DE2432239B2

DE2432239B2 - Fördergebläse für textiles Fasergut

Info

Publication number: DE2432239B2
Application number: DE2432239A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Temafa Textilmaschinenfabrik Meissner Morgner & Co 5070 Bergisch Gladbach GmbH
Current assignee: Temafa Textilmaschinenfabrik Meissner Morgner & Co 5070 Bergisch Gladbach GmbH
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1979-10-31
Also published as: CH612648A5; BE831040A; IT1036451B; AT341418B; JPS5417054B2; JPS5135728A; DE2432239A1; ES439162A1; FR2277017A1; BR7504241A; GB1514756A; DE2432239C3; ATA492175A; FR2277017B1; US4035030A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fördergebläse für textiles Fasergut, welches das Fördergut axial ansaugt und tangential wegleitet.

Der pneumatischen Förderung von Gütern dienen Ventilatoren mit geraden oder gekrümmten Schaufeln, die an einem Laufteller befestigt sind. Allgemeine Richtlinien für die Konstruktion derartiger Ventilatoren finden sich u. a. in »Mode: Ventilatoranlagen, 4. Auflage, Seite 82« und in »Eck: Ventilatoren, 8. Auflage, Seite 479«.

Die bekannten Ventilatoren weisen als Fördergebläse für textiles Fasergut erhebliche Nachteile auf, die in erster Linie in einer starken Geräuschentwicklung, einer vorzeitigen Abnutzung der einer hohen Schlagbeanspruchung ausgesetzten Schaufeln und in einer ungenügenden Förderleistung bei unverhältnismäßig großer Energieaufnahme zu sehen sind.

Die Ursache hierfür sind ungünstige Strömungsverhältnisse des Faser-Luft-Gemisches innerhalb des Gebläsegehäuses. Besonders Fasern mit größerem Schüttgewicht folgen der angesaugten Luft nicht unmittelbar sondern bleiben dieser gegenüber zurück.

Die Beschleunigung der Fasern auf die Umfangsgeschwindigkeit des Lauftellers erfolgt erst beim Auftreffen der Fasern auf die Schaufeln, die dadurch einer so großen Stoßbelastung ausgesetzt sind, daß sie sich unter Umständen verbiegen. Das gleiche gilt auch für Gebläseräder mit gekrümmten Flügeln, die an einem flachen Laufteller befestigt sind. Besonders bei der pneumatischen Förderung von Wollfasern kommt hinzu, daß den Wollfasern anhaftende Fremdkörper zu einem vorzeitigen Verschleiß an den Schaufeln führen.

Bei einem aus der CH-PS 2 96 774 bekannt gewordenen Gebläse-Flügelrad ist die auf die Schaufeln einwirkende Stoßbelastung dadurch verringert, daß der Laufteller im mittleren Bereich schüsselartig vorgewölbt ist, und daß die Schaufeln in die Drehrichtung hinein konvex gekrümmt sind. Die Umlenkung des Fördergutes aus der axialen in die tangentiale Richtung erfolgt daher weicbir, d.h. mit geringerer Stoßbelastung für die Schaufeln und den Laufteller.
Trotzdem ist das bekannte Flügelrad, das in erster Linie für einen Staubsauger bestimmt ist, infolge der Formgebung seiner Schaufeln und seines Lauftellers zum pneumatischen Fördern von Fasergut wenig geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flügelrad für ein Fördergebläse in der Weise zu verbessern, daß das Gebläse für den Transport vom textilem Fasergut in optimaler Weise geeignet ist. Unter dem Begriff »in optimaler Weise« ist zu verstehen, daß die empfindlichen Textilfasern während des Transportes nicht beschädigt werden dürfen, daß Faserzusammenballungen innerhalb der Transportierungen verhindert werden müssen, und daß schließlich bei möglichst geringer Leistungsaufnahme ein Maximum an Gebläsewirkung zur Verfügung steht.

Die Erfindung geht aus von einem Fördergebläse der zuvor erwähnten Art, nämlich von einem Fördergebläse für Textiles Fasergut, welches das Fördergut axial ansaugt und tangential wegleitet, mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Flügelrad, daß sich aus einem

5-1 Laufteller mit schüsseiförmig vorgewölbten mittlerem Abschnitt sowie am Laufteller angebrachten, in die Drehrichtung hinein konvex gekrümmten Schaufeln zusammensetzt, die vom vorgewölbten mittleren Abschnitt des Lauftellers ausgehend bis zu dessen Rand reichen, wobei der Querschnitt des Laufteliers zwischen Achse und äußerem Rand etwa S-förmig verläuft und der Krümmungsradius in Nähe der Nabe gleich dem 0,05 bis 0,2-fachen des Flügelrad-Durchmessers ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Krümmungsradius im Randabsehnitt des Lauftellers gleich dem 0,2 bis 0,6-faehen des Flügelrad-Durchmessers ist und der Laufteller zwischen seinem mittleren Abschnitt und seinem Randabschnitt gegenüber der Flügelradebene in einem Winkel

μ zwischen 30° und 50" geneigt verläuft, daß die vom Laufteller abgewandten Kanten der Schaufeln quer zur Achse des Flügelrades und die radial nach außen weisenden, bis zum Rand des Lauftellers reichenden

Kanten der Schaufeln parallel zur Achse des Flügelrades verlaufen, und daß die inneren Kanten der Schaufeln mit der Achse des Flügelrades einen Winkel von mindestens 40° einschließen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Flügelrades, die teils rechnerisch, teils in Versuchen ermittelt wurde, wird das Faser-Luft-Gemisch, das im Bereich der Nabe axial in das Gehäuse des Gebläses eintritt, in zwei Richtungen, nämlich in radialer Richtung und in Umfangsrichtung beschleunigt Die axiale Strömungskomponente geht hierbei auf Null zurück. Da nach dem Eintritt des Faser-Luft-Gemisches in das Gehäuse des Fördergebläses die Radialbeschleunigung noch vor der Nabe einsetzt, werden die Fasern sofort abgelenkt, so daß nur noch wenige Fasern auf die Nabe auftreffen. Der Hauptanteil der Fasern wird vielmehr tangential an den gewölbt verlaufenden Verbindungsabschnitt des Lauftellers herangeführt. Ebenso führt die Beschleunigung der Fasern in Umfangsrichtung dazu, daß die Fasern nicht auf die Schaufeln aufprallen sondern auf deren Oberseite abgleiten.

Im Gegensatz zu dem aus der CH-PS 2 96⁷74 bekannten Gebläserad verlaufen die vom Laufteller abgewandten Kanten der Schaufeln des erfindiingsgemäßen Flügelrades quer zu dessen Achse, die äußeren, den Durchmesser des Flügelrades bestimmenden Kanten der Schaufeln parallel zur Achse. Hierdurch wird eine Wirbelbildung verhindert, die andernfalls, abgesehen von der damit verbundenen Leistungsminderung, zu einer Zusammenballung von Fasern und einer jo Verstopfung der Transportleitungen führen könnte.

Der Vollständigkeit halber sei noch ein aus dem DE-GM 73 14 726 bekanntgewordenes Schaufelradgebläse für Halm- und Blattgüter erwähnt, dessen Flügelrad aufgrund seiner Form jedoch für den π Transport von textilem Fasergut völlig ungeeignet ist.

Das gleiche gilt auch für ein aus der DE-PS 11 60 788 bekanntgewordenes Fördergebläse, das dem Transport von Futtermitteln dient.

Um eine besonders weiche Ablenkung des Faser- »o Luft-Gemisches zu bewirken, ist in Ausgestaltung der Erfindung der mittlere Abschnitt des Lauftellers gegenüber dem Randabschnitt um das 0,1 bis 0,2-fache des Durchmessers des Flügelrades vorgewölbt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann eine schonende Behandlung der Fasern bei deren Auftreffen auf die Schaufeln des Flügelrades dadurch erzieh werden, daß der Anstellwinkel am inneren Ende jeder Schaufel gegenüber einer das Ende der Schaufel mit der Achse des Flügelrades verbindenden Durchmesserlinie 40 bis 70° beträgt.

Ein Aufbau, der eine übermäßige Wirbelbildung im Gebläsegehäuse verhindert, läßt sich dadurch erzielen, daß der Spalt zwischen der vom LaufteMer abgewandten Kante der Schaufeln und der dieser Kante zugewandten Wandung des Gehäuses gleich dem 0,05 bis 0,2-fachsn des Durchmessers des Flügelrades ist.

Schließlich besitzt das erfindungsgemäße Fördergebläse einen besonders günstigen Wirkungsgrad dadurch, daß die maximale Höhe der Schaufeln gleich dem 0,1 bis 0,5-fachen des Durchmessers des Flügelrades ist,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I schematisch und in der Draufsicht ein μ Fördergebläse für textiles Fasergut und

Fi g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-Il der F i g. 1.

Das in den Fig. I und 2 schematisch dargestellte Flügelrad für ein Fördergebläse für textiles Fasergut ist in einem Gehäuse drehbar gelagert und setzt sich im wesentlichen aus einer Nabe 1, einem an der Nabe t befestigten, z. B. angeschweißten Laufteller sowie am Laufteller befestigten, in die Drehrichtung hinein konvex gekrümmten Schaufeln 6 zusammen. Der Laufteller verläuft im Querschnitt etwa S-förmig; er weist einen schüsselartig vorgewölbten, mittleren Abschnitt 2, einen Verbindungsabschnitt 3 und einen Randabschnitt 4 auf. Das innere Ende 5 der Schaufeln 6 befindet sich im Bereich des mittleren Abschnittes 2 des Lauftellers, die äußere Kanten der Schaufeln 6 reichen bis zum Randabschnitt 4 des Lauftellers und bestimmen den Durchmesser des Flügelrades.

Die am vorgewölbten, mittleren Abschnitt 2 des Lauftellers einsetzenden inneren Kanten 7 der Schaufeln 6 schließen mit der Achse des Flügelrades einen Winkel von mindestens 40° ein. Die vom Laufteller abgewandlen Kanten 8 der Schaufeln 6 verlaufen senkrecht tür Achse des Flügelrades, während die radial außen liegenden Kanten der Schau tin 6 parallel zur Achse verlaufen.

Der kleinere Krümmungsradius im mittleren Abschnitt 2 des Laufiellers ist gleich dem 0,05 bis 0,2-fachen des Durchmessers des Flügelrades während der größere Krümn-.jngsradius zum Randabschnitt 4 des Lauftellers hin gleich dem 0,2 bis 0,6-fachen des Durchmessers des Flügelrades ist. Der Neigungswinkel im Verbindungsabschnitt 3 des Lauftellers gegenüber der Flügelradebene beträgt 30 bis 50"; die Dicke des LaufteHers, d. h. das Maß, um welches der mittlere Abschnitt 2 des LaufteHers gegenüber dem Randabschnitt 4 vorgewölbt ist, beträgt das 0,1 bis 0,2-fache des Durchmessers des Flügelrades.

Die Schaufeln 6, die in die Drehrichtung hinein konvex gewölbt sind, sind in strömungstechnischer Hinsicht an den Transport von Fasern eines Faserballens mittlerer Dichte angepaßt. Die Schaufeln sind daher etwas mehr gebogen als Schaufeln, die ζ. ύ. nach den Konstruktionsprinzipien von »Mode: Ventilatoranlagen, 4. Auflage, Seite 60« hergestellt sind und der Umwälzung reiner Luft dienen. Das Gehäuse für das Flügelrad kann von üblicher Ausführungsform sein, wie sie z. B. in »Mode: Ventilatoranlagen. 4. Auflage, Seite 72« dargestellt und beschrieben ist.

Wesentlich für den Wirkungsgrad des Flügelrades ist auch der Abstand zwischen den oberen Kanten 8 der Schaufeln 6 und der den Kanten 8 zugewandten Wandung des Gehäuses. Dieser Abstand ist gleich dem 0,05 bis 0,2-fachen des Durchmessers des Flügelrades, während die Gesamthöhe des Flügelrades dem 0,1 bis 0,5-fachen des Durchmessers entspricht.

Durch die beschriebene Ausbildung des Flügelrades were! ;is Verstopfungen des Fördergebläses und der sich anschließenden Rohrleitungen durch zusammengeballte Fasern verhindert.

Das beschriebene Fördergebläse hat gegenüber bekannten Ventilatoren eine steile Kennlinie. Dies wirkt sich auf den Transport des Fasergutes in den sich anschließenden Rohrleitungen in der Weise aus, daß bei einer Veränderung der Rohrleitungscharakteristik infolge wechselnder Belastung durch das Fasergut <:in sehr unterschiedlicher Druck aufgebaut wird. Hierdurch werden Rohrleitungen, die sich durch Faserzusammenballungen zuzusetzen beginnen, durch den entstehenden hohen Druck freigeblasen. Infolge des, gegenüber bekannten Ausführungen wesentlich verbesserten TransDortvermögens des Gebläses wird für den

Transport einer bestimmten Fasermenge insgesamt auch weniger Luft benötigt. Demzufolge fällt auch entsprechend weniger mit Staubteilchen durchsetzte Abluft an. Dies wiederum hat eine Verbesserung der Arbeits- und Umweltbedingungen zur Folge. Da zum Fasertransport weniger Luft benötigt wird, kommt man zum Transport der gleichen Fasermenge auch mit kleinerem Rohrleitungsquerschnitt aus. Dies wiederum führt zu einer erheblichen Material- und Platzeinsparung.

Die optimalen Strömungsverhältnissc im Flügelrad haben infolge kleiner Relativgeschwindigkeiten /wischen der Luft und dem Fasergut und infolge geringer Wirbelbildung eine beträchtliche Geräuschminderung zur Folge. Insgesamt erhöht sich hierdurch der Wirkungsgrad des Fördergebläses. Die Herabsetzung der Relativgeschwindigkeiten und der Wirbelbildiing Länge der quer zur Achse gerichteten Oberkante 8 der Schaufeln 6 beträgt 125 mm. Die Kreislinie, auf der die inneren Enden 5 der Schaufeln 6 liegen, hat einen Durchmesser von 240 mm. Die maximale Höhe der

ί Schaufeln 6 wird auf einer Kreislinie mit einem Durchmesser von 525 mm erreicht. Die Dicke des Lauftellers beträgt 108 mm, der kleinere Krümmungsradius 65 mm, der größere Krümmungsradius 265 mm. Die ansaugseitig und druckseitig an das Gehäuse ange-

I« schlosserten Rohrleitungen hnbcn einen Durchmesser von 300 mm. Die lichte Breite des Gehäuses beträgt ebenfalls 300 nun. Die /wischen dem Flügelrad und den ihm zugewandten Gehäuse-Wandungen verbleibenden Spalte haben auf der Seite des Lauftellcrs eine Breite

i"> von 20 mm. auf der Seite der Schaufeln 6 eine Breite von 70 mm. Die Dicke des für das Flügelrad verwendeten Bleches ist 5 mm. Das Fördergebläse besitzt eine

führt anRprHpm 711 pinpr änRprsl trhnnpnrjpn RphanH. F-*r»ri_{prjrMUiina von 3 ! FaSCTP ^ηΓΟ St'-HvJc.

lung der empfindlichen Fasern.

Im folgenden sind die Abmessungen für ein Flügelrad angegeben, das sich im praktischen Betrieb besonders bewährt hat.

Das Flügelrad hat einen Durchmesser von 700 mm und ist mit sieben Schaufeln mit einer gestreckten Länge von 300 mm und einer Höhe von 200 mm bestückt. Die Das beschriebene Fördergebläse ist für Textilfasern und faserhaltige Materialien vorgesehen. Ils läßt sich aber auch zum pneumatischen Fördern anderer Feststoffe verwenden, die von geringer Dichte sind. Gedacht is! hierbei auch an die Förderung von Styropor und Federn.

Hierzu 1

Claims

Patentansprüche:

Ι. Fördergebläse für textiles Fasergut, welches das Fördergut axial ansaugt und tangential wegleitet, mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Flügelrad, das sich aus einem Laufteller mit schüsseiförmig vorgewölbten mittlerem Abschnitt sowie am Laufteller angebrachten, in die Drehrichtung hinein konvex gekrümmten Schaufeln zusammensetzt, die vom vorgewölbten mittleren Abschnitt des Lauftellers ausgehend bis zu dessen Rand reichen, wobei der Querschnitt des Lauftellers zwischen Achse und äußerem Rand etwa S-förmig verläuft und der Krümmungsradius in Nähe der Nabe gleich dem 0,05 bis 0,2-fachen des Flügelrad-Durchmessers ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius im Randabschnitt (3,4) des Lauftellers gleich dem 0,2 bis 0,6-fachen des Flügelrad-Durchmessers ist und der Laufteller zwischen seinem mittleren Abschnitt und seinem Randabschnitt gegenüber der Flügelradebene in einem Winkel zwischen 30° und 50° geneigt verläuft, daß die vom Laufteller abgewandten Kanten (8) der Schaufeln (6) quer zur Achse des Flügelrades und die radial nach außen weisenden, bis zum Rand des Lauftellers reichenden Kanten der Schaufeln (6) parallel zur Achse des Flügelrades veriaufen, und daß die inneren Kanten (7) der Schaufeln (6) mit der Achse des Flügelrades einen Winkel von mindestens 40° einschließen.
2. Fördergebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (2) des Lauftellers .gegenüber Jem R; ,dabschnitt um das 0,1 bis 0,2-fache des Durchmessers des Flügelrades vorgewölbt ist.
3. Fördergebläse nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel am inneren Ende (5) jeder Schaufel (6) gegenüber einer das Ende (5) der Schaufel (6) mit der Achse des Flügelrades verbindenden Durchmesserlinie 40 bis 70° beträgt.
4. Fördergebläse nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der vom Laufteller abgewandten Kante der Schaufeln (6) und der dieser Kante zugewandten Wandung des Gehäuses gleich dem 0,05 bis 0,2-fachen des Durchmessers des Flügelrades ist.
5. Fördergebläse nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Höhe der Schaufeln (6) gleich dem 0,1 bis 0,5-fachen des Durchmessers des Flügelrades ist.