WO2013026733A2 - Paddle wheel for a fluid delivery device, and domestic appliance having a paddle wheel - Google Patents

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WO2013026733A2
WO2013026733A2 PCT/EP2012/065823 EP2012065823W WO2013026733A2 WO 2013026733 A2 WO2013026733 A2 WO 2013026733A2 EP 2012065823 W EP2012065823 W EP 2012065823W WO 2013026733 A2 WO2013026733 A2 WO 2013026733A2
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Kai Nitschmann
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/247—Vanes elastic or self-adjusting

Definitions

  • Paddle wheel for a fluid conveying device and household appliance with such
  • the present invention relates to a paddle wheel, or impeller, for a device for conveying fluids.
  • the fluids may be gaseous (e.g., air) or liquid (eg, water).
  • Corresponding conveyors are accordingly also referred to as Schaufelrad- or impeller pumps and are known per se, for example, as water pumps for washing machines from the German patent application DE 195 37 944 A1 or the German patent DE 10 2008 054 998 B3.
  • paddle wheels which can promote an increased volume flow through a curved or curved blade shape in the main direction of rotation defined therewith and thus are correspondingly more efficient.
  • an impeller of a pump is known.
  • the flow-guiding part is designed as a multi-component injection molded part with a basic structure of a rigid, preferably fiber-reinforced plastic as the first and with the elastomer as the second component.
  • the curved or scoop-shaped blades of the impeller are designed to be rigid by the basic structure.
  • an object of the invention is to provide a paddle wheel for a fluid delivery device and a household appliance with a fluid conveying device, which is characterized by an increased conveying efficiency, in particular in a conveying operation in alternating conveying directions.
  • the vanes distributed over the wheel circumference of the impeller are made of one each with blade walls tapering toward their blade tip made of elastic material that allows for correct operation or pressurization elastic deformation (curvature) of the blade.
  • the mutually facing inner sides of the blade walls are each connected to at least one force-transmitting element (connecting web).
  • This connecting web is aligned and hinged so that the elastic blade walls under normal operation pressurization of one of its outer sides through the connecting web move so that adjusts a (possibly increasing) curvature of the blade profile to the side of the load or pressurization out.
  • the blades of the paddle wheel according to the invention thus exhibit a behavior which corresponds to the so-called "fin ray” effekf.
  • This principle which is known in principle from bionics, has hitherto been found in the art of applications where the most optimized adaptation of a body or a boundary wall to another body - such as the contact surface of a towing lug on the body contours of the user (DE 20 2009 010 377 U1) or the shape optimization of a wringing funnel for a mop (DE 10 2006 045 615 B3) - goes.
  • a project sheet "Finrayeffect.pdf on the website www.bionische-innovationen.de the use of this effect for form-matched joints fills known.
  • an operationally adapted optimization of the blade shape is realized both with respect to stepwise or continuously increasing load and in particular when the direction of rotation of the paddle wheel is reversed.
  • an optimized blade shape adapted to the specific load and in particular to the alternating direction of rotation or conveying direction of the fluid is realized.
  • an extremely powerful Schaufelradgestalt is ensured, which leads to a significantly reduced energy consumption and allows a smaller dimensioning of the Schaufelradantriebs.
  • when used in a tumble dryer treatment times can be significantly reduced.
  • these aspects are becoming increasingly important for marketing as well.
  • the at least one connecting web is dimensioned in its elasticity so that it escapes elastically in the form of a buckling bar in a pressurized operation.
  • This embodiment allows a particularly continuous shape optimization of the blade profile and a particularly material-friendly and reliable return of the blade in its initial geometry when the pressurization decreases or ends.
  • the at least one connecting web is rotatably connected with its ends via at least one film hinge with the respective inner side.
  • This embodiment of the invention is characterized by a particularly easy to manufacture connection of the connecting web with the respective inner side and gives the blade with only one degree of freedom in the movement of the connecting web a particularly high stability.
  • this and thus the paddle wheel can be realized with particularly low weight, whereby the centrifugal forces and the masses of the paddle wheel to be accelerated are reduced while reducing the wear and the energy requirement.
  • the blade walls and the at least one connecting web are made in one piece from a plastic.
  • a domestic appliance for laundry treatment is equipped with a fluid conveying device which has a paddle wheel of the type described above.
  • a fluid conveying device which has a paddle wheel of the type described above.
  • a particularly preferred application is a household appliance in the form of a tumble dryer, in which the paddle wheel according to the invention serves to convey a process air stream and / or a cooling air stream.
  • Fig. 1 a fluid conveying device with a paddle wheel
  • Fig. 2 a single blade of the blade wheel of Figure 1 in cross section.
  • FIG. 1 shows a fluid conveying device 1 in the form of a paddle wheel ventilator for conveying a process air stream 2 only hinted at in a tumble dryer 3 not shown.
  • the fluid conveying device can have a self-sufficient drive, for example in the form of an electric motor 4 or via a V-belt 5 and a corresponding V-belt pulley 6 via an axis 7 a paddle wheel 8 to promote the process air stream 2 drive.
  • the impeller 8 includes a plurality of uniformly distributed over its circumference 9 blades, of which in the view of Figure 1 by way of example only two blades 14, 15 are designated.
  • the blades are - as explained in more detail in connection with Figure 2 - designed as hollow sections and end with their respective foot 14a, 15a in a conventional manner at a paddle wheel hub 18. Radially outward, the blades end at their respective blade tip 14b, 15b , As the vane 14 shown as a cross section in FIG. 2 illustrates, each vane consists of two vane walls 20, 21, which converge toward the respective vane tip 14b to form an acute angle 23.
  • the blade walls 20, 21 each have an inner side 20a, 21a and an outer side 20b, 21b.
  • connecting webs 24, 25 and 26 Between facing inner sides 20a, 21a extend approximately horizontally or concentrically to the paddle wheel hub 18 a plurality of connecting webs 24, 25 and 26.
  • the ends of the connecting webs are each a hinge joint 28, 29 with the blade walls 20, 21 rotatably connected.
  • the connecting webs are dimensioned so and consist of such an elastic material that they bend, as described below, under pressure pressure of one of the blade walls arcuately elastic.
  • the elements shown in Figure 2 are integral and made of an elastic plastic.
  • the blade 14 changes its geometry or its profile when a force or pressure is applied to one of the outer sides.
  • a flow pressure 31 which leads to a pressurization 32 according to the operating conditions.
  • the resilient blade walls 20, 21 curve in the form shown in dashed lines in Figure 2, with the blade tip 14a moves to the left and thus on the side 33 of the pressurization 32.
  • the connecting webs 24, 25, 26 buckle and assume the shape indicated by dashed lines.

Abstract

The invention relates to a paddle wheel 8 for a fluid delivery device 1 having a plurality of paddles 14, 15 which are distributed over the circumference 9 of the wheel and each have paddle walls 20, 21 which taper in the direction of the paddle tip 14b, 15b. At least one force-transmitting connecting web 24, 25, 26 is connected in an articulated manner to the mutually facing inner faces 20a, 21a of the paddle walls 20, 21 and the elasticity of the paddle walls 20, 21 is dimensioned in such a way that, when pressure is applied 32 to an outer face 20b of a paddle wall 20b, 21b during operation, the paddle tips 14b, 15b move in the direction of the side 33 on which pressure is applied 32, with elastic bending of the paddles 14, 15.

Description

Schaufelrad für eine Fluidfördereinrichtung sowie Haushaltsgerät mit einem solchen  Paddle wheel for a fluid conveying device and household appliance with such
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaufelrad, oder auch Flügelrad genannt, für eine Einrichtung zum Fördern von Fluiden. Die Fluide können dabei gasförmig (z.B. Luft) oder flüssig (beispielsweise Wasser) sein. Entsprechende Fördereinrichtungen werden demgemäß auch als Schaufelrad- oder Flügelradpumpen bezeichnet und sind an sich beispielsweise als Wasserpumpen für Waschmaschinen aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 195 37 944 A1 oder der Deutschen Patentschrift DE 10 2008 054 998 B3 bekannt. The present invention relates to a paddle wheel, or impeller, for a device for conveying fluids. The fluids may be gaseous (e.g., air) or liquid (eg, water). Corresponding conveyors are accordingly also referred to as Schaufelrad- or impeller pumps and are known per se, for example, as water pumps for washing machines from the German patent application DE 195 37 944 A1 or the German patent DE 10 2008 054 998 B3.
Bei diesen bekannten Schaufelradpumpen sind die Schaufeln bzw. Flügel des Schaufelrades bzw. Flügelrades bezüglich ihrer Vertikalachse häufig symmetrisch ausgebildet. Damit haben diese Schaufelräder zwar in beiden Drehrichtungen eine gleich große Leistungsfähigkeit und können entsprechend drehrichtungsunabhängig den gleichen Volumenstrom fördern. Die Schaufelkontur und damit die Förderleistung sind strömungstechnisch insoweit aber nicht optimiert. In these known impeller pumps, the blades or vanes of the impeller or impeller are often formed symmetrically with respect to their vertical axis. Thus, these paddle wheels, although in both directions of equal performance and can promote according to the direction of rotation independent of the same volume flow. The blade contour and thus the delivery rate are so far not optimized in terms of flow.
Es sind auch Schaufelräder bekannt, die durch eine gebogene oder gekrümmte Schaufelform in der damit definierten Hauptdrehrichtung einen erhöhten Volumenstrom fördern können und damit entsprechend leistungsfähiger sind. There are also known paddle wheels, which can promote an increased volume flow through a curved or curved blade shape in the main direction of rotation defined therewith and thus are correspondingly more efficient.
Aus der EP 2 143 954 A1 ist ein Laufrad einer Pumpe bekannt. Um Abnutzungserscheinungen des strömungsführenden Teils des Laufrades entgegenzuwirken, sind dessen strömungsführenden Laufradoberflächen mit einem Elastomer beschichtet. Der strömungsführende Teil ist dabei als Mehrkomponenten- Spritzgussteil ausgebildet mit einer Grundstruktur aus einem starren, vorzugsweise faserverstärktem Kunststoff als erster und mit dem Elastomer als zweiter Komponente. Die gekrümmt bzw. schaufeiförmig ausgebildeten Schaufeln des Laufrades sind durch die Grundstruktur starr ausgestaltet. From EP 2 143 954 A1 an impeller of a pump is known. To counteract signs of wear of the flow-guiding part of the impeller, whose flow-guiding impeller surfaces are coated with an elastomer. The flow-guiding part is designed as a multi-component injection molded part with a basic structure of a rigid, preferably fiber-reinforced plastic as the first and with the elastomer as the second component. The curved or scoop-shaped blades of the impeller are designed to be rigid by the basic structure.
Aus dem US-Patent 4,732,541 ist ein Flügelrad mit bogenförmig gestalteten Flügelradschaufeln bekannt, die mittels einer Spritzgussform mit mindestens drei Formkernen hergestellt werden. Um die Leistungsfähigkeit und die Fluidbeständigkeit zu erhöhen wird in die Spritzgussform ein inneres, starres Stahlgerüst eingelegt, das mit einem Elastomer umspritzt wird, so dass auch hier die Schaufelräder formstabil und starr ausgeführt sind. Allerdings gibt es viele Anwendungsfälle, in denen auch in der der Hauptdrehrichtung entgegengesetzten Nebendrehrichtung ein zumindest annähernd gleicher Volumenstrom erforderlich bzw. gewünscht ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Schaufelrad beispielsweise in einem Wäschetrockner Verwendung findet, bei dem der Antrieb des Schaufelrades mit der Drehrichtung der Wäschetrommel gekoppelt ist. Da diese Haushaltsgeräte üblicherweise im sog. Reversierbetrieb arbeiten, d. h. die Trommeldrehrichtung alternierend wechselt, sind die Schaufelräder der letztgenannten Art in diesen Anwendungsfällen nicht optimal. Beispielsweise bei Waschtrocknern muss dann aus Sicherheitsgründen, z.B. wegen drohender Überhitzung des Prozessluftstroms bzw. des Kältekreislaufs, in der Nebendrehrichtung entweder die Heizleistung und damit die Trocknereffizienz reduziert werden oder bei energierückgewinnenden Wäschepflegetrocknern der Kompressor der Wärmepumpe kurzzeitig ausgeschaltet werden. Dies führt zu unerwünscht längeren Wäschebehandlungs- bzw. Trocknungszeiten und einem erhöhten Energieverbrauch. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Schaufelrad für eine Fluidfördereinrichtung und ein Haushaltsgerät mit einer Fluidfördereinrichtung anzugeben, das sich durch eine erhöhte Fördereffizienz, insbesondere bei einem Förderbetrieb in alternierenden Förderrichtungen, auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schaufelrad und durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstände entsprechender abhängiger Patentansprüche, wobei bevorzugten Ausführungsformen des Schaufelrades bevorzugte Ausführungsformen des Haushaltsgeräts entsprechen und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht explizit hingewiesen ist. From US Pat. No. 4,732,541, an impeller with arcuately shaped impeller vanes is known, which by means of an injection mold having at least three Mold cores are produced. In order to increase the performance and the fluid resistance, an inner, rigid steel framework is inserted into the injection mold, which is encapsulated with an elastomer, so that here too the impellers are dimensionally stable and rigid. However, there are many applications in which an at least approximately the same volume flow is required or desired even in the direction opposite to the main direction of rotation. This is the case in particular when the paddle wheel is used, for example, in a tumble dryer in which the drive of the paddle wheel is coupled to the direction of rotation of the laundry drum. Since these household appliances usually work in the so-called. Reversierbetrieb, ie the drum rotation alternately changes, the paddle wheels of the latter type are not optimal in these applications. For example, when washing dryers then for safety reasons, eg due to impending overheating of the process air flow or the refrigeration cycle, either the heating power and thus the drying efficiency must be reduced in the secondary direction or be switched off for energy-recovering Wäschepflegetrocknern the compressor of the heat pump. This leads to undesirably longer Wäschebehandlungs- or drying times and increased energy consumption. Against this background, an object of the invention is to provide a paddle wheel for a fluid delivery device and a household appliance with a fluid conveying device, which is characterized by an increased conveying efficiency, in particular in a conveying operation in alternating conveying directions. This object is achieved by a paddle wheel and by a household appliance with the features of the respective independent claim. Preferred embodiments of the invention are subject matters of corresponding dependent claims, wherein preferred embodiments of the paddle wheel correspond to preferred embodiments of the household appliance and vice versa, and this even if it is not explicitly indicated herein.
Erfindungsgemäß sind die über den Radumfang des Schaufelrades verteilten Schaufeln mit jeweils zu ihrer Schaufelspitze hin zulaufenden Schaufelwänden aus einem elastischen Material gefertigt, das bei betriebsgemäßer Belastung bzw. Druckbeaufschlagung eine elastische Verformung (Krümmung) der Schaufel ermöglicht. Um diese Krümmung strömungstechnisch optimiert und damit zur erheblichen Steigerung des Fördervermögens zu gestalten, sind die einander zugewandten Innenseiten der Schaufelwände jeweils mit mindestens einem kraftübertragenden Element (Verbindungssteg) verbunden. Dieser Verbindungssteg ist derart ausgerichtet und angelenkt, dass sich die elastischen Schaufelwände bei betriebsgemäßer Druckbeaufschlagung einer ihrer Außenseiten durch den Verbindungssteg kraftgekoppelt so bewegen, dass sich eine (gegebenenfalls zunehmende) Krümmung des Schaufelprofils zur Seite der Belastung bzw. Druckbeaufschlagung hin einstellt. According to the invention, the vanes distributed over the wheel circumference of the impeller are made of one each with blade walls tapering toward their blade tip made of elastic material that allows for correct operation or pressurization elastic deformation (curvature) of the blade. In order to aerodynamically optimize this curvature and thus to considerably increase the conveying capacity, the mutually facing inner sides of the blade walls are each connected to at least one force-transmitting element (connecting web). This connecting web is aligned and hinged so that the elastic blade walls under normal operation pressurization of one of its outer sides through the connecting web move so that adjusts a (possibly increasing) curvature of the blade profile to the side of the load or pressurization out.
Die Schaufeln des erfindungsgemäßen Schaufelrades zeigen damit ein Verhalten, das dem sog. „Fin Ray (Flossen-Strahl)-Effekf entspricht. Dieses grundsätzlich aus der Bionik bekannte Prinzip hat bisher in der Technik Anwendungen gefunden, bei denen es um die möglichst optimierte Anpassung eines Körpers oder einer Begrenzungswand an einen anderen Körper - wie beispielsweise der Aufsitzfläche eines Schleppliftes an die Körperkonturen des Benutzers (DE 20 2009 010 377 U1 ) oder die Formoptimierung eines Auswringtrichters für einen Wischmopp (DE 10 2006 045 615 B3) - geht. Zudem ist aus einem Projektblatt„Finrayeffect.pdf auf der Internetseite www.bionische-innovationen.de die Verwendung dieses Effekts für formangepasste Fugenausfüllungen bekannt. The blades of the paddle wheel according to the invention thus exhibit a behavior which corresponds to the so-called "fin ray" effekf. This principle, which is known in principle from bionics, has hitherto been found in the art of applications where the most optimized adaptation of a body or a boundary wall to another body - such as the contact surface of a towing lug on the body contours of the user (DE 20 2009 010 377 U1) or the shape optimization of a wringing funnel for a mop (DE 10 2006 045 615 B3) - goes. In addition, from a project sheet "Finrayeffect.pdf on the website www.bionische-innovationen.de the use of this effect for form-matched joints fills known.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Schaufelrades ist dagegen eine betriebsangepasste Optimierung der Schaufelform sowohl hinsichtlich stufenweiser oder kontinuierlich zunehmender Belastung als auch insbesondere bei einer Drehrichtungsumkehr des Schaufelrades realisiert. Mit anderen Worten: Hier ist ein an die spezifische Belastung und insbesondere an die alternierende Drehrichtung bzw. Förderrichtung des Fluids angepasste optimierte Schaufelform realisiert. In beiden Drehrichtungen ist damit eine äußerst leistungsstarke Schaufelradgestalt sichergestellt, die zu einem deutlich verminderten Energieverbrauch führt und die eine geringere Dimensionierung des Schaufelradantriebs erlaubt. Beispielsweise beim Einsatz in einem Wäschetrockner können damit die Behandlungszeiten deutlich verringert werden. Diese Aspekte erlangen im Zeitalter der „Green Technologie" nicht zuletzt auch für das Marketing zunehmende Bedeutung. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der beigefügten Zeichnung sowie aus den Unteransprüchen, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können. By contrast, with the embodiment of a paddle wheel according to the invention, an operationally adapted optimization of the blade shape is realized both with respect to stepwise or continuously increasing load and in particular when the direction of rotation of the paddle wheel is reversed. In other words, here an optimized blade shape adapted to the specific load and in particular to the alternating direction of rotation or conveying direction of the fluid is realized. In both directions of rotation thus an extremely powerful Schaufelradgestalt is ensured, which leads to a significantly reduced energy consumption and allows a smaller dimensioning of the Schaufelradantriebs. For example, when used in a tumble dryer treatment times can be significantly reduced. In the age of "green technology", these aspects are becoming increasingly important for marketing as well. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings and from the subclaims, the features of which can be used individually and in any combination with each other.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Verbindungssteg in seiner Elastizität so bemessen, dass er bei einer betriebsgemäßen Druckbeaufschlagung elastisch in Form eines Knickstabs ausweicht. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders kontinuierliche Formoptimierung des Schaufelprofils und eine besonders materialschonende und zuverlässige Rückkehr der Schaufel in ihre Ausgangsgeometrie, wenn die Druckbeaufschlagung nachlässt oder endet. According to a preferred embodiment of the invention, the at least one connecting web is dimensioned in its elasticity so that it escapes elastically in the form of a buckling bar in a pressurized operation. This embodiment allows a particularly continuous shape optimization of the blade profile and a particularly material-friendly and reliable return of the blade in its initial geometry when the pressurization decreases or ends.
Nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung ist der mindestens eine Verbindungssteg mit seinen Enden über je mindestens ein Filmscharnier mit der jeweiligen Innenseite drehbeweglich verbunden. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich durch eine besonders einfach zu fertigende Verbindung des Verbindungssteges mit der jeweiligen Innenseite aus und verleiht der Schaufel bei nur einem Freiheitsgrad in der Bewegung des Verbindungssteges eine besonders hohe Stabilität. According to an advantageous development of the invention, the at least one connecting web is rotatably connected with its ends via at least one film hinge with the respective inner side. This embodiment of the invention is characterized by a particularly easy to manufacture connection of the connecting web with the respective inner side and gives the blade with only one degree of freedom in the movement of the connecting web a particularly high stability.
Aufgrund der so realisierten Hohlkonstruktion der Schaufel kann diese und damit das Schaufelrad besonders gewichtsarm realisiert werden, wodurch die Fliehkräfte und die zu beschleunigenden Massen des Schaufelrades unter Verminderung des Verschleißes und des Energiebedarfs reduziert sind. Due to the thus realized hollow construction of the blade, this and thus the paddle wheel can be realized with particularly low weight, whereby the centrifugal forces and the masses of the paddle wheel to be accelerated are reduced while reducing the wear and the energy requirement.
Nach einer in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schaufelwände und der mindestens eine Verbindungssteg einstückig aus einem Kunststoff gefertigt. After a particularly advantageous embodiment of the invention in this context, the blade walls and the at least one connecting web are made in one piece from a plastic.
Um eine besonders belastungsdosierte und vorherbestimmte Formänderung und Formoptimierung der Schaufel zur weiteren Effizienzsteigerung des erfindungsgemäßen Schaufelrades zu realisieren, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die einander zugewandten Innenseiten der Schaufelwände einer Schaufel über mehrere Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Haushaltsgerät zur Wäschebehandlung mit einer Fluidfördereinrichtung ausgestattet, die ein Schaufelrad der vorbeschriebenen Art aufweist. Damit lässt sich die Energieeffizienz eines eine derartige Fluidfördereinrichtung umfassenden Haushaltsgeräts weiter steigern. Ein besonders bevorzugter Anwendungsfall ist ein Haushaltsgerät in Form eines Wäschetrockners, bei dem das erfindungsgemäße Schaufelrad zum Fördern eines Prozessluftstroms und/oder eines Kühlluftstroms dient. Die eingangs im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschriebenen Restriktionen bei einem im Reversierbetrieb betriebenen Wäschetrockner sind mit dem erfindungsgemäßen Schaufelrad vermieden. Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der beigefügten Zeichnung figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigen: In order to realize a particularly load-metered and predetermined shape change and shape optimization of the blade to further increase the efficiency of the blade wheel according to the invention, according to an advantageous development of the invention, the mutually facing inner sides of the blade walls of a blade are connected to one another via a plurality of connecting webs. Furthermore, according to the invention, a domestic appliance for laundry treatment is equipped with a fluid conveying device which has a paddle wheel of the type described above. This can further increase the energy efficiency of a household appliance comprising such a fluid conveying device. A particularly preferred application is a household appliance in the form of a tumble dryer, in which the paddle wheel according to the invention serves to convey a process air stream and / or a cooling air stream. The restrictions described above in connection with the prior art in a tumble dryer operated in reversing operation are avoided with the blade wheel according to the invention. The invention is further explained below with reference to an embodiment shown figuratively in the accompanying drawing. Show it:
Fig. 1 : eine Fluidfördereinrichtung mit einem Schaufelrad und Fig. 1: a fluid conveying device with a paddle wheel and
Fig. 2: eine einzelne Schaufel des Schaufelrades nach Figur 1 in Querschnitt.  Fig. 2: a single blade of the blade wheel of Figure 1 in cross section.
Figur 1 zeigt eine Fluidfördereinrichtung 1 in Form eines Schaufelradlüfters für die Förderung eines nur andeutungsweise dargestellten Prozessluftstromes 2 in einem nicht näher dargestellten Wäschetrockner 3. Die Fluidfördereinrichtung kann dabei einen autarken Antrieb, beispielsweise in Form eines Elektromotors 4 haben oder aber über einen Keilriemen 5 und eine entsprechende Keilriemenscheibe 6 über eine Achse 7 ein Schaufelrad 8 zur Förderung des Prozessluftstromes 2 antreiben. FIG. 1 shows a fluid conveying device 1 in the form of a paddle wheel ventilator for conveying a process air stream 2 only hinted at in a tumble dryer 3 not shown. The fluid conveying device can have a self-sufficient drive, for example in the form of an electric motor 4 or via a V-belt 5 and a corresponding V-belt pulley 6 via an axis 7 a paddle wheel 8 to promote the process air stream 2 drive.
Das Schaufelrad 8 enthält mehrere, über seinen Umfang 9 gleichmäßig verteilte Schaufeln, von denen in der Ansicht nach Figur 1 beispielhaft nur zwei Schaufeln 14, 15 bezeichnet sind. Die Schaufeln sind - wie noch näher im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert - als Hohlprofile ausgestaltet und enden mit ihrem jeweiligen Fußbereich 14a, 15a in an sich bekannter Weise an einer Schaufelradnabe 18. Radial nach außen gesehen enden die Schaufeln an ihrer jeweiligen Schaufelspitze 14b, 15b. Wie die stellvertretend in Figur 2 im Querschnitt gezeigte Schaufel 14 verdeutlicht, besteht jede Schaufel aus zwei Schaufelwänden 20, 21 , die zur jeweiligen Schaufelspitze 14b unter Bildung eines spitzen Winkels 23 aufeinander zulaufen. Die Schaufelwände 20, 21 weisen jeweils eine Innenseite 20a, 21 a und eine Außenseite 20b, 21 b auf. Zwischen den einander zugewandten Innenseiten 20a, 21 a verlaufen annähernd horizontal oder konzentrisch zu der Schaufelradnabe 18 mehrere Verbindungsstege 24, 25 und 26. Die Enden der Verbindungsstege (siehe beispielsweise die Enden 24a, 24b) sind jeweils über ein Scharniergelenk 28, 29 mit den Schaufelwänden 20, 21 drehbeweglich verbunden. Die Verbindungsstege sind dabei so dimensioniert und bestehen aus einem solchen elastischen Material, dass sie, wie nachfolgend noch beschrieben, bei Druckbelastung einer der Schaufelwände bogenförmig elastisch ausknicken. Die in Figur 2 gezeigten Elemente sind einstückig und aus einem elastischen Kunststoff gefertigt. The impeller 8 includes a plurality of uniformly distributed over its circumference 9 blades, of which in the view of Figure 1 by way of example only two blades 14, 15 are designated. The blades are - as explained in more detail in connection with Figure 2 - designed as hollow sections and end with their respective foot 14a, 15a in a conventional manner at a paddle wheel hub 18. Radially outward, the blades end at their respective blade tip 14b, 15b , As the vane 14 shown as a cross section in FIG. 2 illustrates, each vane consists of two vane walls 20, 21, which converge toward the respective vane tip 14b to form an acute angle 23. The blade walls 20, 21 each have an inner side 20a, 21a and an outer side 20b, 21b. Between facing inner sides 20a, 21a extend approximately horizontally or concentrically to the paddle wheel hub 18 a plurality of connecting webs 24, 25 and 26. The ends of the connecting webs (see, for example, the ends 24a, 24b) are each a hinge joint 28, 29 with the blade walls 20, 21 rotatably connected. The connecting webs are dimensioned so and consist of such an elastic material that they bend, as described below, under pressure pressure of one of the blade walls arcuately elastic. The elements shown in Figure 2 are integral and made of an elastic plastic.
Wie in Figur 2 durch gestrichelte Linien angedeutet, verändert die Schaufel 14 bei einer Kraft- oder Druckbeaufschlagung einer der Außenseiten ihre Geometrie bzw. ihr Profil. In Figur 2 ist aufgrund einer durch den Pfeil 30 angedeuteten Drehbewegung des Schaufelrades bzw. der Schaufel 14 ein Strömungsdruck 31 vorhanden, der zu einer betriebsgemäßen Druckbeaufschlagung 32 führt. Dabei krümmen sich die elastischen Schaufelwände 20, 21 in die in Figur 2 gestrichelt dargestellte Form, wobei sich die Schaufelspitze 14a nach links und damit auf die Seite 33 der Druckbeaufschlagung 32 bewegt. Wie angedeutet, knicken dazu die Verbindungsstege 24, 25, 26 aus und nehmen die gestrichelt angedeutete Form ein. As indicated in FIG. 2 by dashed lines, the blade 14 changes its geometry or its profile when a force or pressure is applied to one of the outer sides. In FIG. 2, due to a rotational movement of the blade wheel or the blade 14 indicated by the arrow 30, there is a flow pressure 31 which leads to a pressurization 32 according to the operating conditions. In this case, the resilient blade walls 20, 21 curve in the form shown in dashed lines in Figure 2, with the blade tip 14a moves to the left and thus on the side 33 of the pressurization 32. As indicated, for this purpose, the connecting webs 24, 25, 26 buckle and assume the shape indicated by dashed lines.
Sobald allerdings der Strömungsdruck 31 nachlässt bzw. verschwindet, bewegt sich die Schaufelspitze 14a in entgegengesetzter Richtung bis schließlich in ihre Ausgangsposition zurück, indem sich die elastische Krümmung der Schaufelwände zurückbildet und dieser Vorgang durch die kraftübertragenden Verbindungsstege, die ebenfalls elastisch in ihre Ursprungsform zurückkehren, unterstützt wird. Der Vorteil ist dabei, dass sich der Grad der Krümmung und damit die Profilanpassung der Schaufel optimal auf die jeweilige Belastungssituation einstellen lässt. Dazu können insbesondere die Materialwahl, die Anordnung und die Dimensionierung der Verbindungsstege dienen. Bei einer Drehrichtungsumkehr in die der Drehrichtung 30 entgegengesetzte Richtung würde die Bewegung und Verformung der Schaufel 14 in entgegengesetzter, spiegelsymmetrischer Weise erfolgen. Bezugszeichen However, as soon as the flow pressure 31 decreases or disappears, the blade tip 14a moves in the opposite direction until finally back to its original position, by the elastic curvature of the blade walls is formed back and this process supported by the force-transmitting connecting webs, which also return elastically to their original shape becomes. The advantage here is that the degree of curvature and thus the profile adjustment of the blade can be optimally adjusted to the respective load situation. This can be used in particular the choice of material, the arrangement and the dimensioning of the connecting webs. When reversing the direction of rotation in the direction opposite to the direction of rotation 30, the movement and deformation of the blade 14 would take place in an opposite, mirror-symmetrical manner. reference numeral
1 Fluidfördereinrichtung 1 fluid conveyor
2 Prozessluftstrom  2 process air flow
3 Wäschetrockner 3 clothes dryers
4 Elektromotor  4 electric motor
5 Keilriemen  5 V-belts
6 Keilriemenscheibe  6 V-belt pulley
7 Achse  7 axis
8 Schaufelrad 8 paddle wheel
9 Umfang  9 scope
14, 15 Schaufel  14, 15 scoop
14a, 15a Fußbereich  14a, 15a foot area
14b, 15b Schaufelspitze  14b, 15b blade tip
18 Schaufelradnabe 18 paddle wheel hub
20, 21 Schaufelwände  20, 21 bucket walls
20a, 21 a Innenseite  20a, 21 a inside
20b, 21 b Außenseite  20b, 21b outside
23 Winkel  23 angles
24, 25 Verbindungsstege 24, 25 connecting webs
26 Verbindungssteg  26 connecting bridge
24a, 24b Enden  24a, 24b ends
28, 29 Scharniergelenk  28, 29 hinge joint
30 Pfeil  30 arrow
31 Strömungsdruck 31 flow pressure
32 Druckbeaufschlagung  32 pressurization
33 Seite  33 page

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Schaufelrad (8) für eine Fluidfördereinrichtung (1 ) Paddle wheel (8) for a fluid delivery device (1)
mit mehreren über den Radumfang (9) verteilten Schaufeln (14, 15), die jeweils zur Schaufelspitze (14b, 15b) hin zulaufende Schaufelwände (20, 21 ) aufweisen,  with a plurality of blades (14, 15) distributed over the circumference of the wheel (9), each of which has blade walls (20, 21) tapering towards the blade tip (14b, 15b),
wobei mindestens ein kraftübertragender Verbindungssteg (24, 25, 26) an den einander zugewandten Innenseiten (20a, 21 a) der Schaufelwände (20, 21 ) derart angelenkt ist und wobei die Elastizität der Schaufelwände (20, 21 ) derart bemessen ist, dass sich bei einer betriebsgemäßen Druckbeaufschlagung (32) einer Außenseite (20b) einer Schaufelwand (20b, 21 b) die Schaufelspitze (14b, 15b) unter elastischer Verkrümmung der Schaufel (14, 15 ) zur Seite (33) der Druckbeaufschlagung (32) hin bewegt.  wherein at least one force-transmitting connecting web (24, 25, 26) on the mutually facing inner sides (20a, 21 a) of the blade walls (20, 21) is articulated in such a manner and wherein the elasticity of the blade walls (20, 21) is dimensioned such that when the pressure is applied (32) to an outside (20b) of a blade wall (20b, 21b), the blade tip (14b, 15b) moves toward the side (33) of the pressurization (32) with elastic curvature of the blade (14, 15).
Schaufelrad nach Anspruch 1 , Paddle wheel according to claim 1,
wobei der mindestens eine Verbindungssteg (24, 25, 26) in seiner Elastizität so bemessen ist, dass er bei einer betriebsgemäßen Druckbeaufschlagung (32) elastisch in Form eines Knickstabs ausweicht.  wherein the at least one connecting web (24, 25, 26) is dimensioned in its elasticity so that it escapes elastically in the form of a buckling bar when a proper pressurization (32).
Schaufelrad nach Anspruch 1 oder 2, Paddle wheel according to claim 1 or 2,
wobei der mindestens eine Verbindungssteg (24, 25, 26) mit seinen Enden (24a, 24b) über je mindestens ein Filmscharnier (28, 29) mit der jeweiligen Innenseite (20a ,21 a) drehbeweglich verbunden ist.  wherein the at least one connecting web (24, 25, 26) with its ends (24a, 24b) via at least one film hinge (28, 29) with the respective inner side (20a, 21 a) is rotatably connected.
Schaufelrad nach wenigstens einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, Paddle wheel according to at least one of claims 1, 2 or 3,
wobei die Schaufelwände (20, 21 ) und der mindestens eine Verbindungssteg (24, 25, 26) einstückig aus einem Kunststoff gefertigt sind. wherein the blade walls (20, 21) and the at least one connecting web (24, 25, 26) are made in one piece from a plastic.
5. Schaufelrad nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die einander zugewandten Innenseiten (20a, 21 a) der Schaufelwände (20, 21 ) einer Schaufel (14, 15) über mehrere Verbindungsstege (24, 25, 26) miteinander verbunden sind. 5. Paddle wheel according to at least one of the preceding claims, wherein the mutually facing inner sides (20 a, 21 a) of the blade walls (20, 21) of a blade (14, 15) via a plurality of connecting webs (24, 25, 26) are interconnected.
6. Haushaltsgerät zur Wäschebehandlung 6. Household appliance for laundry treatment
mit einer Fluidfördereinrichtung (1 ), die ein Schaufelrad (8) nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche enthält.  with a fluid conveying device (1) which contains a paddle wheel (8) according to at least one of the preceding claims.
7. Haushaltsgerät nach Anspruch 6, 7. Household appliance according to claim 6,
das ein Wäschetrockner ist, bei dem das Schaufelrad (8) zum Fördern eines Prozessluftstroms und/oder eines Kühlluftstroms dient.  which is a tumble dryer, in which the paddle wheel (8) is used for conveying a process air flow and / or a cooling air flow.
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