DE4415079A1 - Kompakt-Luftschleieranlage - Google Patents
Kompakt-LuftschleieranlageInfo
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- F24F9/00—Use of air currents for screening, e.g. air curtains
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kompakt-Luftschleieranlage
für Gebäudeöffnungen, wie Tore, Eingänge und dergl., mit
einem Gehäuse, wenigstens einem in dem Gehäuse angebrachten
Gebläse, wenigstens einer in dem Gehäuse anströmseitig des
Gebläses angeordneten Luftansaugöffnung und einer in einer
Gehäuseöffnung abströmseitig des Gebläses angeordneten Luft
ausblasdüse mit verstellbarer Ausblasrichtung.
Bei Kompakt-Luftschleieranlagen wird Umgebungsluft
durch eine Luftansaugöffnung direkt in das Gehäuse gesaugt,
so daß keine besonderen Luftzuführungskanäle für die Anlage
erforderlich sind und diese ohne wesentliche bauliche Ver
änderungen in fertige Tore, Eingänge usw. eingebaut werden
kann. Die Ausblasrichtung der Luft ist zweckmäßigerweise
verstellbar, um die Schirmwirkung dem auf das Tor bzw. den
Eingang wirkenden Winddruck anpassen zu können.
Aus der DE-PS 39 40 277 ist es bekannt, in der Luft
austrittsöffnung ein Gitter anzuordnen, dessen Lamellen
schwenkbar sind, so daß die Richtung des austretenden Luft
schleiers in Grenzen verstellt werden kann. Derartige Gitter
mit schwenkbaren Lamellen sind in der Herstellung teuer, da
jede Lamelle schwenkbar gelagert sein muß und bei langen
Lamellen entsprechend großen Torbreiten für eine ausreichen
de Formstabilität der Lamellen gesorgt werden muß.
Aus der DE-PS 30 50 685 ist ein Luftschleiererzeuger
bekannt, der mehrere separat schwenkbare Ejektordüsen über
die Torbreite verteilt aufweist, die die Treibluft für den
Luftschleier erzeugen. Eine derartige Schleiererzeugung mit
Hilfe von Einzeldüsen ist aufwendig und für eine wirksame Ab
schirmung der Gebäudeöffnung nicht erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompakt-
Luftschleieranlage für Tore, Gebäudeeingänge und dergl. zu
schaffen, die mit geringen Gestehungskosten realisiert wer
den kann und leicht zu steuern ist. Insbesondere soll eine
Warm- oder Kaltluftschleieranlage für breite Gebäudeöffnungen
geschaffen werden, mit der eine schnelle Anpassung an variable
Zugwirkungen möglich ist. Schließlich soll die Anlage mit
geringem Energieverbrauch, insbesondere auch mit geringem
Druckverlust in der Luftausblasdüse arbeiten. Weitere Vorteile
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kompakt-
Luftschleieranlage erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Luftausblasdüse in einem schwenkbar gelagerten, über die
Gebäudeöffnung reichenden Düsenkörper ausgebildet ist und der
Düsenkörper aus zwei Zylindersegmenten besteht, die unter
Bildung eines geschlitzten Körpers von etwa zylindrischer
Kontur verbunden sind.
Der Luftschleier wird daher nur durch einen steuerbaren
Düsenkörper erzeugt, der im allgemeinen aus vier Teilen
zusammengesetzt ist, nämlich zwei Zylindersegmenten und zwei
kreisförmigen Stirnwandungen, wobei die beiden Zylinderseg
mente zwischen sich den Ausblasschlitz bilden und an ihren
Enden durch die Stirnwandungen verbunden sind. Dieser Düsen
körper ist in der Luftausblasöffnung des Gehäuses schwenk
bar gelagert und erlaubt eine Veränderung des Anstellwinkels
des Luftschleiers entsprechend dem auf die Gebäudeöffnung
wirkenden Winddruck. Mit zunehmendem Winddruck auf die Ge
bäudeöffnung wird der Anstellwinkel vergrößert, d. h. der
Schleier stärker dem Wind entgegengerichtet, wodurch die
Schirmwirkung verstärkt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Kompakt-Luftschleieranlage sind die Zylindersegmente
der Luftausblasdüse als Strangpreß-Hohlprofilstücke ausgebil
det. Beide Zylindersegmente haben im allgemeinen das gleiche
Profil, wodurch sich die Herstellung des Düsenkörpers ver
billigt. Durch die Hohlprofile haben die Zylindersegmente
eine geringes Gewicht je Längeneinheit. Im allgemeinen beste
hen die Segmente aus Leichtmetall. Die Hohlprofilstücke haben
zudem eine hohe Formstabilität, so daß sie sich auch bei län
geren Düsenkörpern entsprechend breiten abzuschirmenden Öff
nungen wenig verformen. Zusätzlich können die Hohlprofile
innenseitig Verstärkungsrippen haben, wodurch die Formbestän
digkeit noch mehr verbessert wird.
Vorzugsweise sind auch die den Düsenschlitz bildenden
Innenflächen der Zylindersegmente gewölbt, insbesondere zylin
drisch gewölbt, wobei der Wölbungsradius der Innenflächen
größer als der Wölbungsradius der zylindrischen Außenflächen
der Segmente ist. Im allgemeinen beträgt der Radius der zy
lindrischen Innenwölbung der Segmente das 1,5- bis 2-fache
des Radius der zylindrischen Außenwölbung der Segmente. Bei
einer praktischen Ausführungsform beträgt der Radius der zy
lindrischen Innenwölbung z. B. 11,5 cm und der Radius der zy
lindrischen Außenwölbung der Segmente z. B. 6,5 cm, entspre
chend einem Radienverhältnis von etwa 1,75.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Zylin
dersegmente an einer ihrer Längskanten außenseitig mit einer
Hohlkehle versehen. Diese Segmente können zur Herstellung von
Düsenkörpern zur Erzeugung von Warmluftschleiern (bei Anord
nung eines Wärmeaustauschers in dem Gehäuse) wie auch von
Kaltluftschleiern verwendet werden. Bei der Erzeugung eines
Warmluftschleiers ist es erwünscht, daß am Düsenaustritt eine
gewisse Verwirbelung zwischen dem Düsenluftstrom und der Um
gebungsluft und damit eine teilweise Induktion der Umgebungs
luft in den Luftschleier erfolgt. Dies wird erreicht, wenn
die Austrittskanten des Düsenkörpers nicht ganz scharf sind.
Zu diesem Zweck werden die Zylindersegmente im Düsenkörper
so angeordnet, daß ihre Längskanten ohne benachbarte Hohl
kehle die Abrißkanten des Düse bilden. Für einen Kaltluftschlei
er ist dagegen ein scharf gebündelter Luftstrom erwünscht, und
eine Verwirbelung des Düsenluftstroms mit der Umgebungsluft
wäre in diesem Falle nachteilig. Für Kaltluftdüsen werden die
Zylindersegmente daher anders herum angeordnet, d. h. die den
Hohlkehlen benachbarten Längskanten werden abströmsei
tig angeordnet und bilden dann die Abrißkanten der Luftströmung.
Vorteilhaft ist somit, daß für die Herstellung von Düsenkör
pern für Warmluft- und Kaltluftschleier die gleichen Zylinder
segmente verwendet werden können.
Vorzugsweise ist der Düsenschlitz zwischen den Innen
flächen der Segmente in Strömungsrichtung der Luft konvergent,
so daß am Düsenaustritt der Luftstrom die höchste Geschwin
digkeit hat.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Kompakt-Luftschleiervorrichtung trägt der Düsenkörper
auf wenigstens einem Teil seines Umfangs, vorzugsweise auf
dem Umfang einer der beiden Stirnscheiben, eine Verzahnung,
die mit einem Schneckentrieb in Eingriff ist, der mit einem
Stellmotor antriebsmäßig verbunden ist. Zweckmäßigerweise
hat die kreisförmige Stirnwand einen rechtwinklig umgebördel
ten Rand, an dem die beiden Zylindersegmente in der gewünsch
ten Umfangslage zueinander befestigt sind. Es ist aber auch
möglich, daß die kreisförmige Stirnwand einfach als Scheibe
aus dickerem Material gebildet ist. Wenn die Zylindersegmente
innenseitig Verstärkungsrippen mit Gewindebohrungen haben,
können diese Stirnscheiben mit den Enden der Zylindersegmente
mittels Schrauben verbunden werden. In diesem Fall kann die
Verzahnung auf dem Umfang der Stirnscheibe ausgebildet sein.
Dabei braucht sich die Verzahnung nur über einen Teil des ge
samten Umfangs zu erstrecken, da es ausreicht, wenn der Düsen
körper um maximal 90° verschwenkbar ist. Durch den Stellmotor
kann der Düsenkörper entsprechend den Stellbefehlen eines
Temperaturfühlers in der einen oder anderen Drehrichtung
aktiviert werden, so daß der Luftschleier dem gegen die
Gebäudeöffnung wirkenden Winddruck in der einen oder anderen
Richtung entgegenwirkt.
Zweckmäßigerweise ist der Düsenkörper von der vertikalen
Ausblasrichtung aus um maximal 45°, vorzugsweise um 30° nach
beiden Seiten verschwenkbar. Der Düsenkörper ist zweckmäßiger
weise an der Gehäusewandung gelagert, z. B. mittels an den
Stirnscheiben außenseitig angebrachten Lagerzapfen oder
durch Auflage der Zylindersegmente auf an dem Gehäuse in
nenseitig ausgeformten Lagerschalen.
Vorzugsweise sind zwischen der Innenseite der Gehäuse
wandung und den zylindrischen Außenflächen des Düsenkörpers
Bürstenleisten angebracht, die der Abdichtung gegen Staub
zutritt dienen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer
erfindungsgemäßen Kaltluftschleieranlage; und
Fig. 2 den Düsenkörper einer erfindungsgemäßen Warm
luftschleieranlage in vergrößertem Maßstab mit kreisförmigen
Stirnplatten und Schwenkantrieb.
Nach der Fig. 1 umfaßt die im Querschnitt gezeigte Kalt
luftschleieranlage ein Gehäuse 1 mit einer seitlichen Luft
ansaugöffnung 2 mit Gitter 3 und einem Ventilator 4 sowie
einer Luftausblasöffnung 5. In der Luftausblasöffnung 5 ist
ein Düsenkörper 6 von etwa zylindrischer Kontur schwenkbar
gelagert, der zwischen zwei Zylindersegmenten 7, 8 einen in
der Luftströmungsrichtung konvergenten Schlitz 9 aufweist.
Fig. 1 zeigt den Düsenkörper in der Mittellage, in welcher
der Luftschleier durch den Schlitz 9 senkrecht nach unten
geblasen wird.
Aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 ist ersicht
lich, daß die Zylindersegmente 7, 8 als Strangpreß-Hohlprofil
körper ausgebildet sind, in denen innen Stabilisierungsrippen
10 mit Bohrungen 11 angeformt sind. Die beiden Zylindersegmen
te 7, 8 sind an ihren beiden Stirnseiten auf Kreisscheiben 12
montiert, von denen in Fig. 2 nur eine sichtbar ist. Die
Kreisscheibe 12 hat den Bohrungen 10 entsprechende Löcher,
die von in die Gewindebohrungen 11 eingeschraubte Schrauben
durchgriffen sind (nicht dargestellt). Die Zylindersegmente
7, 8 bilden mit ihren Außenflächen 7a bzw. 8a die Außenseite
des Düsenkörpers und mit ihren ebenfalls zylindersegmentför
migen Innenflächen 7 b, 8 b den konvergenten Schlitz 9. Der Dü
senkörper 6 ist auf den nach innen gekanteten Auflageleisten
1a gelagert. Die Zylindersegmente 7, 8 des in Fig. 2 gezeigten
Düsenkörpers 6 haben an ihren Anströmlängskanten 13, 14 außen
seitig Hohlkehlen 15, 16, die bei der Montage der Zylinderseg
mente zur Bildung einer Düse für eine Warmluftschleieranlage
funktionslos sind. Zur Bildung eines Düsenkörpers für eine
Kaltluftschleieranlage werden die Zylindersegmente 7, 8 um
180° gedreht zwischen die Stirnscheiben 12 montiert, so daß
die Kanten 13, 14 dann die Abtrömlängskanten bilden (vergl.
Fig. 1). Zur Erzeugung eines Kaltluftschleiers ist ein
scharf gebündelter Luftstrom möglichst ohne Sekundärluftein
saugung und ohne Verwirbelung an der Düsenabströmkante er
wünscht. Dies wird durch die relativ scharfen Kanten 13, 14
am Abtrömende des Schlitzes 9 erreicht.
Die eine Stirnscheibe 12 trägt am Umfang zwischen den
Segmentkanten 13 und 14 eine Verzahnung 17, z. B. eine Trapez
verzahnung, die für den Schwenkantrieb des Düsenkörpers 6
dient. Zu diesem Zweck ist in dem Gehäuse ein Schneckentrieb
18 drehbar gelagert, dessen Schneckengänge mit der Verzahnung
17 in Eingriff sind. Die Schnecke 18 wird von einem Stell
motor 19 angetrieben.
In dem Gehäuse 1 sind ferner Bürstenleisten 20 angebracht,
die den Zylinderaußenflächen 7a, 8a der Zylindersegmente 7, 8
anliegen und diese gegen das Gehäuse 1 gegen Staub und dergl.
abdichten.
Fig. 2 zeigt den Düsenkörper 6 in der Schwenklage, in
welcher der Luftschleier die maximale Ablenkung von der Verti
kalen hat. Dabei ist der Winkel α zwischen der Mittelebene 21
des Düsenkörpers 6 und der Vertikalen etwa 30°.
Bei dem dargestellten Düsenkörper sind die beiden Zylin
dersegmente durch kreisförmige Stirnplatten 12 verbunden. Es
ist aber auch möglich, diese Verbindung anders zu realisieren,
z. B. durch 2 kurze Zylindermäntel, in die die Enden der Segmen
te umfangsseitig eingesetzt sind.
Claims (9)
1. Kompakt-Luftschleieranlage mit einem Gehäuse (1),
wenigstens einem in dem Gehäuse angebrachten Gebläse (4),
wenigstens einer in dem Gehäuse anströmseitig des Gebläses
angeordneten Luftansaugöffnung (2) und einer in einer
Gehäuseöffnung (5) abströmseitig des Gebläses (4) angeordneten
Luftausblasdüse mit verstellbarer Ausblasrichtung, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftausblasdüse in einem schwenkbar
gelagerten Düsenkörper (6) ausgebildet ist und der Düsenkörper
aus zwei Zylindersegmenten (7, 8) besteht, die unter Bildung
eines geschlitzten Körpers von etwa zylindrischer Kontur
verbunden sind.
2. Kompakt-Luftschleieranlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zylindersegmente (7, 8) als Strangpreß-
Hohlprofilstücke ausgebildet sind.
3. Kompakt-Luftschleieranlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß auch die den Düsenschlitz (9)
bildenden Innenflächen (7 b, 8 b) der Zylindersegmente (7, 8)
gewölbt sind, wobei der Wölbungsradius der Innenflächen (7 b, 8 b)
größer als der Wölbungsradius der zylindrischen Außenflächen
(7a, 8a) der Segmente (7, 8) ist.
4. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindersegmente (7, 8)
an einer ihrer Längskanten (13, 14) außenseitig mit einer
Hohlkehle (15 bzw. 16) versehen sind.
5. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenschlitz (9) in
Strömungsrichtung der Luft konvergent ist.
6. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (6) auf
wenigstens einem Teil seines Umfangs, vorzugsweise auf einem
Teil des Umfangs einer Stirnwand (12) eine Verzahnung (17)
trägt, die mit einem Schneckentrieb (18) in Eingriff ist, der
mit einem Stellmotor (19) antriebsmäßig verbunden ist.
7. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (6) von
der vertikalen Ausblasrichtung um maximal 45°, vorzugsweise
um 30° nach beiden Seiten verschwenkbar ist.
8. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenseite
der Gehäusewandung (1) und den zylindrischen Außenflächen
(7a, 8a) des Düsenkörpers (6) Bürstenleisten angebracht sind.
9. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zylinder
segmente (7, 8) durch kreisförmige Stirnwandungen (12) ver
bunden sind.
Priority Applications (1)
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ID=6516831
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