DE20113462U1 - Gebläse mit anpassbarer und stabiler Vorspannkrafteinrichtung - Google Patents

Description

Delta Electronics Inc. 1 HL-1250/UMB 13.8.2001

GEBLÄSE MIT ANPASSBARER UND STABILER _} VORSPANNKRAFTEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft ein Gebläse und insbesondere ein Gebläse mit einer anpassbaren und stabilen Vorspannkrafteinrichtung.

Siehe Figur l(a). Sie zeigt ein herkömmliches Gebläse 10 mit einem Stator 20, mindestens einem Lager 30, einem Rotor 50, einer Welle 60 und einer Feder 70. Der Rotor besitzt Schaufelblätter 55. Die Welle 60 verbindet den Rotor 50 mit dem Lager 30. Über die Welle 60 werden die Schaufelblätter 55 des Rotors 50 angedreht. Die Welle 60 verläuft durch die Feder 70, drückt diese zusammen und ist dann gekoppelt mit dem Lager 30. Die Feder 70 bringt auf das Lager 3 0 eine nach unten gerichtete Kraft auf, welche allgemein "Vorspannkraft" genannt wird.

Siehe Figuren 1(a) und 1(b). Das Lager 30 befindet sich auf dem Boden des Stators 20. Es besteht aus einem Innenring 31, einer Anzahl Kugeln 32 und einem Außenring 33, wobei Kugeln 32 den Außenring 33 an den Außenumfang des Innenrings 31 koppeln. Dreht sich der Innenring 31 gegenüber dem Außenring 33, beanschlagen die Kugeln 32 sowohl den Innenring 31 als auch den Außenring 33 und es wird ein erster Kontakt 35 und ein zweiter Kontakt 36 hergestellt. Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die Vorspannkraft instabil ist. Die Kontakte können wandern und die Vorspannkraft ist nicht konstant. Problem und Ursache werden nun erklärt. Die Schaufelblätter 55 können nämlich aus verschiedenen Gründen vertikal und horizontal wandern, wenn beispielsweise die Strömung an der Schaufelstruktur 55 eine Störung hervorruft. Die Feder 70 wird dann zeitweilig zusammengedrückt und entspannt und kann dann keine konstante Vorspannkraft auf das Lager 3 0 ausüben, so dass der erste Kontakt 35 und der zweite Kontakt 36 nicht ortsfest bleiben. Somit neigt das Gebläse zum Rütteln, zur Geräuschentwicklung und auch zur Abnutzung.

Im Stand der Technik kann man auch nicht die Vorspannkraft einstellen, da die Feder 70 vorab hergestellt wird und keinen einstellbaren Elastizitätskoeffizienten besitzt.

Es besteht daher Bedarf an einem neuen Gebläse mit einer stabilen Vorspannkraft, welches die vorgenannten Probleme löst. Daneben möchte man die ausgeübte Vorspannkraft einstellen können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung betrifft somit ein Gebläse mit einer einstellbaren, stabilen Vorspanneinrichtung. Das heißt, die auf das Lager des Gebläses ausgeübte Vorspannkraft ist erfindungsgemäß einstellbar. Das Gebläse umfasst einen Stator, eine Federeinrichtung, ein erstes Lager, ein zweites Lager, einen starren ersten Abstandshalter, einen starren zweiten Abstandshalter, einen Rotor sowie eine Welle. Hiervon besitzt der Stator eine Aufnahme, an dessen gegenüberliegenden Enden erste Gewinde darauf ausgebildet sind.

Der starre erste Abstandshalter befindet sich in der Aufnahme. Das erste Lager ist in der Aufnahme ausgebildet und hierauf auch der starre erste Abstandshalter. Die Federeinrichtung ist in der Aufnahme und zudem auf dem ersten Lager ausgebildet. Das zweite Lager ist in der Aufnahme und zudem auf der Federeinrichtung ausgebildet. Der starre zweite Abstandshalter 0 ist in der Aufnahme und zudem auf dem zweiten Lager ausgebildet. Das heißt, die Federeinrichtung wird direkt zusammengedrückt und eingeklemmt zwischen dem ersten und dem zweiten Lager. Daneben wird die Federeinrichtung indirekt zusammengedrückt und eingeklemmt zwischen dem starren ersten Abstandshalter und dem starren zweiten Abstandshalter. Hierdurch drückt der starre erste Abstandshalter die Federeinrichtung mithilfe des ersten Lagers zusammen. Die

Federeinrichtung übt dann wegen der Gegenkraft eine Vorspannkraft auf das erste Lager aus. Der starre zweite Abstandshalter drückt ähnlich die Federeinrichtung mithilfe des zweiten Lagers zusammen. Die Federeinrichtung übt dann wegen der Gegenkraft eine Vorspannkraft auf das zweite Lager aus.

Der Rotor umfasst eine Schaufelstruktur. Die Welle besitzt ein erstes Ende, ein gegenüberliegendes zweites Ende sowie dazwischen einen Mittelabschnitt. Da das erste Ende mit dem Rotor verbunden ist, kann die Welle die Schaufelstruktur des Rotors antreiben. Der Mittelabschnitt verläuft nacheinander durch den starren ersten Abstandshalter, die Federeinrichtung und den starren zweiten Abstandshalter und ist dann gekoppelt mit den Innenringen vom ersten und zweiten Lager.

Das erste und das zweite Lager bestehen jeweils aus einem Innenring, einer Anzahl Kugeln und einem Außenring. Die Kugeln koppeln den Innenring an den Außenring. Drehen sich Innenring und Außenring gegeneinander, beanschlagen die Kugeln den Innenring bzw. den Außenring.

Die Kugeln koppeln den Innenring an den Außenring. Somit wird ein erster Kontakt zwischen dem Innenring und den Kugeln hergestellt. Ferner gibt es einen zweiten Kontakt zwischen dem Außenring und den Kugeln. Da der erste starre Abstandshalter und der gegenüberliegende zweite starre Abstandshalter die Schaufelstruktur von der Federeinrichtung isolieren, kann eine vibrierende Schaufel struktur nicht die Federeinrichtungen beeinflussen.

Die von der Federeinrichtung auf das erste Lager und das zweite Lager ausgeübte Vorspannkraft ist einstellbar, da der starre erste Abstandshalter und der starre zweite Abstandshalter verschieblich mit der Aufnahme gekoppelt sind. Man kann also beispielsweise den Abstand d zwischen dem starren ersten und dem starren zweiten Abstandshalter einstellen und so die Vor-

Spannkraft anpassen. Man kann auch zur Anpassung der Vorspannkraft die Windungen ändern, über die das erste mit dem zweiten Gewinde verbunden ist. Die Vorspannkraft, welche die Federeinrichtung auf das Lager aufbringt, ist proportional zu den Windungen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der Erfindung werden nun anhand von Beispielen und mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
10

Fig. l(a) eine Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Gebläses;

Fig. 1 (b) einen partiell vergrößerten Darstellung des Lagers in einem herkömmlichen Gebläse nach Fig. l(a);

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Gebläses; und

Fig. 3 eine partiell vergrößerte Darstellung des Lagers

in einem Gebläse gemäß der Erfindung.

Die Erfindung offenbart ein Gebläse mit einer anpassbaren und stabilen Vorspannkrafteinrichtung. Das heißt, die auf das Lager des Gebläses ausgeübte Vorspannkraft ist erfindungsgemäß einstellbar.

Siehe Figur 2. Das gezeigte Gebläse umfasst einen Stator 200, eine Federeinrichtung 700, ein erstes Lager 300a, ein zweites Lager 300b, einen starren ersten Abstandshalter 800a, einen starren zweiten Abstandshalter 800b, einen Rotor 500 sowie eine Welle 600. Wie im vergrößerte Ausschnitt gezeigt, besitzt der Stator 200 eine Aufnahme 210, auf dessen gegenüberliegenden Enden das erste Gewinde 250 ausgebildet ist. Die Figur 2 zeigt nur das erste Gewinde 250 am oberen Ende.

Siehe noch Figur 2. Der starre erste Abstandshalter 800a ist in der Aufnahme 210 angeordnet. Das erste Lager 300a ist in der Aufnahme 210 ausgebildet und darauf der starre erste Abstandshalter 800a. Die Federeinrichtung 700 ist in der Aufnahme 210 ausgebildet und darauf das erste Lager 300a. Das zweite Lager 300b ist in der Aufnahme 210 ausgebildet und darauf die Federeinrichtung. Der zweite starre Abstandshalter 800b ist in der Aufnahme 210 ausgebildet und darauf das zweite Lager 3 00b. Das heißt, die Federeinrichtung 700 wird direkt zusammengedrückt bzw. ist eingeklemmt von dem ersten Lager 3 00a und dem zweiten Lager 300b. Daneben wird die Federeinrichtung 700 indirekt zusammengedrückt bzw. eingeklemmt von dem starren ersten Abstandshalter 800a und dem starren zweiten Abstandshalter 800b. Der erste starre Abstandshalter 800a drückt hierdurch die Federeinrichtung 700 mithilf e des ersten Lagers 3 00a zusammen. Die Federeinrichtung 700 bringt dann wegen der Gegenkraft die Vorspannkraft auf das erste Lager 300a auf. Der zweite starre Abstandshalter 800b drückt ähnlich die Federeinrichtung 700 mithilfe des zweiten Lagers 3 00b 0 zusammen. Die Federeinrichtung 700 bringt dann wegen der Gegenkraft die Vorspannkraft auf das zweite Lager 300b auf.

Siehe Figur 3. Das erste Lager 300a und das zweite Lager 300b bestehen jeweils aus einem Innenring 310, einer Anzahl Kugeln 320 sowie einem Außenring 330. Die Kugeln 320 koppeln den Innenring 310 an den Außenring 330. Drehen sich der Innenring 310 und der Außenring 33 0 gegeneinander, beanschlagen die Kugeln 320 sowohl den Innenring 310 als auch den Außenring 330.

Zurück zu Figur 2. Der Rotor umfasst eine Schaufelstruktur 550. Die Welle 600 besitzt ein erstes Ende 610, ein entgegen gesetztes zweites Ende 620 sowie dazwischen einen mittleren Abschnitt 630. Da das erste Ende 610 mit dem Rotor 500 gekoppelt ist, kann die Welle 600 die Schaufelstruktur 550 des Rotors 500 andrehen. Der Mittelabschnitt 63 0 daneben verlauf t nacheinander durch den starren ersten Abstandshalter 800a

(das heißt, durch dessen Mittelöffnung 850) , die Federeinrichtung 700 sowie durch den starren zweiten Abstandshalter 800b (das heißt, durch dessen Mittelöffnung 850) und ist dann gekoppelt jeweils mit dem Innenring 310 des ersten 300a bzw. des zweiten Lagers 3 00b. Eine Befestigung (das heißt, ein C-Spannring, nicht gezeigt) befestigt das zweite Ende 620, welches aus der Aufnahme 610 vorsteht, mit dem Stator 200, so dass er sich nicht lockern kann.

Siehe nochmals Figur 2. Der erste starre Abstandshalter 800a und der zweite starre Abstandshalter 800b sind mit dem oberen Ende bzw. dem unteren Ende der Aufnahme 210 verbunden. Der starre erste Abstandshalter 800a bzw. der starre zweite Abstandshalter 800b kann beispielsweise das zugehörige zweite Gewinde 850 tragen, muss aber nicht so sein. Hierdurch koppeln das zweite Gewinde 850 bzw. das erste Gewinde 250 der Auf nähme 210 den starren ersten Abstandshalter 800a mit dem oberen Ende der Aufnahme 210. Ähnlich koppeln das zweite Gewinde 850 und das erste Gewinde 250 der Aufnahme 210 den starren zweiten Abstandshalter 800b mit dem unteren Ende der Aufnahme 210. Die Federeinrichtung 700 wird insbesondere eingeklemmt bzw. zusammengedrückt von dem starren ersten Abstandshalter 800a und dem starren zweiten Abstandshalter 800b. Die Federeinrichtung 700 wird daneben eingeklemmt bzw. zusammengedrückt vom ersten Lager 300a und vom zweiten Lager 300b, so dass die Federeinrichtung 700 eine Vorspannkraft auf das erste Lager 3 00a und wegen der Gegenkraft auf das zweite Lager 3 00b ausübt. In der bevorzugten Ausführungsform weist die Federeinrichtung 700 eine Springfeder 700 auf.

Siehe die oben beschriebene Figur 3. Die Kugeln 320 koppeln den Innenring 310 mit dem Außenring 330. Somit wird zwischen Innenring 310 und Kugel 320 ein erster Kontakt 360 hergestellt. Daneben gibt es einen zweiten Kontakt 360 zwischen dem Außen ring 330 und der Kugel 320. Es sind aber nur der erste Kontakt 350 und der zweite Kontakt 360 des ersten Lagers 300a in Figur 3 dargestellt. Da der starre Abstandshalter 800a und der gegen-

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überliegende starre Abstandshalter 800b die Federeinrichtung 700 von der Schaufelstruktur 550 isolieren, belasten eventuelle Vibrationen der Schaufelstruktur 550 - wenn der vom Stator 200 angetriebenen Rotors 500 sich dreht - nicht die Federeinrichtung 700. Die Federeinrichtung 700 andererseits, zusammengedrückt vom starren ersten Abstandshalter 800a und dem starren zweiten Abstandshalter 800b, übt eine Vorspannkraft auf das erste Lager 300a und das zweite Lager 300b aus.

Wird der Abstand d zwischen dem starren ersten Abstandshalter 800a und dem starren zweiten Abstandshalter 800b konstant gehalten, so ist auch die auf die Federeinrichtung 700 ausgeübte Vorspannkraft stabil, denn der Verformungsweg der Federeinrichtung 700 bleibt konstant. Entsprechend bleiben der erste Kontakt 350 und der zweite Kontakt 3 60 des ersten Lagers 300a bzw. des zweiten Lagers 300b~an der gleichen Stelle und bewegen sich nicht mit der Drehung der Schaufelblätter. Das heißt, die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme wie Rütteln, Lärm oder Abnutzung, welche von der Bewegung der Kontakte aufgrund der Vibration der Schaufelstruktur herrühren, werden wirksam behoben. Die von der Federeinrichtung 700 auf das erste Lager 300a und das zweite Lager 300b ausgeübte Vorspannkraft ist einstellbar-, denn der erste starre Abstandshalter 800a und der zweite starre Abstandshalter 800b sind verschieblich mit der Aufnahme 210 verknüpft. Ändert man beispielsweise die Strecke d zwischen dem starren ersten Abstandshalter 800a und dem starren zweiten Abstandshalter 800b, so kann man die Vorspannkraft einstellen. Man kann auch die Windungen ändern, über die dass erste Gewinde 250 mit dem zweiten Gewinde 850 verknüpft ist, und so die Vorspannkraft einstellen. Die von der Federeinrichtung 700 auf das Lager 300 ausgeübte Vorspannkraft ist proportional zu den Windungen. Es werden aber nur bevorzugte Aus fuhrungs formen zur Änderung der Vorspannkraft beschrieben. Der Fachmann weiß, dass es auch andere Verfahren zur Änderung der Strecke d gibt.

Die vorgenannten Aus führungs formen der Erfindung dienen der Darstellung und nicht der Abgrenzung der Erfindung. Der Fachmann weiß, dass die Beispiele verändert und andere ähnliche Ausführungen möglich sind. Der Schutzbereich der Erfindung ergibt sich aus den nachstehenden Ansprüchen.

Claims (10)

1. Gebläse mit einstellbarer, stabiler Vorspannkrafteinrichtung, umfassend,
einen Stator (200) enthaltend eine Aufnahme (210);
einen starren ersten Abstandshalter (800a) ausgebildet in der Aufnahme (210);
ein erstes Lager (300a), ausgebildet in der Aufnahme (210) und zudem auf dem starren ersten Abstandshalter (800a);
eine Federeinrichtung (700), ausgebildet in der Aufnahme (210) und zudem auf dem ersten Lager (300a);
ein zweites Lager (300b), ausgebildet in der Aufnahme (210) und zudem auf der Federeinrichtung (700);
einen starren zweiten Abstandshalter (800b), ausgebildet in der Aufnahme (210) und zudem auf dem zweiten Lager (300b);
einen Rotor (500), gekoppelt mit dem Stator (200), der eine Schaufelstruktur (550) besitzt;
eine Welle (600) mit einem ersten Ende (610), einem gegenüberliegenden zweiten Ende (620) sowie einem Mittelabschnitt (630), wobei das erste Ende (610) mit dem Rotor (500) gekoppelt ist, der Mittelabschnitt (630) durch den starren ersten Abstandshalter (800a), den starren zweiten Abstandshalter (800b) und die Federeinrichtung (700) verläuft und dann gekoppelt ist mit dem ersten Lager (300a) und dem zweiten Lager (300b);
wobei der erste starre Abstandshalter (800a) die Federeinrichtung (700) mithilfe des ersten Lagers (300a) zusammendrückt, der zweite starre Abstandshalter (300b) die Federeinrichtung (700) mithilfe des zweiten Lagers (300b) zusammendrückt, die Strecke zwischen dem starren ersten Abstandshalter (800a) und dem starren zweiten Abstandshalter (800b) einstellbar ist, wodurch die auf das erste Lager (300a) und das zweite Lager (300b) ausgeübte Vorspannkraft einstellbar ist.

2. Gebläse nach Anspruch 1, wobei der erste starre Abstandshalter (800a) bzw. der zweite starre Abstandshalter (800b) mithilfe eines Gewinde mit der Aufnahme (210) gekoppelt sind.

3. Gebläse nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende (620), das durch die Aufnahme geht, am Stator über eine Befestigung befestigt ist.

4. Gebläse nach Anspruch 3, wobei die Befestigung ein C-Ring ist.

5. Gebläse nach Anspruch 1, wobei das erste Lager (300a) zudem einen Innenring (310) aufweist, eine Anzahl Kugeln (320) und einen Außenring (330), der mithilfe der Kugeln (320) am Innenring (310) gekoppelt ist.

6. Gebläse nach Anspruch 5, wobei der Mittelabschnitt (630) mit dem Innenring (310) des ersten Lagers (300a) gekoppelt ist.

7. Gebläse nach Anspruch 1, wobei das erste Lager (300a) einen Innenring (310) aufweist, eine Anzahl Kugeln (320) sowie einen Außenring (330), der mithilfe von Kugeln (320) am Innenring (310) gekoppelt ist.

8. Gebläse nach Anspruch 7, wobei der Mittelabschnitt am Innenring (310) des zweiten Lagers (300b) gekoppelt ist.

9. Gebläse nach Anspruch 1, wobei die Federeinrichtung (700) eine Springfeder ist.

10. Gebläse gemäß Anspruch 5, 7 oder 9, wobei die Feder mit dem Innenring (310) des ersten Lagers (300a) bzw. dem Innenring (310) des zweiten Lagers (300b) gekoppelt ist.