DE202010014904U1

DE202010014904U1 - Lüfteranordnung

Info

Publication number: DE202010014904U1
Application number: DE202010014904U
Authority: DE
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2011-03-17
Anticipated expiration: 2020-10-30
Also published as: DE202009015068U1; DE102010050111A1

Abstract

Lüfteranordnung, welche aufweist:
Einen Gerätelüfter (30) mit einem Lüftergehäuse, durch welches sich ein Luftführungskanal erstreckt, der eine Außenwand hat, an deren einem Ende ein zur Befestigung des Lüftergehäuses ausgebildeter, etwa rechteckförmiger Montageflansch (32) vorgesehen ist, welcher im Bereich seiner Ecken (52) einen Abstand von der Außenwand des Luftführungskanals hat;
Dämpfelemente (34) aus einem elastomeren Werkstoff, welche jeweils an Ecken (52) dieses Montageflanschs (32) angeordnet sind;
einen Befestigungsrahmen (36), welcher zur Aufnahme des mit den Dämpfelementen (34) versehenen Montageflanschs (32) ausgebildet ist;
Rasthaken (74), welcher am Befestigungsrahmen (36) vorgesehen sind und welche nach dem Einführen des mit den Dämpfelementen (34) versehenen Montageflanschs (32) an den Dämpfelementen (34) auf deren vom Befestigungsrahmen (36) abgewandten Seite (76) einrasten und dadurch auch den Montageflansch (32) festhalten und im Befestigungsrahmen (36) verrasten,
um so eine Körperschall entkoppelnde mechanische Verbindung zwischen Gerätelüfter (30) und Befestigungsrahmen (36) zu bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfteranordnung, wie sie zur Kühlung von Geräten verwendet wird, z. B. in Kraftfahrzeugen, Bürogeräten oder Flugzeugen.
In solchen Geräten verwendet man elektronische Bauteile, z. B. Prozessoren, deren Leistung als Folge der technischen Entwicklung von Jahr zu Jahr zunimmt und die deshalb zunehmend mehr Verlustwärme erzeugen. Dadurch steigt der Bedarf an Kühlung, d. h., die verwendeten Lüfter müssen schneller laufen, um einen größeren Kühlluftstrom zu erzeugen, wodurch der durch sie erzeugte Geräuschpegel steigt.
Wird ein Lüfter ohne Schwingungsentkopplung mit einem Gehäuseteil verbunden, so wird letzteres zum Mitschwingen angeregt. Derartige Geräusche müssen deshalb minimiert werden. Die dazu notwendigen Maßnahmen dürfen jedoch die mechanische Handhabung solcher Lüfter nicht behindern, d. h. eine schnelle und zuverlässige Montage/Reparatur muss sicher gestellt sein.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Lüfteranordnung bereit zu stellen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch den Gegenstand des Anspruch 1.
Eine solche Lüfteranordnung bewirkt mit geringen Kosten eine gute Körperschallentkopplung. Sie ermöglicht eine sehr schnelle Befestigung, die gleichwohl sicher ist und die, z. B. zur Reinigung, auch leicht wieder gelöst werden kann. In vielen Fällen kann der Befestigungsrahmen direkt in das zu kühlende Gerät integriert werden, z. B. als Spritzgussteil.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:
1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gerätelüfters 30; er hat einen oberen Montageflansch 31 und einen unteren Montageflansch 32, an welch letzterem Dämpfelemente 34 angebracht werden,
2 eine stark schematisierte Darstellung des unteren Montageflanschs 32 der 1, an dessen vier Ecken jeweils ein Dämpfelement 34 angebracht ist,
3 eine Darstellung des Gerätelüfters er 1, der mit vier Dämpfelementen 34 bestückt ist,
4 eine perspektivische Darstellung eines Befestigungsrahmens 36, in welchen der bestückte Gerätelüfter gemäß 3 in Richtung eines Pfeiles 38 eingesetzt wird, gesehen von oben,
5 eine Darstellung des Gerätelüfters 30 gemäß 3, der im Befestigungsrahmen 36 montiert ist,
6 eine Vergrößerung der Einzelheit VI der 4,
7 eine Darstellung des Befestigungsrahmens 36 der 4, von unten gesehen,
8 eine Draufsicht von oben auf einen Gerätelüfter nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der in einem Befestigungsrahmen montiert ist,
9 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IX-IX der 8,
10 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit X der 9,
11 eine raumbildliche Darstellung eines Dämpfelements 34
12 eine Draufsicht von oben auf ein Dämpfelement 34, gesehen in Richtung des Pfeiles XII der 11,
13 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XIII-XIII der 12
14 eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeiles XIV der 12, und
15 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XV-XV der 14.
1 zeigt einen üblichen Gerätelüfter 30, wie er zur Kühlung für viele Anwendungen verwendet wird. Man darf annehmen, dass solche Lüfter bis heute in Stückzahlen von Milliarden hergestellt worden sind. Als Beispiel ist in 1 ein Lüfter mit einem Axiallüfterrad 40 dargestellt, das von einem kollektorlosen Außenläufermotor 42 angetrieben wird. Statt eines Axiallüfterrades 40 könnte z. B. auch ein Diagonallüfterrad oder ein Radiallüfterrad (beide nicht dargestellt) verwendet werden.
Der Lüfter 30 hat einen oberen Montageflansch 31 und einen unteren Montageflansch 32. Diese begrenzen einen Luftkanal 42, der in seinem mittleren Abschnitt einen eingeschnürten Bereich 42 hat, der sich nach oben hin über einen Bereich 44 und nach unten hin über einen Bereich 46 erweitert. Da bei solchen Lüftern die Montageflansche 31, 32 gewöhnlich etwa quadratisch sind, liegen die Erweiterungen 44, 46 hauptsächlich in deren Ecken und werden deshalb als Eckenerweiterungen bezeichnet.
Der obere Montageflansch 31 hat vier Ecken 48, die jeweils mit einem Loch 50 zur Befestigung versehen sind. Ebenso hat der untere Montageflansch 32 vier Ecken 52, die jeweils mit einem Loch 54 zur Befestigung versehen sind.
2 zeigt den unteren Flansch 32 in einer stark schematischen Darstellung und ohne die Löcher 54. Diese Darstellung dient zur didaktischen Zwecken, also zur Erleichterung des Verständnisses. An den vier Ecken 52 wird jeweils ein Dämpfelement 34 aus einem elastomeren Werkstoff montiert, z. B., wie in 1 dargestellt, durch Aufstecken, oder durch Aufkleben, Vulkanisieren etc. Die Pfeile 56 der 1 symbolisieren diese Montage, und im montierten Zustand ergibt sich dann eine Anordnung analog 2, wie sie in 3 explizit dargestellt ist.
Der so mit den Dämpfelementen 34 bestückte Gerätelüfter 30 wird dann in Richtung eines Pfeiles 38 in einen Befestigungsrahmen 36 eingesetzt, der in den 4, 6 und 7 dargestellt ist. Dieser Rahmen 36 wird an dem zu kühlenden Gerät 55 um eine Öffnung 57 herum befestigt, z. B. an einem Computer, was beispielsweise durch Spritzgießen geschehen kann, oder durch Kleben, Schrauben etc., vgl. 9.
Der Rahmen 36 ist hier ebenfalls quadratisch mit vier Ecken 70 dargestellt, in denen sich jeweils eine zylinderförmige Verstärkung 62 mit einer Befestigungsbohrung 64 befindet.
Die Verstärkung 62 wird jeweils durch vier Rippen 66 gehalten. Der Rahmen 36 hat vier Seitenwände 68, die einstückig mit einem flachen Basisteil 69 ausgebildet sind, das sich in Den vier Ecken 70 des Rahmens 36 jeweils zu einer flachen Fußplatte 72 erweitert, vgl. 7.
6 zeigt eine der vier Ecken 70 in stark vergrößerter Darstellung. An ihrem der Ecke 70 zugewandten Ende geht die Seitenwand 68 über in einen federnden Haken 74, der bei dem Montagevorgang (gemäß dem Pfeil 38 der 3 und 4) durch das Teil 34 (3) nach außen abgelenkt wird, an dem Teil 34 entlang gleitet, und am oberen Rand 76 des Teils 34 einrastet, wie das 10 am besten zeigt.
Hierdurch wird dieser obere Rand 76 festgehalten, so dass in 10 das Dämpfelement 34 nicht nach oben bewegt werden kann, und es liegt mit seinem unteren Rand 78 (10) auf den Rippen 66 auf, wird also zwischen den Rippen 66 und dem Rasthaken 74 festgehalten.
Da der untere Montageflansch 32 formschlüssig in einer Nut 80 des Dämpfelements 34 festgehalten wird, wird auf diese Weise der Gerätelüfter 30 im Rahmen 36 festgehalten, aber mittels der vier Dämpfelemente 34 an den vier Ecken 70, so dass keine direkte Verbindung zwischen dem Gerätelüfter 30 und dem Rahmen 36 sowie dem Gerät 55 vorhanden ist. Folglich ist auch keine direkte Übertragung von Körperschall von Lüfter 30 zum Rahmen 36 und zum Gehäuse 55 möglich, an dem dieser Rahmen 36 befestigt ist. Vielmehr wird der Lüfter 30 „schwimmend” in den Dämpfelementen 34 gelagert, was die Übertragung von Körperschall stark reduziert.
Wie 10 zeigt, hat der Rahmen 36 im Bereich jeder Ecke 70 eine schräg verlaufende Wand 82, die sich an die Eckenerweiterung 46 anschließt und dadurch am Übergang von der Eckenerweiterung 46 zur schrägen Wand 82 eine Diskontinuität vermeidet, welche zu Wirbelbildung und Luftgeräuschen führen könnte.
Ebenso ist am Fußende jeder Seitenwand 68 eine schräge Wand 69 (4 und 6) vorgesehen, welche dort einen wirbelarmen Übergang zur Eckenerweiterung 46 bildet.
Die 11 bis 15 zeigen verschiedene Ansichten eines Dämpfelements 34 in stark vergrößertem Maßstab. Dieses kann aus einem geeigneten elastomeren Werkstoff hergestellt sein, z. B. aus Kautschuk mit üblichen Beimischungen.
11 zeigt eine raumbildende Darstellung des Dämpfelements 34. Dieses hat in der Draufsicht (12) etwa die Form eines L, das auf seiner Innenseite eine Längsnut 80 hat, deren Boden 88 etwa parallel zur Rückseite 90 des Teils 34 verläuft.
Die Nut 80 hat eine obere Seitenwand 92 und eine untere Seitenwand 94. Im Bereich der Enden 96, 98 des Teils 34 haben die Seitenwände 92, 94 verbreiterte Abschnitte 92a, 92b bzw. 94a, 94b, und an diesen verbreiterten Abschnitten sind erhöhte Noppen 100, 102, 104, 106 vorgesehen, deren Form am besten aus 11 hervorgeht. Diese dienen dazu, die Kontaktfläche zwischen dem Montageflansch 32 und dem betreffenden Dämpfelement 34 möglichst klein zu halten, um die Übertragung von Körperschall zu minimieren. Dem selben Zweck dient die Anlage der Dämpfelemente 34 gegen die Rippen 66 des Befestigungsrahmens 36. Diese Rippen 66 sind in den 6 und 9 dargestellt. Die Noppen 100, 102, 104, 106 bewirken auch einen Toleranzausgleich, wenn die Dicke des Montageflanschs 32 etwas variieren sollte. Diese Noppen bewirken ferner eine progressive Federung, wenn sie zusammengepresst werden, da dann die Größe der Anlagefläche zunimmt und sich die Größe der Federwirkung von weich nach hart ändert. Eine harte Federwirkung ist bei starken Stößen erwünscht, z. B. in einem Baustellenfahrzeug.
Aus dem gleichen Grund sind auch an den Rändern der schmalen Seitenflächen 92, 94 schmale Stege 110, 112 vorgesehen, die im montierten Zustand in Richtung zum Montageflansch 32 ragen und diesen allenfalls schwach berühren, um die Übertragung von Körperschall auch an diesen Stellen zu minimieren.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. So können z. B. die Noppen 100 bis 106 andere Formen haben, und statt eines einzigen Noppens könnten jeweils mehrere verwendet werden. Solche und ähnliche Abwandlungen liegen im Rahmen des fachmännischen Tuns.

Claims

Lüfteranordnung, welche aufweist: Einen Gerätelüfter (30) mit einem Lüftergehäuse, durch welches sich ein Luftführungskanal erstreckt, der eine Außenwand hat, an deren einem Ende ein zur Befestigung des Lüftergehäuses ausgebildeter, etwa rechteckförmiger Montageflansch (32) vorgesehen ist, welcher im Bereich seiner Ecken (52) einen Abstand von der Außenwand des Luftführungskanals hat; Dämpfelemente (34) aus einem elastomeren Werkstoff, welche jeweils an Ecken (52) dieses Montageflanschs (32) angeordnet sind; einen Befestigungsrahmen (36), welcher zur Aufnahme des mit den Dämpfelementen (34) versehenen Montageflanschs (32) ausgebildet ist; Rasthaken (74), welcher am Befestigungsrahmen (36) vorgesehen sind und welche nach dem Einführen des mit den Dämpfelementen (34) versehenen Montageflanschs (32) an den Dämpfelementen (34) auf deren vom Befestigungsrahmen (36) abgewandten Seite (76) einrasten und dadurch auch den Montageflansch (32) festhalten und im Befestigungsrahmen (36) verrasten, um so eine Körperschall entkoppelnde mechanische Verbindung zwischen Gerätelüfter (30) und Befestigungsrahmen (36) zu bilden.
Lüfteranordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein Dämpfelement (34) eine nutartige Ausnehmung (80) zur Aufnahme einer Ecke (52) des Montageflanschs (32) aufweist,
Lüfteranordnung nach Anspruch 2, bei welcher das Dämpfelement (34) mit seiner nutartigen Ausnehmung (80) auf ein Eck (52) des Dämpfelements (34) aufgesteckt ist.
Lüfteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Dämpfelement (34) im montierten Zustand zwischen dem zugeordneten Rasthaken (74) und dem Befestigungsrahmen (36) angeordnet ist.
Lüfteranordnung nach Anspruch 4, bei welcher am Befestigungsrahmen (36) Rippen (66) vorgesehen sind, gegen welche das Dämpfelement (34) anliegt.
Lüfteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei welchem die nutartige Ausnehmung (80) eines Dämpfelements (34) Seitenwände (92, 94) aufweist, an Welchen Noppen (100, 102, 104, 106) vorgesehen sind, welche im montierten Zustand zwischen dem Montageflansch (32) und der zugeordneten Seitenwand (92, 94) liegen, um eine verbesserte Schwingungsentkopplung zwischen dem Montageflansch (32) und dieser Seitenwand zu bewirken.
Lüfteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Luftführungskanal des Lüfters (30) mit einer Eckenerweiterung (46) versehen ist, und der Befestigungsrahmen (36) mit einer Luftleitfläche (82) versehen ist, welche sich an die Eckenerweiterung (46) anschließt.