DE4109646A1

DE4109646A1 - Laufrad fuer einen radialluefter

Info

Publication number: DE4109646A1
Application number: DE4109646A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Prof Dipl Ing Prahst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-03-23
Filing date: 1991-03-23
Publication date: 1992-09-24
Also published as: US5478206A; WO1992016753A1; EP0576463A1; JPH06506038A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Laufrad für einen Radial lüfter, insbesondere für elektromotorisch angetriebene Hand werkzeugmaschinen oder dergleichen Elektrowerkzeuge, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind Laufräder dieser Art bekannt, bei denen die Laufschaufeln zweidimensional gekrümmt sind. Derartige Laufräder bedingen zwar geringe Herstellkosten, haben aber den Nachteil geringer Leistungs werte des Laufrades.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Laufrad mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil höhe rer Leistungswerte, wobei ferner bei gleichem Bauraum ein größerer Luftdurchsatz, ein besserer Wirkungsgrad, eine geringere Geräuschentwicklung und ein geringerer Schaufel abtrag durch Schleifstaub erzielbar sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Laufrades möglich.

Zeichnung

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils eines Laufrades für einen Radiallüfter,

Fig. 2 und 3 jeweils eine schematische Ansicht eines Teils des Laufrades in Pfeilrichtung II bzw. III in Fig. 1,

Fig. 4 und 5 jeweils eine schematische Ansicht eines Teils eines Laufrades etwa entsprechend derjenigen in Fig. 2 in verschiedenen Ausgestaltungen.

In Fig. 1 ist schematisch ein Laufrad 10 gezeigt, das für einen Radiallüfter, Radialgebläse od. dgl. geeignet ist und dabei insbesondere für Lüfter für elektromotorisch angetrie bene Handwerkzeuge oder dergleichen Elektrowerkzeuge. Das Laufrad 10 dient dabei beispielsweise der Motorenkühlung, der Staubabsaugung od. dgl. Im einzelnen weist das Laufrad 10 eine Nabe 11 und eine Vielzahl von Laufschaufeln 12 auf. Die Laufschaufeln 12 sind zumindest bereichsweise dreidimen sional gekrümmt ausgebildet. Dadurch wird im Vergleich zu bekannten zweidimensional gekrümmten Schaufeln ein großer Luftdurchsatz, eine geringe Geräuschentwicklung ein ge ringer Schaufelabtrag durch Schleifstaub od. dgl., ein höhe rer Wirkungsgrad, ein geringeres Bauvolumen und ein gerin gerer Fertigungsaufwand, insbesondere geringere Fertigungs kosten, erreicht.

Nachfolgend sind Einzelheiten der zumindest bereichsweisen dreidimensionalen Schaufelkrümmung der Laufschaufeln 12 erläutert. Jede Laufschaufel 12 weist einen im Einströmungs bereich befindlichen Primärteil 13 auf, der zumindest teilweise aus einer Diametralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrümmt ist, wobei die Schaufelkrümmung z. B. einen Krümmungsradius R1 hat. Das Laufrad 10 ist mit seiner Nabe 11 auf einer Welle 15 z. B. eines Elektromotors, einer Handwerkzeugmaschine od. dgl. befestig bar, wobei die Längsmittelachse 14 der Welle 15 z. B. mit der X-Achse eines dreiachsigen Koordinatensystems mit den übrigen Achsen Y und Z zusammenfällt. Der Primärteil 13 kann um eine etwa radial, bezogen auf die Längsmittelachse 14, gerichtete Achse mit dem Radius R1 gekrümmt sein. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist der Primärteil 13 um eine Achse 16 mit dem Radius R1 gekrümmt, die etwa parallel zur Radialen verläuft oder die, wie in Fig. 4 gestrichelt gezeigt ist, unter einem Winkel α geneigt zur Radialen verlaufen kann. In Fig. 4 ist schematisch und allein zum Zwecke des besseren Verständnisses ein Fräser 17 angedeutet, dessen Achse in Richtung der Achse 16 verläuft und der versinnbildlichen soll, wie die Schaufelkrümmung mit dem Radius R1 beim Primärteil 13 ver läuft und z. B. herstellbar ist, wobei die Achse des Fräsers 17 entweder etwa parallel zur Radialen oder entsprechend der gestrichelten Linie in Fig. 4 unter dem dortigen Winkel α geneigt zur Radialen verlaufen kann.

Jede Laufschaufel 12 weist ferner einen Mittelteil 18 auf, der sich unter Bildung einer möglichst durchgehenden, spalt freien Fläche an den Primärteil 13 anschließt. Der Anschluß erfolgt zumindest im wesentlichen in axialer Richtung, wobei sich der Mittelteil 18 zumindest annähernd radial erstreckt. Fig. 5 zeigt, daß sich der Mittelteil 18 abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 statt dessen auch innerhalb einer zur Radialen unter einem Winkel β in der einen oder anderen Umfangsrichtung geneigten Ebene er strecken kann. Beim Beispiel gemäß Fig. 1 bis 4 erstreckt sich der Mittelteil 18 somit innerhalb der X-Z-Ebene, wäh rend er beim Beispiel gemäß Fig. 5 unter dem Winkel β geneigt dazu verläuft.

Jede Laufschaufel 12 weist ferner einen Sekundärteil 19 auf, der sich unter Bildung einer möglichst durchgehenden, spaltfreien Fläche an den Mittelteil 18 anschließt, wobei der Anschluß zumindest überwiegend in radialer Richtung erfolgt. Der Primärteil 13 bildet einen Primärlüfter. Der Sekundärteil 19 bildet einen Sekundärlüfter. Die Krümmung mit dem Krümmungsradius R1 des Primärteils 13 führt dazu, daß eine stoßfreie Einströmung erfolgt. Der Sekundärteil 19 ist zumindest teilweise aus einer Diametralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrümmt, wobei die Krümmung einen Krümmungsradius R2 hat. Der Sekundärteil 19 ist um eine Achse 20 gekrümmt, die zu mindest annähernd parallel zur Längsmittelachse 14 ausge richtet ist.

Der Primärteil 13, der Mittelteil 18 und der Sekundärteil 19 sind unter Bildung einer durchgehenden, spaltfreien Flä che aneinandergesetzt und zusammengefügt. Dies gilt dann, wenn diese Teile jeweils aus einzelnen Elementen hergestellt und in geeigneter Weise dann zusammengefügt werden. Dann ergeben sich auch die in Fig. 1 gezeigten Stoßlinien im Zusammenfügungsbereich. Statt dessen können der Primär teil 13, der Mittelteil 18 und der Sekundärteil 19 insbe sondere bei der Serienherstellung des Laufrades 10 auch miteinander einstückig sein. Erkennbar ist beim Laufrad 10 die sonst bei herkömmlichen Laufrädern vorhandene Trag scheibe entfallen. Die Aufgabe der Strömungsführung wird von einem maschinenfest angeordneten, dem Laufrad 10 zuge ordneten Leitring 21 übernommen. In axialem Abstand vom Leitring 21 kann das Laufrad 10 einen Leitring oder ähn lichen Ring 22 aufweisen, der radial außen an den einzel nen Laufschaufeln 12 angreift, vorzugsweise damit einstückig ist, und der der Strömungsführung vom Einströmungsbereich bis zum radialen Ausströmungsbereich dient. Das gesamte Laufrad 10 kann als einstückiges Kunststoffspritzteil ge staltet sein, bei dem die Laufschaufeln 12 und der Leitring 22 und/oder die Nabe 11 miteinander einstückig sind. Die Entformung erfolgt in axialer Richtung, z. B. in Richtung der Längsmittelachse 14. Sie wird dadurch möglich, daß die sonst bei Laufrädern vorhandene Tragscheibe entfällt.

Das Laufrad 10 hat folgende Vorteile im Vergleich zu bisher bekannten Laufrädern mit zweidimensionaler Schaufelkrümmung; Es ergeben sich höhere Leistungswerte, ferner bei gleichem Bauraum ein größerer Luftdurchsatz, ein besserer Wirkungs grad, eine geringere Geräuschentwicklung und ein geringerer Schaufelabtrag durch Schleifstaub.

Claims

1. Laufrad für einen Radiallüfter, insbesondere für elek tromotorisch angetriebene Handwerkzeugmaschinen oder dergleichen Elektrowerkzeuge, mit einer Nabe (11) und einer Vielzahl von Laufschaufeln (12), dadurch gekennzeichnet daß jede Laufschaufel (12) zumindest bereichsweise drei dimensional gekrümmt ausgebildet ist.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jede Laufschaufel (12) einen im Einströmungsbereich befindlichen Primärteil (13) aufweist, der zumindest teilweise aus einer Diametralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrümmt ist.

3. Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Primärteil (13) um eine etwa radial gerichtete Achse (16) gekrümmt ist.

4. Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Primärteil (13) um eine Achse (16) gekrümmt ist, die etwa parallel oder unter einem Winkel (α) geneigt zur Radialen verläuft.

5. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet daß jede Laufschaufel (12) einen Mittelteil (18) aufweist.

6. Laufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß sich der Mittelteil (18) unter Bildung einer möglichst durchgehenden, spaltfreien Fläche an den Primärteil (13) anschließt.

7. Laufrad nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß sich der Mittelteil (18) in axialer Richtung an den Primärteil (13) anschließt.

8. Laufrad nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelteil (18) zumindest annähernd radial aus gerichtet ist.

9. Laufrad nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelteil (18) sich innerhalb einer zur Radialen unter einem Winkel (β) geneigten Ebene erstreckt.

10. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß jede Laufschaufel (12) einen Sekundärteil (19) auf weist.

11. Laufrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß sich der Sekundärteil (19) unter Bildung einer mög lichst durchgehenden spaltfreien Fläche an den Mittelteil (18) anschließt.

12. Laufrad nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet daß sich der Sekundärteil (19) zumindest überwiegend in radialer Richtung an den Mittelteil (18) anschließt.

13. Laufrad nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß der Sekundärteil (19) zumindest teilweise aus einer Dia metralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrümmt ist.

14. Laufrad nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet daß der Sekundärteil (19) um eine Achse (20) gekrümmt ist, die zumindest annähernd parallel zur Laufradachse (14) ausgerichtet ist.

15. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Primärteil (13), der Mittelteil (18) und der Sekundärteil (19) unter Bildung einer durchgehenden, spaltfreien Fläche aneinandergesetzt und zusammengefügt sind oder miteinander einstückig sind.

16. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen Leitring (22), der radial außen an den Laufschau feln (12) angreift, vorzugsweise damit einstückig ist, und der Strömungsführung vom Einströmungsbereich bis zum radialen Ausströmungsbereich dient.

17. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch die Ausbildung als einstückiges Kunststoffspritzteil, bei dem die Laufschaufeln (12) und der Leitring (22) und/oder die Nabe (11) miteinander einstückig sind, wo bei das Kunststoffspritzteil vorzugsweise in Richtung der Laufradachse (14) entformbar ist.

18. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen maschinenfest angeordneten, dem Laufrad (10) zu geordneten Leitring (21) in axialem Abstand vom lauf radseitigen Leitring (22).