DE3326592A1

DE3326592A1 - Leitschaufel fuer die umlenkung einer fluidstroemung

Info

Publication number: DE3326592A1
Application number: DE19833326592
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Fritz 4006 Erkrath Morschheuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Morschheuser Wilhelm Fritz 40699 Erkrath De
Priority date: 1983-07-23
Filing date: 1983-07-23
Publication date: 1985-01-31
Also published as: EP0133253A3; EP0133253A2; EP0133253B1; DE3326592C2

Description

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BESCHREIBUNG:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitschaufel für die Umlenkung einer Fluidströmung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Leitschaufeln werden in bekannter Weise bei Kanal strömungen verwendet, die um eine Ecke herum geführt werden müssen, bei welcher die Strömung sonst abreißen würde. Ein derartiger Strömungsabriß führt im Anschluß an die Ecke zur Ausbildung von sogenannten Totwasserräumen, die den wirksamen Strömungsquerschnitt in der Regel auf etwa 2/3 seiner ursprünglichen Größe einschränken. Die Leitschaufeln ermöglichen es in derartigen Fällen, ein Anliegen der Strömung herzustellen. Es ist jedoch konstruktiv immer sehr aufwendig, derartige Leitschaufeln im Strömungskanal an der jeweils vorgesehenen Stelle desselben zu befestigen, zumal die auf die Leitschaufeln einwirkende Strömungskräfte häufig erheblich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufel, die sich insbesondere für eine öffnung beim Lufteintritt eines Entlüftungsschachtes eignet, zu schaffen, bei welcher der sonst erhebliche Befestigungsaufwand merklich heruntergesetzt sein kann. Vor allem soll dadurch vermieden werden, daß von den Befestigungsmitteln ein einschränkender Einfluß auf den wirksamen Strömungsquerschnitt ausgeht. Ergänzend soll die neue Leitschaufel in der Lage sein, die gerade im Umlenkungsbereich oft auftretenden, erheblichen Strömungsgeräusche wirkungsvoll zu dämpfen.

Diese Aufgabenstellung wird durch den Vorschlag gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gelöst, für welchen die Vorschläge gemäß den Unteransprüchen 2 bis 8 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.

Die Aufgabe einer statisch zuverlässigen Fixierung der Leitschaufel innerhalb der öffnung wird somit in einer besonders einfachen, aber auch besonders zuverlässigen Weise gelöst. Die Montagestange

bildet infolge ihrer Befestigung an beiden Schalen mit letzteren, die untereinander gleichfalls in fester Verbindung miteinander stehen, eine geschlossene Konstruktion aus, die innerhalb der öffnung vollständig festliegt. Daneben ist die doppelschal ige Ausbildung der neuen Leitschaufel strömungstechnisch von beträchtlichem Vorteil, weil¹ sich grundsätzlich Strömungsstörungen jeglicher Art durch entsprechende Gestaltung des durch die Schalen begrenzten Leitschaufelquerschnittes vermeiden lassen. Vor allem wird durch die vorgeschlagene geometrische Anordnung der jeweils gerkriimmten Schalen sichergestellt, daß die Strömung hinter der Offnungskante an der Wand des Schachtes anliegt.

Die Verbindung der Schalen untereinander ist bei einem im wesentlichen gleichbleibenden Abstand der Schalen voneinander strömungstechnisch dann besonders vorteilhaft, wenn sie am Strömungseintritt in gerundeter Form erfolgt. Dadurch wird bereits vor Eintritt der Strömung in die 'Öffnung eine Strömungsbeunruhigung vermieden. Die gewünschte, geschlossene Konstruktion wird dann dadurch erreicht, daß die beiden Schalen an ihrem strömungsabwärts liegenden Ende von der Montagestange durch-

²^ setzt sind.

Der Raum zwischen den beiden Schalen läßt sich zweckmäßig mit schal 1-absorbierendem bzw. schall isolierendem Material ausfüllen. Als solches sind sowohl Zellenkonstruktionen als auch Mineralfaser-Füllungen geeignet.

Die schallabsorbierende Wirkung wird noch dadurch begünstigt, daß eine der beiden Schalen aus einem gelochten Blech besteht.

Eine weitere strömungstechnische sowie statische Verbesserung der Leitschaufel tritt ein, wenn eine der beiden Schalen aus einem Trapezprofilblech besteht, welches in Längsrichtung seiner Profilierung entsprechend der Krümmung der Schalen gekrümmt ist. Eine derartige Profilierung gibt der Schalenkonstruktion eine besondere Festigkeit und ermöglicht darüber hinaus eine sehr straffe Führung der einströmenden Luft.

Die in der Regel rechteckige Ausführung der Eintrittsöffnung ermöglicht es, Leitschaufeln bei sich parallel gegenüberliegenden Kanten vorzusehen, zwischen welchen sich die Montagestange erstreckt. Der Abstand der Leitschaufeln beträgt dann vorteilhaft 80% des Abstandes der Kanten voneinander, wobei diese Leitschaufeln synimetrisch zur Strömungsmittel linie hin angeordnet sind.

Weiterhin läßt sich die neue Lettschaufel strömungstechnisch sowie befestigungstechnisch bzw. statisch noch dadurch verbessern, daß der Krümmungshalbmesser etwa 40% des Abstandes der Kanten der öffnung beträgt, wobei die Anordnung dann so getroffen werden kann, daß .die Schalen zu über 50% ihrer Erstreckung in Strömungsrichtung außerhalb der öffnung liegen. Auf diese Weise wird zwar ein Drehmoment um die Verbindung der Schalen mit der Montagestange herum ausgeübt, jedoch verhindert die Befestigung beider Schalen an der Montagestange jegliche Abweichungen von der vorgesehenen Lage. Hierzu sowie zur turbulenzfreien Einleitung der Strömung in die Eintrittsöffnung trägt bei, daß die Schalen Endabschnitte aufweisen, die parallel zur Strömungsrichtung weisen, und zwar auch dann, wenn sich an die öffnung ein Schacht anschließt, dessen Wände zweckmäßig mit einem Winkel von jeweils etwa 7° von der Strömungsrichtung weg divergieren.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch den unteren Teil eines Entlüftungsschachtes mit den erfindungsgemäßen Leitschaufeln und

Figur 2

A bis D unterschiedliche Schalen der Leitschaufeln.

Figur 1 zeigt den unteren Teil eines Entlüftungsschachtes, wie er bei einem Dachentlüfter Verwendung findet. Man erkennt eine öffnung 6, die von den abgerundet ausgebildeten Kanten 4 begrenzt ist. Die öffnung 6 ist in Richtung der Pfeile 5 von der abzuführenden Luftströmung durchsetzt. Symmetrisch zur Strömungsmitte 7 liegen

die beiden Leitschaufeln 10, die mittels der Montagestange 8 gehalten sind. Letztere erstreckt sich senkrecht zur Strömung zwischen den divergierend ausgebildeten Schachtwänden 15, an denen sie befestigt ist. Die Leitschaufeln 10 sind ihrerseits über ihre beiden Schalen mit der Montagestange 8 an ihren strömungsabwärts gelegenen Endabschnitten starr verbunden. Die am Strömungseintritt gelegenen Enden der Leitschaufeln weisen Verbindungen ihrer Schalen in gerundeter Form 9 auf. Für jede der Leitschaufeln besteht ein Krümmungsmittelpunkt 16 außerhalb des Strömungsquerschnittes, um welchem sie

¹^ mit dem Krümmungshalbmesser 14 gebogen sind. Letztere beträgt etwa 40% des Abstandes, den die Kanten 4 voneinander haben. Dieser Kantenabstand ist in Figur 1 mit 1,00 benannt. Hierauf sind die übrigen in Figur 1 eingetragenen Maße bezogen. So besteht zwischen den beiden Leitschaufeln 10 ein Abstand von 0,8, wobei sie in Strömungsrichtung eine Strecke von 0,28 aufweisen, von der 0,11 innerhalb der Öffnung 6 und 0,17 außerhalb der öffnung liegen. Die Schachtwände 15 divergieren mit einem Winkel von 7° zur Strömungsrichtung und haben eine Höhe von 0,3 des Kantentabstandes. An den Schacht schließt sich ein stärker divergierender Abschnitt an, der mit

38° gegenüber der Horizontalen ansteigt.

Die Schalen haben nach Figur 2A beidseitig perforierte Bleche 1, zwischen denen schal !isolierendes Material 2 angeordnet ist. Nach Figur 2B können die Schalen auch beidseitig aus glatten Blech 3 bestehen. Figur 2C zeigt auf der Außenseite einer Leitschaufel ein Trapezprofil blech 13, wobei zu beachten ist, daß es sich um eine Draufsicht handelt. Das Innenblech ist in diesem Fall perforiert. Figur 2D zeigt demgegenüber die Anordnung des Trapezprofilbleches 11 auf der Innenseite, wohingegen das Außenblech 30

eine Perforation aufweist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

\Λ Leitschaufel für die Umlenkung einer Fluidströmung um die geradlinige Kante einer Öffnung, insbesondere für die Eintrittsöffnung bei einem Entlüftungsschacht, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei untereinander starr miteinander verbundene Schalen (1, 3, 11, 13) aufweist, welche die Kanten (4) mit Abstand derart umrunden, daß sie strömungsabwärts zur Durchströmungsrichtung (5) hin konvergieren und strömungsaufwärts außerhalb der 'Öffnung (6) von der Strömungsmitte (7) weg divergier und daß beide Schalen von einer im Querschnitt an jeder von ihnen befestig ten Montagestange (8) durchsetzt sind, die sich vom Öffnungsrand etwa senkrecht zur Strömungsrichtung (5) erstreckt.
2. Leitschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen mit etwa gleichbleibendem Abstand voneinander angeordnet sind und eine Verbindung untereinander am Strömungseintritt in gerundeter Form (9) aufweisen, während sie von der Montagestange (8) am strömungsabwärts liegenden Ende durchsetzt sind.
3. Leitschaufel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Schalen (1, 3, 11, 13) mit einem schall isolierenden Material (2) ausgefüllt ist.
4. Leitschaufel nach den Ansprüchen" 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Schalen (1, 13) aus gelochtem Blech besteht.
5. Leitschaufel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Schalen (13) ein Trapezprofil blech ist, das in Längsrichtung seiner Profilierung gekrümmt ist.
6. Leitschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel (10) jeweils bei parallel gegenüberliegenden Kanten (4) mit 80% des Abstandes der Kanten sowie symmetrisch angeordnet sind, wobei sich Montagestangen (8) zwischen den Kanten erstrecken.
7. Leitschaufel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen einen Krümmungshalbmesser (14) von etwa 40% des Abstandes der Kanten aufweisen und zu über 50% außerhalb der öffnung liegen.
8. Leitschaufel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel (10) bei unter jeweils 7% von der Strömungsrichtung weg divergierenden Schachtwänden parallel zur Strömungsrichtung weisende, strömungsabwärtige Endabschnitte besitzen.