DE2841298C2

DE2841298C2 - Radial durchströmter Körper

Info

Publication number: DE2841298C2
Application number: DE19782841298
Authority: DE
Inventors: Hans 4800 Bielefeld Diekmann; Otho Ing.(grad.) 8911 Ludenhausen Heinrich; Günther von Dr.-Ing. Nordheim
Original assignee: Welland & Tuxhorn 4800 Bielefeld De
Current assignee: Welland & Tuxhorn 4800 Bielefeld De
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE2841298A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen von Luft, Dampf oder Gasen radial durchströmten Körper für Strömungsdrosseln, Filter, Schalldämpfer oder dergleichen, der aus in mehreren Lagen um eine innere Zuführung gewickelten, gelochten Blechstreifen gebildet ist.

Derartige, etwa ringförmig ausgebildete Körper sind auf verschiedenen Gebieten der Technik bekannt und in Benutzung. Die Strömung verläuft vom Innen- zum Außenumfang und sie sind demnach mit einer inneren Strömungszuführung versehen und am Außenumfang

ίο wird die Strömung zusammengefaßt und weitergeleitet. Derartige Körper werden beispielsweise als Dampfdrosseln oder auch als Drosseln für die Strömung anderer Medien benutzt. Sie können aber auch für Filter verwendet werden, zur Abscheidung von Verunreinigungen aus gasförmigen oder flüssigen Medien. Bekannte Körper dieser Art bestehen aus zylinderförmig ausgebildeten Blechringen, wobei für die einzelnen Lagen Blechringe mit zunehmendem Durchmesser verwendet werden, die übereinander gesteckt sind. Die Herstellung eines derartigen Körpers ist mit sehr erheblichen Aufwand verbunden, denn es sind Streifen verschiedener zunehmender Länge mit entsprechend verschiedenen Lochmustern zu versehen, die dann an ihren Enden miteinander sehr präzise zu verbinden sind, damit die jeweils übereinander passenden Durchmesser genau eingehalten werden. Diese zylinderförmigen Blechstreifen sind dann zu dem Körper übereinander zu stecken, in genau ausgerichteter Lage, so daß die Löcher in den einzelnen Lagen die gewünschte Versetzung

bo gegeneinander haben und dann miteinander fest zu verbinden.

Bei einer anderen bekannten Form derartiger Körper ist ein sehr langer Blechstreifen in vielen Lagen um die innere Zuführung und sich selbst herumgewickelt. Ein

fi5 solcher Blechstreifen ist abwechselnd mit Löchern und langgestreckten Schlitzen versehen, wobei jeweils ein gelochter Abschnitt die Länge eines Wicklungsumfanges hat, der darauf folgende Abschnitt, mit Schlitzen

versehen, die Länge des darauf folgenden Wicklungsumfanges hat und so weiter. Der mit Schlitzen versehene Wicklungsabschnitt bildet dabei gewissermaßen den Abstandhalter zwischen zwei gelochten Wicklungsabschnitten. Es ist erkennbar, daß bei spiralförmigem Aufwickeln eines derartigen Blechstreifens die Lochungen und Schlitze in diesem Streifen vorher genau berechnet werden müssen und nur bei Aufwicklung auf einem ganz bestimmten innendurchmesser bezüglich der geforderten Versetzung der Löcher in aufeinander folgenden Lagen zueinander passen, wobei auch beim Aufwickeln des Streifens sehr präzise gearbeitet werden muß, damit nicht die einzelnen Lagen eine unerwünschte Versetzung gegeneinander erhalten (FR-PS 22 53 975; US-PS 37 22 854).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Körper der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß sie einfach und wirtschaftlich herzustellen und zusammenzubauen sind, wobei auch die zusätzliche Möglichkeit gegeben sein soll, daß in diesem Körper beispielsweise von ungeübten Laien beispielsweise Filtervliese einzulegen oder auszuwechseln sind.

Nach der Erfindung ist ein Körper der gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der inneren Zuführung in eine Anzahl von Sektoren unterteilt ist und eine dieser Anzahl entsprechende Anzahl von gelochten Blechstreifen an jeden dieser Sektoren, an dem Außenumfang der inneren Zuführung befestigt und übereinanderliegend gewickelt sind, wobei die Länge sämtlicher Blechstreifen gleich groß ist und einem Wicklungsumfang entspricht. Vorzugsweise ist der Körper aus in zehn Lagen gewickelten, gelochten Blechstreifen gebildet, wobei ein Umfang der inneren Zuführung in zehn gleiche Sektoren unterteilt ist und in jedem Sektor die Wicklung eines Blechstreifens beginnt.

Die gelochten Blechstreifen können am Innenradius an ihren Anfangskanten mit dem dahinter liegenden Streifen verschweißt sein, sie können auch am Außenradius in gleicher Weise verschweißt sein. Nach einer anderen Form ist der Körper nach der Erfindung an mindestens zwei nebeneinanderliegenden Sektoren mit mindestens einem radialen Durchgangsloch versehen, in das eine Niete eingesetzt ist. Es kann auch in jedem Sektor ein derartiges radiales Durchgangsloch vorgesehen sein, in das eine Niete eingesetzt ist.

Die gelochten Blechstreifen sind vorteilhaft in gleichen Abständen, vorzugsweise in jedem Sektor mit punktförmigen Eindrückungen als Abstandhalter versehen, von denen abwechselnd eine, in der Mitte der Streifenbreite und zwei am Rande liegen. Die Tiefe der Eindrückungen entspricht dabei vorzugsweise der Blechstärke. Der aus Streifen gebildete Dro3selkörper ist mit einem oberen und unteren Absrhlußring versehen. Diese Abschlußringe können auch deckeiförmig ausgebildet sein, so daß der Körper ausschließlich durch diese Ringe zusammengehalten ist.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Blechstreifen mit einem Lochmuster versehen, durch das die Löcher in aufeinander folgenden Lagen gegeneinander versetzt sind. Dieses Lochmuster ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß die Löcher in jeder zweiten Lage miteinander fluchten. Das Lochmuster kann auch derart ausgebildet sein, daß die Löcher in aufeinander folgenden Lagen derart gegeneinander versetzt sind, daß sie sämtlich je einem, der in Strömungsrichtung und zi«r gleichen Seite davor liegenden Löcher der vorhergehenden Lage näherliegen als den anderen Löchern — dadurch wird der, im wesentlichen dem Körper gleichmäßig radial durchdringenden Strömung eine zirkuläre Komponente mitgeteilt Zwischen die einzelnen Blechstreifen können auch Streifen eines Filtermediums, wie Faservlies, Glaswolle 5 oder dergleichen gewickelt sein — in diesem Falle ist es zweckmäßig, den Körper derart auszubilden, daß die Streifen ausschließlich an dem Innenumfang befestigt sind und im übrigen durch obere und untere Deckelringe zusammengehalten werden, so daß sie nach Abnehmen

ίο der Deckelringe zum Auswechseln der Filterschichten wieder zusammengewickelt werden können.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Körper der gattungsgemäßen Art aus einer größeren Anzahl von untereinander völlig gleichen Blechstreifen herzustellen ist, und zwar auf sehr einfache und wirtschaftliche Art und Weise, wobei auch diese Blechstreifen so einfach ausgebildet sind, daß es einer besonderen komplizierten Berechnung nicht bedarf, um die jeweils erwünschten Strömungsverhältnisse zu erreichen. Es ist dabei die Möglichkeit gegeben, entweder durch Zufügen oder Vermindern der Anzahl der Blechstreifen mit den in gleicher Weise geformten Blechstreifen, auch Körper mit verschiedenen Durchmessern herzustellen, wobei mit der gleichen Anzahl gleicher Blechstreifen Körper mit geringeren Durchmesserdifferenzen herzustellen sind, ohne daß dabei besondere zusätzliche Maßnahmen zu berücksichtigen wären.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Blechstreifen regelmäßige und auch untereinander gleiche Lochmusterung aufweisen. Wenn der innere Umfang in seinem Durchmesser in bestimmten Bereichen verändert wird, bei gleicher Anzahl von darauf gewickelten Lochstreifen, ist es dann lediglich erforder-Hch, daß die Einteilung in Sektoren, die den Beginn eines jeden Lochstreifens bestimmen, verändert wird, beispielsweise in der Form, daß aufeinanderfolgende Sektoren verschiedene Größe haben, jeder zweite Sektor jedoch die gleiche Größe wie der übernächste Sektor hat. Bei einer derartigen Anordnung können mit gleichen Blechstreifen Körper von in gewissem Bereich unterschiedlichen Durchmessern dargestellt werden, wobei auch die physikalischen Eigenschaften dieser Körper beispielsweise hinsichtlich der Drosselwirkung für Dampf in sehr geringen Grenzen gleich bleiben, weil durch die besondere Anordnung der Blechstreifen in der Wicklung erreicht wird, daß in jedem zweiten Blechstreifen die Löcher miteinander fluchten, in aufeinanderfolgenden Blechstreifen die Löcher jedoch um eine halbe Lochteilung versetzt sind. Bei verschiedenen Anwendungszwecken ist es sehr vorteilhaft, wenn die Möglichkeit besteht, Körper nach der Erfindung unter Beibehaltung etwa gleicher physikalischer Daten mit verschiedenen Dimensionen ihrer Durchmesser auszuführen. Es werden dadurch keinerlei fertigungstechnische oder wirtschaftliche zusätzliche Belastungen erzeugt.

Eine Einfügung von Filtermedium, zwischen sämtlichen oder einigen der Blechstreifen, und auch das Auswechseln dieses Filtermediums ist dabei einfach und ohne besondere Schwierigkeiten durchzuführen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung.

Aüsführungsbeispiele nach der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

fi5 In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Körper nach der Erfindung,

Fi g. 2 Schemazeichnung zur Erläuterung der Struk-

tür des Körpers,

F i g. 3 Ansicht eines Streifenabschnittes,

Fig.4 Ansicht zweier, hintereinander liegender Streifenabschnitte,

F i g. 5 Längsschnitt durch mehrere hintereinander liegende Streifenabschnitte, entsprechend der Linie V-V der F i g. 4,

F i g. 6 Längsschnitt entsprechend der Linie Vl-VI der F i g. 4,

Fig. 7 Schnitt entsprechend der Fig. 5, in einem anderen Ausführungsbeispiel,

F i g. 8 perspektivische Ansicht zweier, hintereinander liegender Streifenabschnitte.

Ein Blechstreifen 1 ist in bestimmten Abständen mit Löchern 2 versehen, die ein Lochmuster ergeben. Zwischen den Löchern ist der Blechstreifen 1 mit punktförmigen Eindriickungen 3 versehen, die sämtlich in gleicher Richtung ausgebildet sind und den Blechstreifen mindest so weit überragen, wie es seiner Stärke entspricht.

Nach der Fig. 1 ist eine innere Strömungszuführung 4, die beispielsweise über einem Rohr gleichen Durchmessers liegt und in die das Rohr mündet, radial in 10 gleiche Sektoren S unterteilt An dem Umfang 5 dieser inneren Zuführung 4, wird in jedem Sektor S je ein Blechstreifen 1 befestigt, und zwar beispielsweise durch Anschweißen, Annieten oder auch Ankleben oder Einhaken in einen gemeinsamen Träger, der ringförmig ausgebildet ist. Der gemeinsame Träger kann auch dadurch gebildet sein. Haß die von den einzelnen Sektorenanfängen übereinander gewickelten Blechstreifen jeweils mit dem darauf folgenden Blechstreifen, beispielsweise durch Schweißen an einer Stelle, fest verbunden sind, hierfür eignet sich besonders gut eine Punktschweißung im Bereich der punktförmigen Eindrückungen 3.

Die zehn in gleichen Abständen über den Umfang 5 verteilten und befestigten Blechstreifen 1 bilden eine Form, wie sie in F i g. 2 schematisch dargestellt ist. Aus dieser Form werden die Blechstreifen gleichzeitig aufeinander gelegt und damit spiralförmig aufgewickelt. In der F i g. 1 ist der durch dieses Wickeln aus dem Blechstreifen entstandene Körper in der Draufsicht dargestellt. Durch Schwärzung ist ein Blechstreifen la in seinem Verlauf innerhalb des Körpers besonders hervorgehoben. Es ist zu erkennen, daß dieser Blechstreifen 1 a auf einer spiralförmigen Wicklung liegt, wobei er in seinem Anfangssektor S(Ia^ einen Teil der Innenfläche des Körpers bildet und in seinem Endsektor einen entsprechenden Teil der Außenfläche des Körpers bildet. Durch das Übereinanderwickeln von zehn gleichförmigen ausgebildeten Streifen wird erreicht, daß der Körper mit geringem Aufwand über seinen gesamten Umfang völlig gleichmäßig ausgebildet ist und aus zehn in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Lagen besteht. Diese Lagen können miteinander fest verbunden sein, beispielsweise indem 2 oder

in mehrere radiale Löcher durch die gesamte Körperwandung hindurch mit Nieten versehen sind. Es können auch die einzelnen Streifen miteinander am Innen- und Außenumfang vorzugsweise durch Punktschweißung fest miteinander verbunden sein.

'5 Insbesondere wenn es beabsichtigt ist, zwischen einzelne oder sämtliche Blechstreifen ein Filtermedium 6 einzulegen, das beispielsweise aus einem Streifen aus Papiervlies oder Glasfasern bestehen kann (siehe F i g. 7), ist es zweckmäßig, daß die Blechstreifen

ausschließlich an ihrem Innenumfang 5 miteinander fest verbunden sind. Die Blechstreifen werden nach dem Wickeln dann als der in F i g. 1 in Draufsicht dargestellte Körper zusammengehalten durch obere und untere kreisförmige Deckel, die am Innen- und Außenumfang mit Flanschen versehen sind, die die äußeren Streifenenden übergreifen. Es ist dann möglich, nach Lösen eines Deckels den Körper aus dem anderen Deckel herauszunehmen, wobei die Streifen etwa in die Form der F i g. 2 aufspringen, das Filtermedium entnommen bzw. ausgewechselt werden kann. Anschließend werden die Streifen wieder gewickelt und in den unteren Deckel eingelegt und der obere Deckel zum Abschluß aufgesetzt. Eine derartige Ausführungsform des Körpers kann insbesondere interessant sein, als Verwen-

dung von Luftfiltern für Verbrennungsmotoren oder andere Filteranlagen.

Wenn die Lochmuster in den einzelnen, in dem Körper aufeinander folgenden Lagen gegeneinander versetzt sind, wird bei der Durchströmung von innen nach außen eine sehr erhebliche Drosselwirkung erreicht — damit ist ein Körper nach der Erfindung besonders interessant als ■ Dampfdrossel. Weil der Dampf nicht nur radial expandiert und dadurch in ein größeres Volumen strömt, sondern da eine große Anzahl von Drosselstellen und Umlenkstellen wechselweise aufeinander folgen, kann erreicht werden, daß eine derartige Dampfdrossel auch eine nur sehr geringe Geräuschentwicklung verursacht

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Von Luft, Dampf oder Gasen radial durchströmter Körper als Drossel, Filter, Schalldämpfer oder dergleichen, der aus in mehreren Lagen um eine innere Zuführung gewickelten, gelochten Blechstreifen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der inneren Zuführung (4) in eine Anzahl von Sektoren ^unterteilt ist und eine dieser Anzahl entsprechende Anzahl von gelochten Blechstreifen (1) an jeden dieser Sektoren (S) an dem Außenumfang (5) der inneren Zuführung (4) befestigt und übereinanderliegend gewickelt sind, wobei die Länge sämtlicher Blechstreifen (1) gleich groß ist und einem Wicklungsumfang entspricht.

2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus in vorzugsweise zehn Lagen gewickelten, gelochten Blechstreifen (1) gebildet ist, wobei der Umfang (5) der inneren Zuführung (4) in zehn gleiche Sektoren (S) unterteilt ist und in jedem Sektor (S) die Wicklung eines Blechstreifens (1) beginnt

3. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren verschiedene Größe haben, wobei jeweils auf einen großen Sektor (S) ein kleiner Sektor (S) folgt, alle großen Sektoren untereinander gleiche Größe haben und alle kleinen Sektoren untereinander gleiche Größe haben.

4. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten Blechstreifen (1) am Innenumfang an ihren Anfangskanten mit dem dahinter liegenden Streifen (1) verschweißt oder verlötet sind.

5. Körper nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten Blechstreifen (1) am Außenumfang an ihren Endkanten mit dem dahinter liegenden Streifen verschweißt oder verlötet sind.

6. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus beispielsweise zehn Lagen von Blechstreifen (1) bestehende Wandung des Körpers in mindestens zwei nebeneinanderliegenden Sektoren (S) mit mindestens einem radialen Durchgangsloch versehen ist, in das eine Niete eingesetzt ist.

7. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mehreren Lagen von Blechstreifen bestehende Wandung des Körpers in jedem Sektor (S) mit einem Durchgangsloch versehen ist, in das eine Niete eingesetzt ist.

8. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten Blechstreifen (1) in gleichen Abständen, vorzugsweise in jedem Sektor (S) mit punktförmigen Eindrücken (3) als Abstandhalter versehen sind, von denen abwechselnd eine in der Mitte der Streifenbreite und zwei am Rande liegen.

9. Körper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Eindrückungen (3) der Blechstärke entspricht.

10. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (1) mit einem Lochmuster versehen sind, durch das die Löcher (2) in aufeinanderfolgenden Lagen gegeneinander versetzt sind.

11. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Streifen (I) gebildete Drosselkörper mit einem oberen und einem unteren Abschlußring versehen ist.

12. Körper nach Anspruch 10, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Blechstreifen (1) mit einem Lochmuster versehen sind, das derart ausgebildet ist, daß die Löcher in jeder zweiten Lage miteinander fluchten.

13. Körper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (1) mit einem Lochmuster versehen sind, durch das die Löcher (2) in aufeinanderfolgenden Lagen derart gegeneinander versetzt sind, daß sie sämtlich je einem der in Strömungsrichtung und zur gleichen Seite davor liegenden Loch der vorhergehenden Lage näherliegen als den anderen Löchern dieser Lage.

14. Körper nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen von Anfang bis Ende mit einem regelmäßigen Lochmuster versehen sind, wobei durch den unterschiedlichen Wicklungsbeginr. erreicht wird, daß die Löcher in jeder zweiten Lage miteinander fluchten, jedoch in aufeinanderfolgenden Lagen gegeneinander versetzt sind.

15. Körper nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einzelnen Blechstreifen (1) Streifen (6) eines Filtermedium, wie Faservlies, Glaswolle o. dgl. gewickelt sind.