DE10113274A1 - Gargerät mit Drehkolbengebläse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit zumindest einem Drehkolbengebläse zum Führen einer Garraumatmosphäre, das ein Gehäuse mit einem Austritt und zumindest einen in dem Gehäuse drehbar gelagerten Drehkolben umfaßt, der in seinem Inneren zumindest einen Hohlraum aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit zumindest einem Drehkolbengebläse zum Führen ei­ ner Garraumatmosphäre.

Herkömmlicherweise werden in der Gartechnik Radialgebläse oder Querstromlüfter zur Er­ zwingung einer Zirkulation der Garraumatmosphäre eingesetzt.

Nun ist Radialgebläsen nachteiligerweise eine hohe Trägheit inhärent, bedingt durch ihr gro­ ßes Trägheitsmoment, was einem häufigen Wechseln der Drehrichtung sowie einem zügigen Ein- und Ausschalten, also Takten, entgegensteht. Ferner ist eine Zirkulation der Garraumat­ mosphäre bei nachgeschalteten Strömungsleiteinrichtungen mit hohem Druckverlust, wie bei Düsen oder dergleichen, bei Radialgebläsen aus bautechnischer Sicht nicht mehr zufrieden­ stellend.

Es besteht das Bedürfnis, mit hohen Temperaturdifferenzen in Gargeräten zu arbeiten, die zu einer Steigerung der Garqualität aufgrund geringerer Garzeiten führen. Nun ist die Verträg­ lichkeit von Querstromlüfterwalzen gegenüber thermischen Verspannungen nicht zufrieden­ stellend beim Einsatz in einem Gargerät. Zudem stehen dynamische Unwuchten von Quer­ stromlüfterwalzen einem exakten Führen eines Garprozesses entgegen, die auch bei großem Aufwand für eine Lagerung der Walzen nicht völlig beherrschbar sind.

Vorrichtungen zur Zirkulation einer Garraumatmosphäre unter Verwendung von Rotationsge­ bläsen bei optionaler Rotationsumkehr oder Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit sind zum Beispiel aus der FR 1.435.706 beziehungsweise der FR 7.903.824 bekannt, ohne jedoch die oben beschriebenen Nachteile gänzlich zu überwinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbeson­ dere eine geringe thermische und mechanische Belastung auftritt, bei gleichzeitiger Förderung der vergleichmäßigen Wirkung des Energieeintrags in ein Gargut.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gargerät mit zumindest einem Dreh­ kolbengebläse zum Führen einer Garraumatmosphäre, das ein Gehäuse mit zumindest einem Austritt und zumindest einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten Drehkolben umfaßt, der in seinem Inneren zumindest einen Hohlraum aufweist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Drehkolbengebläse von einem Motor antreibbar und/oder taktbar ist, insbesondere über zumindest eine Welle, vorzugsweise stufenlos steuer­ bar und/oder regelbar.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Blasrichtung des Drehkolbengebläses periodisch und/oder aperiodisch umkehrbar ist.

Ferner kann die Drehgeschwindigkeit der Welle bis zu 80 Umdrehungen pro Sekunde betra­ gen.

Bevorzugt kann das Gebläse zumindest zwei Drehkolben umfassen.

Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß der von dem Drehkolbengebläse abgegebene Schall über die Kontur zumindest eines Drehkolbens und/oder den Abstand zumindest eines Drehkolbens zum Gehäuse und/oder den Abstand zwischen zwei benachbarten Drehkolben und/oder der Dimensionierung zumindest eines Austritts variierbar ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Abstand bis zu 10 mm beträgt.

Auch ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gehäuse zumindest teilweise durch Gargerä­ tewände, umfassend die Garraumwände, Gebläseraumwände und Strömungsleiteinrichtungs­ wände, begrenzt ist.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß jeder Drehkolben aus einem Blech, vorzugsweise mit ei­ ner Dicke von bis zu 3 mm, herstellbar, wie ziehbar und/oder walzbar, ist.

Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß jedem Austritt des Drehkolbengebläses zumin­ dest eine Strömungsleiteinrichtung mit hohem Druckverlust, insbesondere eine Düse, ein Dü­ senblech, ein Lochblech oder dergleichen, nachschaltbar ist.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß durch den Einsatz eines Drehkolben­ gebläses in einem Garraum die Garqualität, insbesondere durch Vergleichmäßigung eines Wärmeeintrages in ein Gargut, auf einfache Weise verbessert werden kann. Die vergleichmä­ ßigende Wirkung eines Drehkolbengebläses wird durch folgende Eigenschaften gefördert:

• a) Es treten nahezu keine vertikalen Komponenten bei der Beförderung eines Luftstromes durch ein Drehkolbengebläse auf.
• b) Der erzeugte Druck hängt im wesentlichen nicht ursächlich von der Drehzahl des Drehkolbengebläses ab, sondern von der Dimensionierung nachgeschalte­ ter Strömungswiderstände.
• c) Der von einem Drehkolbengebläse erzeugte Druck ermöglicht auch den Ein­ satz von Strömungswiderständen mit hohem Druckverlust, wie Düsen, was auch zur weiteren Vergleichmäßigung eines Wärmeeintrages dienen kann.

Zudem zeichnen sich Drehkolbengebläse gegenüber Radialgebläsen und Querströmlüftern durch eine Vielzahl mechanischer Eigenschaften aus, nämlich wie folgt:

• a) Das mechanische Trägheitsmoment eines Drehkolbengebläses insbesondere mit hohlen Drehkolben ist im Vergleich zu dem eines entsprechenden Radial­ gebläses niedrig, was ein häufiges, gezieltes Wechseln einer Drehrichtung so­ wie Takten ermöglicht.
• b) Thermische Spannungen beeinflussen die Funktionsweise eines Drehkolben­ gebläses, insbesondere mit hohlen Drehkolben, in bedeutend geringerem Um­ fang als im Falle von Querstromlüfterwalzen gleicher Baugröße.
• c) Die Anfälligkeit eines hohlen Drehkolbens zu dynamisch auftretenden Un­ wuchten ist durch das Vorhandensein einer zentralen Welle im Vergleich zu Querstromlüfterwalzen gleicher Baugröße bedeutend geringer.

Desweiteren zeichnen sich Drehkolbengebläse in erfindungsgemäßen Gargeräten gegenüber herkömmlichen Rootsgebläsen und anderen handelsüblichen Verdichtern durch folgende Vorteile aus:

• a) Da bei Gargeräten ein verhältnismäßig niedriger Förderdruck benötigt wird, ist es möglich, den Luftspalt zwischen zumindest einem Drehkolben und dem Ge­ häuse des Drehkolbengebläses und/oder zwischen zwei benachbarten Drehkol­ ben relativ groß auszulegen, um eine Verstopfung durch beim Garen entste­ hende, zirkuliert werdende Partikel zu vermeiden.
• b) Aufgrund besagten geringen Förderdruckes und daraus resultierenden geringen Kräften ist es ferner möglich, die Drehkolben aus einem dünnen Blech zu zie­ hen, was Materialkosten spart.
• c) Durch die relativ großen Abstände zwischen den Bauteilen eines Drehkolben­ gebläses im Falle des Einsatzes in einem Gargerät gemäß der Erfindung ist es weiterhin möglich, die Kontur eines jeden Drehkolbens von seiner idealen ki­ nematischen Formgebung abweichen zu lassen, um die Bildung von Geräu­ schen zu minimieren.
• d) Durch die hohle Bauweise eines jeden Drehkolbens um seine zentrale Welle ist es auch möglich, die Ausgestaltung sowie Befestigung des Drehkolbens an der Welle beständig gegenüber extremen Temperaturschwankungen zu gestalten.
• e) Die hohle Bauweise der erfindungsgemäßen Drehkolben um die jeweilige zentrale Welle führt zudem zu einer geringen Masse, was wiederum den Auf­ wand für Lagerung und Schallschutz reduziert.
• f) Ferner ist es möglich, zumindest einen Teil des Gehäuses des Drehkolbenge­ bläses durch Gargerätewände auszubilden, was weiterhin Kosten und Platz spart.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei­ bung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert wird. Die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung zeigt ein er­ findungsgemäßes Gargerät im Horizontalschnitt.

Wie der Figur zu entnehmen ist, umfaßt ein erfindungsgemäßes Gargerät 1 mit einer Garge­ räterückwand 1a einen Garraum 2 sowie einen Gebläseraum 3, wobei zwischen dem Garraum 2 und dem Gebläseraum 3 ein Luftleitblech 4 angeordnet ist. In dem Gebläseraum 3 ist dabei ein Drehkolbengebläse 10 angeordnet, dessen Gehäuse durch einen Teil der Gargeräterück­ wand 1a und das Luftleitblech 4 gebildet wird. In dem Gehäuse sind zwei Drehkolben 11, 11', jeweils mit einem Hohlraum 12, 12', vorzugsweise aus einem dünnen Blech ausgewalzt, auf einer Welle 13, 13' drehbar gelagert. Die bei Drehung der Drehkolben 11, 11' verdrängte Luft kann über Austritte 14, 14' aus dem Gebläseraum 3 in den Garraum 2 gelangen. Die Blas­ richtung ist dabei durch die Pfeile A, B dargestellt.

Der Abstand a zwischen der Gargeräterückwand 1a und dem dazu benachbarten Drehkolben 11, der Abstand b zwischen den beiden Drehkolben 11, 11' sowie der Abstand c zwischen dem Luftleitblech 4 und dem dazu benachbarten Drehkolben 11' kann jeweils bis zu 3 mm groß sein, was nicht nur ein Verstopfen des Drehkolbengebläses 10 durch beim Garen entste­ hende Partikel vermeidet, sondern zudem einen großen Gestaltungsspielraum bei der Kontur der Drehkolben 11, 11' läßt, was insbesondere zur Schallminimierung ausnutzbar ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbar­ ten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Gargeät

1

a Gargeräterückwand

2

Garraum

3

Gebläseraum

4

Luftleitblech

10

Drehkolbengebläse

11

,

11

' Drehkolben

12

,

12

' Hohlraum

13

,

13

' Welle

14

,

14

' Austritt
a, b, c Abstand
A, B Blasrichtung

Claims (10)

1. Gargerät (1) mit zumindest einem Drehkolbengebläse (10) zum Führen einer Garrau­ matmosphäre, das ein Gehäuse (1a, 4) mit zumindest einem Austritt (14, 14') und zu­ mindest einem in dem Gehäuse (1a, 4) drehbar gelagerten Drehkolben (11, 11') um­ faßt, der in seinem Inneren zumindest einen Hohlraum (12, 12') aufweist.

2. Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehkolbengebläse (10) von einem Motor antreibbar und/oder taktbar ist, insbesondere über zumindest eine Welle (13, 13), vorzugsweise stufenlos steuerbar und/oder regelbar.

3. Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasrichtung (A, B) des Drehkolbengebläses (10) periodisch und/oder aperiodisch umkehrbar ist.

4. Gargerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der Welle (13, 13') bis zu 80 Umdrehungen pro Sekunde be­ trägt.

5. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest zwei Drehkolben (11, 11').

6. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Drehkolbengebläse (10) abgegebene Schall über die Kontur zumindest eines Drehkolbens (11, 11') und/oder den Abstand (a, c) zumindest eines Drehkolbens (11, 11') zum Gehäuse (1a, 4) und/oder den Abstand (b) zwischen zwei benachbarten Drehkolben und/oder der Dimensionierung zumindest eines Austritts (14, 14') variier­ bar ist.

7. Gargerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a, b, c) bis zu 10 mm beträgt.

8. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zumindest teilweise durch Gargerätewände, umfassend die Garraumwän­ de, Gebläseraumwände (1a) und Strömungsleiteinrichtungswände (4), begrenzt ist.

9. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehkolben (11, 11') aus einem Blech, vorzugsweise mit einer Dicke von bis zu 3 mm, herstellbar, wie ziehbar und/oder walzbar, ist.

10. Gargerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Austritt (14, 14') des Drehkolbengebläses (10) zumindest eine Strömungs­ leiteinrichtung (4) mit hohem Druckverlust, insbesondere eine Düse, ein Düsenblech, ein Lochblech oder dergleichen, nachschaltbar ist.