-
Die Erfindung betrifft eine Lüfteranordnung mit Lüfter und Lüfterflügeln.
-
Es ist allgemein bekannt, dass eine Lüfteranordnung einen Lüfter und Lüftertlügeln aufweist.
-
Aus der
DE 101 55 224 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Lüfterrad für elektrische Maschinen bekannt.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lüfteranordnung mit Lüfter und Lüfterflügeln weiterzubilden.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Lüfteranordnung mit Lüfter und Lüfterflügeln nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
-
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Lüfteranordnung sind, dass die Lüfteranordnung mit Lüfter und Lüfterflügeln vorgesehen sind, wobei die Lüfterflügel relativ zu einem Grundkörper des Lüfters bewegbar angeordnet sind
und/oder dass der Lüfter einen Grundkörper, insbesondere einen tellerförmigen Grundkörper, aufweist und zwischen dem Grundkörper und den Lüfterflügeln ein Luftspalt angeordnet ist,
wobei der Lüfter samt Grundkörper und Lüfterflügel einstückig, also einteilig, ausgeformt sind.
-
Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter einstückig fertigbar ist, also in kostengünstiger einfacher Weise und für Massenfertigung verwendbar. Trotzdem sind die Lüfterflügel biegsam angeordnet und vom Luftstrom bewegbar, also elastisch verbiegbar. Auf diese Weise werden die Lüfterflügel vom geförderten Luftstrom, insbesondere aufgrund von Luftwiderstand, gegen die Rotationsrichtung gebogen, so dass sogar mehr Volumenstrom gefördert wird.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter ein Gussteil, insbesondere ein Kunststoffspritzgussteil. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Fertigung ausführbar ist.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter drehfest mit einer Welle der Lüfteranordnung verbunden,
insbesondere wobei die Welle Rotorwelle eines Elektromotors der Lüfteranordnung ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Motor effektiv kühlbar ist.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Grundkörper ein axial hervor ragender Hülsenabschnitt angeformt, an welchem die Lüfterflügel angeformt und/oder angesetzt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Lüfterflügel axial beabstandet sind vom Grundkörper.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Grundkörper axial heraus ragende Begrenzungselemente angeformt, welche zur Begrenzung der Bewegungsfreiheit der Lüfterflügel in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung hervor ragen. Von Vorteil ist dabei, dass die gegen die Drehrichtung der Welle gerichtete Verbiegung der Lüfterflügel begrenzbar ist. Insbesondere begrenzen jeden der Lüfterflügel dabei mehrere Begrenzungselemente. Vorzugsweise sind die Begrenzungselemente domartig ausgeformt.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Begrenzungselemente auf verschiedenen Umfangswinkelpositionen angeordnet,
insbesondere also jedem Begrenzungselement eineindeutig, also bijektiv, eine jeweilige Umfangswinkelposition zugeordnet ist, insbesondere also auf keiner Umfangswinkelposition mehr als ein Begrenzungselemente angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Lüfterflügel nicht gerade bleiben sondern bogenförmig
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper auf der den Lüfterflügeln zugewandten Seite konusförmig ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass die Luftströmung vorteilhaft gelenkt wird und die Lüfterflügel mit zunehmendem Radialabstand eine zunehmende axiale Breite aufweisen.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Lüfterflügel derart elastisch ausgebildet und mit dem Hülsenabschnitt verbunden, dass der vom Lüfter geförderte Luftstrom die jeweiligen Lüfterflügel in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung gegen jeweilige Begrenzungselemente drückt. Von Vorteil ist dabei, dass keine Drehgelenke oder aktive Elemente notwendig sind sondern der sowieso bei Drehung entstehende Luftstrom die Biegung der Lüfterflügel bewirkt.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüfter als Radiallüfter ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass ein axial angesaugter Luftstrom radial herausförderbar ist.
-
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Lüfterflügel entweder als Lüfterflügel erster Art oder als Lüfterflügel zweiter Art ausgebildet,
wobei die Lüfterflügel erster Art eine vom Radialabstand unabhängige Wandstärke aufweisen,
wobei die Lüfterflügel zweiter Art jeweils einen verdickten Bereich aufweisen, in welchem eine Bohrung vorgesehen ist, insbesondere eine axial gerichtete Bohrung zur Aufnahme eines Rotors eines Winkelsensors aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass einige der Lüfterflügel zur Verbindung mit einem Sensor und andere nicht hierzu vorsehbar sind.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
-
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
-
In der 1 ist der Lüfter einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung im Ruhezustand in Schrägansicht dargestellt.
-
In der 2 ist eine zugehörige Draufsicht dargestellt.
-
In der 3 ist ein zugehöriger Querschnitt dargestellt.
-
In der 4 ist eine schematische Draufsicht auf den Lüfter der Lüfteranordnung dargestellt.
-
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Lüfter einen tellerförmigen Grundkörper 1 auf, an welchem mittig ein Hülsenabschnitt 4 ausgeformt ist.
-
Am Hülsenabschnitt 4 sind Lüfterflügel 2 ausgeformt, wobei zwischen den Lüfterflügeln 2 und dem tellerförmigen Grundkörper 1 zumindest teilweise ein Luftspalt 30 vorgesehen ist.
-
Der Lüfter ist formschlüssig mit einer Welle, insbesondere eines Elektromotors oder Getriebes oder Getriebemotors, verbindbar, so dass die so gebildete Lüfteranordnung bei Drehbewegung der Welle einen Luftstrom fördert.
-
Wie in den Figuren dargestellt, ist der Lüfter hierbei als Radiallüfter wirksam. Die axial, also in Wellenachsrichtung, angesaugte Luft wird nach radial außen befördert.
-
Der Lüfter, insbesondere also der Grundkörper 1, der Hülsenabschnitt 4 und die Lüfterflügel 2 und/oder Begrenzungselemente 3, ist als einteilig und einstückig ausgebildeter Körper vorgesehen. Vorzugsweise wird der Lüfter hierfür als Gussteil, insbesondere Kunststoffspritzgussteil, gefertigt.
-
Die Lüfterflügel 2 sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere regelmäßig voneinander beabstandet. Die Lüfterflügel 2 überdecken jeweils denselben Radialabstandsbereich. Vorzugsweise gehen die Lüfterflügel 2 durch eine jeweils gedachte Rotation um die Wellenachse der Welle ineinander über. Die Lüfterflügel überdecken alle denselben axialen Bereich, sind also axial alle auf derselben Position.
-
Im Ruhezustand der Welle, also bei nicht drehender Welle, erstrecken sich die Lüfterflügel 2 radial.
-
Da jedoch ein Luftspalt zwischen den Lüfterflügeln 2 und dem Grundkörper 1 ausgebildet ist, sind die Lüfterflügel biegbar angeordnet. Sie sind in Umfangsrichtung elastischer ausgebildet als in radialer und/oder axialer Richtung.
-
Somit werden die Lüfterflügel 2 durch Drehbeschleunigung in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung ausgelenkt. Dabei ist die Auslenkung derart ausgebildet, dass die Auslenkung in Umfangsrichtung mit zunehmendem Radialabstand zunimmt. Aber auch bei konstanter Drehgeschwindigkeit bildet sich eine solche Auslenkung aus.
-
In 4 ist die Auslenkung beispielhaft und schematisch dargestellt. Hierbei erstrecken sich die Lüfterflügel in Draufsicht nicht radial gerade sondern bogenförmig, wobei die Auslenkung, also die in Umfangsrichtung vorhandene Abweichung von der rein radialen Erstreckungsrichtung, mit zunehmendem Radialabstand von der Wellenachse zunimmt.
-
Die derart ausgelenkten Lüfterflügel 2 liegen an axial aus dem Grundkörper 1 herausragenden Begrenzungselementen 3 an. Diese Begrenzungselemente 3 sind wiederum einstückig am Lüfter ausgeformt und domartig oder zapfenartig geformt. Dabei sind die Begrenzungselemente 3 in axialer Richtung weiter ausgedehnt als in radialer Richtung oder in axialer Richtung.
-
Da jeder Lüfterflügel 2 an mehreren Begrenzungselementen 3 anliegt, also mindestens an zwei, wird der jeweilige, von dem geförderten Luftstrom gebogene Lüfterflügel 2 durch die Begrenzungselemente 3 in einer vorgesehenen Form vorgehalten.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 liegt jeder Lüfterflügel 2 an drei Begrenzungselementen 3 an, so dass eine verbesserte Formgebung mit geringem Aufwand erreichbar ist.
-
Der Lüfter ist vorzugsweise als Spritzgussteil aus einem elastischen Werkstoff gefertigt. Hierzu eignet sich besonders ein Elastomer.
-
Der von dem jeweiligen Luftspalt 30 überdeckte Radialabstandsbereich wird von dem vom jeweiligen Lüfterflügel 2 überdeckten Radialabstandsbereich umfasst, ist also Teilmenge hiervon. Der jeweilige Lüfterflügel 2 ist also am axial vom Grundkörper 1 aus hervor stehenden Hülsenabschnitt 4 angesetzt. Zwischen Grundkörper 1 und Lüfterflügel 2 ist jeweils ein Luftspalt 30 angeordnet, so dass der Lüfterflügel 2 in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung bewegbar oder zumindest biegbar ist.
-
Die Wandstärke des Lüfterflügels 2 ist jeweils unabhängig vom Radialabstand. Vorzugsweise weisen also alle Lüfterflügel 2 dieselbe Wandstärke auf. Ausgenommen hiervon sind verdickte Bereiche zur Aufnahme einer Befestigungsbohrung 31.
-
Wie in 3 und 1 ersichtlich, weisen drei der Lüfterflügel 2 solche Verdickungen auf, in welche axial gerichtete Befestigungsbohrungen 31 eingebracht sind. Somit ist der Rotor eines Winkelsensors drehfest verbindbar mit dem Lüfter.
-
Wie in 4 gezeigt, sind die Begrenzungselemente 3 nicht in einer geraden Linie angeordnet sondern an unterschiedlichen Umfangswinkelpositionen. Auf diese Weise liegen die Lüfterflügel 2 an den Begrenzungselementen 3 derart an, dass sie sich entlang einer gebogenen Linie erstrecken.
-
Der Hülsenabschnitt 4 ist hohl ausgeführt, wobei die hohle Ausnehmung unrund ausgeführt ist, so dass bei entsprechend unrunder Ausführung der Welle oder mit der Welle verbundener Passfeder eine leistungsfähige Drehmomentübertragung erreichbar ist. Auf diese Weise ist eine hohe Drehmomentübertragung erreichbar.
-
Die Begrenzungselemente 3 stehen axial an derjenigen Seite des Grundkörpers 1 hervor, welche den Lüfterflügeln 2 zugewandt ist. Ebenso steht der Hülsenabschnitt 4 an derselben Seite des Lüfters hervor. Der von den Begrenzungselementen 3 überdeckte axiale Bereich überlappt mit dem von dem jeweiligen Lüfterflügel 2 überdeckten axialen Bereich, so dass die Bewegungsfreiheit des jeweiligen Lüfterflügels 2 in Umfangsrichtung und ebenso entgegen der Umfangsrichtung durch entsprechend angeordnete Begrenzungselemente 3 vermindert ist.
-
Die Lüfterflügel 2 sind jeweils entgegen der Drehrichtung gebogen, sind also mit zunehmendem Radialabstand zunehmend entgegen der Drehrichtung ausgelenkt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Grundkörper des Lüfters
- 2
- Lüfterflügel
- 3
- Begrenzungselement
- 4
- Hülsenabschnitt des Lüfters
- 30
- Luftspalt
- 31
- Befestigungsbohrung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
