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Die Erfindung betrifft ein Lüfterrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, das insbesondere für ein gewerbliches Gargerät, wie einen Heißluftdämpfer, geeignet ist.
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Ein derartiges Lüfterrad ist aus der
EP 1 530 682 B1 bzw. der die Prioritätsanmeldung zu dieser EP-Anmeldung darstellenden
DE 102 39 246 bekannt.
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Das bekannte Lüfterrad weist Lüfterradschaufeln auf, auf deren Außenfläche zumindest eine Erhöhung angeordnet und/oder ausgebildet ist, die von einer Grundplatte des Lüfterrades beabstandet ausgebildet ist und sich von der Grundplatte weg, im Wesentlichen diagonal von einer Vorderkante zu einer Hinterkante der Lüfterradschaufeln erstreckt.
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Hierdurch soll es möglich sein, dass in der vom Lüfterrad umgewälzten Luft enthaltene Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel, insbesondere Fettpartikel, nicht unmittelbar radial durch das Lüfterrad umgelenkt werden. Denn die Erhöhung auf den Außenflächen der Lüfterradschaufeln stoppen die auf sie auftreffenden Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel, so dass es möglich sein soll, dass unmittelbar radial um das Lüfterrad angeordnete Vorrichtungen, wie insbesondere eine Heizeinrichtung innerhalb eines Gargerätes, nicht von den in der Luft enthaltenen Partikeln verschmutzt werden.
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Diese Ausführungsform ist technisch jedoch insofern problematisch, als sie eine Modifizierung der Lüfterradschaufeln durch das Anbringen der genannten Erhöhungen auf der Außenfläche erfordern. Da die Lüfterradschaufeln nur auf der Außenfläche angebracht sind, kann das gattungsgemäße Lüfterrad darüber hinaus mit derselben Wirkung nur in einer Drehrichtung betrieben werden.
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Aus der
DE 103 15 341 ist ein Gargerät bekannt, dass ein Radialgebläserad aufweist, auf dessen Schaufeln jeweils ein rotierendes Abscheideelement zum Abscheiden von Partikel aus der Atmosphäre im Garraum vorgesehen ist. Somit ergeben sich ähnliche Probleme, wie beim gattungsgemäßen Stand der Technik.
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Die
DE 102 34 214 B4 lehrt ein Gargerät mit integrierter Fettabscheidung, wozu eine Scheibe zwischen einer Rückwand des Garraums und dem Lüfterrad angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass die um das Lüfterrad herum angeordnete Heizeinrichtung durch die Scheibe im Wesentlichen vollständig gegenüber der Rückwand abgedeckt ist.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lüfterrad der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, dessen Aufbau gegenüber dem gattungsgemäßen Lüfterrad vereinfacht ist und dennoch eine sichere Ableitung von Verunreinigungen zur Vermeidung des Auftreffens auf die Heizeinrichtung eines gewerblichen Gargeräts ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.
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Dadurch, dass die Außenkante zumindest einer Lüfterradschaufel ein gebogenes Außenkanten-Endteil aufweist, wird zunächst der Wirkungsgrad deutlich verbessert gegenüber Lüfterrädern mit gerader Beschaufelung, wobei vorzugsweise in diesen beiden Drehrichtungen ein zumindest im Wesentlichen gleicher Volumenstrom innerhalb des Garraums erzeugt werden kann.
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Ferner ergibt sich der Vorteil einer Erhöhung der Steifigkeit des erfindungsgemäßen Lüfterrades sowie die Möglichkeit einer im Vergleich zu bekannten Lüfterrädern kostengünstigeren Herstellung.
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Die Unteransprüche 2 bis 10 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Lüfterrades kann die Austrittsöffnung bzw. Ableitöffnung in der Grundplatte angeordnet sein.
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Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist es möglich, die Austrittsöffnungen bzw. Ableitöffnungen an der niedrigsten Stelle des Außenkanten-Endteils anzuordnen, also in der Grundplatte keine Austrittsöffnung vorzusehen.
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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist jede Lüfterradschaufel mit einem gebogenen Außenkanten-Endteil versehen. Dieses Außenkanten-Endteil kann entweder nach außen gewölbt sein, was bedeutet, dass es sich, vom Partikelsammelraum aus gesehen von diesem weg nach außen erstreckt, was auch als konvexe Wölbung bezeichnet werden kann.
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Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Wölbung nach innen in Richtung auf den Partikelsammelraum, so dass diese Wölbung als konkave Wölbung bezeichnet werden kann.
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Das Außenkanten-Endteil ist bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform geneigt zu einer Lüfterrad-Längsmittellinie angeordnet. Aus einer Seitenansicht auf das Lüfterrad gesehen kann sich diese Neigung in einem Neigungswinkel zeitigen, der zwischen einer Außenwandlinie des Außenkanten-Endteils und der Längsmittellinie liegt. Dieser Winkel kann in einem Bereich von 35° bis 45° eingestellt werden, kann jedoch auch andere Maße annehmen, je nach Auslegung des Lüfterrades.
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Durch diese Neigung werden die in den Partikelsammelraum eingeleiteten Verunreinigungspartikel auf die der Eintrittsöffnung bzw. den Eintrittsöffnungen gegenüber angeordneten Wandbereich des Partikelsammelraums geleitet und aufgrund der Neigung von einem oberen Kantenbereich bis zu einem unteren Kantenbereich der Lüfterradschaufel abgeleitet, so dass sie zur Austrittsöffnung bzw. Ableitöffnung gelangen können.
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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass beide Schaufelflächen über Eintrittsöffnungen mit dem Partikelsammelraum in Strömungsverbindung stehen, so dass es möglich wird, Partikel, die sich auf beiden Schaufelflächen ansammeln, in den Partikelsammelraum einzuleiten und von diesem aus abzuleiten.
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Ist eine Mehrzahl von Eintrittsöffnungen, die auch als Sammelöffnungen bezeichnet werden können, vorgesehen, ist es möglich, diese versetzt zueinander anzuordnen, was die Abscheidequalität des erfindungsgemäßen Lüfterrades weiter verbessert.
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Schließlich ist bei einer weiteren alternativen Ausführungsform vorgesehen, den Partikelsammelraum in zwei Teilräume zu unterteilen, die jeweils mit einer Ableitöffnung in der Grundplatte versehen sein können. Diese beiden Teilräume sind nach außen gewölbt und mittels eines nach innen gewölbten Mittelteils voneinander getrennt.
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Diese Ausbildung ergibt den Vorteil, dass der Krümmungsradius des Außenkanten-Endteils näher am Mittelpunkt erfolgen kann, was sowohl die Luftführung entlang der Schaufelflächen und des Außenkanten-Endteils optimiert als auch die Fettabscheidung verbessert.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
- 1 eine geschnittene Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lüfterrades zur Verdeutlichung unterschiedlicher Ausführungsvarianten von Ableitprofilen, wobei aufgrund der Lage des Schnittes eine Deckplatte des Lüfterrades nicht sichtbar ist;
- 2 eine perspektivische Teilansicht des Lüfterrades gemäß 1;
- 3 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel;
- 4 eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf die Lüfterradschaufel gemäß 3;
- 5 eine Abwicklung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel;
- 6 eine der 5 entsprechende schematisch vereinfachte Darstellung einer Abwicklung der Lüfterradschaufel gemäß den 3 und 4;
- 7 eine Schnittdarstellung der Lüfterradschaufel gemäß 3 und 4;
- 8 eine der 7 entsprechende Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel; und
- 9 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel.
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Aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ergibt sich zunächst der grundsätzliche Aufbau eines erfindungsgemäßen Lüfterrades 1 für ein gewerbliches Gargerät, insbesondere einen Heißluftdämpfer, der in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellt ist. Das Lüfterrad 1 weist eine Mehrzahl von Lüfterradschaufeln auf, von denen in den 2 benachbarte Lüfterradschaufeln mit den Bezugsziffern 2 und 3 repräsentativ für die anderen Lüfterradschaufeln identifiziert sind. Wie sich aus 1 ergibt, sind die Lüfterradschaufeln 2, 3 radial um einen Lüfterradmittelpunkt M auf einer Grundplatte 4 angeordnet, auf der sie beispielsweise mittels in 3 sichtbaren Laschen 19 befestigt werden können. Im Beispielsfalle weist das Lüfterrad 1 zwölf derartige Lüfterradschaufeln auf, wie sich dies aus 1 ergibt.
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Wie eine Zusammenschau der 1 und 2 verdeutlicht, ist es ferner bevorzugterweise möglich, eine abwechselnde Anordnung der Lüfterradschaufeln 2, 3 vorzusehen, die in jeweils entgegengesetzte Richtungen gebogen sind. Dies bedeutet, wie sich insbesondere aus der Draufsicht der 1 ergibt, dass, aus dieser Ansicht gesehen, die Eintrittsöffnung 13 bei der Lüfterradschaufel 2 einmal rechts auf der Seite der Schaufelfläche 7 und bei der darauf folgenden Lüfterradschaufel 3 links, also auf der Seite der Schaufelfläche 6 angeordnet ist. Dementsprechend wechseln natürlich auch die Anordnung der Durchtrittsöffnung 16, wie sich dies im Einzelnen aus der Darstellung der 1 anhand der Abfolge der Lüfterradschaufeln 2, 3 bzw. 2 ergibt. Dadurch ist es möglich, Nachteile der Anordnung der Öffnungen 12 bis 17 auszugleichen und damit die Partikelabscheideleistung weiter zu erhöhen.
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Aus der Darstellung der 2 ergibt sich, dass die Lüfterradschaufeln 2, 3 zwischen der Grundplatte 4 und einer Deckplatte bzw. einem Deckring 5 angeordnet und an diesen befestigt sein können. Es ist eine Befestigung nur an der Grundplatte 4 möglich.
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Jede der Lüfterradschaufeln 2, 3 weist eine erste Schaufelfläche 6 und eine zweite Schaufelfläche 7 auf, die, wie sich beispielsweise aus den 1 und 2 ergibt, in entgegengesetzte Richtungen weisen. Auf diese Schaufelflächen 6, 7 trifft beim Betrieb des Lüfterrades 1 die vom Lüfterrad 1 auf eine Heizeinrichtung zu leitende Luft auf. Hierbei ist hervorzuheben, dass die Lüfterradschaufel 2, wie sich dies aus den Figuren ergibt, gerade und vorzugsweise eben mit einem gebogenen Außenkanten-Endteil 8A, ausgebildet ist und zumindest im Wesentlichen im rechten Winkel zur Grundplatte 4 und ggf. zur Deckplatte 5 angeordnet ist. Aufgrund der, bis auf das Außenkanten-Endteil 8A, geraden und vorzugsweise ebenen Ausbildung der Lüfterradschaufeln 2, 3, ist es möglich, das Lüfterrad 1 reversibel, also in entgegengesetzte Drehrichtungen zu betreiben, so dass je nach Drehrichtung die Luft entweder auf die erste oder die zweite Schaufelfläche 6 bzw. 7 auftrifft, und die Luftförderleistung gleich bleibt.
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Wie vor allem die 1 und 2 zeigen, weisen alle Lüfterradschaufeln eine Außenkante 8 und eine Innenkante 9 auf. Vom Lüfterradmittelpunkt M in Radialrichtung R (siehe 1) gesehen, weist hierbei die Außenkante 8 radial nach außen, während die Innenkante 9 radial nach innen zum Mittelpunkt M weist.
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Das erfindungsgemäße Lüfterrad 1 ist ferner mit einer Ableitvorrichtung 10 versehen, die dazu dient, in der vom Lüfterrad 1 bzw. dessen Lüfterradschaufeln 2, 3 geförderten Luft enthaltene Verunreinigungen abzuscheiden. Bei diesen Verunreinigungen handelt es sich insbesondere um Fett- oder Ölpartikel, die während des Garvorganges aus dem Gargut austreten und sich mit der vom Lüfterrad 1 geförderten Luft mischen. Damit verhindert werden kann, dass diese Fett- oder Ölpartikel oder sonstigen Verunreinigungen auf die das Lüfterrad 1 umgebende nicht dargestellte Heizeinrichtung geschleudert werden, ist die besagte Ableitvorrichtung 10 vorgesehen.
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Eine Zusammenschau der 3 und 4 verdeutlicht eine mögliche Ausführungsform einer Lüfterradschaufel 2 des erfindungsgemäßen Lüfterrades 1. Die in diesen Figuren gezeigte schematisch stark vereinfachte Darstellung verdeutlicht, dass die Lüfterradschaufel 2 in diesem Beispielsfalle nur auf der Grundplatte 4 angeordnet und fixiert ist, da die Ausbildung der Lüfterradschaufel 2 bzw. sämtlicher Lüfterradschaufeln mit dieser Ausbildung eine ausreichend stabile Anordnung, insbesondere im Zusammenhang mit der Antriebswelle des Lüfterrades 1 bilden, so dass eine Deckplatte, wie die Deckplatte 5 der 1 und 2 nicht unbedingt erforderlich ist. Im Bedarfsfalle ist es jedoch möglich, sowohl eine Grundplatte 4 als auch eine Deckplatte 5 vorzusehen, in welchem Falle die Lüfterradschaufeln dann jeweils an der Grundplatte 4 und der Deckplatte 5 angrenzen und an diesen fixiert sind.
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Die Zusammenschau der 3 und 4 verdeutlicht ferner, dass in diesem Beispielsfalle das Außenkanten- Endteil 8A nach außen gewölbt ist, was, wie eingangs erläutert, eine Art konvexe Wölbung darstellt, die aus Richtung des Mittelpunkts M gesehen, sich nach außen weg vom Partikelsammelraum 5 erstreckt.
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Die 3 und 4 verdeutlichen ferner, dass im Beispielsfalle insgesamt sechs Eintrittsöffnungen 12, 13, 14, 15, 16 und 17 vorgesehen sind. Die Eintrittsöffnungen 12, 13 und 14 sind hierbei durch Einschnitte in einen umgebogenen Randbereich des Außenkanten-Endteils 8A gebildet und werden seitlich von Befestigungslaschen 20, 21 und 22 begrenzt, die auf der Schaufelfläche 7 fixiert werden können.
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Die Eintrittsöffnungen 15, 16 und 17 sind Einschnitte in die Lüfterradschaufel 2, die sich beispielsweise aus der Zusammenschau der 5 und 6 ergeben. Diese Eintrittsöffnungen 15, 16 und 17 verbinden die gegenüberliegende Schaufelfläche 6 mit dem Partikelsammelraum 8B, was sich anhand des Beispiels der Eintrittsöffnungen 13 und 16 insbesondere aus der Schnittdarstellung der 7 erschließt.
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3 verdeutlicht ferner, dass das Außenkanten-Endteil 8A geneigt zu einer Längsmittellinie L des Lüfterrades angeordnet ist. Diese Neigung ist anhand des Neigungswinkels α verdeutlicht, der zwischen der Längsmittellinie L und einer Außenwandlinie 11 des Außenkantenteils 8A eingeschlossen wird. Wie eingangs erläutert, ist die Neigung je nach Auslegung des Lüfterrades 1 einstellbar, liegt besonders bevorzugterweise jedoch in einem Winkelbereich von 35° bis 45°. Treten die Verunreinigungspartikel, wie beispielsweise Ölpartikel, die in den 4 und 8 durch die Punkte P symbolisiert sind, in den Partikelsammelraum 8B ein, treffen sie auf eine Innenwandfläche 23, die aus 7 ersichtlich ist. Aufgrund der Neigung des Außenkantenendteils 8A entsprechend dem zuvor erläuterten Neigungswinkel α wandern die auf die Innenfläche 23 auftreffenden Verunreinigungspartikel gesehen von einem Oberrand 24 der Lüfterradschaufel 2 in Richtung auf einen unteren Rand 25 der Lüfterradschaufel 2 und gelangen somit zur tiefsten Stelle des Partikelsammelraums 8B. Bei der Ausführungsform gemäß den 3 und 4 befindet sich die die Ableitvorrichtung bildende Austritts- bzw. Ableitöffnung 10' in der Grundplatte 4.
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Alternativ zum Anordnen der Ableitöffnung in der Grundplatte 4 ist es möglich, die Ableitvorrichtung 10 am tiefesten Punkt des Partikelsammelraums 8B im umgebogenen Material des Außenkanten-Endteils 8A vorzusehen, was sich aus der Ausführungsform gemäß 5 erschließt. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, eine Ableitöffnung in der Grundplatte 4 vorzusehen, da, entsprechend dem zuvor erläuterten Abwärtsleiten der Fettpartikel in Richtung auf die tiefste Stelle des Partikelsammelraums 8B auch bei der Konstruktion gemäß 5 ein Ableiten durch die dort in der Wandung des Partikelsammelraums 8B vorgesehene Ableitöffnung 10 möglich ist.
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6 zeigt eine Ausführungsform einer Lüfterradschaufel 2, die im Wesentlichen derjenigen der 5 entspricht, allerdings ist bei der Ausführungsform gemäß 6 die Ableit- bzw. Austrittsöffnung nicht im Material des Partikelsammelraums 8B angeordnet, sondern, entsprechend der Ausführungsform gemäß 3 in der Grundplatte 4. Ansonsten kann bezüglich der Merkmale der Ausführungsform gemäß 6 auf die voranstehenden Erläuterungen Bezug genommen werden.
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Die Schnittdarstellung der 8 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel 2, bei der der Partikelsammelraum 8B in zwei Teilräume 8B' und 8B" unterteilt ist. Diesen beiden Teilräumen 8B' und 8B" ist jeweils eine Ableitöffnung 10' in der Grundplatte 4 zugeordnet. Wie 8 verdeutlicht, sind die beiden Teilräume 8B' und 8B" von einem nach innen gewölbten Mittelteil 8A' voneinander getrennt. Diese Ausführungsform macht es möglich, die Wölbung des Außenkanten-Endteils bzw. den Radius seiner Wölbung näher am Mittelpunkt M beginnen zu lassen, was die durch die Pfeile LF symbolisierte Luftströmung weiter optimiert. Ferner ergibt sich durch das Vorsehen zweier Teilräume mit zugeordneten Ableitöffnungen eine Optimierung der Verunreinigungspartikelableitung.
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Aus der Darstellung der 9 ergibt sich eine Ausführungsform einer weiteren erfindungsgemäßen Lüfterradschaufel, die wiederum erste und zweite Schaufelflächen 6 und 7 aufweist und völlig eben bzw. gerade von einer Innenkante 9 bis zu einem Punkt 8 verläuft, ab dem die Wölbung des Außenkanten-Endteils 8A beginnt. Dieser Punkt 8 kann dementsprechend als Außenkante aufgefasst werden, obwohl im strengen Sinne keine Außenkante entsteht, da das Außenkanten-Endteil 8A übergangslos von dem ebenen Bereich der Schaufelflächen 6 und 7 in den gebogenen Bereich übergeht. Die Drehrichtung des zugeordneten Lüfterrades ist in 9 durch den Pfeil D verdeutlicht.
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Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 9 Bezug genommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lüfterrad
- 2, 3
- Lüfterradschaufeln
- 4
- Grundplatte
- 5
- Deckplatte/Deckring
- 6, 7
- erste und zweite Schaufelflächen
- 8
- Außenkante
- 8A
- Außenkanten-Endteile
- 8B
- Innenraum/Partikelsammelraum
- 9
- Innenkante
- 10, 10'
- Ableitvorrichtung/Austrittsöffnung
- 11
- Außenwandlinie
- 12-17
- Durchtrittsöffnungen/Eintrittsöffnungen
- 18
- auf der Grundplatte 4 sitzender Endbereich des Außenkanten-Endteils 8A
- 19
- Lasche
- 20-22
- optionale Befestigungslaschen
- 23
- Innenwand
- 24
- Oberrand
- 25
- unterer Rand
- M
- Lüfterradmittelpunkt
- L
- Lüfterradlängsmittellinie
- α
- Neigungswinkel
- R
- Radiuslinien
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1530682 B1 [0002]
- DE 10239246 [0002]
- DE 10315341 [0006]
- DE 10234214 B4 [0007]
