DE4415079C2 - Kompakt-Luftschleieranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Konpakt-Luftschleieranlage 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 Ein­ richtung zur Erzeugung eines schwenkbaren Luftschleiers.

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 39 40 277 C1 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 30 50 685 C2 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.

Die DE-OS 22 45 265 beschreibt eine Luftschleieranlage mit einer Düsenwalze aus zwei Zylindersegmenten, die zwischen sich einen Längsspalt bilden und durch in dem Längsspalt angeord­ nete Klötze auf Abstand gehalten werden. Diese Zylindersegmente sind aus Blechen geformt und haben anströmseitig einen Schlitz, der im Betrieb die Geräuscherzeugung begünstigt. Sie haben nur eine begrenzte Formstabilität. Die Düsenwalze kann daher nicht ohne die Abstandsklötze im Längsspalt zur Anwendung kommen, wenn nicht im Betrieb Verformungen des Düsenspalts in Rauf genommen werden sollen. Die über die Länge des Düsenspalts verteilt angeordneten Abstandsklötze stellen Spaltunterbrechungen dar, die die Ausbildung eines gleichmäßigen homogenen Luftschleiers beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompakt-Luft­ schleieranlage für Tore, Gebäudeeingänge und dergl. zu schaffen, die mit geringen Gestehungskosten realisiert werden kann und leicht zu steuern ist. Insbesondere soll eine Warm- oder Kaltluftschleier­ anlage für breite Gebäudeöffnungen geschaffen werden, die über die gesamte Düsenbreite einen gleichmäßigen, ungestörten Luftschleier erzeugt und eine schnelle Anpassung an variable Zugwirkungen er­ möglicht. Schließlich soll die Anlage mit geringem Energieverbrauch insbesondere auch mit geringem Druckverlust in der Ausblasdüse arbeiten.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Kompakt-Luft­ schleieranlage erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Gehäuse­ öffnung ein Düsenkörper von zylindrischer Kontur angeordnet ist und der Düsenkörper aus zwei Zylindersegmenten besteht, die als Strangpress-Hohlprofilstücke ausgebildet sind und an ihren Enden durch kreisförmige Stirnwandungen unter Bildung eines in Strömungs­ richtung der Luft konvergenten, durchgehenden Düsenschlitzes ver­ bunden 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.

Die Zylindersegmente der Luftausblasdüse sind 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.

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 Gebläse 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 Düsenschlitz 9 aufweist. Fig. 1 zeigt den Düsenkörper in der Mittellage, in welcher der Luftschleier durch den Düsenschlitz 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 als Kreisscheiben ausgebildete Stirnwandungen 12 montiert, von denen in Fig. 2 nur eine sichtbar ist. Die Stirnwandung 12 hat den Bohrungen 11 entsprechende Löcher, die von in die Gewindebohrungen 11 einge­ schraubte Schrauben durchgriffen sind (nicht dargestellt). Die Zylindersegmente 7, 8 bilden mit ihren Außenflächen 7 ^a bzw. 8 ^a die Außenseite des Düsenkörpers 6 und mit ihren ebenfalls zylin­ dersegmentförmigen Innenflächen 7 ^b, 8 ^b den Düsenschlitz 9. Der Düsenkörper 6 ist auf den nach innen gekanteten Auflageleisten 1 ^a 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 Zylindersegmen­ te 7, 8 zur Bildung einer Düse für eine Warmluftschleieranlage funktionslos sind. Zur Bildung eines Düsenkörpers 6 für eine Kaltluftschleieranlage werden die Zylindersegmente 7, 8 um 180° gedreht zwischen die Stirnwandungen 12 montiert, so daß die Längskanten 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 Düsenschlitzes 9 erreicht.

Die eine Stirnwandung 12 trägt am Umfang zwischen den Längskanten 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 1 ein Schneckentrieb 18 drehbar gelagert, dessen Schneckengänge mit der Verzahnung 17 in Eingriff sind. Die Schnecke des Schneckentriebes 18 wird von einem Stellmotor 19 angetrieben.

In dem Gehäuse 1 sind ferner Bürstenleisten 20 angebracht, die Außenflächen 7 ^a, 8 ^a 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 6 sind die beiden Zylin­ dersegmente 7, 8 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 (5)

1. Kompakt-Luftschleieranlage mit einem Gehäuse (1), wenigstens einem in dem Gehäuse (1) angebrachten Gebläse (4), wenigstens einer in dem Gehäuse (1) anströmseitig des Gebläses (4) angeordneten Luftansaugöffnung (2) und einer in einer Gehäuseöffnung (Luftaus­ blasöffnung 5) abströmseitig des Gebläses (4) angeordneten Ein­ richtung zur Erzeugung eines schwenkbaren Luftschleiers, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäuseöffnung (Luftausblasöffnung 5) ein Düsenkörper (6) von zylindrischer Kontur angeordnet ist und der Düsenkörper (6) aus zwei Zylindersegmenten (7, 8) besteht, die als Strangpress-Hohlprofilstücke ausgebildet sind und an ihren Enden durch kreisförmige Stirnwandungen (12) unter Bildung eines in Strömungsrichtung der Luft konvergenten, durchgehenden Düsen­ schlitzes (9) verbunden sind.

2. Kompakt-Luftschleieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auch die den Düsenschlitz (9) bildenden Innenflächen (7 ^b, 8 ^b) der Zylindersegmente (7, 8) gewölbt sind, wobei der Wölbungs­ radius der Innenflächen (7 ^b, 8 ^b) größer als der Wölbungsradius der zylindrischen Außenflächen (7 ^a, 8 ^a) der Zylindersegmente (7, 8) ist.

3. Kompakt-Luftschleieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindersegmente (7, 8) an einer ihrer Längskanten (13, 14) außenseitig mit einer Hohlkehle (15 bzw. 16) versehen sind.

4. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (6) auf wenigstens einem Teil seines Umfangs, vorzugsweise auf einem Teil des Umfangs einer Stirnwandung (12) eine Verzahnung (17) trägt, die mit einem Schneckentrieb (18) in Eingriff ist, der mit einem Stellmotor (19) antriebsmäßig verbunden ist.

5. Kompakt-Luftschleieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenseite der Wandung des Gehäuses (1) und den zylindrischen Außenflächen (7 ^a, 8 ^a) des Düsenkörpers (6) Bürstenleisten angebracht sind.