DE4102161A1

DE4102161A1 - Luefterrad mit einer topffoermigen nabe

Info

Publication number: DE4102161A1
Application number: DE4102161A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Scheidel; Reuben Dr Ing Agnon
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1992-07-30
Also published as: ITMI920098A0; FR2672089A1; ITMI920098A1; FR2672089B1; US5193981A; IT1258799B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Lüfterrad nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Lüfterrad bekannt, bei dem der Topfboden etwa die gleiche Dicke hat wie die Topfwand. Wenn ein solches Lüfterrad besonders fest mit der Welle des Antriebsmotors verbunden wird, können die im Elektromotor auftretenden Magnetkraft schwankungen, welche durch die das magnetische Feld durchlaufenden Ankernuten hervorgerufen werden, über die Welle in die Nabe ein geleitet und über die Flügel als Luftschall abgestrahlt werden. Der dabei entstehende Flötenton, der je nach dem, wie die Abmessungen insbesondere der Nabe gewählt sind, bei etwa 630 Hz liegt, wird als störend empfunden, insbesondere dann, wenn der Lüfter zur Belüftung der Kühleinrichtung für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dient.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Lüfterrad mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es im Bereich der Felder elastisch wird und so die Schwingungen in diesem Bereich eliminiert werden. Dadurch verschwindet auch das störende Betriebs geräusch. Die Frequenz f (z. B. 630 Hz) ist wie folgt zu berechnen:

(mit Z = Zahl der Nuten, n = Drehzahl in U/min).

Die passende Wellenlänge λ,

(mit c = Schallgeschwindigkeit in m/s). Hier:

Die Anregung erfolgt, wenn Nabendurchmesser

Hier:

Da Motorgröße und Lüftergröße nicht verändert werden können (not wendige Größen zur Erfüllung der Aufgabe) kann mit diesen Maßnahmen die Nabe akustisch verstimmt werden, bzw. akustisch "weich" gemacht werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Lüfterrads möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Felder zwischen einander benachbarten Rippen angeordnete, vor zugsweise radial verlaufende, schlitzartige Durchbrechungen aufweisen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Lüfterrad, in die topfförmige Nabe gesehen,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch das Lüfterrad gemäß Fig. 1, entlang der Linie II-II geschnitten, in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 ein Teilschnitt durch das Lüfterrad, entlang der Linie III-III in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer in Fig. 2 mit IV bezeichneten Einzelheit.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Fig. 1 dargestelltes Lüfterrad 10 hat eine topfförmige Nabe 12, deren Topfform in Fig. 2 deutlicher hervortritt. An der Außen seite 14 der Topfwand 16 sind eine Vielzahl von Flügeln 18 ange ordnet, die an ihren freien Enden über einen umlaufenden Ring 20 miteinander verbunden sind. An die ringförmige Topfwand 14 schließt sich ein Topfboden 22 an, der sich in radialer Richtung des Lüfter rades 10 erstreckt. Innerhalb des Nabentopfes 12 ist ein größerer Abschnitt eines elektrischen Antriebsmotors 24 untergebracht, der in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien teilweise dargestellt und mit der Bezugszahl 24 versehen worden ist. Der elektrische Antriebsmotor 24 hat eine aus diesem heraustretende Antriebs- oder Ankerwelle 26, an deren freiem Ende der Topfboden 22 der Nabe 12 des Lüfterrades 10 befestigt ist. Dazu durchdringt die Ankerwelle 26 den Topfboden im Bereich einer zentralen Versteifung 28. Die Befestigung selbst geschieht durch eine auf einen nicht dargestellten Gewindezapfen der Ankerwelle 26 aufgeschraubte Befestigungsmutter 30. Dadurch wird die Nabe 12 und damit das Lüfterrad 10 fest mit der Ankerwelle 26 verbunden, so daß das Lüfterrad zusammen mit dem nicht dargestellten Anker des Elektromotors 24 umläuft. Wie Fig. 2 weiter zeigt, weist die topfförmige Nabe 12 an ihrer Innenseite sowohl im Bereich der Topfinnenwand als auch in den Topfboden 22 übergehende Rippen 32 auf, die in Umfangsrichtung der Nabe gesehen mit Abstand voneinander liegen und sich am Topfboden 22 radial erstrecken (Fig. 1). Zwischen einander benachbarten Rippen 32 ergeben sich somit Felder 34 des Topfbodens 22. Die Felder haben im wesentlichen die Form von Segmenten, wie der in Fig. 1 gezeigte Blick in die Topfform der Nabe 12 zeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß im Bereich dieser Felder 34 der Topfboden von seiner Innenseite ausgehende Einsen kungen 36 aufweist, welche wenigstens eine Tiefe 38 von 70% der Topfbodendicke 40 haben (Fig. 3). Fig. 3 zeigt weiter, daß die im Bereich der Einsenkungen 36 verbleibende Dicke 42 des Topfbodens 22, bezogen auf die der Rippen 32, sehr gering ist. Dadurch ergibt sich eine gewisse Elastizität des Lüfterrades im Bereich seines Topf bodens 22, durch welche eine Tilgung der auftretenden Schwingungen erreicht wird. Weiter wird dadurch die Nabe akustisch verstimmt. Wie Fig. 1 zeigt, erstrecken sich die Einsenkungen 36 zwischen den Rippen 32 über den gesamten Abstand, der zwischen einander benach barten Rippen 32 vorhanden ist. Weiter zeigt Fig. 1, daß die Felder 34 zwischen den einander benachbarten Rippen 32 angeordnete, vor zugsweise radial verlaufende, schlitzartige Durchbrechungen 44 aufweisen. In Umfangsrichtung der Nabe 12 gemessen beträgt die Breite 46 der Schlitze 44 maximal 3 mm (Fig. 4). Dies deshalb, weil die verbleibende, dünne Wand 48 im Bereich der Felder 34 einen zuverlässigen Schutz gegen Spritzwasser von der Außenseite des Topfbodens 22 her bilden soll, welches bei zu breiten Schlitzen 44 über Kühlluftöffnungen 50 in der stirnseitigen, dem Topfboden 22 zugewandten Wand 51 des elektrischen Antriebsmotors 24 in diesen eindringen kann. Dieses Spritzwasser kann durch das Kraftfahrzeug von der Straße aufgewirbelt werden. Die Belüftungseinrichtung mit dem Lüfterrad 10 sorgt für die Belüftung einer Kühleinrichtung der zum Fahrzeug gehörenden Brennkraftmaschine. Durch das umlaufende Lüfterrad, in Verbindung mit der geringen Breite der Schlitze 44 wird zuverlässig verhindert, daß dieses Spritzwasser über die Lüftungsöffnungen 50 in den Elektromotor 24 gelangen und diesen beeinträchtigen kann.

Claims

1. Lüfterrad mit einer topfförmigen Nabe, an deren äußeren Topfwand eine Vielzahl von sich im wesentlichen radial erstreckenden Flügeln angeordnet und an dem Topfboden die Ankerwelle eines elektrischen Antriebsmotors befestigt ist und der Topfboden an seiner Innenseite mehrere mit Abstand voneinander angeordnete, sich radial erstrecken de Rippen aufweist, zwischen denen sich Felder des Topfbodens ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß der Topfboden (22) im Bereich dieser Felder (34) von seiner Innenseite ausgehende Einsenkungen (36) aufweist, welche wenigstens eine Tiefe (38) von 70% der Topf bodendicke (40) haben.

2. Lüfterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einsenkungen (36) in Umfangsrichtung der Nabe (12) gesehen von der einen Rippe (32) bis zur benachbarten anderen Rippe (32) erstrecken.

3. Lüfterrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Felder (34) zwischen einander benachbarten Rippen (32) angeordnete, vorzugsweise radial verlaufende, schlitzartige Durch brechungen (44) aufweisen.

4. Lüfterrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung der Nabe (12) gemessene Breite (46) der Schlitze (44) maximal 3 mm beträgt.

5. Lüfterrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß die freien Enden der Flügel (18) durch einen die Nabe (12) umgebenden Ring (20) miteinander verbunden sind.