DE19756026A1 - Zweistufiges Ringkanalgebläse - Google Patents
Zweistufiges RingkanalgebläseInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D23/00—Other rotary non-positive-displacement pumps
- F04D23/008—Regenerative pumps
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Description
Die Erfindung betrifft ein zweistufiges Ringkanalgebläse mit zwei axial nebeneinander auf
einer Antriebswelle angeordneten Gebläselaufräder und zumindest einem Ringkanal pro
Gebläselaufrad.
Ein derartiges zweistufiges Ringkanalgebläse ist aus der EP-B1-0 459 269 bekannt. Bei
diesem bekannten Ringkanalgebläse sind die Ringkanäle der beiden Gebläselaufräder als
Auswölbungen am Außenumfangsrand dieser Räder gebildet, die im übrigen starr
miteinander verbunden bzw. einstückig gebildet sind. Nachteilig an diesen zweistufigen
Ringkanalgebläse ist dessen relativ große Baugröße aufgrund des unvermeidlich großen
Laufraddurchmessers und die fertigungsbedingte relativ große Undichtigkeit zwischen den
beiden Stufen.
Ringkanalgebläse, auch Seitenkanalgebläse bzw. Seitenkanalverdichter genannt, dienen
dazu, Luft kostengünstig auf höhere Drücke zu verdichten. Abgesehen von dem eingangs
genannten Ringkanalgebläsetyp werden im Fall von zweistufigen Ringkanalgebläsen die
folgenden drei Grundbauarten angewendet.
Gemäß einer ersten Grundbauart sind die beiden Stufen des Ringkanalgebläses in einem
einzigen Laufrad untergebracht, das am Wellenende eines Elektromotors befestigt ist.
Insbesondere sind die beiden Stufen auf den entgegengesetzten Seiten des Laufrads
angeordnet. Nachteilig an dieser Bauart ist, daß aufgrund der üblichen Toleranz bei der
Fertigung und bei der Spalteinstellung zwischen Laufrad und Flansch eine starke
Undichtigkeit zwischen beiden Stufen unvermeidlich ist.
Die zweite Grundbauart sieht vor, daß die beiden Stufen des Ringkanalgebläses in einem
einzigen Laufrad untergebracht sind, das an einem Wellenende des Elektromotors befestigt
ist, wobei sich die beiden Stufen auf ein und derselben Seite des Laufrads befinden und als
konzentrische Ringkanäle gebildet sind. Nachteilig bei dieser Bauart ist, daß zusätzlich zu
der unvermeidlichen Undichtigkeit zwischen den beiden Stufen, auf die im Zusammenhang
mit der ersten Grundbauart bereits hingewiesen wurde, eine erhöhte Baugröße durch
Vergrößerung des Laufraddurchmessers in Kauf werden muß. Außerdem werden die
Spalttoleranzen zwischen dem Gebläselaufrad und Flansch mit steigendem Durchmesser
wegen der Winkelungenauigkeit zwischen Welle und Motorlagerschild immer größer.
Die dritte Grundbauart sieht eine erste Gebläseradstufe an dem einen Wellenende des
Elektromotors und die zweite Gebläseradstufe am zweiten Wellenende vor. Diese Bauart
zeichnet sich zwar durch eine bessere Stufenabdichtung im Vergleich zu den beiden
vorstehend erläuterten Bauarten aus, hat jedoch den Nachteil einer großen Baugröße und
hoher Montagekosten, da die Montage der beiden Gebläselaufräder von zwei Seiten aus
erfolgen muß.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
zweistufiges Ringkanalgebläse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu
schaffen, das bei guter Dichtigkeit und problemloser Spalteinstellbarkeit sowie geringem
Platzbedarf kostengünstig herstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach sind erfindungsgemäß zwei voneinander getrennte Gebläselaufräder vorgesehen,
die auf den einander zu weisenden Seiten Ringkanalabschnitte haben, die durch jeweilige
Ringkanalabschnitte eines scheibenförmigen Stators zu vollständigen Ringkanälen ergänzt
werden, welcher Stator zwischen den beiden Gebläselaufräder angeordnet ist. Mit anderen
Worten sind die Schaufelseiten der beiden Gebläselaufräder aufeinander zu gerichtet, und
die Ringkanäle werden durch ein Zwischenstück, den Stator, zusammen mit den
Gebläselaufräder definiert, wobei der Stator zu diesem Zweck passende Ringkanal
abschnitte aufweist.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit getrennten Gebläselaufräder und sandwichartig
dazwischen angeordnetem scheibenförmigen Stator erlaubt problemlos eine genaue
Spalteinstellung zwischen den beiden Gebläselaufräder und dem dazwischenliegenden
Stator. Außerdem gewährleistet diese Anordnung eine sehr gute Abdichtung der
Gebläsestufen in bezug aufeinander. Ferner ist eine derartige Anordnung
Gebläselaufrad/Stator/Gebläselaufrad kostengünstig herstellbar und montierbar. Wenn
diese Anordnung aus Gebläselaufrad/Stator/Gebläselaufrad außerdem am Ende einer
Antriebswelle angeordnet ist, wird ein kompakter Aufbau des zweistufigen
Ringkanalgebläses gewährleistet.
Durch den erfindungsgemäß zwischen den beiden Gebläselaufrädern angeordneten Stator
wird außerdem der Vorteil erzielt, die beiden Ringkanalgebläsestufen durch einen
Verbindungskanal problemlos verbinden zu können, der sich durch den Stator hindurch
zwischen den auf den beiden Statorseiten gebildeten Ringkanalabschnitten erstreckt.
Vorteilhafterweise ist der Verbindungskanal für diese Ringkanalabschnitte auf kürzest
möglichem Weg gebildet. Zusätzliche externe Leitungsverbindungen entfallen dabei
vollständig.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Anordnung
Gebläselaufrad/Stator/Gebläselaufrad von einem mit dem Stator fest verbundenen Gehäuse
umschlossen. Dieses Gehäuse kann beispielsweise zweiteilig gebildet sein, wobei das eine
Gehäuseteil über seinen Außenrand mit der einen Statorseite und das andere Gehäuseteil
mit der anderen Statorseite in derselben Weise verbunden ist. Auch diese Ausbildung des
Gehäuses trägt zu einer genauen Spalteinstellung zwischen Gebläselaufräder und
zugehörigem Ringkanal bei.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Erfindung durchsetzt die
Antriebswelle eine zentrale Bohrung im Stator, und der in diesem Bereich vorgesehene
Spalt kann zusätzlich durch eine Ringdichtung abgedichtet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; die
einzige Figur der Zeichnung zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch das
erfindungsgemäße zweistufige Ringkanalgebläse.
Das in der Figur gezeigte zweistufige Ringkanalgebläse umfaßt eine Antriebswelle 1, die
bevorzugt die Abtriebswelle eines nicht gezeigten Elektromotors bildet, der in einem
Gehäusesockel 2 enthalten ist. Die Antriebswelle 1 trägt zwei getrennte Gebläselaufräder 3
und 4, von denen das Gebläselaufrad 3 am Abschlußende der Antriebswelle 1 angeordnet
ist, während das andere Gebläselaufrad 4 einwärts von diesem Wellenende angeordnet ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die kreisscheibenförmigen Gebläselaufräder 3
und 4 zumindest in etwa gleich groß gebildet.
Zwischen den beiden Gebläselaufräder 3 und 4 ist erfindungsgemäß ein scheibenförmiger,
bevorzugt kreisscheibenförmiger Stator 5 angeordnet, dessen zentrale Bohrung unter
Belassung eines Ringspalts von der Antriebswelle 1 durchsetzt ist und bei der dargestellten
Ausführungsform sitzt in diesem Ringspalt eine Ringdichtung 6, die jedoch nicht
obligatorisch ist.
Die Anordnung aus Gebläselaufrad 3/Stator 5/Gebläselaufrad 4 ist von einem
zweiteiligen Gehäuse umschlossen, von welchem ein in der Zeichnung unteres Gehäuseteil
7 einstückig mit dem Gehäusesockel 2 gebildet ist, in welchem der Elektromotor
aufgenommen ist. Dieses untere Gehäuseteil 7 ist fest mit der Unterseite des Stators 5
verbunden und so dimensioniert, daß zwischen dem unteren Gehäuseteil 7 und dem in
diesem aufgenommenen Gebläuselaufrad 4 ein Spaltraum 9 verbleibt. Das obere
Gehäuseteil 8 ist mit der Oberseite des Stators 5 fest verbunden und zwischen dem im
oberen Gehäuseteil 8 aufgenommenen Gebläselaufrad 3 und dem oberen Gehäuseteil ist
ein Spaltraum 10 belassen. Die Bezeichnungen "obere" und "untere" beziehen sich
ausschließlich auf die zeichnerische Darstellung; Das Ringkanalgebläse ist
selbstverständlich auch in anderen Gebrauchspositionen einsetzbar.
In den aneinander grenzenden Seitenflächen des Gebläselaufrads 3, des Gebläselaufrads 4
und des dazwischen angeordneten Stators 5 sind Ringkanäle gebildet. Diese Ringkanäle
bestehen jeweils aus einem feststehenden Ringkanalabschnitt auf Seiten des Stators 5 und
einem rotierenden Ringkanalabschnitt 11 bzw. 13 auf Seiten der Gebläselaufräder 3 und 4,
welche Ringkanalabschnitte gemeinsam die jeweiligen Ringkanäle festlegen. Auf der zum
Stator 5 weisenden Seite des Gebläselaufrads 3 ist ein kreisförmiger Ringkanalabschnitt 11
halbkreisförmigen Querschnitts gebildet, der seine Entsprechung auf der angrenzenden
Statorseite in einem kreisförmigen Ringkanalabschnitt 12 mit halbkreisförmigen
Querschnitt findet.
In ähnlicher Weise ist in der zum Stator 5 weisenden Seite des Gebläselaufrads 4 ein
kreisförmiger Ringkanalabschnitt 13 halbkreisförmigen Querschnitts gebildet, der seine
Entsprechung auf der angrenzenden Seite des Stators 5 findet, wo ein kreisförmiger
Ringkanalabschnitt 14 halbkreisförmigen Querschnitts gebildet ist. Die der Luftförderung
dienende Beschaufelung ist in den rotierenden Ringkanalabschnitten 11 bzw. 13
vorgesehen. Der durch die Ringkanalabschnitte 11 und 12 gebildete Ringkanal weist einen
größeren Durchmesser auf als der durch die Ringkanalabschnitte 13 und 14 gebildete
Ringkanal, während letzterer einen größeren Querschnitt hat als der durch die
Ringkanalabschnitte 11 und 12 gebildete Ringkanal. In dem aus den Ringkanalabschnitten
11 und 12 gebildeten Ringkanal ist somit eine höhere Verdichtung (2. Stufe) möglich, als
in dem aus den Ringkanalabschnitten 13 und 14 gebildeten Ringkanal der ersten
Verdichtungsstufe.
Zwischen dem Ringkanalabschnitt 14 auf der Unterseite des Stators 5 und dem
Ringkanalabschnitt 12 auf der Oberseite des Stators 5 ist auf kürzestem Weg ein
Verbindungskanal 15 vorgesehen, um Luft aus dem Ringkanal 13, 14 zum Ringkanal 11,
12 zu übertragen.
Zwischen dem Stator 5 und den angrenzenden Gebläselaufrädern 3 und 4 ist jeweils ein
schmaler Spalt belassen.
In den Ringkanal 13, 14 mündet ein Lufteinlaßkanal 16, der in die Unterseite des Stators 5
eingelassen ist und radial, ggfs. mit einer tangentialen Komponente, verläuft. In ähnlicher
Weise ist an einer zum Lufteinlaßkanal 16 benachbarten Stelle des Ringkanalgebläses ein
Luftauslaßkanal 17 gebildet, der ebenfalls radial, ggfs. mit einer tangentialen Komponente
ausmündet. Der Lufteinlaßkanal 16 und der Luftauslaßkanal 17 steht jeweils in
Übertragungsverbindung mit dem Ringkanal 13, 14.
In ähnlicher Weise steht ein Luftauslaßkanal 18 in Verbindung mit dem Ringkanal 11, 12
und ist in die Oberseite des Stators 5 eingelassen.
Das erfindungsgemäße Seitenkanalgebläse kann in verschiedenen Varianten ausgeführt
sein. In der dargestellten Ausführungsform mit einem Lufteinlaßkanal 16 für den
Ringkanal 13, 14, zwei Luftauslaßkanälen 17 bzw. 18 und dem Verbindungskanal 15 wird
Luft über den Lufteinlaßkanal 16 angesaugt und im Ringkanal 13, 14 der ersten Stufe
verdichtet. Ein erster Teil der verdichteten Luft wird über den Luftauslaßkanal 17
unmittelbar genutzt, während ein zweiter Teil über den Verbindungskanal 15 in einer
zweiten Druckstufe im Ringkanal 11 bzw. 12 weiter verdichtet und über den Auslaßkanal
18 einer anderen Verwendung zugetührt wird.
Die in der Figur dargestellte Ausführungsform ist beispielsweise dazu geeignet, einen mit
einer Niederdruck-Zerstäuberdüse arbeitenden Brenner zu betreiben, wobei die aus dem
ersten Auslaufkanal 17 austretende Teilluftmenge als Sekundärluft im Außenbereich um
die Düse herum eingeführt wird, während der höher verdichtete zweite Teil der Luft über
den Auslaßkanal 18 der Düse zur Zerstäubung des Brennstoffs als Primärluft zugeführt
wird.
Das erfindungsgemäße Seitenkanalgebläse kann jedoch auch zur ausschließlich
zweistufigen Verdichtung von Luft verwendet werden. Dabei fällt in einer solchen
Variante der Luftauslaßkanal 17 weg. Die im Ringkanal 13 bzw. 14 in einer ersten Stufe
verdichtete Luft wird dann komplett über den Verbindungskanal 15 in die zweite
Verdichtungsstufe, d. h. in dem Ringkanal 11 bzw. 12 überführt und tritt aus diesem in der
höheren Verdichtung am Luftauslaßkanal 18 aus.
Gemäß einer weiteren Variante kann das erfindungsgemäße Seitenkanalgebläse auch als
zweiflutiges Gebläse verwendet werden, wobei sowohl der Ringkanal 13 bzw. 14 als auch
der Ringkanal 11 bzw. 12 jeweils über einen Lufteinlaß und einem Luftauslaß verfügen.
Die Ringkanäle können dabei gleiche Abmessungen oder auch unterschiedliche
Abmessungen bezüglich Querschnitt und Durchmesser aufweisen, sodaß an den
Luftauslaßkanälen 17 und 18 im ersten Falle eine Luftmenge gleichen Drucks und im
letzteren Falle Luftmengen unterschiedlichen Drucks bereitgestellt werden.
In der zeichnerischen Darstellung liegen der Lufteinlaßkanal 16 und der Luftauslaßkanal
18 um 180° versetzt zueinander; dies ist in der Praxis nicht der Fall. Vielmehr liegen
Lufteinlaßkanal 16 und Luftauslaßkanal 17 bevorzugt sehr nahe beieinander, sodaß ein
möglichst großer Umfangswinkel für die Verdichtung nutzbar ist. Der Verbindungskanal
15 würde dann bevorzugt relativ kurz vor dem Luftauslaßkanal 17 angeordnet sein.
Es ist denkbar, um ein Gebläse für verschiedene Luftmengen bzw. Luftdrücke verwendbar
zu machen, wenn der Luftauslaßkanal 17 und/oder der Verbindungskanal 15 mit ihrer
Querschnitte regulierenden Mitteln versehen sind. Hierfür kommen beispielsweise
Schrauben oder verschiebbare Blenden in Frage.
Statt der beschriebenen axialen Anordnung der Gehäuseteile 7 und 8 und des
dazwischenliegenden Stators 5 kommt ggfs. auch eine in Umfangsrichtung geteilte
Gehäuseanordnung mit achsparallelen Trennlinien in Frage. Die gezeigte Anordnung mit
zwei beidseits eines feststehenden Stators angeordneten Laufrädern 3 bzw. 4 hat den
Vorteil, daß das Spiel der Laufräder 3 bzw. 4 zum Stator 5 einzeln einstellbar ist, ohne daß
dabei das Spiel des jeweils anderen Laufrades mit beeinflußt würde.
1
Antriebswelle
2
Gebläsesockel
3
Gebläselaufrad
4
Gebläselaufrad
5
Stator
6
Ringdichtung
7
unteres Gehäuseteil
8
oberes Gehäuseteil
9
Spaltraum
10
Spaltraum
11
Ringkanalabschnitt (in
3
)
12
Ringkanalabschnitt (in
5
)
13
Ringkanalabschnitt (in
4
)
14
Ringkanalabschnitt (in
5
)
15
Verbindungskanal
16
Lufteinlaßkanal
17
Luftauslaßkanal
18
Luftauslaßkanal
Claims (6)
1. Zweistufiges Ringkanalgebläse mit zwei axial nebeneinander auf einer
Antriebswelle (1) angeordneten Gebläselaufrädern (3, 4) und zumindest einem
Ringkanal (11, 12; 13, 14) pro Gebläselaufrad (3; 4), dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Gebläselaufräder (3, 4) ein scheibenförmiger Stator (5)
angeordnet ist, in dessen Außenseiten jeweils Ringkanalabschnitte (12,
14) vorgesehen sind, die mit entsprechenden Ringkanalabschnitten (11, 14) in den
angrenzenden Außenseiten der Gebläselaufräder (3, 4) die Ringkanäle (11, 12; 13,
14) festlegen.
2. Ringkanalgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator (5)
zumindest ein Verbindungskanal (15) gebildet ist, der die Ringkanalabschnitte
(12, 14) auf den beiden Stator-Außenseiten verbindet.
3. Ringkanalgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verbindungskanal (15) die Stator-Ringkanalabschnitte (12, 14) auf kürzest
möglichem Weg verbindet.
4. Ringkanalgebläse nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anordnung Gebläselaufrad/Stator/Gebläselaufrad (3, 5, 4) von einem mit dem
Stator (5) fest verbundenen Gehäuse (7, 8) umschlossen ist.
5. Ringkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung Gebläselaufrad/Stator/Gebläselaufrad (3, 5, 4) an einem Ende
der Antriebswelle (1) angeordnet ist.
6. Ringkanalgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle (1) eine zentrale Bohrung im Stator (5) durchsetzt und der
dort verbleibende Spalt durch eine Ringdichtung (6) abgedichtet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997156026 DE19756026C2 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Zweistufiges Ringkanalgebläse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997156026 DE19756026C2 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Zweistufiges Ringkanalgebläse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19756026A1 true DE19756026A1 (de) | 1999-07-01 |
DE19756026C2 DE19756026C2 (de) | 2003-01-09 |
Family
ID=7852194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997156026 Expired - Fee Related DE19756026C2 (de) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Zweistufiges Ringkanalgebläse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19756026C2 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WEBASTO AG, 82131 GAUTING, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |