DE202013102470U1

DE202013102470U1 - Lüfterrad eines Freiflächensaugers, sowie Freiflächensauger

Info

Publication number: DE202013102470U1
Application number: DE201320102470
Authority: DE
Original assignee: Cramer GmbH and Co KG
Current assignee: Cramer GmbH and Co KG
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2013-06-28
Anticipated expiration: 2023-06-11

Abstract

Flügelrad (1) eines Freiflächensaugers, mit einer Rotorscheibe (2), und mit Rotorflügeln (3), die im Wesentlichen radial verlaufend und auf der Rotorscheibe (2) stehend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotorflügel (3) an seiner der Rotorscheibe (2) gegenüberliegenden Kante einen Windleitsteg (7) aufweist, der im Vergleich zur übrigen, von der Rotorscheibe (2) aufwärts verlaufenden, stehenden Fläche des Rotorflügels (3) in einer liegenden Ausrichtung, zur übrigen Fläche des Rotorflügels (3) abgewinkelt, verläuft.

Description

Die Neuerung betrifft ein Flügelrad eines Freiflächensaugers, sowie einen mit einem derartigen Flügelrad versehenen Freiflächensauger.
Aus der DE 20 2004 013 020 U1 ist ein gattungsgemäßes Flügelrad bekannt sowie ein mit einem derartigen Flügelrad versehener Laubsauger.
Freiflächensauger werden – im Unterschied beispielsweise zu im häuslichen Bereich verwendeten Staubsaugern – dazu genutzt, Laub oder leichtere Abfallstoffe wie z. B. Papier von Wegen, Plätzen, Rasenflächen, Beeten und dergleichen aufzunehmen. Allerdings sollen die Freiflächensauger vorzugsweise so robust ausgestaltet sein, dass sie auch zur Aufnahme schwererer und härterer Gegenstände geeignet sind, beispielsweise zur Aufnahme von Abfällen in Form von Ästen, Flaschen, Scherben, Dosen, kleineren Steinen und dergleichen. Derartige schwerere und härtere Gegenstände können von anderen Gegenständen wie z. B. dem erwähnten Laub oder dem Papierabfall verdeckt sein, so dass sie versehentlich und unbemerkt aufgenommen werden. Dabei sollen Beschädigungen des Freiflächensaugers ausgeschlossen sein. Durch die entsprechend robuste Bauweise des Freiflächensaugers kann dieser auch dazu genutzt werden, die erwähnten schwereren und härteren Gegenstände bewusst aufzunehmen, so dass die Freiflächensauger nicht nur im Bereich des Gartenbaus als Laubsauger, sondern auch im kommunalen Bereich als Abfallsauger verwendet werden können.
An die Freiflächensauger werden die Anforderungen gestellt, erstens eine möglichst robuste Ausgestaltung zu verwirklichen, so dass beispielsweise die erwähnten schwereren und härteren Gegenstände nicht zu Beschädigungen an dem Freiflächensauger führen, und zweitens soll der Freiflächensauger möglichst geräuscharm betrieben werden können.
Bei dem gattungsgemäßen Flügelrad wird diesen Anforderungen dadurch entsprochen, dass die einzelnen Rotorflügel etwa S-förmig gebogen verlaufen. Gegebenenfalls können weitere schalldämpfende Maßnahmen am Freiflächensauger dadurch getroffen werden, dass Dämmungsmaterialien verbaut werden.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Flügelrad dahingehend zu verbessern, dass dieses eine robuste Bauweise und einen besonders leisen Betrieb des Freiflächensaugers ermöglicht und dabei möglichst wirtschaftlich herstellbar ist. Weiterhin liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst geräuscharm zu betreibenden, robusten, und wirtschaftlich herstellbaren Freiflächensauger anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Flügelrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Freiflächensauger nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, nicht nur Flächen eines Rotorflügels vorzusehen, die aufrecht auf der Rotorscheibe stehend ausgerichtet sind, sondern an der Kante des Rotorflügels, die von der Rotorscheibe entfernt ist, einen Windleitsteg vorzusehen, der im Gegensatz zu der übrigen, stehend ausgerichteten Fläche des Rotorflügels eine eher liegende Ausrichtung aufweist. In praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass durch diese Ausgestaltung des Rotorflügels Verwirbelungen reduziert werden können, die einerseits zum Betriebsgeräusch des Flügelrads und somit auch zum Betriebsgeräusch des gesamten Freiflächensaugers in erheblichem Maße beitragen. In praktischen Versuchen hat sich herausgestellt, dass die vom Freiflächensauger entwickelte Lautstärke, die beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor bedingt ist, durch die Lautstärke des Luftstroms noch übertroffen wird, welcher von dem Flügelrad erzeugt wird. Beispielsweise konnten an einem zu Versuchszwecken umgerüsteten Gerät lediglich durch den Austausch des vorhandenen Flügelrades gegen ein neuerungsgemäß ausgestaltetes Flügelrad Reduzierungen der Lautstärke, je nach Drehzahl des den Freiflächensauger antreibenden Verbrennungsmotors, von etwa 89 bis 90 dB auf etwa 76 bis 80 dB erreicht werden.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Windleitsteg in tangentialer Richtung im Wesentlichen parallel zur Rotorscheibe verläuft. In radialer Richtung hingegen kann der Windleitsteg im Wesentlichen parallel zur Rotorscheibe oder auch schräg dazu verlaufen, je nach der gewünschten Kontur des Rotorflügels.
Vorteilhaft kann in an sich bekannter Weise der Rotorflügel eine unterschiedliche Höhe aufweisen, so dass er vom mittleren Bereich der Rotorscheibe aus nach außen hin höher wird, also eine radial von innen nach außen zunehmende Höhe aufweist.
Bei einer derartigen Ausgestaltung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Rotorflügel in radialer Richtung im Wesentlichen zwei Abschnitte aufweist, nämlich einen ersten, radial inneren Abschnitt und einen zweiten, radial äußeren Abschnitt. In dem inneren Abschnitt steigt die Höhe des Rotorflügels nach außen an, während sie in dem zweiten, radial äußeren Abschnitt weniger stark zunimmt und beispielsweise konstant bleiben kann bis zum äußeren Ende des Rotorflügels.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Windleitsteg lediglich in dem radial äußeren Abschnitt des Rotorflügels vorgesehen ist. Dies vereinfacht einerseits erheblich die Herstellung des Rotorflügels, bewirkt andererseits jedoch eine deutliche Schall mindernde Wirkung des Flügelrades.
Vorteilhaft kann sich der Windleitsteg in Drehrichtung des Flügelrades nach vorn erstrecken. Dies hat in praktischen Versuchen hervorragende Schall mindernde Ergebnisse gezeigt.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Rotorflügel in radialer Richtung gebogen verläuft, so dass bei einer gegenüberliegenden Anordnung zweier derartiger Rotorflügel sich eine insgesamt etwa S-förmige Kurve über den gesamten Durchmesser der Rotorscheibe hinweg ergibt. Dadurch, dass mithilfe des Windleitsteges Verwirbelungen vermieden werden, wird nicht nur die Lärmemission des Flügelrades bzw. des gesamten Freiflächensaugers verringert, sondern angesichts der eingesetzten Antriebsleistung des Flügelrades wird auch ein höherer Wirkungsgrad des Freiflächensaugers ermöglicht. Durch einen in lediglich einer Richtung gebogenen Verlauf des Rotorflügels wird diese Verringerung von Verwirbelungen weiterhin unterstützt, so dass dadurch auch der Wirkungsgrad des gesamten Flügelrades weiterhin vorteilhaft beeinflusst wird. Zudem wird hierdurch die Herstellung der einzelnen Rotorflügel und somit des gesamten Flügelrades vereinfacht und wirtschaftlich vorteilhaft beeinflusst.
In wirtschaftlich vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass der Rotorflügel aus einem einstückigen Blechzuschnitt besteht und der Windleitsteg nicht als separates Element ausgestaltet ist, welches mit dem übrigen Rotorflügel verbunden werden muss, sondern vielmehr als abgekanteter Bereich dieses Blechzuschnitts ausgestaltet ist. In überraschender Weise hat sich herausgestellt, dass selbst bei einem in radialer Richtung gebogenen Verlauf des Rotorflügels eine solche Abkantung zur Schaffung eines Windleitsteges unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten problemlos verwirklicht werden kann.
Vorteilhaft können mehrere, und insbesondere vorteilhaft sämtliche, Rotorflügel des Flügelrades neuerungsgemäß ausgestaltet werden, um auf diese Weise sowohl hinsichtlich der Geräuschreduktion als auch der Leistungssteigerung eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Flügelrades zu bewirken.
Vorteilhaft können die Rotorflügel im Bereich ihrer jeweils radial inneren Enden zusammengefasst sein, um eine mechanisch möglichst stabile Ausgestaltung des Flügelrades zu unterstützen. Mittels eines Verbindungsringes, an dem jeder Rotorflügel befestigt ist, kann diese Zusammenfassung erfolgen.
Eine besonders wirtschaftliche Herstellung des Flügelrades wird dadurch ermöglicht, dass die drei wesentlichen Bestandteile des Flügelrades, nämlich die Rotorscheibe, die Rotorflügel sowie der ggf. vorhandene oben erwähnte Verbindungsring jeweils aus Stahlblech bestehen. Beispielsweise können die Rotorscheibe und der Verbindungsring jeweils als flache Scheibe ausgestaltet sein und die Rotorflügel wie oben beschrieben als Blechkantteile. Sowohl die Rotorscheibe als auch der Verbindungsring können dabei mit Schlitzen versehen sein, in welche entsprechende Vorsprünge der Rotorflügel eingreifen, wobei diese Vorsprünge auf einfache Weise bei der Herstellung des Blechzuschnitts geschaffen werden können, aus welchem dann der Rotorflügel als Biege- bzw. Kantteil erzeugt wird. Mittels dieser Schlitze einerseits und der Vorsprünge an den Rotorflügeln andererseits kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rotorflügel einerseits und der Rotorscheibe bzw. Verbindungsring andererseits geschaffen werden, so dass die Herstellung des Flügelrades vereinfacht wird und die Positionierung der einzelnen Bestandteile des Flügelrades vorgegeben wird, so dass anschließend lediglich durch wenige Fügestellen, beispielsweise Schweißpunkte oder Schweißnähte, das Flügelrad fertig gestellt zu werden braucht.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellung nachfolgend näher erläutert. Dabei ist in der Zeichnung mit 1 insgesamt ein Flügelrad bezeichnet, welches eine Rotorscheibe 2 aufweist, mehrere Rotorflügel 3 und einen Verbindungsring 4.
Sämtliche Rotorflügel 3 sind gleich ausgestaltet. Sie weisen eine in radialer Richtung des Flügelrades 1 von innen nach außen ansteigende Höhe auf, wobei jeder Rotorflügel 3 zunächst einen radial inneren Abschnitt 5 aufweist, in welchem die Höhe des Rotorflügels 3 nach außen hin zunimmt, sowie einen sich daran anschließenden zweiten, radial äußeren Abschnitt 6, in welchem die Höhe des Rotorflügels 3 konstant bleibt bis zu seinem radial äußeren Ende.
Im Bereich dieses äußeren Abschnitts 6 weist jeder Rotorflügel 3 einen Windleitsteg 7 auf, der sich in Drehrichtung des Flügelrades 1 nach vorn erstreckt, so dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Flügelrad 1 für eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgelegt ist.
In axialer Richtung betrachtet verlaufen sämtliche Rotorflügel 3 gebogen, nämlich in einer Kurve, die von der Mitte des Flügelrades 1 nach außen entgegen der Drehrichtung des Flügelrades 1 gebogen ist.
Die Rotorscheibe 2 und der Verbindungsring 4 sind jeweils durch eine flache Scheibe aus Stahlblech gebildet, wobei in diesen beiden Scheiben jeweils Schlitze 8 vorgesehen sind, von denen insbesondere die Schlitze 8 im Verbindungsring 4 deutlich erkennbar sind. In diese Schlitze 8, die im Verbindungsring 4 und auch in der Rotorscheibe 2 vorgesehen sind, erstrecken sich Vorsprünge 9, die in der Kontur der Blechzuschnitte vorgesehen sind, aus denen die Rotorflügel 3 hergestellt sind. Dort, wo die Rotorflügel 3 mittels derartiger Vorsprünge 9 die Rotorscheibe 2 bzw. den Verbindungsring 4 durchdringen, sind die Rotorflügel 3 an diesen beiden Bauteilen durch Schweißnähte 10 befestigt.
Im Bereich seines Mittelpunktes weist das Flügelrad 1 mittels einer axialen Bohrung 11 die Möglichkeit auf, auf einer Antriebswelle befestigt zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004013020 U1 [0002]

Claims

Flügelrad (1) eines Freiflächensaugers, mit einer Rotorscheibe (2), und mit Rotorflügeln (3), die im Wesentlichen radial verlaufend und auf der Rotorscheibe (2) stehend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotorflügel (3) an seiner der Rotorscheibe (2) gegenüberliegenden Kante einen Windleitsteg (7) aufweist, der im Vergleich zur übrigen, von der Rotorscheibe (2) aufwärts verlaufenden, stehenden Fläche des Rotorflügels (3) in einer liegenden Ausrichtung, zur übrigen Fläche des Rotorflügels (3) abgewinkelt, verläuft.
Flügelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Windleitsteg (7) in tangentialer Richtung im Wesentlichen parallel zur Rotorscheibe (2) verläuft.
Flügelrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorflügel (3) eine radial von innen nach außen zunehmende Höhe aufweist.
Flügelrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorflügel (3) einen radial inneren Abschnitt (5) aufweist, in welchem seine Höhe radial nach außen hin zunimmt, und einen radial äußeren Abschnitt (6) aufweist, in welchem seine Höhe weniger stark zunimmt als in dem radial inneren Abschnitt (5).
Flügelrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Windleitsteg (7) in dem radial äußeren Abschnitt (6) des Rotorflügels (3) vorgesehen ist.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Windleitsteg (7) in Drehrichtung des Flügelrades (1) nach vorn erstreckt.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorflügel (3) in radialer Richtung gebogen verläuft.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorflügel (3) aus einem einstückigen Blechzuschnitt besteht und der Windleitsteg (7) als abgekanteter Bereich des Blechzuschnitts ausgestaltet ist.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rotorflügel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet sind.
Flügelrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Rotorflügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgestaltet sind.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (3) im Bereich ihrer radial inneren Enden mittels eines Verbindungsrings (4) zusammengefasst sind, an welchem jeder Rotorflügel (3) befestigt ist.
Flügelrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (3), die Rotorscheibe (2) und / oder der Verbindungsring (4) aus Stahlblech bestehen.
Freiflächensauger, gekennzeichnet durch ein Flügelrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.