DE19710608B4

DE19710608B4 - Axiallüfter für den Kühler eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE19710608B4
Application number: DE19710608A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. Hauser
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2017-03-15
Also published as: DE19710608A1; US6010305A

Abstract

Axiallüfter für den Kühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einer Nabe mit einer axialen Tiefe T_N und an der Nabe befestigten Axialschaufeln mit einer axialen Tiefe T_Sch, gemessen an der Schaufelwurzel bzw. im Bereich des Nabenaußendurchmessers, und einer radial innerhalb der Nabe angeordneten geschlossenen Stirnfläche, wobei die Schaufeltiefe T_Sch, größer als die Nabentiefe T_N ist und die Schaufeln gegenüber der Nabenstirnseite einen Überstand Ü aufweisen, wobei der Überstand Ü von der Schaufeleintrittskante (30, 56, 63, 74, 94) bis zur Nabenstirnseite (27, 55, 65, 72, 93) in axialer Richtung gemessen ist, wobei der überstehende Bereich der Schaufeln (28, 46) durch einen Steg (31, 48) mit der Nabenstirnseite (27, 44) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (21, 41, 51, 60, 70, 80) als einstückiges Kunststoffteil gespritzt ist und der Steg (87, 95) durch eine metallische Einlage (88, 96) verstärkt ist, die vom Kunststoff umspritzt ist und die metallische Einlage...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axiallüfter für den Kühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 2.
Derartige Axiallüfter wurden durch die DE 33 04 296 A1 bekannt. Bei diesem Lüfter wurde zur Verbesserung der halbaxialen Strömung am stromabwärtigen Bereich der zylindrischen Nabe eine sogenannte Ringscheibe angesetzt, die zu einer Stabilisierung der Strömung durch Ausbildung eines Ringwirbels führte. Zusätzlich zu dieser Ringscheibe wurde im Bereich der Flüssigkeitsreibungskupplung ein Frontring als Strömungsleitfläche vorgesehen, der die radiale Kupplungsströmung in Richtung der Ringscheibe umlenkte. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführung war, daß die Strömung dieses Lüfters, insbesondere im Nabenbereich nicht für alle Betriebszustände befriedigend war. Die Problematik eines Axiallüfters für Kühler von Kraftfahrzeugen ist in der Behr-Firmenschrift "Düsen-Mantellüfter für Nutzfahrzeug-Kühlanlagen" von Kurt Hauser, veröffentlicht in MTZ Motortechnische Zeitsschrift, 53. Jahrgang, Heft 11/92, ausführlich beschrieben, insbesondere unter Ziffer 3: "Die Drosselziffer und die verschiedenen Betriebsbereiche des Axiallüfters." Aus dieser Darstellung ergibt sich, daß der Axiallüfter, der zwischen Kühler und Verbrennungsmotor im Kraftfahrzeug eingebaut ist und somit einer relativ starken Drosselung unterliegt, in den meisten Fällen halbaxial durchströmt wird. Hinzu kommt die Überlagerung der radial gerichteten Strömung der Kupplung, die im Inneren des Lüfters angeordnet ist. Diese verschiedenen und wechselnden Randbedingungen machen die Auslegung und Gestaltung eines solchen Lüfters schwierig.
Die DE 172 632 A offenbart eine Einrichtung bei Kühlern für die Luftabsaugung bei Kraftwagen, bei welcher die Luft durch einen auf dem Schwungrad sitzenden Ventilator durch den Kühler angesaugt wird.
Durch die DE 29 02 135 A1 wurde ein Lüfterantrieb für den Kühler eines Verbrennungsmotors bekannt, bei welchem ein Axiallüfter über eine Flüssigkeitsreibungskupplung angetrieben wird. Der Axiallüfter ist über ein in Axialrichtung durchströmbares Nabenkreuz an der Kupplung befestigt, und seine Nabe ist in axialer Richtung gegenüber der Schaufeltiefe verkürzt, so daß die Schaufelvorderkante die Nabenstirnseite etwas nach vorne überragt. Zwischen Nabe und Flüssigkeitsreibungskupplung ist ein Ringspalt belassen, durch welchen ein Sekundärluftstrom von der Rückseite des Lüfters nach vorne vom Lüfter angesaugt wird, um die Rückseite der Kupplung zu kühlen. Durch diesen Ringspalt wird einerseits die axiale Bautiefe und andererseits der Außendurchmesser des Lüfters vergrößert, was in heutigen Kraftfahrzeugen nicht erwünscht ist. Ferner wird der Wirkungsgrad dieses Lüfters durch den Sekundärluftstrom verschlechtert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für einen Axiallüfter der eingangs genannten Art eine Konfiguration hinsichtlich Nabe und Beschaufelung zu finden, die den oben geschilderten Anforderungen an einen solchen Axiallüfter Rechnung trägt, d.h. die Luftleistung erhöht, den Wirkungsgrad verbessert, das Lüftergeräusch vermindert und eine wirtschaftliche Herstellung in Großserie erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bis 3 gelöst. Danach weist die Beschaufelung des Axiallüfters einen sogenannten axialen Schaufelüberstand oder – anders ausgedrückt – eine verkürzte Nabe auf. Dieser entgegen der Luftströmungsrichtung überstehende Teil der Schaufel soll zwischen 15 und 60 % der gesamten axialen Schaufeltiefe betragen. Durch diese Maßnahme wird die Anströmung der Axialbeschaufelung des Lüfters günstig beeinflußt und sein Wirkungsgrad verbessert. Insbesondere ergibt sich auch eine relativ verlustfreie Zusammenführung der von innen nach außen gerichteten Kupplungsströmung mit der halbaxial gerichteten Anströmung des Lüfters.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Schaufeln im Bereich ihres Überstandes gegenüber dem Nabendurchmesser nach innen gezogen und mit der Nabenstirnseite verbunden, wodurch sich eine Erhöhung der Festigkeit der Beschaufelung ergibt. In vorteilhafter Weiterbildung kann die Nabe sowohl zylindrisch als auch konisch ausgebildet sein, wobei die konische Nabe strömungsmäßig vorteilhafter ist als die zylindrische, die allerdings herstellungstechnisch weniger aufwendig ist. Dieser strömungsmäßige Nachteil der zylindrischen Nabe kann durch Anordnung einer sogenannten Rampe ausgeglichen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schaufelüberstand mit der Nabenstirnseite durch einen Steg verbunden ist, der zu einer weiteren Erhöhung der Festigkeit führt, insbesondere im Hinblick auf die Belastung der Schaufel durch Zentrifugalkräfte. Dieser Steg, der als geschlossene Fläche oder in Form von einzelnen rippenartigen Stegen ausgebildet sein kann, gewährleistet eine sichere Verankerung und Anbindung des Schaufelfußes an der Nabe.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Schaufeleintrittskanten in ihrem radial innersten Bereich durch einen umlaufenden geschlossenen Ring miteinander verbunden sind, der die auf die Schaufeln wirkenden Zentrifugalkräfte in sich aufnimmt. Damit wird ebenfalls eine bessere Abstützung der Schaufeln erreicht.
Schließlich ist in weiterer Fortbildung der Erfindung vorgesehen, daß der gesamte Lüfter in Kunststoff gespritzt wird, und zusätzlich können die in Kunststoff ausgebildeten Stege durch Metalleinlagen verstärkt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Lüfters mit Flüssigkeitsreibungskupplung,
2 einen Axialschnitt durch einen Lüfter mit konischer Nabe und Kupplung,
2a eine Teilansicht in radialer Richtung,
2b eine Teilansicht in axialer Richtung,
3 einen Lüfter mit zylindrischer Nabe,
3a eine Teilansicht in radialer Richtung,
4 einen Lüfter mit einzelnen Verbindungsstegen zwischen Schaufelüberstand und Nabenstirnseite,
4a eine Teilansicht in radialer Richtung,
5 einen Lüfter mit einem die Schaufeleintrittskanten verbindenden Ring,
5a eine Teilansicht in radialer Richtung,
6 einen Lüfter mit Ring und axial ausformbaren Verbindungsrippen,
6a eine Teilansicht in axialer Richtung,
7 eine Teilansicht in axialer Richtung mit Hohlprofil für den Steg,
8 einen Axialschnitt mit metallischer Stegverstärkung,
9 einen Axialschnitt mit metallischen Lappen zur Stegverstärkung,
9a eine Teilansicht in radialer Richtung und
10 eine Teilansicht in axialer Richtung mit Umlenkschaufeln auf der Nabenstirnseite.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Axiallüfter 1, der an dem abtriebsseitigen Gehäuse einer Flüssigkeitsreibungskupplung 2 befestigt ist und von dieser angetrieben wird. Der Antrieb erfolgt von einem nicht dargestellten Verbrennungmotor eines Kraftfahrzeuges. Der Lüfter 1 ist in Luftströmungsrichtung gesehen hinter einem nicht dargestellten Kühler eines Kraftfahrzeuges angeordnet und saugt Umgebungsluft durch den Kühler bzw. ein Kühlmodul, welches aus mehreren Wärmetauschern wie Kühlmittel/Luftkühler, Ladeluftkühler und Kondensator einer Klimaanlage bestehen kann. Der Lüfter 1 weist eine Nabe 3, 4 auf, wobei der Abschnitt 3 eine konische Fläche und der Abschnitt 4 eine torusartig gewölbte Fläche aufweist. Am Umfang des Nabenabschnittes 3 sind mehrere Axialschaufeln 5 befestigt, die gegenüber dem gewölbten Nabenabschnitt 3 bzw. der Nabenstirnfläche einen sogenannten Überstand 6 aufweisen. Dieser Überstand ist der axiale Abstand der Schaufeleintrittskanten 7 gegenüber der Nabenstirnseite. Eine genauere Darstellung und Erläuterung dieses erfindungsgemäßen Schaufelüberstandes 6 erfolgt in den nachfolgenden Figurenbeschreibungen.
2 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Axial- bzw. Halbaxiallüfter 21, der mittels eines Flanschringes 22 mit einer Flüssigkeitsreibungskupplung 23 drehfest verbunden ist. Der Antrieb dieser Flüssigkeitsreibungskupplung 23 erfolgt in nicht dargestellter, bekannter Weise über die Kurbelwelle oder einen Riementrieb des Verbrennungsmotors. Der Lüfter 21 weist eine Nabe 24 auf, die aus einem inneren Befestigungsflansch 25 und einem konischen Nabenteil 26 besteht, weshalb dieser Lüfter wegen seiner halbaxialen Strömung auch Halbaxiallüfter genannt wird. An dieser konischen Nabe 26, die mit einem Radius R in einen stirnseitigen ebenen Teil 27 übergeht, sind Axialschaufeln 28 befestigt. Diese Axialschaufeln 28 haben eine axiale Erstreckung mit dem Maß T_Sch, wobei dieses Maß von der Hinterkante 29 bis zur Schaufeleintrittskante 30 gemessen ist, und zwar in axialer Richtung. Erfindungsgemäß weist die Schaufel 28 gegenüber der Nabenstirnseite 27 einen sogenannten Überstand Ü auf, d.h. die Schaufeleintrittskante 30 ist um das Maß Ü gegenüber der Nabenstirnfläche 27 entgegen der Anströmrichtung A versetzt. Wie insbesondere aus 2a, einer Teilansicht in radialer Richtung, erkennbar, wird der Bereich zwischen Schaufeleintrittskante 30, dem überstehenden Schaufelbereich und der Nabenstirnseite 27, der sich in 2a als Zwickel darstellt, durch einen Steg 31 ausgefüllt. Dieser Steg 31 dient in erster Linie der Abstützung des Schaufelüberstandes, damit eine hinreichende Festigkeit für die Anbindung der Schaufel an der Nabe erreicht wird. Bekanntlich treten bei höheren Drehzahlen des Lüfters Zentri fugalkräfte in der Schaufel auf, die zu entsprechenden Biegemomenten bei einer überkragenden Schaufel führen würden. Diese starke Belastung wird durch den Steg 31 aufgenommen, wobei der gesamte Lüfter, bestehend aus Nabe 24, Schaufeln 28 und Steg 31 einstückig als Kunststoffteil gespritzt wird.
2b zeigt eine Teilansicht in Luftströmungsrichtung A auf die Schaufel 28 mit der Eintrittskante 30.
Die aerodynamische Wirkung des erfindungsgemäßen Schaufelüberstandes in Verbindung mit dem Steg 31 ist durch die Strömungspfeile vor dem Schaufeleintritt und im Schaufelbereich dargestellt. Im oberen Bereich der Schaufeleintrittskante 30 ist die Luftströmung, die aus dem nicht dargestellten Kühler austritt, durch die waagerecht und parallel verlaufenden Strömungspfeile A dargestellt. Im radial innenliegenden Bereich wird diese Parallelströmung A durch die aus der Kupplung infolge deren Kühlrippen austretende radiale Kupplungsströmung K gestört. Durch den Schaufelüberstand ergibt sich eine stärkere Saugwirkung, die eine Umlenkung der radial gerichteten Kupplungsströmung zu einer Halbaxialströmung H bewirkt und damit saubere Einlaufverhältnisse schafft. Die halbaxiale Hauptströmung H trifft auf die Eintrittskante 32 des Steges 31 sowie auf die innenliegende Schaufeleintrittskante 30 und strömt von dort in Richtung der konischen Nabe 26. Die radiale Kupplungsströmung K wird somit durch die Hauptströmung H in Verbindung mit dem Schaufelüberstand eingefangen und ablösungsfrei über die volle Tiefe der konischen Nabe 26 geführt. Damit ergibt sich sowohl eine für die Kühlung wirksame Umströmung der Kupplung als auch eine saubere Durchströmung des Lüfters, wodurch dessen Wirkungsgrad gesteigert und Geräusche vermindert werden.
In 3 ist eine weitere Variante der Nabengestaltung für einen Axiallüfter 41 dargestellt: Er weist eine Nabe 42 auf, die spritztechnisch mit einem Metallflansch 43 verbunden ist. Die Nabe 42 setzt sich über einen stirnseitigen Abschnitt 44 und einen Radius R in einen zylindrischen Abschnitt 45 fort. An diese Nabenabschnitte 44, 45 sind Axialschaufeln 46 angespritzt. Die einzelne Schaufel weist im Nabenbereich, also im Schaufelwurzelbereich eine axiale Erstreckung mit dem Maß T_Sch auf und überragt die Nabenstirnfläche 44 um das Maß Ü, d.h. den sogenannten Überstand. Dieser Schaufelüberstand beträgt vorzugsweise 15 bis 60 % der Schaufeltiefe T_Sch. Darüber hinaus ist der Innendurchmesser D_i der Schaufel 46 im Bereich des Überstandes Ü gegenüber der zylindrischen Nabe 45 nach innen gezogen, so daß sich eine Differenz von D zwischen dem Nabendurchmesser D_N der zylindrischen Nabe 45 und der Eintrittskante 47 + 67 des Steges 48 ergibt. Diese Differenz D beträgt ca. 5 bis 20 % des Nabendurchmessers D_N. Bekanntlich ist eine zylindrische Nabe, wie hier der Abschnitt 45, bei halbaxialer Strömung nachteilig, weil die Gefahr der Strömungsablösung mit entsprechender Wirbelbildung besteht. Daher ist in diesem Bereich auf der Druckseite 49 der Schaufel 46 eine sogenannte Rampe 50 vorgesehen, wie sie aus der Patentanmeldung DE-A 41 17 342 bekannt ist.
4 zeigt eine weitere Variante eines Axiallüfters 51 mit einer konischen Nabe 52 und alternativ mit einer gestrichelt dargestellten zylindrischen Nabe 53 mit dem Nabendurchmesser D_N. Die Axialschaufel 54 mit der Tiefe T_Schweist ebenfalls einen Überstand mit dem Maß Ü gegenüber der Nabenstirnseite 55 auf. Der Innendurchmesser D_i des innersten Bereiches der Schaufeleintrittskante 56 ist gegenüber dem Nabendurchmesser D_N nach innen gezogen, mit der Nabenstirnseite 55 verbunden und bildet die untere Begrenzung eines Verbindungssteges 57, hinter dem ein weiterer Steg 58 (erkennbar in 4a) angeordnet ist. Diese Verbindungsstege 57, 58 dienen der Abstützung des Schaufelüberstandes und sind einstückig als Kunststoffspritzteil zusammen mit der Nabe und der Schaufel hergestellt. Diese Stege werden in radialer Richtung entformt.
5 zeigt eine weitere Lüftervariante 60 mit einer konischen Nabe 61, die aber auch als zylindrische Nabe (gestrichelt dargestellt) ausgebildet sein kann. An diese Nabe 61 sind Axialschaufeln 62, ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Überstand Ü angespritzt und ebenfalls mit reduziertem Durchmesser D_i. Im Bereich der Schaufeleintrittskante 63 in deren radial innenliegendem Bereich, d.h. bündig mit dem Durchmesser D_i ist ein umlaufender Ring 64, hier mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, der die Schaufeleintrittskanten 63 auf dem gesamten Umfang verbindet, was deutlich aus 5a erkennbar ist. Zwischen diesem umlaufenden Ring 64 und der Nabenstirnfläche 65 sind axial verlaufende Verbindungsstege 66, verteilt über den gesamten Umfang in entsprechenden Abständen angeordnet. Die Verbindungsstege 66 sind derart gestaltet, daß sie in radialer Richtung entformt werden können. Diese Verbindungsstege 66 in Verbindung mit dem umlaufenden Ring 64 dienen ebenfalls der Abstützung des Schaufelüberstandes und erhöhen somit die Festigkeit des Lüfters 60.
6 zeigt eine weitere Ausführung eines Axiallüfters 70 mit konischer Nabe 71 mit einem Steigungswinkel von α ≤ 50° und senkrecht zur Achse verlaufender Nabenstirnfläche 72 und Axialschaufel 73, die wiederum den Überstand Ü aufweist. Wie beim zuvor beschriebenen Lüfter 60 ist auch hier im inneren Bereich der Schaufeleintrittskanten 74 ein durchgehender Ring 75 angeordnet. Radial innerhalb dieses Ringes 75 ist, auf den Umfang mit Abstand verteilt, eine Vielzahl von rippenartigen Verbindungsstegen 76 angeordnet, die aufgrund ihrer nach vorne offenen Ausbildung axial zur Frontseite des Lüfters hin entformt werden können. Diese – wie in 6a erkennbar – radial, d.h. zum Mittelpunkt ausgerichteten Verbindungsrippen 76 umfassen den Ring 75 frontseitig mit einer oberen Rippenpartie 77 und zur Innenseite hin mit der axial verlaufenden Partie 76, so daß spritztechnisch eine hinreichende Verbindung zwischen der Rippe 76 und dem Ring 75 gegeben ist. Somit kann auf diese Weise ebenfalls eine Erhöhung der Festigkeit dieses Lüfters mit Schaufelüberstand bei axial entformbaren Rippen 76 erreicht werden.
7 zeigt eine Ausführungsform für die Ausbildung des erfindungsgemäßen Steges zwischen Schaufelüberstand und Nabenstirnseite.
Ein Lüfter 80 ist teilweise mit nur einer Schaufel 81 und Schaufeleintrittskante 82 dargestellt, an deren radial innenliegendem Bereich auf dem Durchmesser D_i der Steg 83 angeordnet ist, der in diesem Falle als Hohlprofil ausgebildet ist. Letzteres ist als Einzelheit X dargestellt. Das Hohlprofil 83 ist zur Frontseite hin offen und weist drei Kammern 84, abgetrennt durch senkrechte Stege 85, auf. Durch dieses Hohlprofil kann dem Steg 83 eine erhöhte Festigkeit gegeben und damit eine bessere Abstützung des Schaufelüberstandes erreicht werden.
In 8 wird die Schaufelvorderkante 86 durch den Steg 87 abgestützt, in welchem zur Verstärkung eine metallische Einlage 88 vorgesehen ist, die allseitig von Kunststoff umspritzt ist. Der Steg 87 mit seiner Metalleinlage 88 setzt sich dabei bis auf die Rückseite 89 fort.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Lüfters 90 mit einer zylindrischen Nabe 91 und einstückig angespritzten Schaufeln 92, deren Schaufeleintrittskante 94 um das Maß Ü gegenüber der Nabenstirnfläche 93 versetzt ist. Der Steg 95, der wiederum gegenüber der Nabe 91 radial nach innen gezogen ist, weist eine metallische Verstärkung 96 in Form eines Lappens auf, der in seiner Form aus 9a erkennbar ist. Der Lappen 96 weist eine zwickelartige Form entsprechend der Ausbildung des Steges 95 zwischen Schaufelüberstand und Nabenstirnseite 93 auf und ist von einer ebenen Metallscheibe 97, die als Befestigungsflansch dient, rechtwinklig abgewinkelt. Der Befestigungsflansch 97 ist im Bereich des Steges 95 und im inneren Nabenbereich 98 von Kunststoff umspritzt und hält somit Lüfternabe mit Beschaufelung.
10 zeigt eine Teilansicht in axialer Richtung auf einen weiteren Lüfter 110 mit Axialschaufeln 111, die ebenfalls einen Schaufelüberstand aufweisen. Wie bereits in 1 vollständig dargestellt, ist im radial inneren Bereich eine Kupplung mit radial verlaufenden Kühlrippen 112 angeordnet, die eine radial gerichtete Luftströmung erzeugen. Radial außerhalb dieser Kühlrippen 112 auf der Kupplung sind rückwärts gekrümmte Umlenkschaufeln 113 auf der Nabenstirnseite 114 angeordnet, die eine Umlenkung der Luftströmung in Umfangsrichtung – entgegen der Drehrichtung gemäß Pfeil U – bewirken. Damit wird eine verbesserte Anströmung der Schaufeln erreicht.

Claims

Axiallüfter für den Kühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einer Nabe mit einer axialen Tiefe T_N und an der Nabe befestigten Axialschaufeln mit einer axialen Tiefe T_Sch, gemessen an der Schaufelwurzel bzw. im Bereich des Nabenaußendurchmessers, und einer radial innerhalb der Nabe angeordneten geschlossenen Stirnfläche, wobei die Schaufeltiefe T_Sch, größer als die Nabentiefe T_N ist und die Schaufeln gegenüber der Nabenstirnseite einen Überstand Ü aufweisen, wobei der Überstand Ü von der Schaufeleintrittskante (30, 56, 63, 74, 94) bis zur Nabenstirnseite (27, 55, 65, 72, 93) in axialer Richtung gemessen ist, wobei der überstehende Bereich der Schaufeln (28, 46) durch einen Steg (31, 48) mit der Nabenstirnseite (27, 44) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (21, 41, 51, 60, 70, 80) als einstückiges Kunststoffteil gespritzt ist und der Steg (87, 95) durch eine metallische Einlage (88, 96) verstärkt ist, die vom Kunststoff umspritzt ist und die metallische Einlage (96) als Lappen ausgebildet ist, der von einem metallischen Befestigungsflansch (97) des Lüfters (90) abgewinkelt ist.
Axiallüfter für den Kühler eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einer Nabe mit einer axialen Tiefe T_N und an der Nabe angeordneten Axialschaufeln mit einer axialen Tiefe T_Sch, gemessen an der Schaufelwurzel bzw. im Bereich des Nabenaußendurchmessers und einer radial innerhalb der Nabe angeordneten, drehfest mit der Nabe verbundenen Flüssigkeitsreibungskupplung, die auf der Frontseite Kühlrippen aufweist, wobei die Schaufeltiefe T_Sch größer als die Nabentiefe T_N ist und die Schaufeln gegenüber der Nabenstirnseite einen Überstand Ü aufweisen, wobei der Überstand Ü von der Schaufeleintrittskante (30, 56, 63, 74, 94) bis zur Nabenstirnseite (27, 55, 65, 72, 93) in axialer Richtung gemessen ist, wobei der überstehende Bereich der Schaufeln (28, 46) durch einen Steg (31, 48) mit der Nabenstirnseite (27, 44) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (21, 41, 51, 60, 70, 80) als einstückiges Kunststoffteil gespritzt ist und der Steg (87, 95) durch eine metallische Einlage (88, 96) verstärkt ist, die vom Kunststoff umspritzt ist und die metallische Einlage (96) als Lappen ausgebildet ist, der von einem metallischen Befestigungsflansch (97) des Lüfters (90) abgewinkelt ist.
Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand Ü folgenden Bereich aufweist: 0,15 TSch ≤ Ü ≤ 0,60 TSch,gemessen im Bereich des Nabendurchmessers D_N.
Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (46, 54, 62) im Bereich ihres Überstandes derart nach innen gezogen und mit der Nabenstirnseite (44, 55, 65) verbunden sind, dass der Innendurchmesser Di der vorderen Schaufel kleiner als der Nabendurchmessers DN ist, und zwar innerhalb folgenden Bereiches: 0,5 (DN – Di) = 0,05 DN bis 0,2 DN
Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (45, 53, 91) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (26, 52, 61, 71) konisch mit in Strömungsrichtung wachsendem Durchmesser ausgebildet ist, vorzugsweise mit einer Steigung von α ≤ 50°.
Axiallüfter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenstirnfläche (27, 44) mit einem Radius R in die umfangsseitige Fläche der Nabe (26, 45) übergeht, wobei R ≥ 0,03 D_N.
Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (31, 48) eine geschlossene, in Strömungsrichtung ansteigende Fläche zwischen Nabenstirnseite und Schaufelinnenseite des Überstandes bildet.
Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der überstehende Bereich der Schaufeln (54) durch einzelne stabartige, beabstandete Stege bzw. Rippen (57, 58) mit der Nabenstirnseite (55) verbunden ist.
Axiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (83) als Hohlprofil (84, 85) ausgebildet ist, welches zur Stirnseite des Lüfters offen und axial entformbar ist.
Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeleintrittskanten (63, 74) durch einen geschlossenen Ring (64, 75) miteinander verbunden sind.
Axiallüfter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ring (64, 75) und der Nabenstirnseite (65, 72) axial verlaufende Stege (66) bzw. Rippen (76, 77), über den ganzen Umfang verteilt, angeordnet sind.
Axiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7 bis 11 mit Ausnahme von Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im druckseitigen Bereich (49) der Schaufel (46) auf der Nabe (45) eine Rampe (50) angeordnet ist.
Axiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Nabenstirnseite (114) radial innerhalb der Schaufeln (111) rückwärts gekrümmte Umlenkschaufeln (113) angeordnet sind.