CN104685221A

CN104685221A - 具有平衡补偿的叶轮

Info

Publication number: CN104685221A
Application number: CN201380048422.XA
Authority: CN
Inventors: 尤根·摩尔; 克里斯蒂安·哈梅尔
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: US10018206B2; CN104685221B; EP2898221B1; US20150233389A1; DE202012103554U1; WO2014044441A1; WO2014044441A4; EP2898221A1

Abstract

本发明涉及一叶轮（1），用于一风扇，尤其是用于一轴流式或径流式风扇，风扇具有一毂（2），以连接叶轮（1）至一驱动马达，并具有扇叶（6），所述扇叶（6）沿着圆周配置于毂（2）周围，并且在毂的区域内，具有口袋（9），口袋（9,24,33,36）面向并具有平衡块（15），平衡块（15）可排成轴向方向在口袋中固定。平衡块（15）由U型弯曲的平衡夹制成，平衡夹由弹性材料制成，平衡夹具有至少两个互相平行的夹腿，夹腿通过一弯曲部分互相连接，并包括一夹位缺口，夹位缺口位于两夹腿之间，一个夹腿在一个口袋（9）内延伸，而另一个夹腿延伸至口袋（9）的外侧，因而在口袋壁（12）上有一夹紧位，夹紧位在夹位缺口内延伸。

Description

具有平衡补偿的叶轮

本发明涉及一种用于风扇的叶轮，尤其涉及一种轴流式或径流式的风扇，具有一个毂以连接风扇至一驱动马达，并具有风扇叶片沿着圆周围绕在毂的周围，并且在毂的区域内，具有指向轴向的口袋，并在口袋内有可固定的平衡块。

德国专利文件DE 10 2006 057 087描述了一个普通的叶轮。这里，平衡块被配置成可插入的块，被压入或插入口袋。这些插入块被用锤敲进或用锤压入，是一种手工冲压或按压方法。为此，有问题的叶轮不得不从平衡机的安装位置中取出，凭借于此，叶轮不得不匹配一平衡标记，以便于当叶轮处于拆卸状态时，平衡块可以安装在精确位置。

美国专利NO. 2008/0075596 A1描述了U形弯曲的，有弹性的平衡夹作为平衡块的使用，平衡夹被呈辐射状的以径向方向滑动到叶轮的毂的环形圈上。为此，为固定平衡块，叶轮不得不在每次测量步骤后被从平衡机中取出，此过程是费力又费时的。此外，此过程不允许在不同的半径上不同的轴平面内的平衡。

德国专利文件DE 10 2010 011 626.6公开了固定U型弯曲的平衡夹作为平衡块的方法，平衡夹在径向的方向滑动，并位于圆盘的顶部或底部上。此种固定技术有一个风险，即在高速旋转中，由此导致的离心力会使平衡夹被甩掉或被移出它的位置。此外，在高速旋转以及在由此导致的高流速中，由于平衡块位于气流之中，它会产生不想要的流噪声。上述情况也适用于把平衡块配置成平衡夹，并固定在风扇叶片上时的状况。

本发明是基于的目的是从普通叶轮入手，使它可以在平衡机内直接用手容易的安装平衡块。这里，在叶轮的整个圆周上的平衡块的精确的定位和安全的固定是可能的，并且由于平衡块导致的不想要的流噪声应当是避免的。

此发明产生了以U型弯曲的平衡夹的形式，由弹性材料制成，每个平衡夹至少具有两个相对的夹腿，夹腿通过一个弧形部分互相连接，并且夹腿间形成一夹位缺口，借此一个夹腿伸入口袋，而另一个夹腿伸出口袋，以便于口袋壁在夹位缺口上形成了一个夹位贴合。根据本发明，在叶轮上平衡夹的精确放置是可能的，并且平衡夹不会由于离心力而被甩掉。此外，既然它们也不配置于风扇的气流中，平衡夹也不产生任何噪声。根据本发明的实施例，它允许用手非常容易的安放，并且平衡夹也非常牢固的固定在附属的平衡口袋中。根据本发明，没有使用在平衡夹的安放过程中必需的工具，例如手工凿子，锤子或压力机。此外，平衡夹在平衡口袋中的安放可以在平衡机的安装位置内进行。这节省了风扇装入或卸出平衡机的时间，此外，还可使用所谓的串联平衡机。而且，所谓的用于定位风扇失衡的双传感技术也可使用，双传感技术是使用指标帮助而获得的。此外，在风扇上不再需要提供平衡标记，以获得一个精确的平衡位置。

本发明的有利的实施例包含在附属的权利要求中，并结合附图并详细的解释。附图显示如下：

根据本发明的实施例，图1是叶轮的前部透视图，配置为径流式风扇轮，

图2是图1的叶轮的后部透视图，

图3是图2内沿着横断线III-III的截面图，

图4是图1内IV所指出的视图，

图5是图4内横断线V-V的截面图，

根据本发明，图6是一个叶轮的前部透视图，配置为轴流式风扇轮，

图7是图6的细节图，

图8是图6的叶轮的后视图，

图9是图8内沿着横断线IX-IX的截面图，

根据本发明，图10是平衡夹的第一实施例的侧面图，

图11是图10的平衡夹的透视图，

根据本发明，图12是平衡夹的另一个实施例的侧面图，

图13是图12的平衡夹的透视图，

根据本发明，图14是平衡夹的另一个实施例的侧面图，

图15是图14的平衡夹的透视图，以及

根据本发明，图16是平衡夹的另一个实施例的透视图。

在图1至图16中，相同的标号指出了相同的部件或相同作用的部件。依据本发明，如果叶轮或其组件的某些特征只是在一个实施例中描述和/或从附图中获取，那么这些特征也等同于本发明，无论此实施例作为独立的特征或与实施例有关的其它特征，均被认为属于本发明。

在本申请中，当提及轴流式时，这是指一个平行于旋转轴的方向，而当提及径流式时，这是指一个垂直于旋转轴的方向。

根据本发明的，图1显示了叶轮1的前部透视图，其配置为径流式风扇轮。叶轮1具有一毂2，依靠毂2叶轮1连接至一电驱动马达，尤其是一外转子马达的转子。为此，毂2具有一圆柱形的毂壁。此外，叶轮1包含圆形的底盘3和一圆形的顶盘4，顶盘4与底盘3轴向相对。在这两个盘3,4之间，有轮叶6，由于它们的设计和分布，当叶轮1转动时，产生了通过叶轮1的气流。

顶盘4具有一圆形流入开口7，当叶轮1转动时，向内媒介气流会以轴向的方向向内流入。如图1所示，顶盘壁具有凹曲线形状，并且在末端，它具有圆柱形边条8，边条8围绕流入开口7。在顶盘壁内，边条8具有轴向分布的口袋9，口袋9以腔的形式在一侧开口，并且被配置在边条8的圆周周围。口袋9具有口袋开口10，口袋开口10背向底盘3，并且它们通过分隔网11互相分离。口袋9限定在轴向方向向外的外壁12，和轴向方向向内的内壁13之间的范围内。此外，口袋9具有一内部口袋底14。这些口袋9有利于在边条8的整个圆周上一个接一个的配置，并且有利于以相同大小配置。这些口袋9用于保持平衡块15的平衡，平衡块15配置为U型弯曲的平衡夹，它的目的将在之后的图10至图16中详细描述。这些配置为平衡夹的平衡块15至少具有两个相对的夹腿17,18，夹腿17,18通过一个弧形部分19互相连接；例如，参考图10至图13。这些平衡夹由弹性材料，尤其是弹簧钢制成。当平衡夹15滑入时，它们被如此配置以至于一个夹腿17位于一个给定的口袋9内，而另一个夹腿18位于所述口袋9的外侧，因而在外壁12上创建了一夹紧位，夹紧位位于夹位缺口21内，夹位缺口21由两个夹腿17,18的其中之一完成。由平衡夹15配置的平衡块可轻易的轴向滑入位置。这可以通过施加很小的力气手动的在平衡机内完成。归因于口袋9呈完全360°周长的覆盖，使得非常精确的平衡成为了可能。此外，根据本发明，环形圈23配置在底盘3上，并且环形圈23相对于毂2向外呈辐射状的位移以及从底盘3上轴向的向外投射都是有利的。优选的，在环形圈23的壁上，有口袋24，它们挨个的以完全360°周长的环绕在环形圈23周围。优选的，这些口袋24同边条8内的口袋9具有相同的大小。口袋24在轴向方向上延伸并具有口袋开口25，口袋开口25背对底盘3。这些口袋24同样的用于保持平衡块15的平衡，平衡块15被配置为平衡夹。口袋24同样的具有分隔网26，外壁27，以及内壁28。环形圈23半径要小于圆柱形边条8的半径，借此环形圈23和边条8可以以相同的圆心配置在一起，以至于形成了两个辐射延伸的平衡面，每个平衡面轴向的互相间隔一距离，因而允许了本发明的叶轮1的一个非常精确的平衡。依据底盘3的倾斜，环形圈23可具有比边条8更大的，或相等的直径。

依据本发明，图6至图9显示了一叶轮1，叶轮1配置成了轴流式风扇轮。它有一毂31，配置成一中空圆柱体，具有一圆形截面。扇叶32配置在毂31的外圆周长上。依据需要的传送方向，叶轮1可以在两个不同方向上固定马达。为此，在一环形圈35上装有一圆柱形内毂41，通过内毂41，叶轮1固定在一电动马达的转子上（未在此中显示）。在毂31的两个端面上，毂31的壁具有口袋33,36，口袋33,36以轴向方向运行，并挨个配置在整个圆周上。这些口袋33,36是一端开口的，借此它们的开口34,37中的每个都以轴向方向运行。这些口袋33,36用于保持平衡块15的平衡，平衡块15被配置成平衡夹，平衡夹对应于图1至图5中描述的平衡块15，并以相同的方式固定。在口袋33的对端，毂31的壁区域有一环形圈35。在此环形圈35内，口袋36是一侧开口的，并呈轴向的面相整个的圆周。口袋33,36都具有相同的大小，并互相挨个配置。它们的开口34,37面相轴向X-X。优选的，口袋33和口袋36具有相同的尺寸，并具有一外壁38，一内壁39，并且它们通过隔离网40互相分隔。口袋33呈辐射状的朝着口袋36的外侧位移，以便于口袋33具有比口袋36更大的半径。这导致了两个轴向隔离的平衡面，它们的半径尺寸是不同的，并且这允许了叶轮1的一个非常精确的平衡。然而，在另一个情况下，也可能安装具有相同半径的口袋33,36。

由于口袋9,24,33,36创造性的布局，平衡块15可以从外部轴向固定在口袋9,24,33,36中的每一个上。

图10和图11显示了一个创造性的平衡夹15a的第一实施例，平衡夹15a作为平衡块15使用。平衡夹15a包含两个夹腿17,18，借此夹腿17比夹腿18长，并且两个夹腿17,18通过一个弧形部分19互相连接。根据本发明，此中，如之前的图片所示，较长的夹腿17可伸入到口袋9,24,33,36。两个夹腿17,18的宽度小于，或者等于在叶轮1中形成的口袋的口袋开口的宽度。在夹腿17,18之间形成了一夹位缺口21。在较长的夹腿17上，有一个标签45，标签45从夹腿表面向弧形部分19的方向伸入，并朝着较短的夹腿18的方向弯曲，并且此标签45在它的自由端有一个切口46。当平衡夹15a滑入其位时，此标签45阻止了平衡夹15a从口袋9,24,33,36上脱落，这是由于标签45的预加拉力，使标签45和它的切口46按压在了外壁的材料上所导致的。平衡夹15a是一个冲压的，弯曲的部件。

根据本发明，图12和图13显示了平衡夹15b的另一个实施例。此平衡夹15b也包括了一较长的夹腿17和一较短的夹腿18，并且两个夹腿17,18通过一个弧形部分19互相连接。优选的，此平衡夹15b也由冲压的，弯曲的部件制成，并且它的夹腿17,18是如此配置，以至于它们可以根据本发明轻易的滑入叶轮1。在此实施例中，一旦较长的夹腿17放入其位，较长的夹腿17的纵向边缘，纵向边缘伸入了口袋9,24,33,36，具有相对的锯齿突起47，锯齿突起47从夹腿表面向弧形部分19的方向伸入，并在一端具有切口48，切口48面对平衡夹15b，当锯齿突起47被放入其位时，平衡夹15b可切入附属的口袋壁，由此防止了平衡夹15的脱离。这里，夹位缺口21也处于两个夹腿17，18之间。

图14和图15显示了平衡夹15c的另一个创造性的实施例，平衡夹15c可作为平衡块使用。这里，也有两个夹腿17,18，借此夹腿17比夹腿18长，并且两个夹腿17,18通过一个弧形部分19互相连接。夹腿17,18的末端处的每个都有一延伸段17a，18a，延伸段18a向着弧形部分19的方向弯曲，借此延伸段18a比延伸段17a短。两个延伸段17a，18a互相平行，延伸段18a位于夹腿17和夹腿18之间，而延伸段17a位于夹腿17背对夹腿18的一侧。由于延伸段17a，18a的配置，平衡夹15c的重量会大于平衡夹15a，15b的重量，因此本发明的平衡夹15c在需要一个更大的平衡块时使用。图5显示了平衡夹15c在一个口袋内的安置。这里，可发现平衡夹15c被口袋9的内壁13上的延伸段17a支撑，并被口袋9的外壁12上的延伸段18a支撑。在口袋9内延伸段17a的末端具有一弯曲段48，弯曲段48同夹腿17相背，借此所述延伸段17a的末端具有一特别弯曲的切口49，依赖此切口延伸段17a切入附属口袋的内壁，通过相同方法，一个切口50，位于延伸段18a的末端，可切入附属口袋的外壁。平衡夹15c也被配置成一个冲压的，弯曲的部件，因而使它的生产价格低廉。夹腿17,18的宽度同延伸段17a，18a的宽度都是如此，以至于它们非常适合于附属的口袋而几乎不需要调整。

根据本发明，图16显示了另一个实施例，平衡夹15d。此平衡夹15d的实施例不同于上述的实施例，因为有两个较长的互相平行的夹腿17。两个夹腿17间的距离被定义为一间隔51，间隔51对应了在附属口袋间的分隔网的宽度。根据图14和图15的实施例，夹腿17也具有一延伸段17a，延伸段17a带有一弯曲段48。在附属的口袋外侧的较短的夹腿18具有一宽度，此宽度同两个互相邻近的口袋的宽度相对应，并且此夹腿18通过一个弧形部分19与两个夹腿17相连，两个夹腿17彼此平行。根据此实施例，当两个互相平行的夹腿17被放入其位时，它们进入两个相邻的口袋，并且较短的夹腿18依靠在口袋的外壁上，因而覆盖了两个相邻的口袋。当需要特别大的平衡块时，此实施例被使用，并且它简化了平衡夹15d的安放过程，因为不同于两个独立的平衡夹，只有一个平衡夹15d可以在安放过程中被放入其位。较短的夹腿18也同图14和图15描述的那样具有一延伸段18a。

如图已解释的那样，图10至图16中显示的平衡夹15a，15b，15c，15d被配置成冲压的，弯曲的部件；尤其是，它们由弹性材料制成，比如弹簧钢等。这使得它的生产价格低廉。此外，根据此发明，可以在口袋9，24,33,36的底部14制造一个排湿开口。

本发明并不仅限于所示和所述的实施例，而在于，它涵盖了本发明中所述的具有相同效果的所有的实施例。此外，本发明并不仅限于权利要求中定义的特征的组合，而在于，它可以定义成在所有公开的对立特征中某些特征的期望组合。这意味着根本上，几乎独立权利要求的每个独立特征可以被抛弃或至少被此申请中另一处公开的独立特征所替代。因此，权利要求只是被理解为系统化阐述本发明的一个初始尝试。

参考号列表

1 叶轮

2 毂

3 底盘

4 顶盘

6 扇叶

7 流入开口

8 边条

9 口袋

10 口袋开口

11 隔板

12 口袋壁

13 内壁

14 袋底

15 平衡块

15a 平衡夹

15b 平衡夹

15c 平衡夹

15d 平衡夹

17 夹腿

17a 延伸段

18 夹腿

18a 延伸段

19 弧形部分

21 夹位缺口

23 环形圈

24 口袋

25 口袋开口

26 隔板

27 口袋壁

28 内壁

31 毂

32 扇叶

33 口袋

34 口袋开口

35 环形圈

36 口袋

37 口袋开口

38 口袋壁

39 内壁

40 隔板

41 毂

45 标签

47 突起

48 切口

49 切口

50 切口

51 间隔。

Claims

1.一叶轮（1），用于一风扇，尤其是用于一轴流式或径流式风扇，风扇具有一毂（2,41），以连接叶轮（1）至一驱动马达，并具有扇叶（6,32），扇叶（6,32）沿着圆周配置于毂（2,41）周围，并且在毂的区域内，具有口袋（9,24,33,36），口袋（9,24,33,36）面向轴向方向并具有平衡块（15），平衡块（15）可在口袋中固定，

其特征在于，

所述平衡块（15）为U型弯曲的平衡夹（15a，15b，15c，15d）的形状，由弹性材料制成，每个所述平衡夹具有至少两个相对的平行的夹腿（17，18），所述夹腿（17，18）通过一弧形部分（19）互相连接，并围绕成一夹位缺口（21），夹位缺口（21）位于夹腿（17，18）之间，借此一个夹腿（17）位于一个给定的口袋（9,24,33,36）内，而另一个夹腿（18）位于所述口袋（9,24,33,36）的外侧，因而在口袋壁（12,27,38）上创建了一夹紧位，所述夹紧位位于所述夹位缺口（21）内。

2.如权利要求1所述的叶轮（1），

其特征在于，

位于所述口袋（9,24,33,36）内的所述夹腿（17），具有至少一个切口（46,48），所述切口（46,48）朝着弧形部分（19）的方向突出。

3.如权利要求1或2所述的叶轮（1），

其特征在于，

位于所述口袋（9,24,33,36）内的所述夹腿（17），比位于所述口袋（9,24,33,36）外侧的所述夹腿（18）长。

4.如权利要求2或3所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述夹腿（17）的中间，有一个标签（45），所述标签（45）朝着弧形部分（19）的方向弯曲，并朝着较短的夹腿（18）的方向弯曲，并且此标签（45）在它的自由端有一个切口（46）。

5.如权利要求2或3所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述夹腿（17）的纵向边缘的两端，具有相对的锯齿突起（47），所述锯齿突起（47）向所述弧形部分（19）的方向突起，并在一端面具有切口（48）。

6.如权利要求1至3中的一个所述的叶轮（1），

其特征在于，

夹腿（17，18）的自由端中的每个都具有一延伸段（17a，18a），所述延伸段（17a，18a）向着所述弧形部分（19）的方向弯曲，所述延伸段（17a，18a）比相关的夹腿（17，18）短，并且两个延伸段（17a，18a）互相平行。

7.如权利要求6所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述较长的夹腿（17）的延伸段（17a）以如此的方法弯曲：以至于它位于背离较短的夹腿（18）的一侧夹腿（17）内。

8.如权利要求6或7所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述较短的夹腿（18）的延伸段（18a）以如此的方法弯曲：以至于它面对较长的夹腿（17）内。

9.如权利要求6至8所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述较长的夹腿（17）的延伸段（17a）有一弯曲段（48），所述弯曲段（48）同所述夹腿（17）相背，并至少具有一切口（49）。

10.如权利要求1至9所述的叶轮（1），

其特征在于，

所述两个夹腿（17,18）的宽度小于，或者等于所述口袋（9,24,33,36）间隙的宽度。

11.如权利要求1至10所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述口袋（9,24,33,36）内的所述较短的夹腿（18）具有一宽度，所述宽度同两个互相邻近的口袋（9,24,33,36）的宽度相对应，并且所述较短的夹腿（18）通过一弧形部分（19）与两个夹腿17相连，所述两个夹腿17彼此相邻并且互相之间的距离为一纵向间隔（51），所述纵向间隔（51）对应于所述口袋（9,24,33,36）间的隔板（11,26,40）的宽度，因此当所述两个较长的夹腿（17）被放入其位时，每个所述较长的夹腿（17）都进入两个相邻的分隔的口袋（9,24,33,36）。

12.如权利要求1至11所述的叶轮（1），

其特征在于，

在所述径流式风扇的配置中，所述叶片（6）位于一顶盘（4）和一底盘（3）之间，所述毂（2）配置在所述底盘（3）上，从一方面来看，口袋（9）配置于一边条（8）内，所述边条（8）环绕于所述顶盘（4）的流入开口（7），从另一方面来看，所述口袋（9）配置在环形圈（23）内，所述环形圈（23）轴向的背对顶盘（4），并形成于所述底盘（3）上，所述边条（8）和所述环形圈（23）具有一圆形截面，并且环形圈（23）的直径特别的大于，或等于边条（8）的直径。

13.如权利要求1至12所述的叶轮（1），

其特征在于，

在一个轴流式风扇的配置中，放射状突出的扇叶（32）在一中空的圆柱体毂（31）上形成，从一方面来看，口袋（33,36）位于一端壁内，所述端壁在毂（31）前端形成，从另一方面来看，所述口袋（33,36）位于一环形圈（35）内，所述环形圈在所述毂的另一端形成，并据此所述端壁区域的直径大于或等于环形圈（35）的口袋（36）的区域的直径。

14.如权利要求12至13所述的叶轮（1），

其特征在于，

所述口袋（9,24,33,36）具有插入开口，所述插入开口以如下的方式指向：以至于每个平衡块（15）都可以轴向方向从叶轮（1）的外部插入。

15.如权利要求12至14所述的叶轮（1），

其特征在于，

所述口袋（9,24,33,36）具有位于其底部（14）的开口，以用于排湿。