Laufrad für einen Radiallüfter Impeller for a radial fan
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einem Laufrad für einen Radiallüfter, insbesondere für elektromotorisch angetriebene Handwerkzeugmaschinen 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 Leistungswerte des Laufrades. The invention relates to an impeller for a radial fan, in particular for handheld power tools or similar power tools driven by an electric motor, according to the preamble of the main claim. Impellers of this type are known in which the blades are curved in two dimensions. Such impellers have low manufacturing costs, but have the disadvantage of low performance values of the impeller.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Laufrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil höherer Leistungswerte, wobei ferner bei gleichem Bauraum ein größerer Luftdurchsatz, ein besserer Wirkungsgrad, eine geringere Geräuschentwicklung und ein geringerer Schaufelabtrag durch Schleifstaub erzielbar sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptaπspruch angegebenen Laufrades möglich. The impeller according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage of higher performance values, with greater air throughput, better efficiency, less noise and less blade removal due to grinding dust being achievable with the same installation space. Advantageous further developments and improvements of the impeller specified in the main claim are possible through the measures listed in the subclaims.
Zeichnung drawing
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Fig. 1 is a schematic partially sectioned
Seitenansicht eines Teils eines Laufrades für einen Radiallüfter, Side view of part of an impeller for a radial fan,
Fig. 2 Fig. 2
und 3 jeweils eine schematische Ansicht eines Teils des Laufrades in Pfeilrichtung II bzw. III in Fig. 1, and FIG. 3 in each case a schematic view of part of the impeller in the direction of arrow II or III in FIG. 1,
Fig. 4 Fig. 4
und 5 jeweils eine schematische Ansicht eines Teils eines Laufrades etwa entsprechend derjenigen in Fig. 2 in verschiedenen Ausgestaltungen. and FIG. 5 each show a schematic view of part of an impeller approximately corresponding to that in FIG. 2 in different configurations.
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 angetriebene Handwerkzeuge oder dergleichen Elektrowerkzeuge. Das Laufrad 10 dient dabei beispielsweise der Motorenkühlung, der Steubabsaugung od.dgl. Im einzelnen weist das Laufrad 10 eine Nabe 11 und eine Vielzahl von Laufschaufeln 12 auf. Die Laufschaufeln 12 sind zumindest bereichsweise dreidimensional gekrümmt ausgebildet. Dadurch wird im Vergleich zu bekannten zweidimensional gekrümmten Schaufeln ein großer Luftdurchsatz, eine geringe Geräuschentwicklung, ein geringer Schaufelabtrag durch Schleifstaub od.dgl., ein höherer Wirkungsgrad, ein geringeres Bauvolumen und ein geringerer Fertigungsaufwand, insbesondere geringere Fertigungskosten, erreicht.
Nachfolgend sind Einzelheiten der zumindest bereichsweisen dreidimensionalen Schaufelkrümmung der LaufschaufeIn 12 erläutert. Jede Laufschaufel 12 weist einen im Einströmungsbereich befindlichen Primärteil 13 auf, der zumindest teilweise aus einer Diametralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrürrmt ist, wobei dis Schaufelkrürrmung z.B. einen Krümmungsradius R1 hat. Des Laufrad 10 ist mit seiner Nabe 11 auf einer Welle 15 z.B. eines In Fig. 1, an impeller 10 is shown schematically, or the like for a radial fan, radial fan. is suitable and in particular for fans for hand tools or similar power tools driven by an electric motor. The impeller 10 is used, for example, for engine cooling, dust extraction or the like. Specifically, the impeller 10 has a hub 11 and a plurality of blades 12. The blades 12 are at least partially three-dimensionally curved. As a result, compared to known two-dimensionally curved blades, a large air throughput, a low level of noise, a low blade removal due to grinding dust or the like, a higher efficiency, a smaller construction volume and a lower production effort, in particular lower production costs, are achieved. Details of the at least regionally three-dimensional blade curvature of the rotor blade 12 are explained below. Each rotor blade 12 has a primary part 13 which is located in the inflow region and which is at least partially curved forwards or backwards out of a diametrical plane, the blade curvature having, for example, a radius of curvature R1. The impeller 10 is with its hub 11 on a shaft 15, for example one
Elektromotors, einer Handwerkzeugmaschine od.dgl. befestigbar, 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 Electric motor, a hand tool or the like. attachable, the longitudinal central axis 14 of the shaft 15 e.g. with the X axis of a three-axis coordinate system coincides with the other axes Y and Z. The primary part 13 can be curved around an axis with the radius R1 oriented approximately radially with respect to the longitudinal central axis 14. 3 and 4 is the
Primärteil 13 um eine Achse 16 mit dem Radius R1 gekrümmt, die etwa parallel zur Radialen verläuft oder die, wie in Primary part 13 is curved around an axis 16 with radius R1, which runs approximately parallel to the radial or which, as in FIG
Fig. 4 gestrichelt gezeigt ist, unter einem Winkel &. geneigt zur Radialen verlaufen kann. In Fig. 4 ist schemetisch und allein zum Zwecke des besseren Verständnisses ein Fräser Fig. 4 is shown in dashed lines, at an angle &. can be inclined to the radial. 4 is a milling cutter schematically and solely for the purpose of better understanding
17 angedeutet, dessen Achse in Richtung der 17 indicated, the axis of which in the direction of
Achse 16 verläuft und der versinnbildlichen soll, wie die Schaufelkrümmung mit dem Radius R1 beim Primärteil 13 verläuft 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. Axis 16 runs and is intended to symbolize how the blade curvature with radius R1 runs at primary part 13 and e.g. can be produced, wherein the axis of the milling cutter 17 can either run approximately parallel to the radial or according to the dashed line in FIG. 4 inclined at the local angle α to the radial.
Jede Laufschaufel 12 weist ferner einen Mittelteil 18 auf, der sich unter Bildung einer möglichst durchgehenden, spaltfreien 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 Each rotor blade 12 also has a central part 18 which adjoins the primary part 13 to form a continuous, gap-free surface. The connection takes place at least essentially in the axial direction, the central part 18 extending at least approximately radially. Fig. 5 shows that the middle part 18 deviates from
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 erstrecken kann. Beim Beispiel gemäß Fig. 1 bis 4 erstreckt
sich der Mittelteil 18 somit innerhalb der X-Z-Ebene, während er beim Beispiel gemäß Fig. 5 unter dem Winkel β geneigt dazu verläuft. 1 to 4 can instead also extend within a plane inclined to the radial at an angle β in one or the other circumferential direction. In the example according to FIGS. 1 to 4 extends the middle part 18 thus within the XZ plane, while in the example according to FIG. 5 it runs inclined at an angle β.
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 1S ist zumindest teilweise aus einer Diametralebene heraus vorwärts oder rückwärts gekrümmt, wobei die Krürrmung einen Krümmungsradius R2 hetτ Der Sekundärteil 19 ist um eine Achse 20 gekrümmt, die zumindest annähernd parallel zur Längsmittelachse 14 ausgerichtet ist. Each rotor blade 12 also has a secondary part 19 which adjoins the central part 18 to form a continuous, gap-free surface, the connection being carried out at least predominantly in the radial direction. The primary part 13 forms a primary fan. The secondary part 19 forms a secondary fan. The curvature with the radius of curvature R1 of the primary part 13 leads to a shock-free inflow. The secondary part 1S is at least partially curved forward or backward out of a diametrical plane, the curvature having a radius of curvature R2 hetτ. The secondary part 19 is curved about an axis 20 which is oriented at least approximately parallel to the longitudinal central axis 14.
Der Primärteil 13, der Mittelteil 18 und der Sekundärteil 19 sind unter Bildung einer durchgehenden, spaltfreien Fläche 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 Primärteil 13, der Mittelteil 18 und der Sekundärteil 19 insbesondere bei der Serienherstellung des Laufrades 10 auch miteinander einstückig sein. Erkennbar ist beim Laufrad 10 die sonst bei herkömmlichen Laufrädern vorhandene Tragscheibe entfallen. Die Aufgabe der Strömungsführung wird von einem maschinenfest angeordneten, dem Laufrad 10 zugeordneten Leitring 21 übernommen. In axialem Abstand vom Leitring 21 kann das Laufrad 10 einen Leitring oder ähnlichen Ring 22 aufweisen, der radial außen an den einzelnen 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 gestaltet sein, bei dem die Laufschaufeln 12 und der Leitring 22 und/oder die Nabe 11 miteinander einstückig sind. Die Entformung erfolgt in axi a ler Richtung, z.B. in Richtung der Längsmittelachse 14. Sie wird dadurch möglich, daß die sonst bei Laufrädern vorhandene Tragscheibe entfällt. The primary part 13, the middle part 18 and the secondary part 19 are put together and joined together to form a continuous, gap-free surface. This applies if these parts are each made from individual elements and then assembled in a suitable manner. Then the butt lines shown in FIG. 1 also result in the joining area. Instead, the primary part 13, the middle part 18 and the secondary part 19 can also be in one piece with one another, in particular in the series production of the impeller 10. It can be seen in the impeller 10 that the support disc otherwise present in conventional impellers is eliminated. The task of flow guidance is taken over by a guide ring 21 which is fixed to the machine and is assigned to the impeller 10. At an axial distance from the guide ring 21, the impeller 10 can have a guide ring or similar ring 22 which acts on the individual rotor blades 12 radially on the outside, preferably in one piece therewith, and which serves to guide the flow from the inflow region to the radial outflow region. The entire Impeller 10 can be designed as a one-piece plastic injection-molded part, in which the rotor blades 12 and the guide ring 22 and / or the hub 11 are integral with one another. The demolding takes place in the axial direction, for example in the direction of the longitudinal central axis 14.
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 Wirkungsgrad, eine geringere Geräuschentwicklung und ein geringerer Schaufelabtrag durch Schleifstaub. The impeller 10 has the following advantages compared to previously known impellers with two-dimensional blade curvature: higher performance values result, furthermore, with the same installation space, a higher air throughput, better efficiency, less noise and less blade removal due to grinding dust.
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