DE102019114068A1

DE102019114068A1 - Ventilatorbaugruppe mit variabel einstellbarem Steckverbinderabgang

Info

Publication number: DE102019114068A1
Application number: DE102019114068.4A
Authority: DE
Inventors: Hassan GHODSI-KHAMENEH; Johannes Hirt; Frank Rath; Claas Drescher
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-27
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2039-05-28
Also published as: CN210660652U; US20220154725A1; KR20220012216A; DE102019114068B4; EP3880973A1; CN113474563A; WO2020239322A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilatorbaugruppe (1) umfassend ein Ventilatorgehäuse (10) mit einem am Ventilatorgehäuse (10) drehbar gelagerten Gehäusedeckel (11) und eine Wicklungen (21) aufweisende Statorbaugruppe (20) eines Elektromotors montiert am Gehäusedeckel (11), deren Wicklungen (21) elektrisch über einen Steckverbinder (12) verbindbar sind, wobei hierzu am Gehäusedeckel (11) ein Steckverbinder (12) vorgesehen ist, dessen Position gegenüber dem Ventilatorgehäuse (10) durch Drehen des Gehäusedeckels (11) um einen Drehwinkel α veränderbar und/oder einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilatorbaugruppe sowie einen Ventilator mit variabel einstellbarem Steckverbinderabgang.
In diversen Anwendungen ist es erforderlich den elektrischen Anschluss eines Ventilators abhängig von dessen Montagesituation zu realisieren. Da die herkömmlichen Ventilatoren und Lüftern in aller Regel einen fixe Position für den Anschluss vorsehen, bedarf es einer Mehrzahl an Varianten, um den diversen Einbausituationen gerecht zu werden.
Wird zum Beispiel im links gelenkten Fahrzeug eine Anschlussposition von 90° gegenüber der Ausblasöffnung des Ventilators benötigt, so kann für das gleiche Fahrzeug bei einer Rechtslenkung z. B. eine Position von 270° erforderlich sein.
Grundsätzlich wäre es auch hilfreich, wenn man mit einem Ventilatortyp eine Vielzahl von Einbaubedingungen in Bezug auf den elektrischen Anschluss auf einfache Weise realisieren könnte. Wenn ein Anwender je nach Endprodukt einen Steckerabgang in unterschiedlicher Richtung anordnen möchte, sollte dies ohne das Vorhalten einer Variantenvielfalt und ohne zusätzliche Werkzeugkosten realisiert werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte im Stand der Technik vorhandene Nachteile zu überwinden und eine variable Anschlussmöglichkeit eines Ventilators auf einfache und kostengünstige Weise zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird hierzu eine Ventilatorbaugruppe vorgeschlagen, umfassend ein Ventilatorgehäuse mit einem am Ventilatorgehäuse drehbar gelagerten Gehäusedeckel an dem sich der Steckverbinderanschluss befindet, wobei vorzugsweise eine Wicklungen aufweisende Statorbaugruppe (eines Elektromotors) montiert am Gehäusedeckel vorgesehen ist, deren Wicklungen elektrisch über den Steckverbinder verbindbar sind, wobei hierzu am Gehäusedeckel ein Steckverbinder vorgesehen ist, dessen Position gegenüber dem Ventilatorgehäuse durch Drehen des Gehäusedeckels um einen Drehwinkel α veränderbar und/oder einstellbar ist.
Auf diese Weise lässt sich eine gewünschte Orientierung bzw. Montageposition des Steckverbinders im Winkelbereich zwischen 0° und 360° bezogen auf die zentrale Drehachse des Gehäusedeckels realisieren.
Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausgestaltung bei der der Steckverbinder integral, insbesondere materialschlüssig mit dem Gehäusedeckel ausgebildet ist. Auf diese Weise bildet der Gehäusedeckel nicht nur eine Aufnahme für die Statorbaugruppe, sondern gleichzeitig ein Gehäuse für den Kontaktträger und die Kontakte des Steckverbinders aus.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gehäusedeckel vorzugsweise topfförmig mit einer Deckelplatte und einer umlaufenden zylinderförmigen Wand (Topfwandung) mit einem Innendurchmesser D_I ausgebildet ist. Weiter vorteilhaft ist es dabei, wenn das Ventilatorgehäuse eine um eine Öffnung herum angebrachte, sich vom Ventilatorgehäuse nach außen erstreckende zylinderförmige Wand mit einem Außendurchmesser D_a aufweist. Bei geeigneter Abstimmung von Innendurchmesser und Außendurchmesser, lässt sich so ein gedichtetes Drehlager realisieren.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die zylinderförmige Wand des Gehäusedeckels die zylinderförmige Wand des Ventilatorgehäuses zumindest teilweise überlappt und/oder umschließt.
Zur Realisierung eines Drehlagers kann die Innenwand der zylinderförmigen Wand des Deckels über eine Stufe verfügen. Im montierten Zustand liegt mit Vorteil die Stirnseite der Wand des Gehäuses an der Stufe im Deckel an, die ein Auflager für die zylinderförmige Wand bildet.
Zur Realisierung einer optionalen Dichtung, insbesondere einer Gleitlagerdichtung kann zwischen der zylinderförmigen Wand des Gehäusedeckels und der die zylinderförmige Wand des Ventilatorgehäuses eine umlaufende Dichtung angeordnet werden, wobei dann die Abstimmung der zuvor beschriebenen von Innendurchmesser und Außendurchmesser der beiden zylinderförmigen Wände dann abhängig von der Dichtungsausführung geeignet gewählt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im oder am Gehäusedeckel eine Leiterplatte angeordnet ist, auf der die Statorbaugruppe (und ggf. eine Motorelektronik) vorgesehen ist und elektrische Verbindungsleitungen von der Leiterplatte oder den elektrischen Bauteilen zum Steckverbinder führen. Durch das Konzept der drehbaren Anordnung der gesamten Statorbaugruppe gegenüber dem Gehäuse um den Rotor herum, wird somit auf einfache Weise eine variable Steckerposition realisiert.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilatorgehäuse ein Sprialgehäuse mit radialer Ausblasöffnung ist. In diesem Fall ist die Öffnung zum Einbringen der Statorbaugruppe mit der gehäuseseitigen zylinderförmigen Wandung auf einer Seitenfläche des Sprialgehäuses vorgesehen, durch die sowohl die Drehachse des Gehäusedeckels als auch die Drehachse des Rotors verläuft, wobei diese eine gemeinsame Drehachse aufspannen.
Weiter von Vorteil ist es, wenn der Steckverbinder sich mit seiner Steckrichtung radial nach außen gegenüber dem Zentrum des Gehäusedeckels erstreckt, wobei das Zentrum des Deckels auch die Drehachse definiert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Ventilator, insbesondere Radialventilator, aufweisend eine wie zuvor beschriebene Ventilatorbaugruppe.
Ein ebenfalls weiterer Aspekt der vorliegenden betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Position eines Steckverbinders einer wie zuvor beschriebenen Ventilatorbaugruppe oder eines Ventilators mit den folgenden Schritten:

a. Drehen des drehbar gelagerten Gehäusedeckels um einen gewünschten Drehwinkel α zum Einstellen einer bestimmten Drehstellung des Gehäusedeckels gegenüber dem Ventilatorgehäuse und
b. Befestigen des Gehäusedeckels in der eingestellten Position, vorzugsweise mittels Formschluss und /oder Materialschluss, insbesondere mittels Kleben, Schweißen, Vernieten, Verschrauben.

Dabei ist es weiter von Vorteil, wenn ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäusedeckels in der eingestellten Position radial umlaufend zwischen dem Gehäusedeckel und dem Ventilatorgehäuse gleichzeitig als Abdichtmittel zum Abdichten des Ventilatorgehäuses vorgesehen wird, vorzugsweise in Form einer aufgebrachten Dichtungsraupe.
Denkbar ist es hierzu zunächst eine Dichtungsraupe in eine umlaufende Nut einzubringen und dann den drehbaren Deckel am Gehäuse zu positionieren und in die gewünschte Drehstellung zu bringen. Sofern das Dichtmittel der Dichtraupe dann chemisch vernetzt, wird hierduch eine sowohl mechanische Verbindung als auch eine Gehäusedichtung in diesem Bereich realisiert.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung in einer ersten und einer zweiten davon abweichenden Steckerposition;
2 eine superpositionierte perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung in einer ersten und einer zweiten davon abweichenden Steckerposition;
3 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung in einer ersten und einer zweiten davon abweichenden Steckerposition;
4 eine perspektivische Ansicht der Statorbaugruppe aus den 1 bis 3;
5 eine perspektivische Ansicht von unten auf die Statorbaugruppe gemäß 4;
6 ein Aufsicht auf die Statorbaugruppe gemäß 5 und
7 eine Schnittansicht durch die Statorbaugruppe gemäß 6 entlang der Schnittlinie A - A.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 7 anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
In den 1 bis 3 sind jeweils Ansichten eines Ausführungsbeispiels gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung in einer ersten und einer zweiten davon abweichenden Steckerposition des Steckverbinders 12 gezeigt. Diese Abbildungen zeigen jeweils eine Ventilatorbaugruppe 1 mit einem Ventilatorgehäuse 10 und zwar ein Spiralgehäuse mit radialer Ausblasöffnung 16.
Am Ventilatorgehäuse 10 ist in den Abbildungen der 1 und 3 ein drehbar gelagerten Gehäusedeckel 11 in unterschiedlichen Winkelpositionen montiert.
Ferner ist eine Statorbaugruppe 20 eines Elektromotors gezeigt, die in der 2 gegenüber dem Gehäuse in einer nicht montierten, superpositionierten Lage dargestellt ist. Die Statorbaugruppe 20 weist Wicklungen 21, wie dies insbesondere in der 5 zu erkennen ist.
Am Gehäusedeckel 11 ist ferner eine Leiterplatte 30 angeordnet ist, auf der die Statorbaugruppe 20 angeschlossen ist und von dort elektrische Verbindungsleitungen 31 zum Steckverbinder 12 führen.
Der Steckverbinder 12, dessen Position gegenüber dem Ventilatorgehäuse 10 durch Drehen des Gehäusedeckels 11 um einen Drehwinkel veränderbar und/oder einstellbar ist, ist integral am Gehäusedeckel 11 vorgesehen.
Der Gehäusedeckel 11 ist topfförmig mit einer Deckelplatte 11a und einer umlaufenden zylinderförmigen Wand 11b mit einem Innendurchmesser D_I ausgebildet und verfügt über eine zentrale Öffnung 17 für einen Rotor. Der Steckverbinder 12 ist als radial seitlicher Abgang ausgebildet mit einer Steckrichtung S. Die Leiterplatte 30 ist an der Innenseite der Deckelplatte 11a befestig und besitzt eine zentrale Öffnung, wie dies in der 7 gut erkennbar ist, durch die ein zylindrischer Flansch 18 hindurch läuft, an der die Statorbaugruppe 20 montiert ist. Die Kontakte 31 sind auf der Leiterplatte montiert und verlaufen mit ihrem Kontaktstift durch die zylinderförmige Wand 11b in den Steckaufnahmeraum des Steckverbinders 12 und zwar durch zum Rand der Wand hin offene Ausnehmungen 11d in der Wand 11b.
Das Ventilatorgehäuse 10 besitzt auf der Seitenfläche bzw. Oberseitenfläche eine Öffnung 14. Die Öffnung 14 wird von einer sich vom Ventilatorgehäuse 10 nach außen erstreckenden zylinderförmigen Wand 15 umgeben, wobei der Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser der zylinderförmigen Wand 11b des Gehäusedeckels 11. Im montierten Zustand des Gehäusedeckels 11 überlappt die zylinderförmigen Wand 11b des Gehäusedeckels 11 die zylinderförmige Wand 15 des Ventilatorgehäuses 10 und entsteht eine drehbare Lagerung. Diese kann besonders vorteilhaft dadurch erzielt werden, dass, wie in den 5 und 7 erkennbar, die Innenwand der zylinderförmigen Wand 11b über eine Stufe 11c verfügt. Damit besitzt die Wand 11b einen ersten Ringabschnitt, aufweisend einen ersten Innendurchmesser und einen zweiten (über die Stufe getrennten) Ringabschnitt, aufweisend einen zweiten etwas größeren Innendurchmesser, der allerdings nur minimal größer ist als der Außendurchmesser der zylinderförmigen Wand 15 des Ventilatorgehäuses 10. Im montierten Zustand liegt dann die Stirnseite 15s der zylinderförmigen Wand 15 an der Stufe 11c an, die ein Auflager für die zylinderförmigen Wand 15 bildet.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims

Ventilatorbaugruppe (1) umfassend a. ein Ventilatorgehäuse (10) mit einem am Ventilatorgehäuse (10) drehbar gelagerten Gehäusedeckel (11); b. eine Wicklungen (21) aufweisende Statorbaugruppe (20) eines Elektromotors montiert am Gehäusedeckel (11), deren Wicklungen (21) elektrisch über einen Steckverbinder (12) verbindbar sind, wobei hierzu am Gehäusedeckel (11) ein Steckverbinder (12) vorgesehen ist, dessen Position gegenüber dem Ventilatorgehäuse (10) durch Drehen des Gehäusedeckels (11) um einen Drehwinkel veränderbar und/oder einstellbar ist.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (12) integral, insbesondere materialschlüssig mit dem Gehäusedeckel (11) ausgebildet ist.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (11) topfförmig mit einer Deckelplatte (11a) und einer umlaufenden zylinderförmigen Wand (11b) mit einem Innendurchmesser D_I ausgebildet ist.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorgehäuse (10) eine um eine Öffnung (14) herum angebrachte, sich vom Ventilatorgehäuse (10) nach außen erstreckende zylinderförmige Wand (15) mit einem Außendurchmesser aufweist.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmigen Wand (11b) des Gehäusedeckels (11) die zylinderförmige Wand (15) des Ventilatorgehäuses (10) zumindest teilweise überlappt und/oder umschließt.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand der zylinderförmigen Wand (11b) über eine Stufe (11c) verfügt und im montierten Zustand des Gehäusedeckels 11 eine Stirnseite (15s) der zylinderförmigen Wand (15) an der Stufe (11c) anliegt, die ein Auflager für die zylinderförmigen Wand (15) bildet.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Gehäusedeckel (11) eine Leiterplatte (30) angeordnet ist, auf der die Statorbaugruppe (20) angeschlossen ist und elektrische Verbindungsleitungen (31) zum Steckverbinder (12) führen.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorgehäuse (10) ein Sprialgehäuse mit radialer Ausblasöffnung (16) ist.
Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (12) sich mit seiner Steckrichtung (S) radial nach außen gegenüber einem Zentrum (Z) des Gehäusedeckels (11) erstreckt.
Ventilator, insbesondere Radialventilator aufweisend eine Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9.
Verfahren zum Einstellen der Position eines Steckverbinders (12) einer Ventilatorbaugruppe (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 oder eines Ventilators gemäß Anspruch 10 mit den folgenden Schritten: a. Drehen des Gehäusedeckels (11) um eine zentrale Drehachse um einen bestimmten Drehwinkel zum Einstellen einer bestimmten Drehstellung des Gehäusedeckels (11) gegenüber dem Ventilatorgehäuse (10) und b. Befestigen des Gehäusedeckels (11) in der eingestellten Position, vorzugsweise mittels Formschluss und /oder Materialschluss, insbesondere mittels Kleben, Schweißen, Vernieten, Verschrauben.
Verfahren von Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäusedeckels (11) in der eingestellten Position radial umlaufend zwischen dem Gehäusedeckel (11) und dem Ventilatorgehäuse (10) gleichzeitig als Abdichtmittel zum Abdichten des Ventilatorgehäuses (10) vorgesehen wird, vorzugsweise in Form einer aufgebrachten Dichtungsraupe.