EP0826884B1 - Lüfter - Google Patents

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EP0826884B1
EP0826884B1 EP97110004A EP97110004A EP0826884B1 EP 0826884 B1 EP0826884 B1 EP 0826884B1 EP 97110004 A EP97110004 A EP 97110004A EP 97110004 A EP97110004 A EP 97110004A EP 0826884 B1 EP0826884 B1 EP 0826884B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
fan wheel
driving element
take
fan according
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP97110004A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0826884A2 (de
EP0826884A3 (de
Inventor
Peter Bruder
Daniel Dipl.-Ing. Klumpp (Ba)
Frank Dr.-Ing. Melzer
Jens Dipl.-Ing. Ulrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0826884A2 publication Critical patent/EP0826884A2/de
Publication of EP0826884A3 publication Critical patent/EP0826884A3/de
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Publication of EP0826884B1 publication Critical patent/EP0826884B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/263—Rotors specially for elastic fluids mounting fan or blower rotors on shafts

Definitions

  • the invention is based on a fan in which a fan wheel by means of a Driving element is connected to a shaft.
  • Such a fan is known from DE 44 15 915 C1.
  • the fan consists of a Fan wheel and a fan hub, on which the fan blades are firmly attached.
  • the fan wheel is arranged on a shaft in the direction of the free shaft end two Has shoulders. On the second of the free shaft end A drive plate is attached to the stop shoulder.
  • the fan wheel is with the Fan hub is loosely attached to the shaft end and is held in place with a retaining screw the face of the shaft is screwed in, secured.
  • the fan wheel has between the from the shaft end from the first shoulder and the Retaining screw axial play. The fan wheel can be on the Turn the shaft so that the shaft has no torque directly transfers.
  • the motor torque is transferred from the shaft to the fan wheel Transfer drive disc, which is via spring or Damping elements with the fan hub in the direction of rotation connected is.
  • the damping elements transmit that Torque and also aim that the fan wheel from Vibrations of the shaft is decoupled.
  • the decoupling of the Fan from the vibration of the shaft will only reached when the fan wheel is loose, d. H. with axial and radial play, is mounted on the shaft, otherwise over this connection the vibrations are transmitted.
  • the fan wheel has an imbalance or a height or Flattened face so that the fan wheel wobbles when Runs, so this can not be sufficient by the loose fit of the fan hub on the shaft can be reduced.
  • the fan wheel itself becomes a high-frequency vibration exciter. Especially with larger fan wheels, where the Amplitude of the wobble from inside to outside according to the Beam set significantly enlarged and therefore large forces generated, this can lead to the fan hub deflects, the fan wheel rubs against the housing and the fan and the adjacent components are destroyed.
  • the described fan has through the damping elements, which is between the driving element and the fan wheel are a very large length.
  • the damping elements also change at different operating temperatures Damping behavior, which means that the fan at different Operating temperatures has a different running behavior.
  • a fan for generating a cooling air flow is known from US Pat. No. 3,885,888 which the fan wheel is connected to a drive shaft via a driving element.
  • the Driving element of US 3,885,888 has four arms that have an axial contact surface for clamp the fan wheel hub.
  • a dome-shaped centering pin which is formed in a Appropriate opening of the cup-shaped fan hub engages, so that in the case of the mounted fan wheel, this with both an axial and a radial Contact surface on the driving element of the drive shaft.
  • DE 33 39 075 A1 discloses the attachment of a fan impeller to one Motor shaft in which the impeller is fixed to the pin of a driving element and at the same time press the driving element onto the motor shaft.
  • the Driving element of DE 33 39 075 A1 consists of a slotted hub sleeve, the is plugged onto a drive shaft.
  • the driving element has pins which in axial direction of the drive shaft.
  • a central area of the fan impeller is attached to the driver element such that the pin of the Driving element can be inserted through corresponding openings in the central area and at the same time a waistband centrally formed in the middle area over a near-axis Area of the driving element is pushed and press-fit on the Hub sleeve is seated and pressed against the drive shaft.
  • the fan wheel is radial on the Driving element and axially through defined contact surfaces on Driving element and fixed to the fan wheel itself, creating a Wobble of the fan wheel is prevented.
  • the fan wheel is directly connected to a larger mass and can do not become a high-frequency vibration exciter. moreover is achieved by placing the fan wheel directly on the Driving element, without intermediate elements, a short overall length reached.
  • the running behavior remains at different Operating temperatures constant.
  • the driving element has a radial contact surface, on which the fan wheel with a radial contact surface is attached and fixed radially, have fan and Driving element exactly defined positions to each other. Game that arises when, for example, both parts on the Shaft with different tolerances are stored avoided and thus also unrest in the fan movement.
  • the fan wheel By webs between the radial contact surface of the Fan wheel and the driving element, the fan wheel is exact arranged in the center, which ensures smooth running.
  • the webs can be on the radial contact surface of the Fan wheel or on the radial contact surface of the Take away element.
  • the fan wheel on the driving element is also advantageous Axially fixed contact surfaces, which are in the outermost area of the driving element.
  • On the outer area of the Fan wheels kick the largest according to the radiation set Amplitudes of a wobble and thus the largest Powers up.
  • the acting torque is reduced to a minimum.
  • Driving element dimensioned weaker and the Wobble can be reduced. It can also be particularly useful large fan wheels effectively absorb the greater forces become. Due to a weakly dimensioned driving element, in particular by a driving element with three arms Weight and costs can be saved. By a little Weight is the influence on the rotational movement through the Driving element reduced and it becomes less for the drive Energy needed.
  • the driving element with the shaft by friction is connected in a rotationally fixed manner, for example with a clamp seat, Cone seat, shrink fit or by means of clamping elements, wedges, Flanges, etc., will be inexpensive and easy producible rotatable connection reached.
  • a high Alignment accuracy is achieved when that Driving element in its hub, for example 3 webs has, which radially on the driving element when plugged fix the shaft and the driving element separately axially, for example on an abutment shoulder of the shaft, is fixed and non-rotatably connected.
  • the entrainment element is preferably pressed on the shaft, which is particularly inexpensive. moreover can compensate for dimensional differences by the press fit be, for example, more or less deep is pressed.
  • a so-called soft screwing is preferred applied, which prevents tolerance chains.
  • soft screwdriving is achieved, for example, when the Screw head only comes into contact with the plastic and only this biased noteworthy.
  • the fan wheel is made of plastic and the screw head only comes into contact with the fan wheel and not with the Driving element, which is for example made of metal.
  • This Effect is enhanced by using a screw which has a larger screw head in circumference and this only in the outer area with the fan wheel in system comes. This will make a larger area of the plastic biased.
  • the fan wheel and Driving element with small, concentric radial Contact surfaces come into contact because they are simply high Accuracy must be established.
  • the preload in the plastic ensures that the screw does not loosen. This effect can be done by pasting a screw lock can be increased. It is suitable for this for example a spring washer, a serrated lock washer, a Toothed lock washer, a spring lock washer, a snap lock or a locking tooth screw etc.
  • the pins become non-positive Torque transmission is used to secure the Fan function achieved with a short overall length.
  • Screw heads either in recesses in the driving element or are partially or completely submersible in the fan wheel.
  • the driving element made of a material that through the Environment, e.g. structural steel (e.g. ST 37) in a humid environment, is covered with a coating the driving element with a material that the Driving element protects from the environment, the function of the Long-term fan.
  • a coating the driving element with a material that the Driving element protects from the environment, the function of the Long-term fan.
  • This can be done, for example, by Metal coatings, e.g. with zinc, chrome, nickel etc., or also can be achieved by plastic coatings.
  • Metallic Layers can be used, for example, with immersion processes, Brewing process, contact process or galvanic process be applied.
  • the galvanic process is special Advantageous, because it is easy to control on the one hand and other layers with this method in the desired thickness can be applied quickly.
  • the driving element can also be made of weight and Elasticity reasons made of plastic or suitable Materials e.g. corrosion protection is unnecessary make, exist.
  • a shaft 5 is shown on which a Driving element 4 is mounted with a press fit 10.
  • the Hub 22 of the driving element 4 extends across the width of the driving element 4 in the direction of the free shaft end and in the opposite direction. This allows on Driving element 4 occurring torques better absorbed become.
  • the driving element 4 has an axial Projection, which at the same time has a radial contact surface 8 represents.
  • On the radial contact surface 8 is a fan wheel 1 with a radial contact surface 2, on which Fan blades 3 are firmly attached.
  • On the radial Contact surface 2 is preferably three webs 9, with which the fan wheel 1 on the driving element 4 in radial Direction is fixed exactly.
  • the fan wheel 1 is axially defined by annular Contact surfaces 7, 23 on the driving element 4 and on the fan wheel 1 fixed yourself.
  • the contact surfaces 7, 23 are in the outer area of the driving element 4.
  • the driving element 4 and the fan wheel 1 are with a Screw connection 11 non-positively connected. Screws 16 are preferably located in the center of the Contact surfaces 7, 23, which ensures a uniform Surface pressure is reached. Are on the driving element 4 Pin 13 mounted in the middle of the contact surfaces 7, 23. The Pins 13 are through cutouts 14 in the fan wheel 1 recorded a slightly larger scope than that Have pin 13, which prevents a tolerance chain becomes. This means that the fan is clearly centered on the driving element 4 guaranteed by the webs 9. In the Pins are holes 24 in the screws 16 of the fan side are screwed in, expediently a thread 15 is generated when screwing in. The pins 13 are shorter than the fan wheel 1 is wide, so that Screw heads 17 only come into contact with fan wheel 1.
  • a so-called soft screwing case 12 is thus achieved, by only the fan wheel 1, which is made of plastic, a noteworthy preload due to the tightening torque of the Screws 16 experiences.
  • the screws 16 are through Screw locks 21, for example with a toothed lock washer or by using locking toothed screw 16 against loosen secured.
  • Positioning aids 18 are located on the driving element 4 appropriate. These can be in the middle, for example Direction of the contact surfaces 7 and the pin 13 are located.
  • the Fan wheel 1 has a recess in the middle, so that the Positioning aids 18 still controlled from the fan side can be, even if the fan wheel 1 on the Driving element 4 sits.
  • the driving element 4 and the fan wheel 1 after being fixed to each other are, by a positioning device, for example consists of pins which in the positioning aids 18, for example grooves, engages in a defined position be twisted. Then in the defined position then in an automated process positive connection between the driving element 4 and the Fan wheel 1 produces, for example by a screwdriver.
  • the fan wheel 1 faces the driving element Stiffening webs 19 in the region of the pin 13 are interrupted 20, so that when turning the fan wheel 1 on the driving element 4, the pin 13 not to the Stiffening webs 19 get stuck.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Lüfter aus, bei dem ein Lüfterrad mittels eines Mitnahmeelements mit einer Welle verbunden ist.
Ein derartiger Lüfter ist aus der DE 44 15 915 C1 bekannt. Der Lüfter besteht aus einem Lüfterrad und einer Lüfternabe, an der Lüfterflügel fest angebracht sind. Das Lüfterrad ist auf einer Welle angeordnet, die in Richtung des freien Wellenendes zwei Anschlagschultern besitzt. Auf der, von dem freien Wellenende aus zweiten Anschlagschulter ist eine Mitnahmescheibe befestigt. Das Lüfterrad ist mit der Lüfternabe auf dem Wellenende lose aufgesteckt und wird mit einer Halteschraube, die in die Stirnseite der Welle eingeschraubt ist, gesichert. Das Lüfterrad besitzt zwischen der vom Wellenende aus ersten Anschlagschulter und der Halteschraube axiales Spiel. Das Lüfterrad kann sich auf der Welle drehen, so daß die Welle direkt kein Drehmoment überträgt.
Das Motormoment wird von der Welle auf das Lüfterrad über die Mitnahmescheibe übertragen, die über Feder- bzw. Dämpfungselemente mit der Lüfternabe in Drehrichtung verbunden ist. Die Dämpfungselemente übertragen das Drehmoment und bezwecken zudem, daß das Lüfterrad von Vibrationen der Welle entkoppelt wird. Die Entkopplung des Lüfters von den Vibrationen der Welle wird jedoch nur erreicht, wenn das Lüfterrad lose, d. h. mit axialem und radialem Spiel, auf der Welle gelagert ist, da sonst über diese Verbindung die Vibrationen übertragen werden.
Besitzt das Lüfterrad eine Unwucht oder einen Höhen- oder Planschlag, so daß das Lüfterrad eine Taumelbewegung beim Umlaufen ausführt, so kann diese nicht ausreichend durch den losen Sitz der Lüfternabe auf der Welle reduziert werden. Das Lüfterrad wird selbst zum hochfrequenten Schwingungserreger. Insbesondere bei größeren Lüfterrädern, bei denen sich die Amplitude der Taumelbewegung von innen nach außen gemäß dem Strahlensatz erheblich vergrößert und damit große Kräfte erzeugt werden, kann dies dazu führen, daß die Lüfternabe ausschlägt, das Lüfterrad am Gehäuse streift und der Lüfter und die angrenzenden Bauteile zerstört werden. Zum weiteren besitzt der beschriebene Lüfter durch die Dämpfungselemente, die sich zwischen dem Mitnahmeelement und dem Lüfterrad befinden, eine sehr große Baulänge. Die Dämpfungselemente verändern zudem bei verschiedenen Betriebstemperaturen ihr Dämpfungsverhalten, wodurch der Lüfter bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen ein unterschiedliches Laufverhalten hat.
Aus der US 3,885,888 ist ein Lüfter zur Erzeugung eines Kühlluftstromes bekannt, bei dem das Lüfterrad über ein Mitnahmeelement mit einer Antriebswelle verbunden ist. Das Mitnahmeelement der US 3,885,888 weist vier Arme auf, die eine axiale Anlagefläche für die Nabe des Lüfterrades aufspannen. Im Kreuzungspunkt der vier Arme des Mitnahmeelementes ist ein kuppelförmiger Zentrierzapfen ausgebildet, der in eine entsprechende Öffnung der topfförmig ausgebildet Lüfternabe eingreift, so dass im Falle des montiertes Lüfterrades, dieses sowohl mit einer axialen, als auch einer radialen Anlagefläche am Mitnahmeelement der Antriebswelle anliegt.
Die DE 33 39 075 A1 offenbart die Befestigung eines Lüfterflügelrades an einer Motorwelle, bei der das Flügelrad am Zapfen eines Mitnahmeelementes fixiert wird und dabei gleichzeitig das Mitnahmeelement auf die Motorwelle aufpresst. Das Mitnahmeelement der DE 33 39 075 A1 besteht aus einer geschlitzten Nabenhülse, die auf eine Antriebswelle aufgesteckt wird. Das Mitnahmeelement weist Zapfen auf, die in axialer Richtung der Antriebswelle verlaufen. Ein Mittenbereich des Lüfterflügelrades wird derart auf das Mitnehmerelement aufgesteckt, dass die Zapfen des Mitnahmeelementes durch entsprechende Öffnungen des Mittenbereichs gesteckt werden und gleichzeitig ein am Mittenbereich zentral ausgebildeter Bund über einen achsnahen Bereich des Mitnahmeelementes geschoben wird und unter Presspassung auf der Nabenhülse aufsitzt und diese gegen die Antriebswelle anpresst.
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäß ist das Lüfterrad radial auf dem Mitnahmeelement und axial durch definierte Anlageflächen am Mitnahmeelement und am Lüfterrad selbst fixiert, wodurch eine Taumelbewegung des Lüfterrads verhindert wird. Das Lüfterrad ist damit mit einer größeren Masse direkt verbunden und kann nicht zum hochfrequenten Schwingungserreger werden. Zudem wird durch das direkte Anordnen des Lüfterrads auf dem Mitnahmeelement, ohne Zwischenelemente, eine kurze Baulänge erreicht. Das Laufverhalten bleibt bei verschiedenen Betriebstemperaturen konstant.
Indem das Mitnahmeelement eine radiale Anlagefläche besitzt, auf dem das Lüfterrad mit einer radialen Anlagefläche aufgesteckt und radial fixiert ist, besitzen Lüfterrad und Mitnahmeelement genau definierte Positionen zueinander. Spiel, das entsteht, wenn beispielsweise beide Teile auf der Welle mit unterschiedlichen Toleranzen gelagert sind, werden vermieden und damit auch Unruhen in der Lüfterbewegung.
Wird die radiale Anlagefläche auf dem Mitnahmeelement durch den Außenumfang der Nabe des Mitnahmeelements gebildet, so wird eine einfache, von der Baulänge sehr kurze Konstruktion mit wenig Bauteilen ermöglicht.
Durch Stege zwischen der radialen Anlagefläche des Lüfterrades und dem Mitnahmeelement wird das Lüfterrad exakt mittig angeordnet, wodurch eine hohe Laufruhe erreicht wird. Die Stege können sich auf der radialen Anlagefläche des Lüfterrades oder auch auf der radialen Anlagefläche des Mitnahmeelements befinden. Vorzugsweise werden drei Stege verwendet, da mit mehr wie drei Stegen die Position des Lüfterrads auf dem Mitnahmeelement überbestimmt ist.
Vorteilhaft wird das Lüfterrad auf dem Mitnahmeelement mit Anlageflächen axial fixiert, die sich im äußersten Bereich des Mitnahmeelements befinden. Am äußeren Bereich des Lüfterrads treten gemäß dem Strahlensatz die größten Amplituden einer Taumelbewegung und damit auch die größten Kräfte auf. Befinden sich die axialen Anlageflächen im äußersten Bereich des Mitnahmeelements, so ist der Hebelarm der im äußeren Bereich des Lüfterrads wirkenden Kraft zur Aufnahmestelle der Kraft klein. Das wirkende Drehmoment wird damit auf ein Minimum reduziert. Hierdurch kann zum einen das Mitnahmeelement schwächer dimensioniert und die Taumelbewegung reduziert werden. Es können auch besonders bei großen Lüfterräder die größeren Kräfte effektiv aufgenommen werden. Durch ein schwächer dimensioniertes Mitnahmeelement, insbesondere durch ein Mitnahmeelement mit drei Armen, können Gewicht und Kosten eingespart werden. Durch ein geringes Gewicht wird der Einfluß auf die Rotationsbewegung durch das Mitnahmeelement reduziert und es wird für den Antrieb weniger Energie benötigt.
Indem das Mitnahmeelement mit der Welle durch Kraftschluß drehfest verbunden ist, beispielsweise mit einem Klemmsitz, Kegelsitz, Schrumpfsitz oder mittels Spannelemente, Keile, Verflanschungen usw., wird eine kostengünstige und leicht herstellbare drehfeste Verbindung erreicht. Eine hohe Genauigkeit in der Ausrichtung wird erreicht, wenn das Mitnahmeelement in seiner Nabe beispielsweise 3 Stege aufweist, die beim Aufstecken das Mitnahmeelement radial auf der Welle fixieren und das Mitnahmeelement getrennt davon axial, beispielsweise an einer Anlageschulter der Welle, fixiert und drehfest verbunden ist.
Vorzugsweise wird das Mitnahmeelement mit einem Preßsitz auf der Welle gelagert, der besonders kostengünstig ist. Zudem können durch den Preßsitz Maßunterschiede ausgeglichen werden, indem beispielsweise mehr oder weniger tief eingepreßt wird.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, das Lüfterrad mit dem Mitnahmeelement durch Kraftschluß zu verbinden. Dies wird grundsätzlich erreicht, indem das Lüfterrad auf das Mitnahmeelement gepreßt wird und die sich dadurch einstellende Reibungskraft verhindert, daß sich die Teile gegeneinander verdrehen. Dies kann beispielsweise mit Spannverschlüssen, Klemmen, Nieten, Schrauben und so weiter erreicht werden. Besonders vorteilhaft sind jedoch Schraubverbindungen, wodurch das Lüfterrad leicht montierbar und demontierbar ist.
Vorzugsweise wird ein sogenannter weicher Schraubfall angewandt, wodurch Toleranzketten verhindert werden. Ein weicher Schraubfall wird beispielsweise erreicht, wenn der Schraubenkopf nur am Kunststoff zur Anlage gelangt und nur diesen nennenswert vorspannt. Dies liegt beispielsweise vor, wenn das Lüfterrad aus Kunststoff ist und der Schraubenkopf nur mit dem Lüfterrad in Anlage kommt und nicht mit dem Mitnahmeelement, das beispielsweise aus Metall ist. Dieser Effekt wird verstärkt, indem eine Schraube verwendet wird, die einen vom Umfang her größeren Schraubenkopf aufweist und dieser nur im äußeren Bereich mit dem Lüfterrad in Anlage kommt. Hierdurch wird ein größerer Bereich des Kunststoffes vorgespannt. Vorteilhaft ist zudem, wenn Lüfterrad und Mitnahmeelement mit kleinen, konzentrischen radialen Anlageflächen in Anlage kommen, da diese einfach mit hoher Genauigkeit herzustellen sind.
Durch die Vorspannung im Kunststoff wird erreicht, daß sich die Schraube nicht lockert. Dieser Effekt kann durch Einfügen einer Schraubensicherung erhöht werden. Hierfür eignet sich beispielsweise ein Federring, eine Fächerscheibe, eine Zahnscheibe, eine Federscheibe, eine Schnorrsicherung oder eine Sperrzahnschraube usw..
Weist das Mitnahmeelement und / oder das Lüfterrad am Umfang Zapfen auf, die jeweils vom anderen Bauteil in Aussparungen aufgenommen werden, so wird das Drehmoment des Motors durch Formschluß übertragen, falls sich die Schrauben lockern sollten. Die Funktion des Lüfters bleibt auf diese Weise gewährleistet. Die Aussparungen besitzen einen etwas größeren Innenumfang als der Außenumfang der Zapfen, so daß Toleranzketten vermieden werden.
Werden die Zapfen gleichzeitig zur kraftschlüssigen Momentenübertragung genutzt, wird eine Sicherung der Lüfterfunktion bei gleichzeitig kurzer Baulänge erreicht. Vorzugsweise befindet sich ein Gewinde im Zapfen, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung durch Schrauben in den Zapfen erzielt werden kann.
Weiter trägt zu einer kurzen Baulänge bei, daß die Schraubenköpfe entweder in Aussparungen im Mitnahmeelement oder im Lüfterrad teilweise oder vollständig versenkbar sind.
Ein Vorteil ergibt sich für die Montage und damit insbesondere für die Großserie durch Versteifungsstege am Lüfterrad, die im Bereich der Zapfen, die sich in diesem Fall auf dem Mitnahmeelement befinden, unterbrochen sind. So kann das Lüfterrad einfach auf dem Mitnahmeelement aufgesetzt und anschließend durch eine Drehbewegung richtig positioniert werden, so daß die Zapfen in die Aussparungen gelangen, ohne daß das Lüfterrad hierbei an den Versteifungsstegen verhakt. Dies kann auch mit einem Ring erreicht werden, der am selben Umfang wie die Zapfen, jedoch am anderen Bauteil angebracht ist, so daß die Zapfen auf diesem Ring gleiten können, bevor sie in die Aussparungen gelangen.
Durch Positionierhilfen, die im Mitnahmeelement oder im Lüfterrad integriert sind, ergeben sich besonders für die Großserie Vorteile. So können in einem automatisierten Prozeß das Lüfterrad und das Mitnahmeelement, nachdem diese aufeinander fixiert sind, auf eine definierte Stellung eingestellt werden, indem beispielsweise eine Vorrichtung in die Positionierhilfen eingreift und das Lüfterrad und das Mitnahmeelement in die definierte Stellung bringt. Anschließend wird das Lüfterrad mit dem Mitnahmeelement automatisch verbunden.
Besteht das Mitnahmeelement aus einem Material, das durch die Umgebung angegriffen wird, beispielsweise Baustahl (z.B. ST 37) in einer feuchten Umgebung, wird mit einer Beschichtung des Mitnahmeelements mit einem Material, welches das Mitnahmeelement vor der Umgebung schützt, die Funktion des Lüfters langfristig gesichert. Dies kann beispielsweise durch Metallüberzüge, z.B. mit Zink, Chrom, Nickel usw., oder auch durch Kunststoffbeschichtungen erreicht werden. Metallische Schichten können beispielsweise mit Tauchverfahren, Sudverfahren, Kontaktverfahren oder Galvanischen Verfahren aufgebracht werden. Das Galvanische Verfahren ist besonders Vorteilhaft, da es zum einen gut beherrschbar ist und zum anderen mit diesem Verfahren Schichten in gewünschter Dicke schnell aufgebracht werden können.
Das Mitnahmeelement kann jedoch auch aus Gewichts- und Elastizitätsgründen aus Kunststoff oder aus geeigneten Materialien, die z.B. einen Korrosionsschutz überflüssig machen, bestehen.
Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen
Fig. 1
eine Schnittzeichnung eines Lüfters,
Fig. 2
eine Frontansicht eines Mitnahmeelements,
Fig. 3
eine Ansicht der Rückseite eines Lüfterrads verkleinert dargestellt,
Fig. 4
ein Ausschnitt aus Figur 3 entsprechend der Linie IV.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine Welle 5 gezeigt, auf der ein Mitnahmeelement 4 mit einem Preßsitz 10 gelagert ist. Die Nabe 22 des Mitnahmeelement 4 erstreckt sich über die Breite des Mitnahmeelements 4 in Richtung des freien Wellenendes und in die entgegengesetzte Richtung hinaus. Hierdurch können am Mitnahmeelement 4 auftretende Drehmomente besser aufgenommen werden. Das Mitnahmeelement 4 besitzt einen axialen Vorsprung, der gleichzeitig eine radiale Anlagefläche 8 darstellt. Auf der radialen Anlagefläche 8 ist ein Lüfterrad 1 mit einer radialen Anlagefläche 2 aufgesteckt, an dem Lüfterflügel 3 fest angebracht sind. Auf der radialen Anlagefläche 2 befinden sich vorzugsweise drei Stege 9, mit dem das Lüfterrad 1 auf dem Mitnahmeelement 4 in radialer Richtung exakt fixiert ist.
Das Lüfterrad 1 ist axial durch definierte ringförmige Anlageflächen 7, 23 am Mitnahmeelement 4 und am Lüfterrad 1 selbst fixiert. Die Anlageflächen 7, 23 befinden sich im äußeren Bereich des Mitnahmeelements 4.
Das Mitnahmeelement 4 und das Lüfterrad 1 sind mit einer Schraubverbindung 11 kraftschlüssig miteinander verbunden. Vorzugsweise befinden sich Schrauben 16 mittig in den Anlageflächen 7, 23, wodurch eine gleichmäßige Flächenpressung erreicht wird. Am Mitnahmeelement 4 sind Zapfen 13 inmitten der Anlageflächen 7, 23 angebracht. Die Zapfen 13 sind durch Aussparungen 14 im Lüfterrad 1 aufgenommen, die einen geringfügig größeren Umfang als die Zapfen 13 aufweisen, wodurch eine Toleranzkette verhindert wird. Damit wird eine eindeutige Zentrierung des Lüfters auf dem Mitnahmeelement 4 durch die Stege 9 gewährleistet. In den Zapfen befinden sich Bohrungen 24, in die Schrauben 16 von der Lüfterseite her eingedreht sind, wobei zweckmäßigerweise ein Gewinde 15 beim Einschrauben erzeugt wird. Die Zapfen 13 sind kürzer als das Lüfterrad 1 breit ist, so daß Schraubenköpfe 17 nur mit dem Lüfterrad 1 in Kontakt kommen. Damit wird ein sogenannter weicher Schraubfall 12 erreicht, indem ausschließlich das Lüfterrad 1, das aus Kunststoff ist, eine nennenswerte Vorspannung durch das Anzugsmoment der Schrauben 16 erfährt. Die Schrauben 16 sind durch Schraubensicherungen 21, beispielsweise mit einer Zahnscheibe oder indem Sperrzahnschraube 16 verwendet werden, gegen lockern gesichert.
Auf dem Mitnahmeelement 4 sind Positionierhilfen 18 angebracht. Diese können sich beispielsweise in der Mitte in Richtung der Anlageflächen 7 und der Zapfen 13 befinden. Das Lüfterrad 1 besitzt in der Mitte eine Aussparung, so daß die Positionierhilfen 18 von der Lüfterseite noch angesteuert werden können, auch wenn das Lüfterrad 1 auf dem Mitnahmeelement 4 sitzt. Damit können das Mitnahmeelement 4 und das Lüfterrad 1, nachdem sie aufeinander fixiert worden sind, durch eine Positioniervorrichtung, die beispielsweise aus Zapfen besteht, die in die Positionierhilfen 18, beispielsweise Nuten, eingreift, in eine definierte Stellung verdreht werden. In der definierten Stellung wird dann anschließend in einem automatisierten Ablauf die kraftschlüssige Verbindung zwischen Mitnahmeelement 4 und dem Lüfterrad 1 herstellt, beispielsweise durch einen Schrauber.
Das Lüfterrad 1 weist zur Seite des Mitnahmeelements Versteifungsstege 19 auf, die im Bereich der Zapfen 13 unterbrochen 20 sind, so daß beim Drehen des Lüfterrads 1 auf dem Mitnahmeelement 4, die Zapfen 13 nicht an den Versteifungsstegen 19 hängen bleiben.

Claims (12)

  1. Lüfter mit einem Lüfterrad (1), das mittels eines Mitnahmeelementes (4) mit einer Antriebswelle (5) drehfest verbunden ist, wobei das Mitnahmeelement (4) wenigstens eine axiale und wenigstens eine radiale Anlagefläche (7,8) aufweist, an der das Lüfterrad (1) mit wenigstens einer axialen und radialen Anlagefläche (23,2) anliegt, und bei dem das Lüfterrad (1) mit seiner radialen Anlagefläche (2) auf der radialen Anlagefläche (8) des Mimahmeelementes (4) aufgesteckt und radial fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Anlagefläche (2) des Lüfterrades (1) oder die radiale Anlagefläche (8) des Mitnahmeelementes (4) mindestens drei Stege (9) aufweist.
  2. Lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) mindestens drei, sich in radialer Richtung erstreckende Arme (6) aufweist.
  3. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anlageflächen (7) im radial äußeren Bereich des Mitnahmeelementes (4) befinden.
  4. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) auf die Welle (1) aufgepresst ist.
  5. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) mittels einer Schraubverbindung (11) mit dem Lüfterrad verbunden ist.
  6. Lüfter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubverbindung (11) mit mindestens einem nachgiebigen Material zusammen wirkt.
  7. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (4) oder das Lüfterrad (1) Zapfen (13) aufweist, die in Aussparungen (14) des anderen Bauteils greifen.
  8. Lüfter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (13) bei lockerer Schraubenverbindung (11) eine formschlüssige Verbindung schaffen.
  9. Lüfter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich Bohrungen (24) in den Zapfen (13) befinden, in die jeweils eine Schraube (16) mit Gewinde (15) eingreift.
  10. Lüfter nach Anspruch 7 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (1) Versteifungsstege (19) aufweist, die im Bereich der Zapfen (13) unterbrochen (20) sind.
  11. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Mitnahmeelement (4) und/oder im Lüfterrad (1) Positionierhilfen (18) integriert sind.
  12. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Mitnahmeelement (4) eine Schicht gegen Korrosion aufgebracht ist.
EP97110004A 1996-08-30 1997-06-19 Lüfter Expired - Lifetime EP0826884B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19635179 1996-08-30
DE19635179A DE19635179A1 (de) 1996-08-30 1996-08-30 Lüfter

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