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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Motoranordnungen, insbesondere
betrifft sie einen Gebläseeinsatz
für eine
ummantelte Gebläsemotoranordnung,
der den Motorwirkungsgrad und die Luftstromcharakteristik verbessert.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Einsatz, der in einem
Hohlraum aufgenommen ist, der durch einen Gebläse-Endträger und einen Mantel gebildet
wird und so ausgebildet ist, daß er
in vorhandene Geräte
einpaßbar
ist.
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Stand der Technik
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Vakuum-
oder Unterdruckmotoren, die von einem Tangential-Bypass Gebrauch
machen, finden Einsatz auf zahlreichen Anwendungsgebieten, so beispielsweise
bei Vakuum-Manipulatoren, bei Verpackungsanlagen, bei der Befüllung von
Beuteln, bei Schneidtischen, bei Geräten zur Beseitigung von Abluft,
um nur einige zu nennen. Solche Vakuummotor-Ausgestaltungen beinhalten
im allgemeinen eine zylindrische Gehäusung oder Ummantelung, die
ein von einem Motor angetriebenes Gebläse umschließt, welches um eine Achse umläuft. über eine Öffnung in dem
oberen axialen Mittelbereich des Gehäuses oberhalb des Gebläses wird
Luft in das Gehäuse
eingezogen. Wenn sich das Gebläse
dreht, wird die Luft in Umfangsrichtung und radial nach außen beschleunigt.
Das Gehäuse
bietet einen Auslaß auf
einer Seite des Gebläses
gegenüber
der Öffnung.
Der Auslaß ist
im allgemeinen als zylindrische Öffnung
ausgestaltet, die tangential an den radial außen liegenden Rand des Gehäuses anschließt, so daß die in
Umfangsrichtung entlang des radialen Außenbereichs umlaufende Luft
durch den Auslaß tangential
ausgetrieben wird. Solche Gebläse
sind effizient und besitzen ein schmales Profil, wodurch es möglich ist,
sie in Vorrichtungen einzubauen, die eine flach bauende Gebläsemotoranordnung
erfordern.
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Bei
den meisten Gebläsekonstruktionen
ist der Wirkungsgrad ein wichtiger Punkt. Derzeitige Gehäusekonstruktionen
lenken den Luftstrom nicht über seinen
wirkungsvollsten Weg innerhalb des Gehäuses. Insbesondere darf man
annehmen, daß unerwünschte Turbulenz-
und Totzonen durch den unkontrollierten Weg des Luftstroms zwischen
der Stelle, an der die Luft von dem sich drehenden Gebläse ausgetrieben
wird und dem Punkt, an welchem die Luft den Auslaß verläßt, gebildet
werden. Das Gebläse erzeugt
beträchtliche
kinetische Energie in der Luft, indem es der Luft eine Tangentialgeschwindigkeit verleiht.
Die Luft muß in
gesteuerter Weise verzögert werden,
um die kinetische Energie wieder in Druck umzuwandeln. Plötzliche Änderungen
im Querschnitt können
Wirbel und Turbulenzen hervorrufen, durch die die kinetische Energie
in Form von Wärme
abgebaut anstatt in Druck zurückverwandelt
wird. Der Gesamtdruck (oder Unterdruck), der durch die Motor-/Gebläseanordnung
erzeugt wird, wird folglich negativ dadurch beeinflußt, daß es der
Luft ermöglicht wird,
das Gebläse
in unkontrollierter Weise zu verlassen. Aus diesem Grund besteht
Bedarf an einer besseren Lenkung des Luftstroms, um einen höheren Gebläsewirkungsgrad
zu erzielen. Außerdem
sollte eine dahingehende Verbesserung nicht nur bei neuen Gebläseanordnungen
realisiert werden können, sondern
auch in einer Form, die sich in bereits existierenden Gebläseanordnungen
anbringen läßt, oder in
Gebläseanordnungen,
für die
der Hersteller bereits Formwerkzeuge erstellt hat, die er nicht
nachträglich modifizieren
möchte.
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Es
besteht also Bedarf im Stand der Technik an einem Einsatz, der sich
in dem Gebläsegehäuse eines
Vakuummotors einsetzen läßt, der
von einem tangentialen Bypass Gebrauch macht, der den Luftstrom
lenkt und den Wirkungsgrad steigert.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die obigen Betrachtungen ist es ein vornehmliches Ziel
der Erfindung, einen Gebläseeinsatz
anzugeben, durch den ein gesteigerter Wirkungsgrad erreicht wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Gebläseanordnung geschaffen, welche
umfaßt:
einen Endträger,
der an einer Motoranordnung angebracht ist und einen Umfangskanal
enthält,
der von einer Öffnung
unterbrochen ist, ein Gebläse
mit mehreren Flügeln,
eine Ummantelung, die das Gebläse
zumindest teilweise einschließt
und eine Kammer definiert, und einen Einsatz, der in der Kammer
aufgenommen ist, und der so konfiguriert ist, daß er den Umfangskanal mit einer
in Umfangsrichtung variierenden Querschnittsfläche versieht.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung wird erreicht durch eine Gebläseanordnung
mit einem Endträger
und einem Einsatz, der im großen
und ganzen zylindrisch ausgebildet ist und eine Mittelachse aufweist,
wobei der Einsatz eine Umfangsrampe besitzt, die sich in einer schraubenförmigen Orientierung
in bezug auf die Achse befindet, eine Ummantelung, die an dem Endträger angebracht
ist und dazwischen eine Kammer definiert, und ein Gebläse, das
von einer Welle selektiv in Drehung versetzbar ist, wobei das Gebläse innerhalb
der Kammer angeordnet ist und einen Luftstrom erzeugt, der entlang
der Umfangskante zwangsgeführt
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, um die Ziele, Methoden
und Strukturen der Erfindung zu verdeutlichen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Gebläse-/Motoranordnung, die nach
den Konzepten der Erfindung ausgestaltet ist;
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2 eine
Teil-Querschnittansicht der Gebläse-/Motoranordnung,
die nach den Konzepten de Erfindung ausgestaltet ist;
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3 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Endträgers und eines Einsatzes, die
nach den Konzepten der Erfindung ausgestaltet sind;
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4 eine
Draufsicht auf den Endträger;
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5 eine
Draufsicht auf den Endträger
mit eingebautem Einsatz;
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5A eine
Draufsicht auf den Einsatz;
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6 eine
perspektivische Ansicht des Einsatzes, wobei dessen Unterseite dargestellt
ist; und
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7 eine
perspektivische Ansicht des Endträgers mit eingebautem Einsatz.
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Ein
Gebläseeinsatz
gemäß den Konzepten der
vorliegenden Erfindung, in den Zeichnungen allgemein mit dem Bezugszeichen 80 versehen,
wird in Verbindung mit einer Motor-/Gebläseanordnung 10 verwendet.
Da der Einsatz 80 auch in Verbindung mit einer Reihe ähnlich konstruierter
Motor-/Gebläseanordnungen
eingesetzt werden kann, wird nur allgemein Bezug genommen auf solche
Komponenten der Motor-/Gebläseanordnung,
die nicht direkt mit dem Einsatz 80 zu tun haben.
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Wie
am besten in den 1 und 2 zu sehen
ist, enthält
die erfindungsgemäße Motor-/Gebläseanordnung 10 eine
Motor-Unterbaugruppe 11 und eine Gebläse-Unterbaugruppe 12.
Zu erwähnen ist,
daß mit
Ausnahme des Gebläse- Endträgers, der hier
das Bezugszeichen 21 trägt
und weiter unten näher
erläutert
wird, die Motor-Unterbaugruppe 11 einen beliebigen konventionellen
Aufbau haben kann. In einer speziellen Ausführungsform enthält die Motor-Unterbaugruppe 11 ein
Gehäuse 13.
Das Gehäuse 13 kann
ein konzentrisch angeordnetes Lager 14 tragen, welches
in sich eine Welle 15 aufnimmt. Die Welle 15 trägt einen
Anker 16 und einen Kommutator 17. Die Welle 15 trägt außerdem einen
Kühlungsventilator 18,
der sich am Ende der Welle 15 abgewandt von der Gebläse-Unterbaugruppe 12 befindet.
Der Kühlungsventilator 18 erzeugt
einen Luftstrom über den
internen Motorkomponenten, um die Wärmeabfuhr zu begünstigen.
Die Motor-Unterbaugruppe enthält
weiterhin mehrere Feldspulen 19 sowie mehrere Bürsten 20.
Wie im Stand der Technik bekannt, wirken diese Motorkomponenten
zusammen, damit sich die Welle 15 dreht. Wie im folgenden
beschrieben werden wird, treibt die Welle 15 die Arbeitskomponenten
der Gebläse-Unterbaugruppe
an.
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In
einer Ausführungsform
ist an dem Ende der Motor-Unterbaugruppe 11 gegenüber dem
Gehäuse 13 der
Endträger 21 vorgesehen,
der im großen
und ganzen kreisförmig
ausgebildet ist und dazu dient, die Gebläsekomponenten mit der Motor-Unterbaugruppe 11 zu
koppeln. Darüber
hinaus trennt der Endträger 21 die
Motor-Unterbaugruppe 11 von der Gebläse-Unterbaugruppe 12 durch
eine Abdichtung um die Welle 15 herum in der Weise, daß der von
der Gebläse-Unterbaugruppe
erzeugte Luftstrom nicht kontaminiert wird mit Luft oder anderem
Fremdmaterial aus der Motor-Unterbaugruppe. Der Endträger 21 kann
mit mehreren Ösen 22 oder
Kerben 23 ausgestattet sein, mit deren Hilfe zugeordnete
Geräteteile angebracht
und in einer Stellung fixiert werden können, die von einem Endverbraucher
festgelegt wird. Der Endträger 21 enthält einen
Außenflansch 24,
der seine radial außen
gelegene Oberfläche
definiert. Der Außenflansch 24 kann
mit einer erhabenen Schulter 25 versehen sein, die radial
und in Umfangsrichtung um den Außenflansch 24 herum
von diesem absteht. Die Schulter 25 dient als Anschlag,
gegen den ein Rand einer Ummantelung 26 anstößt. Auf diese
Weise ist die Ummantelung 26 um den Außen flansch 24 herum
aufgenommen und bildet eine im großen und ganzen luftdichte Abdichtung.
Wie weiter unten näher
erläutert
wird, bildet die Ummantelung 26 im Zusammenwirken mit dem
Endträger 21 eine erste
Kammer 27, die einige der Arbeits-Gebläsekomponenten aufnimmt.
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Der
Endträger 21 ist
weiterhin mit einer Innenplatte 28 versehen, die im großen und
ganzen kreisförmig
ausgebildet ist und sich in radialer Richtung gegenüber der
ersten Kammer 27 erstreckt. Die Innenplatte 28 schließt an ihrem
radial äußeren Rand mit
einem Innenflansch 29 ab, der sich rechtwinklig ausgehend
von der Innenplatte 28 erstreckt. Der Innenflansch 29 erstreckt
sich auch über
die Innenplatte 28 hinaus und bildet dadurch eine Schulter 30,
die den Einsatz 80 abstützen
kann, wie weiter unten näher
ausgeführt
wird. Der Innenflansch 29 bildet zusammen mit dem Außenflansch 24 zwei
im wesentlichen einander gegenüberstehende
Seitenwände
eines Umfangskanals 31. Der Kanal 31 ist ringförmig ausgebildet,
besitzt einen im großen
und ganzen U-förmigen
Querschnitt mit einer Bodenfläche 32 und Seitenwänden, die
durch die Flansch 24 und 29 gebildet werden. Ein
Paar abgerundeter Ränder 33 können einen Übergang
zwischen der Bodenfläche 32 und
den Flanschen 24 und 29 bilden. Die Innenplatte 28 enthält außerdem eine
sie durchsetzende Wellenöffnung 33.
Der Kanal 31 wird über
einem Teil seines Außenumfangs
unterbrochen und erstreckt sich in eine Öffnung 41 (am besten
in 4 zu erkennen), die durch ein tangentiales Horn 42 gebildet
wird, welches einstückig
angeformt sein kann oder sich in anderer Weise ausgehend von dem
Träger 21 erstreckt. Das
Horn 42 verläuft
vorzugsweise über
den Außenflansch 24 hinaus
und schließt
in einem rohrförmigen Abschnitt 43 ab,
der einen Auslaßschlauch
für Arbeitsluft
aufnehmen kann, die durch die Gebläse-Unterbaugruppe 12 erzeugt
wird.
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Der
Innenflansch
29 und die Innenplatte
28 dienen
als gemeinsame Wand zwischen der Gebläse-Unterbaugruppe
12 und
der Motor-Unterbaugruppe
11, und durch sie hindurch verläuft die
gemeinsame Welle
15, die betrieblich mit den oben angesprochenen
Motorelementen gekoppelt ist. Dabei ist ein Trägerring
45, der der
Motor-Unterbaugruppe
11 gegenüberliegt, im Zentrum der Innenplatte
28 um
die Wellenöffnung
33 herum
angeordnet, die beide dazu ausgebildet sind, ein Lager
46 aufzunehmen.
Das Lager
46 ist dazu ausgebildet, die Welle
15 drehbar
aufzunehmen und zu lagern. Der Trägerring
45 erstreckt sich
außerdem
in axialer Richtung ausgehend von der Innenplatte
28 und
definiert eine Nabe
47, die sich in die erste Kammer
27 hinein
erstreckt. Zwischen dem Lager
46 und dem Trägerring
45 und/oder der
Nabe
47 kann eine Dichtung
48 aufgenommen sein,
um eine Verunreinigung der durch die Gebläse-Unterbaugruppe strömenden Luft
zu vermeiden. Die Dichtung
48 kann eine beliebige Form
aufweisen. Als Beispiel für
die Dichtung sei verwiesen auf die
US-Patente
5 482 378 und/oder
6
472 786 , hier durch Bezugnahme inkorporiert.
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Der
Gebläse-Endträger 21 ist
außerdem
mit mehreren Ausrichtstegen 50 versehen, die über den Umfang
beabstandet angeordnet sind und sich radial von dem Außenflansch 28 in
den Kanal 31 hinein erstrecken. Weiterhin kann die Innenplatte 28 mit
mehreren Löchern 51 ausgestattet
sein, jeweils dazu ausgebildet, eine Fixiereinrichtung aufzunehmen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Fixiereinrichtung in Form einer Gewindeschraube 52 dargestellt,
obschon auch andere Fixiereinrichtungen verwendet werden können, so
zum Beispiel Nieten, ein Klebstoff, Schnappverbindungsteile, Clips,
Rastvorsprünge
sowie reibschlüssige
Verbindungen. Wie weiter unten näher
diskutiert werden wird, dienen die Stege 50 und die Löcher 51 zum
Ausrichten und Fixieren des Einsatzes 80 innerhalb der
ersten Kammer 27.
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Die
Ummantelung
26 ist mit einer Öffnung
60 ausgestattet,
die im wesentlichen konzentrisch zu der Welle
15 ist. Die Öffnung
60 ermöglicht den
Eintritt von Arbeitsluft in die Gebläse-Untergruppe
12. Die
Ummantelung
26 umschließt mindestens einen oder mehrere
Gebläse,
wobei das eine Gebläse,
welches dem Lager
46 näher
liegt, ein drehendes Zentrifugalgebläse
61 ist. Dieses
Gebläse
61 besteht
aus einer Mehrzahl von radial kurzen Flügeln
62, die an einer
Scheibe
63 angebracht ist, die ihrerseits eine Mittelbohrung
besitzt, die eine Anbrin gung des Gebläses
61 an der Welle
15 erlaubt.
Die Scheibe
63 liegt an einem ersten Zentrifugal-Arbeitsluftgebläse
64 und
dreht sich zusammen mit diesem, wobei das Gebläse
64 mehrere Flügel
65 aufweist,
die sich radial nach außen
erstrecken. Die Flügel
65 werden zwischen
einer Scheibe
66 und einem Ring
99 gehalten, wobei
die Scheibe
66 eine Mittelbohrung aufweist, die eine Anbringung
des ersten Arbeitsgebläses
64 an
der Welle
15 ermöglicht.
Der Ring
99 besitzt eine Luftstromöffnung
100, die sich
durch den Ring hindurch erstreckt. Für den Fall, daß eine luftdichte
Konstruktion gewählt
wird, wie dies in der
US-A-5 482 378 gezeigt
wird, kann die Scheibe
66 mit ein oder mehreren Öffnungen
ausgestattet sein, die in Relation zu der Welle über den Umfang beabstandet
sind. Diese Öffnungen
haben die Funktion, Feuchtigkeit von dem Lager derart abzuziehen,
daß die
Feuchtigkeit in den Arbeitsluftstrom gelangt und abgeführt wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
umschließt
die Ummantelung 26 nicht nur die Gebläse 61 und 64,
sondern zusätzliche
Gebläse,
deren Aufgabe darin besteht, Arbeitsluft in die Gebläse-Unterbaugruppe 12 zu
ziehen. Diese mehrstufige Ausführungsform
ist möglich,
weil die Ummantelung 26 mit einer Trennwand 67 ausgestattet
ist, die sich von der radial außen
liegenden Wand der Ummantelung 26 radial nach innen erstreckt.
Die Trennwand 67 besitzt eine Öffnung 68, die in
die Luftstromöffnung 100 des Arbeitsgebläses 64 mündet. Auf
diese Weise trennt die Trennwand 67 das Innere der Gebläse-Unterbaugruppe
in die erste Kammer 27 und eine zweite Kammer 69.
Die Trennwand 67 trägt
radial außerhalb
der Öffnung 68 die
sich radial erstreckenden fixierten Flügel 70 eines als Zwischenteil
fungierenden "ortsfesten
Gebläses" 71. Ein
zweites Zentrifugal-Arbeitsgebläse 72 befindet
sich in der Nähe
der Öffnung 60 und
enthält
mehrere Flügel 73,
die sich in radialer Richtung erstrecken. Die Flügel 73 werden zwischen einer
Scheibe 74 mit einer Mittelbohrung zur Anbringung des Gebläses 72 an
der Welle 15 und einem Ring 104 mit einer Öse 106 etwa
konzentrisch zu der Öffnung 60 in
der Ummantelung 26 getragen. Obschon mehrstufige Gebläse wie bei
dieser Ausführungsform
bekannt sind, ist ersicht lich, daß der hier zu diskutierende
Einsatz auch bei einem einstufigen Gebläse eingesetzt werden könnte, ebenso
wie bei jeder Konfiguration, die Luft in axialer Richtung aufnimmt
und die Luft in tangentialer Richtung austreibt, oder umgekehrt.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
sind die oben angesprochenen Gebläse voneinander beabstandet
und sind durch mehrere Elemente mit der Welle 15 gekoppelt.
Ein erstes Distanzstück 75 erstreckt
sich durch die Wellenöffnung 33 in
dem Trägerring 45 nach
innen und liegt an einem Innenring des Lagers 46 an. Das
erste Distanzstück 75 kann
einen im großen
und ganzen L-förmigen
Querschnitt aufweisen, um eine vergrößerte Querfläche zu bieten,
gegen die die Scheibe 63 des Gebläses 61 liegen kann.
Zwischen den Arbeitsluftgebläsen 64 und 72 befindet
sich ein zweites Distanzstück 76,
welches auf der Welle 15 aufgenommen wird und im radialen Querschnitt
etwa die Gestalt einer Sanduhr hat. Eine Mutter 77 kann
am Ende der Welle 15 vorgesehen sein, um über eine
Beilagscheibe 78 angezogen zu werden, die ihrerseits an
der Scheibe 74 des Gebläses 72 anliegt.
Dies wiederum drückt
den Innenring des Lagers 46, das erste Distanzstück 75,
das zweite Distanzstück 76,
die Gebläse 61, 64 und 72 und
die Beilagscheibe 78, die sich sämtlich als Einheit mit der Welle 15 drehen,
wenn diese von der Motor-Unterbaugruppe 11 angetrieben
wird.
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Auf
diese Weise wird, wenn die Welle 15 sich dreht, Luft über die Öffnung 60 in
die zweite Kammer 69 gezogen. Während sich das zweite Arbeitsgebläse 72 dreht,
wird Luft durch das Auge 106 gezogen und von den Flügeln 73 radial
nach außen
gedrängt. Nachdem
die Luft an den Flügeln 73 vorbei
radial nach außen
gestoßen
wurde, lenken die Flügel 70 des
ortsfesten Gebläses 71 den
Luftstrom radial nach innen in Richtung der Öffnung 68. Wie aus 2 ersichtlich
ist, lenkt die Öffnung 68 den
Luftstrom über die
Luftstromöffnung 100 in
die erste Kammer 27. Während
sich das Gebläse 64 dreht,
drängen
die Flügel 65 die
Luft radial nach außen.
Der von den Flügeln 65 ausgestoßene Luftstrom
besitzt sowohl eine radiale als auch eine tangentiale Komponente.
In an deren Worten: Luftpartikel laufen radial nach außen, während sie
gleichzeitig mit dem Gebläse 64 umlaufen.
Wenn also die Luft das Gebläse 64 verläßt und das
Gebläse
im Gegenuhrzeigersinn umläuft
(wie es bei der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist),
wandert die Luft in entsprechender Weise in Umfangsrichtung im Gegenuhrzeigersinn
durch die Kammer 27 und in ähnlicher Weise durch den Kanal 31.
Aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Außenatmosphäre und der ersten Kammer 27 verläßt die Luft
die Kammer 27 und den Kanal 31 über die Öffnung 41.
Wie oben beschrieben wurde, wird also die Luft bei Drehung der Welle 15 in
die Öffnung 60 eingezogen
und aus dem rohrförmigen
Abschnitt 63 nach außen
gestoßen.
Solche Systeme sind besonders bei üblichen Haushalts-Staubsaugern
gebräuchlich,
finden aber auch auf anderen zahlreichen Gebieten Anwendung. Während die
oben beschriebene Ausgestaltung für viele Anwendungsfälle in angemessener
Weise arbeitet, besteht ein anhaltendes Bedürfnis, den Wirkungsgrad solcher
Geräte
zu steigern. Insbesondere wurde herausgefunden, daß die Beschaffenheit
des Luftstroms innerhalb des Kanals 31 zu Wirkungsgradeinbußen führt, wie
dies oben im Kapitel "Stand
der Technik" erläutert wurde.
Um den Wirkungsgrad zu steigern, ist hier ein Einsatz 80 vorgesehen,
der den Luftstrom nach dessen Verlassen des Gebläses 64 lenkt. Der
Einsatz 80 kann an der Motor-/Gebläsebaugruppe vormontiert sein,
oder kann aufgrund seines kompakten und einfachen Aufbaus als Nachrüstteil installiert
sein. Alternativ können
der Einsatz 80 und der Endträger 21 als einstückiges Bauteil
ausgebildet sein und an der Motor-Unterbaugruppe und der Gebläse-Unterbaugruppe
in praktisch derselben Weise als getrennte Komponenten angebracht
sein, wie es hier beschrieben wird. Unabhängig davon, ob der Einsatz 80 nun
als getrenntes Bauteil oder als einstückige integrale Konstruktion
mit dem Endträger 21 ausgebildet
ist, befindet sich die Dichtung 48 oder ein dazu äquivalentes Bauteil
in der Anordnung, um sicherzugehen, daß Feuchtigkeit von dem Lager 46 ferngehalten
wird.
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Der
Einsatz 80 ist im großen
und ganzen becherförmig
und enthält
eine Stirnwand 81, die scheibenförmig ausgebildet und um die
Welle 15 zentriert ist. Die Stirnwand ist so bemessen,
daß sie
im montierten Zustand über
die Innenplatte 58 paßt
und diese bedeckt. Es ist eine kegelstumpfförmige Nabe 82 vorgesehen,
die so erhaben ist, daß die
Nabe 47 darunterpaßt.
Die kegelstumpfförmige
Nabe 82 steht von der konzentrischen Mitte der Stirnwand 81 in Richtung
des Gebläses 64 vor
und enthält
eine Bohrung 83, durch die die Welle 15 verläuft. Die
Stirnwand 81 enthält
weiterhin mehrere angesenkte Löcher 84,
jeweils ausgebildet zur Aufnahme einer Schraube 52. Im
zusammengebauten Zustand steht der Gewindeteil der Schraube 52 durch
die Wand 81 hindurch vor und tritt in Löcher 51 der Innenplatte 28 ein.
Außerdem
wird der Kopf der jeweiligen Schraube 52 in der Ansenkung
des zugehörigen
Lochs 84 aufgenommen, so daß kein Teil der Schraube über die Oberfläche der
Stirnwand 81 hinausragt. Nachdem die Schrauben 52 angezogen
sind, ist damit der Einsatz 80 an dem Endträger 21 befestigt.
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Die
Stirnwand 81 schließt
mit einem Umfangsflansch 85 ab, der sich von der radialen
Kante der Stirnwand 81 aus axial nach innen in Richtung des
Endträgers 21 erstreckt.
Der Flansch 85 ist so bemessen, daß er um den Innenflansch 29 paßt. An der
radial äußeren Fläche des
Umfangsflanschs 85 ist eine Rampe 86 ausgebildet.
Die Rampe 86 ist zur Aufnahme in dem Kanal 81 ausgestaltet
und definiert mit ihrem Aufbau eine sich über den Umfang allmählich ändernde
Tiefe. Zu diesem Zweck enthält
die Rampe 86 eine abgewinkelte Wand 87, welche
sich ausgehend von dem Flansch 85 radial in Richtung des
Außenflanschs 24 des
Endträgers 21 erstreckt. Die
abgewinkelte Wand 87 ist unter einem Winkel in bezug auf
die Bodenfläche 32 ausgebildet,
so daß die
abgewinkelte Wand 87 bei ihrem Umlaufen um die Stirnwand 81 ein
oberes Ende 88 und ein unteres Ende 89 bildet.
Anders ausgedrückt:
die abgewinkelte Wand 87 ist in schraubenförmiger Weise
um die Stirnwand 81 herum angelegt. Das obere Ende 88 befindet
sich weiter weg von der Bodenfläche 32 des Kanals 31 als
das untere Ende 89, welches der Bodenfläche 32 näher ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist das untere Ende 89 nahezu bündig mit der Bodenfläche 32.
Während
die vorliegende Ausführungsform
eine abgewinkelte Wand 87 mit einem konstanten Winkel in
bezug auf die Bodenfläche 32 zeigt,
ist diese spezielle Ausgestaltung nicht als beschränkend zu
verstehen. Insbesondere kann der relative Winkel über den
Umfang in linearer oder logarithmischer Abhängigkeit variieren.
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Die
abgewinkelte Wand 87 wird außerdem abgestützt durch
ein Paar Füße, die
in dem Kanal 31 münden.
Spezielt befindet sich ein innerer Fuß 90 an der radialen
Innenkante der abgewinkelten Wand 87 und verläuft axial
in Richtung auf die Bodenfläche 32 des
Kanals 31. Außerdem
befindet sich ein äußerer Fuß 91 an
der radial außen
gelegenen Kante der abgewinkelten Wand 87 und erstreckt
sich in axialer Richtung zu der Bodenfläche 32 des Kanals 31.
Jeder Fuß ist
mit abgerundeten Enden 92 versehen, die im wesentlichen
angepaßt
sind an die abgerundeten Ecken 33 des Kanals 31.
Wie aus 6 ersichtlich ist, variiert
die Höhe
der Füße 90 und 91 in
Umfangsrichtung. Insbesondere dort, wo die abgewinkelte Wand 87 der
Bodenfläche 32 näher kommt,
sind die Füße 90 und 91 entsprechend
kürzer,
und in ähnlicher
Weise sind die Füße 90 und 91 relativ
lang, wo die abgewinkelte Wand 87 weiter von der Bodenfläche 32 entfernt
ist.
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In
der Nähe
des oberen Endes 88 befindet sich eine Abschlußwand 93,
die sich von der abgewinkelten Wand 87 aus in Richtung
der Bodenfläche 32 des
Kanals 31 erstreckt. Richtig ausgerichtet, kann die Abschlußwand 93 unter
einem Winkel etwa parallel zu dem Horn 42 angeordnet sein.
Um den Einsatz 80 richtig auszurichten und in der richtigen Lage
zu halten, enthalten die äußeren Füße 91 mehrere
Schlitze 94, die dazu ausgebildet sind, gleitend die Stege 50 des
Endträgers 21 aufzunehmen.
Auf diese Weise eingesetzt, läßt sich
der Einsatz 80 korrekt anordnen und orientieren. Schließlich enthält der Einsatz 80 einen
Vorsprung 95, der sich entlang der radialen Außenkante
der abgewinkelten Wand 87 über eine Weglänge erstreckt,
beginnend an dem oberen Ende 88 und verlaufend entlang
dem Umfang. Der Vorsprung 95 beschränkt den Querschnitt am oberen
Ende der Rampe. Dies unterstützt
die Steuerung der Verzögerung
der das Gebläse 64 verlassenden
Luft und induziert außerdem
mehr Luft am Boden der Rampe, damit die Luft über das Horn 42 entweicht,
anstatt fortgesetzt durch die Ummantelung umzulaufen.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, erstreckt sich die sich verjüngende Rampe 86 nicht über den
gesamten Umfang des Kanals 31. Bei richtiger Montage fluchtet
diese Unterbrechung mit der sich verjüngenden Rampe 86 mit
der Unterbrechung in dem Kanal 31, die durch die Öffnung 41 gebildet
wird. In anderen Worten: die Abschlußwand 93 befindet
sich in der Nähe
eines ersten Endes 108 der Öffnung 41, und das
untere Ende 89 der abgewinkelten Wand 87 befindet
sich in der Nähe
eines zweiten Endes 109. Auf diese Weise wird der Einsatz 80 an
dem Endträger 21 fixiert,
und bei korrekter Positionierung ändert sich das Profil sowie
die Querschnittsfläche
des Kanals 31 als Funktion der jeweiligen Umfangsstelle.
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Wenn
sich die Welle 15 dreht, so daß damit das Arbeitsluftgebläse 64 angetrieben
wird, so wird die von den Flügeln 65 getriebene
Luft wirksamer zu der an dem Endträger 21 befindlichen Öffnung 41 geleitet.
Insbesondere bei Montage in der Art und Weise der vorliegenden Ausführungsform
nimmt der effektive Querschnitt des Kanals 31 im Gegenuhrzeigersinn
beginnend an dem oberen Ende 88 allmählich zu. Die effektive Querschnittsfläche des
Kanals 31 ist am größten an
dem unterbrochenen Bereich des Einsatzes 80, der der Öffnung 41 entspricht. Durch
derartiges Variieren des Querschnitts kann die in der sich bewegenden
Luft gespeicherte kinetische Energie in höherem Maße umgewandelt werden in statischen
Druck anstatt in durch Turbulenzen hervorgerufene Wärme, bedingt
durch eine Verringerung von Wirbelströmen, während die Luft das sich drehende
Gebläse
verläßt.
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Anhand
der obigen Ausführungen
sind die Vorteile der beschriebenen konstruktiven Maßnahmen
evident. Insbesondere ist der Einsatz 80 so ausgestaltet,
daß er
einen wirksameren Weg für
die Luft bildet, über
den diese die Gebläse-Unterbaugruppe 12 verlassen
kann. Wenn der Einsatz 80 installiert ist, wird der Wirkungsgrad
des Gebläses
gesteigert, so daß weniger
Energie erforderlich ist, um den gleichen Luftstrom zu erzeugen.
Außerdem
ist der Einsatz 80 so konfiguriert, daß er leicht in vorhandene Unterbaugruppen
einsetzbar ist und dazu dienen kann, in einstufigen oder mehrstufigen
Geräten
zu arbeiten (wie bei der vorliegenden Ausführungsform). Damit stellt die
vorliegende Erfindung eine beträchtliche
Verbesserung auf dem Gebiet der Gebläseanordnungen dar.
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Wie
man sieht, lassen sich die Ziele der Erfindung durch die oben beschriebene
Struktur erreichen. Beschrieben wurde zwar die als beste angesehene
und bevorzugte Ausführungsform
im einzelnen, es versteht sich aber, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
Der Schutzumfang der Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.