DE2833726A1

DE2833726A1 - Vorrichtung in geblaesen, kompressoren, turbinen, pumpen o.dgl. mit mindestens einem fluegel aufweisenden rad

Info

Publication number: DE2833726A1
Application number: DE19782833726
Authority: DE
Inventors: Knut Edvin Bergdahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-02
Filing date: 1978-08-01
Publication date: 1979-02-15
Also published as: IT1108569B; GB2002060A; US4219307A; FR2399560B3; FR2399560A1; JPS5449402A; IT7868829A0; GB2002060B

Description

Knut Bergdahl - 4 - L 11.308

Ingenieur L/km

Kvartsgränd 4
S-852 52 Sundsvali

Vorrichtung in Gebläsen, Kompressoren, Turbinen, Pumpen od. dgl. mit mindestens einem Flügel aufweisenden Rad

Die' Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in Gebläsen, Kompressoren, Turbinen, Pumpen od. dgl. mit mindestens einem Flügel aufweisenden Rad, durch das das flüssige oder gasförmige Mittel zumindest teilweise in im wesentlichen axialer Richtung fließen soll, und mit mindestens einer Einlaß- und einer Auslaß-Öffnung.

Mit Flügeln versehene Räder zum Durchfließenlassen eines j

flüssigen oder gasförmigen Mittels in im wesentlichen axialer Richtung, auch als Axialräder bezeichnet, sind in Gebläsen, Kompressoren j Turbinen und Pumpen üblich. Ein bedeutender Nachteil der Räder dieser Art ist ihre begrenzte Fähigkeit zur Durckerzeugung, insbesondere dann, wenn leichte, gasförmige Medien bewegt werden. Werden Räder dieser Art im Zusammenhang mit Turbinenöl, dgl. verwendet.) so ist die Fähigkeit der Räder zur Energieaufnahme aus einem fließenden flüssigen oder gasförmigen Mittel begrenzt, und zwar wiederum insbesondere dann, wenn es sich um leichte Mittel, wie Gase, handelt. Mit anderen Worten weisen die bekannten Räder Nachteile auf, cb sie nun angetrieben werdenoder selbst antreiben.

Der Erfindunq liegt daher die Aufgabe zugrunde, Druckver-

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besserunqen zu erreichen, wenn das Rad angetrieben wird,

und durch diese die Energieaufnahme des Rades zu verbessern, wenn ein das Rad antreibendes flüssiges oder gasförmiges Mittel verwendet wird.

Diese Aufgabe wird erfindunsgemäß dadurch gelöst, daß die das genannte Rad aufweisende verbesserte Vorrichtung in ei-

nem durch einen Mantel gebildeten Gehäuse angeordnet ist, das mindestens teilweise um den äußeren Radrand herum vorgesehen ist und das mindestens zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Rades befindliche Seitenwände aufweist; dieses Gehäuse und das bzw. die ihm zugeordneten Teile erstrecken sich neben dem Rad an mindestens einer Radseite. Mit dieser Lösung ist es möglich, einen erhöhten Druck in dem im Rad abwärts fließenden flüssigen oder gasförmigen Mittel zu erhalten, wenn die Vorrichtung als Gebläse, Kompressor, Pumpe od. dgl. benutzt wird, da die Flüssigkeit (bzw. das Gas) mindestens teilweise durch das Gehäuse in spiralenförmige axiale Bewegung durch das Rad und das Gehäuse gebracht wird.

Wird die Vorrichtung als Turbine od. dgl. benutzt, so erhält man auf ähnliche Art und Weise eine erhöhte Fähigkeit zur Energieaufnahme.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Axial rad,

Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III d e > F i g. 1,

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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Flüssigkeit bzw. das Gas in radialer Richtung sowohl in die Vorrichtung hinein als auch aus dieser heraus

strömt,

Fig. 5 eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 5 entlang der Linie VI-VI der Fig. 7,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 6 entlang der Linie VII-VII,

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 9,

j Fig. 9 eine Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig.8

entlang der Linie IX-IX,

Fig. 10 eine schematische Schnittansicht einerveiteren j j Ausführungsform entlang der Linie X-X der Fig.

11,

Fig. 11 eine Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 10 entlang der Linie XI-XI,

Fig. 12 perspektivische Teil-Schnittansichten einer zu- und 13 sätzlichen Ausführungsform und

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Merkmale

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Druck-Durchf1uß(menge) gemäß den Fig. 6 bis 7 im Vergleich zu bisher üblichen Gebläsen.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Gehäuse 1A dargestellt, welches zwei Seitenwände 2A und 3A von im wesentlichen runder Fcpm aufweist. Ein hohlzylindrischer Mantel 4A verläuft zwischen den Seitenwänden. Im Gehäuse 1A ist ein GEbläserad 5A mit radial verlaufenden Flügeln 6A drehbar gelagert. Es hat eine zylindrische Nabe 7A und ist in geeigneter Weise über eine Welle in den Seitenwänden 2A₉ 3A gelagert; diese Welle ist mit einem Motor 8A verbunden, der teilweise in das Gehäuse hineinragt und über die Seitenwand 2A hinausragt. Der Motor 8A ist in geeigneter Weise an der Seitenwand 2A festgelegt.

Die Seitenwände 2A, 3A verlaufen diagonal und zweckmäßigerweise im rechten Winkel zur Drehachse des Rades 5A. Der Mantel 4A ist zur Rotationsachse konzentrisch angeordnet und befindet sich nahe bei den freien Enden der Flügel 6A. In der Seitenwand 2A ist eine axial gerichtete Einlaßöffnung 9A und in der Seitenwand 3A ist eine axialgerichtete öffnung 1OA vorgesehen.

Eine Trennwand 11A verläuft von mindestens einer der Seitenwände in Richtung auf das Rad 5A. Genauer ausgedrückt verläuft die Trennwand zwischen den Seitenwänden 2A, 3A und weist eine öffnung 12A für die Flügel 6A auf. Die Form der öffnung 12A entspricht der Form der Flügel. Die Trennwand 11A verläuft zwischen der Nabe 7A und dem Mantel 4A. Sie endet kurz vor der Nabe 7A, da die Nabe mit dem Rad umläuft. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, verläuft die Trennwand 11A im wesentlichen parallel zur Drehachse des Rades 5A. Außerdem verläuft die Trennwand 11A radial in bezug auf das Rad 5A.

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Die Einlaßöffnung 9A und die Auslaßöffnung 1OA, die eine schnittartige Form aufweisen, sind zueinander im Winkel verschoben. Wie Fig. 2 und 3 zeigen, sind die Einlaßöffnung 9A und die Auslaßöffnung 10A so angeordnet, daß sie sich nicht überschneiden, wie dies in axialer Richtung erscheint. Die Trennwand 11A ist zwischen der Einlaß- und der Auslaßöffnung angeordnet.

Wird das Rad 5A gedreht, so wird ein flüssiger oder gasförmiger Stoff, insbesondere Luft, in die Einlaßöffnung 9A gesogen und in spiralförmiger, im wesentlichen axialer Bewegung durch das Rad befördert und strömt dann durch die Auslaßöffnung 10A aus. Die Seitenwände, der Mantel und die Trennwand ermöglichen die verbesserte Fähigkeit zur Druckerzeugung in dem zu befördernden flüssigen oder gasförmigen Stoff in Abwärtsrichtung des Rades. Die Trennwand wirkt als Sperre zwischen Einlaß und Auslaß.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Ausführungsform weist ein Gehäuse 13A mit parallel epipedischer Form auf, welches vier Wände, nämlich zwei Seitenwände 14A₅ 15A, die den Seitenwänden 2A und 3A der Fig. 1 entsprechen, eine Seitenwand 16A und einen Boden 17A hat. Die beiden anderen Seiten des Gehäuses 13A sind

! offen. In dem Gehäuse 13A ist ein Rad 18A mit Flügeln 19A j drehbar gelagert. Das Rad hat eine zylindrische Nabe 2OA

mit einer Welle 21A, die die Verbindung mit einem nicht dargestellten Motor außerhalb des Gehäuses schafft. Die Welle 21A ist in Seitenwänden 14A, 15A gelagert. Das Rad 18 ist | von einem hohlzylindrischen Mantel 22A umgeben. Eine Einlaß- j öffnung 23A wird durch eine der offenen Seitenwände des Ge- i ; häuses 13A und eine öffnung 24A im Mantel 22A gebildet. Eine! ' Auslaßöffnung 25A für das zu befördernde flüssige oder gas- j ! förmige Mittel wird durch die andere offene Seite des Gehäu- ί ses 13A und eine weitere öffnung 26A im Mantel gebildet. Die i

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Trennwand 27A ist mit einer öffnung 28A für die Flügel 19A versehen.

Die Trennwand 27A verläuft durch den Mantel 22A zu einer Verstärkungs-Stange 33A, an der die Trennwand 27A zweckmäßigerweise befestigt ist. Der Mantel 22A ist aus zwei

! zylinderförmig gebogenen Plattenteilen 29A, 3OA gebildet. Die Länge jedes der Plattenteile in axialer Richtung des Rades ist gleich der halben Länge des Gehäuses 13A in gleicher Richtung. Das Plattenteil 29A ist mit einer Kante an der Seitenwand 14A befestigt, während das Plattenteil 3OA mit einer Kante an der Seitenwand 15A festgelegt ist. Das Ende 31A des Plattenteils 29A liegt der Einlaßöffnung 23A gegenüber und ist mit dem Boden 17A des Gehäuses 13A verbunden ,während das andere Ende des Plattenteils 29A an der Trennwand 27A befestigt ist. Wenn erforderlich, kann die Rückseite des Plattenteils 29A mit der Seitenwand 16A verbunden werden. Das Ende 32A des Plattenteils 30A ist am Boden 17A angeordnet. Das andere Ende des Plattenteils 30A ist an der Trennwand 27A befestigt. Somit befinden sich die Plattenteile 29A, 3OA nebeneinander, so daß im Mantel 22A eine der Einlaßöffnung 23A gegenüberliegende öffnung 24 und eine der Auslaßöffnung 25A gegenüberliegende öffnung 26A erscheint. Die radiale Ebene durch das Rad 18A fällt im wesentlichen mit einer Ebene durch die sich in axialer Rich-j tung gegenüberliegenden Kanten der Plattenteile 29A, 3OA ! zusammen.

Daraus ergibt sich,daß- die Ausführungsform nach Fig. 4 im wesentlichen der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 entspricht, abgesehen von den im Mantel 22A befindlichen Einlaß- und Auslaßöffnungen.

Zwei oder mehrere Einheiten der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Art können - unabhängig von ihrem Gebrauch in einem An-

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triebsrad oder einem angetriebenen Rad - mit der Auslaßöffnung einer der mit der Einlaßöffnung einer anderen Einheit
verbunden Einheit in Reihe verbunden werden. Wenn erforderlich, können zwischen den Einheiten Führungsblätter montiert j werden, so daß das durchfließende Mittel in Drehrichtung
des Rades geleitet wird. Diese Reihenverbindung mehrerer ! Einheiten läßt sich mit den Rädern auf einer gemeinsamen j WeI1e ausführen.

Zwei oder mehrere Einheiten der in Fig. 4 gezeigten Art können parallel verbunden werden. Bei dieser Ausführungsform
werden mehrere Räder vorzugsweise auf einer gemeinsamen Welle mit einem gemeinsamen Motor angeordnet; somit läßt sich
ein Baukastensystem erzielen.

In den -Fig. 5 bis 7 weist ein Gehäuse 1 eine parallele, epipedische Form auf und hat zwei Seitenwände 2 und 3, eine
Rückwand 4 und einen Boden 5. Die anderen Seiten des Gehäuses 1, nämlich die Unter-und die Oberseite, sind offen.
Ein drehbar gelagertes Gebläserad 7 mit radial verlaufenden Flügeln 8 ist im Gehäuse 1 vorgesehen. Das Rad 7 weist eine im wesentlichen zylindrische Nabe 9 mit einer Welle 10 auf, deren eines Ende 11 (Fig. 7) mit einem außerhalb des Gehäuses 1 befindlichen Motor zu verbinden ist. Die Welle 10 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 2, 3 und wird in daran j befindlichen Lagern 12 gelagert. Die Nabe 9 besteht aus einem beweglichen Nabenteil 13 und zwei ortsfesten Nabenteilen 14, 15, die auf dem Nabenteil 13 gegenüberliegenden Seiten
angeordnet und starr mit den Seitenwänden 2, 3 verbindbar
sind.

Das Gehäuse 1 weist einen hohlzylindrisehen Mantel 16 auf,
der den Umfang des Rades 7 teilweise umgibt. Eine Einlaßöffnung 6 für das zu befördernde flüssige oder gasförmige
Medium wird durch die offene obere Seite des Gehäuses 1 und eine im Mantel 16 vorgesehene öffnung 17 gebildet. Eine

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Auslaßöffnung 18 für das zu befördernde flüssige oder gasförmige Medium wird durch die offene Vorderseite des Gehäuses T und eine im Mantel 16 vorgesehene öffnung 19 gebildet. Eine Trennwand 20 verläuft von mindestens einer Seitenwand zum Rad 7, und zwar erstreckt sie sich zwischen den Seitenwänden 2, 3 und zwischen der Nabe 9 und dem Mantel 16. Die Trennwand 20 verläuft vorzugsweise parallel zur Welle 10 des Rades und weist eine öffnung 21 zum Durchlassen der Flügel 8 mit verhältnismäßig kleinem Spielraum auf. Die Trennwand 20 kann aus zwei Teilen 22, 23 bestehen, die mit den ortsfesten Nabenteilen 14, 15 und einem Abschnitt des Mantels 16 und/oder einer zwischen den Seitenwänden 2, 3 befindlichen Stützrippe 24 verbunden sind.

Die Trennwand 20 verläuft im wesentlichen tangential zur Nabe 9, wie aus Fig. 6 ersieht!ich.

Der Mantel 16 wird von drei Mantelteilen gebildet; eines dieser Mantelteile 25 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 2, 3 und bedeckt somit teilweise den Außenrand des Rades 7. Das Mantelteil 25 verläuft-in Drehrichtung des Rades 7 von der Trennwand 20 bis nahe zur Einlaßöffnung 6 hin, wo das Mantelteil 25 in einen eine Begrenzung der Einlaßöffnung 6 bildenden, aufwärtsgerichteten Flansch 26 übergeht. Eine Verstärkungsstange 27 ist zwischen den Seitenwänden 2, 3 angeordnet. Das andere Mantelteil 28 ist bei 29 (Fig. 6) mit dem Mantelteil 25 und mit der Seitenwand 3 verbunden, von wo aus das Mantelteil 28 im wesentlichen zur Mitte des Außenrandes des Rades 7 verläuft. Da sieh das Mantelteil 28 nur entlang im wesentlichen der halben axialen L'änge des Gehäuses 1 erstreckt, wird eine öffnung 17 im Mantel 16 gebildet. Ein Blechteil' 30 ist an der Rückwand 4 und dem Boden 5 des Gehäuses 1 festgelegt und bildet einen bogenförmigen übergang zwischen der Rückwand 4 und dem Boden 5, wobei dieser bogenförmige Abschnitt des Blechteils sich im wesentlichen konzentrisch zum Rad 7 verhält und ein drittes Mantelteil 31

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bildet. Das Ende des mit Abstand vom Mantelteil 25 angeordneten Mantelteils 28 kann mit dem Blechteil 30 am Anfang dessen gebogenen Abschnitts verbunden werden. Das Blechteil 30 ist zwischen den Seitenwänden 2, 3 angeordnet. Das bogenförmige Mantelteil 31 geht in ein sich im wesentlichen j parallel zur Trennwand 20 erstreckendes Wandteil 32 über. j Der Zwischenraum zwischen dem Wandteil 32 und der Trenn- j wand 20 stellt einen Ablaufkanal 33 dar, der im wesentli- j chen tangential zum Rad läuft und in die Auslaßöffnung 18 j mündet.

Wird das Rad 7 gedreht, so wird das flüssige oder gasförmige Mittel durch die Einlaßöffnung 6 angesaugt und in spiralförmiger, im wesentlichen axialer Bewegung durch das Rad befördert, das es dann durch die Auslaßöffnung 18 verläßt. Da die Trennwand 20 im wesentlichen tangential zur Radnabe angeordnet ist und zusammen mit dem Wandteil 32 einen Ablaufkanal mit im wesentlichen konstantem Querschnitt bildet wird ein vorteilhaftes Strömen des flüssigen oder gasförmigen Mittels dadurch erzielt, daß der Durchfluß während des Ausströmens im wesentlichen konstant bleibt. Wie bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 ist es auch bei der Aus- | führungsform nach den Fig. 5 bis 7 möglich, durch die Anordnung des Gehäuses 1 einen größeren Druck abwärts des Rades zu erzielen. In den Ausführungsformen gemäß Fig. 5 bis 7 strömt ein Teil des flüssigen oder gasförmigen Mittels durch das Rad, während ein anderer Teil des flüssigen oder gasförmigen Mittels durch das Gebläserad an dessen Seite mit Einsaug-Wirkung weiterbefördert wird, jedoch ohne durch das Gebläserad selbst zu strömen. Dadurch wird die Strömungskapazität des Gebläses erhöht, wenn auch die Druck-Eigenschaften negativ beeinflußt werden. Bei Verwendung der Anordnung gemäß Fig. 5 bis 7 als Turbine, d. h. wenn das Rad durch das flüssige oder gasförmige Mittel angetrieben werden soll oder als Pumpe für schwerere flüssige oder

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gasförmige Mittel wie Flüssigkeiten, sollten Maßnahmen ergriffen werden, um ein Strömen des flüssigen oder gasförmigen Mittels durch das Gehäuse, ohne dabei durch das. Rad zu strömen, zu verhindern; ein durch eine gestrichelte Linie in Fig. 5 dargestelltes Mantelteil 34 kann zum Beispiel zwischen der Seitenwand 2 und dem Außenrand des Rades und zwischen den Mantelteilen 25 und 31 vorgesehen werden. Eine andere Möglichkeit ist die Anordnung des Trennteils 22 in der Weise, daß es sich bis zur Rückenwand 4 hin erstreckt.

Nachfolgend wird Fig. 14 erläutert, worin die Druck-Strömungs-Eigenschaften des Gebläses gemäß Fig. 5 bis 7 im Vergleich mit bisher üblichen Gebläsekonstruktionen dargestellt werden.

Die Linie A bezieht sich auf ein übliches Gebläuse mit Axialfluß, dessen Rad einen Durchmesser von 450 mm aufweist und mit einer Drehzahl von 900 Umdrehungen pro Minute angetrieben wird. Die Linie B bezieht sich auf die Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7, dessen axiales Rad einen Durchmesser von 450 mm hat und mit einer Drehzahl von 900 Umdrehungen pro Minute angetrieben wird. Die Linie C zeigt ein übliches Gebläse mit radialem Fluß, das nach hinten gebogene Flügel und eine Einlaßöffnung mit einem Durchmesser von 400 mm aufweist und ebenfalls mit einer Drehzahl von 900 Umdrehungen pro Minute angetrieben wurde. Die Abszisse zeigt die Luftströmung in m³/Stunde und die Ordinate die Druckzunahme in mm Wassersäule an.

Wie aus Fig. 14 hervorgeht, weist die erfindungsgemäße Ausführungsform im Vergleich zu konventionellen Gebläsen mit Axialfluß wesentlich verbesserte Druckeigenschaften auf. In bestimmten Bereichen hat die AusfUhrungsform gemäß der Erfindung vorteilhaftere Eigenschaften als das konventionelle Gebläse mit radialem Fluß.

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In Fig. 8 und 9 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungs- ; form gemäß Fig. 5 bis 7 dadurch, daß die Strömungsrichtung j des flüssigen oder gasförmigen Mittels zum Rad 7' - gesehen in axialer Richtung des Rades - im wesentlichen parallel und

in der gleichen Richtung wie die Strömung vom Rad weg ver- j j läuft. Die Einlaßöffnung 6¹ und die Auslaßöffnung 18' sind auf; sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 1'

! vorgesehen. Zwischen- der Trennwand 20' und Punkt 35 erstreckt sich der Mantel 16' zwischen den Seitenwänden 2' , 3' des Gehäuses. Zwischen dem Punkt 35 und dem Punkt 36 verläuft der Mantel 16' von der Seitenwand 3' bis nahe an den Außenrand des Rades T. Zwischen den Punkten 36, 37 erstreckt sich der Mantel 16' von einer Seitenwand 2' zur anderen Seitenwand 3¹ und geht bei 33 in ein Wandteil 32' über, das parallel zur Trennwand 20 angeordnet ist. In seinem weiteren Aussehen entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 8 bis 9 der vorhergehenden Ausführungsform.

In der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis 9 fließt das flüssige oder gasförmige Mittel durch das Gehäuse auf kürzerem Weg als in der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7, wodurch eine etwas bessere Strömungskapazität, jedoch eine verringerte Fähigkeit zur Druckerzeugung erzielt werden. j

In Fig. 10 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den Ausführungs- j formen gemäß den Fig. 5 bis 9 dadurch, daß die Strömungsrichtung des flüssigen oder'gasförmigen Mittels zum Rad 7¹¹ in axialer Richtung des Rades gesehen - im wesentlichen umgekehrt zur Strömung des Mittels vom Rad weg ist. Die Einlaßöffnung 6¹¹ und die Auslaßöffnung 18'' des Gehäuses sind in der gleichen Seitenwand angeordnet. Zwischen der Trennwand 20'' und Punkt 3 erstreckt sich der Mantel 16"' von der Seitenwand 3¹¹ bis nahe zum Rad 7'¹. Von Punkt 38 zu Punkt 39

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j verläuft der Mantel 16'¹ zwischen den Sei tenwänden 2¹¹, j und bei 39 geht der Mantel in ein parallel zur Trennwand j 20'' befindliches Wandteil 32'' über. Dadurch strömt das j flüssige oder gasförmige Mittel durch die Vorrichtung auf

längerem Wege als bei den Ausfiihrungsformen nach Fig. 5 • bis 9, und somit wird eine etwas bessere Druckkapazität erzielt, dagegen eine etwas niedrigere Strömungskapazität.

In den Fig. 12 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Gehäuse 40 weist zwei zweckmäßigerweise parallel angeordnete Endwände 41, 42 und eine zwischen den Endwänden verlaufende Rückwand 43 auf. Zwischen den Endwänden 41, 42 sind zwei Gebläseräder 44, 45 mit Flügeln 46 drehbar gelagert. Die Räder haben eine zwischen de"n Wänden 41, 42 verlaufende und in diesen angelenkte gemeinsame Drehachse 47. Die Räder 44, 45 weisen eine Nabe 48 mit zwei bewegbaren Nabenteilen 49, 50 und drei ortsfeste Nabenteile 51-53 auf. Die Nabe 48 ist im wesentlichen zylindrisch.

Jedes der Räder 44, 45 ist in einem Gehäuse angeordnet, das durch einen um den Außenrand des Rades verlaufenden Mantel und zwei Seitenwände gebildet wird, die auf der dem Rad gegenüberliegenden Seite angeordnet sind und sich quer zur Drehachse erstrecken. Der Mantel für das Rad 44 ist mit dem Bezugszeichen 54 und der Mantel für das Rad 45 mit dem Bezug zeichen 55 versehen. Zwischen den Endwänden 41, 42 ist ein Mantelteil 56 vorgesehen, das bogenförmig ausgebildet ist und konzentrisch zur Drehachse 47 liegt. Der Querschnitt des Mantelteils 56 ist in Fig. 12 mit gestrichelter Linie angegeben. Das Mantelteil 56 geht in die Rückwand 43 über bzw. ist mit dieser verbunden. Diese Rückwand 43 ist eine tangentiale Verlängerung des Mantelteils 56, das dem Radumfang eng angeglichen ist. Abschnitte des Mantelteils 56 werden zur Bildung der Mäntel 54, 55 verwendet. Der Mantel 54 besteht darüberhinaus aus einem zweiten bogenförmigen

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Mantelteil 57, das mit dem ersten Mantelteil in 58 und 59 verbunden ist und mit diesem einen im wesentlichen zylindrischen Bau bildet. Der Mantel 55 weist ein zum Mantelteil 57 analoges Mantelteil 60 auf. Die Mantelteile 57 und 60 bedekken die Außenränder der Räder.

Eine Seitenwand 61 für das Rad 44 verläuft spiralförmig um das ortsfeste Nabenteil 51 in Richtung auf das Rad 44. Die Kante des Seitenrades 61 neben dem Nabenteil 51 kann an diesem befestigt werden, und der Außenrand der Seitenwand 61 kann teilweise an der Innenseite des Mantelteils 56 festgelegt werden. Das neben dem Rad 44 befindliche Seitenwandende 62 liegt verhältnismäßig nahe an der Seite des Rades 44 d.h.- die Flügel des Rades laufen neben dem Seitenwandende 62 vorbei. Das Seitenwandende 62 kann auch mit einer Trennwand 63 verbunden sein, die zwischen den Endwänden 41, 42 und radial nach außen von der Nabe 48 verläuft, um eine Einlaßöffnung zum Gehäuse 40 v'on einer Auslaßöffnung abzugrenzen. Die Trennwand 63 weist Aussparungen für die Flügel 46 auf.

Die Seitenwand 61 verläuft im wesentlichen um 360° um das I Nabenteil 51, und das dem Rad 44 abgewandte Ende 64 ist mit j der Trennwand 63 verbunden. Das Teil 66 verläuft vom Rand ' der Seitenwand 61 bis neben oder etwas hinter den Außenrand des Rades 44.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Rades 44 ist eine zweite Seitenwand 67 angeordnet, die sich spiralförmig um das Nabenteil 52 windet und mit dem Trennwandteil verbunden ist, das gegenüber der Einlaßseite des Gehäuses 40 mit seinem neben dem Rad 44 befindlichen Ende 68 liegt. Die Seitenwand 67 ist mit ihrem Außenrand mit dem Mantelteil 65 verbunden, das sich bis neben Radrand oder bis hinter diesen erstreckt. Somit weisen die Teile 65, 66 des Mantelteils 57 axial gegen-l überliegende Ränder 68 bzw. 69 auf, die sich im wesentlichen im rechten Winkel zur Drehachse 47 erstrecken, und zweite

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axial gegenüberliegende Ränder 70 bzw.71, die der spiralförmigen Ausbildung der Seitenwände 61, 67 angepaßt sind.

Auch die Seitnewand 67 verläuft im wesentlichen.um 360° um das Nabenteil 52 und befindet sich mit ihrem anderen Ende 72 neben der Seite des Rades 45 und ist mit der Trennwand verbunden. Die Seitenwand 67 ist mit ihrem Außenrand teilweise an dem Mantelteil 56 und dem Mantelteil 60 des Rades 45 befestigt, wobei letzteres Mantelteil analog zu Mantelteil 57 ist. Somit bildet die Seitenwand 67 eine Seitenwand für das Rad 44 und ebenfalls für das Rad 45. Eine dritte Seitenwand 73 ist auf der Seite des Rades 45 gegenüber der Seitenwand 67 angeordnet und mit der Trennwand 63 und dem Mantelteil 60 verbunden. Auch die Seitenwand 73 verläuft spiralförmig im wesentlichen um 360° um das Nabenteil 53. Das Ende 74 der Seitenwand 73 ist mit der Trennwand 63 und der Endwand 42 verbunden.

Es befinden sich also die Seitenwände 61 und 67 einerseits und die Seitenwände 67 und 73 andererseits nahe¹ bei den Rädern 44 bzw. 45 in der Nähe der Trennwand 63; jedoch lassen diese Seitenwände die Räder in einer Richtung im Abstand von der Trennwand 63.

Die Einlaßöffnung 75 zu den Rädern 44, 45 besteht aus der offenen oberen Seite des Gehäuses 40 und den öffnungen, die dadurch gebildet werden, daß sich die Seitenwände 61, 67 von den Rädern weg erstrecken. In.ähnlicher Weise besteht die Auslaßöffnung 76 des Ge'häuses 40 aus der offenen Vorderwand des Gehäuses 40 und den sich spiralförmig von den Rädern 44, 45 weg erstreckenden Seitenwänden 67, 73, wobei die Trennwand eine Abgrenzung zwischen der Einlaß-Seite und der Auslaß-Seite des Gehäuses 40 bildet.

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Werden die Räder 44, 45 in der angegebenen Drehrichtung gedreht, so wird das flüssige oder gasförmige Mittel von den Rädern angesogen und strömt durch diese in die freien Räume auf der Druckseite der Räder; dann wird die Flüssigkeit bzw. das Gas auf spiralförmigem Weg aus dem Gebläse-Gehäuse befördert. Mittels der spiralförmigen Seitenwände wird eine zu bevorzugende Strömungsfunktion erzielt, und durch die Anordnung der Seitenwände neben den Rädern in der Nähe der Trennwand 63 ist es möglich, eine ausgezeichnete Druckkapazität zu erhalten. Es ist zu beobachten, daß die gesamte Flüssigkeits- bzw. Gas-Menge durch die Räder 44, 45 bei dieser Ausführungsform strömen muß, die besonders zweckmäßig zur Verwendung als Turbine ist, d. h. wenn die Räder 44, 45 durch ein hindurchströmendes flüssiges oder gasförmiges Mittel angetrieben werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf verschiedene Art und Weise abgeändert werden, z.B. was Ort und Größe der Einlaß- und Auslaßöffnungen, die Form der Trennwand, den Abstand zwischen den Seitenwänden und dem Rad und dessen Form betrifft. Änderungen können dadurch erforderlich sein, daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen Druck und Strömung erforderlich ist und durch die Aufgabe einer größtmöglichen Leistungsfähigkeit. Die obige j

Beschreibung gilt ebenfalls für Kompressoren, Turbinen und Pumpen und deren Zusammensetzungen (Anordnungen), insbesondere Kompressoren und Turbinen. Die Ausführungsform gemäß den Fig. 12 und 13 kann selbstverständlich jede gewünschte j Anzahl von auf einer gemeinsamen Welle angeordneter Ränder aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, daß nur ein Rad zwisehen zwei spiralförmigen Seitenwänden verwendet werden darf, In den Ausführungsformen entsprechend den Fig. 1 bis 11 können die Seitenwände aus ebenen Blechteilen bestehen, die zur

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j Drehachse des Rades hin geneigt und nahe der Seite des j Rades an Abschnitten angeordnet sind, die nahe beieinan^
der liegen, so daß eine Unterteilung des Raumes zwischen

den Metallteilen der Einlaß- und Auslaß-Seite erzielt j

ί wird. Die Flügel können auf verschiedene Art und Weise | abgeändert werden; z.B. können verhältnismäßig lange Flügel verwendet werden, um einen längeren Strömungsweg
durch die Räder und das Gehäuse hindurch zu erhalten.

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Claims

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Ingenieur

Kvartsgränd 4 L 11.308

S-852 52 Sundsvall L/km

! PATENTANSPRÜCHE

ritzvorrichtung in Gebläsen, Kompressoren, Turbinen, Pumpen od. dgl. mit einem mindestens einen Flügel aufweisenden Rad, durch das ein flüssiges oder gasförmiges Mittel mindestens teilweise in im wesentlichen axialer Richtung strömen soll, und mit mindestens einer Einlaß- und einer Auslaß-Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad in einem Gehäuse angeordnet ist, das durch einen mindestens teilweise um den Außenrand (Umfang des Rades vorgesehenen Mantel und mindestens zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Rades befindliche Seitenwände gebildet wird, wobei sich das Gehäuse und/oder ein oder mehrere mit diesem verbundene Teile sich auf mindestens einer Seite des Rades bis unmittelbar neben dieses hin erstrecken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i c h η e t , daß sich mindestens eine Trennwand von mindestens einer der Seitenwände in einer Richtung zum Rad hin erstreckt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennwand zwischen einer Nabe des Rades und dem Mantel erstreckt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß sich die Trennwand wischen den Seitenwänden erstreckt und eine öffnung für die Flügel des Rades aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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Knut Bergdahl - 2 - L 11.308
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen in den Seitenwänden und/oder dem Mantel vorgesehen sind und diese öffnungen um einen Winkel gegeneinander verschoben sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand zwischen den Einlaß- und den Auslaßöffnungen vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennwand tangential zur Nabe des Rades erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Seitenwände zur Drehachse des Rades geneigt ist und ein Abschnitt der Seitenwand neben einer Seite des Rades angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch geke nnzeichnet, daß sich mindestens eine der Seitenwände spiralförmig zu einer Seite des Rades hin erstreckt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch geke nnzeichnet, daß beide Seitenwände spiralförmig ausgebildet sind, die Abschnitte der Seitenwände neben dem Rad im wesentlichen einander gegenüberliegen, und der Zwischenraum zwischen den Abschnitten dar Seitenwände im wesentlichen der Form der Flügel entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e kennzei chnet ,daß eine Trennwand im wesent-

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liehen parallel zur Drehrichtung des Rades und in einer Richtung vom Rad von den Abschnitten der neben dem Rad befindlichen Seitenwände weg verläuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich spiralförmige Seitenwände im wesentlichen um 360° um die-Drehachse des Rades erstrecken, wobei die Enden der vom Rad entfernt liegenden Seitenwände an der Trennwand liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß zwei oder mehrere Rider auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und die Seitenwände zwischen zwei angrenzenden Rädern durch einen sich von einem Rad zum anderen erstreckenden einzigen spiralförmigen Wandteil gebildet sind.

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