DE102011000208A1

DE102011000208A1 - Blade wheel for fan i.e. radial fan, has hub for connecting wheel with drive motor, fan blades arranged around hub, and pockets provided for inserting balancing weights and arranged partially in all fan blades or in selected fan blades

Info

Publication number: DE102011000208A1
Application number: DE102011000208A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Glatz
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-07-19

Abstract

The wheel has a hub (10) for connecting the wheel with a drive motor e.g. brushless direct-current motor or permanent magnet motor, and fan blades (12) arranged around the hub. Pockets (22) are provided for inserting balancing weights and arranged partially in the all fan blades or in the selected fan blades. The fan blades are arranged axially between conducting disks (16), where the pockets are open in an axial direction. Depth and/or breadth of the pockets is adapted to dimensions of the weights, where the wheel is designed as a plastic injection molding part. An independent claim is also included for a fan.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für ein Gebläse gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein derartiges Laufrad ist in der DE 10 2006 057 087 A1 beschrieben. Ein entsprechendes Herstellungs-Verfahren ist in der DE 39 12 031 C2 dargestellt und beschrieben.The invention relates to an impeller for a fan according to the preamble of claim 1. Such an impeller is in the DE 10 2006 057 087 A1 described. A corresponding manufacturing process is in the DE 39 12 031 C2 shown and described.

Die DE 10 2006 057 087 A1 beschreibt ein Laufrad für ein Gebläse, insbesondere für ein Radialgebläse, das eine Nabe zur Verbindung des Laufrades mit dem Rotor eines elektrischen Antriebsmotors sowie Lüfterschaufeln, die an der Nabe angeordnet sind, umfasst. Die Lüfterschaufeln definieren einen Strömungsweg für einen durch das Laufrad erzeugten Luftstrom. Taschen zum Einsetzen von Wuchtgewichten sind außerhalb des Strömungsweges des Laufrades an der Nabe des Laufrades angeordnet.The DE 10 2006 057 087 A1 describes an impeller for a fan, in particular for a radial fan, comprising a hub for connecting the impeller to the rotor of an electric drive motor and fan blades, which are arranged on the hub. The fan blades define a flow path for an airflow generated by the impeller. Bags for inserting balancing weights are arranged outside the flow path of the impeller on the hub of the impeller.

Die DE 41 36 293 A1 offenbart ein Laufrad für ein Gebläse mit Lüfterschaufeln, die zwischen zwei Leitscheiben angeordnet sind, und einer im Bereich der Leitscheibe angeordneten Nabe zum Befestigen des Laufrades an dem Rotor eines Antriebsmotors. Auf die beiden Leitscheiben des Laufrades sind an dem Außenumfang der Leitscheiben jeweils vorstehende Ringnuten aufgesetzt, in die Wuchtgewichte eingesetzt werden können. Das Laufrad gemäß der DE 41 36 293 kann kostengünstig hergestellt und einfach ausgewuchtet werden.The DE 41 36 293 A1 discloses an impeller for a fan with fan blades, which are arranged between two guide disks, and a hub arranged in the region of the guide disk for fastening the impeller to the rotor of a drive motor. On the two discs of the impeller protruding annular grooves are placed on the outer circumference of the guide discs, can be used in the balancing weights. The impeller according to the DE 41 36 293 Can be produced inexpensively and easily balanced.

In der US 6,168,734 B1 ist ein Verfahren zum Wuchten eines Zentrifugalgebläses beschrieben, bei dem die radiale Dicke des Einlassrings an vorgegebenen Stellen erhöht wird, wobei zu diesem Zweck eine Gussform mit einem einstellbaren Ring verwendet wird.In the US 6,168,734 B1 a method for balancing a centrifugal blower is described, in which the radial thickness of the inlet ring is increased at predetermined locations, for which purpose a mold with an adjustable ring is used.

Weitere Druckschriften, die Lüfter mit Wuchtgewichten beschreiben, sind EP 1 111 245 A2 , DE 20 2006 010 094 U1 und DE 88 06 991 U1 .Other pamphlets describing fans with balance weights are EP 1 111 245 A2 . DE 20 2006 010 094 U1 and DE 88 06 991 U1 ,

Die Erfindung ist grundsätzlich auf Laufräder für Gebläse, insbesondere Radialgebläse, anwendbar. Die Laufräder für solche Gebläse umfassen in der Regel einen oder zwei Tragringe, an dem bzw. zwischen denen Lüfterschaufeln angeordnet sind, wobei im Zentrum des/der Tragringe eine Nabe zum Befestigen des Laufrades an dem Rotor eines Antriebsmotors angeordnet ist. Bei Radialgebläsen wird die Luft axial durch eine Ansaugöffnung im Zentrum des Laufrades angesaugt und radial durch die Lüfterschaufeln wieder ausgeblasen. Insbesondere wenn die Laufräder einen größeren Laufraddurchmesser – von z. B. 10 cm oder mehr – haben und bei relativ hohen Drehzahlen und bei gleichzeitig vergleichsweise hoher Rotationsmasse betrieben werden, müssen die Laufräder (Impeller) zur Geräuschreduzierung und zur Erhöhung der Lebensdauer der eingebauten Lager ausgewuchtet werden. Dies erfolgt im Stand der Technik, wie oben erörtert, durch Einsetzen von Wuchtgewichten in hierfür vorgesehene Taschen oder durch Anbringen von Wuchtgewichten, aber auch durch Abtragung von Material. Das Auswuchten kann auch, wie in dem genannten U.S. Patent 6,168,734 B1 , durch spezielle Gestaltung des Laufrades während des Gießens erfolgen, was jedoch relativ aufwändig ist. In der Praxis werden daher vorzugsweise die fertig geformten Laufräder mittels Wuchtklammern, Wuchtclips oder auch Wuchtkit ausgewuchtet. Diese Wuchtelemente können in ”Wuchttaschen” eingebracht oder auf geeignete Teile des Laufrades, wie die Lüfterschaufeln oder Tragringe, aufgebracht werden. Wie in der DE 41 36 293 A1 und der DE 10 2006 057 087 A1 beschrieben, erfolgt dies häufig in zwei axial versetzten Wuchtebenen.The invention is fundamentally applicable to impellers for blowers, in particular radial blowers. The impellers for such blowers usually comprise one or two support rings on which or between which fan blades are arranged, wherein in the center of the / the support rings, a hub for attaching the impeller to the rotor of a drive motor is arranged. In radial blowers, the air is sucked axially through a suction opening in the center of the impeller and blown out radially through the fan blades again. In particular, when the wheels have a larger impeller diameter - of z. B. 10 cm or more - and are operated at relatively high speeds and at the same time relatively high rotational mass, the impellers (balancing) must be balanced to reduce noise and increase the life of the built-bearings. This is done in the prior art, as discussed above, by employing balancing weights in pockets provided therefor or by applying balancing weights, but also by removing material. Balancing can also, as mentioned in the US Pat. No. 6,168,734 B1 , Made by special design of the impeller during the casting, which is relatively complex. In practice, therefore, preferably the finished molded wheels are balanced by means of balancing braces, balancing or balancing kit. These balancing elements can be placed in "balancing pockets" or applied to suitable parts of the impeller, such as the fan blades or support rings. Like in the DE 41 36 293 A1 and the DE 10 2006 057 087 A1 This is often done in two axially offset balancing planes.

Die Anordnung der Wuchtgewichte in Umfangsrichtung des Laufrades und in zwei axial versetzten Ebenen hat den Zweck, das Laufrad nicht nur statisch, sondern auch dynamisch auszuwuchten, um bei höheren Drehzahlen Taumelkräfte des Laufrades zu verhindern. Eine statische Unwucht entsteht, wenn die Drehachse des Laufrades nicht durch den Schwerpunkt des Rotationskörpers geht, sondern gegenüber einer durch den Schwerpunkt verlaufenden Achse parallel versetzt ist. Charakteristisch für eine statische Unwucht ist, dass die Ebene, in der die Unwucht liegt, mit der Radialebene des Schwerpunkts übereinstimmt und somit bei Drehung kreisförmige mechanische Schwingungen rechtwinklig zur Achse erzeugt. Dynamische Unwuchten entstehen, wenn die Rotationsachse nicht mit einer der stabilen Hauptträgheitsachsen des Laufrades übereinstimmt, sondern im Schwerpunkt gekippt ist. Dynamische Unwuchten zeigen sich erst im Betrieb. Sie rufen an den Enden der Rotationsachse um 180° verschobene, kreisförmige Schwingungen hervor. Der Schwerpunkt des rotierenden Körpers bleibt in Ruhelage, während die Achse wegen der entgegengesetzten Kreisbewegungen taumelt. Statische und dynamische Unwuchten treten im allgemeinen in Kombination auf.The arrangement of the balancing weights in the circumferential direction of the impeller and in two axially offset planes has the purpose of balancing the impeller not only statically but also dynamically in order to prevent tumbling forces of the impeller at higher speeds. A static imbalance arises when the axis of rotation of the impeller does not go through the center of gravity of the rotating body, but is offset parallel to an axis extending through the center of gravity. It is characteristic of a static imbalance that the plane in which the imbalance lies coincides with the radial plane of the center of gravity and thus generates circular mechanical oscillations perpendicular to the axis during rotation. Dynamic imbalances arise when the axis of rotation does not coincide with one of the stable main axes of inertia of the impeller, but is tilted in the center of gravity. Dynamic imbalances are only apparent during operation. They cause at the ends of the axis of rotation by 180 ° shifted, circular oscillations. The center of gravity of the rotating body remains at rest, while the axis staggers because of the opposite circular motion. Static and dynamic imbalances generally occur in combination.

Um diese Unwuchten auszugleichen, muss es möglich sein, die Wuchtgewichte an dem Laufrad so anzuordnen, dass der Schwerpunkt des Laufrades auf die rotierende Achse des Laufrades geführt wird, um kreisförmige Schwingungen und Taumelkräfte des Laufrades zu vermeiden.To compensate for these imbalances, it must be possible to arrange the balancing weights on the impeller so that the center of gravity of the impeller is guided on the rotating axis of the impeller to avoid circular vibrations and wobbling forces of the impeller.

Die Lösungen des Standes der Technik, so auch die DE 41 36 293 A1 , haben häufig den Nachteil, dass die Wuchtelemente in dem luftdurchströmten Bereich des Gebläses oder in seiner unmittelbaren Nähe angeordnet werden. Dadurch können sowohl durch die Wuchtelemente selbst als auch durch gegebenenfalls leere Wuchttaschen störende Strömungsgeräusche erzeugt werden. In der DE 10 2006 057 087 A1 ist eine wenigstens teilweise Verbreiterung der Nabe notwendig. Auch zusätzlich angebrachte Formelemente zur Unterbringung von Wuchtgewichten können mechanisch störend wirken.The solutions of the prior art, as well as the DE 41 36 293 A1 , often have the disadvantage that the balancing elements are arranged in the air flow area of the fan or in its immediate vicinity. As a result, disturbing flow noises can be generated both by the balancing elements themselves and by optionally empty balancing pockets. In the DE 10 2006 057 087 A1 is an at least partial broadening of the hub necessary. Also attached mold elements for accommodating balancing weights can be mechanically disturbing.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Laufrad für ein Gebläse anzugeben, das auf einfache Weise ausgewuchtet werden kann, ohne im Betrieb durch die Wuchtelemente oder die Wuchttaschen störende Strömungsgeräusche zu erzeugen oder die Geometrie des Laufrades zu beeinträchtigen.It is an object of the invention to provide an impeller for a fan, which can be balanced in a simple manner, without producing in operation by the balancing elements or the balancing pockets disturbing flow noise or affect the geometry of the impeller.

Diese Aufgabe wird durch ein Laufrad mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an impeller with the features of claim 1. Preferred embodiments are given in the dependent claims.

Die Erfindung sieht ein Laufrad für ein Gebläse, insbesondere für ein Radialgebläse vor, mit einer Nabe zur Verbindung des Laufrades mit einem Antriebsmotor und Lüfterschaufeln, die um die Nabe herum angeordnet sind und einen Strömungsweg für den durch das Laufrad erzeugten Luftstrom definieren. Taschen zum Einsetzen von Wuchtgewichten sind wenigstens teilweise in den Lüfterschaufeln angeordnet. Durch die Anordnung der Taschen in den Lüfterschaufeln ist es möglich, ein Laufrad zu schaffen, dessen äußere Geometrie durch das Vorsehen der Taschen unberührt ist. Weder muss eine Nut zur Aufnahme von Taschen an den Tragringen ausgebildet, noch muss eine Nabe verbreitert werden oder dergleichen. Die Taschen für die Wuchtgewichte werden schlichtweg in den Lüfterschaufeln „versenkt”, so dass sie vorzugsweise in dem Tragring münden, an dem die Lüfterschaufeln angebracht sind. Weder die Taschen noch ihre Mündungen tangieren den Strömungsweg des durch das Laufrad erzeugten Luftstroms, so dass eine Beeinflussung der Luftströmung oder eine Geräuschbildung vollständig vermieden werden können. Die Ausbildung der Taschen hat auch keinen oder nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Querschnitt des luftdurchströmten Laufrades. Gestalt und Abmessung des Laufrades sind durch die Taschen für die Wuchtgewichte unbeeinflusst, wobei lediglich die Mündungen der Taschen in dem Tragring, in Verlängerung der Lüfterschaufeln, zu erkennen sind.The invention provides an impeller for a fan, in particular for a radial fan, with a hub for connecting the impeller to a drive motor and fan blades, which are arranged around the hub and define a flow path for the air flow generated by the impeller. Bags for inserting balance weights are at least partially disposed in the fan blades. The arrangement of the pockets in the fan blades, it is possible to provide an impeller whose outer geometry is unaffected by the provision of the pockets. Neither a groove for receiving pockets on the support rings must be formed, nor must a hub be widened or the like. The pockets for the balance weights are simply "sunk" in the fan blades so that they preferably open into the support ring on which the fan blades are mounted. Neither the pockets nor their mouths affect the flow path of the air flow generated by the impeller, so that influencing the air flow or noise can be completely avoided. The formation of the pockets also has no or only a negligible influence on the cross section of the air-flow impeller. The shape and dimension of the impeller are unaffected by the pockets for the balance weights, with only the mouths of the pockets in the support ring, in extension of the fan blades, can be seen.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Lüfterschaufeln an einem Tragring oder zwischen zwei Tragringen angeordnet, und die Taschen münden in einem oder beiden Tragringen. Wie erläutert, ist es für ein „dynamisches” Wuchten vorteilhaft, wenn Wuchtgewichte in zwei unterschiedlichen axialen Ebenen vorgesehen sind. Erfindungsgemäß können daher Taschen an beiden axialen Rändern der Lüfterschaufeln vorgesehen sein. Dabei können sich die Taschen auf beiden Seiten des Laufrades in die Lüfterschaufel hineinerstrecken, oder es sind nur auf einer Seite des Laufrades Taschen in den Lüfterschaufeln vorgesehen, und auf der anderen Seite des Laufrades werden Taschen zur Aufnahme von Wuchtgewichten oder sonstige Befestigungsmittel für die Wuchtgewichte auf andere Weise ausgebildet.In the preferred embodiment of the invention, the fan blades are arranged on a support ring or between two support rings, and the pockets open into one or both support rings. As explained, it is advantageous for "dynamic" balancing if balancing weights are provided in two different axial planes. According to the invention, therefore, pockets can be provided on both axial edges of the fan blades. In this case, the pockets on both sides of the impeller hineinerstrecken in the fan blade, or there are only provided on one side of the impeller pockets in the fan blades, and on the other side of the impeller pockets for receiving balancing weights or other fastening means for balancing weights on formed another way.

Die Taschen sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie in axialer Richtung offen sind. Dadurch ist es besonders einfach, die Wuchtgewichte einzusetzen.The pockets are preferably formed so that they are open in the axial direction. This makes it particularly easy to use the balancing weights.

Erfindungsgemäß können in allen Lüfterschaufeln Taschen zur Aufnahme von Wuchtgewichten ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, diese Taschen nur in ausgewählten Lüfterschaufeln vorzusehen. In den Lüfterschaufeln können darüber hinaus jeweils mehrere Taschen ausgebildet sein, wobei es auch im Bereich der Erfindung liegt, an jedem oder einigen Lüfterschaufeln nur eine Tasche auszubilden.According to the invention, pockets for receiving balancing weights can be formed in all the fan blades. However, it is also possible to provide these pockets only in selected fan blades. In addition, several pockets can be formed in the fan blades, it also being within the scope of the invention to form only one pocket on each or a few fan blades.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind jeweils an beiden axialen Rändern der Lüfterschaufeln Taschen angeordnet, wobei diese Taschen miteinander fluchten oder zueinander versetzt sein können. In der Regel werden die Taschen jeweils nur so tief und breit sein, dass sie an die Abmessungen der jeweiligen Wuchtgewichte angepasst sind. Es ist jedoch auch denkbar, eine Tasche in axialer Richtung durch einen Lüfterschaufel durchlaufen zu lassen, so dass ein und dieselbe Tasche auf beiden Seiten der Lüfterschaufel mündet und Wuchtgewichte von beiden Seiten eingesetzt werden können.In the preferred embodiment of the invention, pockets are respectively arranged on both axial edges of the fan blades, wherein these pockets can be aligned with each other or offset from each other. As a rule, the pockets will only be so deep and wide that they are adapted to the dimensions of the respective balancing weights. However, it is also conceivable to run through a pocket in the axial direction by a fan blade, so that one and the same pocket opens on both sides of the fan blade and balancing weights can be used from both sides.

In einer Ausführung der Erfindung sind die Lüfterschaufeln profiliert, so dass ihre Dicke in dem Bereich, in dem die Taschen ausgebildet sind, größer ist als in anderen Bereichen. Beispielsweise sind die Flügel in der Mitte dicker als an ihren radial innen und außen liegenden Enden.In one embodiment of the invention, the fan blades are profiled so that their thickness is greater in the area in which the pockets are formed than in other areas. For example, the wings are thicker in the middle than at their radially inner and outer ends.

Das erfindungsgemäße Laufrad ist vorzugsweise als ein einteiliges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, das die Nabe und die Lüfterschaufeln umfasst und in welches die Taschen unmittelbar eingeformt sind. Aufgrund der axialen Orientierung der Taschen ist eine Entformung des Laufrades ohne die Verwendung von zusätzlichen Schiebern innerhalb des Spritzguss-Werkzeuges möglich.The impeller according to the invention is preferably formed as a one-piece plastic injection molded part, which comprises the hub and the fan blades and in which the pockets are formed directly. Due to the axial orientation of the pockets demolding of the impeller is possible without the use of additional slides within the injection molding tool.

Die Erfindung umfasst auch ein Gebläse mit einem Laufrad der oben beschriebenen Art, wobei ein Antriebsmotor vorzugsweise im Zentrum der Nabe angeordnet ist.The invention also includes a fan with an impeller of the type described above, wherein a drive motor is preferably arranged in the center of the hub.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained below with reference to a preferred embodiment with reference to the drawings.

In den Figuren zeigen:In the figures show:

1 eine Draufsicht auf ein Laufrad gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 a plan view of an impeller according to an embodiment of the invention;

2 eine Unteransicht des Laufrads der 1; 2 a bottom view of the impeller of 1 ;

3 eine Teilschnittdarstellung des Laufrads der 1 entlang der Linie A-A; 3 a partial sectional view of the impeller of 1 along the line AA;

4 eine isometrische Darstellung des Laufrades der 1; 4 an isometric view of the impeller of 1 ;

5 und 6 alternative Ausgestaltungen jeweils der Oberseite bzw. der Unterseite des Laufrades; 5 and 6 alternative embodiments of each of the top and the bottom of the impeller;

7a und 7b eine isometrische Darstellung und eine Draufsicht auf ein Wuchtgewicht; 7a and 7b an isometric view and a plan view of a balance weight;

8 eine Schnittdarstellung durch ein Gebläse, in dem das erfindungsgemäße Laufrad verwendet wird; und 8th a sectional view through a fan in which the impeller according to the invention is used; and

9 eine isometrische Darstellung des Gebläses der 8. 9 an isometric view of the blower of the 8th ,

Die 1 bis 4 zeigen eine Draufsicht, eine Unteransicht, eine Schnittdarstellung, sowie eine perspektivische Darstellung einer Ausführung des erfindungsgemäßen Laufrades, das für ein Radialgebläse konfiguriert ist. Das Laufrad umfasst eine Nabe 10 sowie Lüfterschaufeln 12, die mit der Nabe 10 über eine erste Leitscheibe 14 verbunden sind. Auf ihrer von der ersten Leitscheibe 14 abgewandten Seite sind die Lüfterschaufeln 12 mit einer zweiten Leitscheibe 16 verbunden, die im Betrieb des Gebläses mit dem Laufrad mitrotiert. Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf solche Laufräder, die nur eine Leitscheibe aufweisen, wobei dann das Gebläse so ausgebildet sein kann, dass das Gebläsegehäuse die Abdeckung des Laufrades auf der vor der Leitscheibe abgewandten Seite bildet.The 1 to 4 show a plan view, a bottom view, a sectional view, and a perspective view of an embodiment of the impeller according to the invention, which is configured for a radial fan. The impeller includes a hub 10 as well as fan blades 12 with the hub 10 over a first guide disc 14 are connected. On her from the first Leitscheibe 14 opposite side are the fan blades 12 with a second guide disc 16 connected, which rotates in the operation of the fan with the impeller. However, the invention also extends to such wheels, which have only one guide disc, in which case the fan can be designed so that the fan housing forms the cover of the impeller on the side facing away from the guide disc side.

In den Figuren ist zu erkennen, dass in den Lüfterschaufeln zwei Gruppen von Taschen 22, 24 zur Aufnahme von Wuchtgewichten ausgebildet sind. Die erste Gruppe der Taschen 22 durchsetzt die zweite Leitscheibe 16 und erstreckt sich in die entsprechende axiale Stirnseite der Lüfterschaufeln 12, wie am besten in den 3 und 4 zu erkennen ist. In der gezeigten Ausführung sind jeweils drei Taschen 22 fluchtend zu jeder Lüfterschaufel 12 ausgerichtet. Die Taschen 22 durchdringen den zweiten Tragring 16 und erstrecken sich in die Lüfterschaufeln 12 hinein. Die Tiefe und Breite der Taschen 22 ist an die Abmessungen der Wuchtgewichte angepasst, welche in die Taschen einzusetzen sind.In the figures it can be seen that in the fan blades two groups of pockets 22 . 24 are designed to accommodate balancing weights. The first group of bags 22 passes through the second disc 16 and extends into the corresponding axial end face of the fan blades 12 how best in the 3 and 4 can be seen. In the embodiment shown are each three pockets 22 in alignment with each fan blade 12 aligned. The bags 22 penetrate the second support ring 16 and extend into the fan blades 12 into it. The depth and width of the pockets 22 is adapted to the dimensions of the balancing weights, which are to be inserted into the pockets.

Die zweite Gruppe der Wuchttaschen 24 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Laufrades angeordnet und durchdringt den ersten Tragring 14, wie am besten in den 2 und 3 zu sehen ist Die Taschen 24 erstrecken sich durch den Tragring hindurch in die Lüfterschaufeln hinein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind auch hier wiederum jeweils drei Wuchttaschen pro Lüfterschaufel vorgesehen. Auch in diesem Fall sind die Taschen in Tiefe und Breite an die einzusetzenden Wuchtgewichte angepasst.The second group of balancing bags 24 is disposed on the opposite side of the impeller and penetrates the first support ring 14 how best in the 2 and 3 You can see the bags 24 extend through the support ring into the fan blades. In the exemplary embodiment shown, three balancing pockets per fan blade are again provided in each case. Also in this case, the pockets are adapted in depth and width to the balancing weights to be used.

Abweichend von der gezeigten Ausführung können pro Lüfterschaufel mehr oder weniger Wuchttaschen vorgesehen sein, z. B. ein, zwei, vier oder fünf Wuchttaschen, und die an den beiden axialen Stirnenden angeordneten Wuchttaschen innerhalb einer Lüfterschaufel können zueinander fluchten oder versetzt zueinander angeordnet sein. Es ist auch möglich, in einigen Lüfterschaufeln keine Wuchttaschen oder in verschiedenen Lüfterschaufeln unterschiedlich viele Wuchttaschen vorzusehen. Ferner liegt es auch im Bereich der Erfindung, die Wuchttaschen in den Lüfterschaufeln auf nur einer axialen Seite des Laufrads vorzusehen, also nur bei dem ersten oder dem zweiten Tragring 14, 16. Schließlich liegt es auch im Bereich der Erfindung, die Wuchttaschen so auszubilden, dass sie die Lüfterschaufeln von dem einen zum anderen Tragring 14, 16 vollständig oder nahezu vollständig durchdringen.Notwithstanding the illustrated embodiment, more or less balancing pockets may be provided per fan blade, z. B. one, two, four or five balancing pockets, and arranged at the two axial ends balancing pockets within a fan blade can be aligned with each other or offset from one another. It is also possible to provide no balancing pockets in some fan blades or different amounts of balancing pockets in different fan blades. Furthermore, it is also within the scope of the invention to provide the balancing pockets in the fan blades on only one axial side of the impeller, that is, only in the first or the second support ring 14 . 16 , Finally, it is also within the scope of the invention, the balancing pockets in such a way that they the fan blades from one to the other support ring 14 . 16 completely or almost completely penetrate.

Je näher die Wuchttaschen am Außenumfang des Laufrades liegen, desto stärker ist der Auswucht-Effekt der einzelnen Wuchtgewichte. Weiter innen liegende Wuchttaschen können zur Feinjustierung verwendet werden. Durch die Anordnung der Wuchttaschen auf beiden Stirnseiten des Laufrades ergeben sich für die Wuchtgewichte zwei unterschiedliche Axialebenen, so dass es möglich ist, dynamische Unwuchten auszugleichen und Taumelkräfte des Laufrades zu verhindern.The closer the balancing pockets are to the outer circumference of the impeller, the stronger the balancing effect of the individual balancing weights. Further inside balancing pockets can be used for fine adjustment. The arrangement of the balancing pockets on both end faces of the impeller results in two different axial planes for the balance weights, so that it is possible to compensate for dynamic imbalances and to prevent tumbling forces of the impeller.

Die Wuchttaschen sind von den gegenüberliegenden axialen Seiten des Laufrades zugänglich, wobei Wuchtgewichte in die Taschen eingeschoben werden, wie mit Bezug auf 7 noch näher beschrieben wird. Die Wuchtgewichte können vollständig in den Taschen versenkt werden. Durch die Anordnung der Taschen in den Lüfterschaufeln liegen sowohl die Wuchttaschen als auch ihre Öffnungen außerhalb des luftumströmten Bereichs des Laufrades, so dass sie den Querschnitt für den Luftdurchtritt des Laufrades nicht beeinträchtigen und auch durch leere Taschen keine Geräusche entstehen können.The balancing pockets are accessible from the opposite axial sides of the impeller, with balancing weights being inserted into the pockets as with respect to FIG 7 will be described in more detail. The balancing weights can be completely pocketed in the pockets. Due to the arrangement of the pockets in the fan blades both the balancing pockets and their openings are outside the luftumströmten area of the impeller so that they do not affect the cross section for the passage of air of the impeller and no noise can occur through empty pockets.

In alternativen Ausgestaltungen der Erfindung, die in den 5 und 6 dargestellt sind, können auf der Oberseite oder der Unterseite des Laufrades, d. h. bei dem zweiten Tragring 16 oder bei dem ersten Tragring 14, Taschen zur Aufnahme von Wuchtgewichten auch auf andere Weise ausgebildet sein. Es kann z. B. auf den zweiten Tragring 16 an der Oberseite des Laufrades oder auf den ersten Tragring 14 an der Unterseite des Laufrades eine Ringnut 26, 28 aufgesetzt sein, die Taschen zur Aufnahme von Wuchtgewichten aufweist. Auch andere Mittel zur Befestigung von Wuchtgewichten an dem Laufrad können vorgesehen sein. Es liegt auch im Bereich der Erfindung, dass auf einer Seite des Laufrades gar keine Wuchtgewichte vorgesehen werden. Die Erfindung umfasst jede der Ausführungen, in denen wenigstens auf einer Seite des Laufrades die Wuchtgewichte in den Lüfterschaufeln wenigstens teilweise aufgenommen sind.In alternative embodiments of the invention, which in the 5 and 6 can be shown on the top or the bottom of the impeller, ie in the second support ring 16 or at the first support ring 14 , Bags for receiving balancing weights also be designed in other ways. It can, for. B. on the second support ring 16 at the top of the wheel or at first support ring 14 at the bottom of the impeller an annular groove 26 . 28 be attached, which has pockets for receiving balancing weights. Other means for attachment of balancing weights on the impeller may be provided. It is also within the scope of the invention that no balancing weights are provided on one side of the impeller. The invention includes any of the embodiments in which at least on one side of the impeller balancing weights are at least partially received in the fan blades.

7a und 7b zeigen eine isometrische Darstellung sowie eine Draufsicht auf ein Wuchtgewicht 30, das in das erfindungsgemäße Laufrad eingesetzt werden kann. Wie oben bereits erwähnt, sind die Taschen 22, 24 in ihrer Tiefe und Breite vorzugsweise an die einzusetzenden Wuchtgewichte angepasst. In der gezeigten Ausführung weisen diese nach außen ragende Krallen 32 auf, die sich beim Einschieben in die Taschen 22, 24 an den Innenwänden der Taschen einkrallen und dadurch die Wuchtgewichte 30 in den Taschen 22, 24 fixieren. Die Wuchtgewichte können beispielsweise einfache gestanzte Blechteile mit einer Dicke von ungefähr 1 mm oder weniger sein. 7a and 7b show an isometric view and a plan view of a balance weight 30 which can be used in the impeller according to the invention. As mentioned above, the bags are 22 . 24 in their depth and width preferably adapted to the balancing weights to be used. In the embodiment shown, these have outwardly projecting claws 32 on, which is when inserting into the pockets 22 . 24 clinging to the inner walls of the pockets and thereby the balancing weights 30 in the pockets 22 . 24 fix. The balancing weights may be, for example, simple stamped sheet metal parts having a thickness of about 1 mm or less.

Wie eingangs erläutert und wie in den Figuren zu erkennen, können die Lüfterschaufeln profiliert sein und in dem Bereich, in dem sie die Wuchtgewichte aufnehmen, eine stärkere Dicke haben als an ihren radialen Enden. Dies ist besonders gut in den 1, 3 und 4 zu erkennen. In ihrem mittleren Abschnitt, in dem die Lüfterschaufeln die Wuchtgewichte aufnehmen, können sie beispielsweise etwa 3 mm dick sein. Zu ihren Enden hin können sie spitz oder schmaler auslaufen.As explained above and as can be seen in the figures, the fan blades can be profiled and have a greater thickness in the region in which they receive the balancing weights than at their radial ends. This is especially good in the 1 . 3 and 4 to recognize. For example, in their middle section, where the fan blades take up the balancing weights, they may be about 3 mm thick. At their ends, they can leak pointed or narrower.

Das Laufrad mit seinen Tragringen und Lüfterschaufeln sowie mit den eingeformten Wuchttaschen wird vorzugsweise durch Spritzgießen aus einem einzigen Teil hergestellt, wobei die Taschen keine zusätzlichen Schieber innerhalb des Spritzguss-Werkzeuges benötigen, da sie in der Hauptentformungsrichtung des Werkzeuges liegen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Wuchttaschen in den Lüfterschaufeln werden Geometrie und Abmessung des Lüfterrades nicht verändert und der für die Luftströmung vorgesehene Bereich des Laufrades wird nicht beeinträchtigt. Der Aufbau ist einfach und montagefreundlich. Eine Geräuschbildung durch die Wuchtgewichte oder auch durch leere Wuchttaschen wird weitestgehend ausgeschlossen.The impeller with its support rings and fan blades and with the molded balancing pockets is preferably made by injection molding of a single part, the pockets do not require additional slide within the injection molding tool, since they are in the main mold release direction of the tool. The inventive arrangement of the balancing pockets in the fan blades geometry and dimension of the fan wheel are not changed and provided for the air flow area of the impeller is not affected. The structure is simple and easy to install. Noise due to the balancing weights or empty balancing pockets is largely excluded.

Die 8 und 9 zeigen eine Schnittdarstellung sowie eine isometrische Darstellung eines Gebläses, in dem das erfindungsgemäße Laufrad eingesetzt werden kann. Das Gebläse ist ohne Gehäuse dargestellt, welches je nach Anwendung und Spezifikationen variieren kann. Beispielsweise kann ein spiralförmiges Gebläsegehäuse verwendet werden. Die Figuren dienen lediglich der Erläuterung eines Anwendungsbeispiels des Laufrades, wobei andere Konfigurationen sowohl des Laufrads als auch des gesamten Gebläses im Bereich der Erfindung liegen.The 8th and 9 show a sectional view and an isometric view of a blower in which the impeller according to the invention can be used. The blower is shown without a housing, which may vary depending on the application and specifications. For example, a spiral blower housing can be used. The figures are merely illustrative of an example of use of the impeller, with other configurations of both the impeller and the entire blower being within the scope of the invention.

Ein erfindungsgemäßes Laufrad 36 ist von dem (nicht dargestellten) Gebläsegehäuse umschlossen. Im Zentrum des Laufrades 36 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Blechronde 38 angeordnet, die als Mitnahme des Laufrades 36 dient. Diese Blechronde 38 kann direkt von dem Material des Laufrades 36 umspritzt oder auf andere Weise mit diesem fest verbunden sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird es auf den Rotor des Antriebsmotors z. B. aufgepresst oder aufgeklebt. Der Rotor weist Permanentmagnete auf und wirkt mit einem elektromagnetischen Stator zusammen, der auf dem Flanschbauteil 40 montiert ist. Unterhalb des Flanschbauteils 40 befindet sich ein Gehäuse 42, in welchem sich insbesondere die Motorelektronik zur Ansteuerung des Motors befindet. In 8 sind darüberhinaus Anschraubaugen sowie eine Stromversorgung zu erkennen.An inventive impeller 36 is enclosed by the blower housing (not shown). In the center of the wheel 36 is in the embodiment shown a sheet metal blank 38 arranged, which as entrainment of the impeller 36 serves. This sheet metal blank 38 can be directly from the material of the impeller 36 molded or otherwise connected to this firmly. In the embodiment shown, it is applied to the rotor of the drive motor z. B. pressed or glued. The rotor has permanent magnets and cooperates with an electromagnetic stator mounted on the flange member 40 is mounted. Below the flange component 40 there is a housing 42 , in which in particular the engine electronics for controlling the engine is located. In 8th In addition, screw-on eyes and a power supply can be seen.

Der Antriebsmotor kann beispielsweise ein ein- oder mehrphasiger bürstenloser Gleichstrommotor oder ein anderer Permanentmagnetmotor sein. Er kann als Außenläufer-Motor oder Innenläufer-Motor oder als Scheibenläufer ausgebildet sein, wobei der Aufbau des Motors nicht Gegenstand der Erfindung ist.The drive motor may be, for example, a single-phase or multi-phase brushless DC motor or another permanent magnet motor. It may be designed as an external rotor motor or internal rotor motor or as a pancake, wherein the structure of the motor is not the subject of the invention.

Wie in den 8 und 9 zu erkennen, sind im Bereich der Lüfterschaufeln 12 zwei Gruppen von Taschen 22, 24 zur Aufnahme von Wuchtgewichten ausgebildet. Für die Wuchttaschen. 22, 24 gilt das oben mit Bezug auf die erste Ausführung Gesagte.As in the 8th and 9 to recognize are in the field of fan blades 12 two groups of bags 22 . 24 designed to accommodate balance weights. For the balancing bags. 22 . 24 what has been said above with reference to the first embodiment applies.

Das Laufrad besteht vorzugsweise aus Kunststoff, besonders bevorzugt ist es aus einem oder mehreren Kunststoff-Spritzgussteilen hergestellt. Dadurch ergibt sich ein kostengünstiger Aufbau mit geringem Gewicht.The impeller is preferably made of plastic, more preferably it is made of one or more plastic injection molded parts. This results in a low-cost construction with low weight.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Nabehub
1212: Lüfterschaufelnfan blades
1414: erste(r) Leitscheibe/Tragringfirst guide plate / support ring
1616: zweite(r) Leitscheibe/Tragringsecond guide disk / support ring
22, 2422, 24: TaschenBags
26, 2826, 28: Ringnutring groove
3030: Wuchtgewichtebalancing weights
3232: Krallenclaw
3636: LaufradWheel
3838: Blechrondesheet metal blank
4040: Flanschbauteilflange
4242: Gehäusecasing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006057087 A1 [0001, 0002, 0006, 0009]
DE 3912031 C2 [0001]
DE 4136293 A1 [0003, 0006, 0009]
DE 4136293 [0003]
US 6168734 B1 [0004, 0006]
EP 1111245 A2 [0005]
DE 202006010094 U1 [0005]
DE 8806991 U1 [0005]

Claims

Impeller for a fan, in particular for a radial fan, with a hub ( 10 ) for connecting the impeller ( 36 ) with a drive motor ( 38 ), Fan blades ( 12 ) around the hub ( 10 ) are arranged around, and pockets ( 22 . 24 ) for inserting balancing weights ( 30 ), characterized in that at least one pocket ( 22 . 24 ) at least partially in all fan blades or in selected fan blades ( 12 ) is arranged.

Impeller according to claim 1, characterized in that the fan blades ( 12 ) on a support ring ( 14 . 16 ) or axially between two support rings ( 14 . 16 ) and the pockets ( 22 . 24 ) in a support ring or in both support rings.

Impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the pockets ( 22 . 24 ) at an axial edge or at both axial edges of the fan blades ( 12 ) are arranged.

Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the pockets ( 22 . 24 ) are open in the axial direction.

Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the depth and / or width of the pockets ( 22 . 24 ) to the dimensions of individual balancing weights ( 30 ) is adjusted.

Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the fan blades ( 12 ) are profiled with their thickness in an area in which the pockets ( 22 . 24 ) are larger than in other areas.

Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a one-piece injection molded plastic part, the at least one support ring ( 14 . 16 ) and the fan blades ( 12 ) and in which the pockets ( 22 . 24 ) are formed.

Blower with an impeller according to one of the preceding claims, characterized in that an electric drive motor ( 38 ) in the center of the hub ( 10 ) is arranged.