DE10148510C1

DE10148510C1 - Dichtung zum Einsatz in einer Gebläseanordnung

Info

Publication number: DE10148510C1
Application number: DE10148510A
Authority: DE
Inventors: Diethard Goerig; Thomas Seith
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: DE50209796D1; US20070003409A1; PL205050B1; ATE357599T1; HUP0401755A2; EP1438512A1; US7101148B2; CN1561437A; PL367489A1; US20050074327A1; WO2003029657A1; CZ2004444A3; CN1561437B; ES2283599T3; US7473071B2; HU229110B1; EP1438512B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung zum Einsatz in einer Gebläseanordnung, die insbesondere zum direkten Antrieb durch einen Elektromotor ausgebildet ist, wobei in der Gebläseanordnung ein Zentrifugalgebläserad drehfest mit einer Antriebswelle verbunden ist, das Zentrifugalgebläserad u. a. zur Ausbildung eines gerichteten Luftstroms von einem Gebläsegehäuse umgeben ist, in einer Einströmöffnung ein Dichtring zum weitgehenden Ausfüllen eines Luftspaltes zwischen dem Zentrifugalgebläserad und der Innenseite des Gebläsegehäuses angeordnet ist. DOLLAR A Um eine Dichtung der genannten Art unter Verbesserung ihrer Aufnahme und Abdichtung gerade für einen Einsatz in einem Staubsauger weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass der Dichtring 2 aus dem Gebläsegehäuse GG heraus mit einem Pufferteil 3 verbunden ist, das die Einströmöffnung E abdichtend umgibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung zum Einsatz in einer Gebläseanordnung, insbesondere zum Einsatz in einer Gebläseanordnung für ein Haushaltgerät sowie eine Gebläseanordnung.

Unter den Begriff des Haushaltgerätes fallen u. a. Bodenpflegegeräte und Dunstabzugshauben. In den vorstehend beispielhaft genannten Haushaltgeräten werden Gebläseanordnungen eingesetzt, die über einen weiten Bereich einer jeweiligen Förderleistung einstellbar sind.

Aus der DE 21 09 409 A und der DE 197 17 154 A1 sind Gebläseanordnungen mit einem Elektromotor und einem drehfest mit einer Motorabtriebswelle verbundenen Zentrifugalgebläserad bekannt. Bei derartigen Gebläseanordnungen ist das Zentrifugalgebläserad u. a. zur Ausbildung eines gerichteten Luftstroms von einem Gebläsegehäuse umgeben, das sich von einer Einströmöffnung her zu dem motorischen Antrieb kegelstumpfartig weitet. In der Einströmöffnung ist zur Verminderung von Rückströmverlusten und damit verbundener Leistungseinbußen der Gebläseanordnung eine Dichtung zum weitgehenden Ausfüllen eines Luftspaltes zwischen dem Zentrifugalgebläserad und der Innenseite des Gebläsegehäuses angeordnet.

Aus dem weiteren Stand der Technik gemäß US 5 548 867 ist ein schwingungs isolierender Ring bekannt, der zwischen einer vorderen Motorkapsel und einer Gebläse- /Motoreinheit eines Staubsaugers angeordnet ist. Durch den schwingungsisolierenden Ring werden Geräusche, die aufgrund der Schwingungen der Motoreinheit entstehen reduziert, wodurch der Staubsauger relativ leise betrieben werden kann.

Bei einem Einbau einer derartigen Gebläseanordnung insbesondere in einem Bodenpflegegerät, wie beispielsweise einem Staubsauger, mit einer hohen Luftförderleistung und einer möglichst hohen Saugkraft treten dennoch weitere Dichtigkeitsprobleme auf. Diesen Problemen kann derzeit nur durch recht umständliche Befestigungs-, Fixierungs- und Abdichtungsmaßnahmen begegnet werden.

Hierzu sind viele Einzelteile erforderlich, die in einem arbeitszeitaufwendigen Fertigungsprozess montiert werden müssen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der genannten Art unter Verbesserung ihrer Aufnahme und Abdichtung gerade für einen Einsatz in einem Staubsauger weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine dementsprechend ausgerüstete Gebläseanordnung nach Anspruch 14 gelöst.

Eine erfindungsgemäße Dichtung sieht demnach vor, dass sie als Dichtring ausgebildet ist und der Dichtring aus dem Gebläsegehäuse heraus mit einem Pufferteil verbunden ist, der die Einströmöffnung abdichtend umgibt. Damit ist einerseits weiterhin ein Dichtring im Bereich einer Einströmöffnung der Gebläseanordnung angeordnet, der zur Abdichtung eines Luftspaltes zwischen einem Zentrifugalgebläserad und einer Innenseite eines Gebläsegehäuses dient. Dieser Dichtring ist nun jedoch aus dem Gebläsegehäuse heraus erstreckend ausgebildet und mit einem Pufferteil verbunden, das die Einströmöffnung als Lagerelement umschließt. Es ist damit erfindungsgemäß nur noch ein Teil vorhanden, das auf den Bereich der Einströmöffnung der Gebläseanordnung beschränkt ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Außenkontur des Pufferteils einer Innenkontur einer abzudichtenden Öffnung angepasst. Damit erfüllt das Pufferteil neben der Aufgabe einer einseitigen Lagerung der Gebläseanordnung auch die Aufgaben der Fixierung und der Abdichtung der Gebläseanordnung in einer vorgegebenen Öffnung.

Das Material des Dichtrings ist zum Einschleifen durch das Zentrifugalgebläserad in einer Einbaulage an dem Gebläsegehäuse geeignet. Auf Einzelheiten des Einschleifens wird an dieser Stelle auf die Offenbarung der DE 197 17 154 A1 verwiesen.

Das Material des Pufferteils ist elastisch. So ist es für die vorstehend genannten Aufgaben der Lagerung, Fixierung und Abdichtung gut geeignet. Insbesondere muss das Pufferteil in dieser Form nicht als Dichtungsmasse aufgetragen werden, die erst vor Ort an dem Gebläsegehäuse aushärtet.

Vorteilhafterweise ist das Pufferteil außerhalb der Einströmöffnung konisch verjüngt ausgebildet. So ist das Einführen der Gebläseanordnung in eine Aufnahme erleichtert.

In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung sind der Dichtring und das Pufferteil als einstückiger Körper und auch einstoffig ausgebildet. Damit werden Fertigungs- und Montageaufwand erheblich reduziert. Auch vereinfacht sich ein Einbau, wie nachfolgend noch anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben wird. Dementsprechend wird die einstückige Kombination aus Dichtring und Pufferteil nachfolgend nur noch als Dichtungskörper bezeichnet.

Das Material des Dichtungskörpers weist vorzugsweise eine Härte von ca. 40 bis ca. 50 Shore auf. Ferner weist es eine Festigkeit von ca. 10 bis ca. 20 N/mm² und/oder eine Elastizität von ca. 40 bis ca. 60% auf und lässt vorzugsweise eine Dehnung von ca. 150 bis ca. 300% zu. Das Material des Dichtungskörpers ist insbesondere so auszuwählen, dass die vorstehend genannten Werte auch nach Alterung unter den Betriebsbedingungen in einem Bodenpflegegerät bei andauernder Schwingungsbelastung und erhöhten Temperaturen erhalten bleiben.

In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung ist das Pufferteil zur Einstellung einer von dem Dichtring abweichenden Elastizität mit mindestens einer Ausnehmung versehen. Diese Ausnehmungen sind vorzugsweise in Form ungefähr äquidistanter Sacklöcher in dem Pufferteil vorgesehen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die erleichterte Aufnahme einer Gebläseanordnung auch in der beengten Umgebung und den schwierigen Einbauverhältnissen in Innenraum eines Bodenpflegegerätes. Gleichzeitig wird unter Senkung der einzelnen, an dem Einbau beteiligten Elemente eine neue Abdichtung zwischen dem Gebläsegehäuse bzw. einer Gebläsehaube und dem Zentrifugalgebläserad bei einer Optimierung der Gebläseleistungsdaten geschaffen, insbesondere unter Senkung der auftretenden Verluste. Die nachfolgend noch anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterte Erfindung zeichnet sich besonders dadurch aus, dass zur inneren und äußeren Abdichtung keine gesonderten Bauteile benötigt werden. Gleichzeitig wird eine individuell einstellbare Kompensation in der Fertigung stets auftretender Toleranzen zwischen feststehenden und rotierenden Gebläseteilen geschaffen. Die Lagerung und gleichzeitige Fixierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durch das Pufferteil erzielt zudem eine wesentliche Geräuschdämpfung. Dabei ist eine Materialauswahl in weiten Parameterbereich möglich, wobei insbesondere die vorgeschlagenen konstruktiven Maßnahmen eine weitgehend unabhängige Einstellung der Federsteifigkeit des Dichtrings und des Pufferteils ermöglichen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung mit einer ergänzenden Nennung weiterer Vorteile näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine skizzierte Schnittdarstellung eines Staubsaugergehäuses entlang einer Längsachse;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Dichtungskörpers aus Dichtring und Puffer;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 3;

Fig. 5 eine dreidimensionale Ansicht des Dichtungskörpers von Fig. 3.

In der Abbildung von Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung entlang einer Längsachse eines Staubsaugergehäuses SG unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Das Staubsaugergehäuse SG unterteilt sich einem eingesaugten Luftstrom L folgend in eine Staubkammer SK, die durch eine Trennwand TW mit einem oder mehreren Filtern F von einem Motorraum MR getrennt ist. In der Trennwand TW ist ein Luftleittrichter LT als platzsparende und strömungsoptimierte Anpassung der Luftstroms L zur Überleitung in ein Gebläse G vorgesehen.

In der Ausschnittsvergrößerung von Fig. 2 ist ein Bereich um einen Motor M in dem Motorraum MR dargestellt. Durch Pfeile P1 und P2 sind zwei Lagerstellen des Motors M in dem Motorraum MR bzw. in dem Luftleittrichter LT der Trennwand TW und einer gegenüberliegenden hinteren Wand des Motorraums MR gekennzeichnet. Hier ist nun im Schnitt auch die Form einer erfindungsgemäßen Dichtung bzw. eines Dichtungskörpers 1 zu erkennen, der als eine der beiden Lagerstellen dient.

Zur Fixierung ist der Dichtungskörper 1 in dem Bereich einer Einströmöffnung E klemmend auf einem Randbereich eines Gebläsegehäuses GG angeordnet. In einem Grenzbereich zwischen einem Endbereich des Gebläsegehäuses GG und einem Zentrifugallüfterrades LR bildet der Dichtungskörper 1 in der Einströmöffnung E einen Dichtring 2 aus. Durch individuelles Einschleifen des Dichtrings 2 an dem jeweiligen Zentrifugallüfterrad LR wird ein optimierter und weitgehend wirbelfreier Übergang von dem Saugbereich in ein Laufrad stattfinden. Damit wird der Wirkungsgrad des so ausgerüsteten Gebläses opitmiert.

Der Dichtungskörper 1 erstreckt sich dann aus der Einströmöffnung E heraus und umschließt die Einströmöffnung E radial unter Ausbildung eines Pufferteils 3. Damit ist der Dichtungskörper 1 zu dem Staubraum hin geschlossen und an einem äußeren Umfang U einem Innendurchmesser im Anschlußbereich des Luftleittrichters LT angepaßt ausgebildet. Damit ist das Gebläse mit dem daran fest montierten Motor M abdichtend mit dem Luftleittrichter LT und somit an der Trennwand TW zu dem Staubraum SR hin angeordnet.

Damit dient der in den Abbildungen der Zeichnung dargestellte Dichtungskörper 1 zugleich als Dichtring 2 bzw. als Abdichtung zwischen Gebläsegehäuse GG und dem Zentrifugallüfterrad LR und auch als abdichtende Lagerung des Gebläsegehäuses GG an der Trennwand TW. Das Pufferteil 3 dient dem Ausgleich von Toleranzen und senkt zudem die im Betrieb auftretenden Geräusche. Zudem werden Schwingungen und eine Schwingneigung der Anordnung aus Gebläse G und Motor M durch eine Abstimmung einer Federsteifigkeit des Materials im Bereich des Pufferteils 3 gemindert.

Die zur Einstellung und Abstimmung der Federsteifigkeit des Pufferteils 3 ergriffenen konstruktiven Maßnahmen werden im Detail in den Abbildungen der Fig. 3 bis 5 dargestellt. Zur Aufnahme des Randbereichs des Gebläsegehäuses GG an der Einströmöffnung E ist ein radial verlaufender Einstich 4 vorgesehen. Ausnehmungen 5, hier als Sackbohrungen ausgeführt, stellen die Federsteifigkeit des Materials im Bereich des Pufferteils 3 ein.

Zur Materialauswahl und sonstigen Einstellungen und Parametern wird an dieser Stelle auf die Beschreibungseinleitung verwiesen, wobei insgesamt ein gummiartiges Material bevorzugt eingesetzt wird.

Claims

1. Dichtung zum Einsatz in einer Gebläseanordnung, die insbesondere zum direkten Antrieb durch einem Elektromotor ausgebildet ist,
wobei in der Gebläseanordnung ein Zentrifugalgebläserad (LR) drehfest mit einer Antriebswelle verbundenen ist, das Zentrifugalgebläserad (LR) zur Ausbildung eines gerichteten Luftstroms von einem Gebläsegehäuse (GG) umgeben ist, und
in einer Einströmöffnung ein Dichtring (2) zum weitgehenden Ausfüllen eines Luftspaltes zwischen dem Zentrifugalgebläserad (LR) und der Innenseite des Gebläsegehäuses angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtring (2) aus dem Gebläsegehäuse (GG) heraus mit einem Pufferteil (3) verbunden ist, das die Einströmöffnung (E) abdichtend umgibt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenkontur des Pufferteils (3) einer Innenkontur einer abzudichtenden Gehäuseöffnung angepasst ist.

3. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (2) aus einem Material besteht, welches zum Einschleifen durch das Zentrifugalgebläserad (LR) in einer Einbaulage an dem Gebläsegehäuse (GG) geeignet ist.

4. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Pufferteils (3) elastisch ist.

5. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (2) und das Pufferteil (3) einen einstückigen Dichtungskörper (1) bilden, der einstoffig ist.

6. Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferteil (3) außerhalb der Einströmöffnung (E) konisch verjüngt ausgebildet ist.

7. Dichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Dichtungskörpers (1) eine Härte von ca. 40 bis ca. 50 Shore aufweist.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Dichtungskörpers (1) eine Festigkeit von ca. 10 bis ca. 20 N/mm² aufweist.

9. Dichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Dichtungskörpers (1) eine Elastizität von ca. 40 bis ca. 60% aufweist.

10. Dichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Dichtungskörpers (1) eine Dehnung von ca. 150 bis ca. 300% zuläßt.

11. Dichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Dichtungskörpers (1) die in den Ansprüchen 7 bis 10 genannten Werte auch nach Alterung unter den Betriebsbedingungen in einem Bodenpflegegerät bei andauernder Schwingungsbelastung und erhöhten Temperaturen einhält.

12. Dichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferteil (3) zur Einstellung einer von dem Dichtring (2) abweichenden Elastizität mit mindestens einer Ausnehmung (5) versehen ist.

13. Dichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausnehmungen (5) in Form ungefähr äquidistanter Sacklöcher vorgesehen sind.

14. Gebläseanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Verwendung einer Dichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist.