DE102022101781A1

DE102022101781A1 - Lüfterbaugruppe

Info

Publication number: DE102022101781A1
Application number: DE102022101781.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heli; Jörg Günther; Peter Riegler; Philipp Gerner
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-07-27
Also published as: EP4219952A1; CN116498583A

Abstract

Lüfterbaugruppe 1 umfassend einen Rotor 2, sowie ein Laufrad 3, wobei der Rotor 2 eine Außenmantelfläche 4 aufweist und das Laufrad 3 eine Innenmantelfläche 5 aufweist wobei die Außenmantelfläche 4 steigungsfreie Außenringsegmente 6 aufweist, wobei die Außenringsegmente 6 entlang des Umfangs der Außenmantelfläche 4 abschnittsweise verlaufen, wobei die Außenringsegmente 6 in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, wobei die Innenmantelfläche 5 steigungsfreie Innenringsegmente 7 aufweist, wobei die Innenringsegmente 7 entlang des Umfangs der Innenmantelfläche 5 abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente 7 in axialer Richtung zueinander beabstandet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfterbaugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei derartigen Lüfterbaugruppen, beispielsweise für Lüfter oder Gebläse, wird ein Laufrad mit dem Rotor eines Motors verbunden. Üblicher Weise wird hierbei das Laufrad mittels Aufschrauben auf einen an dem Rotor aufgepressten, oder angeschweißten Flansch montiert. Alternativ kann das Laufrad auch mittels einer beispielsweise runden oder eckigen Ronde auf den Rotor aufgepresst, oder direkt auf den Rotor aufgeschraubt oder angeschweißt werden.
Nachteilig ist hierbei, dass für jedes D-Maß, im Sinne einer axialen Position des Laufrades auf dem Rotor, eine eigens hierfür konfigurierte Baugruppe aus Laufrad und Rotor gefertigt werden muss, um die entsprechenden Anforderungen berücksichtigen zu können. Dies erschwert eine flexible Fertigung in großer Stückzahl, verzögert eine zügige Herstellung und verhindert eine große Anzahl von Lüftervarianten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Möglichkeit zur Verbindung von Laufrad und Rotor zu schaffen, die ein flexibles und einfaches Berücksichtigen unterschiedlicher D-Maße in der Herstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rotor ein Bauteil eines Lüfters zu verstehen, welches auf eine Antriebswelle eines Motors aufgesetzt wird, oder mittels der Antriebswelle selbst gebildet ist.
Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff eines D-Maßes eine axiale Position eines Laufrades auf einem Rotor verstanden.
Die Erfindung sieht eine Lüfterbaugruppe vor, umfassend einen Rotor, sowie ein Laufrad, wobei der Rotor eine Außenmantelfläche aufweist und das Laufrad eine Innenmantelfläche aufweist, wobei die Außenmantelfläche steigungsfreie Außenringsegmente aufweist, wobei die Außenringsegmente entlang des Umfangs der Außenmantelfläche abschnittsweise verlaufen, wobei die Außenringsegmente in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, wobei die Innenmantelfläche steigungsfreie Innenringsegmente aufweist, wobei die Innenringsegmente entlang des Umfangs der Innenmantelfläche abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente in axialer Richtung zueinander beabstandet sind.
Vorteilhaft kann hierdurch ein einfaches Aufstecken und mittels einer Drehbewegung leichtes Verbinden des Laufrades auf den Rotor in der Art eines Bajonett-Verschlusses ermöglicht werden. Die Außenringsegmente ermöglichen im Zusammenwirken mit den Innenringsegmenten ein variables Einstellen des D-Maßes und mehrere axiale Positionen des Laufrades auf dem Rotor. Je nach Anforderung kann diese Position frei gewählt und eine höhere Flexibilität bei der Herstellung größerer Stückzahlen von Lüftern mit unterschiedlichen D-Maßen ermöglicht werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass wenigstens ein Außenringsegment mit wenigstens zwei Innenringsegmenten in axialer Richtung einen Formschluss ausbildet, insbesondere mit wenigstens einem Innenringsegment eine Verzahnung bildet.
Hierdurch kann auf den Einsatz etwaiger weiterer Befestigungsmittel oder Befestigungsverfahren verzichtet werden und ein betriebssicheres Verbinden des Laufrades am Rotor zügig und einfach ermöglicht werden.
Außerdem ist vorgesehen, dass jedes Außenringsegment im Verlauf entlang der Außenmantelfläche und/oder jedes Innenringsegment im Verlauf entlang der Innenmantelfläche wenigstens teilweise konisch ausgebildet sind und/oder in radialer Richtung wenigstens eine Anlaufschräge aufweisen.
Hierdurch kann ein einfaches Verbinden des Laufrades mit dem Rotor ermöglicht werden, da Ungenauigkeiten bei der Positionierung während der Montage ausgeglichen und ein leichtes Ineinandergreifen von Außenringsegmenten und Innenringsegmenten ermöglicht werden kann.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente mit den Innenringsegmenten in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind.
Hierdurch kann eine betriebssichere Verbindung zwischen dem Laufrad und dem Rotor verbessert werden.
Außerdem ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche und/oder der Innenmantelfläche ausgebildet sind.
Einerseits kann dies zusätzlich eine betriebssichere Verbindung zwischen dem Laufrad und dem Rotor verbessern, andererseits vergrößert dies die Flexibilität und die Anzahl der möglichen D-Maße.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente umlaufend symmetrisch, insbesondere in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet sind.
Hierdurch kann ein gleichmäßiges Verteilen der wirkenden Kräfte im Betrieb ermöglicht werden und die Verbindung zwischen Laufrad und Rotor verbessert werden.
Außerdem ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente selbst mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut oder Rastfeder für eine Rastverbindung ausgebildet sind.
Hierdurch kann laufrichtungsunabhängig eine schnell und einfach zu bildende Verbindung zwischen Laufrad und Rotor ermöglicht werden, was sich vorteilhaft auf den Zeitaufwand bei der Montage eines Lüfters auswirken kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden unter Zuhilfenahme der Figuren anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Figurenliste

1 eine perspektivische Ansicht einer Lüfterbaugruppe mit Rotor und daran installiertem Laufrad;
2 eine perspektivische Ansicht des Rotors;
3 eine perspektivische Ansicht des Laufrades, sowie
4 eine Detailansicht des Rotors mit daran installiertem Laufrad.

1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Lüfterbaugruppe 1 umfassend einen zusätzlich in 2 separat dargestellten Rotor 2, sowie ein zusätzlich in 3 separat dargestelltes Laufrad 3, wobei in 1 eine Außenmantelfläche 4 des Rotors 2 zu sehen ist. Die Außenmantelfläche 4 weist steigungsfreie Außenringsegmente 6 auf, wobei diese entlang des Umfangs der Außenmantelfläche 4 abschnittsweise verlaufen und in axialer Richtung zueinander beabstandet sind. In 3 ist zu erkennen, dass das Laufrad 3 eine Innenmantelfläche 5 aufweist, wobei diese steigungsfreie Innenringsegmente 5 aufweist und diese entlang des Umfangs der Innenmantelfläche 5 abschnittsweise verlaufen, sowie in axialer Richtung zueinander beabstandet ausgebildet sind.
Vorteilhaft kann das Laufrad 3 einfach und zügig, insbesondere ohne weiteres Werkzeug, oder ohne weitere Hilfsmittel, auf den Rotor aufgesteckt und an dem Rotor 2 mittels einer Drehbewegung der Art eines Bajonett-Verschlusses befestigt werden. Zusätzliche Befestigungsmittel können hierdurch eingespart und eine individuelle Fertigung ermöglicht werden. Eine Anpassung des D-Maßes an verschiedene Anforderungen können hierdurch mittels nur einer Ausführung der Baugruppe ermöglicht werden.
Eine Zusammenschau der 1, 2 und 3 zeigt, dass wenigstens ein Außenringsegment 6 mit wenigstens zwei Innenringsegmenten 7 in axialer Richtung einen Formschluss der Art einer Verzahnung bildet. Die Außenringsegmente 6 sind in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche 4 und die Innenringsegmente 7 sind in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der der Innenmantelfläche 5 ausgebildet. Sowohl die Außenringsegmente 6, als auch die Innenringsegmente 7 sind umlaufend symmetrisch in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet.
Dies vereinfacht beispielsweise das zum Verbinden notwendige Ausrichten des Laufrades 3 und des Rotors 2 zueinander bei der Montage und kann diese so vorteilhaft beschleunigen.
In den 2, 3 und 4 ist dargestellt, dass jedes Außenringsegment 6 und jedes Innenringsegment 7 im Verlauf entlang der Außenmantelfläche 4 bzw. der Innenmantelfläche 5 konisch ausgebildet ist und in radialer Richtung eine Anlaufschräge 8 aufweisen. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Außenringsegmente 6 mit den Innenringsegmenten 7 in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind. Die Außenringsegmente 6 und die Innenringsegmente 7 selbst sind mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut 9 oder Rastfeder 10 für eine Rastverbindung ausgebildet.
Im Zusammenwirken der Rastnut 9 mit der Rastfeder 10 kann zusätzlich ein schnelles und betriebssicheres Verbinden des Laufrades 3 mit dem Rotor 2 verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Lüfterbaugruppe
2: Rotor
3: Laufrad
4: Außenmantelfläche
5: Innenmantelfläche
6: Außenringsegmente
7: Innenringsegmente
8: Anlaufschräge
9: Rastnut
10: Rastfeder

Claims

Lüfterbaugruppe (1) umfassend einen Rotor (2), sowie ein Laufrad (3), wobei der Rotor (2) eine Außenmantelfläche (4) aufweist und das Laufrad (3) eine Innenmantelfläche (5) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelfläche (4) steigungsfreie Außenringsegmente (6) aufweist, wobei die Außenringsegmente (6) entlang des Umfangs der Außenmantelfläche (4) abschnittsweise verlaufen, wobei die Außenringsegmente (6) in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, wobei die Innenmantelfläche (5) steigungsfreie Innenringsegmente (7) aufweist, wobei die Innenringsegmente (7) entlang des Umfangs der Innenmantelfläche (5) abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente (7) in axialer Richtung zueinander beabstandet sind.
Lüfterbaugruppe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Außenringsegment (6) mit wenigstens zwei Innenringsegmenten in axialer Richtung einen Formschluss ausbildet, insbesondere mit wenigstens einem Innenringsegment (7) eine Verzahnung bildet.
Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jedes Außenringsegment (6) im Verlauf entlang der Außenmantelfläche (4) und/oder jedes Innenringsegment (7) im Verlauf entlang der Innenmantelfläche (5) wenigstens teilweise konisch ausgebildet sind und/oder in radialer Richtung wenigstens eine Anlaufschräge (8) aufweisen.
Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) mit den Innenringsegmenten (7) in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche (4) und/oder der Innenmantelfläche (5) ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) umlaufend symmetrisch, insbesondere in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet sind.
Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) selbst mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut (9) oder Rastfeder (10) für eine Rastverbindung ausgebildet sind.