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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit einem Lüfterrad und einem Kunststoffgehäuse, welches das Lüfterrad umfänglich zumindest bereichsweise umschließt.
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Lüfter werden in vielen unterschiedlichen technischen Anwendungen, oft zusammen mit einem Kühlkörper, zur Kühlung elektronischer Geräte oder Bauteile verwendet. In Komfortanwendungen, beispielsweise im Automobilbereich, wird es immer wichtiger, solche Lüfteranordnungen sowohl geräuschtechnisch sowie auch vor Vibrationen zu entkoppeln. Hierfür werden Lüfter mit Kunststoffgehäuse vorgesehen. Des Weiteren sind elastische Aufhängungen der Lüfter in einem Gehäuse bekannt.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lüfter mit einem Lüfterrad und einem Kunststoffgehäuse, welches das Lüfterrad zumindest bereichsweise umfänglich umschließt, gegen Vibrationen und Geräusche in möglichst einfacher Weise kostengünstig zu entkoppeln.
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Erfindungsgemäß wird hierfür ein Lüfter, aufweisend ein Lüfterrad und ein das Lüfterrad umfänglich zumindest bereichsweise umschließendes Kunststoffgehäuse, vorgeschlagen. Der Lüfter weist zur Vibrationsentkopplung und Geräuschentkopplung eine gummiaufweisende Umhüllung auf, welche umfänglich um das Kunststoffgehäuse herum angeordnet ist.
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Der Lüfter kann als Radial- oder Axiallüfter ausgebildet sein.
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Das Kunststoffgehäuse dient zur Aufnahme des Lüfterrades und weist hierfür einen Aufnahmebereich auf. Beispielsweise kann im Aufnahmebereich eine Buchse zur Aufnahme des Lüfterlagers angeordnet sein. Des Weiteren könnte im Aufnahmebereich die Ansteuerelektronik für den Lüfter selbst angeordnet sein. Die beiden Stirnseiten des Kunststoffgehäuses sind offen ausgebildet oder weisen zumindest Durchbrechungen zum Durchströmen der Luft auf. Umfänglich ist das Kunststoffgehäuse vollständig oder teilweise geschlossen und bildet somit eine Art Rahmen zur Aufnahme und Befestigung des Lüfterrades. Der Aufnahmebereich kann einstückig mit dem Kunststoffgehäuse ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Aufnahmebereich plattenförmig an einem stirnseitigen Ende des Kunststoffgehäuses angeordnet und durch radial nach außen stehende Stege mit der Außenwandung des Kunststoffgehäuses verbunden sein.
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Die Umhüllung kann umfänglich geschlossen oder teilweise geschlossen sein. Zur besseren Vibrations- und Geräuschentkopplung weist die Umhüllung Gummi auf oder besteht vollständig aus Gummi. Somit ist die Umhüllung als eine Art Gummiüberzug, Gummihülse beziehungsweise Gummitasche ausgebildet, wobei das Kunststoffgehäuse darin eingesetzt ist. Die Umhüllung ist an beiden Stirnseiten offen ausgebildet. Bevorzugterweise ist die Umhüllung umfänglich im Wesentlichen geschlossen ausgebildet.
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Durch den Gummiüberzug wird der Lüfter in besonders einfacher und kostengünstiger Weise effektiv von Vibrationen und Geräuschen entkoppelt. Der Gummiüberzug lässt sich in einfacher Weise automatisiert und separat herstellen. Auch das Zusammenbauen beziehungsweise Überstülpen des Gummiüberzugs über das Kunststoffgehäuse kann mit sehr wenig Aufwand und somit kostengünstig durchgeführt werden.
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Bevorzugterweise weist das Kunststoffgehäuse eine im Wesentlichen quadratische äußere Grundform auf. Die Innenwand des Kunststoffgehäuses kann dabei zylinderförmig ausgebildet sein, wobei ein kleiner Luftspalt zwischen Lüfterrad beziehungsweise den Enden der einzelnen Lüfterradschaufeln und der Innenwand des Kunststoffgehäuses vorgesehen ist.
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Des Weiteren ist bevorzugterweise vorgesehen, dass das Kunststoffgehäuse abgerundete äußere Kanten aufweist. Die äußeren Kanten erstrecken sich dabei längsgerichtet beziehungsweise in axialer Richtung und sind besonders bevorzugterweise entlang deren gesamten Länge abgerundet.
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Die Umhüllung liegt bevorzugterweise abschnittsweise an einer Außenwand des Kunststoffgehäuses direkt an, wobei mehrere Kontaktflächen zwischen der Außenwand des Kunststoffgehäuses und der Umhüllung gebildet werden.
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Ferner ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Außenwand des Kunststoffgehäuses derart ausgebildet und geformt ist, dass zwischen den Kontaktflächen Unterbrechungen angeordnet sind, an welchen die Umhüllung nicht direkt an der Außenwand des Kunststoffgehäuses anliegt. Beispielsweise können hierfür an der Außenwand des Kunststoffgehäuses Stege oder andere Verformungen vorgesehen sein. Im Bereich dieser Unterbrechungen beziehungsweise zwischen einzelnen Kontaktflächen ist somit bevorzugterweise zwischen der Außenwand des Kunststoffgehäuses und der Umhüllung ein Luftpolster beziehungsweise ein Luftspalt angeordnet. Durch die Reduzierung der gesamten Kontaktfläche zwischen Kunststoffgehäuse und Umhüllung wird eine noch bessere Entkopplung erreicht.
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Das Kunststoffgehäuse weist in Axialrichtung eine erste Höhe auf. Die Umhüllung weist in axialer Richtung eine zweite Höhe auf. Bevorzugterweise ist die zweite Höhe größer als die erste Höhe. Unter der axialen Richtung ist dabei die Längsrichtung beziehungsweise Luftströmungsrichtung zu verstehen. Somit ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Umhüllung in Längsrichtung beziehungsweise axialer Richtung über eine Stirnseite des Kunststoffgehäuses übersteht.
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Unter der ersten Höhe ist die maximale Höhe beziehungsweise Länge in axialer Richtung des Kunststoffgehäuses zu verstehen. Unter der zweiten Höhe ist die maximale Länge in axialer Richtung beziehungsweise Höhe der Umhüllung zu verstehen.
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Ferner ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die erste Höhe beziehungsweise die Höhe des Kunststoffgehäuses zwischen 50% und 80% der zweiten Höhe beziehungsweise der Höhe der Umhüllung entspricht. Besonders bevorzugterweise steht die Umhüllung dabei mit ca. einem Drittel dessen gesamter Höhe, das heißt der zweiten Höhe, stirnseitig über das Kunststoffgehäuse über.
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Bevorzugterweise weist die Umhüllung in axialer Richtung zwei hintereinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen äußeren Grundformen auf. Innerhalb eines ersten Abschnitts ist dabei das Kunststoffgehäuse angeordnet. Der erste Abschnitt kann hierfür eine im Wesentlichen identische äußere Grundform wie das Kunststoffgehäuse selbst aufweisen. Beispielsweise kann der erste Abschnitt eine im Wesentlichen quadratische äußere Grundform aufweisen. Der in Axialrichtung stirnseitig über das Kunststoffgehäuse überstehende Teil der Umhüllung bildet bevorzugterweise den zweiten Abschnitt der Umhüllung aus.
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Bevorzugterweise entspricht die erste Höhe, das heißt die Höhe des Kunststoffgehäuses in axialer Richtung, im Wesentlichen der Länge des ersten Abschnitts in axialer Richtung.
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Der zweite Abschnitt der Umhüllung kann beispielsweise eine im Wesentlichen runde Grundform aufweisen. Dabei weist der zweite Abschnitt vorzugsweise einen Durchmesser auf, welcher im Wesentlichen einem Innendurchmesser des Kunststoffgehäuses entspricht.
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Der stirnseitig über das Kunststoffgehäuse hinausstehende beziehungsweise überstehende Teil, also der zweite Abschnitt der Umhüllung, ist bevorzugterweise als Dichtlippe ausgebildet. Dadurch wird zum einen der Luftströmungskanal verlängert sowie auch umfänglich abgedichtet. Am stirnseitigen Ende dieses zweiten Abschnitts der Umhüllung kann die Umhüllung beispielsweise an eine Wandung eines Kühlkörpers oder eine umlaufende Kante einer Durchbrechung durch einen Kühlkörper stoßen. Der Übergangsbereich wird dabei durch die Dichtlippe abgedichtet.
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Um beim Einsetzen des Kunststoffgehäuses in die Umhüllung ein Ausreißen der Umhüllung zu vermeiden, weist die Umhüllung in axialer Richtung ausgerichtete Schlitze und/oder Ausschnitte auf. Diese Schlitze oder Ausschnitte sind längsgerichtet beziehungsweise in Höhenrichtung der Umhüllung in dessen Wandung angeordnet. Beim Einsetzen des Kunststoffgehäuses in die Umhüllung wird die Außenhaut beziehungsweise Außenwandung der Umhüllung gedehnt. Das Vorsehen der längs gerichteten Schlitze und/oder Ausschnitte kann ein Reißen beim Dehnen verhindern.
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Des Weiteren ist bevorzugterweise vorgesehen, dass diese Schlitze und/oder Ausschnitte im ersten Abschnitt der Umhüllung angeordnet sind. Dabei können sich die Schlitze und/oder Ausschnitte ausgehend von einer ersten stirnseitigen Kante der Umhüllung hin zum zweiten Abschnitt der Umhüllung über einen Abschnitt beziehungsweise Teil der ersten Höhe der Umhüllung erstrecken. Die Schlitze beziehungsweise Ausschnitte sind somit bevorzugterweise nicht über die gesamte Höhe des ersten Abschnitts der Umhüllung angeordnet.
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Vorzugsweise sind genau zwei Schlitze und/oder Ausschnitte an zwei einander gegenüberliegen Seiten der Umhüllung angeordnet. In Breitenrichtung können diese Schlitze beziehungsweise Ausschnitte bevorzugterweise mittig angeordnet sein.
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Ferner ist bevorzugterweise vorgesehen, dass an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Umhüllung jeweils eine äußere Nut quer zur axialen Richtung angeordnet ist. Die seitlichen Nuten dienen als Slider zum Einschieben des Lüfters in eine Vorrichtung. Somit ist kein verschrauben notwendig und der mit der Gummiumhüllung überzogene Lüfter kann in einfacher Weise in einer Vorrichtung angeordnet werden.
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Besonders bevorzugterweise sind die beiden Nuten an den gegenüberliegenden Seiten in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet. Dies ermöglicht einen besseren Halt beziehungsweise Sitz in der Vorrichtung und dient des Weiteren als Kodierung, sodass ein falsches Einsetzen vermieden werden kann.
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Die Umhüllung weist bevorzugterweise ein UL94V-0 klassifiziertes Kunststoffmaterial auf oder besteht daraus. Somit ist die Umhüllung bevorzugterweise aus einem selbstlöschendem beziehungsweise nicht brennbarem Kunststoff beziehungsweise Gummimaterial ausgebildet. Unter der Klassifikation UL94V-0 ist ein Kunststoffmaterial zu verstehen, wobei ein Verlöschen einer Flamme innerhalb von 10 Sekunden und ein maximales Nachglimmen von 30 Sekunden gewährleistet wird.
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Die Umhüllung weist bevorzugterweise in Umfangsrichtung unterschiedliche Dicken auf. Somit können unterschiedliche Materialverstärkungen für ein Aufeinandertreffen unterschiedlicher Temperaturen vorgesehen sein.
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Des Weiteren weist die Umhüllung bevorzugterweise mehrere Anlageflächen in Eckbereichen zur stirnseitigen Anlage des Kunststoffgehäuses an der Innenseite der Umhüllung auf. Dadurch ist eine genaue Fixierung des Kunststoffgehäuses beim Einsetzen möglich. Ein zu weites Hineinschieben des Kunststoffgehäuses in die Umhüllung kann somit verhindert werden. Des Weiteren kann sichergestellt werden, dass das Kunststoffgehäuse aber weit genug in die Umhüllung hineingeschoben wird. Das Kunststoffgehäuse liegt somit bevorzugterweise stirnseitig mit dessen abgerundeten Kanten an den Anlageflächen und somit an der Innenseite der Umhüllung an.
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Ferner ist bevorzugterweise vorgesehen, dass die Umhüllung nicht fest mit dem Kunststoffgehäuse verbunden ist und insbesondere abnehmbar um das Kunststoffgehäuse herum angeordnet ist. Die Umhüllung kann beispielsweise in einfacher Weise über das Kunststoffgehäuse übergestülpt sein und derart geformt sein, dass das Kunststoffgehäuse fest genug in der Umhüllung sitzt. Ein zusätzliches Befestigen mittels zusätzlicher Befestigungsmittel zwischen Kunststoffgehäuse und Umhüllung ist somit nicht notwendig.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand besonders bevorzugterweise Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen schematisch:
- 1: eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung eines Lüfters mit Umhüllung,
- 2: eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffgehäuses für einen Lüfter,
- 3: eine perspektivische Ansicht einer Umhüllung für einen Lüfter, und
- 4: eine weitere perspektivische Ansicht einer Umhüllung für einen Lüfter.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lüfters 100 in Explosionsdarstellung. Dabei besteht der Lüfter 100 im Wesentlichen aus einem Lüfterrad 10, einem Kunststoffgehäuse 11, innerhalb welchem das Lüfterrad 10 angeordnet ist, sowie einer Umhüllung 12.
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Das Kunststoffgehäuse 11 wird in die Umhüllung 12 aus Gummi eingesetzt. Dadurch wird das Kunststoffgehäuse 11 von der Umhüllung 12 zumindest umfänglich umschlossen, wodurch der Lüfter 100 gegen Vibrationen und Geräusche entkoppelt ist.
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Das Kunststoffgehäuse 11 weist in axialer Richtung 16 eine erste Höhe 17 auf. Die Umhüllung 12 weist in axialer Richtung 16 eine zweite Höhe 18 auf. Die zweite Höhe 18 ist größer als die erste Höhe 17. Insbesondere steht nach dem Einsetzen des Kunststoffgehäuses 11 in die Umhüllung 12 die Umhüllung 12 stirnseitig über das Kunststoffgehäuse 11 über.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Kunststoffgehäuses 11 gezeigt. Dabei ist der besseren Übersicht halber das Lüfterrad 10 nicht dargestellt. Das Kunststoffgehäuse 11 weist eine im Wesentlichen quadratische äußere Grundform auf. Die Innenseite ist zylinderförmig aufgebaut und bildet den Luftkanal. Die vier Kanten 13 des Kunststoffgehäuses 11 sind abgerundet ausgebildet.
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An einem stirnseitigen Ende weist das Kunststoffgehäuse 11 einen Aufnahmebereich 24 zur Aufnahme des Lüfterrades 10 (in 2 nicht dargestellt) auf. Dieser Aufnahmebereich 24 ist über radial vom Aufnahmebereich 24 abstehende Stege 25 mit der Außenwandung des Kunststoffgehäuses 11 verbunden. Das gesamte Kunststoffgehäuse 11 ist somit einstückig ausgebildet.
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3 und 4 zeigen zwei verschiedene perspektivische Ansichten einer Umhüllung 12. Der besseren Übersicht halber sind Kunststoffgehäuse 11 und Lüfterrad 10 in diesen beiden Figuren nicht dargestellt.
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Die Umhüllung 12 weist in axialer Richtung 16 zwei im Wesentlichen hintereinander angeordnete Abschnitte, einen ersten Abschnitt 19 und einen zweiten Abschnitt 20 auf. Der erste Abschnitt 19 dient zur Aufnahme des Kunststoffgehäuses 11 (in den 3 und 4 nicht dargestellt). Hierfür weist der erste Abschnitt 19 eine Grundform auf, welche im Wesentlichen der quadratischen äußeren Grundform des Kunststoffgehäuses 11 entspricht.
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Damit beim Überstülpen der Umhüllung 12 über das Kunststoffgehäuse 11 die Umhüllung 12 nicht reißt, sind an zwei einander gegenüberliegenden Seiten Ausschnitte 21 vorgesehen. Alternativerweise könnten auch einfache Schlitze ausreichen.
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Damit der gesamte Lüfter 100 in möglichst einfacher Weise in einer Vorrichtung angeordnet werden kann, sind an zwei weiteren einander gegenüberliegenden Seiten beziehungsweise dessen Außenseiten Nuten 22 angeordnet. Diese Nuten 22 sind quer zur axialen Richtung 16 über die gesamte Breite der Umhüllung 12 angeordnet. Wie aus 3 deutlich hervorgeht, sind die beiden Nuten 22 an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten in axialer Richtung 16 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch kann ein besonders fester Sitz des Lüfters 100 in einer Vorrichtung gewährleistet werden und zum anderen auch ein falsches Einsetzen in eine Vorrichtung vermieden werden.
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Die Umhüllung 12 ist höher beziehungsweise in axialer Richtung 16 länger ausgebildet als das Kunststoffgehäuse 11. Nach dem Einsetzen des Kunststoffgehäuses 11 in die Umhüllung 12 steht die Umhüllung 12 in axialer Richtung 16 stirnseitig über das Kunststoffgehäuse 12 über. Dabei steht die Umhüllung 12 insbesondere mit dessen zweitem Abschnitt 20 stirnseitig über das Kunststoffgehäuse 11 über. Dieser zweite Abschnitt 20 weist eine im Wesentlichen runde beziehungsweise zylinderförmige Grundform auf und ist als Dichtlippe ausgebildet.
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In 4 ist deutlich gezeigt, dass die Dicke beziehungsweise Stärke der Umhüllung 12 in Umfangsrichtung unterschiedlich dick ausgebildet ist. Des Weiteren sind im Bereich des Übergangs zwischen dem ersten Abschnitt 19 und dem zweiten Abschnitt 20 im Inneren der Umhüllung 12 in den vier Eckbereichen Anlageflächen 23 senkrecht zur axialen Richtung 16 angeordnet. Beim Einsetzen des Kunststoffgehäuses 11 in die Umhüllung 12 wird das Kunststoffgehäuse 12 mit dessen stirnseitigen Kante an diese Anlageflächen 23 angelegt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Lüfter
- 10
- Lüfterrad
- 11
- Kunststoffgehäuse
- 12
- Umhüllung
- 13
- Kanten
- 14
- Außenwand
- 15
- Unterbrechung
- 16
- Axiale Richtung
- 17
- Erste Höhe
- 18
- Zweite Höhe
- 19
- Erste Abschnitt
- 20
- Zweiter Abschnitt
- 21
- Ausschnitte
- 22
- Nut
- 23
- Anlageflächen
- 24
- Aufnahmebereich
- 25
- Stege
