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Die Erfindung betrifft ein Gebläse zur Brandbekämpfung mit einer Führungsvorrichtung für den von der Luftschraube des Gebläses erzeugten Luftstrom.
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Klassischerweise ist die Führungsvorrichtung für den Luftstrom als röhrenförmiger, meistens zylindrischer Mantel ausgebildet, der koaxial zur Rotationsachse der Luftschraube montiert ist, und die Aufgabe hat, die Wirksamkeit des Gebläses zum Vereinfachen der Arbeit der Feuerwehrleute bei deren Intervention zu erhöhen. Im Allgemeinen wird der zylindrische Mantel an seinem Vorende durch ein Schutzgitter geschlossen.
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Im Allgemeinen besteht die Intervention der Feuerwehrleute in ein verräuchertes Gebäude zuerst darin, einen Zugang zum Gebäude zum Beispiel durch Zerbrechen einer Tür herzustellen, und danach eine Abführungsöffnung nach der Außenseite des Gebäudes zum Beispiel durch Zerbrechen einer Fensterscheibe zu bilden.
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Die Feuerwehrleute können dann ein Gebläse für den Brandbekämpfung außerhalb des verräucherten Gebäudes anordnen, um einen Luftstrom durch die Tür zu erzeugen, sodass die heißen, schädlichen Rauchgase nach der Außenseite des Gebäudes durch das Fenster abgeführt werden.
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Dieses Verfahren hat zum Hauptzweck, den Durchzündungsvorgang („flash-over”) zu vermeiden, der gescheht, wenn sich die Rauchgase bei einer Temperatur von 800°C plötzlich anzünden. Das Verfahren hat auch zum Zweck, die Sichtbarkeit im Gebäude zum Vereinfachen und Beschleunigen der Intervention der Feuerwehrleute zu erhöhen. Folglich kann die Intervention der Feuerwehrleute nur durch Benutzen eines leistungsstarken und angepassten Belüftungssystems wirksam sein.
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In 1 ist es ein Draufsicht eines konventionellen Gebläses 1 mit einer Luftschraube 2 illustriert. Das Gebläse ist vor einer Zugangstür 3 zu einem verräucherten Gebäude 4 angeordnet, um einen Luftstrom 8 durch die Zugangstür 3 zum Abführen von Rauchgasen zu bilden.
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Das konventionelle Gebläse 1 wird hier mit einer Führungsvorrichtung 5 für den Luftstrom ausgestattet, die in Form eines zylindrischen Mantels vorhanden ist, der die Luftschraube 2 umgibt, und vor der Luftschraube 2 in der Bewegungsrichtung des Luftstromes zum Kanalisieren und Führen des Luftstromes sich erstreckt.
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In 1 bezeichnet die Bezugsnummer 6 die Rotationsachse der Luftschraube und die Bezugsnummer 7 den Motor des Gebläses, zum Beispiel einen elektrischen, thermischen oder hydraulischen Motor.
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Wie ersichtlich in 1, konzentriert sich der Luftstrom 8 am Ausgang des Gebläses in einem kegelstumpfartigen Raum, dessen Öffnungswinkel durch das Bezugszeichen A angegeben wird.
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In 2 ist es eine Seitenansicht des konventionellen Gebläses 1 in 1 illustriert. Wie vorher erklärt, erzeugt das Gebläse 1 einen im wesentlichen kegelstumpfartigen Luftstrom 8 mit dem Öffnungswinkel A.
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Bei einem vertikal geneigten konventionellen Gebläse 1 mit einem Neigungswinkel von 20° beträgt der Abstand zwischen der Luftschraube 2 und der Zugangstür 3 etwa zwei Meter, um eine wirksame Abführung der Rauchgase nach der Außerseite des Gebäudes 4 zu erhalten. Dieser Abstand ist ziemlich kurz, und die Feuerwehrleute können durch den kurzen Abstand zwischen dem Gebläse 1 und der Zugangstür 3 zum Raum 4 in Brand behindert werden.
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Außerdem wird das Problem verschlimmert, wenn der Zugang zur Tür 3 durch eine Freitreppe erfolgt. In diesem Fall soll der Gebläse auf den Boden unterhalb der Freitreppe gestellt werden, um einen ausreichenden Zugangsabstand zwischen dem Gebläse 2 und der Zugangstür 3 zu behalten. Aufgrund der Tatsache, dass die Freitreppe dann eine Abschirmung zum Unterteil des durch das Gebläse erzeugten Luftstromes bildet, ist die Luftmenge in das verräucherte Gebäude 4 dann sehr begrenzt.
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Aus Dokumenten
US5470200 ,
US6394766 und
WO2005/003569 sind Luftschraubengebläse mit Luftstromführungsvorrichtungen mit radialen Flügeln bekannt. Allerdings ist die Leistung solcher Gebläse zum befriedigenden Abführen von Rauchgasen nicht ausreichend.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse zur Brandbekämpfung mit erhöhter Leistung vorzuschlagen. Insbesondere soll das erfindungsgemässe Gebläse erlauben, die heißen Rauchgase schnell abzuleiten, und zugleich einen breiten Raum vor dem Gebäude in Brand zum Vereinfachen und Beschleunigen der Intervention der Feuerwehrleute freizugeben.
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Zu diesem Zweck ist der Gegenstand der Erfindung ein Luftschraubengebläse zur Brandbekämpfung, umfassend eine Führungsvorrichtung für den von der Luftschraube des Gebläses erzeugten Luftstrom, die in Form eines röhrenförmigen Mantels vorhanden ist, der koaxial zur Rotationsachse der Luftschraube montiert ist, und in der ein Ableitersystem mit Flügeln angeordnet ist, um den von der Luftschraube des Gebläses erzeugten Luftstrom auszurichten und zu konzentrieren, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner nach dem Ableitersystem mit Flügeln gemäß der Richtung des Luftstroms ein zweites Ableitersystem mit konzentrischen Rohren umfasst, die in dem röhrenförmigen Mantel koaxial zur Rotationsachse der Luftschraube angeordnet sind.
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Ein ausgerichteter und konzentrierter Luftstrom ermöglicht die Erhaltung von größeren Leistungen, sodass der Abstand zwischen dem erfindungsgemässen Gebläse und der Zugangstür eines verräucherten Gebäudes erhöhtet werden kann, und das mit einer entsprechenden sogar höheren Abführung der Rauchgase im Vergleich zur mit dem konventionellen Gebläse erhaltenen Abführung.
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Das erfindungsgemässe Gebläse kann die folgenden Besonderheiten aufweisen:
- – die Ableiter sind radial im röhrenförmigen Mantel angeordnete Flügel;
- – jeder Flügel hat einen V-förmigen Querschnitt, dessen zwei Schenkel jeweils ein Band zur Aufnahme des Luftstromes und ein Band zum Ausrichten des Luftstromes definieren, wobei sich das Band zum Ausrichten im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Luftschraube erstrecket, und wobei sich das Band zur Aufnahme zwischen der Luftschraube und dem Band zum Ausrichten erstreckt, und zum Band zum Ausrichten geneigt ist;
- – die Luftschraube umfasst sich im wesentlichen senkrecht zum Band zum Aufnahme eines Flügels erstreckende Schraubenblätter.
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Diese Anordnung ermöglicht eine Begrenzung der Druckverluste. Der von der Luftschraube erzeugte Luftstrom wird also durch das Band zur Aufnahme der Flügel kanalisiert und gleitet danach auf dem Band zum Ausrichten der Flügel in der Richtung der Rotationsachse der Luftschraube.
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In einer anderen besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Gebläses sind die Ableiter nebeneinandergestellte Rohre mit einem kreisförmigen Querschnitt oder einem sechseckigen, eine Bienenwabenstruktur bildenden Querschnitt oder einem viereckigen Querschnitt. Die Rohre sind koaxial zur Rotationsachse des Luftschraube des Gebläses im röhrenförmigen Mantel angeordnet.
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Ein System zur Bewegung der Ableiter im Mantel ist in Form von nebeneinandergestellten Rohren zum Modifizieren und/oder Optimieren des Luftstroms vorgesehen.
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Je nach der Anordnung der Ableiter wird ein mehr oder weniger großer Raum im röhrenförmigen Mantel zwischen den Ableitern und der Luftschraube des Gebläses freigemacht.
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Alternativ dazu können die Ableiter mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt mit Flügeln versehen werden, die an das Ausrichten und das Führen des durch eine Luftschraube mit gekrümmten, d. h. auch einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisenden Schraubenblättern erzeugten Luftstroms gut angepassten sind.
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Vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass die Orientierung der Flügel durch ein Einstellungssystem sowohl für die Flügel mit einem V-förmigen Querschnitt als auch für die Flügel mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt zum Modifizieren und/oder Optimieren des Luftstroms eingestellt werden kann.
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In der Ausführungsform des Gebläses, bei der ein Ableitersystem im röhrenförmigen Mantel nach dem Ableitersystem mit Flügeln gemäß der Richtung des Luftstromes angeordnet wird, kann die Erfindung die folgenden Besonderheiten aufweisen:
- – die Ableiter des zweiten Ableitersystems sind konzentrische Rohre, die koaxial zur Rotationsachse der Luftschraube im röhrenförmigen Mantel angeordnet werden;
- – die Ableiter des zweiten Ableitersystems sind nebeneinandergestellte Rohre, die koaxial zur Rotationsachse der Luftschraube im röhrenförmigen Mantel angeordnet werden;
- – die konzentrischen Rohre und die nebeneinandergestellten Rohre weisen einen kreisförmigen oder sechseckigen oder viereckigen Querschnitt auf;
- – die Ableiter können in axialer Translation im röhrenförmigen Mantel beweglich montiert werden.
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In einer besonderen Ausführungsform umfasst das erfindungsgemässe Gebläse ein durch das genannte zweite Ableitersystem gebildetes Schutzgitter.
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Vorzugsweise ist die Anzahl der Ableiter im röhrenförmigen Mantel höher als die Anzahl der Schraubenblätter der Luftschraube des Gebläses.
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Die Führungsvorrichtung für den Luftstrom kann am Gebläse zur Benutzung dieser Führungsvorrichtung an verschiedenen Gebläsen abnehmbar montiert werden. Die Befestigung der Führungsvorrichtung am Gebläse kann zum Beispiel ein Rastungssystem sein.
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Das erfindungsgemässe Gebläse wird im Einzelnen nachfolgend beschrieben und in der Zeichnung illustriert. Diese Beschreibung ist nur als ein Beispiel und keineswegs als eine Einschränkung der Erfindung zu sehen.
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1 illustriert eine Draufsicht eines konventionellen Gebläses vor einer Zugangstür.
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2 illustriert eine Seitenansicht des konventionellen Gebläses• in 1.
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3 zeigt eine explodierte Darstellung eines Gebläses nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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4 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung eines Schraubenblatts der Luftschraube des Gebläses und eines Ableiters nach einem ersten Beispiel einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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5 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung eines Schraubenblatts der Luftschraube des Gebläses und eines Ableiters nach einem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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6 zeigt eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemässen Gebläse zu einer Zugangstür hin.
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7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemässen Gebläses zu einer Zugangstür hin.
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8 zeigt eine schematisch Darstellung eines erfindungsgemässen Gebläses zu einer mit einer Freitreppe versehenen Zugangstür hin.
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9 zeigt eine Grafik, die den durch ein konventionelles Gebläse erzeugten Luftdurchfluss und den durch ein erfindungsgemässes Gebläse erzeugten Luftdurchfluss in Abhängigkeit vom Abstand zum Eingang eines Gebäudes illustriert.
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10 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Ableitersystems.
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11 zeigt einen schematischen Axialschnitt der Ableiter für den Luftstrom in 10.
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12 zeigt eine schematische Darstellung eines Schraubenblatts der Luftschraube mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt mit einer Flügel auch mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt.
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13 zeigt eine schematische Darstellung der Einstellung der Orientierung der Flügel.
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14 zeigt eine andere schematische Darstellung der Einstellung der Orientierung der Flügel.
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15 zeigt eine schematische Darstellung eines Einstellsystems für die Orientierung der Flügel.
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16 zeigt einen schematischen Axialschnitt der Führungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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17 zeigt eine schematische Voransicht der Führungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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18 ist eine Grafik, die den durch ein konventionelles Gebläse erzeugten Luftdurchfluss und den durch ein erfindungsgemässes Gebläse erzeugten Luftdurchfluss nach der dritten Ausführungsform der Erfindung in Abhängigkeit vom Abstand zum Eingang eines Gebäudes illustriert.
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Die 1 und 2 sind bereits im Einleitungsabschnitt beschrieben worden.
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3 illustriert die erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Gebläses. Aus Klarheitsgründen wird das Gebläse 11 auf vereinfachter Art und Weise mit einer Luftschraube 12 und einer nach der Luftschraube 12 montierten Führungsvorrichtung 13 illustriert, wobei die Richtung des Luftstroms durch den Pfeil 14 dargestellt wird.
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Wie ersichtlich in 3, umfasst die um die Achse 15 rotierende Luftschraube 12 eine zylindrische zentrale Nabe 16, an deren Peripherie eine Vielzahl von sich radial zur Achse 15 erstreckenden Schraubenblättern 17 regelmäßig verteilt sind.
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Die Führungsvorrichtung 13 für den Luftstrom umfasst einen röhrenförmigen, hier zylindrischen Mantel 1, der koaxial zur Achse 15 montiert ist, und ein Ableitersystem, dessen Ableiter im zylindrischen Mantel 18 angeordnet, und in Form von einer Vielzahl von radial an der Peripherie einer zentralen Scheibe 19 montierten Flügeln 20 vorhanden sind. Die Ableiter sind im Mantel unbeweglich angeordnet.
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Der zylindrische Mantel 18 kann am Gebläse 11 abnehmbar montiert werden.
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Der Durchmesser der Scheibe 19 entspricht etwa dem der Nabe 16 der Luftschraube.
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Vorzugsweise ist die Anzahl von den Flügeln 20 höher als die Anzahl von den Schraubenblättern 17 der Luftschraube 12. Im Ausführungsbeispiel in 3 umfasst die Luftschraube 12 zehn Schraubenblätter 17, und die Führungsvorrichtung 13 zwanzig Flügel 20.
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In 3 wird ersichtlich, dass jeder Flügel 20 einen V-förmigen Querschnitt hat. Ein Schenkel der V-Form bildet ein Band zum Ausrichten des Luftstromes 21, und ist in der Richtung der Rotationsachse 15 orientiert. Das Band zum Ausrichten 21 erstreckt sich also parallel zur Achse 15. Der andere Schenkel der V-Form bildet das Band zur Aufnahme des Luftstromes 22 und ist relativ zum Band zum Ausrichten 21 geneigt. Das Band zur Aufnahme 22 schneidet also die Achse 15. Das Band zur Aufnahme 22 jedes Flügels 20 ist zwischen dem Band zum Ausrichten 21 und der Luftschraube 12 angeordnet. Es ist verständlich, dass bei einer solchen erfindungsgemässen Anordnung der durch die Rotation der Luftschraube 12 erzeugte Luftstrom zuerst auf dem Band zur Aufnahme 22 der Flügel aufgenommen wird, und danach in Richtung des Bands zum Ausrichten 21 der Flügel 20 gleitet.
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4 ist eine sehr schematische Darstellung des V-förmigen Querschnitts eines Flügels 20 und eines Schraubenblatts 17 der Luftschraube in einer Ebene, die einen rechten Winkel mit der Ebene bildet, in der sich das Band zur Aufnahme 22 des Flügels 20 erstreckt. Außerdem, wie ersichtlich in 4, ist das Band zur Aufnahme 22 des Flügels 20 relativ zur Rotationsachse 15 der Luftschraube 22 mit einem Winkels β geneigt, und das Schraubenblatt 17 ist relativ zur Rotationsachse 15 mit einem Winkel γ geneigt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird β = –γ, zum Beispiel β = 45°, ausgewählt. Bei einer solchen Neigung folgt der Flügel 20 dem Profil des Schraubenblatts 17, sodass der Luftstrom auf das Band zur Aufnahme 22 des Flügels mit so wenig Druckverlust wie möglich aufgenommen wird.
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Die Breite des Bands zum Ausrichten 21 kann auf der Länge des Flügels 20 konstant oder veränderlich sein, um den Luftstrom gleichmäßig auszurichten. Die Breite des Bands zur Aufnahme 22 kann auch entlang dem Flügel 20 veränderlich sein, und dem Profil des Schraubenblatts 17 folgen, sodass der freie Raum zwischen dem Schraubenblatt 17 und dem Flügel 20 konstant bleibt. Zum Beispiel, wenn die Breite des Schraubenblatts 17 von der Rotationsachse 15 vermindert, erhöht dann die Breite des Bands zur Aufnahme 22 von der Rotationsachse 15, damit der freie Raum konstant bleibt. Bei einer solchen Anordnung des erfindungsgemässen Ableiters werden die Durchflussleistung und die Druckleistung des Luftstroms des Gebläses 11 optimiert.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Raum zwischen den Schraubenblättern 17 und den Flügeln 20 konstant und er beträgt etwa 5 mm. In diesem Fall, für jeden Flügel 20, ist die Breite des Bands zur Aufnahme 22 im wesentlichen identisch mit der Breite des Bands zum Ausrichten 21, das heißt mit einer Breite von etwa 21 mm. In diesem Beispiel, für einen Luftschraubendurchmesser von 400 mm, beträgt die durchschnittliche Breite der Schraubenblätter 17 42 mm.
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Die Breite des Bands zum Ausrichten 21 kann an die Breite des Schraubenblatts 17 und an die Durchflussleistung und die Druckleistung angepasst werden, die notwendig dafür sind, den Luftstrom mehr oder weniger zu konzentrieren. Ebenso kann das Band zur Aufnahme 22 an das Profil des Schraubenblatts 17 angepasst werden; zum Beispiel, wenn das Schraubenblatt 17 mit einem bestimmten Krümmungsradius gekrümmt ist, kann das Band zur Aufnahme 22 mit demselben Krümmungsradius gekrümmt werden.
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Ein gutes Kompromiss Abmessungen/Leistung wird erreicht, wenn die Höhe der Flügel 20 in der Richtung der Achse 15 im wesentlichen gleich der durchschnittlichen Höhe der Schraubenblätter 17 in der Richtung der Achse 15 ist.
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In einer Variante in 5, ist der Raum zwischen den Schraubenblättern 17 und den Flügeln 20 größer als 5 mm. In diesem Fall ist es notwendig, dass der zylindrische Mantel 18 der Führungsvorrichtung 13 zum Teil die Schraubenblätter der Luftschraube 12 bedeckt. Diese Bedeckung in der axialen Richtung soll mindestens 5 mm betragen und kann der gesamten Bedeckung der Luftschraube 12 entsprechen. Außerdem soll nur ein sehr geringer Raum zwischen der Luftschraube 12 und dem Mantel 18 bestehen. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Breite des Bands zur Aufnahme 22 eines Schraubenblatts entlang dem Flügel 20 konstant sein, unabhängig von dem Profil des Schraubenblatts 17.
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Bei dieser Führungsvorrichtung 13 wird ein konzentrierter Luftstrom 30 erreicht, welcher ungefähr in einem kegelstumpfartigen Volumen enthalten ist, dessen Öffnungswinkel durch B in 6 bezeichnet ist. Der Öffnungswinkel B ist deutlich kleiner als der Öffnungswinkel A in 1.
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Ein Gebläse, wie zum Beispiel 11, mit einem erfindungsgemässen Ableiter kann 4 Meter, anstatt 2 Meter mit einem konventionellen Gebläse wie zum Beispiel 1, von einer Zugangstür 3 entfernt sein, sodass die Feuerwehrleute zum Gebäude 4 in Brand mehr leicht gelangen können.
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In 6 wird eine Lage dargestellt, bei der der gesamte Luftstrom völlig durch die Tür in den Raum 4 eindringt, obwohl sich das Gebläse in einer größeren Entfernung zur Zugangstür im Vergleich mit dem Gebläse 1 in 1 befindet.
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7 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Gebläses 11, das vertikal mit einem solchen bestimmten Winkel, zum Beispiel von etwa 10°, orientiert ist, dass der Luftstrom 30 vertikal auf halber Höhe der Tür 3 zentriert ist, und dass der Luftstrom nicht den Boden berührt.
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Wie ersichtlich in 7, in einer Entfernung von vier Meters, nimmt die kegelstrumpfartige Form des Luftstromes 30 nicht den ganzen Raum der Zugangstür in der vertikale Richtung ein, was bedeutet, dass es noch einen restlichen Abstand zum Orientieren des Gebläses 11 in der vertikalen Richtung zum Lenken des Luftstroms gibt.
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Falls der Zugang zur Tür 3 durch eine Freitreppe (oder durch Stufen) 31 erfolgt, wie in 8 illustriert, bleibt das erfindungsgemässe Gebläse 11 angepasst, da es in einer ziemlich großen Entfernung (von etwa 4 m) zur Tür 3 angeordnet werden kann, damit der Luftstrom über die Freitreppe strömt. In 8 wird das Gebläse 11 so geneigt, dass die Rotationsachse 15 einen Winkel von etwa 20° zum Boden bildet.
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In der Grafik in 9, stellt die Kurve 32 (gestrichelt) den Durchfluss des Luftstroms (auf der Y-Achse) eines konventionellen Gebläses 1 dar, und die Kurve 33 (Dauerstrich) stellt den Durchfluss des Luftstroms des erfindungsgemässen Gebläses 11 in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem genannten Gebläse und dem Zugang zum Gebäude dar. Der Durchfluss des Luftstroms ist in Kubikmeter per Stunde auf der X-Achse angegeben, der Abstand zwischen dem Gebläse und dem Zugang zum Gebäude ist in Meter angegeben. Wie ersichtlich in der Grafik, erhaltet man beim Gebläse 11 einen leicht höheren maximalen Durchfluss, und noch dazu ist dieser maximale Durchfluss von 19100 Kubikmetern per Stunde auf eine längere Distanz im Vergleich mit der Kurve 32 gehalten.
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10 zeigt eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Führungsvorrichtung 40 mit einem Ableitersystem, bei dem Ableiter aus einem Vielzahl nebeneinandergestellter Rohre 43 bestehen, die koaxial zur Achse 15 der Luftschraube und im zylindrischen Mantel 41 um eine Scheibe 42 unbeweglich angeordnet sind.
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Die Rohre 43 sind hier regelmäßig um die Achse 15 und konzentrisch in zwei Reihen verteilt. In 10, bei einem Durchmesser der Luftschraube des Gebläses von etwa 550 mm, wird dreißig Rohre 43 mit einem zylindrischen Querschnitt dargestellt.
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In 11 werden die Rohre 43 und der Luftschraube 12 sowie der durch den Pfeil 14 illustrierte Luftstrom in einem Axialschnitt dargestellt. Die Scheibe 42 ist ersichtlich koaxial zur Nabe 16 der Luftschraube 12 angeordnet, und der Durchmesser des Mantels 41 ist im wesentlichen höher als der Durchmesser der Luftschraube 12. In dieser Ausführungsform soll der Raum zwischen den Schraubenblättern 17 der Luftschraube 12 und den Rohren 43 kleiner als die Länge der Rohre 43 in der durch den Pfeil 14 angegebenen Richtung. Vorzugsweise ist die Länge der Rohre 43 wenigstens dreimal höher als der Raum zwischen den Schraubenblättern 17 und den Rohren 43. Beispielsweise, bei einem Gebläse mit einem Durchmesser von etwa 550 mm, sind die Rohre 43 in einer Entfernung von etwa 50 mm zu den Schraubenblättern 17 angeordnet, und sie weisen eine Mindestlänge von 150 mm auf. Selbstverständlich kann der zylindrische Mantel 41 auch am Gehäuse des Gebläses abnehmbar montiert.
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Alternativ dazu können die Rohre 43 einen sechseckigen Querschnitt aufweisen, und so eine Art von Bienenwabenstruktur bilden. Die Rohre 43 können auch einen viereckigen Querschnitt aufweisen und in diesem Fall bilden sie eine Art von Gitter mit vierkantigen Maschen.
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In 12 wird eine andere Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, bei der das Gebläse eine Luftschraube mit Schraubenblättern 1' mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt umfasst, und bei der die Führungsvorrichtung Flügel 20' auch mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt umfasst. Die Bezugsnummer 15' bezeichnet die Rotationsachse der Luftschraube des Gebläses.
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Der Längsendeabschnitt 22' des zum Schraubenblatt 17' nächsten Flügels 20' bildet ein Band zur Aufnahme für den Luftstrom, während der Längsendeabschnitt 21' des zum Schraubenblatt 17' entferntesten Flügels ein Band zum Ausrichten des Luftstroms bildet.
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Die Kreisbogenform des Flügels erlaubt die kontinuierliche Führung des Luftstroms, ohne möglicherweise Wirbelströmungen verursachenden Bruchstellen.
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Der Krümmungsradius eines Flügels, wie zum Beispiel 20', entspricht dem Krümmungsradius des Schraubenblatts 17'. Im Allgemeinen, je mehr gekrümmt der Schraubenblatt 17' ist, desto mehr soll der Flügel 20' gekrümmt werden.
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Flügel mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt können selbstverständlich mit einem Gebläse mit Schraubenblättern mit einem geradlinigen Querschnitt benutzt werden.
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In 13 wird eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der der Flügel 20 mit einem V-förmigen Querschnitt auf einer Rotationsachse 50 zu einer einstellbaren Orientierung montiert ist. In diesem Beispielfall, bewegen sich die beiden Schenkel der V-Form gleichzeitig um der Achse 50.
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In 14 wird eine andere Ausführungsvariante dargestellt, bei der das Band zur Aufnahme 22 eines Flügels 20 mit einem V-förmigen Querschnitt auf der Rotationsachse 50 montiert ist.
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Die Einstellung der Orientierung eines ganzen Flügels oder des Bands zur Aufnahme eines Flügels, wie oben beschrieben, erlaubt die Modifizierung des Luftstroms oder noch die Optimierung des Luftstroms, falls die Schraubenblätter des Gebläses eine einstellbare Orientierung aufweisen.
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Flügel mit einem kreisbogenförmigen Querschnitt mit einer einstellbaren Orientierung können auch vorgesehen werden.
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15 zeigt eine sehr schematische Darstellung eines Zahnradgetriebesystems, das zum Übermitteln einer auf einen von der Frontwand des Gebläses zugänglichen Einstellbolzen 51 ausgeübten Rotationsbewegung zu den Achsen 50 der Flügel 20 angeordnet ist. Dieses Zahnradgetriebesystem umfasst hier ein Zahnrad 52, dessen zentrale Achse mit dem Bolzen 51 integral ist, und das mit einem Zahnradsatz 53 mit einem Rotationsachse 50 in Eingriff ist.
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Selbstverständlich, anstelle eines Zahnradgetriebesystems, kann ein System für die Bewegungsübertragung durch eine Schnecke oder Kulissen oder ähnlich vorgesehen werden, welches die Modifizierung der Orientierung der Flügel, wie zum Beispiel 20 oder 20', erlaubt.
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Im Falle von Ableitern in der Form von nebeneinandergestellten Rohren kann ein System für die Translationsbewegung der Rohre in der Richtung 14 zur Modifizierung und/oder Optimierung des Luftstroms vorgesehen werden. Insbesondere kann Längskulissen zwischen dem zylindrischen Mantel 41 und peripherischen Rohren 43 vorgesehen werden, um die Translationsbewegung der Rohre 43 durch ein System zum Umwandeln einer durch ein Kurbel erzeugten Rotationsbewegung zum Beispiel in eine lineare Bewegung an den Rohren 43 zu führen.
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In einer dritte Ausführungsform der Erfindung, umfasst die Luftstromführungsvorrichtung mit Flügeln, beschrieben gemäß 3, außerdem ein zweites Ableitersystem 60 zum Ausrichten des Luftstrom. Das zweite Ableitersystem 60 ist an einem Ende nach dem Ableitersystem mit Flügeln gemäß der durch den Pfeil 14 angegebenen Richtung des Luftstroms angeordnet.
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16 zeigt einen Axialschnitt einer Führungsvorrichtung nach diesem dritten Ausführungsform. In diesem dritten Ausführungsform umfasst die Führungsvorrichtung einen Mantel 61, eine zentral Scheibe 62 im wesentlichen mit dem gleichen Durchmesser wie die Nabe 16 der Luftschraube, die Ableiter in Form von Flügeln 20 und das zweites System 60, bei dem die Ableiter aus einer Vielzahl von Rohren 63 mit einem zirkularen Querschnitt bestehen. Ebenso wie vorher, ist die zentrale Scheibe 62 koaxial zur Rotationsachse 15 der Luftschraube 11 montiert, und die Flügel 20 erstrecken sich radial zwischen dem Mantel 61 und der zentrale Scheibe 62.
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Insbesondere, sind die Rohre 63 koaxial zur Rotationsachse 15 der Luftschraube 12 und konzentrisch um die Achse 15 im Mantel 61 angeordnet. Diese konzentrische Anordnung ist in 17 dargestellt. Außerdem sind die konzentrischen Rohre 63 auf die ganze Länge des Bands zum Ausrichten 21 der Flügel 20 verteilt. Außerdem noch, sind die Rohre 63 am Ende des Bands zum Ausrichten 21 montiert, das sich danach gemäß der Richtung des Luftstrom befindet. Die Rohre 63 können zum Beispiel am Band zum Ausrichten 21 geschweißt werden.
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Vorzugsweise ist die Höhe der konzentrischen Rohre 63 wenigstens gleich der Hälfte der Breite des Bands zum Ausrichten 21. Der Abstand zwischen den konzentrischen Rohren 63 entspricht außerdem der Norm EN294, um einen Sicherheitsabstand zur Schraubenblätter der rotierenden, eine gefährliche Zone bildenden Luftschraube zu definieren. Ein solches zweites System 60 zum Ausrichten des Luftstroms dient ebenfalls als Schutzgitter.
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In dieser dritten Ausführungsform besteht der Mantel 61 aus einem zylindrischen Teil, das ähnlich dem zylindrischen Mantel 18 ist, und aus einem kegelstumpfartigen Teil. Das zylindrische Teil bedeckt die Flügel 20 in der axialen Richtung und übergeht sich in das kegelstrumpfartige, die Schraubenblätter 17 der Luftschraube bedeckende Teil. Das kegelstrumpfartige Teil erweitert sich in der dem Pfeil 14 entgegengerichteten Richtung. Ein solcher Mantel 61 erlaubt die Optimierung der Absaugung des Luftstroms ohne Druckverlust, was noch die Leistung der Vorrichtung erhöht.
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Vorteilhaft vereinigt die Führungsvorrichtung nach diesem dritten Ausführungsform das Ausrichten des Luftstroms mit Flügeln, das gemäß 3 beschrieben ist, und das Ausrichten mittels des zweiten Systems 60 zum Verbessern des Ausrichtens und der Führung des Luftstroms.
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Das Gebläse nach diesem dritten Ausführungsform weist so eine erhöhte Wirksamkeit und immer ein gutes Kompromiss Abmessungen/Leistung auf.
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In der Grafik in 18 wird die Leistung des Gebläses nach dem dritten Ausführungsform dargestellt. Die Kurve 65 (Dauerstrich) stellt den Durchfluss des Luftstroms des erfindungsgemässen Gebläses (auf der Y-Achse) in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem genannten Gebläse und dem Zugang zum Gebäude (auf der X-Achse) dar. Die Kurve 66 (gestrichelt) stellt den Durchfluss des Luftstroms eines konventionelles Gebläses dar. Der Durchfluss des Luftstroms ist in Kubikmeter per Stunde und der Abstand zwischen dem Gebläse und dem Zugang zum Gebäude ist in Meter angegeben. Das erfindungsgemässe Gebläse und das konventionelle Gebläse sind mit der gleichen Luftschraube ausgestattet, und sie haben die gleiche Leistung.
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Diese Grafik zeigt, dass beim Gebläse nach dem dritten Ausführungsform der Erfindung ein maximaler Durchfluss von 27500 Kubikmeter per Stunde erhalten wird, welcher leicht höher als der Durchfluss des konventionelles Gebläses ist, und vor allem dieser maximale Durchfluss mit einem Abstand von 3 bis 5 Metern zwischen dem Gebläse und dem Zugang zum Gebäude gehalten ist, während der maximale Durchfluss des konventionelles Gebläses mit einem Abstand von etwa 2 Metern gehalten ist.
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Es wird verstanden, dass in dieser dritten Ausführungsform das Gebläse noch mehr nach hinten versetzt werden kann, um die Intervention der Feuerwehrleute zu vereinfachen.
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Die Rohre 63 können aus Stahl oder aus einem geformten Kunststoff hergestellt werden.
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Alternativ zur dritten Ausführungsform können die Flügel der Flügelvorrichtung zum Ausrichten einen V-förmigen oder kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen, wie oben beschrieben. Außerdem können die Bänder zur Aufnahme 22 der Flügel 20 mit einem V-förmigen Querschnitt eine einstellbare Orientierung aufweisen, wie gemäß 14 beschrieben.
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Alternativ zur dritten Ausführungsform weisen die konzentrischen Rohre 63 des zweiten Ableitersystems 60 einen sechseckigen oder viereckigen Querschnitt.
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Alternativ zur dritten Ausführungsform kann das zweites System 60 mit konzentrischen Rohren durch das System mit nebeneinandergestellten Rohren ersetzen, wie gemäß 10 beschrieben.
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Alternativ zur dritten Ausführungsform kann der Mantel 61 durchbrochen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gebläse
- 2
- Luftschraube
- 3
- Zugangstür
- 4
- Gebäude
- 5
- Führungsvorrichtung
- 6
- Rotationsachse
- 7
- Motor
- 8
- Luftstrom
- 11
- Gebläse
- 12
- Luftschraube
- 13
- Führungsvorrichtung
- 15
- Rotationsachse
- 16
- Wabe
- 17
- Schraubenblatt
- 17'
- Schraubenblatt
- 18
- Zylindrischer Mantel
- 19
- Zentrale Scheibe
- 20
- Flügel
- 21
- Band zum Ausrichten
- 22
- Band zur Aufnahme
- 30
- Luftstrom
- 40
- Führungsvorrichtung
- 41
- Zylindrischer Mantel
- 42
- Scheibe
- 43
- nebeneinandergestellte Rohre
- 50
- Rotationsachse
- 51
- Einstellbolzen
- 52
- Zahnrad
- 53
- Zahnrad
- 60
- Zweites Ableitersystem
- 61
- Mantel
- 62
- Zentrale Scheibe
- 63
- Konzentrische Rohre
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5470200 [0013]
- US 6394766 [0013]
- WO 2005/003569 [0013]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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