DE2009140C3 - Querstromgebläse für einen industriellen Warmbehandlungsofen - Google Patents

Description

50 Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile, die bei den vorbekannten Anordnungen auftreten, überwunden werden können und das vor-

Die Erfindung betrifft ein Querstromgebläse für liegende Problem am einfachsten dadurch gelöst wercinen industriellen Warmbehandlungsofen, dessen 55 den kann, indem ein Querstromgebläse für einen in-Arbeitsraum über Kanäle mit einem Heizraum für dustriellen Warmbehandlungsofen der in Rede stefossile Brennstoffe oder Elektroheizung verbunden henden Art vorgesehen wird. Dieses bringt in dem geist, das zur Umwälzung der Atmosphäre im Ofen gebenen Zusammenhang gegenüber anderen bekannsenkrecht zu dessen Längsachse angeordnet ist, mit ten Gebläse- bzw. Lüftertypen den entscheidenden auf einer durchgehenden Welle des Trommelläufers 60 Vorteil, daß das Querstromgebläse eine über die paarweise radial nach außen gerichteten Scheiben für Breite des Ofens vollkommen gleichmäßige Luftströdie Aufnahme von sich in Achsrichtung erstrecken- mung ermöglicht, ohne daß dafür besondere Baueleden Schaufelabschnitten. mente, wie die sonst üblicherweise dem Lüfter nach-Derartige öfen werden beispielsweise verwendet, geschalteten Luftverteilungskammem vorgesehen wenn Gutstücke zur metallurgischen Behandlung 65 werden müssen, die den aus dem Lüfter über einen hoch erhitzt werden sollen, aus feuchten keramischen kleinen Breitenabschnitt des Ofens austretenden Massen geformten Teilen oder Hölzern die Feuchtig- Heißgasstrom gleichmäßig über die ganze Ofenbreite keit auszutreiben ist oder Lacke einzubrennen sind. verteilen.

Wöhrend die erwähnten bekannten Anordnungen (USA.-Patentschriften 3 353 805 und 3 419 255) bei entsprechend großer zur Verfügung stehender Querschnittsfläche zweckmäßig den Einsatz mehrerer Lüfter vorsehen, kommt man bei der Verwendung von Querstromgebläsen in aller Regel mit einem einzigen solchen Gebläse aus,

Durch die britischen Patentschriften 885 665 bzw. 1 001 153 sind Querstromgebläse bekannt, bei denen auf der durchgehenden Welle des Trommelläufers radial nach außen gerichtete Scheiben für die Aufnahme der sich in Achsrichtung erstreckenden Schaufelabschnitte angeordnet sind. Da sich diese bei hohen Temperaturen nicht in ihrer Längserstreckung ausdehnen können, entstehen bei auftretenden großen Temperaturunterschieden Deformationen am Trommelläufer, weiche die Betriebssicherheit des Querstromgebläses beeinträchtigen, wenn die Temperaturen zu hoch werden.

Bei der Verwendung von Querstromgebläsen für industrielle Wannbehandlungsöfen muß den Bedingungen des Ofenbetriebes Rechnung getragen werden, insbesondere den verhältnismäßig hohen Temperaturen, die zwischen 500 und 800° C liegen, sowie den häufigen und schnellen Temperaturwechseln mit Temperaturänderungsgeschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Grad pro Minute.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Querstromgebläse einen langen Trommelläufer zu schaffen, der hohe Temperaturen und häufige und rasche Temperaturwechsel ohne Verwerfungen übersteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in einer radialen Ebene hintereinander angeordneten Schaufelabschnitte alle auf der gleichen Seite Abkröpfungen aufweisen, an die sich in einer zweiten radialen Ebene liegenden Kragen anschließen, die mit Abstand die randlichen Teile der benachbarten Schaufelabschnitte überdecken.

Mit Vorteil können nach der Erfindung die in Achsrichtung des Laufrades aufeinanderfolgenden Schaufelabschnitte abwechselnd mit geringem Abstand in Umfangsrichtung in zwei verschiedenen radialen Ebenen angeordnet seni und alle Schaufelabschnitte, die in der einen radialen Ebene liegen, zur Abdeckung der Spalten zwischen den Schaufelabschnitten breiter ausgeführt sein als diejenigen, die sich in der anderen radialen Ebene befinden.

Weiterhin ist, um die Temperaturunterschiede zwischen der Welle und den mit ihr verbundenen Teilen, insbesondere den Schaufeln, möglichst klein zu haften, nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Welle des trommeiförmigen Laufrades hohl ausgeführt.

Außerdem kann in bestimmten Fällen, wenn es erforderlich ist, die Welle zu kühlen oder aufzuhei?en, in Weiterbildung der Erfindung senkrecht und mittig gegenüber wenigstens einer Stirnseite der hohlen Welle eine starr angeordnete Einblasdüse für die Zuführung eines Kühl- oder Heizmediums angeordnet sein.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es erfindungsgemäß ai«ch möglich, ein in die hohle Welle hineinreichendes oder diese durchdringendes Kühloder Heizleitungssystem vorzusehen, das sich innerhalb der Welle auf Wälzlagern abstützt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Querstromgebläse großer Breite, wie es für einen industriellen Warmbchandlungsofen benötigt wird, vollkommen temperaturunempfindlich ist und daher bei hohen als auch niedrigen Temperaturen immer betriebssicher bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben. Die
F i g. 1 und 2 zeigen einen Warmbehandlungsofen

ίο längsgeschnitten und im Querschnitt entsprechend der Linie A-A der F i g. 1; in den

F i g. 3 und 4 werden verschiedenartig ausgebildete Laufräder, die beidseitig abgebrochen sind, in der Seitenansicht wiedergegeben; die

F i g, 5 enthält eine stirnseitige Draufsicht auf das Laufrad entsprechend der F i g. 4.

Zur Vereinfachung der Darstellung sind in den F i g. 3 bis 5 von den sich auf dem gesamten Umfang der laufräder erstreckenden Beschaufelungen nur

ao die Schaufeln wiedergegeben ..lie etwa in einem Abstand von 90° zueinander angeordnet sind.

Der Warmbehandlungsofen 1 nach den F i g. 1 und 1 hat unten einen durch eine Besciiickungstür 2 verschließbaren Arbeitsraum 3, über dem der Heizraum 4 angeordnet ist. Beide Räume 3,4 stehen über Kanäle 5,6 miteinander in Verbindung. Zur Umwälzung der durch elektrische Widerstände? erhitzten Atmosphäre in Richtung der Pfeile ist ein durch einen Motor 8 angetriebenes, sich über die gesamte Breite des Ofens 1 erstreckendes Querstromgebläse 9 vorgesehen, an das sich zur Luftführung Leitbleche 10,11 anschließen.

Mit dem Brennerstein 12 ist angedeutet, daß nach Entfernung der elektrischen Widerstände? aus dem Ofen 1, dieser auch mit einem nicht dargestellten Gas- oder ölbrenner betrieben werden kann.

In der Fig.2 befindet sich eine mittig und senkrecht auf die Stirnseite der hohlen Weile 14 gerichtete Einblasdüse 29, aus der ein zweckentsprechendes Medium zum Aufheizen oder Kühlen in die Welle befördert wird.

Bei dem Querstromgebläse 9 handelt es sich um einen Ventilator nach Trommdläuferbauart, der das gasförmige Medium auf einem Teil des Umfanges von außen ansaugt, es durch das Innere des Läufers drückt, um es dann auf einen anderen Teil des Umfangs zum zweiten Mal durch die Beschaufelung zu führen.

Das Laufrad 13 nach der Fig. 3 hat eine hohle Welle 14, auf deren Mantel durch Winkelringe 15 gehalten, radial nach außen gerichtete Scheiben 16 angeordnet sind. Je zwei dieser Scheiben bilden Scheibenpaare 17, weiche für die Aufnahme der ebenen Schaufelabschnitte 18 vorgesehen sind. Diese habcn alle auf den gleichen Seiten Abkröpfungen 19, an die si'^-h Kragen 20 anschließen, mit denen die Spalten 21 zwischen den benachbarten Schaufelabschnitten 18 abgedeckt werden.
Beim Laufrad 22 nach den F i g. 4 und 5 sind für gleiche Teile die Bezugszahlen vort eier F i g. 3 übernommen worden. Neu sind daher nur die Bezugszahlen für d\i gebogenen, in Achsrichtung kürzeren Schaufelabschnitte, die auf der einen Parallelen zur Achse des Laufrades liegen, und für die in der gleichen Form ausgebildeten, jedoch langer ausgeführten Schaufelabschnitte erforderlich, die in Umfangsrichtung mit einem geringen Abstand gegenüber den ersteren versetzt auf einer anderen Parallelen zur

Achsmittc angeordnet sind. Die kurzen Schaufelabichnitte sind mit 23 bezeichnet. Die langen Schaufclabschnitte werden dagegen durch die Zahl 24 positioniert. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, lassen sich durch die abwechselnde Anordnung von kürzeren und längeren Schaufclabschnittcn 23. 24. die sich an ihren Enden überdecken, radial verlaufende Spalten, die in der F i g. 3 mit 21 bezeichnet sind, vermeiden.

fn der Fig.5 ist die Stellung der grbogencn Schaufclabschnitte 23, 24 in Umfangsrichtting zu erkennen. Mit 25 sind die geraden und durch 26 die gekrümmten Ausnehmungen beziffert, die im mittleren Teil der Scheiben 16 angebracht sind, um diese in axialer Richtung elastisch zu machen, wenn sich die Schaufelabschnitte 23, 24 durch Temperatureinflüsse in ihrer Längsrichtung ausdehnen oder zusammenzichcn. Das starr angeordnete und in die hohle Welle 14 hineinreichende Leitungssystem 27 für Heiz- oder Kühlzwecke stützt sich gegenüber der umlaufenden Welle 14 auf einem Wälzlager 28 ab.
Ks ist selbstverständlich ohne weiteres möglich, das Ouerstromgebläse in der vorgeschlagenen Lage ;m jeder zweckentsprechenden Stelle eines Warmbchandlungsofcns anzubringen.

Die mit der Firfindung erzielten Vorteile bestehen

ίο insbesondere darin, daß statt wie bisher eine Mehrzahl von Ventilatoren zu verwenden, mit einem einzigen Ouerstromgebläse der empfohlenen Bauart und dessen Anordnung in einem Warmluftofen beliebiger Größe, sich in Abhängigkeit von den ausgewählten Materialien für die Gebläseteile bis zu den höchsten Betriebstemperaturen eine noch bessere Vcrglcichmäßigung der Ofenatmosphäre erreichen läßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Es ist bekannt, Ventilatoren in Warmbehandlungs-Patentansprüche; öfen zur Umwälzung der OfenatmosphiJre zu verwenden. Bei einer derartigen bekannten Anordnung

1. Querstromgebläse für einen industriellen (USA.-Patentschrift 3 048 382), bei der der Arbeits-Warmbehandlungsofen, dessen Arbeitsraum über S raum eines Warmbehandlungsofens über Kanäle mit Kanäle mit einem Heizraum für fossile Brenn- einem Heizraum für fossile Brennstoffe verbunden stoffe oder Elektroheizung verbunden ist, das zur ist, ist ein außerhalb des eigentlichen Ofens angeord-Umwälzung der Atmosphäre im Ofen senkrecht neter, mit einem Spiralgehäuse versehener Ventilator zu dessen Längsachse angeordnet ist, mit auf zur Umwälzung der Ofenatmosphäre vorgesehen. Die einer durchgehenden Welle des Trommelläufers \o Anordnung des Ventilators außerhalb des Ofens mit paarweise radial nach außen gerichteten Scheiben den vom Ofen zum Ventilator und von diesem zum für die Aufnahme von sich in Achsrichtung er- Ofen führenden Rohrleitungen bringt schon aus streckenden Schaufelabschnitten, dadurch Platzgründen Nachteile mit sich, abgesehen von den gekennzeichnet, daß die in einer radialen da>nit verbundenen Verlusten, die sich nur durch Ebene hintereinander angeordneten Schaufelab- 15 großen Aufwand, d.h. sehr reichliche Querschnittsschnitte (18) alle auf der gleichen Seite Abkröp- bemessung einerseits und kostspielige Isolation anfungen (19) aufweisen, an die sich in einer zwei- dererseits auf ein erträgliches Maß verringern ließen, ten radialen Ebene liegenden Kragen (20) an- Diese bekannte Anordnung ist somit ntu bei relativ schließen, die ;rit Abstand die randlichen Teile niedrigen Temperaturen und geringen Fördermengen der benachbarten Schaufelabschnitte überdecken. 30 anwendbar. Das bei dieser bekannten Anordnung

2. Querstromgebläse nach Anspruch 1, da- vorgesehene Spiralgehäuse des Ventilators ist weiter durch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung wegen des erheblichen Aufwandes, der für die Herdes Laufrades aufeinanderfolgenden Schaufelab- stellung solcher komplizierter Gehäuse erforderlich schnitte (23, 24) abwechselnd mit geringem Ab- ist, nachteilig.

stand in Umfangsrichtung in zwei verschiedenen 35 Es sind auch Anordnungen mit in einem Ofen einradialen Ebenen angeordnet sind und alle Schau- gebauten Radial ventJJatoren zur Umwälzung der feiabschnitte (23 oder 24), die in der einen radia- Ofenatmosphäre bekannt (USA.-Patentschrift len Ebene liegen, zur Abdeckung der Spalten 3 353 805 und 3 419 255), bei denen der Arbeits-(21) zwischen <ien Schaufelabschnitten (23, 24) raum des Ofens über Kanäle mit einem für Elektrobreiter ausgeführt sind als diejenigen, die sich in 30 heizung eingerichteten Heizraum verbunden ist. Ander anderen radialen Ebene befinden. Ordnungen mit Radiallüftern können auf Grund ihrer

3. Querstromgebläse narh Anspruch 1 oder 2, Bauart (Lufteintritt axial, Luftaustritt radial) den bei dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) des Öfen meist gegebenen Einbauquerschnitt nicht voll trommeiförmigen Laufrades (13, 22) hohl ausge- ausfüllen, da rund um das Rad ein Raum bleiben führt ist. 35 muß, der es gestattet, die nach allen Richtungen aus

4. Querstromgebläse nach Anspruch 1 oder 2 dem Rad radial austretende Luft in eine Parallelströ- und 3, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht mung umzulenken, wie sie im Ofen gebraucht wird, und mittig gegenüber wenigstens einer Stirnseite und außerdem noch für den Lufteiirtritt, der ja axial der hohlen Welle (14) eine starr angeordnete Ein- erfolgt, nur ein noch kleinerer Querschnitt ausgeblasdüse (29) für die Zuführung eines Kühl- oder 40 nutzt wird, so daß bei einer gewünschten Luftge-Heizmediums angeordnet ist. schwindigkeit im Ofen eine um ein Vielfaches höhere

5. Querstromgebläse nach Anspruch 1 Luftgeschwindigkeit im engsten Querschnitt erforderoder2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein lieh wird. Dies verursacht entsprechende Verluste in die hohle Welle (14) hineinreichendes oder und unerwünschte Geräusche. Allen bekannten Andiese durchdringendes Kühl- oder Heizleitungssy- 45 Ordnungen haftet außerdem der große Mangel an, stems (27) vorgesehen ist, das sich innerhalb der daß es nicht möglich ist, über den gesamten Ofen-Welle (14) auf Wälzlagern (28) abstützt. querschnitt, in der ganzen Länge des Ofens, eine

vollkommen gleichmäßige Luftumwälzung zu erreichen.