EP0303641B1

EP0303641B1 - Transportgebläse

Info

Publication number: EP0303641B1
Application number: EP88901531A
Authority: EP
Inventors: Johann Arnold
Original assignee: Individual
Current assignee: ARNOLD Johann
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1991-04-10
Anticipated expiration: 2008-02-16
Also published as: WO1988006240A1; CH671753A5; EP0303641A1; JPH03500560A; US4883406A

Description

Insbesondere in der holzbearbeitenden Industrie werden Gebläse eingesetzt, die bei der Arbeit anfallende Späne, Staub und Sägemehl am Arbeitsplatz absaugen und über Abscheider in Silos fördern. Oftmals sind an einem Gebläse mehrere Absaugvorrichtungen angeschlossen. Bevor das Luft-, Späne-, und/oder Sägemehlgemisch durch das eigentliche Gebläse geführt wird, passiert es einen Abscheider, in dem grössere und insbesondere schwere Teile durch die Schwerhraft ausgesondert werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gebläse zur Umsetzung von Luft oder zur Beförderung von durch den Luftstrom mitgeführtem Schüttgut, mit einem Ventilatorrad, einem Antriebsmotor und einem Ansaugrohr. Gebläse dieser Art sind bekannt. Sie arbeiten als Zentrifugalgebläse, in welchem die angesaugte Luft oder das angesaugte Gemisch bezüglich der Ventilatoracshe in in axialer Richtung in das Spiralgehäuse eintritt, dort umgelenkt und in radialer Richtung beschleunigt wird, wonach die Luft beziehungsweise das in ihr mitgeführte Schüttgut in tangentialer Richtung aus dem Gehäuse ausgeschleudert und weiterbefördert wird. Solche Gebläse sind seit vielen Jahren in Betrieb, besonders als Transportgebläse zum Beispiel für Heu, aber auch in der holzverarbeitenden Industrie. Ein nachteiliger Punkt solcher Zentrifugalgebläse besteht darin, dass allfällige grössere feste Teile, die vom Abscheider nicht ausgeschieden wurden, nach Eintritt im Gebläse darin radial und auch tangential enorm beschleunigt werden und in der Folge geschossartig auf die Wandung des Gehäuses aufschlagen. Entsprechend kommt es durch die abrasive Wirkung des Aufschlages zu einer starken Abnutzung des Materials und bei älteren Einrichtungen sogar zu Deformierungen der Wandung. Im extremsten Fall führt es gar zu Perforierungen der Wandung.
Es wurden öfters Ueberlegungen angestellt, die Zentrifugalgebläse durch andere, beispielsweise Axialgebläse zu ersetzen. Folgende Ueberlegungen führten jedoch immer von einem Axialgebläse weg. Einerseits wird nämlich durch einen Antriebsmotor im Rohr eine erhebliche Querschnittsverengung bewirkt, zum anderen ist ein solcherart eingebauter Motor ständig den Einschlägen der Festteile ausgesetzt und somit durch solche Schläge gefährdet. Andrerseits bietet er selbst Halt für sich daran aufbauendes Material, das im ungünstigsten Fall zu einer Verstopfung des Gebläses führen kann. Ein weiterer Nachteil eines axial ins Rohr eingebauten Motors ist darin zu sehen, dass es für allfällig Wartungs- und Reparaturarbeiten schlecht zugänglich ist.
Aus der US-Patentschrift Nr. 1′566′493 ist eine Vorrichtung zum Fördern und Verteilen von in einem Behälter vorhandenem Schüttgut bekannt geworden. Durch mehrere annähernd vertikal verlaufende Rohre rutscht das Schüttgut herunter zu einem Schleuderrad, das durch eine zwischen den Rohren angeordnete vertikale Welle angetrieben wird. Es handelt sich hier um eine Vorrichtung mit einem Schleuderrad, welches nur das ihm durch Schwerkraft zugeführte Schüttgut verteilen kann.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Gebläse zum Fördern von Luft oder zur Beförderung von durch den Luftstrom mit geführtem Schüttgut zu schaffen.
Diese Aufgabe löst ein Gebläse gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, welches die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Merkmale aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den untergeordneten Ansprüchen hervor.
Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, ein Gebläse geschaffen, zu haben welches kaum zu Verstopfungen neigt und somit äusserst unterhaltsfreundlich ist. In den Zeichnungen ist ein Beispiel des erfindungsgemässen Gebläses vereinfacht dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Es zeigt,

Figur 1: Eine Gesamtansicht des Gebläses im Aufriss;
Figur 2: einen Schnitt längs der Linie A-A in Figur 1;
Figur 3: eine Ansicht des Gebläses in Figur 1 von oben im Grundriss und teilweise im Schnitt längs der Linie B-B in Figur 1;
Figur 4: das Ventilatorrad;
Figur 5: das Gebläse mit zugehöriger Verteilerglocke. In der Praxis wird unter einem Gebläse zur Umsetzung von Luft oder zur Beförderung von Schüttgut die gesamte Anlage verstanden, welche mindestens ein Ansaugrohr, ein Ventilatorrad mit Antriebsmotor sowie unter Umständen ein Blas- oder Förderrohr umfasst.

In der Zeichnung ist das Ansaugrohr, welches von der oder den Ansaugstellen bis in den Bereich des eigentlichen Gebläses führt, mit 1 bezeichnet. Vor dem Ventilatorrad 8 verzweigt sich das Ansaugrohr 1 in zwei getrennte Rohre 2. Beide Rohre bilden je einen Bogen, welcher jedoch auch aus geraden Rohrabschnitten zusammengesetzt sein kann. Unmittelbar vor dem Ventilatorrad 8 vereinigen sich die beiden Rohre wieder, indem sie in die grössere Oeffnung eines Trichters 4 münden. Die kleinere Oeffnung des Trichters 4 mündet dann in das Gehäuse des Ventilators, welches seinerseits in ein Blas- oder Förderrohr münden kann.
Das Ventilatorrad 8 kann aber auch offen, das heisst nicht in einem Gehäuse eingefasst sein, wie das in der Figur 1 gezeigt ist. Das Ventilatorrad 8 wird nun mittels einer Antriebswelle 5 angetrieben, die in Axialrichtung durch den Trichter hin durch nach aussen in den Bereich 7 zwischen die beiden verzweigten Rohre 2 gefürht ist. Die Antriebswelle 5 führt durch die Montageplatte 11, in welcher sie mittels eines Lagerrohres 3 gehalten und gelagert ist. Endseitig ist dieses Lagerrohr 3 nochmalz zwischen den Rohren 2 gehalten und die Welle 5 ist mit einem Zahnriemen- oder Keilriemenrad 6 ausgerüstet. Das nach oben ausfahrbare Lagerrohr wiederum ist mit den Halterungen 16 und 17 an der Montageplatte 11 bzw. an den beiden Rohren 2 gehalten. Ein geeigneter Antriebsmotor, der in einiger Entfernung vom Gebläse montiert sein kann, treibt die Welle 5 über Zahnriemen oder Keilriemen an. Es ist auch denkbar, diesen Motor auf der Montageplatte 11 zu montieren. Bei einer weiteren Ausführung kann er auch direkt zwischen den beiden verzweigten Rohren 2 angeordnet sein, von wo er die Antriebswelle 5 direkt oder über ein Riemen- oder Zahnradgetriebe antreibt. Das Gebläse kann auch eine über der Verzweigung des Ansaugrohres 1 angeordnete Motorplattform 15 aufweisen, die dort fest montiert ist und den Motor tragen kann. Ein Gebläse dieser Art eignet sich besonders zur Beförderung von mit dem Luftstrom mit gefördertem Schüttgut, das von oben zum-Beispiel in ein Silo eingebracht werden soll. Die gleiche Anordnung wie in Figur 1 gezeigt findet auch vorteilhaft Vervendung als Transportgebläse für die Entsorgung von Sägemehl, Hobelspänen und dergleichen Material aus Werkstätten des holzverarbeitenden Gewerbes oder aus der holzverarbeitenden Industrie. Für eine solche Entsorgung stehen bisher schon Siloanlagen im Einsatz. Ein solches Silo weist im oberen Bereich einen begehbaren Zwischenboden 10 auf. Das Rohr, mittels welchem der Holzabfall dem Silo zugeführt wird, führt durch diesen Zwischenboden 10 hindurch ins eigentliche Siloinnere. Der Zwischenboden 10 weist daneben weitere Oeffnungen auf, über denen jeweils dichtend Filtersäcke mit ihrer Oeffnung gegen unten angebracht sind. Der Sackboden dieser Filtersäcke ist jeweils oben aufgehängt. Aus dem Raum über dem Zwischenboden 10 des Silos führt dann ein weiteres Rohr wieder zurück in die Werkstatt. Der effiziente Betrieb einer solchen Entsorgungsanlage erfordert nun ein kräftiges Gebläse, welches für den nötigen Luftumsatz sorgt. Die im Winterhalbjahr geheizte Luft in der Werkstatt wird ja mitsamt dem Holzabfall angesaugt und ins Siloinnere gepumpt. Der Holzabfall verbleibt im Silo, während die als Fördermittel dienende Luft durch die Filtersäcke wieder zurück in die Werkstatt geblasen wird, sodass ihre Wärme nicht verlorengeht. Das in der Figur 1 gezeigte Gebläse ist für die eben beschriebene Einrichtung besonders geeignet. Hierzu wird es in vertikaler Förderrichtung in die dafür vorgesehene Aussparung im Zwischenboden 10 eingesetzt. Im Bereich der beiden getrennten Rohre 2 ist es mit einer Montageplatte 11 versehen, die fest auf den Zwischenboden 10 auf geschraubt wird und in der auch die Halterung 16 des Lagerrohrres 3 montiert ist. Zur Verstärkung sind Verstrebungen 12 zwischen der Montageplatte 11 und den Rohren 2 vorgesehen. Damit wird sichergestellt, dass das ganze Gebläse einen sicheren Halt auf der Montageplatte 11 findet. Um die Uebertragung von Schwingungen des Gebläses auf den Zwischenboden 10 zu vermeiden, kann zwischen die Montageplatte 11 und den Zwischenboden 10 ein spezielles, Erschütterungen und Schwingungen absorbierendes Dichtungsmaterial eingelegt sein. Unten am Gebläse ist das Ventilatorrad 8 offen auf der Antriebswelle 5 montiert. Die von ober her ankommende, durch das Ventilatorrad 8 angesaugte Luft mit dem vom Luftstrom mitgeführten Material wird durch die Rotation der Schaufeln 8 radial von der Ventilatorachse weggeschleudert, sodass das Silo ebenmässig gefüllt wird. Weiter ist in Förderrichtung vor dem Ventilatorrad 8 ein Flansch 13 angeordnet, der eine feststehende Ventilatorwand zum einseitig offenen Ventilatorrad 8 bildet und am Trichter 4 mittels den Flanschverstrebungen 14 befestigt ist. Dieser Flansch er dient weiter als Anschlusselement für ein allfälliges Blas- oder Förderrohr, welches an das Gebläse angeschlossen werden soll. Dies ist vor allem dann erforderlich, wenn die Luft oder allfälliges Schüttgut vom Gebläse aus noch weiterbefördert werden soll. In Figur 2 ist das beschriebene Gebläse im Schnitt längs der Linie A-A von Figur 1 gezeigt. Dabei ist ersichtlich, wie die Antriebswelle 5 in einem Rohr gelagert ist, welches seinerseits mit der Rohrhalterung 16 mit den Rohren 2 verbunden ist. Man erkennt auch wieder die Motorplattform 15 über der Verzweigung des Ansaugrohres 1. Figur 3 zeigt schliesslich das erfindungsgemässe Gebläse im Grundriss, wodurch eine beispielsweise Anordnung der Verstrebungen 12 gezeigt ist.
Ein Ventilatorrad 8, wie es in einem erfindungsgemässen Gebläse verwendet werden kann, zeigt Figur 4. Das Ventilatorrad 8 weist auf der dem Trichter 4 abgelegenen Seite eine Scheibe 9 auf, die als Schleuderscheibe wirkt. Das erfindungsgemässe Gebläse kann nicht nur vertikal eingebaut werden, wie das in der Figur 1 gezeigt ist, sondern auch eine horizontale oder geneigte Einbaulage ist denkbar, besonders dann, wenn es bloss zur Umsetzung von Luft dienen soll. Eine solche Anwendung ist vor allem zur Ent- bzw. Belüftung von Strassentunnels vorgesehen. Ein Gebläse mit den erfindungswesentlichen Merkmalen bringt bei gleicher Motorleistung einen erhöhten Luftumsatz. Weiter ist auch die erzielte Förderleistung von Schüttgut im Vergleich mit bekannten Zentrifugalgebläsen besser. Zudem sind Gehäusebeschädigungen verunmöglicht, da die beförderten Güter zu keinen abrupten Richtungsänderungen gezwungen werden. Gegenüber Zentrifugalgebläsen treten auch keine Materialablagerungen oder gar Verstopfungen durch das Fördergut auf.
Im Gegensatz zu den Zentrifugalgebläsen verteilen sich die Festteile im Siloraum gleichmässiger, weil die Austragung in allen Richtungen um 360° gestreut erfolgt. Eine Verwirbelungsvorrichtung ist somit überflüssig. Das Ventilatorrad wirkt somit bezüglich den Feststoffen gleich einem Schleuderteller.
Handelt es sich bei dem Fördergut um leichte Teilchen, so ist der zusätzliche Einbau einer Verteilerglocke 18 ratsam, wie das in Figur 5 im Schnitt gezeigt ist. Eine solche Verteilerglocke 18 wird vorteilhaft mittels eines an ihrer oberen Oeffnung 19 angeschweissten Rohres 20 am Silo-Zwischenboden 10 montiert. Das Fördergebläse kann dann unabhängig von der Verteilerglocke 18 zu Revisionsarbeiten ausgebaut werden. Die Verteilerglocke 18 schirmt das Ventilatorrad 8 gegenüber dem Siloraum ab. Bei laufendem Ventilatorrad 8 wird das Fördergut an die Innenwand der Verteilerglocke 18 geschleudert. Durch die Rotation des Ventilatorrades 8 wird der geförderten-Luft gleichzeitig eine Zirkulationsströmung überlagert, sodass sich die Luft innerhalb der Glocke 18 spiralförmig nach unten bewegt. Die geförderten Feststoffe werden dabei aktiv mit nach unten gerissen. Ohne Verteilerglocke 18 würde das Fördergut bloss radial nach aussen hin beschleunigt und nur durch die Schwerkraft nach unten fallen. Bei leichtem Fördergut wie Sägemehl oder ähnlichem würde die Staubdichte in der Nähe der Filter zu gross, sodass jene allzubald verstauben würden. Mit der Verteilerglocke 18 hingegen wird das Fördergut im Siloraum kräftig nach unten beschleunigt. Die nach unten geblasene Luft wird vor dem Füllniveau des Silos umgelenkt, wobei die mitgeführten Teile abgelagert werden. Die Luft steigt dann im äusseren Bereich des Siloinnern wieder auf und fliesst aussen um die Verteilerglocke 18 herum zu den Filtersäcken.

Claims

1. Gebläse zum Fördern von Luft oder zur Beförderung von, durch den Luftstrom mitgeführtem Schüttgut mit einem Ventilatorrad (8), einem Antriebsmotor und einem Ansaugrohr (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Ansaugrohr (1) in zwei getrennte, in Abstand von einander verlaufende Rohre (2) verzweigt ist, die gemeinsam eine Querschnittsfläche aufweisen, die mindestens dem Querschnitt des Ansaugrohres (1) vor der Verzweigung entspricht, dass die verzweigten Rohre (2) in die grössere Oeffnung eines Trichters (4) münden, hinter dessen kleineren Oeffnung ein Zentrifugal-Ventilatorrad (8, 9) angeordnet ist, dessen Antriebswelle (5) in Axialrichtung durch den Trichter (4) hindurch nach aussen in den Bereich (7) zwischen den beiden verzweigten Rohren (2) geführt ist und von einem ausserhalb der Rohre (1, 2, 3) angeordneten Antriebsmotor getrieben ist.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) in einem Rohr (3) drehbar gelagert ist, das abgedichtet durch den Trichter (4) hindurch nach oben herausgeführt ist und im Bereich (7) zwischen den verzweigten Rohren (2) mit einem Zahnriemenrad oder einem Keilriemenrad (6) versehen ist.

3. Gebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor neben dem Bereich (7) zwischen den verzweigten Rohren (2) angeordnet ist und die Antriebswelle (5) mittels Keilriemen oder eines Zahnriemens antreibt.

4. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (4) an seinem unteren Ende mit einem ringförmigen Flansch (13) versehen ist, welcher eine feststehende Ventilatorradwand bildet.

5. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorrad (8, 9) von einer Verteilerglocke (18) umgeben ist, welche das radial aus dem Ventilatorrad (8) ausgeschleuderte, vom Luftstrom mitgeführte Schüttgut umlenkt.