DE2949447C2 - Axialventilator, insbesondere zur Bodenfrostbekämpfung - Google Patents

Axialventilator, insbesondere zur Bodenfrostbekämpfung

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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 rr.it den darüber liegenden wärmeren Luftmassen vermischt. Diese im allgemeinen auf einem Turm
3» 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 Janr 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 Drehrich-
M) tung 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, vorzugehen 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 Antriebsstumme] 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 langer 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 ά des Ventilatormastes 4 sind auf einem Fundament 5 befestigt. Der Mast 4 ist an seinem unteren Ende mittels eines Kegelrollenlagers 6 um seine Vertikalachse 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 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 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 Verbrcnnungsmotor 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 mittels 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:
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.
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