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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsanordnung für einen Wärmeaustauscher, zum Beispiel einen Kühler, eines Motorfahrzeugs. Solche Belüftungsanordnungen sind auch als Kühlgebläse-Module bekannt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Speziellen betrifft die Erfindung eine Belüftungsanordnung eines Typs, umfassend: eine Stützkonstruktion oder Verkleidung, die im Wesentlichen plattenförmig ist und in der eine Hauptströmungsöffnung oder ein Durchlass gebildet ist, einen motorisierten Ventilator mit einem Gebläse oder einem mit Flügeln versehenen Impeller, der für eine Drehung in der Hauptströmungsöffnung oder dem Durchlass drehbar gelagert ist, und einen elektrischen Antriebsmotor, der durch die Stützkonstruktion getragen ist und der wirkungsmäßig mit dem Gebläse verbunden ist, und eine Spannungsregelungsvorrichtung, die an einer Stützkonstruktion befestigt und mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Spannungsregelungsvorrichtung ein Stützgehäuse umfasst, dessen Dicke kleiner ist als seine anderen Abmessungen und mit welchem ein im Wesentlichen plattenförmiger Wärmeableiter verbunden ist, der im Wesentlichen orthogonal zur Dickenrichtung des Gehäuses angeordnet ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bei derartigen Belüftungsanordnungen in ihrer bisherigen Bauform wird die Spannungsregelungsvorrichtung durch eine Stützkonstruktion oder Verkleidung in einer Position gehalten, die der Hauptströmungsöffnung oder dem Durchlass gegenüberliegt oder mit Bezug auf die Hauptströmungsöffnung oder den Durchlass innenliegend ist. Diese Lösung bringt eine Zunahme der Betriebsgeräusche und die Einführung eines unerwünschten fluiddynamischen Widerstands mit sich.
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Aus diesem Grund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belüftungsvorrichtung anzugeben, die eine Beseitigung der vorstehend genannten Nachteile der bekannten Lösungen ermöglicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Belüftungsanordnung für einen Wärmeaustauscher eines Motorfahrzeugs angegeben, umfassend: eine im Wesentlichen plattenförmige Stützkonstruktion, in der eine Hauptströmungsöffnung gebildet ist; einen motorisierten Ventilator, der einen mit Flügeln versehenen Impeller oder einen Gebläse, der oder das in in der Hauptströmungsöffnung drehbar gelagert ist, und einen Elektromotor aufweist, der durch die Stützkonstruktion getragen wird und wirkungsmäßig mit dem Gebläse verbunden ist; und eine Spannungsregelungsvorrichtung, die an der Stützkonstruktion befestigt und mit dem Elektromotor verbunden ist, wobei die Spannungsregelungsvorrichtung ein Stützgehäuse hat, dessen Dicke (t) kleiner als seine anderen Abmessungen ist, und mit dem ein im Wesentlichen plattenförmiger Wärmeableiter verbunden ist, der im Wesentlichen orthogonal zur Richtung der Dicke (t) des Gehäuse angeordnet ist, wobei die Spannungsregelungsvorrichtung in dem Bereich der Hauptströmungsöffnung, jedoch außerhalb derselben an der Stützkonstruktion befestigt ist, wobei das Stützgehäuse und der Wärmeableiter in Ebenen angeordnet sind, die zumindest annähernd parallel zur Achse des Gebläses und der Hauptströmungsrichtung liegen.
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Vorzugsweise definiert die Stützkonstruktion einen Sitz, der für die Aufnahme der Spannungsregelungsvorrichtung in einer zur Achse des Gebläses parallelen Richtung ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Sitz mindestens eine Führung, in die und aus der die Spannungsregelungsvorrichtung hineingeschoben und herausgeschoben werden kann, und ein Verriegelungsmittel, das die Spannungsregelungsvorrichtung im Eingriffszustand in der mindestens einen Führung festlegen kann.
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Vorzugsweise umfasst das Verriegelungsmittel eine Befestigungsvorrichtung, bevorzugt eines abnehmbaren Typs, die in einem Loch oder einer Öffnung der Stützkonstruktion in Eingriff gebracht werden kann, nachdem die Befestigungsvorrichtung durch eine Öffnung einer Halteanordnung der Spannungsregelungsvorrichtung in Eingriff gebracht wurde.
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Vorzugsweise ist die Befestigungsöffnung parallel zur Achse des Gebläses angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung eine Schraube.
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Als Alternative kann das Verriegelungsmittel ein Schnappverbindungsmittel zwischen der Spannungsregelungsvorrichtung und der Stützkonstruktion sein.
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Vorzugsweise umfassen die Schnappverbindungsmittel eine in einer Aufhängung der Spannungsregelungsvorrichtung vorgesehene Öffnung und einen Vorsprung der Stützkonstruktion, der in der Öffnung in Eingriff gebracht werden kann.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Aufhängung hinsichtlich des Wärmeableiters parallel zu der Führung und dieser gegenüberliegend, und der Vorsprung ist im Wesentlichen orthogonal zu der Aufhängung angeordnet, wobei die Stützkonstruktion mit einer flexiblen transversalen Halterippe versehen ist, die im Wesentlichen parallel zu dem Vorsprung angeordnet ist und zum Halten der Aufhängung im Eingriffszustand mit dem Vorsprung ausgebildet und die derart ausgelenkt werden kann, dass sich die Aufhängung von dem zugehörigen Vorsprung, im Wesentlichen durch ein Drehen der Spannungsregelungsvorrichtung im Bereich der Führung um eine zur Achse des Gebläses parallele Achse lösen lässt.
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Vorzugsweise ist die Spannungsregelungsvorrichtung durch eine zweite Öffnung montiert, die im Bereich der Hauptströmungsöffnung in der Stützkonstruktion derart gebildet ist, dass die Drehung des Gebläses einen Luftstrom durch die zweite Öffnung induzieren kann, der über den Wärmeableiter der Spannungsregelungsvorrichtung streichen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrieben, wobei auf die Figuren der anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Identische Strukturen, Elemente oder Teile, die in mehr als einer Figur erscheinen, tragen in sämtlichen Figuren, in denen sie erscheinen, die gleichen Bezugszeichen. Die Abmessungen von Komponenten und Merkmalen, die in den Figuren dargestellt sind, sind allgemein im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Die Figuren sind im Folgenden aufgelistet.
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1 ist eine Vorderansicht einer Belüftungsanordnung gemäß der vorliegender Erfindung;
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2 zeigt den Ausschnitt II von 1 in einer Vergrößerung;
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3 ist eine weitere perspektivische Teilansicht der Belüftungsanordnung gemäß den vorhergehenden Figuren;
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4 ist eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung der Befestigung einer Spannungsregelungsvorrichtung;
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5 ist ein Querschnitt entlang der Linie V-V von 4; und
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6 ist eine perspektivische Teilansicht gemäß dem Pfeil VI von 5, zur Darstellung einer Variante der Befestigungsanordnung der Spannungsregelungsvorrichtung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In den Zeichnungen bezeichnet Bezugsziffer 1 allgemein eine Belüftungsanordnung gemäß vorliegender Erfindung für (mindestens) einen Wärmeaustauscher, zum Beispiel einen Kühler, eines Motorfahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor hat. Eine solche Belüftungsanordnung ist auch als Kühlgebläse-Modul bekannt.
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Die Belüftungsanordnung 1 umfasst eine Stützkonstruktion 2 in Form einer Verkleidung, die im Wesentlichen plattenförmig ist und zum Beispiel aus geformtem Kunststoff hergestellt ist. Die Stützkonstruktion 2 definiert eine Hauptströmungsöffnung 3, die in Form eines Durchlasses durch die Stützkonstruktion vorgesehen sein kann.
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Wie insbesondere in 1 zu erkennen ist, erstreckt sich an der Umfangskante der Öffnung 3 eine Mehrzahl von bogenförmigen Streben 4, die integral mit der Stützkonstruktion 2 ausgebildet sind, in Richtung auf die Mitte dieser Öffnung. Die radial ganz innen liegenden Enden der Streben 4 sind mit einem Ring 5 verbunden, der vorzugsweise integral mit den Streben ausgebildet ist. Die Streben, der Ring und die Stützkonstruktion bilden vorzugsweise eine monolithische Konstruktion.
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Die Belüftungsvorrichtung 1 umfasst ferner einen motorisierten Ventilator, der allgemein mit Bezugsziffer 6 gekennzeichnet ist. Der motorisierte Ventilator 6 umfasst ein Gebläse oder einen mit Flügeln versehenen Impeller 7, das oder der drehbar in der Hauptströmungsöffnung 3 gelagert ist, und einen zugeordneten Elektromotor 8, der beispielsweise durch mehrere Schrauben 9 an dem Ring 5 befestigt ist.
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Der Impeller oder das Gebläse 7 umfasst in an sich bekannter Weise eine zentrale Nabe 10 (3), die im Wesentlichen becherförmig ist und von deren Außenfläche sich eine Mehrzahl von bogenförmigen Flügeln 11 erstreckt, deren distale Enden vorzugsweise mit einem umfangsseitigen Ring 12 verbunden sind. Die Nabe 10 des Gebläses 7 ist mit der Welle des Elektromotors 8 verbunden.
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In den Zeichnungen kennzeichnet Bezugsziffer 13 allgemein eine Spannungsregelungsvorrichtung, die dem Elektromotor 8 zugeordnet und durch ein mehradriges Kabel 14 (das insbesondere in 3 zu sehen ist) mit dem Elektromotor 8 verbunden ist, wobei das Kabel vorzugsweise in einer kanalförmigen Vertiefung verläuft, die in einer der Streben 4 gebildet ist.
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Die Spannungsregelungsvorrichtung ist vorzugsweise abnehmbar an der Stützkonstruktion 2 befestigt, wie das nachstehend im Einzelnen erläutert wird. Die Spannungsregelungsvorrichtung 13 umfasst ein Stützgehäuse 15, das im Wesentlichen parallelepipedisch ist und eine Dicke t hat (4 und 6), die kleiner ist als seine übrigen Abmessungen. Ein im Wesentlichen plattenförmiger Wärmeableiter 16 erstreckt sich im Wesentlichen orthogonal zur Richtung der Dicke t des Gehäuses 15 und ist mit einer Hauptfläche oder Front des Gehäuses 15 verbunden. Wie in den 2, 4 und 5 deutlicher zu erkennen ist, hat der Wärmeableiter 16 auf der zur Achse des Gebläses 6 gerichteten Seite eine Mehrzahl von Höckern 16a.
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Es wird auf die 2 und 5 Bezug genommen. Die Spannungsregelungsvorrichtung 13 erstreckt sich in der Nähe der Hauptströmungsöffnung 3 durch eine zweite Öffnung 17 in der Stützkonstruktion 2. Die Anordnung ist dergestalt, dass die Drehung des Impellers oder Gebläses 7 während des Betriebs einen Sekundärluftstrom ansaugt, dessen Verlauf durch die Pfeile in 5 angegeben ist und der sich über den Wärmeableiter 16 bewegt.
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Im montierten Zustand erstrecken sich die Spannungsregelungsvorrichtung und der zugeordnete Wärmeableiter 16 in Ebenen, die zumindest annähernd parallel zur Drehachse des Gebläses oder Impellers 7 und der Hauptströmungsöffnung 3 sind.
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Für die Anbringung der Spannungsregelungsvorrichtung 13 in der Stützkonstruktion 3 ist ein geeigneter Sitz vorgesehen. Der Sitz ist vorzugsweise derart gebildet, dass sich die Regelungsvorrichtung 13 und der zugeordnete Wärmeableiter gemäß einer zur Drehachse des Gebläses 7 parallelen Richtung einsetzten lässt.
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In der in den 1 bis 5 dargestellten Konstruktion hat der Sitz eine Führung 18 (die insbesondere in den 3 und 4 zu sehen ist), die kanalförmig ausgebildet ist und deren Hohlraum in Richtung auf den Wärmeableiter 16 weist. Die Führung 18 erstreckt sich im Wesentlichen orthogonal zur allgemeinen Ebene der Stützkonstruktion 2, und die distale Kante 18a (4) ihrer Seitenwand oder Kante, die auf der der Hauptströmungsöffnung 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, ist nach außen geneigt. Eine Rippe oder eine seitliche Aufhängung 16b des Wärmeableiters 16 können in die Führung 18 hinein und aus der Führung 18 herausgeschoben werden.
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Der Sitz für die Montage der Spannungsregelungsvorrichtung 13 und des zugeordneten Wärmeableiters 16 umfasst ferner einen Höcker oder Vorsprung 19 (4), der integral mit der Stützkonstruktion 2 ausgebildet ist und an dem sich im montierten Zustand eine gegenüberliegende, mit einer Öffnung oder einem Schlitz 20 versehene Aufhängung 16c des Wärmeableiters 16 befindet. Während des Zusammenbaus wird eine Schraube 21 durch die Öffnung 20 in ein entsprechendes Loch geschraubt, das in dem Vorsprung 19 vorgesehen ist, um die Spannungsregelungsvorrichtung festzulegen. Während des Zusammenbaus kann die Schraube 21 mit einem Werkzeug, das in einer Richtung parallel zur Achse des Gebläses 7 an der Schraube angesetzt wird, ohne weiteres in ihre Position geschraubt werden.
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Der Zusammenbau und die Verrieglung der Spannungsregelungsvorrichtung 13 und des zugeordneten Wärmeableiters 16 in der Stützkonstruktion 2 sind extrem einfach und können insbesondere durch automatisierte Montagevorrichtungen bewerkstelligt werden.
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6 zeigt eine Konstruktionsvariante der Montage der Spannungsregelungsvorrichtung 13 und des zugeordneten Wärmeableiters 16. Teile und Elemente in 6, die mit jenen der vorgehenden Figuren identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Konstruktionsvariante gemäß 6 unterscheidet sich von der vorstehenden Ausführungsform im Wesentlichen hinsichtlich der Vorgehensweise zum Verriegeln der Spannungsregelungsvorrichtung 13 und des Wärmeableiters 16 in der Montageposition.
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Zu diesem Zweck hat der Wärmeableiter 16 eine Aufhängung 16d, die sich im Wesentlichen parallel zur Achse des Impellers oder Gebläses 7 erstreckt und die mit einer Öffnung oder einem Schlitz 22 versehen ist, in der oder in dem ein Vorsprung 23 eingerastet werden kann, der sich von einer Rasthalterung 24 erstreckt, das integral mit der Stützkonstruktion 2 ausgebildet ist und sich von dieser parallel zur Führung 18 erstreckt. Der Vorsprung 23 rastet in der Öffnung oder in dem Schlitz 22 ein, wenn die durch die Spannungsregelungsvorrichtung 13 und den zugeordneten Wärmeableiter 16 gebildete Baugruppe die gewünschte Montageposition erreicht hat.
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Die Lagefixierung des distalen Endes der Rippe oder des Ansatzes 16d erfolgt ferner durch einen abschließenden Zahn 25a einer transversalen Halterippe 25, die flexibel ist und die sich im Wesentlichen in einer zur Richtung des Vorsprungs 23 parallelen Richtung erstreckt.
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Die Anordnung ist dergestalt, dass die Spannungsregelungsvorrichtung 13 und der zugeordnete Wärmeableiter 16 ohne weiteres abmontiert werden können, nachdem die Rippe 25 (bei Betrachtung von 6 nach rechts) ausgelenkt wird, bis sich die Aufhängung 16d des Wärmeableiters von dem abschließenden Zahn 25a der Rippe gelöst hat. Sobald dies geschehen ist, kann das aus dem Spannungsregler 13 und dem Wärmeableiter 16 bestehende Bauteil in der Richtung des Betrachters von 6 in der Nähe der Führung 18 um eine zur Achse des Gebläses 7 parallele Achse gedreht werden, wodurch ein Lösen des Vorsprungs 23 von dem Schlitz 22 der Aufhängung 16d herbeigeführt wird. Sobald dies geschehen ist, können die Spannungsregelungsvorrichtung 13 und der zugeordnete Wärmeableiter ohne weiteres aus der Gleitführung 16 befreit werden.
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In der Variante gemäß 6 kann das durch den Spannungsregler 13 und den zugeordneten Wärmeableiter 16 gebildete Bauteil auch ohne weiteres mit Hilfe von automatischen Vorrichtungen montiert und abmontiert werden.
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Die spezielle Anordnung der Baugruppe in einer zur Achse des Impellers 7 im wesentlichen parallelen Position in dem Bereich Hauptströmungsöffnung 3, jedoch außerhalb derselben, erlaubt aufgrund dieser vorhandenen Baugruppe eine Reduzierung der hörbaren Betriebsgeräusche und eine Reduzierung des fluiddynamischen Widerstands.
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Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine oder mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass verschiedenen Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzrahmen der Erfindung zu verlassen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.
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Verben wie ”umfassen”, ”aufweisen”, ”enthalten” und ”haben” sowie deren Abwandlungen in der Beschreibung und in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung sind in einem einschließenden Sinne zu verstehen. Sie geben an, dass das genannte Element vorhanden ist, schließen jedoch nicht aus, dass noch weitere Elemente vorhanden sind.
