CN114109901A - 用于组装和制造风扇叶轮的风扇叶轮系统 - Google Patents

Abstract

风扇叶轮系统具有转子元件、多个风扇叶轮叶片和多个适配器元件，其具有在其圆周方向上均匀地分布的多个容纳部，适配器元件可布置在容纳部上，风扇叶轮叶片可布置在适配器元件上，使适配器元件布置在风扇叶轮叶片和容纳部之间，风扇轮叶片通过适配器元件连接到转子元件，适配器元件可选自从至少在形状和/或尺寸上不同的适配器元件类型的组，风扇叶轮叶片可选自至少在形状和/或尺寸上不同的风扇叶轮叶片类型的组，通过从适配器元件类型的组中选择适合应用目的的适配器元件类型，从风扇叶轮叶片类型的组中选择适合应用目的的风扇叶轮叶片类型，可组装适合预定应用目的的风扇叶轮，通过在转子元件上安装适配器元件和风扇叶轮叶片来生产风扇叶轮。

Description

用于组装和制造风扇叶轮的风扇叶轮系统

技术领域

本发明涉及一种组装和生产用于预定使用目的的风扇叶轮的风扇叶轮系统以及一种通过这种风扇叶轮系统生产的风扇叶轮。

背景技术

在现有技术中，风扇叶轮的大量不同变体早已为人所知。

然而，通常为某个用途或特定使用目的设置一种特定的一体式风扇叶轮或一种特定的多部件式风扇叶轮，从而为不同的使用目的设置不同的风扇叶轮，并提供大量工具用于生产所述风扇叶轮。这导致高生产成本和物流挑战或问题，因为必须以昂贵的方式存储和管理风扇叶轮，其零件和工具。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种系统，通过所述系统可以克服上述缺点并且可以以简单的方式提供用于多种使用目的的不同风扇叶轮。

所述目的通过根据权利要求1的特征的组合来实现。

根据本发明，提出了一种具有转子元件、多个风扇叶轮叶片和多个适配器元件的风扇叶轮系统，其中“多个”也已被理解为两个风扇叶轮叶片或两个适配器元件。因为转子元件优选地在几何上和功能上都设计成中心元件，所以它也可以被称为中心转子元件，所述中心转子元件可以围绕其中心轴线或围绕其旋转轴线旋转。转子元件具有多个相对于其旋转轴线在其圆周方向上均匀分布的容纳部，多个适配器元件中的每个适配器元件均可布置在所述容纳部上。此外规定，多个风扇叶轮叶片中的每个风扇叶轮叶片均可布置在适配器元件上，从而所述适配器元件布置或可布置在相应的风扇轮叶片与相应的容纳部之间，并且相应的风扇叶轮叶片通过所述适配器元件连接或可连接到转子元件。此外，适配器元件可选自适配器元件类型的组的多个适配元件，所述适配器元件类型至少在形状和/或尺寸方面不同，并且风扇叶轮叶片可选自风扇叶轮叶片类型的组的多个风扇叶轮叶片，所述风扇叶轮叶片类型至少在形状和/或尺寸方面不同。相应地，通过从适配器元件类型的组为多个适配器元件中的适配器元件选择适用于应用目的的适配器元件类型，以及通过从风扇叶轮叶片类型中的组多个风扇叶轮叶片的风扇叶轮叶片选择适用于应用目的的风扇叶轮叶片类型，可以组装适用于预定应用目的的风扇叶轮，并且可以通过在转子元件上安装所述适配器元件和所述风扇叶轮叶片来生产所述风扇叶轮。

本发明的另一方面还涉及一种由根据本发明的系统提供和/或生产的风扇叶轮以及用于提供和/或生产这种风扇叶轮的单独部件的组。

本发明的基本构思是能够在转子元件上或转子元件中布置不同的风扇叶轮叶片。为此，用于通过适配器元件或通过相应的适配器元件设计在一侧适用于转子元件或标准转子或标准转子元件，而另一侧设计适用于相应的风扇叶轮叶片。

一个有利的改进方案规定，相应的风扇叶轮叶片可以通过可分别布置在风扇叶轮叶片和转子元件之间或布置在安装状态下的适配器元件在预定位置中并以预定取向或定向可拆卸地固定在所述转子元件上。通过选择相应的适配器元件类型，可以确定风扇叶轮叶片如何在转子元件上对齐。

优选地规定，多个风扇叶轮叶片的风扇叶轮叶片具有相同的风扇叶轮叶片类型，并且多个适配器元件的适配器元件具有相同的适配器元件类型，使得所有风扇叶轮以组装状态安装在转子元件上，多个相同风扇叶轮叶片分别布置有适配器元件，所述适配器元件从多种不同的类型中选择。

特别是在安装状态下进一步优选地规定，在转子元件的所有容纳部上布置分别具有风扇轮叶片的适配器元件，或者替代地，在转子元件的部分容纳部上布置分别具有风扇轮叶片的适配器元件。不管风扇叶轮叶片是设置在所有容纳部上还是仅设置在部分容纳部上，它们都均匀地分布在转子元件的圆周方向上，并且至少通过相应的适配器元件布置在所述转子元件上。根据应用目的或选择的风扇叶轮叶片类型，所述风扇叶轮叶片可以例如仅设置在每隔一个容纳部上。

一个有利的变体规定，适配器元件分别具有面向相应的风扇叶轮叶片的叶片侧和面向相应的容纳部的优选相反的转子侧。替代地，分别特别是位于平面内的叶片侧和转子侧也可以在它们之间具有角度，从而适配器元件也可以例如是L形的。叶片侧设计成对应于相应的风扇叶轮叶片的面向相应的适配器元件的安装表面，并且转子侧设计成对应于相应的容纳部的面向相应的适配器元件的安装表面。

在所述系统的另一有利改进方案中，在基本上由一个表面形成的相应的风扇叶轮叶片的安装表面上和相应的适配器元件的叶片侧上设置或设计相互对应的编码元件。此外，在基本上由另一表面形成的相应的容纳部的安装表面上和相应的适配器元件的转子侧上设置有相互对应的第二编码元件。此外，各个风扇叶轮叶片可以通过第一编码元件仅布置在适配器元件的叶片侧上，并且适配器元件可以通过第二编码元件仅布置在具有转子侧的容纳部上。编码元件也可以这样形成，即相应的表面基本上设计成平的，从而可以相互抵靠。

例如可以在每种类型的风扇叶轮上设置不同的编码元件，从而仅某些类型或某个类型的适配器元件可以布置在相应类型的风扇叶轮叶片上。这同样适用于适配器元件本身的类型，从而一种类型或仅某些类型的适配器元件可以布置在一种或不同类型的风扇叶轮叶片上。

通常，通过适当地设计风扇叶轮叶片上和/或适配器元件上或由此形成的接口上的编码元件，可以在很大程度上消除组件在组装过程中的混淆。这样当将风扇叶轮叶片与适配器元件组装时或在通过所述适配器元件在转子元件上组装风扇叶轮叶片时，也可以实施所谓的防卡轭方法以减少错误。

优选地，所述适配器元件或多个适配元件中的适配元件的叶片侧基本上完全位于平面中，其中可能存在的编码元件可以从所述平面中延伸出来，并且所述叶片侧与垂直于转子元件的旋转轴线的参考平面之间形成角度。所述适配器元件或多个适配器元件中的适配器元件的转子侧基本上完全位于平面中，其中可能存在的编码元件可以从所述平面中延伸出来，所述转子侧和参考平面之间形成第二角度。第一和/或第二角度在适配器元件类型之间至少部分地不同，所述第一和/或第二角度还限定或能够限定转子元件上的相应的风扇叶轮叶片的攻角。如果没有定义位于两侧之间的参考平面，这些特征可以简化，使得基本上在平面中的叶片侧和转子侧之间形成角度，通过所述角度可以确定分别安装在适配器元件上的风扇叶轮叶片的攻角。通常，通过第一和第二角度或叶片侧和转子侧之间的角度可以形成，意味着适配器元件优选地分别设计成楔形，并且通过选择具有适当的明显楔形形状的适配器可以确定和选择相关联的风扇叶轮叶片的攻角。无需对风扇的电机技术或电子设备进行额外的改变，通过这样生产或提供的风扇叶轮，就可以生成应用于不同的终端设备中或相同的终端设备中的另外的工作点(操作点)。

一个或多个适配器元件的楔形设计在接口设计相同的情况下仅用于调整攻角，而无需制造新的风扇叶轮叶片，只要风扇叶轮叶片的空气动力学允许。如果相应的风扇叶轮叶片或所使用的风扇叶轮叶片类型可以用于不同的攻角或在攻角范围内使用，则相应地有利。

为了能够将风扇叶轮叶片固定在转子元件上，所述系统还具有大量的紧固元件，其中在每个风扇叶轮叶片上设置有紧固元件，通过所述紧固元件，相应的风扇叶轮叶片可以优选可拆卸地连接到相应的适配器元件和相应的容纳部，或在组装状态下连接。

可以为每个风扇叶轮叶片设置单个紧固元件或替代地多个紧固元件。例如，螺钉可以用作紧固元件。

一种变体在这里也是有利的，其中紧固元件例如设计成相应的容纳部或相应的风扇叶轮叶片的闭锁元件，并且设计成将相应的适配器元件和相应的风扇轮叶片固定在转子元件上。替代地，紧固元件由适配器元件形成，并且具有至少一个第一子元件和至少一个第二子元件。第一子元件设计用于将相应的风扇叶轮叶片固定在适配器元件上，而第二子元件设计用于将适配器元件固定在容纳部上。第一子元件和第二子元件又可以例如分别实施为闭锁元件。第一子元件也可以设计在风扇叶轮叶片和/或适配器元件上。第二子元件也可以设计在适配器元件和/或转子元件上。此外，紧固元件也可以一体地设置或设计成编码元件。

为了风扇叶轮叶片的额外对准和固定，根据类型所述风扇叶轮叶片可以额外地具有相对于转子元件的旋转轴线在径向方向上延伸的销，所述销对应于为此设置在转子元件上的容纳部。相应的风扇叶轮叶片可以通过销例如在一定角度范围内旋转，其中准确的角度能够由相应的适配器元件确定。

为了能够确保风扇叶轮叶片通过适配器元件牢固地连接到转子元件上，所述风扇叶轮叶片特别是也取决于相应的类型可以分别具有优选是金属的插入元件。相应的插入元件设计成贴靠在相应的适配器元件上，其中相应的风扇叶轮叶片可以通过适配器元件和/或转子元件固定到所述插入元件上。特别地，具有插入元件的风扇叶轮叶片类型的一个或多个风扇叶轮叶片可以由两个部件形成，使得例如所述风扇叶轮叶片的叶片部段由塑料制成，并且所述风扇叶轮叶片的连接部分由金属制成。

本发明的另一方面还涉及一种风扇，所述风扇具有根据本发明的系统制造或提供的风扇叶轮和绕旋转轴线或绕转子元件的旋转轴线驱动风扇叶轮的电机，所述电机具有定子和转子，其中电机的转子可以布置在所述风扇叶轮的转子元件中，和/或可以与所述转子元件一体地设计。

上面公开的特征可以任意进行组合，只要这在技术上是可行的并且彼此不矛盾。

附图说明

本发明的其它有利改进在从属权利要求中表征或在下面参照附图连同本发明的优选实施例的描述一起更详细地示出。其示出：

图1风扇叶轮上方的视图；

图2风扇叶轮下方的视图；

图3风扇叶轮的局部侧视图；

图4风扇叶轮的局部立体视图；

图5风扇叶轮的截面图。

具体实施方式

附图是示意性示例。图中相同的参考符号表示相同的功能和/或结构特征。

图1至图5以不同的视图示出了处于组装状态的风扇叶轮1，其中根据不同的示意图并非所有特征在所有图中都可见，尽管它们都分别存在。

在图1所示的俯视图中，具有布置在其圆周方向U上的风扇叶轮叶片30的居中布置的转子元件10是特别可见的，每个风扇叶轮叶片都通过实施为螺钉的紧固元件40通过在俯视图中或从上方观察时被隐藏的适配器元件20和所述转子元件10的容纳部11连接到所述转子元件10上。此外，金属插入元件32在这里是可见的，为每个风扇叶轮叶片30设置插入元件32，并且所述插入元件32被浇铸到风扇叶轮叶片30的塑料材料中。插入元件30的背离适配器元件20的一侧用作设置为紧固元件40的螺钉的螺钉头的支撑表面。

图2中所示的下方视图另外特别地可见由转子元件10形成的容纳部11，所述容纳部分别具有在此设置为螺纹部段的紧固部段13，紧固元件40与所述紧固部段相互作用。适配器元件20分别布置在风扇叶轮叶片30的面向容纳部11的相应安装表面31和所述容纳部11的面向所述风扇叶轮叶片30的安装表面12之间，在图2中所述适配器元件20大部分被设计成突起的容纳部11覆盖并且只能在孤立的情况下看到。

在以示例方式示出的附图的变体中，五个容纳部11和五个风扇叶轮叶片30设置在转子元件10上，从而由此形成的风扇叶轮1具有五个叶片。由于容纳部11的数量为奇数，因此所有容纳部11必须分别设有风扇叶轮叶片30和相关联的适配器元件20，使得所述风扇叶轮叶片30在圆周方向U上均匀地布置。替选地，如果在转子元件10上设置偶数个容纳部11，例如仅每隔一个容纳部11可以设置有风扇叶轮叶片30。

从图1和图2中可以清楚地看出，风扇叶轮叶片30的面向转子元件10的相应端部部分被设计成对应于转子元件10的形状或凹形，使得所述风扇叶轮叶片30以其在径向上向内指向的端部紧贴在所述转子元件10上或仅具有很小的间隙，这尤其取决于所选择的攻角以及因此相应地使用的适配器元件20。

在风扇叶轮1的侧视图中，如图3所示，尤其可见转子元件10可以由多个部分构成。容纳部11从转子元件10的中心并且优选从旋转对称的部分伸出，并且具有多个用于加固的肋部。

在图4中，风扇叶轮1的转子元件10周围的区域以透视图和与之前的图相比放大的方式局部地示出。容纳部11分别在径向方向上远离旋转轴线R从转子元件10的中心和旋转对称的部分向外延伸出来，其中所述容纳部11的面向相应的适配器元件20的相应安装表面12相对于正交于旋转轴线R布置的假想参考平面倾斜，使得布置在其上的风扇叶轮叶片30近似在所需位置或在预定公差范围内，所述所需位置可以通过分别选择的适配器元件20精确调节，使得所述风扇叶轮叶片30以预定的对齐和/或定向并且特别地以所需的攻角布置在所述转子元件10上。

图5还示出了其中一个容纳部11的截面，所述容纳部11具有通过紧固元件40安装在其上的风扇叶轮叶片30和位于其间的适配器元件20。

为更清楚起见，截面未以阴影线显示。

由于容纳部11的安装表面12相对于正交于旋转轴线R的假想参考平面的倾斜，固定在其上的风扇叶轮叶片30已经呈现了相对于所述参考平面或相对于转子元件10的已知定向。为了精确地调节风扇叶轮叶片30的攻角，选择相应类型的适配器元件，其中基本上位于平面中的转子侧22和叶片侧21与相应的适配器元件20围成角度α，通过所述角度风扇叶轮叶片呈现所需的攻角。

图5中的截面图还可看出，插入元件32被浇铸到风扇叶轮叶片30中，并且朝向顶部或在背离适配器元件20的一侧上形成设置为紧固元件40的螺钉的支撑表面。可以通过螺钉和插入元件32施加高表面压力或力，而不会损坏风扇叶轮叶片30。

本发明的实施不限于上面指定的优选实施例。相反，即使在根本不同实施的情况下，也可以设想使用所示解决方案的多种变体。

Claims (11)

1.一种风扇叶轮系统，其具有转子元件(10)、多个风扇叶轮叶片(30)和多个适配器元件(20)，

其中所述转子元件(10)具有在其圆周方向(U)上均匀分布的多个容纳部(11)，所述多个适配器元件(20)的每个适配器元件(20)均能够布置在所述容纳部上，

其中所述多个风扇叶轮叶片(30)的每个风扇叶轮叶片(30)均能够布置在所述适配器元件(20)上，使得所述适配器元件(20)布置在相应的风扇叶轮叶片(30)和相应的容纳部(11)之间，并且相应的风扇叶轮叶片(30)通过所述适配器元件(20)连接到所述转子元件(10)，

其中所述多个适配器元件(20)的适配器元件(20)能够选自至少在形状和/或尺寸上不同的适配器元件类型的组，并且所述多个风扇叶轮叶片(30)的风扇叶轮叶片(30)能够选自至少在形状和/或尺寸上不同的风扇叶轮叶片类型的组，

并且其中通过从所述适配器元件类型的组中选择适合应用目的的适配器元件类型，并从所述风扇叶轮叶片类型的组中选择适合应用目的的风扇叶轮叶片类型，来组装适合预定应用目的的风扇叶轮(1)，并且通过在所述转子元件(10)上安装所述适配器元件(20)和所述风扇叶轮叶片(30)来生产所述风扇叶轮(1)。

2.根据权利要求1所述的系统，

其中通过能够布置在所述风扇叶轮叶片(30)和所述转子元件(10)之间的适配器元件(20)，相应的风扇叶轮叶片(30)能够在预定位置中并在预定方向上可拆卸地固定到所述转子元件(10)上。

3.根据权利要求1或2所述的系统，

其中所述多个风扇叶轮叶片(30)的所述风扇叶轮叶片(30)具有相同的风扇叶轮叶片类型，并且所述多个适配器元件(20)中的所述适配器元件(20)具有相同的适配器元件类型。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，

其中在所述转子元件(10)的所有容纳部(11)上分别布置具有风扇叶轮叶片(30)的适配器元件(20)，

或者在所述转子元件(10)的部分容纳部(11)上布置具有风扇叶轮叶片(30)的适配器元件(20)，

其中所述风扇叶轮叶片(30)在所述转子元件(10)的圆周方向(U)上均匀分布，并且至少通过相应的适配器元件(20)布置在所述转子元件上。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，

其中适配器元件(20)分别具有面向相应的风扇叶轮叶片(30)的叶片侧(21)和面向相应的容纳部的转子侧(22)，

并且所述叶片侧(21)设计成对应于面向相应的适配器元件(20)的相应的风扇叶轮叶片(30)的安装表面(31)，并且所述转子侧(22)设计成对应于面向相应的适配器元件(20)的相应的容纳部(11)的安装表面(12)。

6.根据前述权利要求所述的系统，

其中互相对应的第一编码元件设置在相应的风扇叶轮叶片(30)的安装表面(31)上和相应的适配器元件(20)的叶片侧(21)上，

其中相互对应的第二编码元件设置在相应的容纳部(11)的安装表面(12)上和相应的适配器元件(20)的转子侧(22)上

并且其中相应的风扇叶轮叶片(30)能够通过第一编码元件仅布置在所述适配器元件(20)的叶片侧(21)上，并且所述适配器元件能够以其转子侧(22)通过第二编码元件仅布置在所述容纳部(11)上。

7.根据前述权利要求5或6所述的系统，

其中适配器元件(20)的叶片侧(21)与正交于所述转子元件(10)的旋转轴线(R)的参考平面之间围成第一角度，并且所述适配器元件(20)的转子侧(22)与所述参考平面之间围成第二角度，

其中所述第一和/或第二角度在适配器元件类型之间不同，并且所述第一和/或所述第二角度限定所述转子元件(10)上的相应的风扇叶轮叶片(30)的攻角。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，

其还进一步包括多个紧固元件(40)，其中在每个风扇叶轮叶片(30)上设置紧固元件(40)，相应的风扇轮叶片(30)通过所述紧固元件(40)能够连接到相应的适配器元件(20)和相应的容纳部(11)。

9.根据前述权利要求所述的系统，

其中所述紧固元件(40)由相应的容纳部(11)或相应的风扇叶轮叶片(30)形成，并且设计成将相应的适配器元件(20)和相应的风扇叶轮叶片(30)固定在所述转子元件上(10)

或者所述紧固元件(40)由所述适配器元件(20)形成，并且具有至少一个第一子元件和至少一个第二子元件，所述第一子元件设计成将相应的风扇叶轮叶片(30)固定在所述适配器元件(20)上，并且所述第二子元件设计成将所述适配器元件(20)固定在所述容纳部(11)上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，

其中所述风扇叶轮叶片(30)均具有插入元件(32)，所述插入元件被设计成支撑在相应的适配器元件(20)上，并且具有所述适配器元件(20)和/或所述转子元件(10)的相应的风扇叶轮叶片(30)能够固定在所述插入元件上。

11.一种风扇，其具有根据前述权利要求中任一项所述的系统生产的风扇叶轮(1)和围绕旋转轴线(R)驱动所述风扇叶轮(1)的电机，所述电机具有定子和转子，其中所述电机的转子布置在所述风扇叶轮(1)的所述转子元件(10)中，和/或与所述转子元件一体地构成。

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