DE29719233U1

DE29719233U1 - Ringlüfter

Info

Publication number: DE29719233U1
Application number: DE29719233U
Authority: DE
Original assignee: Karberg & Hennemann KG
Current assignee: Karberg & Hennemann KG
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2007-10-30
Also published as: DE19847632B4; DE19847632A1

Description

Ringlüfter

Die Erfindung betrifft einen Ringlüfter, bestehend aus einer auf einer Antriebswelle montierbaren Nabe, einer vorgegebenen Anzahl an Schaufeln, die mit ihrem Fuß an der Nabe befestigt sind und aus einem die Schaufelenden umgebenden Außenring.

Derartige Ringlüfter sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und werden in unterschiedlichen technischen Aggregaten als robuster und kostengünstiger Luftstromerzeuger eingesetzt, beispielsweise in transportablen Raumheizgeräten und insbesondere als Kühlluftgebläse in Kraftfahrzeugen. Bei

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diesen herkömmlichen Ringlüftern für die Kühlsysteme von Personenkraftwagen sind die Schaufeln und der Außenring meist als einstückige Kunststoff-Formteile ausgeführt (vgl. DE 3 3 04 2 97 C2). Durch den als Luftleitelement wirkenden Außenring werden wegen Wegfall der Vielzahl von gesonderten Luftspalten zwischen den Schaufelspitzen und der Gehäusewandung die Strömungsverhältnisse und damit auch Geräuschemissionen erheblich verbessert. Nachteilig ist jedoch, daß für unterschiedliche Lüftertypen, die sich hinsichtlich ihrer Abmessungen, der Schaufelformen, der Schaufelanzahl etc. voneinander unterscheiden, jeweils gesonderte Schaufelkränze mit angeformtem Außenrad hergestellt werden müssen, was die Kosten erhöht und Variationsmöglichkeiten beschränkt.

In größeren Kühlluftgebläsen für die Kühlsysteme von z.B. LKWs bestehen die Schaufeln und der Außenring häufig aus geformten Blechzuschnitten, die durch Nieten miteinander verbunden werden. Die Durchführung der Richtarbeiten der einzelnen Schaufeln und auch das Herstellen der Nietverbindungen jedes Schaufelendes am Außenring führt zu einem erheblichen Herstellungs- und Kostenaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ringlüfter zu schaffen, der auf einfache Weise eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten eröffnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln mit ihrem Fuß winkelverstellbar an der Nabe mon-

tiert sind und daß der Außenring mittels eines Schnappverschlusses an den Schaufelenden befestigt ist.

Aus Kosten- und auch betriebstechnischen Gründen sollten die Schaufeln und auch der Außenring als Spritzgußteile aus einem geeigneten Kunststoff ausgebildet sein.

Durch die winkelverstellbare Montage der einzelnen Schaufelfuße an der Nabe kann die Schrägstellung der Schaufelblätter auf einfache Weise geändert werden, was die Herstellung verschiedener Lüftertypen bzw. Ausführungen mit technisch gleichen Mitteln ermöglicht. Ferner kann die Anzahl an unterschiedlichen Naben für verschiedenartige Lüfter dadurch verringert werden, daß die Füße der jeweils unterschiedlichen Schaufeln gleich ausgebildet sind.

Eine feste und spaltfreie Fixierung der Schaufelenden an der Innenwand des Außenrings wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß der Außenring mindestens einen inneren Ringwulst enthält, der im Preßsitz in mindestens eine an jedem Schaufelende ausgebildete Kerbe eingreift, wobei im übrigen die Schaufelenden in großflächiger gleichmäßiger Druckanlage an der Innenwand des Außenringes abgestützt sind. Zum Erzielen dieser gleichmäßigen Druckanlage der Schaufelenden ist es notwendig, daß ihre Stoßflächen in der vorgegebenen Schaufel-Schrägstellung dem zylindrischen Verlauf der Innenwand des Außenringes genau folgen. Die Formgebung der Stoßflächen erfolgt auf technische einfache Weise durch spanende Bearbeitung. Hierzu wird ein vormontierter Schaufelkranz in ei-

nem dem Innenradius des Außenringes entsprechenden Abstand von einem Walzenfräser oder einem entsprechenden Spanwerkzeug montiert und in Drehung versetzt, so daß die Enden der Schaufeln nacheinander unter gleichzeitiger Ausformung der Kerbe vom Walzenfräser bearbeitet werden und ihre Stoßflächen die der Ringform des Außenringes entsprechende zylindrische Kontur erhalten.

Eine feste und auf einfache Weise einstellbare Fixierung der Schaufeln an der Nabe wird erreicht, indem die Schaufelfüße als vorzugsweise zylindrische oder konische Zapfen ausgebildet sind, die in entsprechend geformten Aufnahmen in der Nabe sitzen und durch geeignete Mittel in gewählten Winkelstellungen arretiert werden. Zweckmäßig erfolgt die Arretierung der Schaufelfüße durch Klemmung. Eine besonders geeignete Möglichkeit der gleichzeitigen Klemmfixierung aller Schaufelfüße zeichnet sich dadurch aus, daß die Nabe aus zwei scheibenförmigen profilierten Bauteilen, aus z.B. Leichtmetall-Guß, besteht, die jeweils etwa halbzylindrische Aufnahmen für die Schaufelfüße aufweisen und z.B. durch Schrauben axial zusammengespannt werden, wodurch entsprechende Klemmkräfte auf die in diesen Aufnahmen eingeführten Schaufelfüße ausgeübt werden.

Ein technologisch und kostenmäßig besonders zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ringlüfters zeichnet sich dadurch aus, daß die im Spritzgußverfahren hergestellten Kunststoff-Schaufeln mit ihren jeweiligen Füßen in die entsprechenden Aufnahmen in der Nabe eingesetzt

und durch Zusammenspannen der Nabenteile im formschlüssigen Klemmsitz fixiert werden, daß ein Kunststoff-Außenring mit mindestens einem Innenwulst von etwa halbkreisförmigem Querschnitt nach dem Spritzgußverfahren hergestellt wird, wobei die beim Spritzgießen gebildeten Angüsse an der Innenfläche des Außenrings stufen- oder noppenförmige Anschlagelemente bilden, daß die Nabe mit dem montierten Schaufelkranz verdrehbar eingespannt wird und die Schaufelenden mittels eines im Abstand des Radius des Außenringes positionierten Werkzeugs spanend bearbeitet werden und daß anschließend der Außenring und die Schaufelenden durch axiale Relativbewegung unter Erhalt eines Preßsitzes zusammengefügt werden, wobei der Ringwulst am Außenring in die ausgearbeiteten Kerben der Schaufelenden in dauerhaften Druckeingriff gelangen.

Dabei können die Angüsse an der Innenwandung des Außenringes so gestaltet und positioniert werden, daß sie als Fixieranschläge für die Schaufelblattenden wirken und ein Verdrehen der Schaufelenden sowie auch Rutschbewegungen des Außenringes verhindern.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung lassen sich der Zeichnung und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den unteren Teil eines

Ringlüfters in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 den Außenring mit einem Schaufelende im Schnitt;

Fig. 3 eine Naben-Hälfte mit einem eingespannten Schaufelfuß im Querschnitt.

Der dargestellte Ringlüfter besteht aus einer Nabe 1, die auf einer - nicht dargestellten - Antriebswelle befestigt wird, aus einer Vielzahl von Schaufeln 2 sowie aus einem an den Enden der Schaufeln 2 befestigten Ring 3. Die Nabe 1 enthält zwei Formscheiben 4, 5, die in koaxialer Anordnung durch Schraubbolzen 6 zusammengespannt sind und die jeweils gegenüberliegende halbzylindrische Aufnahmen 7, 8 in ihren verdickten Endteilen aufweisen, in denen jeweils ein zylindrischer bzw. kegelstumpfförmig ausgebildeter Fuß 9 einer Schaufel 2 im Klemmsitz festgelegt ist {vgl. Fig. 3). Diese Fixierung der Schaufelfuße ermöglicht die Verwendung verschiedenartiger Schaufeltypen mit jeweils gleich ausgebildeten Füßen 9 in gleichen Nabenkonstruktionen sowie auch die Einstellung der Schaufelwinkel, die - je nach dem zu fertigenden Gebläse-Typ - verschieden ist.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist der Außenring 3 an seiner radial inneren ümfangsflache einen Ringwulst 10 auf, an den sich beidseitig je eine um einen sehr kleinen Winkel zur Radialebene geneigte Seitenfläche 11, 12 anschließt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Bei dieser in Fig. 2 gezeigten Ausführung verdickt sich aufgrund der gegensinnigen Nei-

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gung der beiden Seitenflächen 11, 12 der Außenring in Richtung zum zentral angeordneten Ringwulst 10. Das Ende jeder Schaufel 2 weist eine Kerbe auf, deren Form unter Berücksichtigung der jeweiligen Schrägstellung der Schaufel an die Form des Ringwulstes 10 des Außenringes 3 angepaßt ist, so daß der in Fig. 1 und 2 dargestellte formschlüssige Eingriff zustandekommt. Darüber hinaus befinden sich die Stoßflächen jedes Schaufelendes zu beiden Seiten der jeweiligen Kerbe in einer durchgehenden Druckanlage an den beiden Seitenflächen 11, 12 des Außenringes. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, überragt die seitliche Abströmkante 13 der jeweiligen Schaufel den in Form eines Ringflansches 14 ausgebildeten Endteil des Außenringes 3.

Die vorstehend beschriebenen Bauteile des radial inneren Ringwulstes 10 und der Kerben 13 an den Schaufelenden bilden eine Schnappverbindung, durch welche die Schaufeln in Verbindung mit der Druckanlage ihrer Enden an den Seitenflächen 11, 12 des Außenringes mechanisch fest mit dem Außenring verbunden werden können. Zur Herstellung dieser Verbindung werden die Schaufeln in den jeweils vorgegebenen Winkelstellungen in bzw. an der Nabe montiert. Anschließend wird der Außenring in Achsrichtung des Schaufelkranzes auf die vorbearbeiteten Enden der Schaufeln aufgeschoben, bis der innere Ringwulst 10 in die Kerben 13 an den Schaufelenden im Formschluß eingreift. Zur Erzielung der dauerhaften Druckanlage der Stoßflächen der Schaufelenden an den Flächen 11, 12 zu beiden Seiten des Ringwulstes 10 des Außenringes 3 kann der Außenring in einem jeweils erforderlichen Ausmaß elastisch

aus seiner ursprünglichen Ringform in eine geringfügig polygonähnliche Form in dem Maße verformt werden, daß der Ringwulst auf den radial entsprechend vorstehenden Stoßflächen der Schaufelenden gleitet, bis er in die jeweilige Kerbe gelangt. Das Bestreben des Außenringes zur elastischen Rückverformung erzeugt dann die dauerhaften Andruckkräfte. Begünstigt wird dieser Einschiebevorgang durch die in Fig. 2 dargestellte Querschnittsform des Außenringes.

Zum Erhalt der großflächigen Druckanlage der Stoßflächen der Schaufelenden an den Innenflächen des Außenringes ist es erforderlich, daß die Stoßfläche jeder Schaufel entsprechend der Schaufel-Schrägstellung und/oder der Schaufelwölbung bearbeitet wird, so daß diese Fläche der durch den Außenring vorgegebenen zylindrischen Kontur folgt. Eine technisch einfache Bearbeitung der Schaufelenden zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Schaufelenden mittels eines spanenden Werkzeuges in Form eines drehangetriebenen Walzenfräsers bearbeitet werden, der in einem dem Radius des Außenringes entsprechenden Abstand von der Achse eines vormontierten Schaufelkranzes angeordnet ist. Durch eine Verdrehung dieses Schaufelkranzes gelangen die Endteile der jeweiligen Schaufeln in den Arbeitsbereich dieses Walzenfräsers und werden - unabhängig von ihrer jeweiligen Form und Stellung - genau zu der der Innenfläche des Außenringes entsprechenden Kontur bearbeitet. Durch spezielle Gestaltung des Walzenfräsers ist auch die gleichzeitige Herstellung der jeweiligen Kerben 13 an den Schaufelenden in einem einzigen Arbeitsgang möglich.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können statt des einzigen Ringwulstes 10 und der nur einen Kerbe 13 an jedem Schaufelende auch jeweils mehrerer dieser Elemente vorgesehen sein, wodurch sich ggf. die Steifigkeit der Schnappverbindung insbesondere auch gegenüber Beanspruchungen in Umfangsrichtung erhöht. Obwohl die Schaufeln 2 und auch der Außenring 3 zweckmäßigerweise als Kunststoffteile, insbesondere Spritzgußteile, ausgebildet sind, können hierfür auch andere geformte Blechzuschnitte Verwendung finden. Die Ausbildung des Außenrings als Walzblech hat den Vorteil, daß der Ringwulst 10 in einen endlosen Blechstreifen vorab eingewalzt werden kann, wobei dieser Blechstreifen dann in die jeweils gewünschten Längen quergeschnitten wird und die Blechstreifenzuschnitte nach Biegen zu einem Ring mit ihren beiden Stoßkanten verschweißt werden. Ferner können die Schaufeln 2 und/oder auch der Außenring 3 als Leichtmetall-Formteile ausgeführt sein.

Claims

Ansprüche

1. Ringlüfter, bestehend aus

- einer auf einer Antriebswelle montierbaren Nabe (1),

- einer vorgegebenen Anzahl an Schaufeln (2), die in vorgegebenen Winkelstellungen an der Nabe befestigt sind und

- einem die Schaufelenden umgebenden Außenring, dadurch gekennzeichnet _; daß der Außenring (3) mittels einer Schnappverbindung (10, 13) formschlüssig an den Enden der Schaufeln (2) befestigt ist.

2. Ringlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schnappverbindung der Außenring (3) mindestens einen inneren Ringwulst (10) enthält, der im Preßsitz in mindestens einer an jedem Schaufelende ausgebildeten Kerbe

(13) eingreift, und im übrigen die Schaufelenden in großflächiger gleichmäßiger Druckanlage an der Innenfläche (11, 12) des Außenrings (3) abgestützt sind.

3. Ringlüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (3) abströmseitig einen abgebogenen Randflansch (14) aufweist.

4. Ringlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (3) aus einem stoßge-

schweißten Blechstreifen besteht, in den der Ringwulst (10) eingewalzt ist.

5. Ringlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (3) als Kunststoff-Spritzgußteil mit ausgeformtem Ringwulst (10) ausgeführt ist.

6. Ringlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (3) aus mehreren Teilen besteht.

7. Ringlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) als Kunststoff-Spritzgußteile ausgebildet sind.

8. Ringlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) zwei Formscheiben (4, 5) mit jeweils halbzylindrischen gegenüberliegenden Aufnahmen {7, 8) aufweist, in denen die Fußzapfen (9) der jeweiligen Schaufeln (2) eingespannt sind.