DE19959344A1 - Radialgebläse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse für ein Arbeitsgerät, insbesondere für ein Saug-/Blasgerät, mit einem Gebläserad (2) und mit einem das Gebläserad (2) mindestens teilweise umschließenden Gebläsegehäuse (1). Das Gebläsegehäuse (1) umfaßt eine Umfangswand (3) und eine Stirnwand (4) und weist in der Stirnwand (4) im Bereich der Gebläseradachse (5) eine Ansaugöffnung (6) sowie umfangsseitig des Gebläserades (2) im Bereich der Umfangswand (3) einen Ausblasstutzen (7) auf. Die Umfangswand (3) und die Stirnwand (4) sind auf der dem Gebläserad (2) zugewandten Seite mit einer einstückig ausgebildeten Verschleißeinlage (8) ausgekleidet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse für ein Arbeits­ gerät mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Radialgebläse saugen Luft durch eine stirn­ seitige, im Bereich der Drehachse des Gebläserades ange­ ordnete Ansaugöffnung an und beschleunigen diese durch das Gebläserad radial und tangential nach außen. Durch die Um­ fangswand des Gebläsegehäuses wird die Luft auf einer im wesentlichen spiralförmig verlaufenden Bahn beschleunigt und durch einen umfangsseitig etwa tangential ausge­ richteten Ausblasstutzen aus dem Gebläsegehäuse abgeführt.

In der Praxis werden Arbeitsgeräte mit solchen Radial­ gebläsen unter stark schmutzbeladenen Umgebungsbedingungen betrieben, so z. B. bei Trennschleifern oder Kettensägen mit einem Radialkühlgebläse und insbesondere bei einem Saug-/Blasgerät mit einem Radialgebläse, dessen Luftstrom verstärkt Schmutzpartikel, Staub- oder Sandkörner etc. mitführt. Die Schmutzpartikel erreichen während des Be­ schleunigungsvorganges der Luft ebenfalls eine erhebliche Geschwindigkeit und reiben dabei an den stirnseitigen und umfangsseitigen Innenwänden des Gebläsegehäuses mit einem beträchtlichen Energieniveau. Da die mitgeführten Schmutz­ partikel ein erheblich höheres spezifisches Gewicht aufwei­ sen als die Luft, schlagen sie mit einer normal zur Ober­ fläche der Umfangswand gerichteten Geschwindigkeits­ komponente auf die Innenseite der Umfangswand auf. Dieser Aufschlagvorgang sowie die Reibung der Schmutzpartikel an den Innenwänden können zu einem erheblichen Verschleiß des Gebläsegehäuses führen.

Die Ausführung des Gebläsegehäuses mit stärkeren Wanddicken in verschleißgefährdeten Bereichen macht das Bauteil schwer und unhandlich. Eine den Erfordernissen des Ver­ schleißschutzes entsprechende Materialauswahl für das Ge­ bläsegehäuse zwingt zu bedenklichen Kompromissen zwischen Handlichkeit, Gewicht und Materialfestigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Radialgebläse derart weiterzubilden, daß es mit einfachen Mitteln und sparsamem Materialeinsatz eine er­ höhte Standfestigkeit gegen Verschleiß aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Radialgebläse mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Anordnung einer separaten Verschleißeinlage im Gebläsegehäuse wird eine funktionale Trennung des Gebläse­ gehäuses von der dem Verschleiß ausgesetzten Oberfläche er­ reicht. Dadurch können beide Bauteile insbesondere bezüg­ lich ihrer Materialauswahl den Anforderungen entsprechend optimiert werden. So kann das Gebläsegehäuse beispielsweise aus einem steifen, festen und kälteflexiblen Material dünn­ wandig und damit leicht ausgebildet sein und damit auch als Träger für eine auf Verschleißfestigkeit optimierte Ver­ schleißeinlage dienen. Durch die Einstückigkeit der Ver­ schleißeinlage werden Stoßkanten vermieden, zwischen denen sich Schmutz absetzen kann. Auch wird vermieden, daß sich Schmutzpartikel zwischen die Verschleißeinlage und das Ge­ bläsegehäuse setzen und damit zu einem Abheben der Ver­ schleißeinlage vom Gebläsegehäuse führen. Durch die Ein­ stückigkeit ergibt sich des weiteren eine Gestalt der Ver­ schleißeinlage, die zu einem Formschluß mit dem Gebläse­ gehäuse führt, was zu einem innigen Verbund beider Bauteile beiträgt.

Da die Schmutzpartikel durch ihre kombinierte radiale und tangentiale Bahn bis in den Ausblasstutzen hineingeschleu­ dert werden können, reicht die Verschleißeinlage vorzugs­ weise bis in den Ausblasstutzen hinein. Die zwischen dem Ausblasstutzen und der Umfangswand nahe dem Gebläserad ge­ bildete Ausblaskante, ist zweckmäßig gerundet ausgeführt und durch eine Verstärkung der Verschleißeinlage in diesem Bereich zusätzlich geschützt.

Bei Ausbildung des Gebläsegehäuses aus zwei Halbschalen bildet die Trennungsebene der beiden Halbschalen eine Tren­ nungslinie, entlang der auch eine freie Kante der Ver­ schleißeinlage verläuft. Die beiden Halbschalen sind dabei bevorzugt so ausgebildet, daß die Trennungsebene senkrecht zur Gebläseachse liegt. Dadurch läßt sich unter Berück­ sichtigung weiterer Anforderungen, wie leichte Montierbar­ keit, die Trennebene konstruktiv so legen, daß die empfind­ liche umfangsseitige freie Kante der Verschleißeinlage außerhalb des Umfangsbereiches des Gebläserades und damit außerhalb direkter Beaufschlagung durch frei fliegende Schmutzpartikel liegt. Auch wenn die Trennlinie im Umfangs­ bereich des Gebläserades liegen sollte, ist sichergestellt, daß die freie Kante der Verschleißeinlage nicht senkrecht zur tangential verlaufenden Flugbahn der Schmutzpartikel liegt. Dadurch wird erreicht, daß sich die mit hoher ki­ netischer Energie fliegenden Schmutzpartikel nicht zwischen der Verschleißeinlage und dem Gebläsegehäuse ablagern kön­ nen.

Eine weitere freie Kante der Verschleißeinlage liegt im Be­ reich der Stirnwand rings um die Ansaugöffnung, zu deren Schutz dort zweckmäßigerweise ein sich in axialer Richtung erhebender Absatz in der Stirnwand vorgesehen ist. Dieser Absatz bildet in der Stirnwand je eine in etwa kreisförmige konkave und konvexe Kante. Die Verschleißeinlage erstreckt sich dabei in radialer Richtung von der Umfangswand entlang der Stirnwand um die konvexe Kante herum über den Absatz bis in die konkave Kante hinein. Dabei liegt die stirn­ seitige freie Kante der Verschleißeinlage in der konkaven Kante gut geschützt vor direktem Aufprall hochenergetischer Partikel. Die konvexe Kante ist bevorzugt gerundet ausge­ bildet, womit ein geringer Strömungswiderstand erzielbar ist.

Die Formbeständigkeit und allgemeine Belastbarkeit des Ge­ bläsegehäuses unter verschiedenen Bedingungen wird durch eine Ausführung in vorzugsweise spritzgegossenem Kunststoff und insbesondere in glasfaserverstärktem Polyamid sicherge­ stellt. Insbesondere im Verbund mit einem derartig ausge­ führten Gebläsegehäuse ist die Verschleißeinlage zweckmäßig aus einem elastischen Kunststoff wie Gummi oder einer Gummimischung gebildet, wodurch eine hohe Abriebfestigkeit und auch eine hohe Aufpralldämpfung erzielbar ist.

Eine dauerhafte Verbindung der Verschleißeinlage mit dem Gebläsegehäuse läßt sich erzielen, indem beide Teile einen flächigen Schmelzverbund miteinander bilden. Dadurch ist eine Haftfestigkeit zwischen beiden Teilen erzielbar, die sogar über der Materialfestigkeit der Verschleißeinlage liegen kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Ver­ schleißfestigkeit allein durch die Materialeigenschaften der Verschleißeinlage bestimmt wird, ohne ein frühzeitiges Versagen durch Ablösung der Verschleißeinlage vom Geräte­ gehäuse hinnehmen zu müssen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Saug-/Blasgerät mit einem Radialgebläse,

Fig. 2 eine Innenansicht auf das Gehäuse des Radial­ gebläses nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Gebläsegehäuse nach Fig. 2 längs der Linie III-III.

Das in Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellte Saug-/Blasgerät weist ein durch einen Verbrennungsmotor 17 angetriebenes Radialgebläse mit einem spiralförmigen Ge­ bläsegehäuse 1 auf, in dem ein um die Gebläseradachse 5 drehbares Gebläserad 2 angeordnet ist. Das Gebläsegehäuse 1 umfaßt eine Stirnwand 4 und eine Umfangswand 3. In der Stirnwand 4 ist im Bereich der Gebläseradachse 5 eine An­ saugöffnung 6 zum Ansaugen von Luft vorgesehen. Das Ge­ bläsegehäuse 1 weist im Bereich der Umfangswand 3 einen tangential liegenden Ausblasstutzen 7 auf, an dem ein Blasrohr 16 zum Ausblasen der durch die Ansaugöffnung 6 an­ gesaugten Luft befestigt ist. Umfangsseitig des Gebläse­ gehäuses 1 ist im Bereich des Ausblasstutzens 7 ein Hand­ griff 18 zum Tragen und Bedienen des Gerätes vorgesehen. Auf der gegenüberliegenden Seite sind zwei Füße 19 zum Ab­ stellen des Gerätes angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine Innenansicht des Radialgebläses nach Fig. 1, wobei das Gebläserad der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Stirnwand 4 des Ge­ bläsegehäuses 1 weist im Bereich der Gebläseradachse 5 eine Ansaugöffnung 6 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgebildet und konzentrisch zur Ge­ bläseradachse 5 angeordnet ist. Die Außenkontur der Stirn­ wand 4 ist spiralförmig ausgebildet und durch eine in etwa senkrecht zur Stirnwand 4 abgewinkelte und in Fig. 3 näher beschriebene Umfangswand 3 begrenzt. Einteilig mit der Um­ fangswand 3 sind zwei Füße 19 sowie eine Vielzahl von Schraubdomen 22 ausgebildet. Umfangsseitig des Gebläse­ gehäuses 1 ist in der Umfangswand 3 der Ausblasstutzen 7 angeformt, an dessen freiem finde 20 ein Bajonettverschluß 21 zur lösbaren Befestigung des Blasrohres 16 (Fig. 1) vorgesehen ist. Der Ausblasstutzen 7 bildet zusammen mit der Umfangswand 3 auf seiner der Gebläseradachse 5 zuge­ wandten Seite eine insbesondere gerundete Ausblaskante 9. Die Stirnwand 4 weist einen in Fig. 3 näher beschriebenen, rings um die Ansaugöffnung 6 verlaufenden und in etwa zy­ lindrisch ausgebildeten Absatz 13 auf. Das Gebläsegehäuse 1 ist auf seiner Innenseite im Bereich der Umfangswand 3 und der Stirnwand 4 durch eine schraffiert dargestellte, ein­ teilig ausgebildete Verschleißeinlage 8 ausgekleidet, die sich in radialer Richtung außerhalb des Absatzes 13 er­ streckt. Im Bereich der Ansaugöffnung 6 ist die Verschleiß­ einlage 8 durch eine radial innere, freie Kante 23 be­ grenzt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich des Absatzes 13 liegt und verjüngt ausgebildet ist. Die Verschleißeinlage 8 deckt die gerundet ausgeführte Aus­ blaskante 9 ab und ragt über eine definierte Länge 1 in den Ausblasstutzen 7 hinein. Im Bereich der Ausblaskante 9 ist die Verschleißeinlage 8 verstärkt, so z. B. mit einer größeren Materialdicke ausgeführt.

In Fig. 3 ist das Radialgebläse in einem Querschnitt ent­ lang der Linie III-III nach Fig. 2 dargestellt. Das Ge­ bläsegehäuse 1 ist durch zwei Halbschalen 10, 11 gebildet, die über Schraubverbindungen 30 miteinander verbunden sind. Dazu weist die Halbschale 10 eine Vielzahl von Schraubdomen 22 auf (Fig. 2), in die vorzugsweise selbstschneidende Schrauben 28 eingreifen, deren Köpfe in an der Halbschale 11 angeordneten Schraubaufnahmen 29 gehalten sind. Anstelle der Schraubverbindungen 30 können auch Spannklammern, Schnappverbinder oder dgl. vorgesehen sein.

Das im Gebläsegehäuse 1 um die Gebläseradachse 5 drehbare Gebläserad 2 ist einflutig ausgebildet, d. h. nur auf der der Ansaugöffnung 6 zugewandten Seite eines Gebläserad­ tellers 25 sind einseitig Schaufeln 26 angeordnet. Ss kann auch eine Ausführung des Radialgebläses als zweiflutiges Gebläse zweckmäßig sein.

Der Absatz 13 in der Stirnwand 4 erhebt sich in axialer Richtung und ist durch eine jeweils gerundete konkave Kante 14 und konvexe Kante 15 begrenzt. Die stirnseitige freie Kante 23 der Verschleißeinlage 8 liegt in der konkaven Kante 14 und läuft zweckmäßig verjüngend in dieser aus, so daß sich die Verschleißeinlage 8 in radialer Richtung ge­ messen von der konkaven Kante 14 über den Absatz 13 um die konvexe Kante 15 herum entlang der Stirnwand 4 und über die Umfangswand 3 erstreckt und dort durch eine axiale, umlau­ fende freie Kante 24 begrenzt wird.

Die beiden Halbschalen 10, 11 sind so ausgebildet, daß ihre Trennungsebene 12 senkrecht zur Gebläseradachse 5 liegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Trennungsebene 12 auf der der Ansaugöffnung 6 abgewandten Seite der durch den Gebläseradteller 25 gebildeten Tellerebene 27. Dadurch liegt die umlaufende freie Kante 24 der Verschleißeinlage 8 geschützt außerhalb des Umfangsbereiches des Gebläserades 2. Die Verschleißeinlage 8 überlappt im Bereich ihrer freien Kante 24 die Trennungsebene 12 und wirkt damit auch als Dichtung zwischen den beiden Halbschalen 10, 11. Bei Ausführung des Radialgebläses als zweiflutiges Gebläse oder mit einer im Umfangsbereich des Gebläserades 2 liegenden Trennungsebene 12 kann auch die Halbschale 11 in einer für die Halbschale 10 dargestellten Weise mit einer Ver­ schleißeinlage 8 ausgekleidet sein.

Die beiden Halbschalen 10, 11 des Gebläsegehäuses 1 sind aus spritzgegossenem glasfaserverstärkten Polyamid ge­ fertigt. Die aus einem elastischen, gummiartigen Kunststoff bestehende Verschleißeinlage 8 kann mit dem Gebläsegehäuse 1 verklebt sein, ist aber bevorzugt - wie im Ausführungs­ beispiel gezeigt - über einen flächigen Schmelzverbund quasi einteilig mit dem Gebläsegehäuse ausgeführt. Der Schmelzverbund kann während dem noch warmen Gebläsegehäuse durch Aufspritzen der Verschleißeinlage gefertigt werden. Die als Spritzteil gefertigte Verschleißeinlage schmiegt sich eng an das Gebläsegehäuse an und gewährleistet so eine lückenlose Auskleidung. Dadurch ist auch die Möglichkeit geschaffen, dem Luftstrom entgegengerichtete Materialkanten zu vermeiden, so daß Schmutzpartikel keine Anlagerungs­ flächen haben.

Claims (10)

1. Radialgebläse für ein Arbeitsgerät, insbesondere für ein Saug-/Blasgerät, mit einem Gebläserad (2) und einem das Gebläserad (2) mindestens teilweise umschließenden Gebläsegehäuse (1), welches eine Umfangswand (3) und eine Stirnwand (4) umfaßt, mit einer in der Stirnwand (4) vorgesehenen Ansaugöffnung (6) und mit einem um­ fangsseitig des Gebläserades (2) im Bereich der Um­ fangswand (3) angeordneten Ausblasstutzen (7), dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (3) und die Stirnwand (4) auf der dem Gebläserad (2) zugewandten Seite mit einer einstückig ausgebildeten Verschleiß­ einlage (8) ausgekleidet sind.

2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verschleißeinlage (8) mit einer vorgegebenen Länge (1) in den Aus­ blasstutzen (7) hinein erstreckt.

3. Radialgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verschleißeinlage (8) über eine Ringfläche der Stirnwand (4) und vorzugs­ weise die gesamte Höhe der Umfangswand (3) erstreckt.

4. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausblasstutzen (7) und die Umfangswand (3) eine vorzugsweise gerundete Aus­ blaskante (9) bilden, und daß die Verschleißeinlage (8) im Bereich der Ausblaskante (9) verstärkt ist.

5. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsegehäuse (1) aus zwei Halbschalen (10, 11) gebildet ist, deren Tren­ nungsebene (12) senkrecht zur Gebläseradachse (5) liegt.

6. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (4) einen rings um die Ansaugöffnung (6) verlaufenden, in axialer Richtung sich erhebenden Absatz (13) mit einer konkaven Kante (14) und einer konvexen Kante (15) aufweist, und daß sich die Verschleißeinlage (8) von der konkaven Kante (14) über den Absatz (13) und die konvexe Kante (15) hinaus zur Umfangswand (3) erstreckt.

7. Radialgebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Kante (15) ge­ rundet ist.

8. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsegehäuse (1) aus vorzugsweise spritzgegossenem Kunststoff und insbeson­ dere aus glasfaserverstärktem Polyamid gebildet ist.

9. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißeinlage (8) aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Kunst­ stoff oder Gummi bzw. einer Gummimischung, besteht.

10. Radialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißeinlage (8) und das Gebläsegehäuse (1) einen flächigen Schmelzver­ bund bilden.