DE3025598A1

DE3025598A1 - Druck- und mengenregulierbares verbundgeblaese

Info

Publication number: DE3025598A1
Application number: DE19803025598
Authority: DE
Inventors: Andreas Ing.(grad.) 8971 Burgberg Gail; Werner Dr. 8972 Sonthofen Röhrs; Eckhard Dipl.-Ing. 8960 Kempten Wetzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-05
Filing date: 1980-07-05
Publication date: 1982-02-04

Description

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"Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse"

Die Erfindung betrifft ein druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen, bei dem Radialgebläse an ein Verbindungsstück gekoppelt sind, in dem mehrere Regeleinrichtungen 7 und 11 derart angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung 6 eines Gebläses mit der Auslaßöffnung 14 eines anderen Gebläses verbunden bzw. die Querschnitte durch die Regeleinrichtung 7 stufenlos abdeckbar sind, und die Auslaßöffnung 13 gegenüber einem gemeinsamen Ausblasstutzen 15 durch die Regeleinrichtung 13 geschlossen oder stufenlos geöffnet wird.

Die Erfindung bezweckt, durch diese Art der Verbindung der Gebläse wahlweise den Druck, die Liefermenge oder den Druck und die Liefermenge von Radialgebläsen zu erhöhen.

Es ist bekannt, Gebläse parallel zu schalten, um damit die Liefermenge zu vergrößern. Weiterhin gibt es Gebläse, die in Reihe geschaltet sind, um eine Druckerhöhung zu erzielen. (Siehe Dubbel's Taschenbuch für den Maschinenbau, 2. Band, zweiter berichtigter Neudruck der elften völlig neu bearbeiteten Auflage von 1956, Seite 371). Da die Verbindung der Gebläse starr ausgeführt ist, kann nur eine von beiden Komponenten, Druck oder Menge, erhöht werden. Bei vorgegebener Baugröße der Gebläse läßt sich die Erhöhung von Druck oder Liefermenge nur durch die Anzahl der zusammengeschalteten Gebläse erreichen. Diese Lösung ist somit nur durch einen erheblichen Kostenaufwand zu realisieren.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer einfachen Gebläsekombination wahlweise

1. bei vorgegebenem Volumen den Druck zu erhöhen,

2. bei vorgegebenem Druck das Volumen zu erhöhen,

3. sowohl den Druck als auch das Volumen einstellbar zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Radialgebläse an ein Verbindungsstück gekoppelt sind, in dem mehrere Regeleinrichtungen derart angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung eines Gebläses mit der Auslaßöffnung eines anderen Gebläses verbunden bzw. die Querschnitte durch die Regeleinrichtung stufenlos abdeckbar sind, und die Auslaßöffnung gegenüber einem gemeinsamen Ausblasstutzen durch die Regeleinrichtung geschlossen oder stufenlos geöffnet wird.

Die Lösung der Aufgabe ermöglicht, mehrere Gebläse so zu schalten, daß sie entweder in Reihe arbeiten, parallel geschaltet sind oder aber eine einstellbare Reihen- Parallelschaltung darstellen.

Bei der Reihenschaltung der Gebläse wird der Druck erhöht, bei der Parallelschaltung wird das Volumen vergrößert. Durch entsprechende Stellung der Regeleinrichtungen wird es jedoch auch ermöglicht, Druck und Volumen innerhalb der vom Gebläse vorgegebenen Grenzen beliebig einzustellen. Wird dieses Verbundgebläse zusätzlich mit einem stufenlosen Antrieb für Drehzahlen über 3.000 üpm ausgerüstet, so läßt sich durch diese Drehzahlerhöhung gegenüber einem herkömmlichen Gebläse mit einer maximalen Drehzahl von 3.000 Umdrehungen nochmals entweder der Druck im Quadrat zum Drehzahlquotienten oder aber das Volumen proportional zum Drehzahlquotienten erhöhen.

Der Vorteil eines derartigen Verbundgebläses besteht darin, daß Druck und Volumen unterhalb der Kennlinie dieses Gebläses (Figur 3) beliebig reguliert werden können.

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Durch die Ausrüstung mit einem stufenlosen Antrieb für Drehzahlen über 3.000 Upm läßt sich die Baugröße des Gebläses gegenüber der herkömmlichen Ausführung deutlich verringern. Außerdem arbeitet ein verkleinertes Gebläse mit einer geringeren Geräuschemission. Die Verringerung der Baugröße des Gebläses führt weiterhin dazu, daß derartige Gebläseanordnungen gegenüber herkömmlichen Gebläseausführungen mit niedrigeren Kosten hergestellt werden können. Mit einem Verbundgebläsetyp läßt sich ein erheblich größerer Druck- und Volumensbereich überstreichen, als es mit einem herkömmlichen Gebläse möglich ist. Viele Anwendungsfälle, die sonst mit verschiedenen Gebläsegrößen gelöst werden, lassen sich mit diesem Verbundgebläse erfassen. Die Gebläsegehäuse lassen sich im Baukastensystem so gestalten, daß sie zu einem Mehrfachverbundgebläse aneinander gereiht werden können. Nur das Verbindungsstück ist der Anzahl der aneinander gereihten Gebläse entsprechend zu gestalten. Damit läßt sich durch eine Grundeinheit eine Vielzahl von Gebläsen herstellen.

Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, daß sämtliche Ventilatorräder auf einer Welle angeordnet und von einem Motor angetrieben werden.

Zwecks unterschiedlicher Regelung der Drehzahl der Gebläsestufen ist es jedoch auch möglich, die Ventilatorräder auf getrennten Wellen anzuordnen. Damit sind auch getrennte Antriebe erforderlich.

Die Regeleinrichtungen im Verbindungsstück lassen sich über ein Gestänge zusammenfassen und sind über ein Stellglied zu steuern. Dadurch ist eine vereinfachte Steuerung mittels eines Antriebs ermöglicht.

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Eine weitere Lösung liegt dann vor, wenn die Stellglieder der Regeleinrichtungen und der stufenlosen Antriebe über ein Regelgerät, das die Soll-Ist-Werte vergleicht und dementsprechende Impulse weiterleitet, gesteuert werden.

In Figur 1 ist ein Beispiel des beschriebenen Verbundgebläses in der Ansicht dargestellt.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform dieses Gebläses im Schnitt. Beispielsweise sind zwei Radialgebläse 1 und 2 über ein Verbindungsstück 8 miteinander verbunden. Beide Ventilatorräder 3 und 4 sind getrennt über stufenlos regelbare Antriebe mit Drehzahlen über 3.000 Upm angetrieben. Über die Ansaugöffnungen 5 und 6 wird das gasförmige Medium den Gebläsen zugeführt. Im Verbindungsstück 8 befinden sich Regeleinrichtungen 7 und 11, die die Ansaugöffnung 6 und die Ausblasöffnung 13 und 14 freigeben. Hat die Regeleinrichtung 7 die Ansaugöffnung 6 und die Ausblasöffnung 14 freigegeben und ist gleichzeitig die Ausblasöffnung 13 durch die Regeleinrichtung 11 verschlossen, so arbeiten die Gebläse in Reihenschaltung. Es findet eine Druckerhöhung statt, da das gasförmige Medium durch zwei Druckstufen verdichtet wird. Ist die Ansaugöffnung 6 durch die Regeleinrichtung 7 verschlossen, ebenfalls die Ausblasöffnung 14 durch die Regeleinrichtung 7 verschlossen, so wird die Ausblasöffnung 13 durch die Regeleinrichtung 11 geöffnet. Beide Gebläse sind damit parallel geschaltet. Es findet eine Volumenerhöhung statt.

Jede beliebige Zwischenstellung der Regeleinrichtungen 7 und 11 führt zu einer teilweisen Druck- und Mengenerhöhung gegenüber den Kenndaten des einzelnen Gebläses. So läßt sich jede beliebige Druck- oder Volumengröße unterhalb der Kennlinie durch die Regeleinrichtungen einstellen.

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In Figur 3 sind die Kennlinien aufgezeichnet. Kennlinie 1 ist die eines herkömmlichen Radialgebläses mit einer Drehzahl von 3.000 üpm.

Kennlinie 2 zeigt die eines Verbundgebläses in Reihenschaltung mit 3.000 Upm. Die Parallelschaltung des Verbundgebläses mit einer Drehzahl von 3.000 Upm ist in Kennlinie 3 dargestellt. Die schraffierte Fläche innerhalb der Kennlinie 2 und 3 zeigt den Arbeitsbereich des Verbundgebläses mit einer Drehzahl von 3.000 Upm, der durch die Regeleinrichtungen ermöglicht wird. Jeder Punkt innerhalb dieser Fläche kann als Arbeitspunkt eingestellt werden.

BeiM/erdoppelung der Drehzahl des herkömmlichen Gebläses auf 6.000 Upm wird Kennlinie 4 erreicht. Das Verbundgebläse mit verdoppelter Drehzahl arbeitet in Reihenschaltung nach Kennlinie 5, in Parallelschaltung nach Kennlinie 6. Durch die Regeleinrichtungen wird die schraffierte Fläche als Arbeitsbereich ermöglicht.

Die Kombination Regeleinrichtungen am Verbundgebläse und stufenlose Drehzahlsteuerung läßt die gesamte Fläche unter den Kennlinien 5 und 6 als Arbeitsbereich zu.

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Claims

Dr. Werner Rohrs, Oberstdorfer Str. 11-15 D-8972 Sonthofen/Allgäu

Patentansprüche

ι i) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialgebläse an ein Verbindungsstück 8 gekoppelt sind, in dem mehrere Regeleinrichtungen 7 und 11 derart angeordnet sind, daß die Einlaßöffnung 6 eines Gebläses mit der Auslaßöffnung 14 eines anderen Gebläses verbunden bzw. die Querschnitte durch die Regeleinrichtung 7 stufenlos abdeckbar sind, und die Auslaßöffnung 13 gegenüber einem gemeinsamen Ausblasstutzen 15 durch die Regeleinrichtung 13 geschlossen oder stufenlos geöffnet wird.
2) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorräder der Radialgebläse auf einer Welle angeordnet sind.
3) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorräder auf getrennten Wellen angeordnet sind.
4) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorräder durch einen Antrieb mit Drehzahlen über 3.000 üpm angetrieben sind.

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5) Druck- und mengenregulierbares Verbandgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der Ventilatorräder stufenlos gesteuert werden.
6) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen 7 und 11 miteinander verbunden sind und durch ein Stellglied gesteuert werden.
7) Druck- und mengenregulierbares Verbundgebläse bestehend aus mehreren Radialgebläsen mit Spiralgehäusen nach Patentanspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen mit Stellgliedern versehen sind und durch ein Regelgerät eine voneinander abhängige Regelung von Drehzahl und Regeleinrichtung vorgenommen wird.

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