DE116231C - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
- F04D29/282—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
M 116231 KLASSE 27c.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schleudergebläse und Pumpen mit axialem Zutritt
und tangentialem Austritt der Flüssigkeit.
Zweck derselben ist, die Nutzleistung solcher Gebläse oder Pumpen dadurch zu erhöhen,
daß die Menge und der Druck der angesaugten und wieder abgegebenen Flüssigkeit im Verhältniß zum Durchmesser und der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Gebläse u. s. w. vergrößert wird.
In der nachstehenden Beschreibung schließt das Wort »Gebläse« den Begriff einer Pumpe
ein. Der Ausdruck »Eintrittskammer« soll einen innerhalb der inneren Kanten der Flügelgruppe
befindlichen und von derselben eingeschlossenen Raum andeuten. Das Wort »Auge« soll die Eintrittsöffnung im Gehäuse
oder in der feststehenden Wandung des Gebläses bezeichnen, durch welche Öffnung die
Flüssigkeit in die Eintrittskammer gelangt. Mit »Eintrittsende« der Flügel ist dasjenige Ende
gemeint, welches dem Auge zunächst liegt. Die »Tiefe« der Flügel ist ihre Breite, gemessen
in radialer Richtung von der inneren zur äußeren Kante; die »Länge« der Flügel ist
ihr Maß in axialer Richtung und die »Kanäle« sind die Zwischenräume zwischen den Flügeln.
Das Flügelrad des Gebläses besteht aus zahlreichen Flügeln, die in Form einer Trommel
zusammengestellt sind und nahezu parallel zur Drehachse verlaufen, um innerhalb derselben
eine annähernd cylindrische Eintrittskammer zu umschließen, welche an einer oder beiden
Seiten- offen ist. Diese Eintrittskammer ist gegenüber Gebläsen bisher bekannter Art von
großen Abmessungen, d.h. ihr Durchmesser, welcher bei den gewählten Verhältnissen etwa
gleich 5/6 des äußeren Durchmessers der
Flügelgruppe ist, ist wenigstens gleich der vierfachen radialen Tiefe der einzelnen Flügel,
und ihre Länge oder axiale Abmessung, welche in den mit Vorzug gewählten Verhältnissen
annähernd neunmal so groß wie die Tiefe der Flügel ist, beträgt wenigstens das Dreifache
dieser Tiefe.
Die Flügel sind am besten aus Metallblech hergestellt und langgestreckt, wobei deren
Länge wenigstens drei-, am besten aber neunmal größer und mehr als deren Tiefe und
die Stärke vorzugsweise so klein ist, als sich mit der Festigkeit der Construction verträgt;
ihre inneren und äußeren Kanten liegen annähernd parallel zu einander. Die Flügel
können eben sein und in radialen Ebenen liegen, oder sie können in einem Winkel zu
einander in zwei oder mehreren Ebenen angeordnet sein; sie können auch als gebogene
Platten ausgebildet sein, wobei die concave Biegung die vorangehende Seite ist.
Die Flügel sind so angeordnet, daß sie rasch hinter einander folgen, wobei ihr gegenseitiger
Abstand von einander vorzugsweise annähernd gleich 2/3 ihrer radialen Tiefe ist oder etwa
gleich zweimal der vollen Tiefe der Flügel sein kann.
Bei Verwendung winkelförmiger oder gebogener Flügel sind dieselben so angeordnet,
daß, während ihre concaven Flächen in der Drehungsrichtung stehen, ihre äußeren Kanten
etwas nach vorn geneigt sind, so daß sie gegenüber ihren Innenkanten in der Drehrichtung
eine Führungskante haben, wodurch die
!j. Auflage, ausgegeben am 26. Juli igm.i
lichte Breite der Kanäle zwischen den Flügeln an ihren äußeren Rändern schmaler und demzufolge
kleiner im Querschnitt ist als an ihren inneren Kanten.
Die trommelartig angeordnete Gruppe von Flügeln ist in geeigneter Weise auf einer Welle
oder Spindel angeordnet, welche sich in geeigneten Lagern dreht. Eine derartige Lagerungsvorrichtung
besteht in einer auf der Spindel sitzenden Scheibe, an welcher die Flügel mit ihren inneren Enden, also abliegend
von ihren Eintrittsenden befestigt sind. Diese Eintrittsenden sind zweckmäßig gegen die
einströmende Flüssigkeit hin offen, ihre äußeren Kanten sind von Flügel zu Flügel
durch vorstehende Flantschen oder durch einen umschließenden Ring verbunden, an welchem
sie befestigt sind. Bei offenen Eintrittsenden werden dieselben durch Ausbildung zu
einem löffelartigen Theil verstärkt, dessen concave Krümmung in der Drehrichtung liegt.
Bei der vervollkommneten Anordnung, bei welcher die Eintrittsenden der Flügel nach der
einströmenden Flüssigkeit hin offen sind, erhält die Eintrittsöffnung am feststehenden Gehäuse
des Gebläses zweckmäßig einen Durchmesser, der gleich oder nahezu gleich dem vollen äußeren Durchmesser der trommelartig
angeordneten Flügelgruppe ist, wodurch die Menge der durch das Gebläse hindurchgetriebenen
Flüssigkeit für einen gegebenen Durchmesser und eine ebensolche Umdrehungsgeschwindigkeit
ganz erheblich vergrößert wird, ohne daß die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit eine geringere wird.
Die Gebläse und Pumpen nach vorliegender Erfindung können für jedwede Art von
Flüssigkeiten, entweder gasförmige oder flüssige, wie z. B. für Luft oder Wasser verwendet
werden.
Fig. ι zeigt im Schnitt nach Linie i-i in
Fig. 2 ein Gebläse nach vorliegender Erfindung und Fig. 2 einen Querschnitt desselben.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit eines Theiles der Flügel in Fig. ι in größerem Maßstabe und
Fig. 4 einen Querschnitt an den Eintrittsenden der Flügel mit der Befestigung ihrer äußeren
Kanten am Verbindungsringe.
Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche Einzelansicht mit der Befestigung der äußeren
Kanten der Eintrittsenden der Flügel mit einander durch vorstehende Flantschen, die sich
von Flügel zu Flügel erstrecken.
Fig. 6 zeigt in perspectivischer Ansicht einen gekrümmten Flügel mit löffelartigem Eintrittsende und einem vorstehenden Flantsch zur
Befestigung derselben an dem nächsten Flügel nach Art der Fig. 5.
Fig. 7 bis 11 zeigen Einzelansichten der gekrümmten Flügel nach Fig. 1 und 2 mit
löffelartigen Eintrittsenden; Fig. 7 ist eine hintere Ansicht, Fig. 8 die Ansicht von der
äußeren Kante aus, Fig. 9 eine Endansicht, Fig. 10 ein Querschnitt und Fig. 11 eine perspectivische
Ansicht.
Fig. 12 und 12a zeigen im Längsschnitt die
obere und untere Hälfte des Gebläses mit zwei Arten von winkelförmigen Flügeln.
Fig. 13 ist ein Längsschnitt des Gebläses mit flachen Flügeln in radialen Ebenen und
Fig. 14 ein Längsschnitt des Gebläses mit gekrümmten Flügeln in anderen Längenverhältnissen.
Fig. 15, 16 und 17 sind Ansichten von
Einzelheiten eines Flügels in größerem Maßstab' und mit zwei Flächen wie in Fig. 12;
Fig. 18, ig und 20 ähnliche Ansichten eines Flügels mit drei Flächen wie in Fig. 12 a.
Fig. 21, 22 und 23 sind ähnliche Ansichten eines gekrümmten Flügels mit löffeiförmigen
Enden, wie in Fig. 14.
Fig. 24 und 26 zeigen theilweise Längsschnitte, welche den Theilen in Fig. 2 entsprechen
und zwei Abänderungen im Auflagern der Eintrittsenden der Flügel darstellen. Fig. 25 ist eine theilweise Endansicht
von Fig. 24, und Fig. 27 eine ähnliche Endansicht von Fig. 26.
α ist ein Gehäuse, in welchem das Flügelrad
eingeschlossen ist und welches mit einer Oeffnung h und mit einem Austrittsmundstück g
ausgestattet ist. Durch diese Oeffnung h erfolgt die Zuführung der Flüssigkeit.
Das Flügelrad besteht, wie schon erwähnt, aus Flügeln c c, die auf einer Drehwelle oder
Spindel f sitzen. Das Lager besteht aus einer Scheibe b, an welcher die Flügel mit dem
einen Ende befestigt sind, und aus einem ringförmigen Träger für die gegenüberliegenden
oder Eintrittsenden der Flügel. In Fig. 1, 2, 4 und 14 ist dieser Träger aus einem Ring d
gebildet, an welchem die Eintrittsenden durch Niete befestigt sind. Die Flügel c c sind an
dem einen Ende mit Flantschen c1 versehen, mittels welcher sie an der Scheibe b befestigt
sind. j j sind Löcher in diesen Flantschen zum Einstecken der Niete oder sonstiger Befestigungsvorrichtungen.
Die Flügel sind an ihren Eintrittsenden mit Flantschen c2 versehen,
mittelst welcher sie in der in Fig. 4 ersichtlichen Weise am Ring d befestigt werden, oder es können die Flantschen c2 nach Art
der Fig. 6 verlängert werden, um die Flügel mit einander zu vernieten (Fig. 5) oder sonstwie
zu befestigen. Durch die Löcher k k in den Flantschen c2 stecken Niete oder andere
Befestigungsvorrichtungen. Die nach vorn gekrümmten löffelartigeh Eintrittsenden der
Flügel sind mit Z bezeichnet.
Die Kanäle oder Zwischenräume zwischen den Flügeln sind mit e β bezeichnet. Bei der
Anordnung nach Fig. 3 ist die Breite dieser
Kanäle bei χ nahe an den äußeren Rändern der Flügel ein wenig geringer als bei y, indem
die äußeren Flügelränder zur radialen Linie ζ ein wenig nach vorwärts gekrümmt
sind. Durch dieses Biegen der äußeren Enden der Flügel nach vorwärts wird die äußere oder
Flüssigkeit abgebende Fläche der Kanäle gegen die innere oder Eintrittsfläche vermindert.
Dasselbe kann mit winkelförmigen Flügeln erzielt werden, wie dies z. B. in Fig. 12 a
ersichtlich ist.
Bei der Abmessung der Kanäle wird die Länge der Flügel so gewählt, daß die gesammte
lichte Weite der Kanäle rund um das Gebläse herum ungefähr gleich der Fläche des
Auges ist, wenn ein Maximum an Eintritt und Abgabe von Flüssigkeitsmenge verlangt wird;
es kann aber die Länge der Flügel auch vermindert werden, um sich etwaigen besonderen
Erfordernissen anzupassen.
Die mit Vortheil verwendeten Abmessungen des Gebläses sind aus Fig. 1 und 2 zu ersehen,
nach welchen die radiale Tiefe der Flügel gleich 1Z12 des Flügelradr oder Trommeldurchmessers
ist, während die Länge der Flügel ein wenig größer als neunmal deren Tiefe ist.
Diese Anordnung ermöglicht eine große Eintrittskammer von annähernd cylindrischer
Form, deren Durchmesser gleich der zehnfachen Tiefe der einzelnen Flügel ist, während
ihre Länge, die gleich der Flügellänge ist, etwa das Neunfache derselben beträgt.
Die Anordnung einer verhältnißmäßig großen Eintrittskammer in Verbindung mit
schmalen Flügeln, die rasch hinter einander folgen, ist ein kennzeichnendes Merkmal der
vorliegenden Erfindung. Bei den bisher gebauten Gebläsen, in welchen Flügel von großer
radialer Abmessung zur Verwendung kommen, treten Schwankungen und Wirbelungen auf,
welche die Nutzleistung des Gebläses sehr vermindern. Auch bei denjenigen Gebläsen, in
welchen die Flügel nach einwärts bis zur Achse oder bis nahe an dieselbe verlängert sind, wird
die beste Nutzleistung nicht erzielt. Dagegen werden durch Anordnung einer verhältnißmäßig
großen Eintrittskammer, welche durch Hineinragen von Flügeln oder anderen Theilen nicht
gesperrt ist, und durch Anwendung von Flügeln, welche sich ein kurzes Stück von der
Gebläseumfläche nach einwärts erstrecken, die genannten Schwankungen und Wirbelungen
ganz wesentlich vermindert. Außerdem wird die Geschwindigkeit sowie die Menge der austretenden
Flüssigkeit für eine gegebene Umdrehungsgeschwindigkeit wesentlich vergrößert.
Die Flügel können eben sein und in radialen Ebenen stehen, wie aus Fig. 13 ersichtlich, oder
sie können nach zwei oder mehreren Ebenen gebogen sein, wie aus Fig. 12 und 12 a ersichtlich,
oder endlich sie können nach Art der Fig. ι und 3 gekrümmt sein. Die gekrümmte
Form ist vorzuziehen. Die Tiefe der Flügel kann bis zu dem ans Fig. 14 ersichtlichen Maße
vergrößert werden, in welcher die Eintrittskammer auf einen Durchmesser vermindert
wird, der gleich ist der vierfachen Tiefe der einzelnen Flügel.
Es ist bisher stets als unmöglich erachtet worden, mit Schleudergebläsen einen Druck
oder eine theilweise Luftleere zu erzielen, wenn nicht die Flügel an den Seiten eingeschlossen
sind und der Durchmesser des Auges nicht größer als etwa 1J2 des Gebläsedurchmessers
ist. Mit vorliegender Erfindung dagegen kann das Auge von demselben Durchmesser wie das Gebläse sein, was klar aus
Fig. 2 hervorgeht. Es ist dies dadurch ermöglicht, daß die Eintrittsenden der Flügel
offen und unbedeckt liegen, so daß offene Kanäle zwischen ihnen entstehen. Zur Auflagerung
und Verstärkung der Eintrittsenden der Flügel werden die letzteren löffelartig gestaltet,
wie bei I aus Fig. 6 bis 11 ersichtlich.
Wird eine größere Festigkeit des Zusammenbaues gefordert, wie z. B. dann, wenn
das Gebläse oder die Pumpe mit einer sehr hohen Geschwindigkeit umlaufen soll oder
wenn sie zum Pumpen einer sehr schweren Flüssigkeit dienen soll, so können die Eintrittsenden
der Flügel nach Art der Fig. 24 bis 27 eingeschlossen werden. In der abgeänderten
Form nach Fig. 24 und 25 sind die Eintrittsenden der Flügel dadurch geschlossen,
daß der Flantsch des umgebenden Ringes d nach einwärts gebogen ist. In der abgeänderten
Anordnung nach Fig. 26 und 27 sind die Eintrittsenden durch einen flachen Verbindungsring
abgeschlossen, an welchem sie in gleicher Weise befestigt werden, wie ihre Befestigung mit den entgegengesetzten Enden
an der Scheibe b erfolgt.
Natürlich kann in der Pumpe oder dem Gebläse nach Fig. 1 und 2 sowie in den Ausführungen
nach Fig. 12, 12 a, 13 und 14 bezw.
24 bis 27 das Gehäuse α nach einwärts über die Kanten der Flügel c c vorstehen; dabei.
darf aber die Eintrittsöffnung oder Mündung zum Gebläse nicht weniger als auf 5/6 des
Gebläsedurchmessers vermindert werden.
Bei allen abgeänderten Ausführungsformen befindet sich das Gebläse in einem Gehäuse
eingeschlossen. Natürlich ist auch für alle Fälle ein Gehäuse nicht nöthig, beispielsweise
dann, wenn die einströmende Flüssigkeit durch ein Rohr nach der Gebläseöffnung geleitet wird
oder wenn das Gebläse durch eine Oeffnung in einer Wand hindurchragt, beispielsweise,
um außerhalb eines Hauses in Umdrehung versetzt zu werden, wobei dann die Gebläseöffnung
den Lagern gegenüberliegt, in wel-
chen sich die Spindel dreht. Das angetriebene Gebläse wird dann die Luft durch diese Oeffnung
hindurchziehen und sie frei und ungehindert in das Freie abgeben.
Claims (5)
1. Schleudergebläse oder Pumpe mit axialem Zutritt und tangentialem Austritt der
Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad aus einer cylindrischen Trommel besteht, welche gebildet wird aus
zahlreichen, in radialer Richtung kurzen, in axialer Richtung die volle Breite der
Trommel einnehmenden und parallel so angeordneten Flügeln, daß ihre inneren Kanten den Umfang einer annähernd cylindrischen
und an einer oder beiden Stirnseiten offenen Eintrittskammer begrenzen, deren Durchmesser gleich oder größer als
die vierfache radiale Tiefe und deren Länge gleich oder größer als die dreifache radiale
Tiefe der einzelnen Flügel ist.
2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß
die Theilung der Flügel an der inneren Kante gleich oder kleiner als deren aweifache
radiale Tiefe ist.
3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der Eintrittsöffnung größer ist als der Durchmesser der Eintrittskammer,
wobei die Eintrittsenden der Flügel entweder ganz oder zum Theil offen sind.
4. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die
löffel förmige Gestaltung der Eintrittsenden der Flügel derart, daß die concave Krümmung
genannter löffeiförmiger Enden in der Drehrichtung liegt (Fig. 6 bis 11, 21
bis 23).
5. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
derartige Anordnung der Flügel, daß die äußeren Kanten derselben zu den inneren Kanten in der Drehrichtung nach vorn
stehen, so daß die äußere oder Ausflußfläche der Zwischenräume zwischen den Flügeln geringer als deren Eintrittsfläche
ist (Fig. 3).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE116231C true DE116231C (de) |
Family
ID=385601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT116231D Active DE116231C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE116231C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010023017A1 (de) | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Georg Emanuel Koppenwallner | Buckelwalgebläse, Verfahren zur örtlichen Verbesserung der Strömung bei Strömungsmaschinen und Fahrzeugen |
DE102015013704A1 (de) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Georg Emanuel Koppenwallner | Exponentielle Spiralen als Schaufelkontur für Standard-Gebläse und Gebläse mit Rinnenring |
-
0
- DE DENDAT116231D patent/DE116231C/de active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010023017A1 (de) | 2010-06-08 | 2011-12-08 | Georg Emanuel Koppenwallner | Buckelwalgebläse, Verfahren zur örtlichen Verbesserung der Strömung bei Strömungsmaschinen und Fahrzeugen |
WO2012062249A1 (de) | 2010-06-08 | 2012-05-18 | Koppenwallner Georg E | Verfahren zur beeinflussung des strömungsverhaltens von ungsmaschinen, insbesondere gebläse- oder absaugvorrichtungen sowie zugehörige gebläse- oder absaugvorrichtung |
DE102015013704A1 (de) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Georg Emanuel Koppenwallner | Exponentielle Spiralen als Schaufelkontur für Standard-Gebläse und Gebläse mit Rinnenring |
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