DE4241406C2 - Gebläsegehäuse - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gebläsegehäuse, insbesondere für Sekundärgebläse in Brennkraftmaschinen mit geregeltem Dreiwegekatalysator, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Solche Sekundärluftgebläse, die meist mehrstufig ausgeführt sind, werden bei Brennkraftmaschinen mit geregeltem Dreiwegekatalysator eingesetzt, um Frischluft in deren Abgassystem einzublasen und damit ein Nachverbrennen der Abgase in Gang zu setzen.

Bei einem bekannten Gebläsegehäuse der eingangs genannten Art (DE 41 07 049 A1) ist der Scheibenförmige Gehäusedeckel mittels selbstschneidenden Stahlschrauben im ersten Gehäuseteil verschraubt, wobei die über den Umfang gleichmäßig verteilten Stahlschrauben sich über die gesamte axiale Länge des zweiten Gehäuseteils erstrecken. Da insbesondere bei mehrstufigen Gebläsen der zweite Gehäuseteil eine recht große axiale Länge aufweist, müssen die Stahlschrauben als relativ lange Schneidgewindebolzen ausgeführt werden. Der zweite Gehäuseteil ist entsprechend der Mehrstufigkeit des Gebläses zweiteilig ausgeführt, wobei die beiden Gehäuseteilabschnitte fluchtend aneinander angesetzt sind. Die Anbindung der Gehäuseteilabschnitte aneinander und die Anbindung des zweiten Gehäuseteils einerseits an den ersten Gehäuseteil und andererseits an den Deckel erfolgt jeweils über eine Nut-Stegverbindung, wobei die ringförmig ausgebildeten Nuten und Stege formschlüssig ineinander eingreifen.

Ein solches Gebläsegehäuse zeigt eine relativ hohe Geräuschabstrahlung. Da üblicherweise die einzelnen Gehäuseteile aus Kunststoff gefertigt sind und der Kunststoff ca. einen sechsmal höheren Wärmeausdehnungskoeffizenten besitzt als die Stahlschrauben, entstehen infolge thermischer Dehnung relativ große Spannungen, die von den Gehäuseteilen aufgenommen werden müssen, so daß diese nur relativ weich ausgebildet werden können.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Gebläsegehäuse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die topf- oder kappenförmige Ausbildung des Gehäusedeckels der Bereich der vornehmlich für die Geräuscherzeugung verantwortlichen Gebläseräder doppelwandig mit dazwischenliegendem Luftspalt abgedeckt ist. Dadurch wird eine erhebliche Geräuschreduzierung erreicht.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gebläsegehäuses möglich.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung trägt der den Elektromotor aufnehmende erste Gehäuseteil an seiner dem Gehäusedeckel zugekehrten Stirnseite einen axial vorspringenden Ringsteg, der von dem Gehäusedeckel in dessen Randbereich übergriffen ist. Die einander zugekehrten, sich berührenden Flächen von Ringsteg und Gehäusedeckel sind als konisch verlaufende Dichtflächen ausgebildet. Durch diese konstruktive Gestaltung wird zwischen dem Gehäusedeckel und dem ersten Gehäuseteil eine umlaufende Dichtfläche gebildet, die unabhängig von zwischen den Gehäuseteilen, insbesondere bei mehrstufiger Ausbildung des zweiten Gehäuseteils, auftretenden Toleranzen ist. Damit können keine äußeren Leckagen auftreten, und der Gesamtwirkungsgrad des Gebläses wird verbessert, sowie auch ein gewisser Schutz vor Umwelteinflüssen erreicht.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung trägt der Gehäusedeckel im Bereich seines Kappenrandes und der erste Gehäuseteil im Bereich seines diesem zugekehrten Gehäuserandes jeweils radial am Gehäusedeckel bzw. am ersten Gehäuseteil vorspringende, über den Umfang vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnete, einstückig angeformte Augen. Die Augen an Gehäusedeckel und erstem Gehäuseteil stehen sich einander mit geringem Axialabstand gegenüber. Die Verbidungsmittel greifen an den Augen an und sind vorzugsweise als selbstschneidende Stahlschrauben ausgebildet, die jeweils durch eine Bohrung in den einen Augen hindurchgesteckt und in einer Sacklochbohrung in den anderen Augen eingeschnitten sind. Durch diese, konstruktive Gestaltung verringert sich die Klemmlänge der Stahlschrauben auf ein Minimum. Wenn nunmehr die Gehäuseteile aus Kunststoff gefertigt sind, wird durch die geringe Klemmlänge der Schrauben der Einfluß der unterschiedlichen Wärmedehnungen von Stahlschrauben und Kunststoffgehäuse reduziert. Die Gehäuseteile müssen keine große thermische Dehnung ausgleichen und können daher relativ steif ausgelegt werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Sekundärgebläses für eine Brennkraftmaschine,

Fig. 2 ausschnittweise einen Längsschnit des Sekundärgebläses in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 ausschnittweise und geschnitten dargestellte dreistufige Sekundärgebläse für eine Brennkraftmaschine besitzt ein Gebläsegehäuse 10 aus Kunststoff, das aus einem zylinderförmigen, an der einen Stirnseite mit einem Stirndeckel 11 abgedeckten ersten Gehäuseteil 12, aus einem daran koaxial angesetzten zweiten Gehäuseteil 13 und aus einem auf den zweiten Gehäuseteil stirnseitig aufgesetzten Gehäusedeckel 14 zusammengesetzt ist. Der erste Gehäuseteil 12 dient zur Aufnahme eines Elektromotors 15, dessen Ständer 151, Läufer 152 und Läuferwelle 153 in Fig. 2 ausschnittweise dargestellt sind. Die Läuferwelle 153 mit darauf drehfest sitzendem Läufer 152 ist im ersten Gehäuseteil 12 mittels zweier Radiallager drehend gelagert, von welchen in Fig. 2 das rechte Lager 16 zu sehen ist. Die Läuferwelle 153 ragt in den zweiten Gehäuseteil 13 hinein und trägt hier drei Lüfter- oder Gebläseräder 17, 18, 19, die drehfest auf der Läuferwelle 153 befestigt sind. Der zweite Gehäuseteil 13 ist aus zwei getrennten, aneinander koaxial angesetzten ringförmigen Gehäuseabschnitten 131 und 132 gebildet, die jeweils das Gebläserad 18 bzw. 19 aufnehmen und entsprechende radial verlaufende Luftführungsrippen enthalten. Das Gebläserad 17 ist in einem im Durchmesser vergrößerten, flanschartigen Gehäuseabschnitt 121 des ersten Gehäuseteils 12 aufgenommen, der einstückig mit diesem ist.

Der stirnseitig auf dem zweiten Gehäuseteil 13 aufgesetzte Gehäusedeckel 14 ist topf- oder kappenförmig derart ausgebildet, daß er den zweiten Gehäuseteil 13 vollständig und bis auf eine nahe dem Kappengrund liegende radiale Abstützstelle mit Radialabstand übergreift und sich im Bereich des Kappenrandes am ersten Gehäuseteil 12 abstützt. Dadurch ergibt sich eine Zweiwandigkeit des Gebläsegehäuses 10 im Bereich der Gebläseräder 17-19 mit einem zwischen den beiden Wänden eingeschlossenen Luftpolster, wodurch eine wesentliche Geräuschreduzierung der aus diesem Bereich abgestrahlten Laufgeräusche erreicht wird.

Der erste Gehäuseteil 12 weist an seiner dem Gehäusedeckel 14 zugekehrten Stirnseite einen in Achsrichtung vorspringenden Ringsteg 20 auf, der von dem Randbereich des Gehäusedeckels 14 übergriffen wird. Die einander zugekehrten, sich berührenden Flächen 21 und 22 am Ringsteg 20 einerseits und an der Innenwand des Gehäusedeckels 14 andererseits sind dabei als konische Dichtflächen ausgebildet, die sich in Achsrichtung mehr oder weniger übereinanderschieben und eine umlaufende Dichtfläche zwischen Gehäusedeckel 14 und erstem Gehäuseteil 12 bilden. Durch diese konischen Dichtflächen ist es möglich, zwischen den Gehäuseteilen 12, 13 auftretende Toleranzen aufzufangen.

Der Gehäusedeckel 14 ist am ersten Gehäuseteil 12 befestigt, wodurch der zweite Gehäuseteil 13 am ersten Gehäuseteil 12 festgespannt wird. Hierzu sind einerseits am Gehäusedeckel 14, und zwar im Bereich seines es Kappenrandes, und andererseits am ersten Gehäuseteil 12, und zwar im Bereich seines unmittelbar an den Gehäusedeckel 14 angrenzenden Wandbereichs, jeweils radial am Gehäusedeckel 14 bzw. am ersten Gehäuseteil 12 vorspringende, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Augen 23 bzw. 24 einstückig angeformt. Die Augen 23 am ersten Gehäuseteil 12 und die Augen 24 am Gehäusedeckel 14 liegen sich fluchtend mit geringem Axialabstand gegenüber und nehmen die Verbindungsmittel auf, mit denen der Gehäusedeckel 14 am ersten Gehäuseteil 12 festgespannt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsmittel als selbstschneidende Stahlschrauben 27 ausgebildet, die jeweils durch eine Bohrung 25 in den Augen 23 am Gehäuseteil 12 hindurchgesteckt und in einer in den Augen 24 am Gehäusedeckel 14 vorgesehenen Sacklochbohrung 26 eingeschnitten sind. Durch die relativ geringen axialen Längen der Augen 23 und 24 und ihren geringen Abstand voneinander, ist die Klemmlänge der Stahlschrauben 27 minimal, so daß der Einfluß der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Kunststoffgehäuse 10 und Stahlschrauben 27 ausreichend klein gehalten ist. Die Gehäuseteile 12, 13 müssen dadurch keine großen thermischen Dehnungen ausgleichen und können steif ausgelegt werden.

Claims (6)

1. Gebläsegehäuse, insbesondere für Sekundärgebläse in Brennkraftmaschinen mit geregeltem Dreiwegekatalysator, mit einem ersten Gehäuseteil (12) zur Aufnahme eines Elektromotors (15), mit einem daran koaxial angesetzten zweiten Gehäuseteil (13) zur Aufnahme mindestens eines vom Elektromotor (15) angetriebenen Gebläserads (17-19) und mit einem auf dem zweiten Gehäuseteil (13) stirnseitig aufgesetzten Gehäusedeckel (14), der durch Verbindungsmittel an dem ersten Gehäuseteil (12) befestigt ist und den zweiten Gehäuseteil (13) am ersten Gehäuseteil (12) festspannt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (14) topf- oder kappenförmig ausgebildet ist, den zweiten Gehäuseteil (13) vollständig und weitgehend mit Radialabstand übergreift und mit seinem Kappenrand am ersten Gehäuseteil (12) abgestützt ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gehäuseteil (12) an seiner dem Gehäusedeckel (14) zugekehrten Stirnseite einen axial vorspringenden Ringsteg (20) trägt, der von dem Gehäusedeckel (14) mit dessen Randbereich übergriffen ist, und daß die einander zugekehrten, sich berührenden Flächen (21, 22) von Ringsteg (20) und Gehäusedeckel (14) als konische Dichtflächen ausgebildet sind.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel jeweils an den einander zugekehrten Rändern von erstem Gehäuseteil (12) und Gehäusedeckel (14) angreifen.

4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (14) im Bereich seines Kappenrands und der erste Gehäuseteil (12) im Bereich seines diesem zugekehrten Gehäuserands jeweils radial am Gehäusedeckel (14) bzw. am ersten Gehäuseteil (12) vorspringende, über den Umfang verteilt angeordnete, einstückig angeformte Augen (23, 24) tragen, daß die Augen (23, 24) an Gehäusedeckel (14) und erstem Gehäuseteil (12) sich einander mit geringem Axialabstand fluchtend gegenüberstehen und daß die Verbindungsmittel an den Augen (23, 24) angreifen.

5. Gehäuse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Gehäuseteil (12, 13) sowie der kappenförmige Gehäusedeckel (14) aus Kunststoff und die Verbindungsmittel aus Metall gefertigt sind.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als selbstschneidenden Stahlschrauben (27) ausgebildet sind, die jeweils durch eine Bohrung (25) in den einen Augen (23) hindurchgesteckt und in eine Sacklochbohrung (26) in den anderen Augen (24) eingeschnitten sind.