EP3293399A1 - Gebläseanordnung für ein haushaltgerät, wie staubsauger - Google Patents

Gebläseanordnung für ein haushaltgerät, wie staubsauger Download PDF

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EP3293399A1
EP3293399A1 EP17185430.0A EP17185430A EP3293399A1 EP 3293399 A1 EP3293399 A1 EP 3293399A1 EP 17185430 A EP17185430 A EP 17185430A EP 3293399 A1 EP3293399 A1 EP 3293399A1
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EP
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opening edge
fan
sealing ring
blower
impeller
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Miele und Cie KG
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    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven

Definitions

  • the impeller In such a blower arrangement, the impeller generates a pressure difference, which leads to a negative pressure at the intake opening. This simultaneously results in an overpressure in the space extending between the impeller and the blower housing from the outer periphery of the impeller to the suction port of the blower housing.
  • the pressure difference between these two areas leads to the inevitable gap between the fan housing and the inner peripheral edge of the cover plate of the impeller to a backflow of a portion of the delivered air flow.
  • the loss of air flow due to the backflow significantly reduces the efficiency of the blower and, on the other hand, increases the temperature in the blower.
  • the invention is therefore based on the object to provide a fan assembly available that provides a simple way, an improved seal between impeller and blower housing with optimal smooth running.
  • the blower arrangement for a floor care appliance is characterized in that a peripheral, sealing ring is arranged in the bead at the suction opening, which sealingly surrounds a radially inner portion of the cover pane.
  • the material of the sealing ring such as polyurethane or polyurethane foam, is applied in the bead, which surrounds the intake opening of the fan cover circumferentially, so that there is a sealing ring with the dimensions of the bead.
  • the sealing ring is designed so that it hardens and can then be machined.
  • the milling of the cover plate in the sealing ring of PU or PUR foam takes place in such a way that there is a minimal gap between the cover plate and the sealing ring.
  • the milling is provided in an extremely simple manner in that the opening edge cover disk is provided with a contour which is designed for abrasion of the material of the sealing ring.
  • a sealing ring made of cured PU or PUR foam or a brittle plastic or a hard elastomer in the bead on the suction port allows an effective and permanent sealing of the gap between the impeller and the suction port of the fan shroud.
  • By milling the groove in the cured PU or PUR foam by means of the cover plate there is a minimal gap between the radially inner portion of the cover plate and the sealing ring, which is does not reseal due to elastic recovery of the sealing material.
  • the backflow occurring at the fan wheel of the delivered air volume is limited to a minimum and increases the efficiency of the fan to a significant extent.
  • the gap between the cover disc and sealing ring which is produced in the final assembled state of fan housing and fan cowl, also ensures a non-contact seal. This prevents abrasion or melting of the sealant during operation of the blower. In this way, disturbing noise or odor emissions can be excluded by the sealing ring.
  • Another advantage of the arrangement of a sealing ring made of cured PU or PUR foam or other, milled material consists in the balance of existing in a large-scale production tolerances between impeller and Gebläsehaube. Tolerances in relation to the impeller height or the alignment of the fan shroud to the axis of rotation of the impeller are circumvented by the milling of the cover plate in the sealing ring to the resulting end position and have no influence on the sealing function of the sealing ring. Each impeller mills its own individual groove without the need for intricate tolerance compensation or adjustment work.
  • a labyrinth seal is provided.
  • the surface contour causes within the groove an air flow, which forms transversely to the direction of the main flow generated by the blower and thus provides a kind of fluidic seal. In other words, the air flow within the groove increases the sealing effect again.
  • the sealing ring circumferentially has approximately the height of the bead.
  • the PU or PU foam is introduced into the bead at the intake opening so that the foam in the cured state has approximately the height of the bead wall, which faces the intake opening of the fan cover.
  • the PU or PUR foam is bordered on three sides by the walls of the bead in the fan cowl and is openly accessible only from the side facing the opening edge of the fan wheel.
  • the material of the sealing ring is selected so that the material properties, characterized by the above values, even after aging under the operating conditions in a floor care device with continuous vibration load and elevated temperatures remain. A loss of the sealing function of the sealing ring as a result of embrittlement or aging of the sealing material can be excluded.
  • Suitable is a material of the sealing ring, for example PU or polyurethane foam or an elastomer, which has a strength of about 0.2 to 2 N / mm 2 Shore hardness in the cured state.
  • the opening edge has a tooth-shaped contour.
  • the opening edge mills very quickly and precisely its groove in the sealing material when the impeller is pressed under pressure of the edge of the seal in rotation.
  • the opening edge has a sawtooth-shaped contour, which further optimizes the process of milling the groove.
  • the opening edge has a wavy contour, which causes a slower milling and is well suited for softer sealing material. Furthermore, blocking the rotation is avoided because the milling process is gentler.
  • the rotating impeller with a tooth-shaped edge mills gently and quickly during the process of pressing the Gebläsehaube in the relatively hard sealant, without exposing the wheel of increased axial force.
  • the Stge leopard tone ie wave peaks and Wellentrelier, the impeller mouth disappear after the milling process entirely within the sealant and cause no noise or vibration nor worsen the achievable efficiency compared to a solution without sawtooth.
  • the sealing material is removed during the pressing of the hood instead of displaced only. As a result, the friction of the impeller on the sealing material is significantly reduced, after a few seconds, the impeller is already running freely without additional friction and the associated losses. In addition, there is no stimulating mechanical contact with the static hood or the associated sealing material more.
  • the invention further relates to a device having a corresponding fan arrangement, for example a vacuum cleaner, extractor hood, tumble dryer or washer-dryer or a cooking appliance.
  • a device having a corresponding fan arrangement for example a vacuum cleaner, extractor hood, tumble dryer or washer-dryer or a cooking appliance.
  • FIG. 1 shows the sectional view of a fan assembly 10, in particular suitable for a vacuum cleaner.
  • the blower arrangement 10 shown has a blower housing 12, which is closed by a laterally arranged motor partition 50. Blower housing 12 and motor partition 50 are centered to each other. Centrally centered in the fan housing 12, a motor 14 is arranged, which drives a fan wheel 18 via a shaft 16.
  • the shaft 16 is rotatably mounted both in the fan housing 12 and in the motor partition 50.
  • the shaft 16 connects the motor 14 with an impeller 18 that is disposed on the motor 14 side facing away from the motor partition 50.
  • the impeller 18 is releasably but rotatably connected to the shaft 16.
  • the impeller 18 comprises a carrier disk 44, on the axially projecting conveying blades 38 are arranged. On the support plate 44 opposite side of the conveying blades 38, a cover plate 20 is placed. The cover plate 20 has centered on an opening. At the outer periphery of the impeller 18, the cover plate 20 is aligned approximately parallel to the carrier disk. In a radially inner portion of the impeller 18, the cover plate 20 is aligned approximately parallel to the axis of rotation of the impeller 18.
  • the impeller 18 is covered on the opposite side of the motor partition 50 by a fan cover 22.
  • the fan cover 22 is connectable to the fan housing 12 and / or the motor partition 50.
  • the fan shroud 12 has centered on a suction port 24. Circumferentially around this intake opening 24, a bead 26 is arranged in the fan shroud 12, which is open in the direction of the blower housing 12.
  • a sealing ring 28 for example made of a hard or brittle material, such as cured PU or PUR foam arranged.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of the fan assembly 10, as in FIG. 1 shown.
  • the impeller 18 is connected to a shaft 16 which is driven by a motor 14, not shown.
  • the fan wheel 18 is bordered on the side facing away from the motor by a fan cover 22, which centered centrally has an intake opening 24.
  • the blower wheel 18 generates negative pressure which results at the suction opening 24 of the blower hood 22 in a suction air flow.
  • an overpressure arises on the outer circumference of the blower wheel 18 in the region between the cover disk 20 of the blower hood 22.
  • a sealing element 28 made of cured PU or PUR foam is arranged at the transition between the two areas.
  • the sealing element 28 For example, from cured PU or PUR foam, which is arranged in a circumferential bead 26 of the fan shroud 22, a backflow of suction air to the radially inner portion of the cover plate 20 around in the intake port 24 is prevented, or at least reduced.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the sealing element 28 made of a brittle or hard plastic material, such as cured PU or PUR foam, which sealingly separates the overpressure region 52 between cover plate 20 and Gebläsehaube 22 from the vacuum region 54 at the suction port 24 of the fan cover 22.
  • a sealing ring 28 Surrounding the suction opening 24 while a bead 26 is arranged, which is open only in the direction of the fan 18.
  • a sealing ring 28 is arranged, which approximates in its geometric extension approximately to the shape of the bead 26.
  • the height of the bead 26 is defined by the outer boundary of the bead 26, which delimits the bead 26 of the intake port 24 of the fan cover 22.
  • the arranged in the bead 26 sealing ring 28 of a brittle or hard plastic material is milled from the direction in which the bead is open, circumferentially through the radially inner portion of the cover plate 20 when the serrated edge 40 of the cover plate 20 pressed onto the sealing ring while the fan wheel 18 is briefly set in rotation.
  • This milled groove 36 has a depth T, which is greater than the height of the teeth 40.
  • the groove 36 is slightly wider and deeper milled out than the opening edge 34 protrudes there, resulting in the subsequent normal operation of the fan no friction between the opening edge and the seal 28 adjusts or results. This ensures the desired smooth running of the blower with optimum air flow.
  • FIG. 4 shows the impeller 18 as a single part.
  • the impeller 18 comprises a plurality of blades 38, curved, radial or tangential, which generate the predetermined air flow during rotation of the wheel 18.
  • the front side of the suction side is provided with a cover plate 20 having a conical rise with a central opening.
  • the opening edge 34 is in this case provided with a toothing 40, 42 in order to cause a milling in of the opening edge 34 in the material of the seal 28 when the blower motor.
  • the teeth 40 may according to one embodiment alternately outwardly and inwardly, ie radially to the center of the axis, be angled or interlaced to mill the groove 36 slightly wider than the sheet thickness of the cover plate. This ensures reliably that no grinding of the opening edge 34 adjusts to the seal 28 in the subsequent control operation.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung (10), aufweisend - ein Gebläsegehäuse (12), - ein in dem Gehäuse (12) angeordneten Motor (14), mit - einer Welle (16) und einem an der Welle befestigten oder gekoppelten Gebläserad (18); - einer auf der dem Motor (14) abgewandten Seite des Gebläserads (18) aufgesetzten Deckscheibe (20) mit einer zentralen Ansaugöffnung (24) mit einem ausgestellten, axial nach außen weisenden Öffnungsrand (34); - eine an das Gebläsegehäuse (12) angefügten Gebläsehaube (22), welche das Gebläserad (18) überdeckt; - wobei die Gebläsehaube (22) eine aufweist, an der eine umlaufenden Sicke (26) angeordnet ist, die in Richtung des Öffnungsrandes (34) des Gebläserads (18) geöffnet ist; - ein in der Sicke (26) angeordneter Dichtring (28), der mit dem Öffnungsrand (34) der Ansaugöffnung der Deckscheibe (20) zusammenwirkt. Um auf einfache Weise ein gut funktionierende Dichtwirkung zwischen Öffnungsrand und Gebläsehaube (22) bereitzustellen, ist der Öffnungsrand (34) der Abdeckscheibe (20) mit einer Kontur (40, 42) versehen ist, die zum Abrieb von Material des Dichtrings (28) ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung, aufweisend
    • ein Gebläsegehäuse,
    • ein in dem Gehäuse angeordneten Motor, mit
    • einer Welle und einem an der Welle befestigten oder gekoppelten Gebläserad;
    • einer auf der dem Motor (14) abgewandten Seite des Gebläserads aufgesetzten Deckscheibe mit einer zentralen Ansaugöffnung mit einem ausgestellten, axial nach außen weisenden Öffnungsrand;
    • eine an das Gebläsegehäuse angefügten Gebläsehaube, welche das Gebläserad überdeckt;
    • wobei die Gebläsehaube eine aufweist, an der eine umlaufenden Sicke angeordnet ist, die in Richtung des Öffnungsrandes des Gebläserads geöffnet ist;
    • ein in der Sicke angeordneter Dichtring, der mit dem Öffnungsrand der Ansaugöffnung der Deckscheibe zusammenwirkt.
  • Bei einer derartigen Gebläseanordnung erzeugt das Gebläserad eine Druckdifferenz, die zu einem Unterdruck an der Ansaugöffnung führt. Daraus resultiert simultan ein Überdruck im Raum, der sich zwischen dem Gebläserad und dem Gebläsegehäuse vom Außenumfang des Gebläserads bis zur Ansaugöffnung des Gebläsegehäuses erstreckt. Die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Bereichen führt am unvermeidlichen Spalt zwischen dem Gebläsegehäuse und der inneren Umfangskante der Deckscheibe des Gebläserads zu einem Rückströmen eines Teiles der geförderten Luftmenge. Der durch den Rückstrom bedingte Verlust an Luftförderleistung reduziert einerseits den Wirkungsgrad des Gebläses in signifikantem Umfang und erhöht andererseits die Temperatur im Gebläse.
  • Zur Verbesserung der Gebläseeffizienz ist es bekannt, engste Toleranzen am Spalt zwischen Gebläsegehäuse und der inneren Umfangskante der Deckscheibe des Gebläserads einzusetzen, um dadurch die Rückströmung der geförderten Luft zu reduzieren. Dies ist sehr kostenintensiv und aufgrund technisch notwendiger Toleranzen innerhalb einer Großserienproduktion oftmals nur begrenzt umsetzbar. Andere Maßnahmen wie die Anordnung von Labyrinthen oder Dichtungselementen am Spalt zwischen Überdruck- und Unterdruckseite sind fertigungstechnisch sehr aufwendig und führen zu lediglich geringen Effizienzsteigerungen eines Gebläses.
  • Aus der DE 197 17 154 A1 ist es bekannt, den Spalt zwischen dem Gebläsegehäuse und der inneren Umfangskante der Deckscheibe des Gebläserads durch eine festhaftende, elastische Dichtungsmasse auszufüllen. Ein solches schleifendes Dichtungselement aus elastischem Material verhindert zwar ein Rückströmen der Saugluft, führt aber zu inakzeptablen Nachteilen im Betrieb des Gebläses. Durch Anschmelzungen oder Abrieb der elastischen Dichtungsmasse treten störende Geräuschs- und Geruchsemissionen des Gebläses auf. Zudem resultiert der einsetzende Verschleiß eines solchen schleifenden Dichtungselements zu einem Spalt zwischen der Überdruck- und Unterdruckseite des Gebläses, wodurch dessen Wirkungsgrad deutlich sinkt.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Gebläseanordnung zur Verfügung zu stellen, die auf einfache Weise eine verbesserte Abdichtung zwischen Gebläserad und Gebläsegehäuse bei optimalem Leichtlauf bereitstellt.
  • Erfindungsgemäß wird unter anderem diese Aufgabe durch eine Gebläseanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Gebläseanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
  • Die Gebläseanordnung für ein Bodenpflegegerät zeichnet sich dadurch aus, dass in der Sicke an der Ansaugöffnung ein umlaufender, Dichtring angeordnet ist, der einen radial inneren Abschnitt der Deckscheibe abdichtend umgibt. Dabei wird das Material des Dichtrings, wie PU- oder PUR-Schaum, in die Sicke appliziert, die die Ansaugöffnung der Gebläsehaube umlaufend umschließt, sodass sich ein Dichtring mit den Ausmaßen der Sicke ergibt. Der Dichtring ist dabei so ausgeführt, dass dieser aushärtet und danach spanabhebend bearbeitet werden kann.
  • Das Einfräsen der Deckscheibe in den Dichtring aus PU- oder PUR-Schaum erfolgt dabei in derart, dass sich ein minimaler Spalt zwischen der Deckscheibe und dem Dichtring ergibt. Das Einfräsen wird auf extrem einfache Art und Weise dadurch bereitgestellt, dass der Öffnungsrand Deckscheibe mit einer Kontur versehen ist, die zum Abrieb von Material des Dichtrings ausgebildet ist. Damit wird bei der ersten Inbetriebnahme des Gebläsemotors oder bei einem Testlauf die Ringnut in den Dichtring eingefräst, in die dann später der Öffnungsrand der Deckscheibe hineinragt.
  • Die Anordnung eines Dichtrings aus ausgehärtetem PU- oder PUR-Schaum oder einem spröden Kunststoff oder einem harten Elastomer in der Sicke an der Ansaugöffnung ermöglicht eine wirksame und dauerhafte Abdichtung des Spalts zwischen dem Gebläserad und der Ansaugöffnung der Gebläsehaube. Durch das Einfräsen der Nut in den ausgehärteten PU- oder PUR-Schaums mittels der Deckscheibe, ergibt sich ein minimaler Spalt zwischen dem radial inneren Abschnitt der Deckscheibe und dem Dichtring, der sich nicht aufgrund einer elastischen Rückverformung des Dichtungsmaterials wieder verschließt. Dadurch wird die am Gebläserad auftretende Rückströmung der geförderten Luftmenge auf ein Minimum begrenzt und der Wirkungsgrad des Gebläses in signifikantem Umfang gesteigert. Der Spalt zwischen Deckscheibe und Dichtring, der im endmontierten Zustand von Gebläsegehäuse und Gebläsehaube entsteht, gewährleistet zudem eine kontaktfreie Abdichtung. Dies verhindert Abrieb oder Anschmelzungen der Dichtungsmasse im Betrieb des Gebläses. Auf diese Weise können störende Geräuschs- oder Geruchsemissionen durch den Dichtring ausgeschlossen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Anordnung eines Dichtrings aus ausgehärtetem PU- oder PUR-Schaum oder einem anderen, fräsbaren Material, besteht im Ausgleich der in einer Großserienproduktion existierender Toleranzen zwischen Gebläserad und Gebläsehaube. Toleranzen in Bezug auf die Laufradhöhe oder die Fluchtung der Gebläsehaube zur Drehachse des Gebläserads werden durch das Einfräsen der Deckscheibe in den Dichtring auf die sich ergebenden Endposition umgangen und haben keinen Einfluss auf die Dichtfunktion des Dichtrings. Jedes Gebläserad fräst seine individuelle Nut, ohne dass filigrane Maßnahmen zum Toleranzausgleich oder Einstellarbeiten notwendig sind.
  • Mit der Nut und dem darin hineinragenden Öffnungsrand wird eine Labyrinthdichtung bereitgestellt. Die Oberflächenkontur bewirkt dabei innerhalb der Nut eine Luftströmung, die sich quer zur Richtung der durch das Gebläse erzeugten Hauptströmung ausbildet und somit eine Art fluidische Dichtung bereitstellt. Anders ausgedrückt, die Luftströmung innerhalb der Nut erhöht die Dichtwirkung nochmals.
  • Es ist zusätzlich bevorzugt, dass der Dichtring umlaufend annähernd die Höhe der Sicke aufweist. Dafür wird der PU- oder PUR-Schaum so in der Sicke an der Ansaugöffnung eingebracht, dass der Schaum im ausgehärteten Zustand annähernd die Höhe der Sickenwand aufweist, die der Ansaugöffnung der Gebläsehaube zugewandt ist. Der PU- oder PUR-Schaum wird auf drei Seiten von den Wänden der Sicke in der Gebläsehaube eingefasst und ist lediglich von der Seite offen zugänglich, die dem Öffnungsrand des Gebläserad zugewandt ist.
  • Das Material des Dichtrings ist dabei so ausgewählt, dass die Materialeigenschaften, gekennzeichnet durch die genannten Werte, auch nach Alterung unter den Betriebsbedingungen in einem Bodenpflegegerät bei kontinuierlicher Schwingungsbelastung und erhöhten Temperaturen erhalten bleiben. Ein Verlust der Dichtfunktion des Dichtringes in Folge von Versprödung oder Alterung des Dichtungsmaterials kann dadurch ausgeschlossen werden. Als geeignet ist ein Material des Dichtrings, beispielsweise PU- oder PUR-Schaum oder ein Elastomer, welches eine Festigkeit von ca. 0,2 bis 2 N/mm2 Shore-Härte im ausgehärteten Zustand aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführung besitzt der Öffnungsrand eine zahnförmige Kontur. Damit fräst sich der Öffnungsrand sehr schnell und präzise seine Nut in das Dichtungsmaterial, wenn das Gebläserad unter Andruck des Randes an die Dichtung in Rotation versetzt wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Öffnungsrand eine sägezahnförmige Kontur auf, die den Vorgang des Einfräsens der Nut nochmals optimiert.
  • In einer anderen Weiterbildung weist der Öffnungsrand eine wellenförmige Kontur auf, die ein langsameres Einfräsen bewirkt und für weicheres Dichtungsmaterial gut geeignet ist. Ferner wird ein Blockieren der Rotation vermieden, weil der Fräsvorgang sanfter abläuft.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Gebläse Anordnung, welches folgende Schritte umfasst:
    1. (a) Applikation des PU- oder PUR-Materials oder Kunststoffmaterials in die Sicke der Ansaugöffnung der Gebläse Haube, um einen Dichtring zu erzeugen;
    2. (b) Aushärten lassen des PU- oder PUR-Material oder Kunststoffmaterials;
    3. (c) Aufsetzen der Gebläse Haube auf das Gebläse Gehäuse;
    4. (d) Andrücken der Gebläse Haube auf das Gebläse Gehäuse, bis der Öffnungsrand der Deckscheibe unter Druck auf dem Dichtring anliegt;
    5. (e) aktivieren des Motors, um das Gebläaserad mit der Deckscheibe in Rotation zu versetzen, sodass der Öffnungsrand eine ringförmige Nut in das Material des Dichtrings hineinfräst, in die der Öffnungsrand nach dem Einfräsen hineinragt.
  • Insgesamt ergeben sich folgende vorteilhafte Eigenschaften:
  • Das rotierende Laufrad mit zahnförmigen Rand, wie einer Sägezahnausbildung, fräst sich schonend und schnell während des Vorganges des Aufdrückens der Gebläsehaube in die relativ harte Dichtmasse, ohne das Laufrad einer erhöhten axialen Kraft auszusetzten. Die Sägezahnausbildung, also Wellenberge und Wellentäter, des Laufradmundes verschwinden nach dem Fräsvorgang gänzlich innerhalb der Dichtmasse und verursachen weder Geräusche noch Vibrationen noch verschlechtern sie den erzielbaren Wirkungsgrad gegenüber einer Lösung ohne Sägezahnprofil. Das Dichtmaterial wird dabei während des Aufdrückens der Haube abgetragen statt nur verdrängt. Dadurch wird die Reibung des Laufrades an dem Dichtmaterial signifikant verringert, nach wenigen Sekunden läuft das Laufrad bereits frei ohne zusätzliche Reibung und den damit verbundenen Verlusten. Zusätzlich findet kein anregender mechanischer Kontakt mit der statischen Haube bzw. dem damit verbundenen Dichtmaterial mehr statt. Dadurch gestalten sich die nachfolgenden Prüfungen im weiteren Produktionsverlauf, insbesondere die akustische. Bewertung mittels Körperschallanalyse, wesentlich eindeutiger und selektiver. Durch das schnelle Abtragen des überflüssigen Dichtmaterials aus der Haube und dem damit relativ geringen verbleibendem - insbesondere konstantem - Reibmoment sind die Ergebnisse der nachfolgenden Prüfungen wie Saugkraft und Leistungsaufnahme wesentlich homogener und aussagekräftiger als eine Messung mit einem Laufrad ohne Sägezahnausbildung oder sonstiger fräsfähigen Kontur. Zusätzlich kann das Aufdrücken der Haube wesentlich schneller als bisher erfolgen, das sich das Laufrad mit Sägezahnausbildung sehr schnell einschneidet und insbesondere keine erhöhte axiale Kraft auf das rotierende Laufrad und damit auf das Lager ausübt. Zusätzlich wird durch das schnelle Einschneiden ein "Verdrücken" des Laufrades, also das Einbringen eines einseitigen Höhenversatzes in das Laufrad, welches sich durch eine dynamische Unwucht äußert, verhindert. Das Einbringen der Sägezahnausbildung wird bei der Herstellung des Laufrades recht einfach während des Ausstanzprozesses der Deckscheibe mit integriert. Nach dem Ausstanzen des Loches mit radial nach innen gerichteten Zähnen erfolgt im Tiefziehverfahren das Ausstellen des Öffnungsrandes aus der Fläche heraus, sodass sich ein etwa kegelstumpfförmiges Gebilde ergibt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Gerät mit einer entsprechenden Gebläseanordnung, beispielsweise ein Staubsauger, Dunstabzugshaube, Wäschetrockner oder Waschtrockner oder ein Gargerät.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Abänderungen und Modifikationen möglich, die durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten für den Fachmann in Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten führen.
  • Es zeigen:
  • Figur 1
    Schnittdarstellung eines Gebläses für einen Staubsauger mit einem Dichtring aus PU- oder PUR-Schaum;
    Figur 2
    vergrößerte Darstellung von Gebläsegehäuse und Gebläsehaube im endmontierten Zustand;
    Figur 3
    Schnittdarstellung des Dichtrings aus PU- oder PUR-Schaum mit Eingriff eines radial inneren Abschnitts der Deckscheibe und
    Figur 4
    das Gebläserad als Einzelteil mit verzahnter Deckscheibe.
  • Figur 1 zeigt die Schnittdarstellung einer Gebläseanordnung 10, insbesondere geeignet für einen Staubsauger. Die dargestellte Gebläseanordnung 10 weist ein Gebläsegehäuse 12 auf, das von einer seitlich angeordneten Motortrennwand 50 verschlossen wird. Gebläsegehäuse 12 und Motortrennwand 50 sind zentriert zueinander angeordnet. Mittig zentriert im Gebläsegehäuse 12 ist ein Motor 14 angeordnet, der über eine Welle 16 ein Gebläserad 18 antreibt. Die Welle 16 ist sowohl im Gebläsegehäuse 12 als auch in der Motortrennwand 50 drehbar gelagert. Die Welle 16 verbindet den Motor 14 mit einem Gebläserad 18, dass auf der dem Motor 14 abgewandten Seite der Motortrennwand 50 angeordnet ist. Das Gebläserad 18 ist lösbar aber drehfest mit der Welle 16 verbunden.
  • Das Gebläserad 18 umfasst eine Trägerscheibe 44, auf der axial vorstehend Förderschaufeln 38 angeordnet sind. Auf der der Trägerscheibe 44 entgegengesetzten Seite der Förderschaufeln 38 ist eine Deckscheibe 20 aufgesetzt. Die Deckscheibe 20 weist mittig zentriert eine Öffnung auf. Am äußeren Umfang des Gebläserads 18 ist die Deckscheibe 20 annähernd parallel zur Trägerscheibe ausgerichtet. In einem radial inneren Abschnitt des Gebläserads 18 ist die Deckscheibe 20 annähernd parallel zur Drehachse des Gebläserads 18 ausgerichtet.
  • Das Gebläserad 18 wird auf der von der Motortrennwand 50 gegenüberliegenden Seite von einer Gebläsehaube 22 überdeckt. Die Gebläsehaube 22 ist mit dem Gebläsegehäuse 12 und/oder der Motortrennwand 50 verbindbar. Die Gebläsehaube 12 weist mittig zentriert eine Ansaugöffnung 24 auf. Umlaufend um diese Ansaugöffnung 24 ist in der Gebläsehaube 12 eine Sicke 26 angeordnet, die in Richtung des Gebläsegehäuses 12 geöffnet ist. In der Sicke 26 ist ein Dichtring 28, beispielsweise aus einem harten oder spröden Material, wie ausgehärteter PU- oder PUR-Schaum, angeordnet. Der radial innere Abschnitt der Deckscheibe 20, der annähernd parallel zur Drehachse des Gebläserads 18 ausgerichtet ist, greift vollumfänglich in den Dichtring 28 ein.
  • Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Gebläseanordnung 10, wie in Figur 1 dargestellt. Das Gebläserad 18 ist mit einer Welle 16 verbunden, die über einen nicht dargestellten Motor 14 angetrieben wird. Das Gebläserad 18 ist auf der dem Motor abgewandten Seite von einer Gebläsehaube 22 eingefasst, die mittig zentriert eine Ansaugöffnung 24 aufweist. Im Betrieb der Gebläseanordnung 10 erzeugt das Gebläserad 18 Unterdruck, der an der Ansaugöffnung 24 der Gebläsehaube 22 in einem Saugluftstrom resultiert. Gleichzeitig stellt sich am Außenumfang des Gebläserads 18 im Bereich zwischen der Deckscheibe 20 der Gebläsehaube 22 ein Überdruck ein. Um einen Ausgleich dieser Druckdifferenz und somit eine störende Rückströmung von Saugluft in die Ansaugöffnung 24 zu verhindern, ist am Übergang zwischen den beiden Bereichen ein Dichtungselement 28 aus ausgehärtetem PU-oder PUR-Schaum angeordnet. Durch das Dichtungselement 28, beispielweise aus ausgehärtetem PU- oder PUR-Schaum, das in einer umlaufenden Sicke 26 der Gebläsehaube 22 angeordnet ist, wird ein Rückströmen von Saugluft, um den radial inneren Abschnitt der Deckscheibe 20 herum in die Ansaugöffnung 24 hinein, verhindert, zumindest aber vermindert.
  • Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Dichtelements 28 aus einem spröden oder harten Kunststoffmaterial, wie ausgehärteter PU- oder PUR-Schaum, das den Überdruckbereich 52 zwischen Deckscheibe 20 und Gebläsehaube 22 vom Unterdruckbereich 54 an der Ansaugöffnung 24 der Gebläsehaube 22 abdichtend trennt. Umlaufend an der Ansaugöffnung 24 ist dabei eine Sicke 26 angeordnet, die lediglich in Richtung des Gebläserads 18 geöffnet ist. In dieser Sicke 26 ist ein Dichtring 28 angeordnet, die sich in seiner geometrischen Ausdehnung annähernd an die Form der Sicke 26 anpasst. Die Höhe der Sicke 26 ist dabei durch die äußere Begrenzung der Sicke 26 definiert, die die Sicke 26 von der Ansaugöffnung 24 der Gebläsehaube 22 abgrenzt.
  • Der in der Sicke 26 angeordnete Dichtring 28 aus einem spröden- oder harten KunststoffMaterial wird aus der Richtung, in der die Sicke geöffnet ist, durch den radial inneren Abschnitt der Deckscheibe 20 umlaufend eingefräst, wenn der gezackte Rand 40 der Deckscheibe 20 auf den Dichtring gepresst wird und dabei das Gebläserad 18 kurz in Rotation versetzt wird. Diese eingefräste Nut 36 weist dabei eine Tiefe T auf, die größer ist, als die Höhe der Zähne 40. Dadurch tauchen die Zähne 40 des Öffnungsrandes 34 vollständig in der Nut 36 ein, sodass die Wellentäler 42 zwischen den einzelnen Zähnen 40 ebenfalls in die Nut hineinragen. Dis ergibt sich eine nahezu flächige Abdichtung der Ober-30, Unter- 32 und Stirnseite der Deckscheibe 20 gegenüber dem Material des Dichtrings. Dadurch wird verhindert, dass Saugluft aus dem Überdruckbereich 52, der sich zwischen der Unterseite 32 der Deckscheibe 20 und der Gebläsehaube 22 befindet, in den Unterdruckbereich 54 auf der Oberseite 30 der Deckscheibe 20 im Ansaugbereich 24 zurückströmt. Durch den umlaufenden Einschnitt bzw. umlaufend eingefräste Nut 36 des radial inneren Abschnitts der Deckscheibe 20 ergibt sich eine flächige Überlappung der Ober-30 und Unterseite 32 der Deckscheibe 20 mit dem Dichtring 28. Dadurch, dass die Nut durch das im Betrieb verwendete Gebläserad 18 eingefräst wird, ist kein nachträglicher Toleranzausgleich erforderlich. Ferner sind keine besonders hohen Anforderungen hinsichtlich der Maßhaltigkeit während der Montage notwendig, weil jedes Gebläserad seine individuelle Nut 36 in den Dichtring fräst. Aufgrund von geringen Unwuchten des Gebläserades wird die Nut 36 etwas breiter und tiefer ausgefräst, als der Öffnungsrand 34 dort hineinragt, wodurch sich im nachfolgenden Regelbetrieb des Gebläses keine Reibung zwischen dem Öffnungsrand und der Dichtung 28 einstellt oder ergibt. Damit wird der gewünschte Leichtlauf des Gebläses bei optimaler Luftführung sichergestellt.
  • Figur 4 zeigt die das Gebläserad 18 als Einzelteil. Das Gebläserad 18 umfasst dabei eine Mehrzahl von Schaufeln 38, gekrümmt, radial oder tangential ausgeführt, die bei Rotation des Rades 18 den vorbestimmten Luftstrom erzeugen. Die Stirnseite der Ansaugseite ist dabei mit einer Deckscheibe 20 versehen, die einen kegelförmigen Anstieg mit einer zentralen Öffnung aufweist. Der Öffnungsrand 34 ist hierbei mit einer Verzahnung 40, 42 versehen, um beim Einlaufen des Gebläsemotors ein Einfräsen des Öffnungsrandes 34 in das Material der Dichtung 28 zu bewirken. Die Zähne 40 können gemäß einer Ausführung abwechselnd nach außen und nach innen, also radial zur Achsmitte, angewinkelt oder verschränkt sein, um die Nut 36 etwas breiter zu fräsen, als die Blechdicke der Deckscheibe. Damit wird zuverlässig sichergestellt, dass im späteren Regelbetrieb sich kein Schleifen des Öffnungsrandes 34 an der Dichtung 28 einstellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gebläseanordnung
    12
    Gebläsegehäuse
    14
    Motor
    16
    Welle
    18
    Gebläserad
    20
    Deckscheibe
    22
    Gebläsehaube
    24
    Ansaugöffnung
    26
    Sicke
    28
    Dichtring
    30
    Oberseite Deckscheibe
    32
    Unterseite Deckscheibe
    34
    Stirnseite Deckscheibe, Öffnungsrand
    36
    Nut
    T
    Tiefe der Nut
    38
    Schaufel
    40
    Wellenberg, Zahn
    42
    Wellental
    44
    Trägerscheibe
    50
    Motortrennwand
    52
    Überdruckbereich
    54
    Unterdruckbereich

Claims (14)

  1. Gebläseanordnung (10), aufweisend
    - ein Gebläsegehäuse (12),
    - ein in dem Gehäuse (12) angeordneten Motor (14), mit
    - einer Welle (16) und einem an der Welle befestigten oder gekoppelten Gebläserad (18);
    - einer auf der dem Motor (14) abgewandten Seite des Gebläserads (18) aufgesetzten Deckscheibe (20) mit einer zentralen Ansaugöffnung (24) mit einem ausgestellten, axial nach außen weisenden Öffnungsrand (34);
    - eine an das Gebläsegehäuse (12) angefügten Gebläsehaube (22), welche das Gebläserad (18) überdeckt;
    - wobei die Gebläsehaube (22) eine aufweist, an der eine umlaufenden Sicke (26) angeordnet ist, die in Richtung des Öffnungsrandes (34) des Gebläserads (18) geöffnet ist;
    - ein in der Sicke (26) angeordneter Dichtring (28), der mit dem Öffnungsrand (34) der Ansaugöffnung der Deckscheibe (20) zusammenwirkt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Öffnungsrand (34) der Abdeckscheibe (20) mit einer Kontur (40, 42) versehen ist, die zum Abrieb von Material des Dichtrings (28) ausgebildet ist.
  2. Gebläseanordnung (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (28) in der Sicke (26) an der Ansaugöffnung (24) ein aushärtbare oder ausgehärtetes PU- oder PUR-Schaum -Material umfasst oder aus einem solchen Material besteht.
  3. Gebläseanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (28) eine durch den Öffnungsrand (34) eingefräste, ringförmige Nut (36) umfasst, in die der Öffnungsrand (34) hineinragt zur Bereitstellung einer Labyrinthdichtung.
  4. Gebläseanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Dichtring (28) umlaufend annähernd die Höhe der Sicke (26) aufweist.
  5. Gebläseanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Material des Dichtrings (28) eine Festigkeit von ca. 0,2 bis 2 N/mm2 Shore-Härte aufweist.
  6. Gebläseanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Öffnungsrand (34) eine zahnförmige Kontur (40, 42) besitzt.
  7. Gebläseanordnung (10) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Öffnungsrand (34) eine sägezahnförmige Kontur (40, 42) besitzt.
  8. Gebläseanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Öffnungsrand (34) eine mit wellenförmige Kontur besitzt.
  9. Verfahren zur Bereitstellung einer Gebläseanordnung (10) gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
    (a) Applikation des PU- oder PUR-Materials in die Sicke (26) der Ansaugöffnung (24) der Gebläsehaube (22), um einen Dichtring (28) zu erzeugen;
    (b) Aushärten lassen des PU- oder PUR-Materials;
    (c) Aufsetzen der Gebläsehaube (22) auf das Gebläsegehäuse (12);
    (d) Andrücken der Gebläsehaube (22) auf das Gebläsegehäuse (12), bis der Öffnungsrand (36) der Deckscheibe (20) unter Druck auf dem Dichtring (28) anliegt;
    (e) aktivieren des Motors (14), um das Gebläaserad (18) mit der Deckscheibe (20) in Rotation zu versetzen, sodass der Öffnungsrand (34) eine ringförmige Nut (36) in das Material des Dichtrings (28) hineinfräst, in die der Öffnungsrand (34) nach dem Einfräsen hineinragt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9 zur Bereitstellung einer Gebläseanordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
  11. Bodenpflegegerät mit einer Gebläseanordnung (10), welche ausgebildet ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9.
  12. Dunstabzugshaube mit einer Gebläseanordnung (10), welche ausgebildet ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9.
  13. Wäschetrockner oder Waschtrockner mit einer Gebläseanordnung, welche ausgebildet ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9.
  14. Gargerät, wie Backofen oder Mikrowellenofen, mit einer Gebläseanordnung, welche ausgebildet ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 9.
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