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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Kühler und einem Kühlerlüfter. Kühlerlüfter sind in der Regel im Frontbereich eines Fahrzeugs hinter einer Kühlvorrichtung angeordnet, so dass Außenluft durch frontseitige Öffnungen in der Karosserie des Fahrzeugs durch den Kühler hindurch angesaugt wird und dadurch das im Kühler befindliche Kühlmittel zur Kühlung bspw. des Fahrzeugmotors stärker gekühlt wird.
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Bekannte Kühlerlüfter für Kraftfahrzeuge bestehen aus einer Lüfterzarge, einem Elektromotor als Antrieb und Lüfterblättern, die den Luftmassenstrom durch einen Kühler fördern. Diese Lüfterblätter werden hauptsächlich bei rel. niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten elektrisch angetrieben. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten reicht der Staudruck aus, ausreichend Luft durch den Kühler zu drücken. Da heutige Lüfterräder mit den Lüfterblättern rund sind, die Kühler aber rechteckig, wird ein großer Bereich des Kühlers nicht mit Luft durchströmt. Aus diesem Grund werden in die Lüfterzargen Stauluftklappen eingebaut, die sich ab einem bestimmten Staudruck öffnen und somit die Durchströmung des Kühlers verbessern. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten und elektrisch angetriebenem Lüfter wird nur der Bereich des Lüfterrades im Kühler mit Luft durchströmt. Eine Verbesserung dieser Situation bringt der Einbau eines zweiten Lüfterrades in die Lüfterzarge, wie dies bspw. aus der
EP 2 420 657 A1 , der
DE 10 2013 204 069 A1 oder der
DE 10 2006 062 116 A1 bekannt ist. Damit wird aber immer noch nicht die gesamte Kühlerfläche des Kühlers im Lüfterbetrieb durchströmt. Der Einbau eines zweiten Lüfterrades mit Antriebsmotor bedeutet auch einen höheren Teilepreis für den Kühlerlüfter.
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Aus der
DE 20 2013 000 423 U1 ist ein bandförmiger Ventilator bekannt, welcher ein über zwei Wellen geführtes Förderband aufweist, auf dem parallel in Laufrichtung des Förderbandes äquidistant aneinandergereihte Schaufeln angeordnet und senkrecht zur Laufrichtung des Förderbandes ausgerichtet sind, so dass zur Erzeugung eines Luftstromes zwischen zwei benachbarten Schaufeln jeweils ein Kanal gebildet wird. Diese Schaufeln sind plattenförmig ausgeführt und liegen mit den Hauptflächen einer solchen Platte auf dem Förderband. Der Querschnitt dieser Schaufeln parallel zur Oberfläche des Förderbandes entspricht einem Flügelprofil, wobei dessen Längsrichtung, also die Richtung von Flügelnase und Flügelhinterkante quer zur Laufrichtung des Förderbandes ausgerichtet ist. Die plattenförmige Ausbildung der Schaufeln führt zusammen mit der flachen quaderförmigen Kontur des Förderbandes zu einer flachbauenden Anordnung des Ventilators, welches in einem entsprechend flachen Gehäuse untergebracht ist.
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Ein solcher aus der
DE 20 2013 000 423 U1 bekannter Ventilator eignet sich aufgrund dessen Kompaktheit für den Einsatz in mobilen elektronischen Produkten, wie Notebook, Tablet-PC oder Smartphone, jedoch nicht für den Einsatz in Fahrzeugen.
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Die
US 2009/0 028 689 A1 beschreibt einen von einem eine Luftzugangs- und eine Luftausgangsöffnung aufweisenden Gehäuse aufgenommenen Lüfter mit einem über zwei Scheiben geführten Riemen oder einer Kette, wobei an dem Riemen oder an der Kette Lüfterblätter senkrecht gegenüber dem Riemen oder der Kette stehend angeordnet sind und einer der Scheiben mit einem Motor angetrieben wird.
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Aus der
US 2013/0 202 435 A1 ist eine Strömungsmaschine bekannt, mit welcher entweder Strömungsenergie in mechanische Energie, oder umgekehrt, mechanische Energie in Strömungsenergie umgewandelt werden kann. Diese Strömungsmaschine umfasst zwei über einen Riemen verbundene Räder, wobei an dem Riemen senkrecht abstehende Lüfterblätter angeordnet sind.
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Eine Windkraftmaschine gemäß der
DE 178 230 A umfasst mehrere Kettenräder, über die endlose Ketten geführt sind, wobei zwischen je zwei Ketten dem Wind ausgesetzte Flügel angeordnet sind.
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Schließlich beschreibt die
DE 19 45 520 A1 einen Ventilator zum Absaugen von Luft durch eine Schlitzöffnung. Hierzu werden auf einem über zwei Rollen umlaufenden Band Schaufeln angeordnet, die senkrecht auf dem Band stehen. Auf einer der Wellen der beiden Rollen ist ein Antriebsmotor angeordnet.
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Aufgabe der Erfindung ist es ein Fahrzeug mit Kühler und einem Kühlerlüfter anzugeben, der gegenüber denjenigen gemäß des Standes der Technik eine wesentlich größere Kühlerfläche des Kühlers des Fahrzeugs im Lüfterbetrieb abdeckt, selbst gegenüber den sogenannten Doppellüftern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug mit einem Kühler und einem Kühlerlüfter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentanspruchs 2.
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Nach der erstgenannten Lösung umfasst ein solches Fahrzeug mit einem Kühler und einem Kühlerlüfter einen über zwei Riemenscheiben geführten Treibriemen, einen mit einer der Riemenscheiben verbundenen Lüftermotor, Lüfterblätter, welche auf dem Treibriemen senkrecht von demselben abstehend und in Bewegungsrichtung des Treibriemens beabstandet angeordnet sind, wobei die Spitzen der Lüfterblätter während deren Bewegung einen die Kühlerfläche abdeckenden ovalen Bereich bilden, und eine Lüfterzarge.
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Gemäß der zweitgenannten Lösung wird anstelle eines Treibriemens und den zugehörigen Riemenscheiben eine Kette mit Kettenblättern eingesetzt.
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Mit einem solchen Kühlerlüfter entsteht ein ovaler Bereich in der Lüfterzarge, mit dem im Vergleich zu einem kreisförmigen Lüfterrad eine wesentlich größere Kühlerfläche im Lüfterbetrieb abgedeckt wird, wobei hierfür nur ein einziger Lüftermotor erforderlich ist. Auch gegenüber einem Doppellüfter ist die abgedeckte Kühlerfläche größer.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlerlüfters besteht darin, dass sich die Durchströmung des Kühlers bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten derart verbessert, dass keine Stauluftklappen erforderlich sind.
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In vorteilhafter Weise können die Lüfterblätter in äquidistanten Abständen oder in nichtäquidistanten Abständen auf dem Treibriemen oder der Kette angeordnet sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Treibriemen als Zahnriemen und die Riemenscheiben sind als Zahnriemenscheiben ausgebildet. Alternativ ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, den Treibriemen als Keilriemen und die Riemenscheiben als Keilriemenscheiben auszubilden.
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Der erfindungsgemäße Kühlerlüfter ist für den Einsatz in allen Typen von Fahrzeugen mit Kühlereinrichtungen geeignet. Solche Kühlereinrichtungen umfassen auch einen Kondensator einer Klimaanlage sowie Ladeluft- oder Niedertemperaturkühler, die in der Regel in einem Kühlpaket zusammengefasst und luftdurchströmt sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine einzige Figur ausführlich beschrieben. Diese 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlerlüfters gemäß der Erfindung.
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Der Kühlerlüfter 1 für einen Kühler (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs gemäß 1 umfasst eine Lüfterzarge 7, in welcher ein Zahnriemen 4 als Treibriemen, zwei Zahnriemenscheiben 2 und 3 als Riemenscheiben, ein Antriebsmotor 5, Lüfterblätter 6 sowie ein Spannelement 8 angeordnet sind. Die Lagerung des Antriebsmotors 5 mit der Zahnriemenscheibe 2 und der Zahnriemenscheibe 3 ist über Streben (in der 1 nicht dargestellt) mit der Lüfterzarge 7 verbunden.
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Der Zahnriemen 4 ist über eine Zahnriemenscheibe 2 und eine Zahnriemenscheibe 3 als Umlenkrolle geführt. Die Zahnriemenscheibe 2 ist auf der Achse eines Lüftermotors 5 angeordnet, welcher für den Lüfterbetrieb die Zahnriemenscheibe 2 antreibt und in eine Drehbewegung D versetzt, so dass der Zahnriemen 4, welcher von der zweiten Zahnriemenscheibe 3 umgelenkt wird, in eine Richtung R, also in Förderrichtung R bewegt wird. Diese zweite Zahnriemenscheibe 3 dient nicht nur als Umlenkrolle, sondern auch als Spannrolle, die mittels des Spannelementes 8 zur Einstellung der Spannung des Zahnriemens 4 verstellbar ist.
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Der Kühlerlüfter 1 weist ferner auch die zum Ansaugen von Luft erforderlichen Lüfterblätter 6 auf, die in Förderrichtung R in äquidistanten Abständen auf dem Zahnriemen 4 senkrecht auf demselben stehend angeordnet und fest mit demselben verbunden sind. Die von dem Zahnriemen 4 abstehenden Lüfterblätter 6 sind gewunden ausgebildet und können etwa die Querschnittsform einer Flugzeug-Tragfläche haben.
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Wird der Zahnriemen 4 von dem Lüftermotor 5 in Förderrichtung R angetrieben, bewegen sich die Lüfterblätter 6 zwischen den beiden Zahnriemenscheiben 2 und 3 linear und parallel in die Förderrichtung R, während im Bereich der Zahnriemenscheiben 2 und 3 eine kreisförmige Bewegung ausgeführt wird, so dass sich die Spitzen 6.1 der Lüfterblätter 6 einem Halbkreis HK bewegen. Die Spitzen 6.1 der zwischen den beiden Zahnriemenscheiben 2 und 3 sich bewegenden Lüfterblätter 6 liegen dagegen auf einer geraden Linie L. Diese beiden Linien L sowie die beiden Halbkreise HK bilden zusammen den ovalen Bereich, der den zugehörigen Kühler abdeckt.
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Als Treibriemen 4 kann auch ein Keilriemen mit entsprechend angepassten Keilriemenscheiben eingesetzt werden.
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Anstelle eines Treibriemens und der Riemenscheiben kann auch eine Kette mit Kettenblättern verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kühlerlüfter
- 2
- Riemenscheibe, Zahnriemenscheibe
- 3
- Riemenscheibe, Zahnriemenscheibe, Umlenk-/Spannrolle
- 4
- Treibriemen, Zahnriemen
- 5
- Lüftermotor
- 6
- Lüfterblatt
- 7
- Lüfterzarge
- 8
- Spannelement
