DE2949447B1 - Axialventilator,insbesondere zur Bodenfrostbekaempfung - Google Patents
Axialventilator,insbesondere zur BodenfrostbekaempfungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Axialventilator, vorzugsweise auf einem Turm, Mast od. dgl., insbesondere
zur Bodenfrostbekämpfung.
Derartige Ventilatoren mit meist relativ großem Durchmesser weisen im allgemeinen keine Ummantelung
oder Ein- und Ausblasdüsen auf. Sie werden dort eingesetzt, wo Boden- oder Strahlungsfröste oft
nur an wenigen Tagen im Jahr Obst-, Wein- und Gemüsebau nachhaltig schädigen und damit einen erheblichen
Ertragsausfall verursachen können. Durch die Ventilatoren wird die stagnierende Kaltluft am
Boden mit den darüber liegenden wärmeren Luftmassen vermischt. Diese im allgemeinen auf einem Turm
oder Mast montierten Ventilatoren können um eine horizontale Achse im 360°-Umkreis geschwenkt werden,
und ihre Strahlachse ist ein wenig zum Boden hin geneigt, so daß der Kernstrahl den Boden noch
in weitem Abstand vom Ventilator erreicht. Die sich bildenden fortlaufenden Wirbelströme reichen weit
über das Kernstrahlende hinaus und schaffen die gewünschte Turbulenz an der Oberfläche und in den
darüber lagernden Luftschichten. Der Nachteil dieser Anlage besteht darin, daß die relativ aufwendige Konstruktion
eines solchen Ventilators nur wenige Tage im Jahr eingesetzt und damit schlecht genutzt
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirtschaftlichkeit eines solchen Ventilators zu verbessern.
Sie löst das Problem durch die wahlweise Verwendung des Axialventilators als Windenergie-Converter.
Hierdurch wird der Nutzungsgrad auf solche Tage erweitert, an welchen ein ausreichendes
Windangebot vorliegt, aber keine Nachtfröste zu erwarten sind.
Die durch den Wind gewonnene Energie kann vielfältig genutzt werden. Beispielsweise kann ein Gleichstromgenerator
zur Ladung von Batterien angetrieben werden. Unter anderem besteht die Möglichkeit,
durch die gewonnene Windenergie Wasser in Vorratsbecken für Bewässerungszwecke zu pumpen.
In einer vorteilhaften Ausbildungsform der Erfindung sind die Blätter des Laufrades in an sich bekannter
Weise feststehend ausgebildet und die Drehrichtung in beiden Betriebsarten unterschiedlich. Dabei
sind die Profile der Laufradblätter vorzugsweise symmetrisch ausgebildet. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
insbesondere bei längeren Betriebsperioden in einer der beiden Betriebsarten, die Laufradblätter
für beide Betriebsarten austauschbar auszubilden. In diesem Falle kann für jede Betriebsart ein aerodynamisch
hochwertiges unsymmetrisches Profil vorgesehen werden.
Wenn die Anlage an ein Stromnetz anschließbar ist, ist das Laufrad vorzugsweise mit einem Motorgenerator verbunden, der im Ventilatorbetrieb als Motor und im Windenergie-Converter-Betrieb als Generator dient. Es besteht aber auch die Möglichkeit, für
den Ventilatorbetrieb einen Verbrennungsmotor, z. B. ein Dieselaggregat, vorzusehen und für den
Wind-Converter-Betrieb einen Stromgenerator. In beiden Fällen sind vorzugsweise der Antriebsmotor
bzw. der Generator am Fuß des Mastes angeordnet und die Momentenübertragung zwischen Laufrad und
Motor bzw. Generator erfolgt über eine den Mast vertikal durchsetzende Welle und ein am Mastfuß angeordnetes Kegelradgetriebe. Dabei weist das Kegelradgetriebe vorzugsweise eine Welle mit einem
Abtriebs- und einem Antriebsstummel auf, wobei der Antriebsstummel mit dem Verbrennungsmotor und
der Abtriebsstummel mit dem Generator verbunden und wenigstens in der Verbindung mit dem Verbrennungsmotor eine Freilaufkupplung angeordnet ist.
Da der Einsatz der Vorrichtung bei Ventilatorbetrieb für die Bodenfrostbekämpfung sehr oft in Senken oder in Tälern erfolgt, eine optimale Nutzung im
Wind-Converter-Betrieb jedoch vorzugsweise auf Höhen erfolgt, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Ventilator einschließlich seines Unterbaues, z. B. Mast, transportabel ausgebildet, so daß
er für länger andauernde Nutzung im Wind-Converter-Betrieb leicht auf eine hierfür geeignete Stelle versetzt werden kann. Dabei verbleiben vorzugsweise die
jeweils an den betreffenden Stellen erforderlichen motorischen Aggregate an ihrem Platz, d. h. der Verbrennungsmotor für den Ventilatorbetrieb an der
Ventilatorbetriebsstelle und der Generator an der Wind-Converter-Betriebsstelle.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus dem im folgenden anhand der
Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor.
Es ist ein an seinem Ort verbleibender Ventilator dargestellt, und zwar ein solcher, welcher für den
Ventilatorbetrieb durch einen Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird und welcher im Wind-Converter-Betrieb einen Generator 2 zur Stromerzeugung an
treibt. Diese motorischen Aggregate und der Fuß 3 des Ventilatormastes 4 sind auf einem Fundament 5
befestigt. Der Mast 4 ist an seinem unteren Ende mittels eines Kegelrollenlagers 6 um seine Vertikalachse
s um 360° schwenkbar gelagert. Zum Schwenken im Ventilatorbetrieb dient ein Hydraulikmotor 7, dessen
Ritzel 8 auf ein am unteren Ende des Mastes 4 angebrachten Zahnkranz 9 einwirkt. An seinem oberen
Ende weist der Mast 4 ein L-förmig abgebogenes Teil
tu 10 auf, welches das Lager 11 für die Ventilatorlaufradwelle 12 aufnimmt, die Blätter des Laufrades 13
sind fest angeordnet. Die Laufradachse 14 ist zur Horizontalen leicht um den Winkel β geneigt, wobei der
Ventilatorstrahl in Pfeilrichtung 15 gerichtet ist. Die
Laufradwelle 12 ist über Kardangelenke 16 und eine
in einem Lager 17 gelagerte Zwischenwelle 18 mit einer den Mast 4 senkrecht durchsetzenden Welle 19
verbunden. An ihrem unteren Ende ist die Welle 19 über eine Flanschkupplung 20 mit einem unteren
zu Wellenteil 21 verbunden. Das Wellenteil 21 ist mittels eines Spurlagers 22 gehalten und weist ein Kegelrad
23 auf, das mit einem Kegelrad 24 kämmt, das einen Antriebszapfen 25 und einen Abtriebszapfen 26 aufweist. Der Antriebszapfen 25 ist mit dem Verbren-
nungsmotor 1 über eine Freilaufkupplung 27 verbunden und der Abtriebszapfen 26 an die Welle des
Motorgenerators 2 angeflanscht. An dem Mastfuß 3 ist ein Scharnierteil 28 angelenkt, dessen als Flansch
29 ausgebildetes freies Ende bei Bedarf, wenn der
Mast umgelegt werden soll, an dem Mast 4 angeschraubt werden kann. Beim Umlegen des Mastes
muß die Flanschverbindung 20 der Welle 19 gelöst werden. Zu diesem Zweck ist im Unterteil des Mastes 4 ein Mannloch 30 vorgesehen. Der Mast ist mit-
tels Pardunen 31 abgespannt. Diese greifen an ihrem
oberen Ende an einem den Mast 4 umgreifenden und gegenüber diesem drehbar angeordneten Ringteil 32
an. Zum Spannen der Pardunen dienen Spannschlösser 33. Eine im Fuß 3 angeordnete Zangenbremse 34
dient zum Feststellen des Laufrades 13 bei Reparatur- und Montagearbeiten und auch als Sicherheitseinrichtung beim Ausfall des Bordnetzes und gegen Durchgehen. Mit 35 ist eine Hydraulikpumpe zum Antrieb
des Hydraulikmotors 7 bezeichnet.
Claims (15)
1. Axialventilator, vorzugsweise auf einem Turm, Mast od. dgl., insbesondere zur Bodenfrostbekämpfung,
gekennzeichnet durch seine wahlweise Verwendung als Windenergie-Converter.
2. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter des Laufrades (13)
in an sich bekannter Weise feststehend sind und die Drehrichtung in beiden Betriebsarten unterschiedlich
ist.
3. Ventilator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der Laufradblätter
symmetrisch ausgebildet sind.
4. Ventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradblätter für beide
Betriebsarten austauschbar sind.
5. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Motorgenerator verbunden ist.
6. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ventilatorbetrieb ein Verbrennungsmotor (1) und für den
Wind-Converter-Betrieb ein Stromgenerator (2) dient.
7. Ventilator nach Anspruch 5 oder 6 mit auf einem Mast angeordnetem Laufrad, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (1) bzw. der Generator (2) am Fuß (3) des Mastes (4) angeordnet
sind und die Momentenübertragung zwischen Laufrad (13) und Motor (1) bzw. Generator (2)
über eine den Mast (4) vertikal durchsetzende Welle (19) und ein am Mastfuß (3) angeordnetes
Kegelradgetriebe (23/24) erfolgt.
8. Ventilator nach Anspruch 7 mit einem Verbrennungsmotor für den Ventilatorbetrieb, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kegelradgetriebe (23/24) eine Welle mit einem Abtriebs- (26) und
einem Antriebsstummel (25) aufweist und der Antriebsstummel (25) mit dem Verbrennungsmotor
(1) und der Abtriebsstummel (26) mit dem Generator (2) verbunden ist und wenigstens in der
Verbindung mit dem Verbrennungsmotor eine Freilaufkupplung (27) angeordnet ist.
9. Ventilator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (4) umlegbar ausgebildet
ist.
10. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Umschalten der für den Ventilatorbetrieb erforderlichen
Schwenkeinrichtung auf eine Windfahnensteuerung im Converter-Betrieb.
11. Ventilator nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß er einschließlich seines Unterbaues (3,4) transportabel ausgebildet
ist.
12. Ventilator nach Anspruch 11 mit einem Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbrennungsmotor (1) an der Ventilatorbetriebsstelle und der Generator (2) an der
Wind-Converter-Betriebsstelle fest montiert sind.
13. Ventilator nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilatorlaufrad
(13) am Ende eines am Kopf L-förmig abgebogenen Mastteiles (10) angeordnet und der
Mast (4) an seinem Fuß (3) um eine Vertikalachse
drehbar ausgebildet ist.
14. Ventilator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mast (4) in seinem oberen Bereich durch Seilpardunen (31) über einen Ring
(32) abgespannt ist, der am Mast (4) und relativ zu diesem drehbar abgestützt ist.
15. Ventilator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradachse (14)
zur Horizontalen leicht geneigt ist und der Strahl im Ventilatorbetrieb leicht nach unten auf den
Mast (4) zu gerichtet ist.
Priority Applications (3)
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