DE2628437C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zentripetalgebläse mit einem zylinderförmigen Läufer mit zwischen Leitblechen angeordneten und ein Tragflügelprofil aufweisenden Laufschaufeln, die in Richtung des Drehsinns des Läufers angestellt sind.

Ein derartiges Gebläse dient zur Erzeugung eines zwangsbewegten Gasstomes. Der Gasstrom wird dabei durch den zylinderförmigen Läufer radial angesaugt und danach selbsttätig oder durch Leitbleche um 90° umgelenkt. Schließlich verläßt er das Gebläse in Achsrichtung des Läufers. Das Gebläse besitzt dazu starr angeordnete Eintritt- und Austrittsleitgitter zur Führung des saugseitigen bzw. druckseitigen Gasstromes. Dadurch ist die Schallemission insbesondere bei hohen Drehzahlen des Läufers sehr groß, da die von den Laufschaufeln erzeugten Druckfelder an unbeweglichen Einbauten vorbeigeführt werden. Der Läufer ist mit einer großen, nach der Gittertheorie berechneten Anzahl von Laufschaufeln besetzt. Ein solches Gebläse erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand. Dennoch ist es gegenüber äußeren Einflüssen beispielsweise Seitenwind, sehr empfindlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst geräuscharmes Gebläse zu schaffen, das einen geringen konstruktiven Aufwand erfordert und das vielseitig verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Läufer an einem Ende eines Tragkörpers angeordnet ist und im wesentlichen denselben Außendurchmesser wie der Tragkörper besitzt.

Ein erfindungsgemäßes Gebläse kann daher vollständig als zylindrischer Körper hergestellt werden. Darüber hinaus gewinnt man für die Auslegung des Gebläseläufers einen weiteren Freiheitsgrad dahingehend, daß man den Eintrittsquerschnitt des Laufrades unabhängig von dessen Durchmesser gestalten kann. Somit hängt der Durchsatz des Gebläses nicht nur vom Durchmesser des Läufers und der Läuferdrehzahl ab, sondern kann zusätzlich durch Verändern der Laufschaufellänge variiert werden. Deshalb kann bei gegebenem Läuferdurchmesser die Läuferdrehzahl reduziert werden, ohne den Durchsatz zu verringern, da gleichzeitig die Länge der Laufschaufeln entsprechend größer gewählt werden kann. Durch eine Verringerung der Läuferdrehzahl kann aber die Schallemission des sich ohnehin durch geräuscharmen Lauf auszeichnenden Gebläses zusätzlich verringert werden. Außerdem ist ein erfindungsgemäßes Gebläse weitgehend unempfindlich gegenüber äußeren Störungen, beispielsweise Seitenwind.

Für einen geräuscharmen Lauf ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Anstellwinkel zwischen einer an das Tragflügelprofil der Schaufeln angelegten Sehne und dem Vektor der relativen Anströmrichtung der Luft zwischen 6 und 13° beträgt

Die gesamte Neigung einer Laufschaufel kann dabei folgendermaßen festgelegt sein. Die maximale bzw. minimale Fördermenge wird durch den jeweiligen Anwendungsfall bestimmt

Daraus kann die maximale bzw. minimale radiale Anströmgeschwindigkeit einer Laufschaufel in Abhängigkeit vom Außendurchmesser und von der Länge des Läufers errechnet werden. Aufgrund der Drehzahl des ίο Läufers, die einerseits möglichst gering sein soll und die andererseits durch das Antriebsaggregat gegeben ist, kann der maximale bzw. minimale relative Anströmwinkel des Gasstromes ermittelt werden. Dabei wird der Außendurchmesser und die Länge des Läufers so gewählt, daß die Differenz des maximalen und des minimalen relativen Anströmwinkels 24° oder weniger, vorzugsweise 4°, beträgt Die Summe aus dem maximalen relativen Anströmwinkel und dem Anstellwinkel ergibt die gesamte Neigung einer Laufschaufel.

Die gesamte Neigung ist somit der Winkel zwischen der Sehne des Tragflügelprofils einer Laufschaufel und einer Tangente an den Außendurchmesser des Läufers dieser Laufschaufel.

Ein erfindungsgemäßes Gebläse benötigt kein Eintrittsleitgitter. Ein Austrittsleitgitter kann ebenfalls entfallen oder gegebenenfalls in so großer Entfernung von den rotierenden Laufschaufeln angeordnet sein, daß kaum eine Geräuschentwicklung angeregt wird. Durch die erfindungsgemäße Wahl des Anstellwinkels ergibt

jo sich eine große Stabilität des Gebläses gegenüber einer Abreißneigung des Gasstromes im Bereich der Saugseite des Gebläses.

Die saugseitige Abreißneigung des Gasstromes ist besonders gering, wenn der Anstellwinkel zwischen 9 und 10° beträgt.

Die Herstellung des Läufers gestaltet sich erfindungsgemäß sehr einfach, wenn die Begrenzungslinien der Querschnitte der Laufschaufeln mindestens abschnittsweise kreisbogenförmig sind. Die Laufschaufeln können dabei um ihre Längsachse gewölbte Streifen aus Metall oder Kunststoff sein.

Insbesondere bei Vorrichtungen zur Erzeugung von künstlichem Schnee erweist es sich als günstig, wenn das Gebläse konzentrisch am Ende des Tragkörpers angeordnet ist und die Halteelemente des Gebläses aus austrittsseitig angeordnetes Leitgitter ausgebildet sind.

An dem in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt einer mit einem erfindungsgemäßen Gebläse ausgestatteten Vorrichtung zur Erzeugung von künstlichem Schnee und

F i g. 2 einen Schnitt längs der in F i g. 1 dargestellten Ebene H-II.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer mit einem erfindungsgemäßen Gebläse ausgestatteten Vorrichtung zur Erzeugung von künstlichem Schnee dargestellt. In dem hohlzylindrischen Tragkörper 1, der mit einem nicht dargestellten, vorzugsweise fahrbaren Transportgestell verbunden ist, sind an dessen vorderen, freien Ende 2 ebenfalls nicht näher gezeigte Einrichtungen zur Aufnahme der der Schnee-Erzeugung dienenden Düsen vorgesehen. Die starre Verbindung zwischen dem Trägerkörper 1 und dem Antriebsaggregat, beispielsweise einem Elektromotor 3, im Bereich des hinteren F.ndes des Tragkörpers 1, stellt eine Motorhalterung her. Die Motorhalterung besteht vorzugsweise aus sternförmig angeordneten Stegen 4, die einerseits mit

dem Tragkörper 1 und andererseits mit einem Rohr 5 verbunden sind. Eine Platte 6, an der der Elektromotor 3 befestigbar ist, verschließt das Rohr 5 bis auf einen Durchlaß für die Antriebswelle 7 des Elektromotors 3. Der Innendurchmesser und die Länge des Rohres 5 sind entsprechend den Außenabmessungen des Elektromotors 3 gewählt Der Elektromotor 3 kann somit vom freien Ende des Tragkörpers 1 her in die Motorhalterung eingeschoben und darin so befestigt werden, daß die Längsachse des Tragkörpers 1 mit der des Elektromotors 3 fluchtet Die Stege 4, vorzugsweise sechs, sind gleichmäßig über dem Umfang verteilt und dienen gleichzeitig als Austrittsleitgitter. Sie können als ebene oder gewölbte Platten ausgebildet und in Ebenen angeordnet sein, in denen die Längsachse des is Tragkörpers 1 liegt Die Platten sind so eingebaut daß sie dem Drall des Luftstromes entgegenwirken. Die Stege 4 sind so weit von den rotierenden Laufschaufeln 12 entfernt daß kaum eine Geräuschentwicklung angeregt wird. Die Antriebswelle 7 des Elektromotors 3 treibt, beispielsweise über eine Nabe 8 und eine Mitnehmerscheibe 9, den Läufer des Gebläses an. Der Läufer weist ein erstes trichterförmiges Leitblech 10 und ein zum ersten Leitblech 10 im wesentlichen parallel verlaufendes zweites Leitblech Il auf. Erstes und zweites Leitblech besitzen einen gleichgroßen, mit dem Außendurchmesser des Tragkörpers im wesentlichen übereinstimmenden Außendurchmesser. Zwischen dem ersten 10 und zweiten 11 Leitblech sind an deren Außendurchmesser die Laufschaufeln 12 befestigt. Bei besonders langen Laufschaufeln kann zu deren Stützung zwischen den Leitblechen 10, 11 ein Mittenring angebracht sein. Die Laufschaufeln 12 verlaufen parallel zur Längsachse des Läufers. Die Anzahl der Laufschaufeln 12 beträgt bei einem Außendurchmesser des Läufers von ca. 840 mm und einer Läuferdrehzahl von ca 1400 U/min, vorzugsweise 24 und bei gleichem Läufer und einer Läuferdrehzahl von ca. 960 U/Min, vorzugsweise 38 Stück. Das erste Leitblech 10, die Mitnehmerscheibe 9 und die Nabe 8 sind starr, beispielsweise durch Verschweißen, miteinander verbunden. Die eingezeichneten Pfeile geben die Strömungsrichtung der Luft an. Die Luft wird zentripetal angesaugt wobei sich im Bereich des Lufteintritts die Saugseite und im Bereich des Luftaustritts die Druckseite des Gebläses befindet vom ersten Leitblech 10 um 90° umgelenkt und achsparallel aus dem Läufer hinausgedrückt Die Stege 4 wirken dem durch die Laufschaufeln 12 verursachten Drall entgegen.

In Fig.2 ist die Anstellung der Laufschaufeln 12 im Verhältnis zum Drehsinn 13 des Läufers dargestellt Die Laufschaufeln 12 besitzen ein Tragflügelprofil. Die Neigung einer Laufschaufel 12 ist dabei der Winkel y, der durch die Sehne 14 des Tragflügelprofils der Laufschaufel 12 und die Tangente 15 an den Außendurchmesser des Läufers der Laufschaufel 12 gebildet ist Auf der Tangente 15 liegt der Vektor 17 der Umfangsgeschwindigkeit des Läufers. Die maximale senkrechte Anströmgeschwindigkeit, wiedergegeben durch einen Vektor von der Länge 18, ist in Abhängigkeit vom Eußendurchmesser und der Länge des Läufers sowie von der maximalen Fördermenge errechenbar. Die maximale senkrechte Anströmgeschwindigkeit 18 und der Vektor 17 der Umfangsgeschwindigkeit bestimmten die Größe und die Richtung des Vektors 19 der maximalen relativen Anströmgeschwindigkeit des Luftstromes. Der zwischen Vektor 17 und Vektor 19 liegende Winkel ist der maximale relative Anströmwinkel <x. Die gesamte Neigung der Laufschaufeln 12 ergibt sich somit aus der Summe des maximalen relativen Anströmwinkel a. und des Anstellwinkels ß. Der Läufer mit den Laufschaufeln und deren Profilierung ist nach der Tragflügeltheorie berechnet und ausgelegt.

Ein erfindungsgemäßes Gebläse kann beispielsweise außer in einer Vorrichtung zur Erzeugung von künstlichem Schnee auch in Haartrockeneinrichtungen, Fördereinrichtungen oder Lüftungseinrichtungen eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Zentripetalgebläse mit einem zylinderförmigen Läufer mit zwischen Leitblechen angeordneten und ein Tragflügelprofil aufweisenden Laufschaufeln, die in Richtung des Drehsinns des Läufers angestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer an einem Ende eines Tragkörpers (1) angeordnet ist und im wesentlichen denselben Außendruchmesser wie der Tragkörper besitzt