DE7826752U1

DE7826752U1 - Axialgeblaese fuer ein frisiergeraet

Info

Publication number: DE7826752U1
Application number: DE19787826752U
Authority: DE
Original assignee: Conair Corp
Current assignee: Conair Corp
Priority date: 1978-01-10
Filing date: 1978-09-08
Publication date: 1983-04-28
Also published as: SE7808611L; NO782470L; GB2012362A; GB2012362B; GB2093526A; IT1115565B; IT7868987A0; DE7839008U1; HK44683A; AU3952478A; FR2414128A1; DE2839237A1; NL7807886A; GB2093526B; JPS5495001A; DK301778A

Description

, .til

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hj^pip£M;A\N,_iDirt/.-P¹.HYs. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing.'R¹A-WeICKM¹AKN,'DlBLrCHEM. B. Huber

Dr.-Ing. H. Liska ·

22. Feb.

_CCT 8 MÜNCHEN 86

POSTFACH 860 820

MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 03

Schick Incorporated, Lancaster, Pennsylvania, V.St.Ά.,

216 Greenfield Road

Axialgebläse

Die Neuerung betrifft ein Axialgebläse insbesondere für ein handgehaltenes Frisiergerät.

Sie ist auf ein Axialgebläse gerichtet, das einen kleineren Außendurchmesser hat als bisher verfügbare Geräte, dabei aber doch gegenüber bekannten Frisiergeräten mit Axialgebläse bei einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit eine hohe Druckdifferenz entwickelt, in einer Ausführungsform sogar eine größere Druckdifferenz bei hohen Luftdurchsätzen als bisher bekannte Geräte.

Das Auftauchen verhältnismäßig kompakter, leichgewichtiger handgehaltener Frisiergeräte hat in jüngster Zeit zu einer rapiden Zunahme in der Benutzung dieser Geräte durch den Kunden geführt. Im typischen Fall weist ein handgehaltenes Frisiergerät ein hohles Gehäuse auf, in dem sich ein Einlaß- und ein Auslaßkanal zusammen mit einem nächst dem Einlaßkanal angeordneten Luftgebläse befindet und eine Heizwicklung zum Erwärmen der Luft stromabwärts vom Gebläse und einwärts vom Auslaßkanal angebracht ist. Ursprünglich waren in handgehaltenen Frisiergeräten Radialgebläse oder Zentrifugalgebläse eingebaut und die Geräte hatten Metallgehäuse und verhältnismäßig schwere Elektromotoren. Die Fertigungskosten für diese Geräte waren so hoch, daß deren Verwendung im allgemeinen auf professionelle Frisöre beschränkt blieb.In neuerer Zeit

wurde die Öffentlichkeit durch die Verwendung von Querstromgebläse mit kleinem Durchmesser zusammen mit leichten Elektromotoren und Spritzgußgehäusen mit kompakten, billigen und leichten yrisiergeräten verBorgt.

Ein Handfrisiergerät mit einem Querstromgebläse kleinen Durchmessers ist in der US-PS 3 854 489, veröffentlicht am 17.12.1974, beschrieben.

Seit kurzem werden leichte Axialgebläse in Frisiergeräte eingebaut. Ein Axialgebläse ist in seiner Länge kompakter als ein vergleichbares Querstromgebläse. Doch hatten die bisher bekannten Axialgebläse, wenn sie die erforderliche Luftströmung lieferten, so große Außendurchmesser, daß ihre Benutzung in Frisiergeräten hinderlich war« Querstromgebläse haben gewöhnlich einen Handgriff, der etwa senkrecht zur Luftströmung durch das Gerät liegt. Im typischen Fall sind der Motor und der Steuerschalter im Handgriff untergebracht. Die kurze Länge eines Axialgebläses macht einen eigenen Handgriff überflüssig. Bei derzeit bekannten Axialfluß-Handfrisiergeräten ist der Handgriff vom Gerät abnehmbar, steht in Achsrichtung vom Gerät ab oder ist daran schwenkbar angelenkt, so daß er sich nach Wunsch parallel zur Luftströmung oder senkrecht zur Luftströmung erstreckt. Ein Grund dafür, daß Geräte ohne Handgriff bisher nicht voll befriedigen, ist der größere Außendurchmesser des darin verwendeten Gebläses. Wenn der Außendurchmesser des Axialgebläses nicht auf ein Maß reduziert werden kann, das längere Zeit (5 bis 10 Minuten oder mehr) bequem und ohne Ermüdung mit der Hand gehalten werden kann, ist zur Annehmlichkeit des Benutzers ein äußerer Handgriff oder ein längeres Gerät erforderlich·

Es ist ein Bedürfnis für ein verbessertes Axialgebläse entstanden, das in seiner Luftbewegungsfähigkeit mit den derzeit verwendeten Axialgebläsen und Querstromgebläsen konkurrieren kann und dessen Außendurohmesser so viel kleiner ist als derjenige in den derzeit verwendeten Axialgebläsen, daß das ein solches Gebläse benützende Gerät bequem längere Zeit mit der Hand gehalten wer-

den kann, ohne für den Benutzer unbequem und beschwerlich su sein, so daß ein eigener üblicher Handgriff überflüssig 1st*

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Axialgebläse für ein handgehaltenes Frisiergerät zu schaffen, das einen kleineren Außendurchmesser hat als bisher verfügbar und dessen Gebläseflügel in der Lage sind, bei der Rotations^eschwindigkeit des Gebläses eine Luftströmung mit höherem !Durchgefälle zu erzeugen. Die Druckdifferenz soll genügend hoch sein, um eine ausreichende Luftmenge durch stark verengende Zusatzgeräte, etwa Bürsten, Kämme u.dgl., zu drücken. Die Druckdifferenz kann bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten höher sein als bisher in der artigen Haartrockengeräten bekannt.

Die Erfindung geht aus von einem Gebläse, das einen Rotor mit einer zentralen Nabe aufweist, von deren Umfang in gleichmäßigen Abständen mehrere gekrümmte Gebläseflügel radial nach außen ragen. Die Erfindung liegt in der Form jedes Flügels, nämlich daß das Verhältnis der Sehnenlänge jedes Flügels zum Abstand zwischen übereinstimmenden Teilen benachbarter Flügel an der äußeren Spitze des Flügels zwischen etwa 0,92 bis 1,05 und nächst der Nabe zwischen etwa 1,0 und 1,28 liegt. Die Erfindung ist ferner auf ein Axialgebläse für ein handgehalteneβ Frisiergerät gerichtet, das einen Rotor mit einer zentralen Nabe und mehrere von der Nabe in üblicher Weise abstehende gekrümmte Gebläseflügel hat. Weiter hat das Gebläse eine annähernd rohrförmige Gebläseverkleidung, die mit dem Gebläserotor in Achsrichtung gefluchtet ist und in einem engen Abstand den Außenumfang dee Rotors umschließt. Die Verkleidung weist mehrere übliche stationäre Leitschaufeln auf, die von der ringförmigen Innenwand der Verkleidung nach innen ragen und mit dem Rotor in axialer Fluchtung stromabwärts von diesem angeordnet sind, um die Luftströmung geradezurichten· Das oben erwähnte erfindungsgemäße Abstandsverhältnis gilt auch für dieses Gebläse«,

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus

	• « · ft 1
* t

-V-

der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen;

Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines handgehaltenen Frisiergerätes, in dem ein erfindungsgemäßes Axialgebläse eingebaut ist;

Fig.2 eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung von dem Frisiergerät der Fig.1, die die gegenseitige Beziehung von Heizelement, Motor, Gebläse und Steuerschalter des Gerätes veranschaulicht;

Fig.3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht mit weggeschnittenen Teilen in auseinandergezogener Darstellung, die das Axialgebläse, die Gebläseverkleidung und die Motorhalterung, sowie den das Gebläse antreibenden Elektromotor zeigt;

Fig.4 eine vergrößerte fragmentarische Seitenansicht des in Fig.1 gezeigten Gerätes, wobei Teile abgeschnitten sind, die die Beziehung zwischen den Axialgebläseflügeln und den stationären Leitschaufeln stromabwärts davon im montierten Zustand veranschaulicht;

Fig.5 eine Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Fig.4;

Fig.6 eine Seitenansicht ähnlich Fig.4, teilweise im Schnitt, die die funktioneile Beziehung in Betrieb zwischen.dem Gebläse, dem Motor, der Gebläseverkleidung und dem Gehäuse des Gerätes veranschaulicht;

Fig.7 eine vergrößerte Detailansicht eines erfindungsgemäßen Gebläseflügels der Fig.4;

Fig.8 eine vergrößerte Detailansicht einer stationären Leitschaufel der Fig.4;

Fig.9 eine Enäansicht des Lufteinlaßgehäuses des Gerätes nach der Linie 9-9 der Fig.2;

IA

• I ti ♦ · · · · t ·

■ · ι tin · ■ ·

• I ·· ··■·

In Fig.1 ist ein handgehaltenes Frisiergerät dargestellt, das insgesamt mit 20 bezeichnet ist und ein erfindungsgemäßes Axialgebläse enthält. Das Gerät weist ein im wesentlichen rohrförmiges Gebläse- und Heizergehäuse 21, sowie ein ringförmiges Iiufteinlaß- und Schetltergehäuse 22 auf. Das Gehäuse 22 ist mittels mehrerer Bajonettverschlußelemente lösbar mit dem Gehäuse 21 verbunden. Weiter umfaßt das Frisiergerät 20 einen ringförmigen Sciraltknopf 23, der auf dem einen Ende des Gehäuses 22 drehbar montiert ist. Der Knopf 23 ist mit einem Drehschalter mit sechs Schaltstellungen funktionell verbunden, der im Inneren des Gehäuses 22 starr befestigt ist» Eine elektrische Schnur 24, durch die das Gerät Strom erhält, läuft am distalen Ende des Schaltknopfes 23 in Achsrichtung nach außen und trägt an ihrem äußeren Ende einen üblichen elektrischen Stecker 25. Durch Drehen des Schaltknopfes 23 in eine der sechs Schaltstellungen, die an ihm markiert sind, wie in Fig.1 gezeigt, läßt sich die Gebläsedrehzahl und die Heizenergie des Gerätes verändern. In der dargestellten AusfUhrungsform sind die beiden äußeren markierten Schaltstellungen Aus-Stellungen, in denen der Stromkreis unterbrochen ist. Dia vier inneren Schaltstellungen liefern sowohl zwei verschiedene Gebläsedrehzahlen als auch vier unterschiedliche Heizleistungen. Die niedrige Gebläsedrehzahl wird zusammen mit den beiden geringeren Heizleistungen verwendet und die hohe Gebläsedrehzahl gehört zu den beiden Stellungen für höhere Heizleistungen.

Wie aus Pig.1 deutlich hervorgeht, tritt die durch das Gerät 20 strömende Luft durch mehrere Lufteinlässe 26 ein, die rund um den rohrförmigen Umriß des Lufteinlaß- und Schaltergehäuses 22 angeordnet sind. Von den Einlassen 26 aus strömt die Luft durch das Gebläse- und Heizergehäuse 21 in der Darstellung von rechts nach links. Zuerst wird die Luft vom Gebläse durch das Gehäuse 21 getrieben und dann wird sie vom Heizelement erhitzt, das nächst dem linken Ende des Gehäuses 21 gemäß der Darstellung angebracht ist. Die heiße, rasch strömende Luft verläßt das Gerät 20 durch einen kreisförmigen Luftauslaß 27, der in der Darstellung das linke Ende des Gerätes bildet. Zu beachten ist, daß am Luftauslaß

27 Frisierzusatzgeräte (nicht dargestellt) lösbar angebracht werden können, um das Gerät zum Kämmen und Bürsten in Verbindung mit dem Frisieren und Trocknen des Haares brauchbar zu machen. Die Vorrichtung für die lösbare Verbindung zwischen dem Gehäuse 21 und den nicht gezeigten Frisierzusatzgeräten ist Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung ( ) des Anmelders.

Die funktioneilen Teile des Gerätes 20 sind am besten aus Fig.2 ersichtlich. Sie umfassen zusätzlich zu dem Gebläse- und Heizergehäuse 21 von links aus die Heizeinrichtung 30, die einen Isolationskörper 31, einen perforierten Schutzdeckel 32 auf dem einen Ende und um den Isolationskörper gewickelte Heizwicklungen 33 umfaßt. Veiter ragen mehrere lange Stromschienen 34 aus den hohlen Endarmen 31a am einen Ende des Isolationskörpers in Achsrichtung nach außen. Sie Stromschienen 34 sind mit dem Schalter elektrisch verbunden· In radialer Richtung sind die Stromschienen 34 dünner als ein äquivalenter isolierter Draht (etwa 0,63 mm gegenüber 1,27 mm). Das Gehäuse 21 und eine Gebläseverkleidung 41 sind in dem dargestellten Beispiel aus einem isolierenden Kunststoff. Daher benötigen die Stromschienen 34 keine weitere Isolation. Die Verwendung der Stromschienen 34 trägt zu dem kleinen Gesamtdurchmesser des Gerätes bei· Ein ringförmiges Kupplungsstück 35 aus Kunststoff ist in den hohlen Endarmen 31a angebrachte Außerdem liegt innerhalb des hohlen Endes des Isolationskörpers 31 ein üblicher Brückengleichrichter 36, der mit dem Heizelement 33 und bestimmten Stromschienen 34 leitend verbunden ist. Ein gebräuchlicher Gerätemotor 37 ist an den Gleichrichter 36 angeschlossen und liegt sowohl innerhalb der hohlen Arme 31a des Isolationskörpers 31 als auch in dem hohlen Innenraum des Kupplungsstückes 35. Der Elektromotor 37 hat eine Motorwelle 40, die in der Darstellung am rechten Ende des Motors herausragt·

Außerhalb des in der Darstellung rechten Endes des Ieolationskörpers 31 ist eine rohrförmige Gebläseverkleidung 41 derart montiert, daß sie einen Teil des Isolationskörpers und auch einen Teil des Elektromotors 37 umhüllt. Zu beachten ist, daß

_ γ _ ^l"^{5 Iis} " " " '-'■ U

die Verkleidung 41 auch in einem Stück mit dem Gehäuse 21 ausgebildet sein kann. Auf der Motorwelle 40 sitzt ein Axialrotor 42, der von der Gebläseverkleidung 41 umgeben ist, um eine effiziente Luftströmung durch das Gerät zu liefern. Der Motor 37, die Verkleidung 41 und der Rotor 42 sind zusammen als Gebläse 38 bezeichnet. Im Inneren der Gebläseverkleidung 41 ist ein zusätzlicher Satz von stationären Gebläseschaufeln (Pig.5) angebracht. ! Die stationären Schaufeln richten die vom Rotor 42 herkommende ; Luftströmung gerade und wandeln sie von einer turbulenten in eine laminare Strömung um, wodurch der Fluß über die Heizwicklungen 33 einen höheren Wirkungsgrad erhält. Im Inneren der Luft- ' einlasse 26 in das Gehäuse 22 ist ein Ring 43 montiert, um zu verhindern, daß feste Bestandteile in diese Einlasse eindringen. : Es sei darauf hingewiesen, daß beide Ausführungsformen der Erfindung gleiche Form, aber unterschiedliche Abmessungen haben.

Wie oben erwähnt, ist der gesamte Steuerschalter 44 in dem Lufteinlaß- und Schaltergehäuse 22 untergebracht und wird von dem Schaltknopf 23 abgedeckt. Der Steuerschalter ist Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung des gleichen Anmelders. Rund um die elektrische Schnur 24 ist eine Zugentlastung 45 angebracht, um zu verhindern, daß die Schnur aus dem Gerät herausgezogen wird. Eine Biegungsentlasung 45a ist an einer Schalterabdeckung 46 angebracht, um einen Ermüdungsbruch der Schnur 24 an der Austrittstelle aus dem Gerätegehäuse zu verhindern. Die Schalterabdeckung 46 ist über dem Schalter 44 auf ; dem Schaltergehäuse 22 mittels langer Schrauben 47 oder anderer [ äquivalenter Befestigungsmittel festgemacht. Der Schaltknopf 2? |isitzt über der Schalterabdeckung 46 und zwsi Arme 48, von denen | nur einer gezeigt ist, erfassen den drehbaren Teil des Schalters. |

ί Wie die Fig.3 und 6 zeigen, weist der erfindungsgemäße Gebläse- |

rotor 42 eine hohle ringförmige Nabe 50 auf, die eine geschlossen I

ne Vorderwand 51 in der Form eines flachen Kegels hat, von deren f

Rückseite 51a in der Mitte ein zylindrischer Haltepfosten 52 I

axial wegragt. Der Haltepfosten 52 ist von einer runden Bohrung |

It · ·

52a in Achsrichtung durchzogen, in der die Motorwelle 40 des Elektromotors 37 festgehalten ist. Mehrere Rotorflügel 53, im dargestellten Beispiel sind es acht, erstrecken sich von der äusseren Ringfläche der Nabe 50 in gleichmäßigen Abständen annähernd radial nach außen. |

Der Gebläserotor 42 ist auf der Motorwelle 40 angebracht, der \ Motor 37 ist seinerseits längs der Mittelachse der Gebläseverkleidung 41 starr befestigt, so daß ein großer Teil des Motors und der gesamte Rotor 42 in der Verkleidung gehaltert sind. Die Verkleidung 41 hat eine hohle rohrförmige Außenwand 54 und eine zweite rohrförmige Innenwand 55» die mit der Außenwand 54 durch mehrere (im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind es elf) tragflügeiförmige Iieitschaufeln 56 verbunden ist, die sich in radialer Ausrichtung rundum in gleichmäßigen Abständen zwischen den beiden Wänden erstrecken. Aufgabe dieser Leitschaufeln ist es, die Luftströmung nach dem Austritt aus den Flügen 53 des Rotors 42 geradezurichten und die von einer turbulenten Strömung in eine laminare Strömung umzuwandeln, damit die Luft mit besserem Wirkungsgrad die Heizwicklungen 33 (Pig.2) überstreicht. Der Rotor 42 erteilt der duroh ihn strömenden Luft eine Vektorkomponente der Rotationsgeschwindigkeit. Die Leitschaufeln 56 heben diese Vektorkomponente auf.

Eine Montagewand 57 für den Motor erstreckt sich quer über das Vorderende der inneren ringförmigen Verkleidungswand 55 und hat in der Mitte eine öffnung 58, durch die die Motorwelle 40 tritt. Zwei Befestigungslöcher 60 zu beiden Seiten der öffnung 58 bilden eine Befestigungsmöglichkeit, an der der Motor 37 mit geeigneten Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben 59, festgehalten ist. Die Montagewand 57 hat außerdem im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei bogenförmige Schlitze 62, von denen nur einer dargestellt ist. Duroh diese kann Luft treten, um den Elektromotor 37 zu belüften. Zwei bogenförmige Arme 64, die als Haarwickler dienen, stehen neben der zentralen öffnung 63 in Achsrichtung von der Montagewand 57 nach außen. Die Arme 66 reichen bis in die hohle Rückseite der Gebläsenabe hinein und umgeben den Hai-

■ I I I ,1 I I I
* Hl

_Μ Q _Μ

tepfosten 52_; ein gutes Stück weit. Jeder Arm 64 hat ein radialwärts sich verbreiterndes distales Ende 64a. Ein allenfalls durch den Lufteinlaß hereingezogenes Haar wickelt sich nicht um die Motorwelle, sondern um diesen Haarwickler. Der Wickler verhindert, daß durch eingefangenes Haar die Motorwelle 40 steckenbleibt. Der Motor 37 hat Zylinderform und der Außendurchmesser der ringförmigen Innenwand 55 ist annähernd gleich dem Außendurchmesser der Nabe 50, so daß gefluchtete innere Grenzwände für den Luftstrom vorhanden sind, der durch die Rotorflügel 53 und die Leitschaufeln 56 strömt«

Der innere Hohlraum des Gebläse- und Heizergehäuses 21 weist eine Einsenkung 65 auf, die sich vom Einlaßende des Gehäuses nach innen erstreckt. Der Durchmesser dieser Einsenkung ist annähernd gleich dem Außendurchmesser der äußeren Wand 54 der Verkleidung und die Tiefe der Einsenkung ist größer als die Länge der Verkleidungsaußenwand, so daß die Gebläseeinheit 38 darin montiert werden kann und durch den inneren Rand 65a gegen eine axiale Verschiebung in der einen Richtung gesichert wird. Zu beachten ist, daß die Dicke der inneren Kante 65a ungefähr gleich der Dicke der Verkleidungsaußenwand 54 ist, wodurch eine glatte ununterbrochene Begrenzung für den durch das Gerät fließenden Luftstrom geschaffen ist. Die Innenfläche der Verkleidungswand 54 und die Innenfläche des Gehäuses 21 lenken die Luftströmung durch den Heizer 30, sobald die Luft die Rotorflügel passiert hat. Nachdem das Gebläse 38 in die Einsenkung 65 geschoben ist, kann das Lufteinlaß-Gehäuse 22 aia Einlaßende des Gehäuses 21 befestigt werden, um das Gebläse in einer vorgegebenen axialen Lage im Gerät festzuhalten.

Wenn der Rotor 42 und der Motor 37 richtig an der Gebläseverkleidung 41 montiert sind, ist zwischen dem stromabwärtigen Ende 66 des Rotors und dem Vorderrand der Leitschaufeln 56 ein schmaler Spalt vorhanden. Wie am besten aus den Pig.4 und 5 ersichtlich, muß der Spalt zwischen der Innenfläche der Verkleidungswand 54 und der Außenseite oder Spitze 67 jedes Rotorsflügels 53 und der Spalt zwischen dem nachlaufenden Rand 71 der Rotorflügel 53

-invorauslaufenden Rand der Leitschaufeln 51 möglichst klein sein unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen. Wenn der Spalt zwischen der Verkleidungsaußenwand und der Außenfläche der Rotorflügel zunimmt, wird die Grenzschicht größer und die Effizienz des gesamten Gebläsesystems wird kleiner.

Wie man am deutlichsten aus den Pig.4 und 7 erkennen kann, hat jeder Rotorflügel Tragflügelprofil. Die Rotorflügel haben eine solche Form, daß sie eine positive Druckdifferenz erzeugen, um luft von einer Stelle stromaufwärts der Flügel zu einer Stelle stromabwärts der Flügel zu bewegen. Wenn die Krümmung eines Flügels zu gering ist, entsteht ein zu geringes Druckgefälle. Wenn die Krümmung zu stark ist, kann ein Teil der Grenzschicht der luftströmung sich vom Flügel ablösen und dadurch die Effizienz verringern.

Wie ebenfalls am deutlichsten in den Fig.4 und 7 gezeigt, ist jeder Rotorflügel 53 nicht nur gekrümmt sondern auch verdreht und zwar um die radiale Achse RA des Flügels von der Nabe 50 zur äußeren Spitze 67 desselben im Uhrzeigersinn. Die Verdrehung des Flügels formt eine tiefere Krümmung zum Nabenende hin und vergrößert auch den Aufprallwinkel an diesem Ende. Der größere Aufprallwinkel und die tiefere Krümmung des Flügels 53 in Richtung zur Nabe 50 ist notwendig, um an der Hinterkante 71 des Flügels eine konstante Abströmgeschwindigkeit der Luft zu erzeugen.

Wenn sich der Flügel 53 dreht und einen Luftstrom durchtreibt, wird die Luft an der radial äußersten Spitze 67 des Flügels mit einer größeren Umfangsgeschwinäigkeit (cm/s) vorangetrieben als die Luft näher an der Nabe 50. Die Zunahme der Krümmung und des Aufprallwinkels des Flügels (der Winkel, unter dem die Luft auf den Flügel auftrifft) in Richtung zur Nabe gegenüber dem äußeren Flügelende gleicht die Abnahme der Umfangsgeschwindigkeit aus. Zu beachten ist, daß, wenn die Krümmung des Rotorflügela größer wird, die Reibung zwischen der Luft und dem Rotorflügel ebenfalls größer wird. Daher findet durch ein Axialgebläse eine

■ t · · I · I ·

f t · I »I ·

I ' |t(|l

I «III

A Λ I I I I · > » I· Cl

Schallströmung in Richtung zu den äußeren Teilen des Gebläseradius statt und der innere Teil des Gebläseradius wird als toter m>

ψ Kern bezeichnet. Aus diesem Grund haben Axialgebläse im typi- | sehen Fall eine Nabe mit größerem Durchmesser in Relation zum | Gesamtdurchmesser des Gebläses als dies Zentrifugalgebläse haben.: , Es sei darauf hingewiesen, daß der kleinste Habendurchmeaser auch noch von dem Außendurchmesser des mit ihm In Antriebsver- ■ * bindung stehenden Elektromotors abhängt, es sei denn der Motor ist entfernt vom Gebläserotor angeordnet. Bei dem ersten Ausfüh- j rungsbeispiel der Erfindung beträgt der Nabendurchmesser annä- jj hemd 30,5 mm (1,2 Zoll), während der Außendurchmesser des Rotors 42 mm (1,650 Zoll) ist. Dieser Außendurchmesser ist wesentlich kleiner als bei bisher bekannten Axialgebläsen in handgehaltenen Frisiergeräten. Die Parameter des erfindungsgemäßen Gebläses machen es möglich, daß der größte Durchmesser des Gerätegehäuses in dem ersten Beispiel wesentlich kleiner ist als derjenige anderer bekannter Axialgebläse. Das schmale Gehäuse des Frisiergerätes (der maximale Durchmesser des Gehäuses beträgt etwa 5 cm) macht es möglich, daß ein Benutzer das Gerät bequem mit der Hand umgreift, und macht außerdem einen üblichen Handgriff, wie er bisher in bekannten Frisiergeräten verwendet wird, überflüssig. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das für eine starke Luftströmung eingerichtet ist, beträgt der Außendurchmesser des Gebläses 48,3 mm (1»9 Zoll), während der Nabendurchmesser 30,5 mm (1,2 Zoll) bleibt.

Die Definition einiger Ausdrücke für den Rotor macht deutlich, welches Ausmaß der Krümmung und Verdrehung die Flügel 53 zweckmäßig erhalten sollen, um eine maximale Druckdifferenz an den Flügeln für eine vorgegebene Rotationsgeschwindigkeit, vorzugsweise 17 000 - 20 000 U/min, mit einer Geschwindigkeit des Fabrikati onsmo de Ils von 19 000 U/min, zu erzeugen. Der Abstand C gemessen auf einer Geraden C zwischen dem Vorderrand 70 und dem Hinterrand 71 jedes Flügels 53 an irgendeinem Schnitt senkrecht zur Achse RA wird als Sehnenlänge bezeichnet. Bei dem ersten Beispiel liegt die günstige Sehnenlänge für jeden Flügel 53 zwischen 15,0 mm und 17,5 mm (0,59 und 0,69 Zoll) an der Spitze des Flü-

■ ( ■ till 11 ·

■ III Ml Il Il 10 111

- 12 -

gels, wobei das Fabrikationsmaß 17,17 mm (0,676 Zoll) beträgt, und liegt nächst der Nabe 50 zwischen etwa 12,2 mm und 15,2 mm (0,48 und 0,60 ZoDJL) mit dem Fabrikationsmaß bei 15,0 mm (0,589 Zoll). Beim zweiten Beispiel ändert sich die günstige Sehnenlänge an der Spitze und liegt jetzt zwischen etwa 15,0 mm und 18,3 mm (0,59 und 0,72 Zoll). Die Fabrikationsmaße sind 17,95 mm (0,707 Zoll) an der Spitze und 12,42 mm (0,489 Zoll) an der Nabe. Der Abstand zwischen gleichen Stellen an benachbarten Rotorflügeln 55 ist mit dem Buchstaben D gekennzeichnet. Das Verhältnis der Sehnenlänge C zu dem Abstand zwischen benachbarten Flügeln D wird als die Völligkeit des Rotors bezeichnet» Zu beachten ist, daß, wenn die Sehnenlänge geändert wird und der Abstand zwischen den Flügeln sich proportional dazu ändert, die Völligkeit des Rotors konstant bleibt, die Anzahl der Rotorflügel dagegen sich ändert.

Für beide Ausführungsbeispiele wurde festgestellt, daß der höchste Druck bei einer vorgegebenen Drehzahl des Gebläses erzielt wird, wenn die Völligkeit an der Außenseite 67 jedes Rotorflügels im Bereich von etwa 0,92 bis 1,05 liegt. Das ideale Völligkeitsverhältnis am Nabenende jedes Rotorflügels liegt zwischen etwa 1,0 und 1,28. In dem Fabrikationsmodell des ersten Beispiels ist die Völligkeit an der Spitze 1,04 und an der Nabe 1,25; beim Fabrikationsmodell des zweiten Beispiels ist die Völligkeit an der Spitze 0,92 und an der Nabe 1,04·

Die gekrümmte längsachse A jedes Flügels 53 veranschaulicht das Maß der Krümmung in dem Flügel. Der Parameter zum Messen der Krümmung ist das Verhältnis zwischen dem maximalen senkrechten Abstand zwischen der Achse A und der Sehne C ausgedrückt in Prozent der Sehnenlänge. Dieses Verhältnis wird als Wölbung bezeichnet. Beim ersten Beispiel liegt die günstigste maximale Wölbung des Flügels zwischen etwa 7,0 bis 8,5 an der Spitze 67 des Flügels, wobei die Fabrikationswölbung 7,4 beträgt, und zwischen etwa 10,3 bis 12,7 am Nabenende des Flügels mit der Fabrikationswölbung von 10,8. Beim zweiten Ausführungsbeispiel liegt die

ft at

.. , Cf¹

' I I t I t I I Il I

- 13 -

(· M f

Wölbung an der Nabe im gleichen Bereich wie für das erste Beispiel mit der Fabrikat!onswölbung bei 11,0. An der Flügelspitze ist jedoch die zweite Ausführungsform flacher als das erste Beispiel mit einem Wölbungsbereich von etwa 3,0 bis 5,5 und einer Fabrikationswölbung von 4,9. Bei beiden Ausführungsformen hat sich als günstigste Stelle der maximalen Wölbung etwa 0,4 der Sehnenlänge hinter dem vorauslaufenden Rand 70 des Flügels heraus gestellt.

am deutlichsten in den Fig.4 und 7 gezeigt, nimmt der Anstellwinkel, den die Sehne des Flügels mit der Rotorachse einschließt, zu, wenn sich der Bezugspunkt auf dem Flügel vom Nabenende des Rotors nach außen bewegt. Daher ist der Anstellwinkel F des Rotors 53 an der äußeren Spitze 67 größer als der entsprechende Anstellwinkel G an dem Nabenende des Flügels. Es wurde gefunden, daß die optimale Druckdifferenz in der ersten Ausführungsform für die zweckmäßige Rotordrehzahl eintritt, wenn der Anstellwinkel F zwischen etwa 32° und 41° mit dem Fabrikationswinkel bei 38,35° liegt und der Anstellwinkel E zwischen etwa 17° und 23° mit einem Fabrikationswinkel von 20,74°. Da die zweite Ausführungsform mehr auf das Volumen gerichtet ist als das erste Beispiel, liegt hier der Anstellwinkel F zwischen etwa 50° und 57° mit dem Fabrikationswinkel bei 54°54' und der Anstellwinkel E zwischen etwa 26° und 32° mit dem Fabrikationswinkel bei 29°42'. Zu beachten ist, daß sich bei der Änderung des Anstellwinkels bei Bewegung des Flügels vom Nabenende nach außen zur äußeren Spitze die Lage der radialen Achse RA des Flügels nicht ändert und die gesamte Flügeldrehung um diese Achse erfolgt. Es wurde bestimmt, daß die maximale Dicke des Flügels in beiden Ausführungsformen für die gewünschte Druckdifferenz sowohl an der Nabe als auch an der Spitze annähernd 12 # der Sehnenlänge ausmacht.

Wie am deutlichsten aus den Fig.4 und 8 hervorgeht, sind alle Leitschaufeln 56 an der Verkleidung 41 im Luftstrom angebracht und in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Rotorflügel. 53 gekrümmt. Da jedoch die Geschwindigkeit am Hinterrand, gemessen an dem Flügel 53 konstant ist bis auf etwaige Grenz-

- 14 -

schichteffekte, und da die Leitschaufeln 56 alle stationär Bind, brauchen die Leitechatifeln nicht wie die Rotorflügel verdreht zu sein. Es hat sich herausgestellt, daß für beide Rotorausführungen gemäß den obigen Definitionen der optimale Anstellwinkel G, gemessen zwischen der Sehne durch den vorlaufenden und nachlaufenden Rand der Leitschaufel 56, und der Achse der Verkleidung 41 im Bereich zwischen etwa 13° und 19° liegt, und mit einem Fabrikationswinkel von 15°· In beiden Ausführungsbeispielen sind elf Leitschaufeln in gleichmäßigen Abständen rund um die Verkleidung 41 angebracht. Wie schon für die Rotorflügel erwähnt, kann auch die Anzahl der Leitschaufeln geändert werden.

Wie die Pig.6 und 9 zeigen, weist der ringförmige Einlaß in der Form eines umgekehrten Konus, des in dem Einlaß- und Schaltergehäuse 22 liegenden erfindungsgemäßen Gebläses 38, sechs gleichgeformte öffnungen 26 auf, die in gleichmäßigen Abständen rund um die Achse des Gehäuses angeordnet sind. Die Einlaßöffnungen 26 sind voneinander jeweils durch eine axiale Wand oder einen Pfosten 28 getrennt. Die schräge Innenwand 26a jeder öffnung 26 fällt in Richtung zum Rotor 42 nach innen ab, um die Luft in den Rotor zu lenken. Der Weg der durch die Einlaßöffnungen 26 einströmenden Luft bildet einen Winkel, der von wenigstens etwa 30° bis zu 360° variieren kann, während die Luft durch die Einlaßöffnungen 26 tritt. Es ist zweckmäßig, wenn der Einlaßquerschnitt der sechs Öffnungen wenigstens ebenso groß ist wie der ringförmige Einlaßquerschnitt des Gebläses. Da die Umfangsgeschwindigkeit im Gebläse an der äußeren Spitze der Flügel am größten ist, sollte der Innendurchmesser des Lufteinlaßgehäuses vorzugsweise wenigstens ebenso groß sein wie der Außendurchmesser des Rotors_s damit die Strömung durch das Gebläse nicht gedrosselt wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine ausreichende strukturelle Festigkeit des Einlaßgehäuses gegenwärtig nur durch eine teilweise Verengung der Einlaßströmung erreicht. Die Gebläseleistung mit dem beschränkten Zustrom wird später noch diskutiert. Ein Sicherungsring 43 ist am Einlaßgehäuse 22 quer über den Einlaßöffnungen angebracht, um zu verhindern, daß

ein fester Gegenstand in den Bereich des Rotore eingeführt wird. Die Einlaßöffnungen sorgen für einen adäquaten luftzustrom zum Rotor, behalten dabei gleichzeitig die im wesentlichen rohrförmige äußere Gestalt des Gerätes bei*

An den beiden gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind im Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gegeben ist, Abänderungen möglich.

• > itil ι

Claims

* ■ · I

III · · I«

Schutzansprüche

1· Axialgebläse für ein Frisiergerät zum Trocknen der Haar· (Fön) mit einem Rotor mit zentraler Nabe und mehreren gekrümmten Rotorflügeln, die in gleichmäßigen Abständen rund am die Nabe von dieser radial naoh außen ragen, wobei jeder Flügel einen vorauslaufenäen Rand und einen nachlaufenden Rand hat, die zwischen sich eine Sehnenlänge definieren, und wobei der Winkel dieser Sehne an jedem Flügel zur Achse des Gebläses

_i; vom Nabenende des Flügels radial nach außen zur Spitze des

§ Flügels hin ssunimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Sehnenlänge jedes Flügels (53) sum Abstand zwischen einander entsprechenden Teilen benachbarter Flügel an der äußeren Spitze (67)

s des Flügels zwischen etwa 0,92 und 1,05 und nächst der Nabe } (50) zwischen 1,0 und 1,28 liegt.

2. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Rotors etwa 42 mm beträgt.

3* Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehnenlänge an der äußeren Spitze (67) zwischen etwa 15 mm und 17,5 mm und am Nabenende des Flügels zwischen etwa 12,2 mm und 15,2 mm liegt«

4* Axialgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser eines rohrförmigen Gehäuses (21), das den Rotor umgibt, etwa 50 mm beträgt.

5· Axialgebläse naoh einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand zwischen einer ge» krümmten ISngsachse des Flügels und der Sehne des Flügels die Wölbung des Flügels definiert und daß die maximale Wölbung, ausgedrückt in Prozent der Sehnenlänge des Flügels an der ausseren Spitze desselben zwischen etwa 7,0 und 8,5 und nächst der-Nabe zwischen etwa 10,3 uaä 12,7 beträgt.

• ·

t 4

6. Axialgebläse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Sehne und der radialen Achse des Flügels an der äußeren Spitze zwischen etwa 32° und 41° und nächst der Nabe zwischen etwa 17° und 23° beträgt.

7. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Rotors etwa 48,3 mm beträgt.

8. Axialgebläse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Sehne und der radialen Achse des Rotors an der äußeren Spitze im Bereich von etwa 50° bis 59° und nächst der Nabe im Bereich von etwa 26° bis 32° liegt.

9. Axialgebläse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand zwischen der gekrümmten Längsachse des Flügels und dessen Sehne die Wölbung des Flügels definiert und daß die maximale Wölbung, ausgedrückt in Prozent der Sehnenlänge, jedes Flügels an der äußeren Spitze zwischen etwa 3,0 und 5,5 und nächst der Nabe zwischen etwa 10,3 und 12,7 üiegt,

10. Axialgebläse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehnenlänge an der äußeren Spitze zwischen etwa 15,0 mm und 18,3 mm und am Nabenende des Flügels zwischen etwa 14,7 mm und 15,2 mm liegt.

11. Axialgebläse insbesondere nach einem der Ansprüche 1-10 für ein handgehaltenes Frisiergerät zum Trocknen der Haare, gekennzeichnet durch

einen Gebläserotor (42) mit einer zentralen Nabe (50) und mehreren gekrümmten Rotorflügeln (53), die in gleichmäßigen Abständen rund um die Nabe im wesentlichen radial nach außen ragen und jeweils einen vorauslaufenden Rand (70) und einen nachlaufenden Rand (71) haben, die zwischen sich eine Sehnenlänge definieren, und bei dem der Winkel zwischen der Sehne an jedem Flügel und der Achse des Rotors vom Nabenende des Flügels nach außen zur Flügelspitze hin radial wächst,

eine im wesentlichen rohrfönaige Gebläseverkleidung (41)* die in axialer Fluchtung mit dem Rotor (42) angeordnet 1st und den äußeren Umfang des Rotors in engem Abstand umschließt und die mehrere stationäre Leiteohaufeln (56) aufweist, die von einer inneren Ringfläche der Verkleidung im wesentlichen nach innen ragen und in axialer Ausrichtung sum Rotor stromabwärts von demselben angeordnet sind» um die vom Rotor herkommende Luftströmung geradezurichten, und dadurch} daß das Verhältnis der Sehnenlänge jedes Flügels zum Abstand zwischen einander entsprechenden Teilen benachbarter Flügel an der äußeren Spitze der Flügel zwischen etwa 0,92 und 1,05 und nächst der Habe zwischen etwa 1,0 und 1,28 beträgt.

12· Axialgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil eines rohrförmigen Gehäuses (21) des Gerätes als die im wesentlichen rohrfurmige Gebläseverkleidung dient·

13· Axialgebläse nach Anspruoh 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseverkleidung (41) eine innere Ringwand (55) aufweist, an der die inneren Enden der Leitschaufeln (56) anstoßen und die sich von den Torderrändern der leitschaufeln bis zu deren Hinterrändern erstreckt und deren Innendurchmesser derart gewählt ist, daß sie die äußere ümfangswand eines zum Antreiben des Gebläses geeigneten Motors aufnimmt·

14· Axialgebläse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Ringwand (55) mit einer Montagewand (57) für den Motor versehen ist, die sich diametral über das Sude der inneren Ringwand nächst den Vorderrändern der Leitschaufeln erstreckt und mehrere erste Öffnungen (58, 60) zum Befestigen eines Elektromotors an ihr aufweist, sowie auch noch eine zweite öffnung (62), die zur Kühlung eines darin befestigten-Elektromotors dient.

15· Axialgebläse naoh Anspruoh 13, dadurch gekennzeichnet, daß dio

t ■ I

I · ■
C ■

itlt t

innere Ringwand (55) mit einer Montagewand (57) für einen Motor versehen ist, die sich diametral über das den Vorderrändern der Leitschaufeln nahe Ende der inneren Ringwand erstreckt und eine zentrale öffnung (58) bildet, durch die die Motorwelle (40) tritt, und daß eine Schutzhülse (66) sich von der Montagewand (57) in Achsrichtung rund um die Motorwelle erstreckt, um zu verhindern, daß Haar in das Gebläse hereingezogen wird und die Motorwelle festhält.

16. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehnenlänge an der äußeren Spitze des Flügels im Bereich zwischen etwa 15,0 mm und 18,3 mm und am Nabenende des Flügels im Bereich von etwa 12,2 mm und 15,2 mm liegt.

17. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Sehne zur radialen Achse des Rotors an der äußeren Spitze im Bereich von etwa 50° bis 59° und nächst der Nabe im Bereich von etwa 26° bis 32° liegt.

18. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Abstand zwischen der gekrümmten Längsachse des Flügels und der Sehne des Flügels die Wölbung des Flügels definiert und daß die maximale Wölbung, ausgedrückt in Prozent der Sehnenlänge jedes Flügels an der äußeren Spitze zwischen etwa 3,0 und 5,5 und nächst der Nabe zwischen etwa 10,3 und 12,7 liegt.