Gebläse

Gebläse (hierzu Tafel »Gebläse« mit Text), Vorrichtungen, bez. Arbeitsmaschinen zur Förderung von atmosphärischer Luft, verbunden mit einer Änderung (Erhöhung oder Erniedrigung) ihres Druckes. Sie finden hauptsächlich Verwendung bei der Zugerzeugung zur Unterhaltung des Verbrennungsprozesses in Schmiedefeuern, Kupol-, Schweiß-, Puddelöfen, andern Feuerungsanlagen, bei den hüttenmännischen Prozessen in Hochofenanlagen, Bessemereien etc., ferner aber auch bei der Lüftung von Fabrikräumen, Theatern, Trockenräumen, Bergwerken, Tunnels etc. Form und Wirkungsweise der G. sind sehr verschieden. Man unterscheidet: 1) Balggebläse oder Blasebälge, 2) Zylindergebläse (Kolbengebläse), 3) rotierende oder Kapselgebläse (Dreh- oder Kreiskolbengebläse), 4) Strahlgebläse, 5) Zentrifugal- oder Schleudergebläse, 6) Schraubenradgebläse.

Balggebläse sind die ältesten und einfachsten G. Sie eignen sich nur zur Förderung kleiner Luftmengen unter geringem Druck für Zugerzeugungszwecke. In ihrer ältesten Form (schwedische Windholmgebläse) bestanden sie aus einem hölzernen, meist keilförmigen Kasten (Kastenbälge, Spitzbälge), in dem ein Verdränger (der Kastendeckel), um eine Achse schwingend, sich auf und ab bewegt. Der Rauminhalt des Kastens wird dadurch abwechselnd vergrößert und verkleinert. Bei der Vergrößerung wird durch eine im Boden angebrachte, sich nach innen öffnende Klappe Luft angesaugt und beim Rückgang des Verdrängers durch eine zweite Öffnung (Düse) die angesaugte Luft hinausgedrückt. Infolge des unvermeidlichen Spielraumes zwischen hölzernem Verdränger und Kasten entstanden große Windverluste. Man hat deshalb später die festen Seitenwände des Kastens durch solche aus nachgiebigem, biegsamem Material (meist Leder) ersetzt, die an Boden und Deckel dicht schließend befestigt sind (Lederbälge, Büster).

Die Zylindergebläse (Kolbengebläse) finden hauptsächlich in Hochofenanlagen und Bessemereien zur Förderung bedeutender Luftmengen unter größerm Druck (bis zu 2,5 Atmosphären) Verwendung. In einem (gußeisernen) Zylinder (Durchmesser bis 3 m) bewegt sich ein luftdicht abschließender Kolben geradlinig hin und her, der mittels einer nach außen geführten Kolbenstange von irgendeiner Kraftmaschine (Wasserrad-, Turbinen-, Dampfgebläse) angetrieben wird. Hierbei wird, wie bei den Balggebläsen, von außen Luft durch Saugventile oder Klappen, die in den Zylinderdeckeln, bez. in besondern am Zylinder angebauten Kammern angeordnet sind, eingesaugt, dann bis auf den erforderlichen Druck zusammengepreßt und durch ebenso angeordnete Druckventile aus dem Zylinder hinausgedrängt.

Die rotierenden oder Kapselgebläse (Dreh- oder Kreiskolbengebläse) dienen hauptsächlich zur Förderung mittelgroßer Luftmengen bei mittlerm Druck (bis zu 3 oder 4 m Wassersäule = 0,8 oder 0,4 Atmosphären) und finden in Gießereien, Schmieden etc. ausgedehnte Anwendung. In einem Gehäuse (der Kapsel) drehen sich ein oder mehrere (meist zwei) eigenartig geformte Flügel oder Verdränger um horizontale Achsen stetig um. Die durch eine Saugöffnung in die Kapsel tretende Luft wird in Räume zwischen den Flügeln und der Gehäusewand eingeschlossen, von erstern bei der Umdrehung mitgenommen und durch eine Drucköffnung auf der andern Seite des Gehäuses hinausgedrängt.

Die Strahlgebläse finden sowohl für Lüftungs- als auch Zugerzeugungszwecke Verwendung. Sie beruhen auf der Erscheinung, daß ein aus einer engen Düse mit großer Geschwindigkeit ausströmender Dampf-, Luft- oder Wasserstrahl die Luft in dem die Düse umgebenden Raum mit sich fortreißt, wodurch ein Nachströmen von Luft in diesen Raum veranlaßt wird und eine stetige Luftförderung stattfindet.

Die Zentrifugal- oder Schleudergebläse finden sowohl für Lüftungs-als auch Zugerzeugungszwecke, die Schraubenradgebläse vorzugsweise für Lüftungszwecke Anwendung. Beide Gebläsearten führen allgemein den Namen Ventilatoren (s.d.).

Balggebläse sind entweder einfachwirkend oder doppeltwirkend, d. h. die Verdrängung oder Förderung der Luft findet nur bei einer Bewegungsrichtung oder beim Hin- und Rückgang des Verdrängers (Kolbens) statt. In letzterm Falle wird stets gleichzeitig auf der einen Seite des Verdrängers Luft angesaugt und auf der andern Seite solche verdrängt. Zylindergebläse sind fast immer doppeltwirkend ausgeführt. Beide Gebläsearten, die einfach- wie auch die doppeltwirkenden, fördern die Luft stoßweise oder periodisch. Zur Ausgleichung der Stöße, somit zur Erzielung eines gleichmäßigen Luftstromes, führt man die Luft aus den Gebläsen in Luftsammler oder Windregulatoren. Man unterscheidet: 1) Regulatoren mit unveränderlichem Inhalt, bei Hochofen- und Bessemergebläsen gebräuchlich, für große Luftmengen mit hoher Spannung. Sie sind Behälter meist in Gestalt schmiedeeiserner, zylindrischer Kessel oder weiter Röhren. Früher fanden auch Behälter mit kugelförmiger Gestalt (Ballonregulatoren) oder gemauerte Kammern Verwendung. 2) Regulatoren mit veränderlichem Inhalt sind verschiedener Nachteile wegen nur noch selten in Gebrauch. Sie haben kleinern Inhalt als die erstgenannten, bewegliche, belastete Wände, die der periodischen Luftförderung folgen können, und sind entweder a) Trockenregulatoren (Lederbalg mit belastetem Deckel bei Blasebälgen, ferner auch Kolbenregulatoren, d. h. einerseits offene Zylinder mit belastetem Kolben), oder b) Wasserregulatoren, ähnlich Gasbehältern (Gasometern) eingerichtet. Alle übrigen Gebläsearten bedürfen keiner Windregulatoren, da bei ihnen die Luftförderung gleichmäßig erfolgt.

Von den Gebläsen, bez. Regulatoren (bei saugenden Gebläsen auch zu denselben hin) wird die Luft durch Windleitungen (guß- oder schmiedeeiserne Röhren, selten gemauerte Kanäle) der Verwendungsstelle zugeführt, sofern diese und das G. sich nicht in unmittelbarer Nähe befinden (wie z. B. Blasebalg und Schmiedefeuer). Bei Schmiedefeuern, Kupol-, Hochöfen etc. tritt die Luft durch konisch verengerte Röhren oder Düsen (Deulen) in den Verbrennungsraum. Die Düsen sind in weitern konischen Röhren oder Formen (Windsormen) gelagert, die an den Wänden des Verbrennungsraumes befestigt, bez. in diese eingemauert werden. Sind die Formen hohen Temperaturen ausgesetzt, so werden sie doppelwandig ausgeführt und durch Wasser gekühlt (Wasserformen).

Die die G. verlassende, die geförderte Luftmenge wird zweckmäßig in der Weise bestimmt, daß man durch manometrische Messungen (mit Hilfe von Stauscheiben und Flüssigkeitsmanometern) oder mittels Anemometers (Geschwindigkeitsmessers) die Geschwindigkeit feststellt, mit der die Luft durch einen bekannten Querschnitt (Rohr oder Düse) strömt. Die in einer Minute geförderte Luftmenge (in Kubikmetern) ist gleich dem Produkt aus dem Querschnitt (in Quadratmetern) und der Geschwindigkeit in einer Minute (in Metern). Die den Gebläsen zuströmende, die angesaugte Luftmenge kann in gleicher Weise ermittelt werden. Sie ist bei Balg- und Zylindergebläsen auch gleich dem Balg- oder Zylinderinhalt (in Kubikmetern) mal der Anzahl der Saughübe in einer Minute. Bei Kapselgebläsen ist ihre Bestimmung in ähnlicher Weise möglich. Die geförderte Luftmenge ist infolge von Verlusten durch Undichtigkeiten etc. kleiner als die angesaugte. Das Verhältnis ^{geförderte Luftmenge}/_{angesaugte Luftmenge} wird volumetrischer Wirkungsgrad (Windeffekt) der G. genannt. – Beschreibung und Abbildung der wichtigsten G. s. beifolgende Tafel.

Geschichtliches. Daß den ältesten Kulturvölkern außer den Blasrohren auch eine Art Blasebalg bekannt war, ist aus vielen Abbildungen zu ersehen; so geht aus einer Abbildung aus Theben etwa vom Jahr 1500 v. Chr. hervor, daß bei einem Metallschmelzprozeß Ledersäcke von zwei Männern abwechselnd niedergetreten (Blaseperiode) und an Stricken wieder hochgezogen (Saugperiode) werden. Lederbälge (Spitzbälge) sollen schon den Römern (vielleicht auch schon den Griechen) bekannt gewesen, ja Zylindergebläse zur Zeit Vitruvs von ihnen für Orgelwerke benutzt worden sein. Im 16. Jahrh. n. Chr. wurden die ersten Holzbälge verfertigt. Am Unterharz soll man sie 1620 benutzt haben. Später wurden sie wieder durch die Lederbälge verdrängt. Im 17. Jahrh. wurde das Wassertrommelgebläse in Italien erfunden, das 1665 in Tivoli bei Rom zum Messingschmelzen verwendet wurde. Das erste eiserne Zylindergebläse wurde 1760 von Smeaton für ein schottisches Eisenwerk gebaut. 1769 findet man Zylindergebläse zur Beschaffung von 1500 Kubikfuß Wind in einer Minute. Das Glockengebläse stammt aus derselben Zeit; in Spanien erfunden, war es bereits 1775 in der Bretagne in Anwendung und wurde später durch Baader in Deutschland bekannt gemacht (daher Baadersches G.). Die Cagniardellen wurden 1809 von Cagniard-Latour angegeben, um 1820 die Henschelschen Kettengebläse erfunden und in Frankreich die Tonnengebläse bekannt. Kapsel- und Zentrifugalgebläse wurden erst im ersten Viertel des 19. Jahrh. benutzt. Die G. der Gegenwart sind die Zylinder-, Zentrifugal-, Schraubenrad-, Kapsel- und Strahlgebläse. Vgl. außer den Werken über Hüttenkunde (s.d.) besonders v. Hauer, Die Hüttenwesensmaschinen (2. Aufl., Wien 1877; Suppl. 1887); Schlink, Über Gebläsemaschinen (Berl. 1880); A. v. Ihering, Die Gebläse (2. Aufl., das. 1903).