AT401411B - Querstromlüfter - Google Patents

Description

AT 401 411 B

Die Erfindung betrifft einen Querstromlüfter mit einem Laufrad, das von einem Gehäuse umgeben ist, sowie mit einer im Inneren des Laufrades angeordneten feststehenden Strömungsleitschaufel, wobei der Antrieb für das Laufrad an einer der Stirnseiten des Querstromlüfters vorgesehen ist.

Querstromlüfter dieser Art werden insbesondere in Wärmetauschersystemen für Kraftfahrzeuge eingesetzt, um die Motorwärme abzuführen. Aus der EP 233 174 A ist ein Wärmetauschersystem mit einem solchen Querstromlüfter bekannt. Das Laufrad dieses Querstromlüfters ist auf beiden Stirnseiten über je ein Wälzlager am Gehäuse gelagert. Die Außenringe dieser Wälzlager sind gehäusefest und das Laufrad stützt sich auf den Innenringen ab. Auf einer Seite ist eine Keilriemenscheibe, die den Antrieb des Laufrades darstellt, fest mit diesem Laufrad verbunden. Im Inneren des Laufrades ist eine feststehende Strömungsleitschaufel angeordnet, die auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite über ein Blech mit einem Bolzen fest verbunden ist, der durch eine axiale Bohrung im Bereich des Lagers herausgeführt ist und auf der Außenseite fest mit dem Gehäuse verschraubt ist. Auf der Antriebsseite ist die feststehende Strömungsleitschaufel über ein Blech mit einem Bolzen verbunden, der sich über ein kleines Wälzlager im Flansch des Laufrades abstützt. Eine ganz ähnliche Konstruktion ist aus der EP 0 067 884 A1 bekannt.

Solche Konstruktionen sind zwar für Versuchszwecke durchaus brauchbar, jedoch für eine Serienfertigung im Automobilbau kaum geeignet. Es ist zur Verwirklichung dieser Konstruktion eine Vielzahl von Teilen erforderlich, die hochgenau gefertigt werden müssen. Außerdem sind auf der Antriebsseite zwei Wälzlager ineinander angeordnet, was Probleme bezüglich der Lebensdauer mit sich bringen kann oder eine voluminöse, schwere und daher teure Konstruktion erfordert.

Aus der US 3 124 301 A ist ein Querstromlüfter mit einem rotierenden, trommelförmigen Leitkörper im Inneren des Laufrades bekannt, dessen Achse entlang von Führungsschlitzen im Gehäuse um die Laufradachse geschwenkt werden kann. Die Achse des Leitkörpers ist an einem Ende zweier leistenförmiger starrer Aufhängeelemente gelagert, welche wiederum an dem, dem Leitkörper entgegengesetzten Ende um die Laufraddrehachse gelagert sind. Die beiden leistenartigen Aufhängeelemente sind durch eine Schraube am Gehäuse fixierbar. Sowohl die Führungsschlitze als auch die Aufhängeelemente für den Leitkörper sind an strömungskritischen Stellen des Gehäuses bzw. innerhalb des Laufrades des Querstromlüfters angeordnet, sodaß es durch die genannten Elemente zu einer nachteilig wirkenden Strömungsbeeinflussung kommt. Das Laufrad dieses Querstromlüfters ist mit einer gelagerten, den Innenraum des Laufrades durchdringenden Antriebswelle starr verbunden. Eine im Inneren des Laufrades angeordnete Laufradwelle hat den Nachteil, daß erhebliche Störungen im Gasstrom und damit eine Erhöhung der inneren Ventilatorverluste auftreten.

Bei einem in der CH-471 326 A geoffenbarten Querstrom Ventilator wird versucht, die Strömungsbeeinflussung der Laufradwelle auf den Gasstrom im Inneren des Laufrades durch Ummantelung der Antriebsachse zu verringern. Wie bei der EP 0 233 174 A1 sind auch hier eine Vielzahl von Teilen erforderlich, die hochgenau gefertigt werden müssen.

Ferner zeigt die US 3 322 931 A einen leitschaufellosen Heizlüfter mit im Inneren des Laufrades angeordneten Heizelementen, wobei der Antriebsmotor koaxial mit dem Laufrad angeordnet ist. Auch die US 3 305 164 A offenbart einen ähnlichen leitschaufellosen Heizlüfter.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Querstromlüfter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Lagerung der feststehenden Innenleitschaufel mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand unter möglichst weitgehender Verwendung billiger Blechpreßteile erfolgen kann. Außerdem soll eine leichte Montage bei einer gewissen Justierbarkeit gegeben sein.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Antriebsmotor in an sich bekannter Weise koaxial mit dem Laufrad angeordnet ist, wobei das Laufrad auf seiner Antriebsseite mit dem Abtriebsflansch des Motors antriebsverbunden ist und auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite in an sich bekannter Weise auf einem gehäusefesten Haltebolzen gelagert ist, und daß die Strömungsleitschaufel mit diesem Haltebolzen über eine rechtwinkelig zur Achse des Laufrades angeordnete Scheibe fest verbunden ist, und der Haltebolzen am Gehäuse befestigt und gegen Verdrehen gesichert ist, und ferner die feststehende Strömungsleitschaufel auf der Antriebsseite mit einem Lagerbolzen fest verbunden ist, der im Abtriebsflansch des Motors zentrisch gelagert ist. Der Antriebsmotor kann beispielsweise ein Elektromotor oder ein Ölmotor sein, es ist allerdings auch ein Antrieb über Keilriemen nicht ausgeschlossen. Wesentlich bei der Erfindung ist, daß sich das Laufrad auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite am Außenring eines Lagers abstützt, dessen Innenring auf einem gehäusefesten Haltebolzen befestigt ist. Dieser Haltebolzen ist ins Innere des Laufrades hinein verlängert und hält eine Scheibe, an der die feststehende Strömungsleitschaufel befestigt ist. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion und auch die erforderlichen Maßgenauigkeiten sind wesentlich geringer als bei bekannten Querstromlüftern.

Da der Antriebsmotor koaxial mit dem Laufrad angeordnet und sich das Laufrad auf der Antriebsseite direkt am Motor abstützt, erübrigt sich ein eigenes Lager für das Laufrad auf der Seite des Motors. Ein 2

AT 401 411 B weiterer Vorteil ist, daß auf diese Weise Verspannungen durch Fertigungstoleranzen auf einfache Weise sich vermeiden lassen, wodurch auch der Zusammenbau des Lüfters wesentlich vereinfacht wird, da der Meßaufwand für die Erzielung einer genauen Fluchtung wegfällt.

Da die konstruktive Ausführung des Motorflansches praktisch keinerlei Beschränkungen unterworfen ist, ist es leicht möglich, das Lager für die Halterung der feststehenden Strömungsleitschaufel im Inneren des Antriebsflansches anzuordnen. Auf der Antriebsseite wird diese Strömungsleitschaufel über einen kleinen Bolzen am Innenring des Lagers abgestützt.

Bei der Verschraubung des Haltezapfens am Gehäuse muß auf alle Fälle sichergestellt sein, daß während des Betriebes keine Verdrehung des Haltezapfens und damit der Strömungsleitschaufel erfolgen kann. Dies wird beispielsweise durch eine entsprechende Abflachung des Haltezapfens erreicht, wobei dieser Haltebolzen in einer entsprechend geformten Gehäusebohrung sitzt. Dennoch kann es in gewissen Fällen wünschenswert sein, eine eng begrenzte Winkeleinstellung der feststehenden Strömungsleitschaufel vornehmen zu können. Dies erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise dadurch, daß der Haltebolzen, unter Zwischenschaltung einer zu ihm bzw. zur Achse des Laufrades achsgleich angeordneten Einstellplatte mit dem achsgleichen Gehäuseteil verschraubbar ist und die Stellung der feststehenden Strömungsleitschaufel durch Verdrehung der Einstellplatte gegenüber dem Gehäuseteil bzw. dem Gehäuse, im Bereich von in ihr angeordneten Langlöchern, um die Achse des Laufrades einstellbar ist.

Besonders günstig ist es, wenn sich der Motor über einen an seiner Außenseite angebrachten Elastomerring am Gehäuse abstützt. Auf diese Weise werden sowohl Verspannungen als auch die Einleitung von Körperschall vom Antriebsmotor in das Lüftergehäuse vermieden, da der Elastomerring eine Dämpfung bewirkt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Querstromlüfters nach der Erfindung im Querschnitt und Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Querstromlüfter ein Laufrad 1 aufweist, das die Form eines hohlen Zylinders hat. Dieses Laufrad 1 ist mit Schaufeln 2 bestückt und dreht sich in Richtung des Pfeiles 3. Im Inneren des Laufrades 1 ist eine feststehende Strömungsleitschaufel 4 angeordnet. Das Laufrad 1 ist von einem Gehäuse 5 umgeben, das auf der Unterseite von einem Wärmetauscher 6 abgechlossen wird.

Aus Fig. 2 ist der konstruktive Aufbau einer erfindungsgemäßen Ausführungsvariante des Querstromlüfters ersichtlich. Auf einer Seite des Gehäuses 5 ist ein Motor 7 axial angeflanscht, der als Elektromotor oder als Ölmotor ausgeführt sein kann. Dieser Motor 7 ist über einen an seinem äußeren Umfang angebrachten Elastomerring 8 an einer Halterung 9 befestigt, die mit dem Gehäuse 5 fest verbunden ist. Am Antriebsflansch 10 des Motors 7 ist ein Seitenteil 11 des Laufrades 1 fest verschraubt. An diesem Seitenteil 11 ist weiters ein Ring 12 angeschraubt, der die Schaufeln 2 des Laufrades 1 trägt. Auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite werden die Schaufeln 2 des Laufrades 1 von einem analogen Ring 12a gehalten, der seinerseits an einem Seitenteil 11a befestigt ist. Dieser Seitenteil 11 a stützt sich auf dem Außenring eines Wälzlagers 13 ab. Der Innenring dieses Wälzlagers 13 sitzt auf einem Haltebolzen 14, der mit einer Zentralschraube 15 an einer Einstellplatte 16 befestigt ist. Durch eine Abflachung 17 ist der Haltebolzen 14 gegenüber der Einstellplatte 16 gegen Verdrehung gesichert. Die Einstellplatte 16 ist mit einem Gehäuseseitenteil 18 verschraubt, wobei es nicht dargestellte Langlöcher gestatten, daß die Einstellplatte 16 in geringem Außmaß gegenüber dem Gehäuseseitenteil 18 verdreht werden kann. Im Bereich der Innenseite des Wälzlagers 13 ist am Haltebolzen 14 eine Scheibe 19a aufgeschweißt, die die feststehende Leitschaufel 4 trägt. Auf der Seite des Motors 7 ist eine analoge Scheibe 19 vorgesehen, die die feststehende Strömungsleitschaufel 4 auf dieser Seite hält. Im Bereich der Achse 20 des Laufrades 1 ist an der Scheibe 19 ein Bolzen 21 fest verbunden, der sich über ein Wälzlager 22 im Inneren des Flansches 10 des Motors 7 abstützt.

Bei der Montage des Querstromlüfters wird zunächst der Seitenteil 11 des Laufrades 1 mit dem Antriebsflansch 10 des Motors 7 verschraubt. In weiterer Folge wird das Laufrad 1 mit der darin eingesetzten Strömungsleitschaufel 4 mit dem Motor 7 verschraubt und diese ganze Einheit von der Antriebsseite her in das Gehäuse 5 eingeschoben. Anschließend wird der Motor 7 mit dem Elastomerring 8 in der richtigen Position eingespannt. Dann wird die Einstellplatte 16 auf den Haltebolzen 14 aufgeschoben und nach Justierung mit dem Gehäuseseitenteil 18 verschraubt. Der Haltebolzen 14 wird mittels Zentralschraube 15 endgültig an der Einstellplatte 16 fixiert. . Der erfindungsgemäße Querstromlüfter ist weitgehend aus einfachen Blechpreßteilen aufgebaut, wobei aus konstruktiven Gründen verhältnismäßig große Toleranzen möglich sind. Durch den einfachen Aufbau ist es weiters möglich, kritische Teile ausreichend robust auszuführen um die erforderliche Lebensdauer zu gewährleisten. 3

Claims (3)

1. AT 401 411 B Patentansprüche 1. Querstromlüfter mit einem Laufrad, das von einem Gehäuse umgeben ist, sowie mit einer im Inneren des Laufrades angeordneten feststehenden Strömungsleitschaufel, wobei der Antrieb für das Laufrad durch einen Motor an einer der Stirnseiten des Querstromlüfters vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (7) in an sich bekannter Weise koaxial mit dem Laufrad (1) angeordnet ist, wobei das Laufrad (1) auf seiner Antriebsseite mit dem Abtriebsflansch (10) des Motors (7) antriebsverbunden ist und auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite in an sich bekannter Weise auf einem gehäusefesten Haltebolzen (14) gelagert ist, und daß die Strömungsleitschaufel (4) mit diesem Haltebolzen (14) über eine rechtwinkelig zur Achse (20) des Laufrades (1) angeordnete Scheibe (19a) fest verbunden ist, und der Haltebolzen (14) am Gehäuse (5) befestigt und gegen Verdrehen gesichert ist, und ferner die feststehende Strömungsleitschaufel (4) auf der Antriebsseite mit einem Lagerbolzen (21) fest verbunden ist, der im Abtriebsflansch (10) des Motors (7) zentrisch gelagert ist.
2. 2. Querstrom lüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebolzen (14), unter Zwischenschaltung einer zu ihm bzw. zur Achse (20) des Laufrades (1) achsgleich angeordneten Einstellplatte (16) mit dem achsgleichen Gehäuseteil (18) verschraubbar ist und die Stellung der feststehenden Strömungsleitschaufel (4) durch Verdrehung der Einstellplatte (16) gegenüber dem Gehäuseteil (18) bzw. dem Gehäuse (5), im Bereich von in ihr angeordneten Langlöchern, um die Achse (20) des Laufrades (1) einstellbar ist.
3. 3. Querstrom lüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (7) über einen an seiner Außenseite angebrachten Elastomerring (8) am Gehäuse (5) abgestützt ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4