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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbund aus einem Schutzgitter und einem Wandring für einen Lüfter, wobei das Schutzgitter und der Wandring über mindestens ein Verbindungsmittel aneinander befestigt sind.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Lüfter, insbesondere einen Axialventilator, mit einem derartigen Schutzgitter-Wandring-Verbund.
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Bei den Lüftern kann es sich um Ventilatoren axialer oder radialer Bauart, Gebläse oder Turboverdichter handeln. Ein Schutzgitter kann dabei grundsätzlich sowohl auf der Saugseite, als auch auf der Druckseite eines Lüfters vorgesehen sein.
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Bei Lüftern, und dabei insbesondere bei zur Be- und Entlüftung von Schallhauben, Gebäuden usw. eingesetzten Wandringventilatoren, ist es üblich, ein vorhandenes Schutzgitter mittels Schrauben mit einem Wandring zu verbinden. In der Regel sind diese Lüfter als Axialventilatoren ausgeführt, die in ihrer Funktion einem Propeller ähneln, wobei die Förderluft in axialer Richtung parallel zur umlaufenden Motorwelle transportiert wird. Als Motoren können dabei in vorteilhafter Weise Außenläufermotoren eingesetzt werden, die direkt in das jeweilige Axialflügelrad integriert sind, wodurch eine kompakte Axialventilatoreinheit gebildet ist. Die Montage erfolgt in der Regel mit Wandringen, die je nach ihrer axialen Länge eine Funktion als Kurz- oder Langdüse erfüllen können. Die Ventilatoreinheit kann dabei insbesondere in dem oder durch das Schutzgitter gehalten bzw. zumindest daran befestigt sein.
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Eine Lüfter mit Wandringen und Schutzgittern betreffende, sehr umfassende und detaillierte Darstellung zum bekannten Stand der Technik findet sich in der
EP 1 734 258 A2 . Demgemäß werden Lüfterrotoren, wie die von Axiallüftern, mit ihrem Schutzgitter an einem Wandring befestigt, der wiederum in den Durchbruch einer Wand eingesetzt wird. Vor der Montage in der Wand werden der Lüfterrotor und der Wandring miteinander verbunden. Ein Wandring kann beispielsweise aus einem Metallteil, wie einem tiefgezogenem Blechteil oder einem Aluminium-Druckgussteil, oder aus einem Kunststoffteil bestehen. Er weist ein insbesondere zylindrisches Mantelteil mit einer kreisrunden Öffnung für den Lüfterrotor und ein ebenes Flanschteil mit runder oder rechteckiger, insbesondere quadratischer, Außenkontur auf. In dem Mantelteil sind Bohrungen zur Aufnahme des Schutzgitters samt Lüfterrotor und in dem Flanschteil Bohrungen zur Befestigung des Wandrings an der Wand vorgesehen. Zur Montage von Wandring und Lüfterrotor befindet sich der Wandring in horizontaler Lage, d. h. er liegt auf seinem Flanschteil auf, und der Lüfterrotor wird mit seinem Schutzgitter auf den Rand des Wandrings aufgesetzt und mit dem Mantelteil bzw. dem Flanschteil verschraubt.
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Ein Schutzgitter besteht aus im Allgemeinen konzentrisch zur Drehachse des Lüftermotors angeordneten Gitterringen aus Draht, die an radial angeordneten, als Halterungsarme dienenden Streben befestigt, meist angeschweißt sind. Die Streben können aus haarnadelartig gebogenen Drahtschlaufen, wie sie beispielsweise in der
DE 33 11 660 C2 gezeigt sind, oder aus mit Anschraubösen versehenem Flachstahl bestehen. Seine räumliche Gestalt erhält das Schutzgitter durch ein mehrfaches Abwinkeln der Streben mit unterschiedlichen Winkeln, wie dies z. B. in der
DE 299 00 923 U1 beschrieben ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Verbund der eingangs genannten Art und einen Lüfter mit einem derartigen Schutzgitter-Wandring-Verbund solchermaßen auszugestalten, dass der Verbund bzw. der Lüfter bei gleichbleibend hoher Funktionalität mit verringertem Montageaufwand herstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies für den aus einem Schutzgitter und einem Wandring gebildeten Verbund dadurch erreicht, dass das Verbindungsmittel eine klemmend wirkende Scheibe ist.
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Ein erfindungsgemäßer Lüfter zeichnet sich durch das Vorhandensein eines derartigen erfindungsgemäßen Verbunds aus.
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Es wurde gefunden, dass Scheiben, mit denen eine kraft- und formschlüssige, überwiegend klemmende Verbindung erzielt werden kann, die bekannten Schrauben im Verbund aus einem Schutzgitter und einem Wandring nicht nur ersetzen können, sondern dass mit dieser Substitution auch eine Reihe von nicht unmittelbar zu erwartenden, überraschenden Vorteilen verbunden ist.
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So sind einerseits die für die Herstellung des Verbunds einsetzbaren Scheiben in vielen verschiedenen Ausführungen und Größen als Massenprodukte erhältlich, wobei bei ihrem Einsatz aufgrund ihres geringeren Fertigungsaufwands vergleichsweise geringere Kosten als beim Verschrauben entstehen, andererseits können aber auch die Schutzgitter selbst günstiger gefertigt werden, da sie keine Anschraubösen mehr benötigen, weil die Scheiben im Bereich des Außenumfangs des Schutzgitters auf die freien Enden der radialen Streben geklemmt werden können. Neben Verkürzungen der regulären Montagezeiten, die – wie der verringerte Materialeinsatz – den Montageaufwand senken, entstehen so auch bei Sondergrößen geringere Kosten, wobei mit zunehmendem Durchmesser der Streben des Schutzgitters eine dem Lösen der Verbindung entgegen wirkende Abzugskraft wächst.
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Eine mit Vorteil bevorzugt zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbunds einsetzbare, klemmend wirkende Scheibe kann ringförmig ausgebildet sein, wobei sie eine mittige, sternförmige Öffnung aufweist, die von mehreren radial nach innen ragenden, federelastischen, als Sperrfinger wirkenden Laschen begrenzt ist, deren freie Enden in Kreisform angeordnet sind.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbunds werden freie, insbesondere vom radialen Längsverlauf der Streben in axialer Richtung abgewinkelte Enden der Streben des Schutzgitters von einer ersten Seite des Wandrings her durch Befestigungsöffnungen des Tragrings geführt und auf der gegenüberliegenden, zweiten Seite des Wandrings in die zentrische sternförmige Scheibenöffnung eingesteckt. Beim Einstecken der Strebenenden in die Öffnung werden die Laschen der Scheibe durch die Streben in Einsteckrichtung ausgelenkt und liegen danach klemmend am Außenumfang der Streben an. Es entsteht so eine zerstörungsfrei nicht mehr lösbare, kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen der Scheibe und dem freien Ende der Strebe. Der Wandring ist dann zwischen der Scheibe und einem der Scheibe auf der ersten Seite gegenüberliegendem Teil des Schutzgitters gehalten. Es ist darauf zu achten, dass die abgewinkelten Enden der Streben so weit durch den Wandring hindurchgeführt sind, dass die radialen Enden auf der gegenüberliegenden Seite am Wandring anliegen, so dass keine Vibrationen des Schutzgitters auftreten können.
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Als für die Ausführung der Erfindung besonders geeignete klemmende Scheiben werden solche angesehen, die unter der Marke Starlock
®, welche auf die Firma Baker & Finnemore Ltd. Bak-Fin Works eingetragen ist, im Handel erhältlich sind. Auf derartige Scheiben bezieht sich insbesondere die
GB 748 948 A . Solche Scheiben wurden zusammen mit einem Anlageelement entsprechend der
EP 1 691 136 A1 schon in Hausgerätevorrichtungen zur Fixierung eines Gebläserades auf einer Motorwelle vorgesehen.
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Gemäß ihrer Art weisen diese Scheiben einen durchgehenden äußeren Bereich auf, dessen Rückseite eine Lagerfläche darstellt, und weiterhin einen inneren Bereich mit den erwähnten sperrfingerartigen Laschen, die bevorzugt mit einer Neigung zur Mittenachse radial einwärts in die Öffnung zur Aufnahme eines zylindrischen Schaftes ragen, der durch die Laschen eingespannt bzw. festgehalten werden soll. Die Enden der Sperrfinger gleiten aufgrund ihrer Auslenkung beim Aufschieben der Scheibe frei auf den Schaft. Beim Versuch einer Verschiebung in umgekehrter Richtung verklemmen sie sich jedoch am Schaft und setzen einer Relativbewegung von Scheibe und Schaft einen Widerstand entgegen.
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Die klemmend wirkenden Scheiben können aus Metall, insbesondere aus nichtrostendem Stahl oder gehärtetem Federstahl, hergestellt sein, um eine den Anforderungen entsprechende, vor allem vibrationssichere, Stabilität des Verbunds zu gewährleisten. Sie können einfach auf die Streben des Schutzgitters aufgeschoben werden und bewirken einen sofortigen Festsitz und Halt. Die Streben können dabei außenseitig glatt sein und bedürfen keiner Nuten. Auch ein Gewindeschneiden ist nicht notwendig.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden an Hand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Unteransicht einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Lüfters mit einem erfindungsgemäßen Verbund aus einem Schutzgitter und einem Wandring,
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2 den mit II in 1 gekennzeichneten Ausschnitt, in vergrößerter Darstellung,
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3 eine perspektivische Draufsicht auf den in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Lüfter mit einem erfindungsgemäßen Verbund aus einem Schutzgitter und einem Wandring,
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4 den mit IV in 3 gekennzeichneten Ausschnitt, in vergrößerter Darstellung,
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5 in einer 1 entsprechenden Darstellung, eine perspektivische Unteransicht einer Ausführung eines Schutzgitters eines erfindungsgemäßen Verbundes,
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6 in einer stark vergrößerten Darstellung, eine perspektivische Ansicht einer Ausführung einer Scheibe zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundes.
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In 1 bis 6 sind gleiche Teile bzw. funktionsgleiche Teile auch mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Sofern bestimmte, beschriebene und/oder aus den Zeichnungen entnehmbare Merkmale des erfindungsgemäßen Verbundes oder seiner Bestandteile nur im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel erwähnt sind, sind diese aber auch gemäß der Erfindung unabhängig von diesem Ausführungsbeispiel als Einzelmerkmal oder aber auch in Kombination mit anderen Merkmalen des Ausführungsbeispiels von Bedeutung und können als zur Erfindung gehörig beansprucht werden.
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1 und 3 zeigen in der Unteransicht und in der Draufsicht eine bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen Lüfters 1. Der Lüfter 1 ist als Axialventilator, insbesondere als ein sogenannter Wandringventilator, ausgebildet und umfasst einen erfindungsgemäßen Verbund 2, der in 2 und 4 vergrößert dargestellt ist, wobei jeweils 2 der Darstellung in 1 und 4 der Darstellung in 3 entspricht.
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Der Verbund 2 wiederum umfasst ein Schutzgitter 3, das in 5 als Einzelteil dargestellt ist, und einen Wandring 4. Das Schutzgitter 3 und der Wandring 4 sind über ein, in einer exemplarischen Ausführung als Einzelteil in 6 dargestelltes Verbindungsmittel 5 aneinander befestigt, welches gemäß der Erfindung eine klemmend wirkende Scheibe 5 ist. Vorzugsweise können in einem erfindungsgemäßen Verbund 2 mehrere derartige Verbindungsmittel 5 vorgesehen sein. So sind es – wie aus 1 hervorgeht – in der dargestellten Ausführung insbesondere acht Scheiben 5.
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Der Wandring 4 umfasst ein insbesondere zylindrisches Mantelteil 4a, das eine kreisrunde Öffnung 4b umgibt, und ein ebenes Flanschteil 4c, welches vorzugsweise eine Außenkontur 4d mit runder oder rechteckiger, insbesondere quadratischer, Grundgestalt aufweist. Der Wandring 4 kann aus einem Metallteil, wie einem tiefgezogenem Blechteil oder einem Aluminium-Druckgussteil, oder – wie dargestellt – aus einem insbesondere spritzgegossenen Kunststoffteil bestehen.
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Das Schutzgitter 3 umfasst konzentrisch zu einer Achse X-X angeordnete Gitterringe 3a und daran befestigte, radial angeordnete Streben 3b, 3c, von denen einige Streben 3c als Halterungsarme dienen. Wie insbesondere 5 veranschaulicht, weisen diese Streben 3c freie, insbesondere vom radialen Längsverlauf der Streben 3c in axialer Richtung X-X abgewinkelte Enden 3d auf.
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Die als Halterungsarme dienenden Streben 3c können im Sinne einer höheren Tragkraft jeweils als Doppelstreben ausgeführt sein, indem sie aus zwei nebeneinander verlaufenden Speichen 3e bestehen, die vorzugsweise aus einem einzigen Draht gebogen sind, wobei insbesondere die Biegestelle 3f in einem mittleren Bereich im Schutzgitter 3, vorzugsweise innerhalb eines innersten Gitterringes 3a, angeordnet ist, wie dies 5 zeigt.
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An dieser Stelle kann sich in einem erfindungsgemäßen Lüfter 1 eine Ventilatoreinheit 7 befinden, die in das Schutzgitter 3 eingesetzt und/oder durch das Schutzgitter 3 gehalten ist, wobei die Biegestellen 3f der Doppelstreben zur Befestigung der Ventilatoreinheit dienen können. Die Ventilatoreinheit umfasst dabei einen Motor, insbesondere einen Außenläufermotor, dessen Rotor vorzugsweise in ein Axialflügelrad 8 integriert ist, welches sich in der Öffnung 4b des Wandrings 4 – umgeben von dessen Mantelteil 4a – drehen kann.
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Weitere speichenartig radial verlaufende Streben 3b dienen nur der Stabilisierung des Gitterverbunds und weisen keine freien Enden 3d auf.
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Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbunds 2 sind die abgewinkelten Enden 3d von einer ersten Seite des Wandrings 4, die im Weiteren als Oberseite bezeichnet wird und in 3 in der Draufsicht zu sehen ist, durch Befestigungsöffnungen 6 im Wandring 4 zu einer zweiten Seite geführt, die im Weiteren als Unterseite bezeichnet wird und in 1 in der Draufsicht zu sehen ist. Auf jedem Ende 3d der Streben 3c ist jeweils eine klemmend wirkende Scheibe 5 befestigt. Der Wandring 4 ist dadurch zwischen den jeweils auf die freien Enden 3d der Streben 3c geklemmten Scheiben 5 und einem der jeweiligen Scheibe 5 anderseitig gegenüberliegendem Teil des Schutzgitters 3 – konkret einem Randbereich der Schutzgitterringe 3a und/oder dem radial verlaufenden Bereich der jeweiligen Strebe 3c – gehalten.
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Eine klemmend wirkende Scheibe 5 ist exemplarisch als Einzelteil in 6 dargestellt. Sie ist ringförmig ausgebildet, wobei sie eine mittige, sternförmige Öffnung 5a aufweist, die von mehreren radial nach innen ragenden, im erfindungsgemäßen Verbund 2 als Sperrfinger wirkenden, federelastischen Laschen 5b begrenzt ist, deren freie Enden auf einem Innenkreis der Scheibe 5 liegen. Die Laschen 5b verlaufen vorzugsweise nicht radial rechtwinklig zur Scheibenachse Y-Y, sondern konvergieren kegelstumpfartig entgegen der Montagerichtung M der Scheibe 5. Die Laschen 5b gleiten so beim Aufschieben der Scheibe in Montagerichtung M über das freie Ende 3d der Strebe 3c. Beim Versuch einer Verschiebung in umgekehrter Richtung verklemmen sie sich jedoch an der Strebe 3c und setzen einer Relativbewegung der Scheibe 5 und des insbesondere zylindrischen Schaftes des Strebenendes 3d einen Widerstand entgegen. Der Durchmesser D5 des Innenkreises der Scheibe 5, auf dem die Laschenenden liegen, kann dabei mit Vorteil – je nach Lüfterbaugröße und Außendurchmesser D3 der Streben 3c – um etwa 0,2 mm bis 0,8 mm kleiner sein als der Außendurchmesser D3 der radialen Strebe 3c (6), mit der die Scheibe 5 verbunden ist.
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Die Scheibe 5 kann vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem nichtrostenden und/oder gehärteten Federstahl, bestehen. Die Laschen 5b umrundend und diese haltend weist sie einen durchgehenden äußeren Ringbereich 5c auf, dessen Rückseite eine Lagerfläche für den Wandring 4 darstellt und dessen Erstreckung insbesondere rechtwinklig zur Scheibenachse Y-Y verläuft. Der Ringbereich 5c kann wiederum von einem insbesondere umlaufenden Rand 5d umsäumt sein. Dieser Rand 5d kann eine kegelstumpfförmige Neigung aufweisen, wobei er sich in Montagerichtung M im Durchmesser verringert. Dadurch kann bei der Montage eine selbstzentrierende Wirkung erreicht werden, wenn für die Scheiben 5 – wie in 2 dargestellt – an der Unterseite des Wandrings 4 mindestens ein Aufnahmedom 4e mit an die Außenkontur 5e der Scheibe 5 formangepassten (nicht näher bezeichneten) Aufnahmeöffnungen vorgesehen ist. In diesen Aufnahmeöffnungen, die jedoch nicht zwingend vorhanden sein müssen, können die Scheiben 5 in lateraler Richtung, d. h. radial und tangential, formschlüssig fixiert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So ist, wie insbesondere 1 und 3 veranschaulichen, die Außenkontur des Wandrings 4 nicht kritisch. Sie muss nicht quadratisch oder rund sein, sondern kann in geeigneter Weise an den Untergrund angepasst werden, auf dem der Wandring 4 befestigt werden soll. Für eine derartige Befestigung kann der Wandring 4 Öffnungen 4f zum Durchtritt geeigneter Befestigungselemente aufweisen.
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Die Befestigungsöffnungen 6 im Wandring 4 zum Durchtritt der freien Enden 3d der Streben 3c können sich im Flanschbereich 4c des Wandrings 4 befinden oder bevorzugt – wie insbesondere aus 2, 3 und 4 gut ersichtlich – auch im Mantelteil 4a des Wandrings 4. Hierzu kann im Mantelteil 4a ein die Öffnung 4b des Wandrings umrundender, oberseitig geschlossener Ringkanal 4g vorgesehen sein. Die geschlossene Oberseite des Ringkanals 4g wird dabei von den Öffnungen 6 durchdrungen, und im Inneren des Ringkanals 4g befinden sich die – insbesondere innerhalb der Aufnahmedome 4e angeordneten – Verbindungstellen von Streben 3c und Scheiben 5. Durch die mittels der inneren Wand 4h des Ringkanals 4g hergestellte räumliche Trennung von Funktionsraum (Öffnung 4b zur Aufnahme des Flügelrads 7) und Montageort (Ringkanal 4g) werden Montage- und Prozesssicherheit des erfindungsgemäßen Lüfters 1 erhöht.
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Der Wandring 4 kann im Sinne einer materialsparenden Leichtbauweise, insbesondere wenn er als Guss- oder Spritzgießteil gefertigt ist, eine verstärkende Rippenstruktur 4i aufweisen.
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In als Gebläsen ausgebildeten Lüftern kann ein erfindungsgemäßer Verbund 2 zur Gitterbefestigung ebenfalls zur Anwendung kommen, wobei an die Stelle des Wandrings 4 ein Teil der Gehäusewandung des Gebläses treten kann.
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Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den Ansprüchen 1 und 13 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lüfter
- 2
- Verbund aus 3 und 4 von 1
- 3
- Schutzgitter in 2
- 3a
- Gitterring von 3
- 3b
- Strebe von 3
- 3c
- Strebe von 3 (Halterungsarm)
- 3d
- freies Ende von 3c
- 3e
- Speiche von 3c
- 3f
- Biegestelle von 3c
- 4
- Wandring in 2
- 4a
- Mantelteil von 4
- 4b
- Öffnung in 4 für 8
- 4c
- Flanschteil von 4
- 4d
- Außenkontur von 4c
- 4e
- Aufnahmedom für 5 von 4
- 4f
- Befestigungsöffnung in 4
- 4g
- Ringkanal von 4
- 4h
- Innenwand von 4g
- 4i
- Rippenstruktur von 4
- 5
- Verbindungsmittel für 3 und 4, Scheibe
- 5a
- Öffnung in 5
- 5b
- Lasche von 5 in 5a
- 5c
- geschlossener Ringbereich von 5
- 5d
- Rand von 5
- 5e
- Außenkontur von 5
- 6
- Befestigungsöffnung in 4 für 3c
- 7
- Ventilatoreinehit
- 8
- Flügelrad von 7
- D3
- Außendurchmesser von 3d
- D5
- Innendurchmesser von 5a
- M
- Montagerichtung von 5 auf 3d
- X-X
- Achse von 1, 3, 4
- Y-Y
- Achse von 5
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1734258 A2 [0005]
- DE 3311660 C2 [0006]
- DE 29900923 U1 [0006]
- GB 748948 A [0014]
- EP 1691136 A1 [0014]
