EP0178645B1 - Querstromventilator zum Fördern von Fördergas - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Querstromventilator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Unter dem Laufrad des Ouerstromventilators ist stets das Laufrad ohne die Antriebswelle und ohne den Lagerzapfen verstanden. Unter Fördergas ist das Gas verstanden, zu dessen Förderung der Querstromventilator jeweils dient und das keine nur seiner Kühlung dienende Kühlluft ist. Unter Laufraddurchmesser ist ferner der Durchmesser des äußeren Rotationskreises der Schaufeln des Laufrads in dessen dem Fördern von Fördergas dienenden Förderbereich verstanden.
• Ein von der Anmelderin in der Bundesrepublik Deutschland offenkundig vertriebener Querstromventilator 10 der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art ist in Fig. 1 in gebrochener und teilweise längsgeschnittener Darstellung gezeigt. Er weist ein metallisches Gehäuse 11 auf, das einen mittleren Bereich 12 aufweist, in welchem sich das zueinander parallele Schaufeln 13 aufweisende Laufrad 14 befindet.
• Dieser mittlere Bereich 12 weist eine sich ungefähr über die axiale Länge des von der Endstirnscheibe 15 bis zur Endstirnscheibe 15' reichenden Laufrads 14 erstreckende Ansaugöffnung 16 und eine sich ebenfalls über die axiale Laufradlänge erstreckende Ausblasöffnung 17 für das Fördergas auf. Diese metallischen Endringscheiben 15, 15' des Laufrades 14 befinden sich in Höhe der axialen Enden 19, 20, 21, 22 der Ansaugöffnung 16 und der Ausblasöffnung 17. Die an der Endstirnscheibe 15 angreifende metallische Antriebswelle 23 des Laufrades ist lang und zweiteilig. Sie besteht aus einer direkt an der Endstirnscheibe 15 befestigten Hohlwelle 24 verhältnismäßig großen Durchmessers und der in die Bohrung dieser Hohlwelle 24 eingesetzten Läuferwelle 25 des elektrischen Antriebsmotors 26. Dieser dem Antrieb des Laufrades 14 dienende Motor 26 ist an der Außenseite des Gehäuses 11 koaxial zur Drehachse des Laufrades 14 befestigt. Auch auf seiner anderen Seite ist das Laufrad 14 mittels einer langen zweiteiligen Welle 27 drehbar gelagert, die aus einem unmittelbar an der Endstirnscheibe 15' befestigen, dicken Wellenstück 27' und einem in eine Bohrung von ihm eingesetzten, im Durchmesser kleineren Wellenstück 27" besteht. Diese jeweils zweiteiligen Wellen 23 und 27 machen bei ihrem Zusammenbau Richtvorgänge zur Herstellung guter Fluchtung erforderlich. Die Lagerstellen für die Antriebswelle 23 sind durch die im Motor 26 befindlichen Lagerstellen für die Läuferwelle 25 und die Lagerstelle für die Welle 27 durch eine mittels Metallscheiben und radialen Gummispeichen 31 elastisch aufgehängte und durch schmiermittelgetränkte Filzscheiben 29 geschmierte, an der linken Stirnseite des Gehäuses 11 befindliche Gleitlagerbuchse 30, die das Wellenstück 27" lagert, gebildet.
• Die Hohlwelle 24 und die Welle 27 durchdringen topfförmige, im wesentlichen kreiszylindrische Ausbauchungen 32, 32' des Gehäuses 11 und in diesen sind, wie dargestellt, zwei Isolierscheiben 33 aus wärmeisolierendem Werkstoff fest und unbeweglich angeordnet, die axiale, mittige Durchlaßöffnungen für die Hohlwelle 24 und das Wellenstück 27' aufweisen, die von diesen mit geringem Spiel durchdrungen werden. Dieser Querstromventilator 10 kann dem Fördern heißer Gase wie auch sehr kalter Gase dienen, deren Temperaturen jedoch für die Lagerstellen des Laufrades wie auch für den Antriebsmotor zu extrem sind, da bei diesen Temperaturen die Lagerstellen heißlaufen würden bzw. schwergängig würden und auch der Antriebsmotor Schaden erleiden könnte. Um diese Lagerstellen und den Antriebsmotor vor solchen unzulässigen Temperaturen zu schützen, ist die Antriebswelle 23 durch die Hohlwelle 24 verlängert, desgleichen das Wellenstück 27" durch das Wellenstück 27' und zusätzlich sind die wärmeisolierenden Scheiben 33 in den Gehäuseausbauchungen 32, 32' unbeweglich angeordnet. Diese Teile 24, 27' und 33 bilden hier also Wärmeschutzmittel für die Lagerstellen und den Motor 26. Die Hohlwelle 24 wie auch das Wellenstück 27' müssen jedoch aus Gründen guter Rundlaufgenauigkeit verhältnismäßig dick und aus Metall ausgeführt werden und sie leiten deshalb die hohen bzw. tiefen Temperaturen des geförderten Gases noch verhältnismäßig gut durch die Wärmeisolatiornsscheiben 33 hindurch zu den Lagerstellen und zum Antriebsmotor 26. Wenn man zur Verbesserung des Wärmeschutzes die Wärmeleitfähigkeit der Hohlwelle 24 und Wellenstückes 27' verringern will, müßte man sie im Durchmesser kleiner ausbilden und noch mehr verlängern, was jedoch Probleme bezüglich der Rundlaufgenauigkeit und Wuchtung aufwirft und auch schwierige Richtarbeitsgänge und Verlängerung der Gehäuseausbauchungen 32, 32' erforderlich machen würde. Auch ist es in manchen Fällen erforderlich, daß die Hohlwelle 24 zwischen der zugeordneten Wärmeisolationsscheibe 33 und dem Antriebsmotor 26 bspw. zur Aufnahme von Kupplungselementen im Durchmesser vergrößert sein muß, was ihre Montage wegen der Wärmeisolationsscheibe 33 erschwert und verteuert.
• Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, diesen Querstromventilator 10 dahin zu verbessern, daß die dem Wärmeschutz der Lagerstellen und ggfs. auch des Antriebsmotors bzw. des sonstigen Antriebes, z. B. eines Riemenantriebes, dienenden Maßnahmen keine Probleme bezüglich der Rundlaufgenauigkeit und Wuchtung des Laufrades aufwerfen und auch keine zusätzlichen Richtarbeitsgänge erforderlich machen und ohne Verlängerung der topfförmigen Ausbauchungen besonders guter Wärmeschutz der Lagerstellen erreicht werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Querstromventilator gemäß Anspruch 1 gelöst.
• Da das Laufrad erfindungsgemäß über seinen allein dem Fördern des Fördergases dienenden Förderbereich hinaus nach beiden Seiten axial in die topfförmigen Ausbauchungen des Gehäuses hinein verlängert ist und die Antriebswelle und der Lagerzapfen an den freien Stirnenden der Verlängerungsbereiche angreifen und enden, sind keine die topfförmigen Ausbauchungen über ihre vollen axialen Längen durchdringende Wellen mehr vorhanden. Es ist deshalb möglich und vorteilhaft, die drehbar gelagerte Läuferwelle des Antriebsmotors direkt an dem axialen Ende des betreffenden Laufradverlängerungsbereiches angreifen zu lassen. Ebenso ist zur Drehlagerung der von der Antriebswelle abgewendeten Stirnseite des Laufrades nur ein einstückiger, kurzer, vorzugsweise kreiszylindrischer Lagerzapfen erforderlich, der an dem axialen Ende des betreffenden Laufradverlängerungsbereiches angreift. Infolge der kurzen Antriebswelle und des kurzen Lagerzapfens treten keine Probleme bezüglich der Rundlaufgenauigkeit und Wuchtung des Laufrades auf und es sind auch keine zusätzlichen Richtarbeitsgänge erforderlich. Auch wird besonders guter Wärmeschutz ohne Verlängerung der topfförmigen Ausbauchungen der Lagerstellen erreicht. Der Lagerzapfen kann zweckmäßig als an dieser Laufradstirnseite fest angeordnete, kurze, relativ dünne Welle ausgebildet sein, die in einer an der betreffenden Gehäusestirnwand angeordneten Gleitlagerbuchse oder mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert ist. Es ist jedoch auch oft zweckmäßig, an dem betreffenden Stirnende des Gehäuses einen Lagerzapfen fest anzuordnen und ihn in einer Gleitlagerbuchse oder mittels eines Wälzlagers, die bzw. das an dem betreffenden Stirnende des Laufrades angeordnet ist, drehbar zu lagern. Die Erfindung ermöglicht es auch, daß das Gehäuse des erfindungsgemäßen Querstromventilators dem des in Fig. 1 dargestellten Querstromventilators 10 entsprechen kann oder nur geringfügiger Änderungen bedarf , die nur geringe Kosten verursachen.
• Die in den topfförmigen Ausbauchungen des Gehäuses befindlichen Laufradverlängerungsbereiche, die an der Förderung des zu fördernden Gases durch den zwischen ihnen befindlichen Förderbereich des Laufrades nicht teilnehmen, geben überraschend bereits für sich selbst dann guten Wärmeschutz der Lagerstellen und des elektrischen Antriebsmotors oder des sonstigen Antriebes gegen hohe oder niedrige Temperaturen des geförderten Gases, wenn die Schaufeln des Laufrades, wie bevorzugt vorgesehen, von Stirnende zu Stirnende des Laufrades reichen und aus Metall, bspw. dünnem Aluminium, sind. Die Schaufeln können in manchen Fällen jedoch auch ein kurzes Stück vor den Stirnenden des Laufrades enden, indem man diese Stirnscheiben bspw. durch topfförmige Endstirnscheiben oder dergl. bildet, an denen die Schaufelenden gehalten sind. Es können auch alle anderen Teile des Laufrades ebenfalls aus Metall, insbesondere aus Aluminium bestehen, und dennoch ergibt sich sehr guter Wärmeschutz. So ergab sich bei einem Querstromventilator 40 nach Fig. 2, der gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist und im Versuch erprobt wurde, selbst dann guter Wärmeschutz, wenn der Förderbereich des Laufrades von dessen beiden Verlängerungsbereichen nicht durch gasdichte Zwischenscheiben sondern durch mittige Löcher von ca. 3 cm Durchmesser aufweisenden Zwischenringscheiben aus Aluminium von ca. 9 cm Außendurchmesser getrennt war. Trotz der metallischen Leitfähigkeit der Verlängerungsbereiche des Laufrades ergaben diese Verlängerungsbereiche des Laufrades also überraschend guten Wärmeschutz, was mit darauf zurückzuführen ist, daß die Verlängerungsbereiche nicht dem Fördern des Fördergases dienen und ferner auf das in den Verlängerungsbereichen befindliche Gas und die Anordnung der Antriebswelle bzw. des Lagerzapfens unmittelbar an den in den topfförmigen Ausbauchungen befindlichen axialen Enden der Laufradverlängerungsbereiche, so daß die Antriebswelle und der Lagerzapfen entsprechend große Abstände vom Laufradförderbereich hatten, zurückzuführen ist. Möglicherweise spielt dabei auch eine Rolle, daß in den topfförmigen Ausbauchungen des Gehäuses befindliche Gase durch die Laufradverlängerungsbereiche in Zirkulationsströmungen versetzt werden. Auch ist es günstig, wenn die topfförmigen Ausbauchungen des Gehäuses aus Metall bestehen.
• Der Wärmeschutz läßt sich noch dadurch weiter verbessern, wenn vorgesehen wird, daß der Förderbereich des Laufrades auf zumindest einer Seite, vorzugsweise beidseits durch eine vollständige oder im wesentlichen gasundurchlässige Zwischenscheibe bzw. durch vollständig oder im wesentlichen gasundurchlässige Zwischenscheiben von den beiden Laufradverlängerungsbereichen getrennt ist.
• Hierdurch läßt sich die Kommunikation des den Förderbereich des Laufrades durchströmenden Gases mit den Gasen in den topfförmigen Ausbauchungen des Laufrades noch weiter verringern, was den Wärmeschutz noch zusätzlich verbessert. Zu diesem Zweck kann auch vorgesehen sein, daß zumindest an einem Übergang vom Laufradförderbereich zu einem Laufradverlängerungsbereich umfangsseitig des Laufrades eine Labyrinthdichtung angeordnet ist. Wenn der Laufradförderbereich sowohl mittels solcher Labyrinthdichtungen, als auch mittels ganz oder im wesentlichen gasundurchlässiger Zwischenscheiben gegenüber den Innenräumen der topfförmigen Ausbauchungen des Gehäuses abgedichtet ist, ergibt sich ganz besonders guter Wärmeschutz.
• Der Wärmeschutz kann in vielen Fällen auch dadurch noch auf einfache Weise noch weiter verbessert werden, daß in mindestens einem Verlängerungsbereich des Laufrades Wärmeisolationsmittel, vorzugsweise eine wärmeisolierende Scheibe angeordnet ist.
• Auch andere Wärmeisolationsmittel sind möglich, bspw. Einfügen von wärmeisolierenden Polstern, bpsw. aus Glasfasern od. dergl., in mindestens einen Verlängerungsbereich des Laufrades.
• Wenn höchste Anforderungen an Wärmeschutz gestellt werden, kann vorgesehen sein, daß ein Endabschnitt mindestens eines Laufradverlangerungsbereiches durch eine endseitige Kammer der betreffenden topfförmigen Gehäuseausbauchung Kühlluft hindurch fördern kann und daß dieser Endabschnitt des Laufradverlängerungsbereiches von dem Förderbereich des Laufrades durch den restlichen Abschnitt dieses Laufradverlängerungsbereiches getrennt ist. Diese Kühlluft ist also kein Fördergas im Sinne der oben gegebenen Definition des Fördergases.
• Die Schaufeln und Scheiben des Laufrades können aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium bestehen. Es ist jedoch auch möglich, die Schaufeln und/oder eine, mehrere oder alle Scheiben des Laufrades aus Material herzustellen, das wärmeisoliert oder schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie Kunststoff oder dergl. Durch letztere Maßnahmen läßt sich der Wärmeschutz ebenfalls noch weiter verbessern.
• Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß sich mindestens einer der beiden Laufradverlängerungsbereiche über mindestens die Hälfte, vorzugsweise über mindestens 3/4 der axialen Länge der topfförmigen Gehäuseausbauchung erstreckt.
• In den Figuren 2 bis 5 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen :
• Fig. 2 einen Querstromventilator gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in gebrochener und teilweise längsgeschnittener Darstellung,
• Fig. 3-5 je einen Ausschnitt aus einem Querstrom-Ventilator in längsgeschnittener Darstellung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung.
• Der in Fig. 2 dargestellte Querstromventilator 40 weist ein bevorzugt metallisches Gehäuse 41 ähnlich dem Gehäuse 11 des Querstromventilators 10 nach Fig. 1 auf, das einen mittleren Bereich 44 mit einer Ansaugöffnung 42 und einer Ausblasöffnung 43 für das gesamte Fördergas aufweist. An diesen mittleren Bereich 44, über dessen axiale Länge sich die Ausblasöffnung 43 und die Ansaugöffnung 42 erstrecken, schließen seitlich topfförmige, im wesentlichen kreiszylindrische Ausbauchungen 45, 45' des Gehäuses 41 an. Abweichend von dem Querstromventilator 10 nach Fig. 1 erstreckt sich das Laufrad 46 jedoch mit beidseitigen Verlängerungsbereichen 48, 48' weit in die topfförmigen Ausbauchungen 45, 45' hinein, so daß seine beiden axialen Enden 49, 49', wie dargestellt, nur relativ geringe Abstände von den ungefähr ebenen, dünnwandigen Stirnseiten 47, 47' dieser topfförmigen Ausbauchungen 45, 45' haben, welche Abstände hier etwas kleiner als 1/4 der axialen Länge der betreffenden Ausbauchungen 45 bzw. 45' sind. Wegen der Dünnwandigkeit der Stirnseiten 47, 47' kann die axiale Länge der Ausbauchungen 48, 48' praktisch gleichgesetzt werden mit der axialen Länge ihrer Innenräume. Die Durchmesser der Verlängerungsbereiche 48, 48' sind nur wenig kleiner, vorzugsweise nur ca. 2 bis 6 mm kleiner als die Innendurchmesser der Ausbauchungen 45, 45', was bewirkt oder mit beiträgt, daß diese Verlängerungsbereiche 48, 48' an der Förderung des durch die Einlaßöffnung 44 einströmenden Fördergases nicht teilnimmt.
• Die vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Schaufeln 50 des Laufrades 46 erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel zweckmäßig über die volle Länge des Laufrades 46, also von dem Stirnende 49 bis zum Stirnende 49' des Laufrades 46, wo sie in dünnen Endringscheiben 51, 51' des Laufrades 46, die ebenfalls aus Metall bestehen können, gehalten sind. Der allein dem Fördern des Fördergases durch das Gehäuse 41 hindurch dienende Förderbereich 52 des Laufrades 46 erstreckt sich in axialer Richtung von einer metallischen Zwischenscheibe 53 bis zu einer metallischen Zwischenscheibe 53'. Diese beiden von den Schaufeln 50 durchdrungenen Zwischenscheiben 53, 53' des Laufrades 46 befinden sich ungefähr in Höhe der seitlichen Enden 54, 55, 56, 57 der allein dem Ein- und Auslaß des gesamten Fördergases dienenden beiden Ansaug- und Ausblasöffnungen 42, 43 des Gehäuses 41. Bei diesen Zwischenscheiben 53, 53' kann es sich um Scheiben handeln, die keine Luftdurchlaßöffnungen aufweisen, oder auch um Ringscheiben, die jeweils eine kleine mittige Öffnung von vorzugsweise max. etwa 3 cm Durchmesser aufweisen, welche Öffnungen dazu dienen, diese Scheiben beim Zusammenbau auf einem Dorn zu zentrieren oder aufspannen zu können.
• In eine mittige Öffnung der rechtsseitigen Endringscheibe 51 ist ein elastischer Ring 58 aus Stahl, Siliconkautschuk oder dergl. eingesetzt, in den eine starre Nabe 59 eingesetzt ist, in die die Läuferwelle 60 des an der Außenseite der Gehäusestirnwand 47 befestigten elektrischen Antriebsmotors 61 fest eingesetzt ist, so daß die im Motor 61 befindlichen Lagerstellen für die Welle 60 das Laufrad 46 rechtsseitig lagern. Die Welle 60 endet also, wie dargestellt, an dem durch die Nabe 59 mit gebildeten äußeren axialen Ende des Laufradverlängerungsbereiches 48.
• Zur linksseitigen Drehlagerung des Laufrades 46 ist in dessen Endringscheibe 51' eine Nabe 62 eingesetzt, in die ein Lagerzapfen 64 in Gestalt einer kurzen zylindrischen Welle drehfest eingesetzt ist. Der Lagerzapfen 64 endet also wie dargestellt an dem durch die Nabe 62 mit gebildeten äußeren axialen Ende des Laufradverlängerungsbereiches 48'. Dieser Lagerzapfen 64 ragt zu seiner Drehlagerung in eine metallische Gleitlagerbuchse 65 hinein, die an der linken Stirnwand 47' des Gehäuses 41 mittels Metallscheiben 89 (siehe Fig. 3) und radialen elastischen Speichen 63 oder an ihrer Stelle mittels einer elastischen Scheibe elastisch aufgehängt ist. Die elastische Aufhängung des Laufrades 46 durch die Glieder 58, 63 verbessert u. a. dessen Laufruhe. Die Gleitlagerbuchse 65 ist noch von schmiermittelgetränkten Filzringen 68 zu ihrer Schmierung umfaßt.
• Der linke Verlängerungsbereich 48' des Laufrades 46 befindet sich vollständig innerhalb der topfförmigen Ausbauchung 45' und erstreckt sich nahezu über deren axiale Länge. Er beginnt an der ihn vom Förderbereich 52 trennenden Zwischenscheibe 53' und reicht bis zum linken Stirnende 49' des Laufrades. Der rechte Verlängerungsbereich 48 des Laufrades 46 befindet sich vollständig in der rechtsseitigen topfförmigen Ausbauchung 45 des Gehäuses 41 und beginnt an der Zwischenscheibe 53 und reicht bis zum rechtsseitigen Stirnende 49 des Laufrades 46.
• Diese beiden Laufradverlängerungsbereiche 48, 48' wälzen infolge der Schaufeln 50 zwar die in diesen topfförmigen Ausbauchungen 45, 45' befindlichen Gase um, bei denen es sich normalerweise um Luft handelt, fördern diese Gase jedoch nicht durch das Gehäuse hindurch. Es handelt sich also hier um in den seitlichen topfförmigen Ausbauchungen 45, 45' befindliche Gase, die infolge ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit oder gar nicht vorhandenen Wärmeleitfähigkeit recht gut wärmeisolierend wirken. Bevorzugt kann der Querstromventilator dem Fördern von Luft dienen. Luft ist ein guter Wärmeisolator in den Ausbauchungen 45, 45'. Die Tiefe, d. h. die Innenraumtiefe oder die damit ungefähr gleich große axiale Länge jeder der Ausbauchungen 45, 45' kann zweckmäßig mindestens das 0,1-fache, vorzugsweise mindestens das 0,3-fache des Laufraddurchmessers betragen. Besonders vorteilhaft kann die Tiefe oder axiale Länge jeder der Ausbauchungen 45, 45' mindestens das 0,5-fache, besonders vorteilhaft das ca. 0,6- bis 1,2- fache des Laufraddurchmessers betragen. Für je höhere Fördergastemperaturen der Querstromventilator eingesetzt oder ausgelegt wird, umso größer kann zweckmäßig die Tiefe oder axiale Länge der Ausbauchungen 45, 45' sein.
• Bei einem im Versuch untersuchten Querstromventilator, der dem nach Fig. 2 entsprach, bei dem die Tiefe jeder der beiden Ausbauchungen 45, 45' ca. 2/3 des Laufraddurchmessers betrug, wurde ermittelt, daß, wenn das geförderte Gas Luft ist und beim Durchströmen des Querstromventilators 300 °C heiß ist, dann die Temperaturen an den Endringscheiben 51, 51' nur ca. 90 °C betrugen, so daß die Gase in den Ausbauchungen 45, 45' gute Wärmeisolatoren bilden und dies trotz der metallischen Ausbildung der Schaufeln 50 und der metallischen Zwischenscheiben 53, 53' und der ebenfalls metallischen Endringscheiben 51, 51' des Laufrades. Auch die Nabe 62 war metallisch, doch kann sie vorteilhaft auch aus Nichtmetall, bspw. aus Keramik, bestehen. Dabei hatten die Zwischenscheiben 53, 53' bei einem Außendurchmesser von ca. 9 cm mittige kreisrunde Öffnungen von ca. je 3 cm Durchmesser, so daß eine Kommunikation zwischen dem den Förderbereich 52 durchströmenden heißen Gas und den Gasen in den beiden topfförmigen Ausbauchungen durchaus in gewissem Ausmaß stattfinden kann, und zwar zusätzlich auch noch durch die schmalen Ringspalte zwischen den beiden Zwischenscheiben 53, 53' und den topfförmigen Gehäuseausbauchungen 45, 45' hindurch.
• Es ist deshalb ohne weiteres möglich, die beidseits des Förderbereiches 52 in den Ausbauchungen 45, 45' befindlichen Wärmeschutzbereiche in ihrer Wärmeschutzwirkung noch weiter zu verbessern, wie es an Ausführungsbeispielen in den Fig. 3 bis 5 für den jeweils linken Wärmeschutzbereich dargestellt ist, wobei die nicht dargestellten rechtsseitigen Wärmeschutzbereiche ungefähr entsprechend den linksseitigen Wärmeschutzbereichen ausgebildet sein können. Die Querstromventilatoren nach diesen Ausführungsbeispielen der Fig. 3-5 können bis auf die nachfolgend erläuterten, nur die Wärmeschutzmittel betreffenden Unterschiede dem Querstromventilator 40 nach Fig. 2 entsprechen.
• Und zwar unterscheidet sich der in Fig. 3 dargestellte linke Bereich des Querstromventilators 40 von dem nach Fig. 2 im wesentlichen dadurch, indem die den Förderbereich 52 des Querstromventilators linksseitig begrenzte Zwischenscheibe 53' des Laufrades 46 eine gasundurchlässige Scheibe ist, die also keine Luftdurchlaßöffnungen aufweist. Ferner ist noch eine den Umfang des Laufrades 46 am Übergangsbereich vom Förderbereich 52 zu dem betreffenden Verlängerungsbereich 48' des Laufrades 46 umfassende Labyrinthdichtung 74 vorgesehen, welche außer durch den äußeren Umfangsbereich der Zwischenscheibe 53' noch durch den äußeren Umfangsbereich einer nahe neben ihr angeordneten, ebenfalls als gasundurchlässige Scheibe ausgebildeten weiteren Zwischenscheibe 75 und durch am Innenumfang des Gehäuses 41 angeordnete Ringscheiben 76 gebildet ist, wobei die eine Ringscheibe 76 in den Zwischenraum zwischen den beiden Zwischenscheiben 53', 75 eingreift und die andere Ringscheibe 76 linksseitig der Zwischenscheibe 75 nahe ihr angeordnet ist. Eine entsprechende Labyrinthdichtung kann in nicht dargestellter Weise auch am anderen Übergangsbereich zwischen dem Förderbereich 52 des Querstromventilators und der rechtsseitigen topfförmigen Ausbauchung des Gehäuses entsprechend vorgesehen sein. In den Verlängerungsbereich 48' des Laufrades 46 ist ferner noch eine weitere gasundurchlässige Zwischenscheibe 77 eingesetzt, und zwar in etwa gleich großen axialen Abständen von der Zwischenscheibe 75 und der Endringscheibe 51'. Diese weitere Zwischenscheibe 77 verbessert die Wärmeisolationswirkung des in dieser topfförmigen Ausbauchung 45' befindlichen Gases durch zusätzliche axiale Fesselung noch weiter. Die linksseitige Endringscheibe 51' bildet zusammen mit der in sie eingesetzten Nabe 62 und den in sie fest eingesetzten Lagerzapfen 64 eine luftundurchlässige Abdichtung des linken Stirnendes 49' des Laufrades 46. Auch das nicht dargestellte rechtsseitige Stirnende des Laufrades 46 kann entsprechend abgedichtet sein und im rechtsseitigen Verlängerungsbereichs des Laufrades 46 kann ebenfalls mindestens eine Zwischenscheibe wie die Zwischenscheibe 77 eingesetzt sein.
• In Fig. 4 ist eine Variante des in Fig. 3 dargestellten Ausschnittes eines Querstromventilators dargestellt, die sich von der Ausführungsform nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, indem der innerhalb des Schaufelkranzes des Laufrades 46 befindliche Zwischenraum zwischen den beiden Zwischenscheiben 75, 77 durch einen Wärmeisolationsstoff 79 ausgefüllt ist. Es kann sich hier um wärmeisolierenden, hochtemperaturfesten Kunststoff, ein Glasfaserkissen oder dergl. handeln. Hierdurch wird der Wärmeschutz noch weiter verbessert. Eine entsprechende Maßnahme kann auch im nicht dargestellten rechtsseitigen Verlängerungsbereich des Laufrades 46 natürlich vorgesehen sein. Im übrigen entspricht dieser Querstromventilator nach Fig. 4 dem nach Fig. 3.
• In Fig. 5 ist eine Variante des Ausschnittes des Querstromventilators nach Fig. 4 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, daß der Innenraum der topfförmigen Ausbauchung 45' durch zusätzliche Dichtringe 80, 81 am Gehäuse und am Laufrad wie dargestellt, in zwei gegeneinander im wesentlichen abgedichtete, axial hintereinander angeordnete Kammern 82, 83 unterteilt ist, von denen die linke, endseitige Kammer 83 von Kühlluft durchströmbar ist, die von dem in dieser Kammer befindlichen Abschnitt 50' des Schaufelkranzes des Laufrades 46 gefördert wird, indem dieser Abschnitt 50' Kühlluft wie ein Radiallaufrad ansaugt und radial nach außen fördert, wodurch noch zusätzlicher Wärmeschutz der dargestellten linksseitigen Gleitlagerbuchse 65 bewirkt wird. Eine entsprechende Luftkühlung kann auch in der anderen, rechtsseitigen topfförmigen Gehäuseausbauchung vorgesehen sein. Die beschriebene Kühlluft ist im Sinne der Erfindung kein Fördergas, da sie nur der Kühlung des Ventilators dient und nicht das durch den Ventilator von der Ansaugöffnung 42 zur Ausblasöffnung 43 zu fördernde Fördergas ist.
• Zur Förderung der Kühlluft dienen also die über die Dichtscheibe 81 nach links überstehenden Endbereiche der Schaufeln 50, indem in der linken Endringscheibe 51' große segmentförmige Lufteintrittsöffnungen 87 vorhanden sind, durch die hindurch diese Schaufelendbereiche Luft durch in der Gehäusestirnwand vorgesehene Kühllufteintrittsöffnungen 85 hindurch ansaugen. Diese Kühlluft wird radial durch umfangsseitige Luftaustrittsschlitze 86 der Kammer 83 des Gehäuses 41 hindurch ausgeblasen.
• Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 4 brauchen die topfförmigen Ausbauchungen 45, 45' keine Lüftungsöffnungen aufzuweisen, doch können oft zweckmäßig auch Lüftungsöffnungen vorgesehen sein, vorzugsweise in den Stirnwänden der Gehäuse 41.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Antrieb des Laufrades 46 durch den Motor 61 gebildet. Es kommen jedoch auch andere Antriebe in Frage, bspw. ein Riemenantrieb oder dergl. Bei einem Antrieb kann die mit dem Laufrad 46 drehfest verbundene Antriebswelle der Welle 60 mit dem Unterschied entsprechen, daß sie nicht die Läuferwelle, sondern eine eine Riemenscheibe des Riemenantriebs tragende Antriebswelle für das Laufrad 46 ist.

Claims (13)

1. Querstromventilator zum Fördern von Fördergas, welcher auch das Fördern von heißen und/oder sehr kalten Fördergasen, vorzugsweise von Luft, ermöglicht und ein Gehäuse aufweist, in welchem das Laufrad angeordnet ist, wobei die der Drehlagerung des Laufrades dienenden Lagerstellen zwecks Wärmeisolation sich in erheblichen axialen Abständen von dem der Förderung des Fördergases durch eine Ansaug- und eine Ausblasöffnung des Gehäuses hindurch dienenden Förderbereich des Laufrades befinden und das Gehäuse seitlich der Ansaugöffnung und der Ausblasöffnung topfförmige Ausbauchungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Förderbereiches (52) des Laufrades (46) Verlängerungsbereiche (48, 48') des Laufrades vorhanden sind, die sich innerhalb der topfförmigen Ausbauchungen (45,45') des Gehäuses (41) befinden, wobei die Schaufeln (50) des Laufrades (46) sich ganz oder nahezu über die Länge des Laufrades erstrecken und wobei die Antriebswelle (60) des Laufrades am äußeren axialen Ende des einen Laufradverlängerungsbereiches (48) und ein Lagerzapfen (64) der Drehlagerung des Laufrades am axialen äußeren Ende des anderen Laufradverlängerungsbereiches (48') angreifen, welcher Lagerzapfen (64) drehfest mit dem betreffenden axialen Ende des Laufrades (46) verbunden ist oder daß der Lagerzapfen am Gehäuse befestigt und an dem ihm benachbarten axialen Ende des Laufrades ein der Drehlagerung des Laufrades auf diesem Lagerzapfen dienendes Gleit- oder Wälzlager angeordnet ist, und daß die Verlängerungsbereiche (48, 48') des Laufrades für das Fördergas förderunwirksame Laufradbereiche sind.

2. Querstromventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schaufeln (50) an Stirnscheiben (51, 51') der Laufradverlängerungsbereiche (48, 48') gehalten sind.

3. Querstromventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der förderunwirksamen Laufradbereiche (48, 48') durch eine radiale Zwischenscheibe (53, 53') von dem dem Fördern des Fördergases dienenden Förderbereich (52) des Laufrades (14) getrennt ist.

4. Querstromventilator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheibe(53 ; 53') gasundurchlässig oder im wesentlichen gasundurchlässig ausgebildet ist.

5. Querstromventilator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verlängerungsbereiche (48, 48') des Laufrades von dessen Förderbereich (52) durch zwei je eine mittlere Lochung aufweisende Ringscheiben (53, 53', Fig. 2) getrennt sind.

6. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an einem Übergang vom Laufradförderbereich (52) zu einem Laufradverlängerungsbereich (48 ; 48') umfangsseitig des Laufrades eine Labyrinthdichtung (74) angeordnet ist und/oder daß zumindest in einem Verlängerungsbereich (48') des Laufrades (46) Wärmeisolationsmittel, vorzugsweise eine wärmeisolierende Scheibe (79) angeordnet sind.

7. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt mindestens eines Laufradverlängerungsbereiches (48') durch eine endseitige Kammer (83) der betreffenden topfförmigen Gehäuseausbauchung (45') Kühlluft, die kein Fördergas ist, hindurch fördern kann, daß dieser Endabschnitt des Laufradverlängerungsbereiches von dem Förderbereich (52) des Laufrades durch den restlichen Abschnitt dieses Laufradverlängerungsbereiches getrennt ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, daß sich der restliche Abschnitt des Laufradverlängerungsbereiches in einer ihm zugeordneten zweiten Kammer (82) der topfförmigen Ausbauchung befindet, die von der endseitigen Kammer (83) durch eine am Laufrad (46) angeordnete Zwischenscheibe (77) und vorzugsweise auch durch umfangsseitig des Laufrades und am Gehäuse angeordnete Dichtringe (80, 81) getrennt ist.

8. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (50) des Laufrades (46) aus Metall bestehen.

9. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem einen Stirnende (49) des Laufrades angreifende Antriebswelle die Läuferwelle (60) eines am Gehäuse (41) angeordneten elektrischen Antriebsmotors (61) des Laufrades (46) ist.

10. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens einer der beiden Laufradverlängerungsbereiche über mindestens die Hälfte, vorzugsweise über mindestens 3/4 der axialen Länge der topfförmigen Gehäuseausbauchung (45, 45') erstreckt.

11. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe jeder der topfförmigen Gehäuseausbauchungen (45, 45') mindestens das 0,1-fache, vorzugsweise mindestens das 0,3-fache des Laufraddurchmessers beträgt.

12. Querstromventilator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe jedertopfförmigen Gehäuseausbauchung (45, 45') mindestens das 0,5-fache, vorzugsweise ungefähr das 0,6 bis 1,2-fache des Laufraddurchmessers beträgt.

13. Querstromventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (60) des Laufrades und der Lagerzapfen (64) an den betreffenden äußeren Enden der Laufradverlängerungsbereiche (48, 48') enden.

Images