DE1920341A1

DE1920341A1 - Einrichtung zum Umwaelzen eines gasfoermigen Mediums in mindestens einer Kammer

Info

Publication number: DE1920341A1
Application number: DE19691920341
Authority: DE
Inventors: Olin Goesta Robert
Original assignee: Norrmalms Industrier AB
Current assignee: Norrmalms Industrier AB
Priority date: 1968-04-29
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1969-11-27
Also published as: SE318691B; GB1223799A; FR2007213A1; US3552035A

Description

(Prio 29, April I968 Schwed.Pat.Nr. 5770/1968 - 6185)

Norrmalms Industrier Aktiebolag

Karlbergsvagen 77-81

Stockholm / Schweden Hamburg, 17« April 1969

Einrichtung zum Umwälzen eines gasförmigen Mediums in mindestens einer Kammer«

Die Erfindung besieht sieh auf eine Einrichtung zur Behandlung von Gegenständen mit einem gasförmigen Medium, beispielsweise warmer ©der heißer Luft« unter umständen unter Zusatz von Dampf oder Rauch» Bei ihr ist mindestens eine Kammer aur Aufnahme der zu behand©lnden Gegenstände und ©in umkehrbares Gebläse vorgesehen, um die Strömlings-.richtung des gasförmigen Mediums nach bestimmten ge-. wählten Zeitspannen umzukehren und so eine höchstmögliche Gleichförmigkeit bei der Behandlung der in der Kammer befindlichen Gegenstände zu erzielen«

Derartige Einrichtungen, die häufig als Schränke oder öfen bezeichnet werden, laesen sich vorteilhafterweise für das Auftauen von TiefkUhlkost , zum Kochen, Backen und Räuchern von Nahrungsmitteln, zum Backen von Brot und Kuchen sowie für andere Aufgaben in der Nahrungsmittelindustrie, in Restaurants und bei der sonstigen Nahrungsmittelbereitung einsetzen. Die Verwendung derartiger Einrichtungen ist jedoch nicht auf die Behandlung von Nahrungsmitteln beschränkt, sondern es können auch andere Gegenstände getrocknet, erwärmt oder sogar sterilisiert werden, beispielsweise Bekleidungsstücke und

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Wäsche* medizinische und chirurgische Instrumente» Präparate in Laboratorien. . ;

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Umwälzen eines gasförmigen Mediums in mindestens einer Kammer Ib abwechselnd zwei Richtungen mit einem mindestens einPHJgel» rad mit radial angeordneten Flügeln tragenden Rotor, dessen Drehrichtung umkehrbar ist und der von einem stationären Gehäuse umschlossen ist,- das zu einer durch die Achse des Rotors verlaufenden Ebenesymmetrisch ist, wobei das Gehäuse eine den Rotor teilweise umschließende^, im wesentliche U-förmige Hauptwand und an diese anseiiließende, · einander gegenüberliegende Seitenwinde aufweist und zwischen den Seitenwinden eine von diesen getrennte Zwischenwand angeoröaefe ist, so dass im wesent» 1 leinen reeäteckfiSrasige Öffnungen in der Kammer entstehest die je &aefe Strömungsrichtung jeweils als Auslaß ©der¹ als Einlaß dienen.

Es sind bereits derartig© Slariehtiingen bekannt^ bei denen cfrehfoare Zusatzgebläse zur Steuerung des Gasstromes vorgesehen sind, die zumindest teilweise den Rotor innerhalb des Gehäuses umschließen und die jedesmal bei Umkehr der Richtung des Gasstromes um eine Achse parallel zur Rotorachse gedreht werden und auf diese Weise die Richtung des Gasstromes durch die Einrichtung umkehren«

Diese bisher verwendeten Zusatzgehäuse sind nicht nur ziemlich kompliziert, schwer und teuer sondern auch schwer zu montieren. Sie erfordern eine beachtliche Wartung, um genau zu arbeiten. Demgeraäss besteht das Bestreben, derartige Zusatzgehäuse zu vermelden. Bisher schien dies jedoch bei den Einrichtungen der vorstehend genannten Art nicht möglich.

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Mit Hilf· der Erfindung let es nun überraschenderweise aöglioh, auf derartige ZueatzgehSuse zu verzichten, ohne dass nachteilige Wirkungen auftreten. Dies wird bei einer Einrichtung der vorstehend erwähnten Art dadurch erreicht, dass der Rotor das einzige bewegliche Teil ist und dass das Fitigelrad im Oehlueeftyntnetriseh zu dessen Symmetrieebene liegt und derart angeordnet 1st, dass sich «wischen den Offnungen ein Strömungsweg für das gasförmige Medium durch das Gehäuse ergibt.

,Der Wirkungsgrad einer derartigen erfindungsgenässen Einrichtung 1st zwar etwas geringer als der von entepreohenden Einrichtungen mit dreh*· bzw. schwenkbaren Zusatzgeh&usen, jedoch 1st dies nicht sehr bedeutsam, da die zusätzlich benötigte Energie in Wärme ungesetzt wird» wodurch eine entsprechende Verringerung der KapazitKt der Heizelemente für das gasförmige Medium ermöglioht wirdi

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausftihruhgsbeisplele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erstes Ausführung»- beispiel einer Einrichtung gemSss der Erfindung zur Behandlung von Nahrungsmitteln mit einem heißen gasförmigen Medium;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II^II aus Fig. Il '

Flg. 3 zeigt einen LBngssehnitt durch ein anderes AusfUhrungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 zeigt einen waagerechten Schnitt durch eine Einrichtung gemäss Fig. 3.

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Bs ist klar, daß keine Beschränkungen bezüglich der Anordnung dee Gebläses im Gehäuse gegeben 1st. So kann die Einrichtung gemäss Fig. 1 und 2 umgedreht oder auf die Seite oder die Rückwand gelegt werden. Ferner kann das in den Pig. 3 und 4 dargestellte Gebläse in anderen Einrichtungen verwendet werden* und die Rotorachse kann horizontal oder geneigt angeordnet sein.

Der In den Fig. I und 2 dargestellte Ofen 1 hat zwei durch eine Zwischenwand 2 getrennte Kammern «Ein Paar gestrichelt in Fig. 1 dargestellte Türen ermöglichen den Zugang· Die untere Kante der Zwischenwand 2 ist van Boden des Ofens 1 entfernt und zwischen dieser unteren Kante und den zugehörigen unteren Ecken des Ofens sind,, wie in Fig. 1 dargestellt, schräge Reihen von Führung^» schaufeln 4 angeordnet, die die gewünschten Strömungsverhältnisse für das von einer Seite der Zwischenwand zur anderen fließende gasförmig® Medium herstellen® Führungsschaufeln 4 können beispielsweise beheizt werden, um das zirkulierende gasförmige auf der gewünschten Temperatur- zu halten, oder ©@ zu diesem-Zweck zusätzliche Heiselemente (nickt zwischen den Schaufelreihen vorgesehen

Der obere Teil des Ofens 1 ist Teileinas ©©biases ml% einem Rotor % der auf einer Triebwelle 6 eiae von axial voneinander entfernten Flügelrad em 7 Die Welle 6 wird über einen nicht dargestelltes angetrieben, dessen Drehrichtung sich gewählten Zeitintervallen umkehre» läßt.

7 haben sich radial nach ausaen erstreckende fluchtende Flügel, so das® in

gleiche Betriebsverhältnisse herrsehca«, * Die Rotors liegt-In einer Ebene mit der die L&ag@ des Rotors 5 und di@ tessM der

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wird βο gewühlt, daae der Rotor das gasförmige Medium in dor gesamten Tiefe des Ofens glelchmässlg bewegt (Flg. 2).

Die obere Kante der Zwischenwand 2 erstreckt sieh bis dicht an die Flügelräder 7, und Vorsprünge 8 der Zwischenwand reichen bis in die Räume zwischen den einzelnen Flügelrädern. Diese Vorsprünge sind für die gewünschte Betriebsweise des Qebläses nicht unbedingt erforderlich, verbessern Jedoch dessen Wirksamkeit. Der obere Teil de3 Ofens 1 bildet eine gewölbte oder U-förmige Hauptwand 9* die sich teilweise um den Rotor 5 erstreckt und vollständig symetrisch zur Ebene durch die Rotorachse und die Zwischenwand 2 ist. Die Hauptwand 9 ist durch zusätzliche Seitenwände verlängert* Wie Flg. 1 zu entnehmen ist, ist der radiale Abstand der Hauptwand 9 vom Rotor und insbesondere von den Flügelrädern wesentlich größer als wie zur Vermeidung von unmittelbarer Berührung unbedingt erforderlich. Er ist auch größer als der Abstand zwischen den Flügelrädern und der oberen Kante der Zwischenwand 2 k

Obwohl die Hauptwand 9 Im Ausführungsbeisplel gemäss Fig. 1 und 2 im wesentlichen halbkreisförmig mit der Rotorachse als Mittelpunkt ist, 1st dies eine ganz spezielle Ausgestaltung. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, und zwar nicht nur zur Raumersparnis, den Abstand zwischen dem oberen Teil der Hauptwand 9 und den Flügelrädern zu verringern und dann den radialen Abstand zwischen Rotor und Wand zu den Seitenwagen hin allmählich zu vergrößern. Dabei kann der minimale Abstand etwa 1/10 des Rotordurchmessers betragen. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Hauptwand 9 nicht unbedingt kreisförmig sein muß, sondern irgendeine

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symmetrische, glatt« Form haben kann.

Wie den. Fig· 1 und 2 zu entnehmen 1st, sind keine beweglichen oder drehbaren Zusatzgehäuse erforderlich und abgesehen vom Motor und dem Getriebe (nicht dargestellt) ist der Rotor 5 das einzige bewegliche Teil. Der Rotor 5 befindet sich dauernd frei Im Gehäuse, und die Flügelräder lassen zwischen den tiefer liegenden öffnungen für die Kamoern.einen Ströraungsweg. f Ur- das - -gasförmige Medium durch das Gehäuse frei, so dass das Medium durch die Kammern und das Gehäuse strömen kann.

Dreht sich der Rotor 5 Im Gegenuhrzeigersinn (Fig· I)₉ so strömt das gasförmige Medium in Richtung der Pfeile A. Dies erfolgt dadurch, dass zwischen den Flügelrädern ein© Im wesentlichen radial nach innen gerichtete und in den Flügelrädern eine radial nach aussen gerichtete Strömung erzeugt wird, wobei die letztere infolge der Drehung der Flügelräder eine tangentIale Bewegung3komponente aufweist« Demgemäss strömt das gasförmige Medium aus den Flügelrädern in Richtung der Pfeile B (Fig. 1), wodurch offenbar im gewölbten Bereich des Gehäuses zwischen Rotor und Hauptwand 9 eine Strahlwirkung entsteht. Gleichzeitig strömt ein Teil des gasförmigen Mediums von der Ansaugseite her (Fig. 1 von rechte) zwischen die Flügel-= räder und gelangt somit mehr oder weniger unmittelbar Innerhalb oder in der Nähe der Flügelräder auf die Ausströmseite. Dadurch entsteht eine Misohung von Strahlwirkung und querfließendem Medium. Wegen des vollständig symmetrischen Aufbaus der Einrichtung ergibt sich eine Identische, spiegelbildliche Strömung, wenn die Drehrlohtung des Rotors umgekehrt wird. Das Vorhandensein der Zwischenwand 2 1st In diesem Zusammenhang sehr wichtig, da Sie die Strömung des Mediums und die Strahl-

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wirkung unterbricht und ausrichtet·

Ib der Kammer oder dem Ofen gemäss Flg. 3 und 4 1st ein gegenüber den Flg. 1 und 2 etwas abgewandeltes Gebläse dargestellt. Ferner let die Kammer 10 verändert, Sie hat Isolierte Wände und eine isolierte TUr 11, durch die Zutritt in das Innere der Kammer 12 möglich 1st« Diese Kammer 12 nimmt die Nahrungsmittel oder andere Gegenstände, beispielsweise auf Platten oder Schalen« auf, die mit dem gasförmigen Medium behandelt werden sollen· Der hintere Teil der Kammer 12 wird von einer Zwischenwand O und die Selten von Reihen von vertikal angeordneten Führungsschaufel 14 begrenzt, die eine Art von GitterwKnden bilden. Si® sind derart angeordnet, dass man eine praktisch gleioli^taiig© Querströmung durch die Kammer 12 zwischen den seltlic&m Füh£^f%iden 15 erhält. Der Querschnitt und damit der Strömuagoweg zwischen diesen seitlichen FUhrwfinden 15 vergröseert sieh allmlhlich in Richtung vom vorderen Teil der Karsae·? zum hinteren Teil und zu den Offnungen an beiden Seiten der Zwischenwand 1}·

Dl· Zwischenwand 13 bildet die Vorderwand des Geblgaes und der Rotor 16 1st vertikal hinter dieser Zwischenwand 13 angeordnet. Der Rotor 16 trSgt auf einer Welle 18 eine Vielzahl von axial voneinander entfernten Flügelr&dern I7. Es 1st also ein Strömungsweg vorhanden, der durch die Kammer 12, entlang der einen Führwand I5, durch den Bereich des Rotors 16 und entlang der anderen Führwand 15 zur Kammer 12 führt. Im Bereich des Rotors findet sich eine gewölbte Rauptwanö 19* die eine gleichmSssige Verbindung zwischen den seitliehen Führwänden 15 darstellt. An den gegenüberliegenden Seiten der Zwischenwand 1? befinden sich nach hinten gerichtete Seltenteile 2.0, die

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sum Rotor bin geneigt sind und ziemlich dicht an die Flügelräder heranrelohen· Dadurch hat die Zwischenwand die Form elnesTroges» der den Rotor teilweise umschließt. Vorzugsweise sind die Seitenteile 20 durch eine gewölbte Wand 21 miteinander verbunden» die dicht an die Flügelräder heranreicht, ohne diese zu berühren (gestrichelt In Flg. 4).

Ss sei darauf hingewiesen» dass die Anzahl der Flügelrider 17 auf der Helle 18 entsprechend der gewünschten Olelohmässigkeit der Strömung verändert werden kann· Xn gewissen Fällen, In denen der Schrank oder Ofen nur klein ist» kann ein einsiges Flügelrad ausreichen, Bs lit ausserdem mCglleh» die Kaaaaer 12 und.das Gebläse In Unterabschnitte aufzuteilen» Indem man horizontale Zwischenwände einfügt, wie dies bei 22 in FIg* 3 gestrlohelt angedeutet 1st· Wie Insbesondere In Flg. 4 zu erkennen 1st» 1st der radiale Abstand zwischen den Flügelrädern 17 und der Hauptwand 19 in der Syatnetrie-Ebene klein und vergrößert sich allmählich zu den beiden Seiten hin· Bei diesem AuafÜhrungabeiapiel haben die Flügelrider» genau wie In den Flg. 1 und 2 dargestellt» radial gerichtet· und axial miteinander fluohtende Flügel, so dass in beiden Drehriehtungen des Rotors die gleichen Betriebsverhilltnlsse herrschen. Dies 1st natürlich wesentlich für das Erreichen des gewünschten Ergebnisse«.

Die Betriebsweise des Ausführungebeispiels gemüse Flg. und 4 ist im wesentlichen die glelohe wie bereits anhand der Flg. 1 und 2 beschrieben. Bin Unterschied besteht darin» dass derjenige Teil des Rotors, der sich im Bereioh der trogartigen WBnde 1?» 20 und möglicherweise befindet» nioht wirksam ist. Infolge des ay emetr lachen Auf* baue erhält man In beiden Drehrichtungen dee Rotors die

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gleichen Stromungsverhttltnisse. Unabhängig von der Drehrichtung der Flügelräder hat eines der Seitenteile 20, nämlich dasjenige auf der Druckseite, eine ähnliche Wirkung wie die Zwischenwand 2 geraäss Fig. 1, indem es nämlich die Strahlwirkung unterbricht und den Strom des gasförmigen Mediums vom Rotor gegleitet. Wird die gewölbte Wand 21 vorgesehen, so verhindert sie das Einstrahlen von gasförmigem Medium in den von der Zwischenwand 13 und den Seitenteilen 20 gebildeten Trog und die Erzeugung von Wirbelströmungen. Obwohl in den Fig. j5 und 4. nicht dargestellt« kann eine trogartige Anordnung aus Zwischenwand 1>, Seitenteilen 20 und möglicherweise Wand 21 sich in die Räume zwischen den Flügelrädern erstrecken, wie dies die Vorsprünge 8 gemäss Fig. 1 und 2 tun.

In dem AusfUhrungsbeispiel gemäss Fig. ;5 und 4 ist der Rotor 16 das einzig bewegliche Teil und die Flügelräder 17 liegen also Immer frei im Raum des Gebläses zu beiden Selten der Symmetrie-Ebene. Man erkennt ausserdem, dass die Flügelräder 17 sowohl einen äusseren als auch einen axialen Strömungsweg für das gasförmige Medium offen lassen.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von AusfUhrungsbeispielen beschrieben· Sie ist Jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern es sind verschiedene Abwandlungen möglich, die alle unter die Erfindung fallen. Das gasförmige Medium kann mit bekannten Heizeinrichtungen erwärmt werden, und es kann Dampf oder Rauch durch entsprechende öffnungen zugeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

( l.yEinrichtung zum Umwälzen eines gasförmigen Mediums ^^^ in mindestens einer Kammer in abwechselnd zwei Richtungen mit einem mindestens ein Flügelrad mit radial

fe angeordneten Flügel tragenden Rotor, dessen Drehrichtung umkehrbar ist und der von einem stationären Gehäuse umschlossen ist, das zu einer durch die Achse des Rotors verlaufenden Ebene symmetrisch ist, wobei das Gehäuse eine den Rotor teilweise umsohlieSende, im wesentliche U-fSrmige Hauptwand und an diese anschließende, einander gegenüberliegende Seitenwände aufweist und zwischen den Seitenwänden eine von diesen getrennte Zwischenwand angeordnet ist, so dass im wesentlichen rechteekförmige Offnungen in der Kammer, entstehen« die je nach Strömungsrichtung jeweils als Auslaß oder Einlaß dienen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (5;16) das einzige bewegliche Teil ist

^ und dass das Flügelrad (7) frei in Gehäuse symmetrisch zu dessen Symetrie-Ebene liegt und derart angeordnet ist, dass sich zwischen den Offnungen ein Strömungsweg für das gasförmige Medium durch das Gehäuse ergibt.

2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (2;13, 20, 21) mindestens eine Kante hat* die sich in Richtung der Längsachse des Rotors (5;16) erstreckt und weiter an das Flügelrad (7;17) heranreicht als die Hauptwand (9;19) des Gehäuses·

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3· Binriehtung naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennseiohnet, dass der Rotor (16) eine Vielzahl von axial voneinander entfernten FlUgelrHdern (17) trägt und die la «resentHohen reohteolcfurmlgen Offnungen sieh In axialer Richtung des Rotors (16) erstrecken.

4. Sinrlehtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das· die Zwischenwand (2) VorsprUnge (8) aufweist» die in die Zwischenräume zwischen den Flügelrädern (7) hineinragen.

5· Binriohtung naoh eine« der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekeanselohnet, dass die Zwischenwand (2) sich in Richtung derSrranetrie-Ebene des Gehäuse» erstreckt.

6. Binriohtung naoh einen der AnsprUohe 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand diePora eines Troge· (i?, 20» 21) hat» der den Rotor (16) teilweise unsohließt.

7. Binriohtung nach Anspruch 6» daduroh gekennzeichnet, dass die fcrogf öroige Zwischenwand Seitenteile (20) aufweist» die sun Rotor (16) hin geneigt sind.

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