DE68906658T2 - Strassenkehrvorrichtungen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Gebläselaufräder, insbesondere solche, jedoch nicht eingeschränkt auf solche, die bei Straßenkehrfahrzeugen der Saug-Betriebsart verwendet werden.
• Viele saugende Straßenkehrfahrzeuge verwenden ein Zentrifugal- Abluftgebläse für den Kehrbetrieb, das einen Unterdruck in einem luftdichten Behälter erzeugt der auf einen Fahrzeugchassis befestigt ist. Schmutz von der Strafe wird durch Saugleitungen, die mit dem Behälter verbunden sind, gesaugt, und der Schmutz wird, wenn er einmal in dem Container ist, mittels eines Trennsystems von der Luft getrennt, bevor sie durch das Gebläse in die Umgebungsluft abgegeben wird.
• Im allgemeinen weist ein Gebläse eine Vorder- und eine Rückplatte auf, die durch Blätter zusammengehalten sind.
• Im Betrieb können abrasiver Staub und Sandteilchen durch das Trennsystem in das Zentrifugalgebläse gelangen, was zur Abnutzung und Erosion der Gebläselaufradblätter und des Gebläse-Evolventengehäuses führt. Ein derartiger Abrieb und eine allmähliche Erosion kann katastophale Folgen haben, da es dazu führen kann, daß die Gebläseblätter, die die Vorderplatte und die Rückplatte des Gebläses zusammenhalten, kollabieren, und daß das Gebläse selbst in zwei Teile geteilt wird. Dies kann zu einem Schaden an dem Gebläsegehäuse und möglicherweise an dem Fahrzeug als ganzes führen und setzt den Fahrer und andere einer möglichen Gefahr aus. Der Abrieb kann auch zu einer Erosion des Gehäuses selbst führen.
• Das ältere britische Patent GB 15 82 000 des Anmelders beschreibt ein System, um Abnutzungserosion der Blätter zu bekämpfen, und ein Mittel, um eine Auflösung des Gebläses zu verhindern. Bei diesem System wurden Blätter mit einem C-förmigen Kanalabschnitt offenbart, die über die gesamte Arbeitsoberfläche und die Seiten des Kanals gehärtet sind und so verhindern, daß Abnutzung auf der Rück- und Vorderplatte stattfindet. Jedes Blatt hat zusätzlich zwei angeschweißte metallische Stäbe, die an der Vorder- und der Rückplatte derart befestigt sind, daß, wenn die Blätter schließlich nach einer verlängerten Benutzung abgenutzt wären, die Stäbe die Vorder- und Rückplatten zusammenhalten würden, was zu einer wesentlichen Erhöhung der Sicherheit in Vergleich mit den zuvor bekannten Gebläsen führte.
• Obwohl diese Verbesserungen die Lebensdauer der Blätter verbessern und verhindern, daß das Gebläse nach dem Versagen der Blätter zerfällt, verhindern sie nicht, daß Abnutzungsspuren auftreten und sie verbessern auch nicht die Lebensdauer des Gehäuses, das ebenfalls der Abnutzung ausgesetzt ist, da die Schmutzteilchen, die die Abnutzung bewirken, von den Blättern auf das Gebläsegehäuse geschleudert werden. Ferner neigen die Abstandshalter-Stäbe dazu, Schmutz unter dem Blatt aufzubauen, und bewirken, daß das Gebläserad aus dem Gleichgewicht gerät.
• Die GB-A-23 096 beschreibt ein Zentrifugal-Gebläselaufrad mit einer Anzahl von sich verjüngenden Blättern, deren äußere und innere Längsseitenkanten an im wesentlichen konischen Oberflächen anliegen, die unterschiedlich zur Achse des Gebläselaufrads geneigt sind. Die inneren und äußeren Kanten der Blätter liegen an den konischen Oberflächen an, wobei der äußere Konus weniger geneigt als der innere ist. Dies führt dazu, daß die Luftabgabe über die Länge der äußeren Längskanten des Blatts vergleichmäßigt wird.
• Dies führt zu einem wirksameren Gebläse, jedoch bezieht sich die Offenbarung selbst nicht auf das Problem der Abnutzung der Blätter durch Teilchen, die in der Luftströmung mitgeführt werden, oder auf die Abnutzung des Gebläsegehäuses.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Gebläselaufrad zu schaffen, das im wesentlichen die Abnutzung der Teile des Gebläses vermeidet.
• Erfindungsgemäß ist ein Gebläselaufrad vorgesehen, daß eine Rückplatte, eine Vorderplatte und eine Mehrzahl von Blättern aufweist, die zwischen der Vorderplatte und der Rückplatte liegen, wobei die Blätter relativ zur Drehachse des Gebläserades geneigt sind, um eine Vorderkante angrenzend an die Rückplatte derart zu schaffen, daß im Betrieb ein seitlicher Seitwärtsvektor auf einen Luftstrom ausgeübt wird, der entlang der Blätter verläuft, wobei das Gebläselaufrad dadurch gekennzeichnet ist, daß jedes Blatt in einem Winkel zwischen 5º und 12º relativ zur Drehachse des Laufrads geneigt ist.
• Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung wird im folgenden lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht eines vorbekannten Gebläses eines Straßenkehrfahrzeugs;
• Fig. 2 ein schematischer Endaufriß des Gebläserads des Gebläses gemäß Fig. 1, wobei Teile klarheitshalber weggelassen sind;
• Fig. 3 eine schematische perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht eines verbesserten Gebläses für ein Straßenkehrfahrzeug; und
• Fig. 4 eine schematische Seitenansicht des Gebläserads des Gebläses gemäß Fig. 3.
• Das in Fig. 1 dargestellte vorbekannte Gebläserad 9 weist eine kreisförmige Rückplatte 10, eine kreisförmige Vorderplatte 11 und eine Mehrzahl von Blättern 12 zwischen diesen auf. Die Blätter 12 sind je an einem Ende einer im wesentlichen zylindrischen Nabe 13 verbunden, so daß, wenn das Gebläserad von der Seite betrachtet wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, die gegenüberliegenden Enden der Blätter horizontal sind. (Nicht dargestellte) Mittel sind auch vorgesehen, um die Nabe zu drehen und dadurch das Gebläserad 9 zu drehen. Das Gebläserad 9 ist in einem Gehäuse 14 aufgenommen, das einen Spiral- oder Evolventenabschnitt 15 und einen Luftauslaß 16 aufweist. Die Seiten jedes Blatts 17 und 18 sind mit der Rückplatte 10 und der Vorderplatte 11 des Gebläserads 9 verschweigt. Die Vorderplatte 11 weist einen Lufteinlaß 19 auf, um zu erlauben, dar Luft in das Gebläserad 9 eintritt.
• Im Betrieb dreht sich das Gebläserad 9 mit bis zu 3000 Umdrehungen pro Minute und mehr und saugt Luft durch den Lufteinlaß 19 in der Vorderplatte 11 in das Gebläserad ein. Wenn die Luft in das Gebläserad 9 eintritt, trifft sie auf die Rückplatte 10 und wird schlagartig in die Blattkanäle 20 umgeleitet. Wenn sie auf die Rückplatte 10 trifft, werden Schmutz- und Staubteilchen 21 von der Luft getrennt, da sie eine größere Dichte und Trägheit als die Luft aufweisen, in der sie mitgeführt werden. Diese Teilchen 21 sammeln sich auf den Blättern 12 gegen die Rückplatte 10 und werden gedreht, wenn die Blätter 12 gedreht werden. Wenn sich das Gebläserad 9 dreht, strömen die abnutzenden Teilchen 21 entlang der Blätter 12, wobei die Zentrifugalkraft für die zumehmende Geschwindigkeit der Teilchen 21 verantwortlich ist, wenn sie sich zum Ende der Blätter 12 hinbewegen, bis sie von dem Ende des Blatts 12 gegen die innere Oberfläche der Gehäusespirale 15 geschleudert werden.
• Die Teilchen 21, die die Gebläseblätter 12 verlassen, neigen dazu, sich in einem schmalen radialen Band zu befinden und erodieren die Blätter 12, bis ein Schlitz 22 in dem äußeren Ende das Blatts 12 erscheint, der schließlich das gesamte Blatt 12 in zwei Teile aufschlitzt. Wenn eine ausreichende Anzahl von Blättern 12 aufgeteilt ist, sind die verbleibenden vollständigen Blätter 12 nicht in der Lage, die Vorder- und Rückplatten 11 und 10 zusammenzuhalten und das Gebläserad 9 zerteilt sich selbst.
• Ferner treffen die Teilchen 21, wenn sie die Blätter verlassen, auf die innere Oberfläche der Gehäusespirale 15 ebenfalls in einem schmalen radialen Band, was eine Erosion des Gehäuses 15 in einer ähnlichen Weise zu derjenigen der Blätter 12 führt und dazu führen kann, dar das Gehäuse 15 sich selbst an einer Schwachstelle 23 zerteilt.
• Die Gebläseradblätter 12 sind flach und gerade, wobei ihre Flächen parallel zur Drehachse des Gebläserads 9 angeordnet ist und sie sind im allgemeinen rückwärts relativ zur radialen Richtung des Cebläserads 9 in einem Winkel von 15º geneigt. Diese Auslegung schafft eine Selbstreinigungsfunktion, um zu verhindern, daß Material sich auf der Arbeits- und Rückfläche der Blätter ansanrnielt, was Gleichgewichtsprobleme bewirken könnte.
• In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, weist ein Gebläserad 29 Blätter 12 auf, die mit den Vorder- und Rückplatten 10 und 11 derart verschweißt sind, daß die Blätter 12 relativ zur Axialrichtung des Gebläserads 29 geneigt sind. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist die Blattkante 18 vertikal tiefer als die Blattkante 17. Somit wird die Blattkante 17 eine Vorderkante, so dar sie einen seitlichen Seitwärtsvektor zusätzlich zu einem radialen auf den Luftstrom und abnutzende Teilchen 21 ausübt, wenn die Luft entlang des Blattkanals 20 strömt. Wenn somit die Teilchen 21 entlang dem Blatt 12 wandern, verteilen sie sich zunehmend, so daß die Abnutzung, die sie bewirken, nicht in dem schmalen Band konzentriert ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, sondern nunmehr in einem breiteren Muster 30 über die Breite des Blatts 12 erfolgt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die Wirkung ist, daß die Dichte der Teilchen 21 nunmehr viel geringer als zuvor ist und die Erosion viel langsamer stattfindet. Das breitere Ende des Musters 30 ist an der Blattspitze, die zuvor ein kritischer Startpunkt der Abnutzung war, die bewirkte, daß die geschwächte Fläche 22 in dem zuvor bekannten Blatt ausgebildet wurde.
• Der bevorzugte Neigungswinkel 31 der Blätter 12 relativ zur axialen Richtung liegt zwischen 5 und 120, wobei sich die besten Ergebnisse bei einem Neigungswinkel 31 von 80 ergeben. Der Neigungswinkel 31 hängt teilweise von der Breite des Blatts 12, der Drehgeschwindigkeit und dem gewünschten seitlichen Vektor ab.
• Ein weiterer Hauptvorteil besteht darin, daß die Teilchen 21 die Blätter auch in einer wesentlich geringeren Dichte und in einem wesentlich breiteren Band verlassen, so daß die Abnutzungs-Lebensdauer des Gehäuses 14 durch die Verteilung der Abnutzung über ein breiteres Band erheblich gesteigert wird.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Gebläserad 29 15 Blätter auf, wobei jedes dritte dicker als die anderen Blätter 12 ist. Dies führt dazu, daß das Gebläserad 29 10 Blätter 12 von normaler Stärke, beispielsweise von 3 mm, und 5 Blätter von erhöhter Stärke, beispielsweise von 5 mm, aufweist. Diese Maßangaben sind nicht einschränkend zu verstehen, und die Stärke der Blätter 12 wird entsprechend der Größe des Gebläserads 29 sowie seiner Funktion bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich im Bereich von 1 bis 8 mm für normale Blätter und 2 bis 12 mm für dickere Blätter ausgewählt. Diese Konstruktion erlaubt ein weiteres Sicherheitsmerkmal, wodurch nach einem Zeitabschnitt von ernsthafter Abnutzung, bei welcher die dünneren Blätter abgenutzt worden sind, die 5 dickeren Blätter immer noch eine ausreichende Stärke aufweisen, um der Zerteilung zu widerstehen. Sobald die 10 dünneren Blätter abgenutzt worden sind, läßt die Leistung nach, und der Luftstrom nimmt in einem Ausmaß ab, in welchem Staubpartikel 21 nicht durch den Luftstrom mitgeführt werden und daher nicht eine weitere Abnutzung für die "Sicherheits"-Blätter bewirken. Somit kann das Gebläse weiter verwendet werden, bis es nicht länger wirksam arbeitet, ohne das Risiko, daß das Gebläserad 29 sich teilt. Es versteht sich, daß auch andere Kombinationen von dicken und dünnen Blättern 12 verwendet werden können, die so verteilt sind, daß sie die erwünschten Vorteile und die Abnutzungsanzeige ergeben. In ähnlicher Weise kann der Neigungswinkel 31 variiert werden, um die Abnutzungszone über das Blatt 12 zu verteilen.
• Bevorzugt sind die Blätter 12 aus einem der Abnutzung widerstehenden Material gefertigt und bei einem für ein Gebläse eines Straßenkehrers verwendeten Gebläserad 29 ist das Gebläserad bevorzugt aus einem metalischen Material hergestellt, das den Angriffen der Umgebungsluft widersteht.

Claims (10)

1. Gebläselaufrad (29) mit einer Rückplatte (11) einer Vorderplatte (10) und einer Mehrzahl von Blättern (12), die zwischen der Vorderplatte und der Rückplatte liegen, wobei die Blätter relativ zur Drehachse des Laufrads geneigt sind, um eine Vorderkante (17) angrenzend an die Rückplatte zu schaffen, um im Betrieb einen seitlichen Seitwärtsvektor auf einen Luftstrom auszuüben, der entlang der Blätter strömt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Blatt (12) mit einem Winkel zwischen 50 und 120 relativ zu der Drehachse des Laufrads schräggestellt ist.

2. Gebläselaufrad (29) nach Anspruch 1, bei welchem der Neigungswinkel 80 relativ zu der Drehachse des Laufrads ist.

3. Gebläselaufrad (29) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Blätter eine erhöhte Stärke gegenüber den verbleibenden Blättern aufweisen.

4. Gebläselaufrad (29) nach Anspruch 3, bei welchem die Blätter (12) mit erhöhter Stärke eine nominelle Stärke zwischen 2 und 12 mm und die verbleibenden Blätter eine nominelle Stärke zwischen 1 und 8 mm aufweisen.

5. Gebläselaufrad (29) nach Anspruch 4, bei welchem die Blätter (12) mit erhöhter Stärke eine nominelle Stärke von 5 mm und die verbleibenden Blätter einen nominelle Stärke von 3 mm aufweisen.

6. Gebläselaufrad (29) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welchem 5 Blätter (12) gegenüber den verbleibenden Blättern von erhöhter Stärke sind.

7. Gebläselaufrad (29) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welchem die Blätter (12) im Verhältnis zur Drehachse des Laufrads schräggestellt sind, um eine Vorderkante (17) angrenzend an die Rückplatte zu schaffen, so daß diese im Betrieb einen seitlichen Seitwärtsvektor auf die entlang der Blätter verlaufende Luftströmung ausübt.

8. Gebläselaufrad (29) nach einem der vorhergehonden Ansprüche, bei welchem die Bläcter (12) aus Metall sind.

9. Gebläselaufrad (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Blätter (12) aus einem abriebbeständigen Material hergestellt sind.

10. Gebläselaufrad (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Blätter (12) aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt sind.