául az az ismert tény szolgált, hogy az egyes lapátokra ható igen nagy centrifugális erő által a lapáttőre ható nyomaték kedvező kialakítás illetve elrendezés mellett kiegyenlítheti a lapátra üzem közben ható egyéb erőknek ugyancsak a lapáttőre vonatkoztatott nyomatékét. E körülmény értelmében mindenkor meghatározható a ventillátor adott üzemi viszonyainak megfelelően az a nyomaték érték, amit a centrifugális erőtől származó nyomatéknak kell előjel és nagyság szerint kitennie ahhoz, hogy adott üzemi viszonyok mellett kompenzálja, vagy csaknem kompenzálja az egyéb erők meghatározta nyomatékokat. A találmány szerinti axiális ventillátornál két megoldási változat lehetséges. Az egyik változat esetében mindegyik lapát mereven — közvetlenül - van befogva az agyrészhez képest úgy, hogy a lapát hossztengelye az agyrész középvonalára merőleges síkkal szöget zárjon be. A másik megoldási változatnál mindegyik lapát egy csap révén van az agyrészhez - közvetlenül - kapcsolva. E csap körül a lapát kismértékben el tud fordulni. A csap tengelye az agyrész középvonalához képest keresztirányú helyzetet foglal el. Ez utóbbi változat esetében gondoskodni kell a lapát csap körüli elfordulásának határolásáról. A merev lapátfelerősítést jelentő megoldási változat esetében az axiális ventillátor üzemi állapotának megfelelő egyensúlyi helyzet alapul vételével úgy van a lapát az agyrészhez kapcsolva, hogy annak eredményeként a ventillátor álló helyzetében a lapát az agyrész középvonalára merőleges síkhoz képest ferde helyzetű. így az üzemi állapot bekövetkeztekor a lapáttőre ható nyomatékok algebrai összeg zérus, vagy közel zérus. A merev lapátfelerősítésű változat lényege tehát, hogy mindegyik lapát közvetlen merev kapcsolatban áll az agyrésszel úgy, hogy a ventillátor álló helyzetében a lapát hosszirányú középvonalának legalább a lapát tövénél lévő szakasza a járókerék középvonalára merőleges síkkal szöget zár be. Elvileg elérhető az is, hogy a lapát teljes hossza mentén közel zérus legyen a hajlító nyomatékok algebrai összege. Ilyen igény kielégítése azonban bonyolult, görbe tengelyű lapátokat jelentene, ami túl költségessé tenné a ventillátort. A merev lapátfelerősítést jelentő találmányi változat esetében célszerű a ventillátor agyrészéhez egy talpat rögzíteni és e talp üregébe befogni a lapát gyökrészét. A gyakorlatban általában kielégítő, ha az említett gyökrész középvonala olyan irányú, ami a nyomaték kiegyenlítése érdekében a ventillátor agyrésze középvonalára merőleges síkhoz képest ferde helyzetű. A találmány szerinti axiális ventillátor másik változatának lényege pedig, hogy mindegyik lapátja az agyrészhez közvetlenül kapcsolt, a járókerék középvonalához képest keresztirányú csap körül elfordulhatóan van szerelve. Az elfordulható lapátelrendezést tartalmazó változat egy célszerű formájánál a lapát és az agyrész közé egy vagy több rugó van kapcsolva, amely rugók a különböző üzemállapotok mellett biztosítják a lapát optimális helyzetét. Egy további előnyös kiviteli alakja az elmozdulható lapáttal rendelkező megoldásnak, hogy a lapát egy olyan táphoz van kapcsolva, amely talpnak az agyrész felőli legáább egy felületrésze ütköző felületként van kiáakítva. Sok esetben felmerülhet különleges lapátprofiloknak megfelelő olyan megoldás ákámazása, amelynél a csap tengelye a járókerék középvonáára merőleges síkká szöget zár be. A táámány szerinti megoldást a csatolt rajzon szemléltetett példakénti kiviteli áakok kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a táámány szerinti axiáis ventillátor egy lapátját szemlélteti oldánézetben, sematikusan. Ez a kiviteli példa elfordulható lapátra vonatkozik. A 2. ábra a táámány szerinti axiáis ventillátor egy olyan megoldásának lapátját szemlélteti, amelynél a lapát az agyrészhez mereven van kapcsolva. Az 1. ábrán szemléltetett példakénti kiviteli áaknál a vonákázássá jelölt 2 agyrészhez képest helytállóan van kapcsolva a 4 csap. A 4 csap körül elfordulhatóan helyezkedik el az 5 talp és az 5 táphoz van mereven kapcsolva az 1 lapát. Az 5 tápnak a 2 agyrész felé néző oldáán a 7 és 8 ütközőfelületek vannak kiáakítva, amelyek az 1 lapátnak a bejelölt nyilak szerinti elfordulását határolni képesek. Az 1 lapát lefelé billenését a 8 ütköző felület, felfelé váó elfordulását pedig a 7 ütközőfelület határolja. Üzem közben az axiáis ventillátor 2 agyrésze a 3 középvoná mint forgástengely körül végzi forgó mozgását és eközben az 1 lapátokra ható különböző erők hatásaként mindegyik 1 lapát a 4 csapok körül úgy tud elbillenni, hogy adott üzemi állapotnak megfelelő légerők, súlyerő és centrifugáis erő átá a lapát szempontjából egyensúlyban legyen. Röviden szólva a lapát az egyensúlyi állapotnak megfelelő helyzetet fogiája el. A 2. ábra szerinti vátozatnál a 2 agyrészhez mereven van kapcsolva az 5 táp, amelynek üregébe van rögzítve az 1 lapát 6 lapátgyöke. Ennél a megoldásnál az 1 lapát nyugámi helyzetben a 2 agyrész 3 középvonáára merőleges síkhoz képest áfa-szöggel lefelé hajlik. Üzem közben a lapátra ható centrifugális erő nyomatékát nagyrészt kiegyensúlyozza a lapátra ható légerők és a lapát önsúlya nyomatékát. 5 10 IS 2C 25 30 33 40 45 50 55 60 65 2
