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Reversiergebläse oder Reversierpumpe
Die Erfindung betrifft ein Reversiergebläse oder eine Reversierpumpe, bei dem die Richtungsbestimmung des Förderstroms bei gleichbleibender Drehrichtung desLäufers durch lagemässige Veränderungen von Gehäusewandungen erfolgt.
Reversiergebläse oder-pumpen nach dem Stande der Technik besitzen Zentrifugalrotoren, die in
Achsenrichtung ansaugen, wobei die Drehrichtung der Läufer entsprechend der gewünschten Förderrichtung eingestellt wird.
Da wahlweise in beiden Richtungen sich drehende Motoren teuer sind, wurden auch schon Reversiergebläse gebaut, bei denen Teile des Gebläsegehäuses so verstellt werden können, dass die Förderrichtung eines sichständigineinerRichtungdrehendenLäufers geändert werden kann. Auch hier wurden Zentrifugalgebläse mit in axialer Richtung beaufschlagten Rotoren verwendet.
In der deutschenPatentschriftNr. 963809 ist einQuerstromgebläse beschrieben, bei demsich zwischen der Peripherie des Schaufelgitters und dem, in Drehrichtung desselben gesehen, zwischen Druck- und Saugseite angeordneten Leitkörper ein konvergierender Kanal befindet, durch den ein Teil des Fördermediums von der Druckseite in den Läufer zurückströmt und ein Wirbelkerngebiet bildet, das die Abdichtung zwischen Saug- und Druckseite übernimmt.
In der österr. Patentschrift Nr. 224256 wird eine Weiterentwicklung dieserQuerstrommaschinebe- schrieben, bei der die Schaufelparameter (Schaufelwinkel und Schaufelkrümmung) des Läufers so gewählt sind, dass das Zentrum dieses Wirbelkerngebietes nahe an die Peripherie des Schaufelgitters verlagert und möglichst klein gehalten wird, so dass ein Maximum des Schaufelgitterinnenraums für den Förderstrom zur Verfügung steht. Die Lage des Wirbelkerngebietes und damit die Förderrichtung wird durch den Leitkörper bestimmt, der, in Drehrichtung des Läufers gesehen, zwischen Druck- und Saugseite angeordnet ist und der sich nur über einen kleinen Zentriwinkel erstreckt.
Der Ansaugbereich erstreckt sich vorteilhafterweise über einen Zentriwinkel von etwa 1800 und sämtliche Gehäuseteile besitzen einen Mindestabstand von der Peripherie des Schaufelgitters von etwa der halben Schaufelerstreckung in radialer Richtung. Mit dieser Querstrommaschine konnten wesentlich bessere Wirkungsgrade als mit früher bekannten erreicht werden. Darüber hinaus konnte bei Verwendung als Gebläse eine grosse Geräuscharmut erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, dass bei unveränderter Drehrichtung der Schaufeln die Richtung des Förderstromes auf einfache Weise umgekehrt werden kann, wenn erfindungsgemäss unter Verwendung eines Trommelläufers, bei dem die Schaufelwinkel und die Schaufelkrümmung so gewählt sind, dass die Durchsatzströmung im Inneren des Läufers die Form eines Wirbels annimmt, dessen Zentrum möglichst nahe der Peripherie des Schaufelgitters liegt, zwei wechselseitig verstellbare Gehäusewandungen so angeordnet sind, dass jeweils in den Extremstellungen dieser verstellbaren Gehäusewandungen nur einer von zwei von den festen Gehäusewandungen symmetrisch zur Drehachse des Läufers gebildeten Leitkörpern für die Bestimmung der Lage des Wirbelkerngebietes und damit der Förderrichtung wirksam ist.
Hiedurch kann auf einfache Weise eine Reversierung des Förderstromes vorgenommen werden. Die verstellbaren Gehäusewandteile können dabei wechselseitig zwischen ihren Exiremstellungen so verschwenkt werden, dass eine Reversierung erfolgen kann. Wenn beide verstellbaren Leitwandungen sich in ihrer
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Erfindungim Querschnitt. Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Reversierge- bläses.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Reversiergebläse in den beiden Endstellungen dargestellt, das einen Rotor
1 aufweist, dessen Schaufeln 3 sich zwischen zwei geschlossenen Kreisscheiben erstrecken. Der Rotor ist in einem Gehäuse drehbar gelagert, das. symmetrisch zum Rotor ausgebildete Wandungen 11 und 11'be- sitzt, die sich in axialer Richtung längs des ganzen Rotors erstrecken und mit den beiden stirnseitigen Gehäusewandungen verbunden sind, von denen eine zu sehen ist. Die Seitenwandungen 11 und 11'des
Gehäuses begrenzen zusammen mit den Gehäusewandungen 12 zwei einander gegenüberliegende recht- eckige Öffnungen 14 und 14', die wechselweise den Einlass und den Auslass des Gebläses bilden, wobei bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung die Öffnung 14'den Einlass und die Öffnung 14 den Auslass bildet.
Die zur Rotorachse parallelen Kanten 10 und 10'der Wandungen 11 und 11'bestimmen eine Ebene, in der sich etwa auch die Rotorachse befindet. Eine Leitwand 13 bzw. 13'konvergiert von dem Rand 15 bzw. 15'jeder der Öffnungen 14 bzw. 14'aus zu der jeweiligen Kante 10 bzw. 10', welche der der
Peripherie 8 des Rotors am nächsten gelegene Wandteil ist. Ebenfalls weist jede Leitwand 11 bzw. 11' einen Teil 16 bzw. 16'auf, der von der Öffnung zu einem Knick 17 bzw. 17'führt, der durch einen
Wandteil 18 bzw. 18'von der entsprechenden Kante 10 bzw. 10'. getrennt ist, so dass der Knick 17 bzw.
17'grösseren Abstand vom Rotor besitzt als die Kante 10 bzw. 10'. Die Wandteile 18 und 18'sind ge- krümmt. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius liegt bei 19 bzw. 19'. Es wird besonders hervorgehoben, dass einander entsprechende Teile der Wandungen 11 und il'zum Drehzentrum des Schaufelgitters 1 symmetrisch angeordnet sind.
Um die Schwenkachsen 19 und 19'sind Wandungsteile'20 und 20'aus dünnem Blech oder einem ähnlichen Material beweglich gelagert, die sich bis zu den festenwandungsteilen 18 bzw. 18'erstrecken.
Diese beweglichen Wandungsteile 20 bzw. 20'werden gemäss der Erfindung wechselseitig so verstellt, dass jeweils einer dieser-beweglichenwandungsteile eng, an einemderWandungsteile 16 bzw. 16'anliegt, wogegen der andere Wandungsteil so nahe an die Peripherie 8 des Schaufelgitters 1 herangeschwenkt ist, dass er bündig in denWandungsteill3bzw. 13'übergeht. Diesewechselseitige Verstellung der beweglichen Wandungsteile 20 bzw. 20'wird mittels einer um die Drehachse des Schaufelgitters verschwenkbaren Exzenternocke 22 bewirkt, auf welcher Arme 21 bzw. 21'gleiten, die an den Enden der beweglichen Wandungsteile 20 bzw. 20'angeordnet sind. Die Arme 21 bzw. 21'sind mittels einer Zugfeder 23 in der dargestellten Weise miteinander verbunden.
Die Exzenternocke 22 ist um dieselbe Achse wie der Rotor um 180 drehbar. Wenn diese Exzenternocke 22 verdreht wird, werden die beweglichen Wandungsteile 20 und 20'wechselseitig verstellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen dabei die zwei entgegengesetzten Extremstellungen, in denen die Förderrichtungen des Fördermediums, wie mit den Strömungsvektoren angedeutet wird, einander entgegengesetzt sind. Diese Umkehr der Förderrichtung wird ausschliesslich durch die Veränderung der Lage des Wirbel- kerns V bestimmt. Die Lage des Wirbelkerngebíetes und damit die Richtung des Förderstroms ist damit von der Stellung des Gehäusewandteils 10 in Fig. l'bzw. 10'in Fig. 2 abhängig.
In den Fig. 1 und 2 sind, wie schon ausgeführt wurde, die Extremstellungen dargestellt. Wenn die Exzenternocke 22 von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verdreht wird, wird ohne wesentliche Änderung der Drehgeschwindigkeit des Rotors der Durchsatz kontinuierlich von einem maximalen Wert über Null (entsprechend einer Verdrehung der Exzenternocke um 90 ) bis wieder zu dem Maximalwert in entgegengesetzter Richtung verändert.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Reversiergebläses dargestellt.
Dieses Gebläse besitzt ebenfalls ein Radialschaufelgitter 1, dessen Schaufelparameter nach den eingangs angegebenen Prinzipien gewählt sind. Zwischen Stirnwandungen 32 erstrecken sich ebenfalls längs des Rotors Seitenwandungen, die zusammen mit diesen Stirnwandungen das Gehäuse um den Rotor bilden.
Diese Seitenwandungen bestehen aus gleichen ; zum Drehpunkt des Rotors spiegelsymmetrisch angeordneten, festenWandungsteilen 33 und 33'sowie beweglichenwandungsteilen 39 bzw. 39'. Jeder der beweglichen Wandungsteile wird durch ein Gestänge getragen, das aus einem Paar von Hebeln 34 und 35 besteht, die sich um feste Punkte 34'bzw. 35'drehen und deren längere Arme bei 34"bzw. 35"mit den entsprechenden beweglichen Wandungsteilen 39 und 39'gelenkig verbunden sind. Die kurzen Arme der
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Hebel sind durch eine Gelenkstange 36 verbunden. Die Enden der langen Hebel 34 und 35 besitzen Ansätze (nicht dargestellt), die in Schlitzen 34'" und 35'" geführt sind.
Die beweglich angeordneten Wandungen 39 und 39'besitzen ebene Teile 37 bzw. 37', die sich wechselseitig und parallel zu den festen Wandungen
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bzw. 33'hin und von diesen weg bewegen, wenn die Gestänge verstellt werden sowie gebogene Teileschliessen. Die Wandungen 39 und 39'könnensoverschwenktwerden, dass einer der gekrümmtenWandungs- teile (in Fig. 3 der an der Wandung 39 befindliche) nahe an den Rotor 1 herangerückt wird und der andere gekrümmte Wandungsteil (38'in Fig. 3) sich in einer zurückgezogenen Stellung befindet und mit dem
Ende eines weiteren fest angeordneten Wandungsteiles (29'in Fig. 3) in der dargestellten Weise bündig abschliesst.
Die verschieblich angeordneten Wandungen werden somit wechselseitig so verstellt, dass in einer Endstellung immer nur einer der beiden Wandungsteile 38, 29'als Teil eines die Lage des Zirku- lationswirbels stabilisierenden Leitkörpers in Funktion tritt, wodurch die Lage dieses Wirbels und damit die Richtung der Durchsatzströmung eindeutig festgelegt ist.
Mit den in den Fig. 1 - 3 dargestellten Reversiergebläsen kann ohne Geschwindigkeitsänderung des Rotors die Strömungsrichtung nicht nur umgekehrt werden, sondern auch in jeder Richtung die durchge- setzte Menge beliebig variiert werden, indem einfach die erwähnten beweglichen Wandungsteile ent- sprechend verstellt werden.
Da die von der Antriebsachse des Rotors aufgenommene Leistung mit Abnahme der Fördermenge abnimmt, kann mit einem erfindungsgemässen Reversiergebläse durch einfaches Verstellen der beweglichen Wandungsteile eine nahezu verlustlose Regelung der Durchsatzmenge in beiden Richtungen mit Erfolg durchgeführt werden.
Während die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung den Vorteil hat, dass die Austritts- und Eintrittsquerschnitte jeweils unverändert gleich gross bleiben, wodurch sie besonders geeignet ist, in eine Leitung mit festem Querschnitt eingebaut zu werden, besitzt die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung den Vorteil, dass der Ansaugquerschnitt jeweils grösser ist als der Austrittsquerschnitt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Reversiergebläse oder Reversierpumpe, bei dem die Richtungsbestimmung des Förderstroms bei gleichbleibender Drehrichtung des Läufers durch lagemässige Veränderungen von Gehäusewandungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung eines Trommelläufers, dessen Schaufelparameter so gewählt sind, dass die Durchsatzströmung im Inneren des Läufers die Form eines Wirbels annimmt, dessen Zentrum möglichst nahe der Peripherie des Schaufelgitters liegt, zwei wechselseitig verstellbare Gehäusewandungen (20, 20'bzw. 39,39') so angeordnet sind, dass jeweils in den Extremstellungen dieser verstellbaren Gehäusewandungen nur einer von zwei vondenfesten Gehäusewandungen (10, 10'bzw.
38 und 29') symmetrisch zur Drehachse des Läufers gebildeten Leitkörpern für die Bestimmung derlage des Wirbelkerngebiets (V) und damit der Förderrichtung wirksam ist.