Reversiergebläse oder -pumpe Die Erfindung betrifft ein Reversiergebläse oder eine Reversierpumpe, bei dem die Richtungs bestimmung des Förderstroms bei gleichbleibender Drehrichtung des Läufers durch lagenmässige Ver änderungen von Gehäusewandungen erfolgt.
Reversierpumpen oder -gebläse nach dem Stande der Technik besitzen Zentrifugalrotoren, die in Ach senrichtung ansaugen, wobei die Drehrichtung der Läufer entsprechend der gewünschten Förderrichtung eingestellt wird.
Da wahlweise in verschiedene Richtungen sich drehende Motoren teuer sind, wurden auch schon Reversiergebläse gebaut, bei denen Teile des Gebläse- gehäuses so verstellt werden können, dass die Förder- richtung eines sich ständig in einer Richtung drehen den Läufers geändert werden kann. Auch hier wurden Zentrifugalgebläse mit in axialer Richtung beauf- schlagten Rotoren verwendet.
In der deutschen Patentschrift Nr. 963809 wird ein Querstromgebläse beschrieben, bei dem sich zwi schen der Peripherie des Schaufelgitters und dem, in Drehrichtung desselben gesehen, zwischen Druck- und Saugseite angeordneten Leitkörper ein konver gierender Kanal befindet, durch den ein Teil des För- dermediums von der Druckseite in den Läufer zu rückströmt und ein Wirbelkerngebiet bildet, das die Abdichtung zwischen Saug- und Druckseite über nimmt.
In der Schweizer Patentschrift Nr.369856 wird eine Weiterentwicklung dieser Querstromma- schine beschrieben, bei der die Schaufelwinkel des Läufers so gewählt sind, dass das Zentrum dieses Wir belkerngebietes nahe an die innere Peripherie des Schaufelgitters verlagert und möglichst klein gehalten wird, so dass ein Maximum des Schaufelgitterinnen- raums für den Förderstrom zur Verfügung steht.
Die Lage des Wirbelkerngebietes und damit die Förder- richtung wird durch einen Leitkörper bestimmt, wel cher in Drechrichtung des Läufers gesehen zwischen Druck- und Saugseite angeordnet ist und der sich nur über einen kleinen Zentriwinkel erstreckt. Der An saugbereich erstreckt sich vorteilhafterweise über einen Zentriwinkel von etwa 180 und sämtliche Ge häuseteile besitzen einen Mindestabstand von der Peripherie des Schaufelgitters von etwa der halben Schaufelerstreckung in radialer Richtung. Mit dieser Querstrommaschine konnten wesentlich bessere Wir kungsgrade als mit früher bekannten erreicht werden.
Darüber hinaus konnte bei Verwendung als Gebläse eine grosse Geräuscharmut erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, dass bei unveränderter Drehrichtung der Schaufeln die Richtung des Förder- stromes auf einfache Weise umgekehrt werden kann, wenn erfindungsgemäss unter Verwendung eines Trommelläufers, bei dem die Schaufelwinkel und die Schaufelkrümmung so gewählt sind, dass die Durch satzströmung im Inneren des Läufers die, Form eines Wirbels annimmt, dessen Zentrum möglichst nahe der inneren Peripherie des Schaufelgitters liegt, zwei wechselseitig verstellbare Gehäusewandungen so an geordnet sind,
dass jeweils in den Extremstellungen dieser verstellbaren Gehäusewandungen nur einer von zwei von den Gehäuseendwandungen symmetrisch zur Drehachse des Läufers gebildeten Leitkörpern für die Bestimmung der Lage des Wirbelkerngebietes und damit der Förderrichtung wirksam ist.
Hierdurch kann auf einfache Weise eine Rever- sierung des Förderstromes vorgenommen werden. Die verstellbaren Gehäusewandteile können dabei wech- selseitig zwischen ihren Extremstellungen so ver- schwenkt werden, dass eine Reversierung erfolgen kann. Wenn beide verstellbaren Leitwandungen sich in ihrer Mittelstellung befinden, ist der Durchsatz Null. Der Läufer läuft dann nahezu ohne Leistungs aufnahme um.
Anhand der Figuren soll die Erfindung beispiels weise näher erläutert werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Reversiergebläse mit einem erfindungsgemäss beaufschlagten Schaufelgitter in den zwei Extremstellungen im Querschnitt.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Reversiergebläses.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Reversiergebläse in zwei Endstellungen dargestellt, das einen Rotor 1 auf weist, dessen Schaufeln 3 sich zwischen zwei nicht dar gestellten, geschlossenen Kreisscheiben erstrecken. Der Rotor ist in einem Gehäuse drehbar gelagert, das symmetrisch zum Rotor ausgebildete Wandungen 11 und 11' besitzt, welche sich in axialer Richtung längs des ganzen Rotors erstrecken und mit den beiden stirnseitigen Gehäusewandungen 12 verbunden sind, von denen eine zu sehen ist.
Die Seitenwandungen 11 und 11' begrenzen zusammen mit den Gehäusewan dungen 12 zwei einander gegenüberliegende recht eckige Öffnungen 14 und 14', die wechselweise den Einlass und den Auslass des Gebläses bilden, wobei bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung die Öffnung 14' den Einlass und die Öffnung 14 den Auslass bildet.
Die zur Rotorachse parallelen Ausbiegungen 10 und 10' der Wandungen 11 und 11', die sich etwa in der Mitte dieser Wandungen befinden, liegen mit der Rotorachse zusammen etwa in einer Ebene. Ein Wandungsteil 13 bzw. 13' konvergiert von einem Rand 15 bzw. 15' jeder der Öffnungen 14 bzw. 14' aus zu der jeweiligen Biegung 10 bzw. 10', die der Peripherie 8 des Rotors am nächsten liegt. Ebenfalls weist jede Wandung 11 bzw. 11' einen Teil 16 bzw. 16' auf, der von der Öffnung zu einer weiteren Bie gung 17 bzw. 17' führt, die durch ein Wandungsteil 18 bzw. 18' in einem grösseren Abstand von der Peri pherie 8 des Rotors gehalten wird als die Biegung 10 bzw. 10'.
Die Wandungsteile 18 und 18' sind gekrümmt. Der Mittelpunkt des Krümmungsradius liegt bei 19 bzw. 19'. Es wird besonders hervorge hoben, dass einander entsprechende Teile der Wan dungen 11 und 11' zum Drehzentrum des Schaufel gitters 1 symmetrisch angeordnet sind.
Um die Schwenklinien 19 und 19' sind Wan- dungsteile 20 und 20' aus dünnem Blech oder einem ähnlichen Material beweglich gelagert, die sich bis zu den festen Wandungsteilen 18 bzw. 18' erstrecken.
Diese beweglichen Wandungsteile 20 bzw. 20' lassen sich wechselseitig so verstellen, dass jeweils einer die ser beweglichen Wandungsteile eng an einem der Wandungsteile 16 bzw. 16' anliegt, während der an dere Wandungsteil so nahe an die Peripherie 8 des Schaufelgitters 1 herangeschwenkt ist, dass er bündig in den Wandungsteil 13 bzw. 13' übergeht.
Diese wechselseitigen Verstellungen der beweglichen Wan- dungsteile 20 bzw. 20' werden mittels einer um die Drehachse des Schaufelgitters verschwenkbaren Ex zenternocke 22 bewirkt, auf der Arme 21 bzw. 21' gleiten, die an den Enden der beweglichen Wandungs- teile 20 bzw. 20' angeordnet sind. Die Arme 21 bzw. 21' sind mittels einer Zugfeder 23 in der dargestellten Weise miteinander verbunden. Die Exzenternocke 22 ist um dieselbe Achse wie der Rotor um 180 dreh bar. Wenn diese Exzenternocke 22 verstellt wird, werden die beweglichen Wandungsteile 20 und 20' wechselseitig verstellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen dabei die zwei entgegengesetzten Extremstellungen, in denen die Förderrichtungen des Fördermediums, wie mit den Strömungsvektoren angedeutet wird, einander entgegengesetzt sind. Diese Umkehr der Förderrich- tung wird ausschliesslich durch die Veränderung der Lage des Wirbelkerns V bestimmt. Die Lage des Wir belkerngebietes und damit die Richtung des Förder- stromes ist damit von der Stellung des Gehäusewand teils 10 in Fig. 1 bzw. 10' in Fig. 2 abhängig.
In den Fig. 1 und 2 sind, wie schon ausgeführt wurde, Extremstellungen dargestellt. \'Fenn die Exzen- ternocke 22 von der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fig. 2 dargestellte Stellung verdreht wird, wird ohne wesentliche Änderung der Drehgeschwin digkeit des Rotors der Durchsatz kontinuierlich von einem maximalen Wert über Null (entsprechend einer Verdrehung der Exzenternocke um 90 ) bis wiederum zu dem Maximalwert in entgegengesetzter Richtung verändert.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Reversiergebläses dargestellt. Die ses Gebläse besitzt ebenfalls ein Radialschaufelgitter 1, dessen Schaufelparameter nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gewählt sind. Zwischen Stirn wandungen 32 erstrecken sich ebenfalls längs des Rotors Seitenwandungen, die zusammen mit diesen Stirnwandungen das Gehäuse um den Rotor bilden. Diese Seitenwandungen bestehen aus gleichen, zum Drehpunkt des Rotors spiegelsymmetrisch angeord neten, festen Wandungsteilen 33 und 33' sowie be weglichen Wandungsteilen 39 bzw. 39'.
Jedes der beweglichen Wandungsteile wird durch ein Gestänge getragen, das aus einem Paar von Hebeln 34 und 35 besteht, die sich um feste Punkte 34' bzw. 35' drehen und deren längere Arme bei 34" bzw. 35" mit den entsprechenden beweglichen Wandungsteilen 39 und 39' gelenkig verbunden sind. Die kurzen Arme der Hebel sind mit einer Gelenkstange 36 verbunden. Die Enden der langen Hebel 34 und 35 besitzen Ansätze (nicht dargestellt), die in Schlitzen 34"' und 35"' geführt werden. Die beweglich angeordneten Wandungen 39 und 39' besitzen ebene Teile 37 bzw. 37', die sich wechselseitig und parallel zu den festen Wandungen 33' bzw. 33 hin und von diesen weg bewegen, wenn die Gestänge verstellt werden, sowie gebogene Teile (z.
B. 38'), die mit der Peripherie des Rotors einen in Drehrichtung des Rotors divergieren den Kanal einschliessen. Die Wandungen 39 und 39' können so verschwenkt werden, dass einer der ge- krümmten Wandungsteile (in Fig. 3 der an der Wan dung 39 befindliche) nahe an den Rotor 1 heran gerückt wird und der andere gekrümmte Wandungs- teil (38' in Fig. 3) sich in einer zurückgezogenen Stel lung befindet und mit dem Ende eines weiteren fest angeordneten Wandungsteils (29' in Fig. 3) in der dargestellten Weise bündig abschliesst.
Die verschieb- ]ich angeordneten Wandungen können wechselseitig verstellt werden, so dass in einer Endstellung immer nur ein Wandungsteil 38 bzw. 29' als Teil eines die Lage des Zirkulationswirbels stabilisierenden Leit- körpers in Funktion tritt, wodurch die Lage dieses Wirbels und damit die Richtung der Durchsatzströ- mung eindeutig festgelegt ist.
Mit den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Rever- siergebläsen kann ohne Geschwindigkeitsänderung des Rotors die Strömungsrichtung nicht nur umge kehrt werden, sondern auch in jeder Richtung die durchgesetzte Menge beliebig variiert werden, indem einfach die entsprechenden beweglichen Wandungs- teile entsprechend verstellt werden.
Da die von der Antriebsachse des Rotors aufge nommene Leistung mit Abnahme der Fördermenge abnimmt, kann mit einem erfindungsgemässen Rever- siergebläse durch einfaches Verstellen der beweg lichen Wandungsteile eine nahezu verlustlose Rege lung der Durchsatzmenge in beiden Richtungen mit Erfolg durchgeführt werden.
Während die in den Fig. 1 und 2 dargestellte An ordnung den Vorteil hat, dass die Austritts- und Ein trittsquerschnitte jeweils unverändert gleich gross blei ben und sie damit besonders geeignet ist, um in eine Leitung mit festem Querschnitt eingebaut zu werden, besitzt die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung den Vor teil, dass der Ansaugquerschnitt jeweils grösser ist als der Austrittsquerschnitt.