StaubsaugerCAD

Vollstaendig parametrisches CAD-Modell eines Hochleistungs-Handstaubsaugers, konstruiert mit build123d (Python). Alle Bauteile sind fuer die Fertigung im 3D-Druckverfahren (FDM/FFF) ausgelegt.

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Features

• 20+ parametrische Bauteile — vollstaendig in Python definiert, keine GUI noetig
• Stroemungsoptimiertes Laufrad — 14 Schaufeln (7 Haupt + 7 Splitter), berechnet aus Meridional-Stroemungsanalyse
• Zyklon-Staubabscheider — Spiralmantel mit linearem Radiusverlauf
• Schraubverbindungen — 3-gaengiges Trapezgewinde (parametrisch, mit Schrumpfkorrektur fuer 3D-Druck)
• Interaktive 3D-Viewer — WebGL-basiert (Three.js), direkt im Browser
• STEP + STL Export — jedes Skript erzeugt druckfertige Ausgabedateien

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Laufrad und Schneckengehaeuse

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Projektstruktur

StaubsaugerCAD/
├── src/              # CAD-Quellcode (build123d)
│   ├── Laufrad.py
│   ├── Geblaesegehause.py
│   ├── staubbehaelter2.py
│   ├── laufrad_v3_data.json  # Stroemungsdaten
│   └── ...
├── step/             # Generierte STL- und STEP-Dateien
│   ├── *.stl         # 3D-Druck / Viewer
│   └── *.step        # CAD-Austauschformat
├── viewer*.html      # Interaktive 3D-Viewer (WebGL/Three.js)
├── requirements.txt
├── LICENSE
└── README.md

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Bauteile

Gehaeuse

Bauteil	Datei	Beschreibung
Mittelteil	src/main_body.py	Zentrales Gehaeuse mit Motoraufnahme
Geblaesegehaeuse	src/Geblaesegehause.py	Oberteil + Unterteil (Schneckengehaeuse)
Staubbehaelter V2	src/staubbehaelter2.py	Zyklon-Staubbehaelter mit 3-gaengigem Innengewinde
Staubbehaelter (Schrumpfkorr.)	src/staubbehaelter2_schrumpfkorrektur.py	Korrigiert fuer 3D-Druck-Schrumpfung (+0.8mm)
Handgriff	src/Handgriff.py	Ergonomischer Griff mit integriertem Abluftkanal
Rueckplatte	src/rueckplatte.py	Motorabdeckung / Rueckwand
Griff + Rueckplatte	src/Griff_mit_Rueckplatte.py	Kombiniertes Bauteil
Trichter	src/Trichter.py	Uebergangsstueck Zyklon - Gehaeuse
Luftfilter	src/luftfilter.py	HEPA-Filterhalter
Passfeder	src/Passfeder.py	Zentrierring zwischen Gehaeuseteilen

Zyklon-System

Bauteil	Datei	Beschreibung
Zyklon	src/zyklon.py	Zyklon-Abscheider (Spiralwand)
Zyklon-Einlauf	src/zyklon_einlauf.py	Spiralmantel + Verbindungsstueck
Zyklon-Einlauf (Schrumpfkorr.)	src/zyklon_einlauf_schrumpfkorrektur.py	Korrigiert (R=65.8mm)

Turbine / Luftpfad

Bauteil	Datei	Beschreibung
Laufrad	src/Laufrad.py	14-Schaufel Radialrad mit 3D-gekruemmten Schaufeln
Laufrad-Berechnung	src/calc_laufrad_v3.py	Meridionale Stroemungsberechnung
Laufrad Luftvolumen	src/Laufrad_Luftvolumen.py	Inverser Stroemungskoerper (Visualisierung)
Schnecke	src/Schnecke.py	Spiralgehaeuse-Innenprofil (Luftpfad)
Abluftkanal	src/Abluftkanal.py	Luftfuehrung zum Griff

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Installation

# Repository klonen
git clone https://github.com/Andy1977D/Staubsauger.git
cd Staubsauger

# Virtuelle Umgebung (empfohlen)
python -m venv .venv
.venv\Scripts\activate   # Windows
# source .venv/bin/activate  # Linux/macOS

# Abhaengigkeiten installieren
pip install -r requirements.txt

Verwendung

STL/STEP generieren

Jedes Bauteil ist ein eigenstaendiges Python-Skript, das beim Ausfuehren die .stl- und .step-Dateien automatisch in step/ erzeugt:

python src/Laufrad.py
python src/Geblaesegehause.py
python src/staubbehaelter2.py

3D-Viewer (WebGL)

Interaktive Browser-Ansichten aller Bauteile:

# HTTP-Server starten
python -m http.server 8083

# Im Browser oeffnen:
# http://localhost:8083/viewer_assembly.html    ← Gesamtansicht
# http://localhost:8083/viewer_laufrad.html     ← Laufrad-Detail
# http://localhost:8083/viewer_airpath.html     ← Luftpfad

Hinweis: Die Viewer laden .stl-Dateien aus dem step/-Ordner. Falls diese fehlen, muessen die Python-Skripte zuerst ausgefuehrt werden.

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Technische Details

Parameter	Wert
Laufrad-Drehzahl	45.000 1/min
Laufrad-Aussendurchmesser	65 mm
Schaufeln	7 Haupt + 7 Splitter
Schaufelwinkel	30 Eintritt - 60 Grad Austritt (rueckwaertsgekruemmt)
Staubbehaelter-Durchmesser	130mm - 131.6 mm (Schrumpfkorrektur)
Gewinde	3-gaengig, Trapez, P=3mm
Material	Staubbehaelter PETG / Laufrad PET-CF / Gehaeuse ASA / Griff PLA oder ASA
Helmholtz-Resonator	5kHz bis 9 kHz im Griff integriert

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Zusaetzlich erforderliche Bauteile

• 3660-Motor ~3500kV 4S 80A
• LiPo Akku 4S 3000-6000mAh
• 4S 80A BMS
• Motorcontroller 4S >=60A

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Abhaengigkeiten

Siehe requirements.txt.

Paket	Zweck
build123d	Parametrisches CAD (basiert auf OpenCascade)
numpy	Numerische Berechnungen
scipy	Interpolation (Laufrad-Stroemungsprofil)

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Mitwirken

Beitraege sind willkommen! Bitte erstelle einen Fork und sende einen Pull Request.

1. Fork erstellen
2. Feature-Branch anlegen (git checkout -b feature/mein-feature)
3. Aenderungen committen (git commit -m 'Beschreibung')
4. Branch pushen (git push origin feature/mein-feature)
5. Pull Request erstellen

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Lizenz

Dieses Projekt steht unter der MIT-Lizenz.