DE102023200065A1 - Fan wheel and fan device with such a fan wheel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lüfterrad (3), mit einem Nabentopf (8) und mit einem Au-ßenring (14) sowie mit einer Anzahl von Lüfterschaufeln (10), die sich zum Außenring (14) erstrecken und in Umfangsrichtung (U) des Nabentopfes (8) nebeneinander angeordnet sind, wobei die an den Nabentopfes (8) und an den Außenring (14) angeformten Lüfterschaufeln (10) auf unterschiedlichen axialen Ebenen (E1, E2) angeordnet sind.The invention relates to a fan wheel (3) with a hub pot (8) and with an outer ring (14) and with a number of fan blades (10) which extend to the outer ring (14) and are arranged next to one another in the circumferential direction (U) of the hub pot (8), wherein the fan blades (10) formed on the hub pot (8) and on the outer ring (14) are arranged on different axial planes (E1, E2).

Description

Die Erfindung betrifft ein um eine Drehachse rotatorisch angetriebenes oder antreibbares Lüfterrad mit einem Nabentopf, an dessen Außenwand eine Anzahl von Lüfterschaufeln angeformt sind, welche sich radial zu einem gemeinsamen (Lüfterrad-)Außenring hin erstrecken. Sie betrifft weiter eine, insbesondere elektromotorische, Lüftervorrichtung, beispielsweise einen Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs, mit einem solchen Lüfterrad.The invention relates to a fan wheel that is or can be driven in rotation about a rotation axis, with a hub pot on the outer wall of which a number of fan blades are formed, which extend radially to a common (fan wheel) outer ring. It also relates to a fan device, in particular an electromotive one, for example a radiator fan of a motor vehicle, with such a fan wheel.

Bei einem Kraftfahrzeug befindet sich im Antriebsstrang üblicherweise ein zu kühlender Verbrennungsmotor. Da zu dessen Kühlung die Wärmeabstrahlung und Konvektion nicht ausreicht, wird ein solcher Kühlprozess üblicherweise von einem Kühlluftstrom durch den Fahrtwind bei Fortbewegung des Kraftfahrzeugs und auch durch eine Lüftervorrichtung unterstützt. Dabei ist die Zwischenschaltung einer Kühlereinrichtung in Form eines Fluidkühlkreislaufes üblich, wobei ein Wärmetauscher (Kühler) dem Fahrtluftstrom und dem Luftstrom der Lüftereinrichtung ausgesetzt wird.In a motor vehicle, there is usually an internal combustion engine in the drive train that needs to be cooled. Since heat radiation and convection are not sufficient to cool the engine, such a cooling process is usually supported by a cooling air flow caused by the wind when the motor vehicle is moving and also by a fan device. The interposition of a cooling device in the form of a fluid cooling circuit is common, with a heat exchanger (cooler) being exposed to the air flow and the air flow of the fan device.

Eine solche, auch als Lüftersystem bezeichnete Lüftervorrichtung weist üblicherweise ein in der Regel elektromotorisch angetriebenes Lüfterrad auf, das ein Förderelement für Luft in Form eines auch als Lüfterrad bezeichneten Schaufelrades oder Propellers aufweist. Ein solches Lüfterrad ist innerhalb einer Lüfterradausnehmung in Form einer durchgehenden Öffnung einer Lüfterzarge drehbar angeordnet. Die Lüftervorrichtung ist in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs typischerweise hinter dem Kühlernetz des Kühlers (Wärmeaustauscher) angeordnet. Mit Hilfe des Lüfterrads der Lüftervorrichtung (des Lüfters) wird die Luft in einer Hauptströmungsrichtung durch das Kühlernetz hindurch gesaugt und auf den Verbrennungsmotor gelenkt. Das Lüfterrad der Lüftervorrichtung ist in einer kreisförmigen Aussparung des das Kühlernetz im Wesentlichen vollständig überdeckenden Zargenkörpers der die Luft durch das Kühlernetz leitenden Lüfterzarge angeordnet.Such a fan device, also referred to as a fan system, usually has a fan wheel, usually driven by an electric motor, which has a conveying element for air in the form of a paddle wheel or propeller, also referred to as a fan wheel. Such a fan wheel is arranged rotatably within a fan wheel recess in the form of a continuous opening in a fan frame. The fan device is typically arranged behind the radiator network of the radiator (heat exchanger) in the direction of travel of the motor vehicle. With the help of the fan wheel of the fan device (the fan), the air is sucked through the radiator network in a main flow direction and directed onto the combustion engine. The fan wheel of the fan device is arranged in a circular recess in the frame body of the fan frame that essentially completely covers the radiator network and guides the air through the radiator network.

Bei einer solchen, insbesondere für einen Kühler eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen, Lüftervorrichtung resultiert eine Unwucht am elektromotorisch um eine Drehachse rotatorisch angetriebenen Lüfterrad und/oder am Elektromotor beispielsweise in einer ungewollten Vibration, Geräuschentwicklung oder in einem erhöhten Verschleiß. Es ist daher wünschenswert, eine solche Unwucht zu vermeiden.In such a fan device, which is particularly intended for a radiator of a motor vehicle, an imbalance in the fan wheel, which is driven by an electric motor to rotate around an axis of rotation, and/or in the electric motor results, for example, in unwanted vibration, noise or increased wear. It is therefore desirable to avoid such an imbalance.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Lüftervorrichtungen mit einem Wuchtausgleich bekannt. So ist beispielsweise in der WO 2010/118942 A1 ein Lüfterrad für ein Gebläsemodul offenbart. Dabei sind zum Wuchtausgleich am radialen Ende dessen Lüfterschaufeln als Klammerelemente ausgebildete Ausgleichsgewichte angebracht. Hierzu sind Nuten an der Innenseite und an der Außenseite der Lüfterschaufeln vorgesehen, in welche die Klammerelemente formschlüssig aufsteckbar sind.Fan devices with a balance compensation are already known from the state of the art. For example, in the WO 2010/118942 A1 a fan wheel for a blower module is disclosed. In order to compensate for the balance, balancing weights designed as clamp elements are attached to the radial end of the fan blades. For this purpose, grooves are provided on the inside and outside of the fan blades, into which the clamp elements can be positively inserted.

Des Weiteren ist aus der WO 2010/025976 A1 eine Motorgebläsevorrichtung bekannt. Diese weist eine Aufnahmekontur für Wuchtelemente auf. Dabei werden die Wuchtelemente in verschiedenen Ebenen positioniert, um einer dynamischen Unwucht entgegen zu wirken. Die Aufnahmekontur bildet hierzu eine umlaufende und konzentrisch angeordnete Rille mit zusätzlichen Vertiefungen und Aufnahmen. Des Weiteren können Flügelelemente einer Lüftereinrichtung der Motorgebläsevorrichtung eine Anzahl an Öffnungen aufweisen, in welchen Nietelemente befestigt werden können. Die Ausgleichsgewichte sind also zum Ausgleich der auch als Auswuchten oder Wuchtausgleich bezeichneten Unwucht lediglich an vor einer Bestimmung der Unwucht definierten Befestigungspositionen anbringbar. Der Wuchtausgleich erfolgt somit in unerwünschter Weise nur ungenau.Furthermore, the WO 2010/025976 A1 a motor fan device is known. This has a receiving contour for balancing elements. The balancing elements are positioned in different planes to counteract dynamic imbalance. The receiving contour forms a circumferential and concentrically arranged groove with additional recesses and receptacles. Furthermore, blade elements of a fan device of the motor fan device can have a number of openings in which rivet elements can be attached. The balancing weights can therefore only be attached to fastening positions defined before the imbalance is determined in order to compensate for the imbalance, which is also known as balancing or balance compensation. The balance compensation is therefore undesirably imprecise.

Aus der DE 10 2018 213 810 A1 ist es zum Ausgleichen einer Unwucht bei einer Lüftervorrichtung bekannt, zunächst eine Anzahl an Ausgleichsgewichten und für das jeweilige Ausgleichsgewicht eine Befestigungsposition am Lüfterrad zum Wuchtausgleich zu bestimmen. Hierzu wird mittels eines Sensors eine bei der Rotation des Lüfterrads aufgrund der Unwucht bewirkte Kraft gemessen sowie anhand der Ergebnisse der Messung die Unwucht bestimmt. Anschließend wird in das oder jedes Ausgleichsgewicht an der bestimmten Befestigungsposition mittels Ultraschallschweißen am Lüfterrad befestigt. Eine zum Wuchtausgleich geeignete Befestigungsposition ist somit nicht auf eine Kontur oder Aussparung beschränkt, welche bereits im Zuge der Herstellung der Lüftervorrichtung eingebracht worden ist. Wenn die Lüfterradschaufeln des Lüfterrads gegen eine zur Rotationsachse des Lüfterrads senkrechten Ebene geneigt sind, ist es ermöglicht, die Ausgleichselemente zum Ausgleich einer dynamischen Unwucht in unterschiedlichen und zur Rotationsachse senkrechten Ebenen anzuordnen.From the EN 10 2018 213 810 A1 In order to compensate for an imbalance in a fan device, it is known to first determine a number of balancing weights and, for each balancing weight, a fastening position on the fan wheel for balancing the balance. To do this, a sensor is used to measure a force caused by the imbalance when the fan wheel rotates and the imbalance is determined based on the results of the measurement. The or each balancing weight is then attached to the fan wheel at the specific fastening position using ultrasonic welding. A fastening position suitable for balancing the balance is therefore not limited to a contour or recess which has already been introduced during the manufacture of the fan device. If the fan wheel blades of the fan wheel are inclined against a plane perpendicular to the axis of rotation of the fan wheel, it is possible to arrange the balancing elements in different planes perpendicular to the axis of rotation to compensate for a dynamic imbalance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lüfterrad mit möglichst weitgehend reduzierter, insbesondere dynamischer, Unwucht anzugeben. Des Weiteren soll eine möglichst ausgewuchtete Lüftervorrichtung angegeben werden.The invention is based on the object of specifying a fan wheel with as much reduced, in particular dynamic, imbalance as possible. Furthermore, a fan device that is as balanced as possible is to be specified.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Lüfterrads mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Lüftervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention with regard to the fan wheel with the features of claim 1 and with regard to the fan device with the features of claim 6. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.

Das Lüfterrad, das um eine Drehachse rotatorisch angetrieben oder antreibbar ist, weist einen Nabentopf mit einer zylinderförmigen Außenwand und einen Außenring sowie eine Anzahl von Lüfterschaufeln auf, die in einer gemeinsamen Schaufellage angeordnet sind und jeweils einen Schaufelfuß und eine Schaufelspitze aufweisen. Die Lüfterschaufeln sind in Radialrichtung orientiert und erstrecken sich von der Außenwand des Nabentopfen zum Außenring. Die Lüfterschaufeln sind - innerhalb derselben Schaufellage - in Umfangsrichtung des Nabentopfes nebeneinander angeordnet. Die Lüfterschaufeln sind mit deren Schaufelfüssen an die Außenwand des Nabentopfes und mit deren Schaufelspitzen an den Außenring angeformt. Die in Umfangrichtung benachbarten Lüfterschaufeln derselben Schaufellage sind auf unterschiedlichen axialen Ebenen angeordnet.The fan wheel, which is or can be driven in rotation about an axis of rotation, has a hub pot with a cylindrical outer wall and an outer ring as well as a number of fan blades that are arranged in a common blade layer and each have a blade root and a blade tip. The fan blades are oriented in the radial direction and extend from the outer wall of the hub pot to the outer ring. The fan blades are arranged next to one another in the circumferential direction of the hub pot within the same blade layer. The fan blades are formed with their blade roots on the outer wall of the hub pot and with their blade tips on the outer ring. The fan blades of the same blade layer that are adjacent in the circumferential direction are arranged on different axial planes.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in Umfangsrichtung benachbarte Lüfterschaufeln mit deren Schaufelfüssen in Axialrichtung versetzt an die Außenwand des Nabentopfes angeformt. Zusätzlich oder alternativ sind in Umfangsrichtung benachbarte Lüfterschaufeln mit deren Schaufelspitzen in Axialrichtung versetzt an den Außenring angeformt.According to an advantageous embodiment, fan blades adjacent in the circumferential direction are formed onto the outer wall of the hub pot with their blade roots offset in the axial direction. Additionally or alternatively, fan blades adjacent in the circumferential direction are formed onto the outer ring with their blade tips offset in the axial direction.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Lüfterschaufeln rückwärtsgesichelt und/oder in Radialrichtung gewölbt oder wellenförmig ausgebildet. Vorzugsweise weisen in Umfangsrichtung benachbarte Lüfterschaufeln unterschiedliche Querschnittsformen auf.In an expedient development, the fan blades are formed backwards and/or curved or wave-shaped in the radial direction. Preferably, adjacent fan blades in the circumferential direction have different cross-sectional shapes.

Die Lüftervorrichtung, insbesondere ein Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs, weist einen Elektromotor, insbesondere einen Innenläufermotor, und ein hiervon angetriebenes Lüfterrad mit innerhalb einer (einzelnen) Schaufellage in axial unterschiedlichen Ebenen angeordneten Lüfterschaufeln auf.The fan device, in particular a radiator fan of a motor vehicle, has an electric motor, in particular an internal rotor motor, and a fan wheel driven thereby with fan blades arranged in axially different planes within a (single) blade layer.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine möglichst niedrige bzw. geringe dynamische Unwucht, insbesondere auch nach der Produktion des Lüfterrades, erzielt wird. Durch die Anordnung der Lüfterschaufeln axial auf verschiedenen Ebenen kann dem Effekt einer dynamischen Unwucht entgegengewirkt werden. Hierdurch sind insbesondere auch größere Freiheiten hinsichtlich der Gestaltung neuer Schaufelformen gegeben. Werden die Lüfterschaufeln auf den verschiedenen Ebenen platziert, so dienen die unterschiedlichen Schwerpunkte der Schaufeln dazu, das Lüfterrad dynamisch auszugleichen, indem die Masse auf verschiedene Ebenen verteilt wird.The advantages achieved with the invention are in particular that the lowest possible dynamic imbalance is achieved, especially after the fan wheel has been produced. The effect of dynamic imbalance can be counteracted by arranging the fan blades axially on different levels. This also provides greater freedom in terms of designing new blade shapes. If the fan blades are placed on the different levels, the different centers of gravity of the blades serve to dynamically balance the fan wheel by distributing the mass over different levels.

Zu diesem Zweck können auch unterschiedliche Schaufelformen verwendet werden, was wiederum zu einem besseren aerodynamischen und akustischen Verhalten des gesamten Lüfterrads führt. Durch die Kombination mit dem elektromotorischen Antrieb kann der Schwerpunkt des gesamten Lüfterrades näher an den Schwerpunkt des Antriebs bzw. des Elektromotors verlagert werden, was wiederum zu einer geringeren dynamischen Unwucht führt. Hierdurch wiederum kann eine Ausschussrate bei der Produktion derartiger Lüfterräder verringert werden, indem das dynamische Ungleichgewicht reduziert werden kann.For this purpose, different blade shapes can also be used, which in turn leads to better aerodynamic and acoustic behavior of the entire fan wheel. By combining it with the electric motor drive, the center of gravity of the entire fan wheel can be shifted closer to the center of gravity of the drive or electric motor, which in turn leads to a lower dynamic imbalance. This in turn can reduce the scrap rate in the production of such fan wheels by reducing the dynamic imbalance.

Nachfolgend wird eine Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 in einer Schnittdarstellung eine elektromotorische Lüftereinrichtung mit einem Elektromotor und mit einem von diesem angetriebenen Lüfterrad,
  • 2 in einer teilweise geschnittenen Seitendarstellung das Lüfterrad mit an einen Nabentopf in unterschiedlichen axialen Ebenen angeformten Lüfterschaufeln, und
  • 3 ausschnittsweise in perspektivischer Darstellung das Lüfterrad mit in unterschiedlichen axialen Ebenen an einen Außenring angeformten Lüfterschaufeln.
An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. In the drawing:
  • 1 in a sectional view an electromotive fan device with an electric motor and a fan wheel driven by it,
  • 2 in a partially sectioned side view of the fan wheel with fan blades formed on a hub pot in different axial planes, and
  • 3 A partial perspective view of the fan wheel with fan blades formed on an outer ring in different axial planes.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in all figures.

1 zeigt eine Lüftervorrichtung 1 mit einem Elektromotor 2 und mit einem von diesem angetriebenen Lüfterrad 3. Der Elektromotor 2, einen Stator 4 mit einer Stator- oder Drehfeldwicklung 5 aufweist, ist beispielsweise in nicht näher dargestellter Weise starr mit einer Lüfterzarge verbunden. Der Elektromotor 2 weist einen insbesondere mit Permanentmagneten bestückten Rotor 6 auf, der mit dem Lüfterrad 3 verbunden ist. Das Lüfterrad 3 wird von dem Elektromotor 2 rotatorisch um eine Drehachse 7 in die in 3 durch den Pfeil symbolisierte Drehrichtung D drehbeweglich angetrieben. 1 shows a fan device 1 with an electric motor 2 and with a fan wheel 3 driven by it. The electric motor 2, which has a stator 4 with a stator or rotating field winding 5, is rigidly connected to a fan frame, for example in a manner not shown in detail. The electric motor 2 has a rotor 6, which is equipped in particular with permanent magnets and is connected to the fan wheel 3. The fan wheel 3 is rotated by the electric motor 2 about an axis of rotation 7 in the 3 driven in the direction of rotation D symbolized by the arrow.

Wie in Verbindung mit den 2 und 3 ersichtlich ist, weist das Lüfterrad 3 einen Nabentopf 8 mit einer zylinderförmigen Außenwand 9 und daran angeformte Lüfterschaufeln 10 auf. Der Nabentopf 8 des Lüfterrades 3 ist am Rotor 6 des Elektromotors 2 über Schraub- oder Nietverbindungen 11 befestigt. Mit dem Stator 4 des Elektromotors 2 ist ein zur Drehachse 7 konzentrischer Lagerbolzen 12 starr verbunden, an welchem der Rotor 6 über ein Lager 13, im Ausführungsbeispiel mittels eines Kugellagers, drehbeweglich angeordnet bzw. gelagert ist.As in connection with the 2 and 3 As can be seen, the fan wheel 3 has a hub pot 8 with a cylindrical outer wall 9 and fan blades 10 formed thereon. The hub pot 8 of the fan wheel 3 is attached to the rotor 6 of the electric motor 2 via screw or rivet connections 11. A bearing bolt 12 concentric with the axis of rotation 7 is rigidly connected to the stator 4 of the electric motor 2, on which the rotor 6 is arranged or mounted so as to be rotatable via a bearing 13, in the exemplary embodiment by means of a ball bearing.

Lüfterschaufeln 10 weisen einen Schaufelfuß 10a und eine Schaufelspitze 10b auf. Mit dem Schaufelfuß 10a sind die Lüfterschaufeln 10 an den Nabentopf 8 bzw. an dessen Außenwand 9 außenseitig angeformt. Die Lüfterschaufeln 10 sind mit deren Schaufelsitzen 10b an einen (gemeinsamen) Außenring 14 angeformt und mittels des Außenrings 14 miteinander verbunden. Der Außenring 14 dient insbesondere der Stabilisation der Lüfterschaufeln 10 während der Rotationsbewegung des Lüfterrades 3. Mittels des Außenrings 14 werden im Lüfterbetrieb die aerodynamischen Eigenschaften des Lüfterrads 3 verbessert.Fan blades 10 have a blade root 10a and a blade tip 10b. The fan blades 10 are attached to the hub pot 8 or to its outer wall 9 on the outside by the blade root 10a. The fan blades 10 are formed with their blade seats 10b onto a (common) outer ring 14 and are connected to one another by means of the outer ring 14. The outer ring 14 serves in particular to stabilize the fan blades 10 during the rotational movement of the fan wheel 3. The aerodynamic properties of the fan wheel 3 are improved during fan operation by means of the outer ring 14.

Wie in 3 erkennbar ist, sind die Lüfterschaufeln 10 in Drehrichtung D an deren Vorderkanten 15a konkav und an deren Hinterkanten 15b konvex ausgestaltet. Die Lüfterschaufeln 10 sind somit rückwärtsgesichelt. Die Lüfterschaufeln 10 sind im Ausführungsbeispiel in der in 2 eingezeichneten Radialrichtung R gewölbt ausgebildet. Die Lüfterschaufeln 10 sind im Ausführungsbeispiel auch konvex gewölbt.As in 3 As can be seen, the fan blades 10 in the direction of rotation D are designed to be concave at their front edges 15a and convex at their rear edges 15b. The fan blades 10 are thus backwards sickled. The fan blades 10 are in the embodiment in the 2 curved in the radial direction R. The fan blades 10 are also convexly curved in the exemplary embodiment.

Die Lüfterschaufeln 10 des Lüfterrads 3, die in Radialrichtung R orientiert und sich von der Außenwand 9 des Nabentopfen 8 zum Außenring 14 erstrecken, sind in einer gemeinsamen Schaufellage angeordnet. Dies bedeutet, dass das Lüfterrad 3 nur eine einzige Lage an Lüfterschaufeln 10 aufweist. Innerhalb dieser einzelnen Schaufellage sind die Lüfterschaufeln 10 in Umfangsrichtung U des Nabentopfes 8 nebeneinander angeordnet. Erkennbar sind die Lüfterschaufeln 10 mit deren jeweiligem Schaufelfuß 10a an die Außenwand 9 des Nabentopfes 8 und mit deren jeweiligen Schaufelspitze 10b an den Außenring 14 angeformt.The fan blades 10 of the fan wheel 3, which are oriented in the radial direction R and extend from the outer wall 9 of the hub pot 8 to the outer ring 14, are arranged in a common blade layer. This means that the fan wheel 3 has only a single layer of fan blades 10. Within this single blade layer, the fan blades 10 are arranged next to one another in the circumferential direction U of the hub pot 8. It can be seen that the fan blades 10 are formed with their respective blade roots 10a onto the outer wall 9 of the hub pot 8 and with their respective blade tips 10b onto the outer ring 14.

Die in Umfangrichtung U benachbarten Lüfterschaufeln 10 derselben Schaufellage sind auf unterschiedlichen axialen Ebenen angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind die Lüfterschaufeln 10 auf zwei axialen Ebenen E1, E2 angeordnet. Dabei sind zumindest die in 3 im Schnitt gezeigten drei Lüfterschaufeln 10 in Umfangsrichtung U alternierend auf der dem Elektromotor 2 zugewandten unteren Ebene E1 bzw. auf der axial darüberliegenden, dem Elektromotor 2 abgewandten Ebene E2 angeordnet. Die strichliniert dargestellten Ebenen E1, E2 verlaufen durch den jeweiligen Schwerpunkt (Masse- oder Gewichtsschwerpunkt) der entsprechenden Lüfterschaufel 10.The fan blades 10 of the same blade layer that are adjacent in the circumferential direction U are arranged on different axial planes. In the exemplary embodiment, the fan blades 10 are arranged on two axial planes E 1 , E 2 . At least the 3 The three fan blades 10 shown in section are arranged in the circumferential direction U alternately on the lower plane E 1 facing the electric motor 2 and on the axially above plane E 2 facing away from the electric motor 2. The planes E 1 , E 2 shown in dashed lines run through the respective center of gravity (mass or weight center of gravity) of the corresponding fan blade 10.

Wie in 2 ersichtlich ist, sind in Umfangsrichtung U benachbarte Lüfterschaufeln 10 mit deren Schaufelfüssen 10a in Axialrichtung A versetzt an die Außenwand 9 des Nabentopfes 8 angeformt. Mit Blick auf die 3 ist erkennbar, dass im Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung U benachbarte Lüfterschaufeln 10 mit deren Schaufelspitzen 10b in Axialrichtung A versetzt an den Außenring 14 angeformt sind.As in 2 As can be seen, adjacent fan blades 10 in the circumferential direction U are formed with their blade roots 10a offset in the axial direction A on the outer wall 9 of the hub pot 8. With regard to the 3 It can be seen that in the exemplary embodiment, fan blades 10 adjacent to one another in the circumferential direction U are formed on the outer ring 14 with their blade tips 10b offset in the axial direction A.

Indem die Lüfterschaufeln 10 auf den verschiedenen Ebenen E1, E2 platziert sind, wird das Lüfterrad 3 dynamisch ausgeglichen, bewirken die unterschiedlichen Schwerpunkte 16 der Lüfterschaufeln 10 eine Verteilung der Masse auf verschiedene Ebenen. Durch die Kombination mit dem elektromotorischen Antrieb oder Elektromotor 2 zur Lüftervorrichtung 1 wird der Schwerpunkt 17 des gesamten Lüfterrades 3 näher an den Schwerpunkt 18 des Antriebs bzw. des Elektromotors verlagert, was in 1 mit dem in der Drehachse 7 des Lagerbolzens 12 angedeuteten Pfeil veranschaulicht ist. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung einer dynamischen Unwucht.By placing the fan blades 10 on the different levels E 1 , E 2 , the fan wheel 3 is dynamically balanced, the different centers of gravity 16 of the fan blades 10 cause a distribution of the mass on different levels. By combining it with the electric motor drive or electric motor 2 to form the fan device 1, the center of gravity 17 of the entire fan wheel 3 is shifted closer to the center of gravity 18 of the drive or the electric motor, which in 1 as illustrated by the arrow indicated in the axis of rotation 7 of the bearing pin 12. This in turn leads to a reduction in dynamic imbalance.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Lüfterrad 3 mit einem Nabentopf 8 und mit einem Außenring 14 sowie mit einer Anzahl von Lüfterschaufeln 10, die sich zum Außenring 14 erstrecken und in Umfangsrichtung U des Nabentopfes 8 nebeneinander angeordnet sind, wobei die an den Nabentopfes 8 und an den Au-ßenring 14 angeformten Lüfterschaufeln 10 derselben Schaufellage auf unterschiedlichen axialen Ebenen E1, E2 angeordnet sind.In summary, the invention relates to a fan wheel 3 with a hub pot 8 and with an outer ring 14 and with a number of fan blades 10 which extend to the outer ring 14 and are arranged next to one another in the circumferential direction U of the hub pot 8, wherein the fan blades 10 formed on the hub pot 8 and on the outer ring 14 of the same blade position are arranged on different axial planes E 1 , E 2 .

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all individual features described in connection with the various embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
LüftervorrichtungFan device
22
ElektromotorElectric motor
33
LüfterradFan wheel
44
Statorstator
55
Stator-/DrehfeldwicklungStator/rotating field winding
66
Rotorrotor
77
DrehachseRotation axis
88th
NabentopfHub pot
99
AußenwandExterior wall
1010
LüfterschaufelFan blade
10a10a
SchaufelfußShovel foot
10b10b
SchaufelspitzeShovel tip
1111
Schraub-/NietverbindungScrew/rivet connection
1212
LagerbolzenBearing bolt
1313
Kugel-/LagerBall-bearing
1414
AußenringOuter ring
15a15a
VorderkanteFront edge
15b15b
HinterkanteTrailing edge
1616
Schaufel-SchwerpunktShovel center of gravity
1717
Lüfterrad-SchwerpunktFan wheel center of gravity
1818
Antriebs-Schwerpunkt Drive focus
AA
AxialrichtungAxial direction
DD
DrehrichtungDirection of rotation
RR
RadialrichtungRadial direction
UU
UmfangsrichtungCircumferential direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010118942 A1 [0005]WO 2010118942 A1 [0005]
  • WO 2010025976 A1 [0006]WO 2010025976 A1 [0006]
  • DE 102018213810 A1 [0007]DE 102018213810 A1 [0007]

Claims (6)

Lüfterrad (3), welches um eine Drehachse (7) rotatorisch angetrieben oder antreibbar ist, aufweisend - einen Nabentopf (8) mit einer zylinderförmigen Außenwand (9), - einen Außenring (14), und - eine Anzahl von Lüfterschaufeln (10), die sich in Radialrichtung (R) zum Außenring (14) hin erstrecken und in Umfangsrichtung (U) des Nabentopfes (8) nebeneinander angeordnet sind, - wobei die Lüfterschaufeln (10) mit deren Schaufelfüssen (10a) an die Außenwand (9) des Nabentopfes (8) und mit deren Schaufelspitzen (10b) an den Außenring (14) angeformt sind, und - wobei in Umfangrichtung (U) benachbarte Lüfterschaufeln (10) auf unterschiedlichen axialen Ebenen (E1, E2) angeordnet sind.Fan wheel (3) which is or can be driven in rotation about an axis of rotation (7), comprising - a hub pot (8) with a cylindrical outer wall (9), - an outer ring (14), and - a number of fan blades (10) which extend in the radial direction (R) towards the outer ring (14) and are arranged next to one another in the circumferential direction (U) of the hub pot (8), - wherein the fan blades (10) are formed with their blade roots (10a) onto the outer wall (9) of the hub pot (8) and with their blade tips (10b) onto the outer ring (14), and - wherein adjacent fan blades (10) in the circumferential direction (U) are arranged on different axial planes (E 1 , E 2 ). Lüfterrad (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (U) benachbarte Lüfterschaufeln (10) mit deren Schaufelfüssen (10a) in Axialrichtung (A) versetzt an die Außenwand (9) des Nabentopfes (8) angeformt sind.Fan wheel (3) after Claim 1 , characterized in that fan blades (10) adjacent in the circumferential direction (U) are formed with their blade roots (10a) offset in the axial direction (A) onto the outer wall (9) of the hub pot (8). Lüfterrad (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (U) benachbarte Lüfterschaufeln (10) mit deren Schaufelspitzen (10b) in Axialrichtung (A) versetzt an den Außenring (14) angeformt sind.Fan wheel (3) after Claim 1 or 2 , characterized in that fan blades (10) adjacent in the circumferential direction (U) are formed onto the outer ring (14) with their blade tips (10b) offset in the axial direction (A). Lüfterrad (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung (U) benachbarte Lüfterschaufeln (10) unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.Fan wheel (3) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that adjacent fan blades (10) in the circumferential direction (U) have different cross-sectional shapes. Lüfterrad (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterschaufeln (10) rückwärtsgesichelt und/oder in Radialrichtung (R) gewölbt oder wellenförmig ausgebildet sind.Fan wheel (3) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the fan blades (10) are backwards sickle-shaped and/or curved or wave-shaped in the radial direction (R). Lüftervorrichtung (1), insbesondere Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor (2) und mit einem von diesem angetriebenen Lüfterrad (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Fan device (1), in particular a radiator fan of a motor vehicle, with an electric motor (2) and with a fan wheel (3) driven by the latter according to one of the Claims 1 until 5 .
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