DE102015210452A1

DE102015210452A1 - Fastening device, device and method for producing the fastening device

Info

Publication number: DE102015210452A1
Application number: DE102015210452.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Rose
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-08
Also published as: FR3037112B1; FR3037112A1

Abstract

Vorgeschlagen werden eine Befestigungsvorrichtung (1) zur Befestigung eines Bauteils (2) an einem weiteren Bauteil mit einem Aufnahmeelement (11) zur Aufnahme des Bauteils (2), welches Aufnahmeelement (11) aus einem ersten, weichen Material besteht, und mit einem mit dem Aufnahmeelement (11) verbundenen Flanschelement (16), welches aus einem zweiten, harten Material besteht, eine Einrichtung umfassend das weitere Bauelement mit einem Gegenflansch zum Anbringen des Flanschelements (16) der Befestigungsvorrichtung (1) und ein Verfahren zur Herstellung der Befestigungsvorrichtung (1). Die Erfindung hat den Vorteil einer effektiven Schwingungsentkopplung eines an einem weiteren Bauteil anzubringenden Bauteils, wobei sowohl die Fertigung als auch die Montage besonders einfach und fehlerunanfällig sind.Proposed are a fastening device (1) for fastening a component (2) on a further component with a receiving element (11) for receiving the component (2), which receiving element (11) consists of a first, soft material, and one with the Receiving element (11) connected flange element (16), which consists of a second, hard material, a device comprising the further component with a counter flange for attaching the flange member (16) of the fastening device (1) and a method for producing the fastening device (1) , The invention has the advantage of effective vibration decoupling of a component to be mounted on another component, wherein both the production and the assembly are particularly simple and error-prone.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur, vorzugsweise vibrations- oder geräuschdämmenden, Befestigung eines Bauteils, beispielsweise eines elektrisch betriebenen Gerätelüfters, an einem weiteren Bauteil, beispielsweise einer Gehäusewand eines zu kühlenden elektrischen Geräts, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Befestigungsvorrichtung.The invention relates to a fastening device for, preferably vibration or noise insulating, attachment of a component, for example an electrically operated equipment fan, to another component, such as a housing wall of an electrical device to be cooled, a device and a method for producing the fastening device.

Zur Kühlung von elektrischen Geräten oder Anlagen werden häufig elektrisch betriebene Lüfter in Form von Axiallüftern eingesetzt. Diese Axiallüfter besitzen im Allgemeinen ein etwa rohrförmiges Lüftergehäuse, in welchem über speichenartige Befestigungsstreben die Lüfternabe mit dem Lüfterrad angeordnet ist. An den Stirnseiten des Lüftergehäuses sind quer zur Lüfterachse typischerweise zwei Tragflansche angeordnet. Derartige Axiallüfter werden üblicherweise mit Schrauben an einer Gehäusewand eines zu kühlenden Geräts befestigt, wobei die Schrauben durch in den Tragflanschen ausgebildete Bohrungen greifen. Die harte Ankopplung eines solchen Axiallüfters an die Gehäusewand führt dazu, dass beispielsweise von dem Lüfter erzeugte Geräusche oder Vibrationen als Körperschall auf die Gehäusewand und damit auf das zu kühlende Gerät übertragen werden, wobei sich oft durch Resonanzerscheinungen bzw. durch eine großflächige Geräuschabstrahlung über das zu kühlende Gerät, eine Verstärkung der Geräusche einstellt. Im Falle der beschriebenen Lüfter kann sich dies das als störendes Brummen auswirken.For cooling of electrical devices or systems often electrically operated fans are used in the form of axial fans. These axial fans generally have an approximately tubular fan housing in which the fan hub with the fan wheel is arranged via spoke-like fastening struts. At the end faces of the fan housing are arranged transversely to the fan axis typically two support flanges. Such axial fans are usually fastened with screws to a housing wall of a device to be cooled, wherein the screws engage in holes formed in the support flanges. The hard coupling of such an axial fan to the housing wall causes, for example, generated by the fan noise or vibration transmitted as structure-borne noise on the housing wall and thus on the device to be cooled, often by resonance phenomena or by a large-scale noise radiation on the cooling device, setting a gain of the noise. In the case of the described fan, this may affect this as a disturbing hum.

Ein an sich bekannter Lösungsansatz besteht darin, den Lüfter unter einer aus der Gehäusewand vorstehenden Metall-Lasche zu klemmen, wobei zwischen diese Lasche und den Lüfter schwingungsdämpfendes Material, z. B. Schaugummiplatten, gelegt werden, um eine Resonanzübertragung zu vermeiden. Diese Lösung erfordert einen erhöhten Montage- und Demontageaufwand, so dass beispielsweise beim Auswechseln eines defekten Lüfters im Allgemeinen das gesamte, den Lüfter tragende Bauteil demontiert werden muss.A known approach is to clamp the fan under a protruding from the housing wall metal tab, between this tab and the fan vibration damping material, eg. As show gum plates, to avoid resonance transmission. This solution requires an increased assembly and disassembly effort, so that, for example, when replacing a defective fan in general, the entire, the fan-bearing component must be dismantled.

Aus DE 1998332 U1 ist eine schwingungsdämpfende Aufhängung für Lüfter bekannt, bei der Außen auf einen den Lüftermotor umgebenden kreisringförmigen Tragring etwa keilförmige Spannstücke aufgesetzt werden, welche dann zusammen mit dem Lüftermotor axial in einen ebenfalls im Wesentlichen kreisringförmigen Haltering eingeschoben werden, wobei die Spannstücke zwischen Tragring und Haltering eingeklemmt werden und so eine schwingungsdämpfende Halterung bilden. Diese Aufhängeeinrichtung ist speziell für die Befestigung zwischen zwei kreisringförmigen Ringen ausgelegt. Out DE 1998332 U1 is a vibration-damping suspension for fans known in the outside on a fan motor surrounding annular support ring about wedge-shaped clamping pieces are placed, which are then inserted together with the fan motor axially in a likewise substantially annular retaining ring, the clamping pieces are clamped between the support ring and retaining ring and thus form a vibration-damping mount. This suspension is designed specifically for attachment between two annular rings.

In EP 0135845 B1 ist ein weiterer Ansatz zur geräusch- bzw. schwingungsdämmenden Aufnahme eines Axiallüfters angegeben. Diese Lösung setzt einen Axiallüfter mit zwei sich einander gegenüberliegenden, quadratischen und mit Ihren Ecken das rohrförmige Lüftergehäuse in axialer Richtung überragenden Tragflanschen voraus. Zwischen den korrespondierenden Eckpunkten der einander gegenüberliegenden quadratischen Tragflansche werden Elastomerelemente eingesetzt und verrastet, welche die Ecken der Tragflansche in axialer Richtung überragen. Der solchermaßen mit dämpfenden Eckstücken versehene Lüfter wird in eine aus zwei Armen gebildete Haltegabel, welche an einer Gehäusewand des zu kühlenden Geräts angeordnet ist, eingeschoben und in der Gabel gehalten. Mittels das dämpfende Material zwischen den Armen der Haltegabel und den Tragflanschen des Lüfters, wird eine Entkopplung der durch den Lüfter im Betrieb erzeugten Schwingungen bzw. Vibrationen von der Haltegabel bzw. einer die Haltegabel tragenden Gehäusewand eines Geräts erreicht. Das Einsetzen und Verrasten der Elastomerelemente zwischen den Tragflanschecken ist aufgrund der Elastizität der Elastomerelemente mit Unsicherheiten verbunden und erfordert daher einen erhöhten Montage- und Prüfaufwand. In EP 0135845 B1 is another approach to noise or vibration damping recording an axial fan specified. This solution requires an axial fan with two opposite, square and with their corners the tubular fan housing in the axial direction superior support flanges ahead. Between the corresponding corner points of the opposing square support flanges elastomeric elements are used and latched, which project beyond the corners of the support flanges in the axial direction. The thus provided with damping corner pieces fan is inserted into a retaining fork formed of two arms, which is arranged on a housing wall of the device to be cooled, and held in the fork. By means of the damping material between the arms of the retaining fork and the support flanges of the fan, a decoupling of the vibrations generated by the fan during operation of the holding fork or a holding fork supporting the housing wall of a device is achieved. The insertion and locking of the elastomeric elements between the Tragflanschecken is due to the elasticity of the elastomeric elements associated with uncertainties and therefore requires an increased installation and testing.

Kern und Vorteile der ErfindungCore and advantages of the invention

Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche schafft einen alternativen Lösungsansatz zur Montage eines Bauteils an einem weiteren Bauteil, mit dem der Montageaufwand und die Fehleranfälligkeit bei der Montage, insbesondere in der Großserienfertigung, gegenüber bekannten Lösungen reduziert werden können. The invention with the features of the independent claims provides an alternative approach for mounting a component to another component, with the assembly costs and the error rate during assembly, especially in mass production, can be reduced compared to known solutions.

Dazu wird eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Bauteils an einem weiteren Bauteil mit einem Aufnahmeelement zur Aufnahme des Bauteils, welches Aufnahmeelement aus einem ersten, weichen Material besteht, und mit einem mit dem Aufnahmeelement verbundenen Flanschelement, welches aus einem, im Vergleich zu dem ersten Material harten, zweiten Material besteht, vorgeschlagen. For this purpose, a fastening device for fastening a component to another component with a receiving element for receiving the component, which receiving element consists of a first, soft material, and with a connected to the receiving element flange, which consists of a hard compared to the first material , second material is proposed.

Der Kern der Erfindung kann mithin in einer Befestigungsvorrichtung aus einem Materialverbund gesehen werden, wobei das weiche Material eine Aufnahme oder Dämpfung von durch das Bauteil, etwa einen Axiallüfter, im Betrieb erzeugten oder abgegebenen Schwingungen und Vibrationen ermöglicht, während das harte Material des Flanschelements eine definierte Befestigung, beispielsweise eine sogenannte „harte“ Verschraubung, an einem weiteren Bauteil, etwa einer Gehäusewand eines zu kühlenden Geräts oder einer Anlage ermöglicht. Diese harte Verschraubung hat in der Großserienfertigung den Vorteil, dass die Verschraubung einerseits mit einem bestimmten Mindest-Drehmoment erfolgen kann, wodurch sicher gestellt ist, dass beispielsweise Toleranzen oder Verschmutzungen in den Gewinden der Anschraubpunkte beim Verschrauben sicher überwunden werden können und dass weiterhin bei Erreichen einer sicheren Befestigung das Anzugsmoment beim Verschrauben signifikant ansteigt, welcher Anstieg durch Schraubmaschinen leicht und sicher feststellbar ist. Im Gegensatz dazu wäre im Falle eines sogenannten „weichen“ Schraubfalls etwa bei einem denkbaren direkten Verschrauben der Aufnahme an der Gehäusewand das maximal mögliche Drehmoment beim Verschrauben wegen der geringeren Widerstandkraft des weichen Materials deutlich geringer, eine sichere Verschraubung damit nur schwer zu gewährleisten und auch das Ende des Schraubvorgangs nur schwer zu erkennen.The core of the invention can thus be seen in a fastener made of a composite material, wherein the soft material allows absorption or damping of vibrations generated by the component, such as an axial fan, in operation or vibrations and vibrations, while the hard material of the flange member defines a defined Attachment, for example, a so-called "hard" screw, on another component, such as a housing wall of a device to be cooled or a system allows. These Hard screwing has in mass production the advantage that the screw can be done on the one hand with a certain minimum torque, which ensures that, for example, tolerances or contamination in the threads of the screwed when screwing can be safely overcome and that continue to achieve a safe Fixing the tightening torque increases significantly when screwing, which increase by screwing is easily and safely detectable. In contrast, in the case of a so-called "soft" Schraubfalls about a conceivable direct screwing the receptacle on the housing wall, the maximum possible torque when screwing because of the lower resistance force of the soft material would be much lower, a secure screw so difficult to ensure and that End of the screwing difficult to see.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Material des Aufnahmeelements ein Polymer und/oder Elastomer, wie beispielsweise Naturkautschuk, Isoprenkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Butyl-Kautschuk, Ethylen-Propylendien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Polyurethan-Kautschuk, Silikon-Kautschuk, Fluor-Silikon-Kautschuk, Fluorkautschuk oder Polyurethan. Vorzugsweise ist ein Thermoplastisches Elastomer, wie beispielsweise Copolyester, Polyeter-Block-Amide, TPU, TPO/TPV oder Styrol-Block-Copolymere, verwendbar. Der Vorteil besteht hier in der spritztechnischen Formbarkeit. Die Wahl des geeigneten Materials hängt dabei vorteilhaft von der Anforderungen und Umgebungsbedingungen des jeweiligen Anwendungsfalls ab, wobei insbesondere der Temperaturbereich, die chemischen Umgebungsbedingungen und die Dauerhaftigkeit bzw. Betriebsfestigkeit von Belang sind. In an advantageous embodiment of the invention, the first material of the receiving element is a polymer and / or elastomer, such as natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene-diene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, Chloroprene rubber, polyurethane rubber, silicone rubber, fluorosilicone rubber, fluororubber or polyurethane. Preferably, a thermoplastic elastomer, such as copolyesters, polyether block amides, TPU, TPO / TPV or styrenic block copolymers, is useful. The advantage here is the injection moldability. The choice of suitable material depends advantageously on the requirements and environmental conditions of the particular application, in particular the temperature range, the chemical ambient conditions and the durability or durability are of concern.

Bei dem zweiten Material, aus dem das Flanschelements gefertigt ist, handelt es sich vorteilhaft um einen Hart-Kunststoff oder Faserverbundwerkstoff, wie beispielsweise Polycarbonat PC oder PC/ABS oder ein Metall, wie Stahl-, Aluminium-, Kupferblech oder Metalldruckguss, welches sich im typischen Einsatzbereich im festen Aggregatszustand, Vergleichbar beispielsweise 90 bis 100 Shore A, befindet. Das weiche Material ist den Werkstoffkennwerten für Elastomere von beispielsweise 30 bis 80 Shore A zuzuordnen. Hinweis: Dubbel Taschenbuch für Maschinenbau: Die Härte von Kunststoffen wird im Kugeldruckversuch DINENISO 2039-1 oder bei weichgemachten Kunststoffen und Elastomeren nach Shore A oder D in DINENISO 868 ( ISO 7619 ) bestimmt.In the second material from which the flange is made, it is advantageously a hard plastic or fiber composite material, such as polycarbonate PC or PC / ABS or a metal such as steel, aluminum, copper or metal die casting, which is located in the Typical application in the solid state, Comparable, for example, 90 to 100 Shore A, is located. The soft material is assigned to the material characteristics for elastomers of, for example, 30 to 80 Shore A. Note: Dubbel Paperback for Mechanical Engineering: The hardness of plastics is in the ball pressure test DINENISO 2039-1 or for plasticized plastics and elastomers according to Shore A or D in DINENISO 868 ( ISO 7619 ) certainly.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist das Aufnahmeelement eine Tasche zur formschlüssigen Aufnahme des Bauteils auf oder ist als Tasche ausgebildet. Das Bauteil wird dabei von der Tasche zumindest soweit umgeben, dass dieses insbesondere auch im typischen Betriebsfall, also etwa bei im Betrieb befindlichem Lüfter als Bauteil, sicher gehalten wird. Sofern es sich bei dem Bauelement etwa um einen Axiallüfter der in der Einleitung beschriebenen Bauart, also mit einem rohrförmigen Gehäuse, darin angeordnetem Lüfterrad sowie jeweils stirnseitig angeordneten quadratischen Tragflanschen handelt, weist die Tasche vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt auf, wobei die Seitenflächen der Tasche an den axial äußeren Kanten der Tragflansche anliegen. Vorzugsweise werden das rohrförmige Gehäuse des Axiallüfters überragenden der Tragflansch-Ecken von die Tasche in beiden axialen Richtungen abschließenden Eckabschnitten gehalten bzw. gestützt, wie dies in den Figuren, insbesondere 3, dargestellt ist.In an advantageous embodiment, the receiving element has a pocket for the positive reception of the component or is designed as a pocket. The component is surrounded by the bag at least to the extent that this particular even in the typical case of operation, so for example when in operation fan as a component, is held securely. If the component is an axial fan of the type described in the introduction, that is to say with a tubular housing, fan wheel arranged in each case and square support flanges arranged on the front side, the pocket preferably has a square cross-section, with the side surfaces of the pocket facing the abut axially outer edges of the support flanges. Preferably, the tubular housing of the axial fan protruding from the support flange corners are supported by the pocket in both axial directions final corner portions or as shown in the figures, in particular 3 , is shown.

Vorzugsweise weist die Tasche an ihrem äußeren Umfang, insbesondere an den Ecken und hier insbesondere an einer axialen Öffnung zugewandten Rändern, Angriffselemente auf. Diese dienen zum Ansetzen eines Spreizwerkzeugs, mit der entsprechende axiale Öffnung der Tasche geweitet werden kann, so dass ein Bauteil, hier beispielsweise wieder der genannte Axiallüfter, eingesetzt werden kann, ohne dass dabei Reibungskräfte oder Verformungskräfte zwischen Lüfter-Tragflanschen einerseits und Taschenwänden oder den Eckabschnitten der Taschenöffnungen andererseits, überwunden werden müssen. Dies erleichtert ein sicheres und zuverlässiges Einsetzen des Bauelements in die Befestigungsvorrichtung mit geringem Aufwand.Preferably, the pocket has on its outer periphery, in particular at the corners and in particular here at an axial opening facing edges, engagement elements. These serve for applying a spreading tool, can be widened with the corresponding axial opening of the bag, so that a component, here, for example, again said axial fan, can be used without causing frictional forces or deformation forces between fan flanges on the one hand and pocket walls or the corner sections the pocket openings on the other hand, must be overcome. This facilitates a safe and reliable insertion of the component in the fastening device with little effort.

In bevorzugter Ausgestaltung weist das Flanschelement der Befestigungsvorrichtung Mittel zur Befestigung an dem weiteren Bauteil, also beispielsweise einer Gehäusewand des zu kühlenden Geräts oder der Anlage auf. Diese Befestigungsmittel können über die axiale Projektion des Aufnahmeelements hinausragende Laschen mit Ösen oder Löchern zur Aufnahme von Schrauben aufweisen, so dass das in der Befestigungsvorrichtung aufgenommene Bauteil an das weitere Bauteil, etwa eine Gehäusewand, angeschraubt werden kann. Alternativ oder ergänzend können die Befestigungsmittel auch Rasthaken zur Verrastung in entsprechenden Ausnehmungen des weiteren Bauteils aufweisen. Auch eine Befestigung an dem weiteren Bauteil mittels einer Art Bajonett-Verschluss oder dergleichen ist möglich. Vorzugsweise ist das weitere Bauteil, also etwa die Gehäusewand eines Geräts, zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtung vorbereitet, weist also vorzugsweise einen entsprechenden Gegenflansch auf, der beispielsweise zur Anordnung der Befestigungsmittel der Befestigungsvorrichtung korrespondierende Gewindebohrungen aufweist. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die Befestigungsvorrichtung in einem einzigen Arbeitsgang, etwa mit selbstschneidenden Blechschrauben an dem weiteren Bauteil an passender Stelle befestigt wird.In a preferred embodiment, the flange of the fastening device has means for attachment to the other component, so for example a housing wall of the device to be cooled or the system. These fastening means can have projections projecting beyond the axial projection of the receiving element with eyelets or holes for receiving screws, so that the component accommodated in the fastening device can be screwed to the further component, for example a housing wall. Alternatively or additionally, the fastening means can also have latching hooks for latching in corresponding recesses of the further component. An attachment to the other component by means of a kind of bayonet closure or the like is possible. Preferably, the further component, that is about the housing wall of a device, prepared for receiving the fastening device, thus preferably has a corresponding counter flange, which has, for example, for the arrangement of the fastening means of the fastening device corresponding threaded holes. Alternatively, however, it can also be provided that the Fastening device in a single operation, such as self-tapping sheet metal screws is attached to the other component at a suitable location.

In vorteilhafter Ausgestaltung sind das Aufnahmeelement für das Bauteil und das Flanschelement der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung formschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise können Aufnahmeelement und Flanschelement durch eine Verzahnung miteinander verbunden sein. Hierdurch wird eine hohe Verbundsicherheit und Stabilität des aus verschieden harten bzw. weichen Materialien bestehenden Verbundbauteils erreicht.In an advantageous embodiment, the receiving element for the component and the flange of the fastening device according to the invention are positively connected to each other. For example, receiving element and flange can be interconnected by a toothing. This achieves a high level of composite security and stability of the composite component consisting of different hard or soft materials.

Für eine kostengünstige und effiziente Fertigung kann die Befestigungsvorrichtung bestehend aus dem von Verbund aus Aufnahmeelement und Flanschelement im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Vorteilhaft kann der Verbund aus Aufnahmeelement und Flanschelement durch Ummanteln durch beispielsweise Umspritzen des Flanschelements mit dem ersten, weichen Material des Aufnahmeelements hergestellt werden. Zur Verbesserung der Verbindung können die Ränder zahnförmig, zerklüftet oder ähnlich ausgebildet werden, so dass sich ein stärkerer Verbund ergibt. Weitere Verbesserung werden durch Hohlräume oder Löcher im härteren Material, durch das das weichere Material fließen kann, errreicht. Vorteilhaft kann der Verbund aus Aufnahmeelement und Flanschelement auch im Wege des 3D-Drucks hergestellt werden. For a cost-effective and efficient production, the fastening device can be made of the composite of receiving element and flange element by injection molding. Advantageously, the composite of receiving element and flange element can be produced by sheathing by, for example, encapsulating the flange element with the first, soft material of the receiving element. To improve the connection, the edges may be tooth-shaped, rugged or similar, resulting in a stronger bond. Further enhancement is achieved by cavities or holes in the harder material through which the softer material can flow. Advantageously, the composite of receiving element and flange element can also be produced in the way of 3D printing.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente.Embodiments of the invention are illustrated by the figures and will be described in more detail below. Like reference numerals in the figures indicate the same or equivalent elements.

Es zeigenShow it

1 einen Axiallüfter als Beispiel für ein mittels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung zu befestigendes Bauteil, welches im Betrieb Schwingungen oder Vibrationen erzeugt, 1 an axial fan as an example of a component to be fastened by means of the fastening device according to the invention, which generates oscillations or vibrations during operation,

2 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung in Gestalt eines Verbundbauteils aus einem aus hartem Material bestehenden Flanschelement und einem aus weichem Material bestehenden Aufnahmeelement, 2 the fastening device according to the invention in the form of a composite component made of a hard material consisting of a flange element and a soft material consisting of receiving element,

3 die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung mit darin gehaltenem Bauteil, hier Axiallüfter, 3 the fastening device according to the invention with the component held therein, here axial fan,

4 das aus einem weichen Material bestehende Aufnahmeelement der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung und 4 consisting of a soft material receiving element of the fastening device according to the invention and

5 das aus einem harten Material bestehende Flanschelement der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung. 5 the existing of a hard material flange of the fastening device according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein an sich bekannter Axiallüfter 2 als ein Beispiel für eine mit der Erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung aufzunehmendes und zu befestigendes Bauteil dargestellt.In 1 is a known axial fan 2 as an example of a component to be received and fastened with the fastening device according to the invention.

Der Lüfter 2 verfügt über ein rohrförmiges Gehäuse 20, in dessen lichtem Querschnitt ein Antriebsmotor mit Nabe und Lüfterrad 21 gelagert ist. An den stirnseitigen Enden des rohrförmigen Gehäuses 20 ist jeweils ein Tragflansch, nämlich ein erster, im Folgenden auch Vorderer, Tragflansch 221 sowie ein zweiter, im Folgenden auch hinterer, Tragflansch 222 angebracht. Die beiden Tragflansche 221 und 222 weisen im vorliegenden Fall jeweils quadratische Querschnitte auf. Die lichten Räume zwischen rohrförmigem Gehäuse 20 und den äußeren Ecken der Tragflansche 221 und 222 sind mit Eckstücken 2211, 2212, 2213 und 2214 am vorderen Tragflansch 221, sowie Eckstücken 2221, 2222, 2223 und 2224 am hinteren Tragflansch 222 ausgefüllt. Im vorliegenden Fall sind die Eckstücke durchbohrt, so dass der Lüfter beispielsweise durch Verschrauben an einem weiteren Bauteil befestigt werden könnte. Die lichten Räume zwischen den äußeren Kanten des vorderen Tragflansches 221 und des hinteren Tragflansches 222, sind im vorliegenden Fall, zumindest partiell, durch Seitenflächen 231, 232, 233 und 234 ausgefüllt.The fan 2 has a tubular housing 20 , in its light cross section, a drive motor with hub and fan 21 is stored. At the front ends of the tubular housing 20 is in each case a support flange, namely a first, hereinafter also front, support flange 221 and a second, hereinafter also rear, flange 222 appropriate. The two support flanges 221 and 222 each have square cross-sections in the present case. The clear spaces between tubular housing 20 and the outer corners of the flanges 221 and 222 are with corner pieces 2211 . 2212 . 2213 and 2214 on the front flange 221 , as well as corner pieces 2221 . 2222 . 2223 and 2224 at the rear flange 222 filled. In the present case, the corner pieces are pierced, so that the fan could be attached, for example by screwing on another component. The clear spaces between the outer edges of the front flange 221 and the rear support flange 222 , are in the present case, at least partially, by side surfaces 231 . 232 . 233 and 234 filled.

In 2 ist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 dargestellt. Die Befestigungsvorrichtung umfasst ein Aufnahmeelement 11, welches aus einem ersten, weichen Material besteht, insbesondere einem Elastomer, sowie ein damit verbundenes Flanschelement 16, welches aus einem gegenüber dem ersten, weichen Material zweiten, harten Material, etwa einem Hart-Kunststoff oder Metall wie Blech oder Metalldruckguß besteht.In 2 is the fastening device according to the invention 1 shown. The fastening device comprises a receiving element 11 which consists of a first, soft material, in particular an elastomer, and a flange element connected thereto 16 , which consists of a relation to the first, soft material second, hard material, such as a hard plastic or metal such as sheet metal or die-cast metal.

Das Aufnahmeelement 11 weist eine Tasche 110 auf, die dazu vorgesehen ist, das zu befestigende Bauteil 1 aufzunehmen und vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig zu halten. Dazu weist die Tasche Seitenwände 131, 132, 133 und 134 auf, die mit den entsprechenden Seitenwänden des Axiallüfters 1, 231, 232, 233 und 234 korrespondieren. Der innere Querschnitt der Tasche ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass dieser mit dem äußeren Querschnitt des Bauteils 1 übereinstimmt. In Weiterbildung kann der innere Querschnitt der Tasche auch etwas enger als der Umriss der Lüfter-Tragflansche gewählt sein, also beispielsweise die Seitenlängen der Seitenwände 131 bis 134 bis zu wenige Zehntelmillimeter kürzer als die korrespondierenden Seitenlängen der Seitenflächen 231 bis 234 des Axiallüfters. Auf diese Weise wird der Axiallüfter 2 form- und kraftschlüssig in der Tasche 110 gehalten. The receiving element 11 has a bag 110 on, which is intended to the component to be fastened 1 to receive and preferably hold positively and / or non-positively. For this purpose, the bag sidewalls 131 . 132 . 133 and 134 on, with the corresponding side walls of the axial fan 1 . 231 . 232 . 233 and 234 correspond. The inner cross section of the pocket is preferably designed such that it matches the outer cross section of the component 1 matches. In training, the inner cross section of the bag also be chosen somewhat narrower than the outline of the fan support flanges, so for example, the side lengths of the side walls 131 to 134 up to a few tenths of a millimeter shorter than the corresponding side lengths of the side surfaces 231 to 234 of the axial fan. In this way, the axial fan 2 positive and non-positive in the bag 110 held.

Die Tasche 110 ist in axialer Richtung an ihrem, in der Figur dem Betrachter schräg zugewandten, vorderen Ende von einer ersten, nachfolgend auch vorderen, Wand 1210, an ihrem gegenüber liegenden, hinteren Ende von einer zweiten, nachfolgend auch hinteren, Wand 1220 abgeschlossen. Die vordere Wand 1210 weist eine erste, im Folgenden auch vordere, Öffnung 1211, die gegenüber liegende hintere Wand 1220 weist eine zweite, im Folgenden auch hintere, Öffnung 1221 auf. Die beiden Öffnungen der Tasche korrespondieren mit dem lichten Querschnitt des rohrförmigen Lüftergehäuses 20 des Axiallüfters 2, so dass bei eingesetztem Axiallüfter 2 der Luftstrom durch die vordere und hintere Begrenzung des Aufnahmeelementes nichts behindert wird. Die vordere Wand 1210 der Tasche 110 wird somit im Wesentlichen durch die Tasche 110 in Richtung vorderer Öffnung 1211 begrenzende, radial in den Querschnitt der Tasche 110 hineinragende, streifenförmige Stege 1212, 1213, 1214 und 1215 entlang der Taschen-Seitenwände 131, 132, 133 und 134 sowie die Stege verbindende Eckstücke 1216, 1217, 1218 und 1219 gebildet. Analog wird die hintere Wand 1220 durch die Tasche 110 in Richtung hinterer Öffnung 1221 begrenzende, radial in den Querschnitt der Tasche 110 hineinragende, streifenförmige Stege 1222, 1225 entlang der Taschen-Seitenwände 131, 132, 133 und 134 sowie die Stege verbindende Eckstücke 1227 gebildet.The pocket 110 is in the axial direction at her, in the figure obliquely facing the viewer, the front end of a first, subsequently also front, wall 1210 , at its opposite, rear end of a second, subsequently also rear, wall 1220 completed. The front wall 1210 has a first, in the following also front, opening 1211 , the opposite rear wall 1220 has a second, hereinafter also rear, opening 1221 on. The two openings of the pocket correspond to the clear cross section of the tubular fan housing 20 of the axial fan 2 , so that with inserted axial fan 2 the air flow through the front and rear boundary of the receiving element is not hindered. The front wall 1210 the pocket 110 is thus essentially through the bag 110 towards the front opening 1211 limiting, radially in the cross section of the bag 110 protruding, strip-shaped webs 1212 . 1213 . 1214 and 1215 along the pocket sidewalls 131 . 132 . 133 and 134 as well as the webs connecting corner pieces 1216 . 1217 . 1218 and 1219 educated. The back wall becomes analog 1220 through the bag 110 towards the rear opening 1221 limiting, radially in the cross section of the bag 110 protruding, strip-shaped webs 1222 . 1225 along the pocket sidewalls 131 . 132 . 133 and 134 as well as the webs connecting corner pieces 1227 educated.

In dieser Ausgestaltung der Tasche 110 wird das Bauteil 2, hier also der Axiallüfter gemäß 1, auf den die Tasche abgestimmt ist, umschlossen und somit formschlüssig aufgenommen und gehalten. In this embodiment of the bag 110 becomes the component 2 , so here the axial fan according to 1 , on which the bag is tuned, enclosed and thus positively received and held.

Das Aufnahmeelement 11 respektive die Tasche 110 weist an ihren der hinteren Wand 1220 zugewandten Ecken, Angriffspunkte 1111, 1112, 1113 in Form von Ösen auf. An diesen Angriffspunkten kann ein Spreizwerkzeug angesetzt werden, mit dessen Hilfe die hintere Öffnung 1221 des Aufnahmeelementes 11 respektive der Tasche 110 gedehnt werden kann. Somit ist es möglich, den Querschnitt der hinteren Öffnung 1221 des Aufnahmeelementes 11 soweit zu dehnen, dass ein Axiallüfter 2 gemäß 1 in die Tasche 110 eingesetzt werden kann, ohne dass dabei die Ecken der Tragflansche des Lüfters die Ecken 1227 der hinteren Wand 1220 berühren. Somit kann der Lüfter ohne Kraftaufwand in die Tasche 110 eingesetzt werden. Nach Einsetzen des Axiallüfters 1 in die Tasche 110 kann das Spreizwerkzeug entnommen werden und die Tasche kehrt aufgrund ihrer Elastizität in ihre ursprüngliche Ausgangsform zurück. In der Folge liegt das Bauteil 1 an den Seitenwände 131 bis 134, der hinteren Wand 1220 und der vorderen Wand 1210 der Tasche 110 an und wird sicher in derselben gehalten. The receiving element 11 respectively the bag 110 points to her the back wall 1220 facing corners, attack points 1111 . 1112 . 1113 in the form of eyelets. At these points of attack a spreading tool can be set, with the help of the rear opening 1221 of the receiving element 11 respectively the bag 110 can be stretched. Thus, it is possible the cross section of the rear opening 1221 of the receiving element 11 so far stretch that an axial fan 2 according to 1 in the pocket 110 can be used without causing the corners of the support flanges of the fan corners 1227 the back wall 1220 touch. Thus, the fan without effort in the bag 110 be used. After inserting the axial fan 1 in the pocket 110 the spreading tool can be removed and the bag returns due to their elasticity in their original initial shape. As a result, the component lies 1 on the side walls 131 to 134 , the rear wall 1220 and the front wall 1210 the pocket 110 and is held securely in the same.

In 2 ist neben dem Halteelement 11 auch das Flanschelement 16 zu erkennen, das in der Figur über die obere 131, die linke 133 und die untere Seitenwand 132 des Halteelementes 11 in Form von Befestigungslaschen 163, 164 und 165 hinausragt. Diese Befestigungelemente 163, 164, 165 dienen als Mittel zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung 1 an einem weiteren Bauteil, beispielsweise einem Gerätegehäuse.In 2 is next to the retaining element 11 also the flange element 16 to recognize that in the figure above the upper 131 , the left 133 and the lower sidewall 132 of the holding element 11 in the form of fastening straps 163 . 164 and 165 protrudes. These fasteners 163 . 164 . 165 serve as means for fixing the fastening device 1 on a further component, for example a device housing.

In 3 ist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 mit darin eingesetztem Bauelement 2, im vorliegenden Fall mit Axiallüfter dargestellt.In 3 is the fastening device according to the invention 1 with inserted therein component 2 , shown in the present case with axial fan.

In 4 ist das bereits beschriebene Aufnahmeelement 11 isoliert dargestellt. Wie in der Figur zu erkennen, weisen die Seitenflächen 131 und 132 schlitzförmige Öffnungen 1311 und 1321 auf. Durch diese schlitzförmigen Öffnungen 1311 und 1321, sind die Befestigungsmittel 163 und 164 des Flanschelements 16 nach außen geführt, so dass diese den Querschnitt des Halteelements 11 in axialer Richtung überragen, wie auch in 2 und 3 ersichtlich. In 4 is the receiving element already described 11 shown isolated. As can be seen in the figure, the side faces 131 and 132 slotted openings 1311 and 1321 on. Through these slit-shaped openings 1311 and 1321 , are the fasteners 163 and 164 the flange element 16 led to the outside, so that these the cross section of the holding element 11 project in the axial direction, as well as in 2 and 3 seen.

In 5 ist schließlich das isolierte Befestigungselement 16 dargestellt. Das Flanschelement 16 ist in Form eines Grundrahmens 161 mit einem dem Bauteil entsprechenden im vorliegenden Fall quadratischem Querschnitt ausgebildet, der wiederum eine lichte Öffnung 160 aufweist, deren Querschnitt vorzugsweise größer als der Querschnitt des rohrförmigen Lüftergehäuses 20 des Axiallüfters 2 ausfällt. An den Außenkanten des Rahmens 161 ist eine Verzahnung 162, in Weiterbildung auch weitere Verzahnungsmittel, angeordnet, die dazu dient, mit dem Halteelement 11 eine formschlüssige Verbindung einzugehen, so dass Halteelement 11 und Flanschelement 16 auch für einen Dauerbetrieb bei Belastung durch durch den Lüfter 2 verursachte Schwingungen ausgelegt ist. Die Verbindung von Halteelement 11 und Flanschelement 16 kann dabei beispielsweise durch Umspritzen des Flanschelements 16 mit dem Material des Aufnahmelements 11 erfolgen. In 5 is finally the insulated fastener 16 shown. The flange element 16 is in the form of a base frame 161 formed with a component corresponding in the present case square cross section, which in turn has a clear opening 160 whose cross section is preferably larger than the cross section of the tubular fan housing 20 of the axial fan 2 fails. At the outer edges of the frame 161 is a gearing 162 , in further training also further toothing means, arranged, which serves with the holding element 11 to make a positive connection, so that holding element 11 and flange element 16 also for a continuous operation when loaded by the fan 2 caused vibrations is designed. The connection of retaining element 11 and flange element 16 can, for example, by encapsulation of the flange 16 with the material of the recording element 11 respectively.

Über den Querschnitt des Rahmens 161 hinaus, ragen die Befestigungselemente 163, 164 und 165, die im vorliegenden Fall als Laschen mit Schraubösen ausgebildet sind. Mittels dieser Schraubösen oder auch nur Schraublöcher, die wie in der Figur angedeutet mit Montagebolzen, Stifte und Rippen versehen sein können, wird das Flanschelement 16 und damit letztlich die gesamte Befestigungsvorrichtung 1 an einem weiteren Bauelement, beispielsweise einer Gehäusewand eines Geräts, das mit dem Lüfter gekühlt werden soll, befestigt, vorzugsweise verschraubt.About the cross section of the frame 161 beyond, the fasteners protrude 163 . 164 and 165 , which are formed in the present case as tabs with eyelets. By means of these eyelets or even screw holes, which can be provided as indicated in the figure with mounting bolts, pins and ribs, the flange is 16 and thus ultimately the entire fastening device 1 on a further component, for example a housing wall of a device to be cooled with the fan, attached, preferably screwed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1998332 U1 [0004]
EP 0135845 B1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN EN ISO 2039-1 [0010]
DINENISO 868 [0010]
ISO 7619 [0010]

Claims

Fastening device ( 1 ) for fastening a component ( 2 ) on a further component with a receiving element ( 11 ) for receiving the component ( 2 ), which receiving element ( 11 ) consists of a first, soft material, and one with the receiving element ( 11 ) connected flange element ( 16 ), which consists of a second, hard material.

Fastening device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first material is a polymer or thermoplastic elastomer and the second material is a hard plastic or a metal.

Fastening device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving element ( 11 ) a pocket ( 110 ) for the positive reception of the component ( 2 ) having.

Fastening device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the bag ( 110 ) Attack elements ( 111 ) for applying a spreading tool.

Fastening device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the flange element ( 16 ) Means for attachment to the further component ( 3 ) having.

Fastening device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving element ( 11 ) and the flange element ( 16 ) are positively connected with each other.

Fastening device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving element ( 11 ) and the flange element ( 16 ) by a toothing ( 12 ) are interconnected.

Fastening device according to one of the preceding claims, characterized in that the composite of receiving element ( 11 ) and flange element ( 16 ) is produced by injection molding.

Fastening device according to one of the preceding claims, characterized in that the composite of receiving element ( 11 ) and flange element ( 16 ) by encapsulation of the flange ( 11 ) with the first material of the receiving element ( 16 ) is made.

Fastening device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the composite of receiving element ( 11 ) and flange element ( 16 ) is made by 3D printing.

Device comprising the further component with a mating flange for mounting the flange element ( 16 ) of the fastening device ( 1 ) according to any one of the preceding claims

Method for producing a fastening device ( 1 ) according to one of claims 1 to 10.