DE3024769A1 - LEADING BODY OR AIR CONDUCTOR FOR FLOW MACHINES - Google Patents
LEADING BODY OR AIR CONDUCTOR FOR FLOW MACHINESInfo
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Description
Leitkörper bzw. Luftleitkörper für StrömungsmaschinenGuide bodies or air guide bodies for turbomachines
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leitkörper bzw. Luftleitkörper gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er für Strömungsmaschinen Anwendung findet, die mit verschiedenen Strömungsmitteln arbeiten können.The invention relates to a guide body or air guide body according to the preamble of the patent claim 1, as it is used for fluid flow machines that work with different fluids can.
Bekannte Luftleitkörper oben erwähnter Gattung haben einen Aufbau, durch den die Bildung eines axial durchgehenden Stromfadens verhindert ist. Dies wird beispielsweise durch eine mehrfache räumliche Umlenkung der Strömung im Luftleitkörper erreicht. Die Umlenkung in radialer und in Umfangsrichtung erfolgt dabei durch Leitrippen, die in die Durchflußkanäle eingesetzt oder an diese einstückig angeformt sind.Known air deflectors of the type mentioned above have a structure that prevents the formation of an axially continuous current filament. this will achieved for example by a multiple spatial deflection of the flow in the air guide body. The diversion in the radial and in the circumferential direction is carried out by guide ribs that are inserted or inserted into the flow channels are integrally formed on this.
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Die Ausgestaltung bzw. das Einsetzen dieser Leitrippen in den Luftleitkörper setzt der Formgebung der Umlenkkanäle enge Grenzen. So kann eine nach strömungstechnischen Gesichtspunkten optimale Führung der Strömung nicht oder nur mit erheblichem Aufwand bei der Herstellung bzw. bei der Montage realisiert werden. Ferner können die Leitrippen nicht doppelwandig ausgebildet werden, und Verbindungsdurchbrüche zwischen den einzelnen Kanälen sind nur an Stellen möglich, die spritztechnisch unproblematisch sind. Um den bekannten Luftleitkörper wirtschaftlich herstellen zu können, muß die Führung der Kanäle möglichst einfach gestaltet sein, wodurch jedoch der Wirkungsgrad negativ beeinflußt wird.The design or the insertion of these guide ribs in the air guide body sets the shape of the Deflection channels narrow limits. In this way, optimal guidance of the flow from the point of view of flow technology can be achieved cannot be implemented or can only be implemented with considerable effort during manufacture or during assembly. Further the guide ribs can not be made double-walled, and connecting openings between the individual Channels are only possible in places that are technically unproblematic. To the well-known air deflector To be able to produce economically, the management of the channels must be as simple as possible, which, however, the efficiency is adversely affected.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Luftleitkörper zu schaffen, der bei geringem Herstellungsaufwand eine optimale Strömungsführung und Geräuschdämpfung ermöglicht, und dessen Montage stark vereinfacht ist.It is therefore the object of the invention to create an air guide body which, with low manufacturing costs enables optimal flow guidance and noise damping, and its assembly is greatly simplified.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden TeilThis task is carried out by the characterizing part
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.of claim 1 specified features solved.
Da jede Ringreihe aus einer Vielzahl von identischenBecause each row of rings consists of a multitude of identical ones
selbsttragenden Einzelkanälen zusammengesetzt ist, kann 25is composed of self-supporting single ducts, 25
die Montage des Luftleitkörpers selbst bei mehrfach gekrümmten Einzelkanälen auf einfache Weise in radialer Richtung erfolgen. Für jede Ringreihe wird ferner bei der Herstellung im Spritzgußverfahren nur ein Werkzeug erforderlich. Dieses Werkzeug kann kostengünstiger hergestellt werden, da der zu gießende Formkörper ein geschlossenes Profil aufweist und da sein freier Querschnitt von einem relativ stabilen Kern des Werkzeugs gebildet werden kann. Die Entformbarkeit des Formkörpers wird erleichtert, so daß auch komplizierte, der optimalen Strömungsführung angepaßte Kanäle gegossen werden können, ohne einen zuthe assembly of the air guide body in a simple manner in a radial manner, even with multiple curved individual ducts Direction. Furthermore, only one tool is required for each row of rings during manufacture by injection molding. This tool can be produced more cost-effectively because the molded body to be cast is a closed one Has profile and since its free cross-section are formed by a relatively stable core of the tool can. The demoldability of the molded body is made easier, so that complicated, optimal flow guidance Customized channels can be cast without one too
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großen Herstellungsaufwand zu treiben. Die Aneinandersetzung dieser Einzelkanäle sorgt automatisch für die Bildung von doppelwandigen Rippen, die zur Erhöhung der Dämpfungswirkung beitragen. Durch die Aufteilung in Segmente ist diese Vielzahl von Einzelkanälen sehr leicht zu einer Einheit zu montieren und der Arbeitsaufwand wird sehr gering.to drive large manufacturing costs. The confrontation of these individual channels automatically takes care of the Formation of double-walled ribs, which help to increase the damping effect. The division into Segments, this large number of individual channels is very easy to assemble into a unit and the workload becomes very low.
Zu einer besonders günstigen Ausgestaltung gelangt man mit den Merkmalen der Unteransprüche 3 und 4. Durch die erfindungsgemäßen Stege entsteht zwischen den angrenzenden Wandungen der Einzelkanäle ein Hohlraum, in den ein dämmendes Zusatzmaterial gelegt werden kann, welches bei Ausbildung von Querbohrungen in den Wandungen der Einzelkanäle eine gesteigerte Wirkung hervorruft.A particularly favorable embodiment is achieved with the features of subclaims 3 and 4. Through the webs according to the invention creates a cavity between the adjoining walls of the individual channels into which an additional insulating material can be placed, which in the formation of transverse bores in the walls of the Single channels produce an increased effect.
Die Merkmale des Unteranspruchs 5 führen zu einer besonders günstigen Fixierung der Durchflußeinheiten, bei der der Luftleitkörper auf einfache Weise zu einer vorfixierten Montageeinheit verbunden werden kann. Diese Bündelungs- und Zentrierungsflansche eignen sich zudem gut für eine sichere Ankopplung an das Gehäuse der Strömungsmaschine.The features of claim 5 lead to a particularly favorable fixation of the flow units, in which the air guide in a simple manner to a pre-fixed assembly unit can be connected. These bundling and centering flanges are also suitable good for a secure coupling to the housing of the turbo machine.
Die Merkmale der Unteransprüche 6 und 7 führen zuThe features of the dependent claims 6 and 7 lead to
einer besonders günstigen Ausgestaltung der Wandungen der Einzelkanäle, so daß die Montage der Durchflußeinheiten wesentlich vereinfacht wird. Die Schnappverbindungen 2Q sorgen dafür, daß der Luftleitkörper ohne Hilfs-Montagerahmen zusammensetzbar ist und gleichzeitig eine höhere Steifigkeit erhält.a particularly favorable configuration of the walls of the individual channels, so that the assembly of the flow units is simplified significantly. The snap connections 2Q ensure that the air guide body without an auxiliary mounting frame is composable and at the same time receives a higher rigidity.
Weitere Weiterbildungen ergeben sich aus den übrigen or Unteransprüchen.Further developments result from the other or subclaims.
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Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Below are based on schematic drawings several embodiments of the invention explained in more detail. Show it:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein axial ansaugendes Radialgebläse mit vorgeschaltetem erfindungsgemäßen Luftleitkörper,FIG. 1 shows a longitudinal section through an axially sucking-in radial fan with an upstream according to the invention Air deflector,
Figur 2 einen Teilschnitt durch den Luftleitkörper gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II,FIG. 2 shows a partial section through the air guide body according to FIG. 1 along the line II-II,
Figur 3 eine Teilansicht des Luftleitkörpers gemäß Figur 1 mit Blickrichtung des Pfeils III,FIG. 3 shows a partial view of the air guide body according to FIG. 1 looking in the direction of arrow III,
Figur 4 eine schaubildliche Ansicht einer vormontierten Ringreihe von Durchflußkanälen eines Luftleitkörpers gemäß Figur 1 bis 3,FIG. 4 is a diagrammatic view of a preassembled row of rings of flow channels of an air guide body according to Figure 1 to 3,
Figur 5 einen Schnitt durch den Luftleitkörper gemäß Figur 3 entlang der Linie V-V (Abwicklung),Figure 5 shows a section through the air guide body according to Figure 3 along the line V-V (development),
Figur 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit VI d<FIG. 6 shows an enlarged illustration of the detail VI d <
VI der Figur 5 undVI of Figure 5 and
Figur 7 einen der Figur 5 ähnlichen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Luftleitkörpers mit geraden Einzelkanälen.FIG. 7 shows a section similar to FIG. 5 through a further embodiment of the air guide body with straight lines Single channels.
η« Figur 1 zeigt im rechten Teil das vordere Ende oder die Ansaugseite eines Radialgebläses mit dem Laufrad 1, dem Außengehäuse 2 und den Abströmkanälen 3. An das Außengehäuse 2 ist ein erfindungsgemäßer Luftleitkörper über einen Ring-Anschlagkörper 5 angeflanscht. Der axialeη «Figure 1 shows the front end or in the right part the suction side of a radial fan with the impeller 1, the outer housing 2 and the outflow channels 3. An air guide body according to the invention is attached to the outer housing 2 Flanged via a ring stop body 5. The axial
oc Anpreßdruck wird über einen inneren Anpreß-Flansch 15 aufgebracht.The contact pressure is applied via an inner contact flange 15 upset.
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Mit diesem Luftleitkörper wird die Frontseite desThe front of the
Gebläses nach außen abgeschirmt, wobei durch die besondere Querschnittsgestaltung des Durchflußkanals eine langsamere Ansaugströmung am Eintritt des Luftleitkörpers und eine beschleunigte Strömung gegebenenfalls mit Vordrall am Austritt des Luftleitkörpers bewirkt wird.Blower shielded from the outside, whereby by the special Cross-sectional design of the flow channel a slower one Intake flow at the inlet of the air deflector and an accelerated flow, if necessary with pre-swirl at the Exit of the air guide body is effected.
Der Luftleitkörper ist ein zur Drehachse des Laufrads . 1 rotationssymmetrischer Körper, der einen in Achsrichtung S-förmig gekrümmten Durchflußquerschnitt 6 besitzt. Die Strömung wird dabei in Form eines liegenden S geführt, und der Durchflußquerschnitt erweitert sich ausgehend vom Einlaßquerschnitt 7 des Laufrads 1 kontinuierlichThe air deflector is one to the axis of rotation of the impeller . 1 rotationally symmetrical body which has a flow cross section 6 which is curved in an S-shape in the axial direction. the The flow is guided in the form of a horizontal S, and the flow cross-section widens outwards from the inlet cross section 7 of the impeller 1 continuously
,,. nach außen in Richtung auf den Eintrittsquerschnitt 8 des Luftleitkörpers 4. Die Krümmung der Leitflächen 11 bzw. 13 ist so gewählt, daß sich eine Radialüberdeckung der Aus- und Eintrittsquerschnitte des Luftleitkörpers ergibt. Es können jedoch auch Luftleitkörper zur Anwendung kommen,,,. outwards in the direction of the inlet cross section 8 of the Air guide body 4. The curvature of the guide surfaces 11 resp. 13 is chosen so that there is a radial overlap of the exit and entry cross-sections of the air guide body. However, air deflectors can also be used,
nn. deren Durchflußquerschnitte am Aus- und Eintritt gleich groß sind und gleiche radiale Erstreckungen haben. Diese Luftleitkörper besitzen zur Verhinderung des Auftretens axialer durchgehender Strömungsfäden im wesentlichen radiale Leitrippen 12, die schräg zur Achse des Luftleitkörpers verlaufen, so daß eine überdeckung der einzelnen Teil-Eintritts- und Austrittsquerschnitte erreicht wird. nn. whose flow cross-sections at the outlet and inlet are the same size and have the same radial dimensions. To prevent the occurrence of axial continuous flow threads, these air guide bodies have essentially radial guide ribs 12 which run obliquely to the axis of the air guide body so that the individual partial inlet and outlet cross-sections are covered.
Figur 2 zeigt, daß auch in der Ausführungsform gemäß Figur 1 eine Umlenkung in Umfangsrichtung, d.h. eine 3Q Drallerzeugung der Strömung bewirkt wird. Die radialen bzw. fast radialen Leitrippen 12 verlaufen dabei so, daß sich eine Verschraubung der Durchflußkanäle 9 in Umfangsrichtung ergibt r die größer ist als eine Teilung 14.FIG. 2 shows that in the embodiment according to FIG. 1, too, a deflection in the circumferential direction, ie a 3Q swirl generation of the flow, is effected. The radial or almost radial guide ribs 12 run in such a way that a screw connection of the flow channels 9 in the circumferential direction results r which is greater than a division 14.
Wie Figur 3 zeigt, setzt sieh der Luftleitkörper 4 aus einer Vielzahl von Einzelkanälen 20a bzw. 20b zusammen,As FIG. 3 shows, the air guide body 4 is set composed of a large number of individual channels 20a or 20b,
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die zu konzentrischen Ringreihen 21a bzw. 21b gebündelt sind. Alle Einzelkanäle 20a, b einer Ringreihe 21a, b sind identisch ausgebildet. Im allgemeinen haben die Einzelkanäle eine verwundene Rechteck-Rohrform. Die Seitenwände 22a, b der Einzelkanäle 20 bilden die Leitrippen 12, die in Umfangsrichtung verlaufenden Wandungen 2 3a, b bilden die äußere und die innere Leitfläche 10 bzw 13 sowie eine zu den Leitflächen im wesentlichen parallel ,« verlaufende Leitrippe 16. Auf diese Weise kann innerhalb des Luftleitkörpers 4 kein axial ausgerichteter Stromfaden auftreten.which are bundled to form concentric rows of rings 21a and 21b. All individual channels 20a, b of a row of rings 21a, b are designed identically. In general, the individual channels have a twisted rectangular tube shape. the Side walls 22a, b of the individual channels 20 form the guide ribs 12, the walls running in the circumferential direction 2 3a, b form the outer and inner guide surfaces 10 and 13, respectively, and one essentially parallel to the guide surfaces , «Running rib 16. In this way, within of the air guide body 4 no axially aligned stream filament occur.
Die einzelnen Kanalsegmente 20a bzw. 20b sind so ,c gestaltet, daß sich ihre aneinander anliegenden Wandungen gegenseitig abstützen, wie dies am besten in Figur 4 gezeigt ist. Ringflansche 30 bzw. 31, die von außen auf die vormontierte Durchflußeinheit 24 aufgeschoben und dann beispielsweise verklebt werden, fixieren die einzelnen 2Q Segmente 20 zu einer vormontierten Einheit. In der Ausführungsform gemäß Figur 1 übernimmt diese Aufgabe der Fixierung der Ring-Anschlagkörper 5 sowie der innere Anpreßflansch 15.The individual channel segments 20a and 20b are designed in such a way, c, that their walls resting against one another support one another, as best shown in FIG. Ring flanges 30 and 31, which are from the outside on the The preassembled flow unit 24 is pushed on and then glued, for example, to fix the individual 2Q segments 20 to form a preassembled unit. In the embodiment According to Figure 1, this task of fixing the ring stop body 5 and the inner pressure flange takes over 15th
Um den Dämpfungseffekt zu verstärken, kann die gegenseitige Abstützung - gemäß Figur 5 - über Stege 32 erfolgen, die dafür sorgen, daß zwischen den einzelnen Wandungen 22 bzw. 23 der Kanäle 20 Hohlräume 34 entstehen. Dadurch können die Kanäle 2O untereinander schwingungstechnisch entkoppelt werden und geräuschärmer arbeiten. Verbindungsbohrungen 33 in den Wandungen 22 und 23 der Kanäle 20 sorgen dafür, daß eine erforderliche strömungsmachanische Verbindung der Einzelkanäle 20 geschaffen wird. Der Hohlraum 34 kann mittels eines geeigneten Dämm-Materials 35 isoliert werden.In order to increase the damping effect, the mutual support - according to FIG. 5 - can take place via webs 32, which ensure that between the individual walls 22 and 23 of the channels 20 cavities 34 arise. As a result, the channels 20 can be decoupled from one another in terms of vibrations and operate with less noise. Connecting bores 33 in the walls 22 and 23 of the channels 20 ensure that a required flow mechanical Connection of the individual channels 20 is created. The cavity 34 can by means of a suitable insulating material 35 can be isolated.
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Eine Montagehilfe besteht darin, die einzelnenAn assembly aid consists in the individual
Kanäle 20, die aneinander angrenzen über eine Steckverbindung zu fixieren. Die Figuren 5 und 6 zeigen eine c mögliche Ausgestaltung einer solchen Steckverbindung in den radialen Wänden 22 der Kanäle 20. Die Steckverbindung ist dabei als Schnappverschluß 40 ausgebildet, der zugleich die Funktion hat, den Abstand der beiden angrenzenden Kanäle 20 zu fixieren. Jeder Teil der SteckverbindungFixing channels 20 that adjoin one another via a plug connection. Figures 5 and 6 show a c possible embodiment of such a connector in the radial walls 22 of the channels 20. The connector is designed as a snap lock 40, which also has the function to fix the distance of the two adjacent channels 20th Every part of the connector
IQ v/eist zu diesem Zweck einen Feder-Ringkragen 41 und einen Nut-Ringkragen 42 auf, die ineinander gesteckt werden, wobei sie sich über eine Profilierung 43 auf der Außenseite des Feder-Ringkragens 41 und auf der Innenseite des Nut-Ringkragens 42 miteinander verzahnen. Innerhalb derIQ v / eist a spring ring collar 41 and a for this purpose Groove-ring collar 42, which are plugged into one another, with a profile 43 on the outside of the spring ring collar 41 and on the inside of the groove ring collar 42 interlock with one another. Within the
ir Steckverbindung 40 verbleibt ein Freiraum 44, der die Kanäle 20 untereinander koppelt. Der Nut-Ringkragen 42 fungiert zugleich als Abstandshalter und sorgt dafür, daß die Kanäle zueinander eine stabile Lage einnehmen.ir plug connection 40 remains a free space 44 which the Channels 20 are coupled to one another. The groove ring collar 42 also functions as a spacer and ensures that the channels assume a stable position to one another.
2Q Figur 7 zeigt die gleiche Fixierungsvorrichtung für den Fall, daß die Einzelkanäle 20 keine radiale Strömungsumlenkung bewirken können.2Q Figure 7 shows the same fixation device for the case that the individual channels 20 do not have a radial flow deflection can cause.
Bei der Montage des Luftleitkörpers 4 geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man zunächst die innerste Durchflußeinheit 21b unter Einlegen von Dämm-Material zwischen den Wandungen der Einzelkanäle zusammensetzt und dann in radialer Richtung die weiteren Einzelkanäle der angrenzenden Durchflußeinheit angliedert. Zusätzlich oder als Alternative zur Schnappverbindung kann man die einzelnen Kanäle auch untereinander verkleben, um eine kompakte Baugruppe zu erhalten. Die Flansche 30 und 31 können ebenfalls aufgeklebt bzw. mit den Einzelkanälen verschweißt und dann mit dem Gehäuse 2 verspannt werden. 35When assembling the air guide body 4, it is expedient to proceed so before that you first the innermost flow unit 21b with the insertion of insulating material between the walls of the individual channels and then the other individual channels of the adjacent ones in the radial direction Affiliated flow unit. In addition to or as an alternative to the snap connection, the individual Glue the ducts together to get a compact assembly. The flanges 30 and 31 can also glued on or welded to the individual channels and then clamped to the housing 2. 35
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AOA APPARATEBAU GAUTING GMBH, 8035 GAUTING, DE RIS |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |