DE9214308U1 - Spiralgehäuse für Radialgebläse - Google Patents
Spiralgehäuse für RadialgebläseInfo
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Description
Anmelder: SIEGENIA-FRANK KG, Eisenhüttenstraße 22, 5900 Siegen
ANR.: 1 004 808
Die Neuerung betrifft ein Spiralgehäuse aus Kunststoffmaterial für
Radialgebläse zur dezentralen Raumlüftung, das eine geschlossene Seitenwand, eine mit einer Ansaugöffnung versehene Seitenwand und eine
zwischen diesen angeordnete, spiral ig verlaufende Umfangswand aufweist, die
mit einer tangential anschließenden Ausblasöffnung versehen ist, bestehend
aus zwei längs einer normal zur Gebläseachse liegenden Ebene miteinander verbundenen Gehäuseteilen.
Radialgebläse mit Spiralgehäuse aus Kunststoffmaterial finden Anwendung als
Kühl- und/oder Umluftgebläse in Haushaltgeräten und werden zu diesem Zweck in Stückzahlen benötigt, die eine Großserienfertigung ermöglichen. Dabei
sind die Spiralgehäuse als Spritzguß-Formteile hergestellt, die eine an den
vorgesehenen Einsatzzweck angepaßte Gestaltung haben. Für die Benutzung in Lüftungsvorrichtungen, die der dezentralen Raumlüftung dienen sollen, sind
die bekannten Radialgebläse mit Spiralgehäusen aus Kunststoffmaterial
jedoch nicht ohne weiteres einsatzfähig, weil hierfür die Spiralgehäuse eine andere Ausbildung erhalten müssen. Da jedoch die Spritzgießwerkzeuge
für die Herstellung der Spiralgehäuse einen hohen Kostenaufwand erfordern, Lüftungsvorrichtungen zur dezentralen Raumlüftung jedoch nur in relativ
kleinen Stückzahlen benötigt werden, ist es nicht lohnend, hierfür besondere Spritzgießwerkzeuge bereit zu stellen, die dann einer sehr langen
Amortisationszeit bedürfen. Bei Raumlüftungsvorrichtungen werden vielmehr Radialgebläse eingesetzt, die üblicherweise mit Spiralgehäusen aus Blech
-2-
ausgestattet sind und relativ kostengünstig zur Verfugung stehen. Es wird
dabei jedoch der Nachteil in Kauf genommen, daß die Radialgebläse im Betrieb ein aus Vibrationen des Blechgehäuses resultierendes, relativ
starkes Eigengeräusch verursachen, dem durch zusätzliche Maßnahmen, insbesondere elastische Aufhängungen und Halterungen, entgegengewirkt
werden muß.
Ziel der Neuerung ist die Schaffung von Spiralgehäuse aus Kunststoffmaterial, die sich auch in kleinen Stückzahlen noch kostengünstig
herstellen lassen und dabei eine hohe Eigendämpfung haben, welche einen vereinfachten Einbau der Radialgebläse in Raumlüftungsvorrichtungen,
insbesondere Schalldämmlüftern, ermöglicht.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe neuerungsgemäß auf einfache Weise
dadurch,
daß die Gehäuseteile von Vakuum-Tiefziehkörpern aus Plattenmaterial
gebildet sind, deren jeder einen abgewinkelten Randbord oder Kragen
aufweist,
daß die Umfangskontur des ersten Tiefziehkörpers um die Plattenmaterial-Dicke
größer bemessen ist als die Umfangskontur des zweiten Tiefziehkörpers,
daß der Randbord bzw. Kragen des zweiten Tiefziehkörpers eine Höhe hat, die
annähernd der lichten Baubreite des Spiralgehäuses entspricht, daß von den Endkanten des Randbords oder Kragens am zweiten Tiefziehkörper
längs der Umfangskontur eine größere Anzahl von Nasen nach außen absteht, und daß der erste Tiefziehkörper in seinem Randbord oder Kragen nahe der
Seitenwand Ausnehmungen enthält, in denen die Nasen am Randbord oder Kragen des zweiten Tiefziehkörpers verrastbar sind.
Formwerkzeuge, die eine Vakuumverformung von ebenem Plattenmaterial zu
Tiefziehkörpern ermöglichen, lassen sich relativ einfach und kostengünstig, z.B. aus Holz, herstellen und dabei so auslegen, daß Seitenwand und
-3-
Randbord oder Kragen der zum Spiralgehäuse zusammensetzbaren Tiefziehkörper
eine optimal strömungsgünstige Gestalt erhalten. Die Endkanten des Randbordes oder Kragens am zweiten Tiefziehkörper lassen sich,
beispielsweise mit Hilfe einer frei programmierbaren Fünf-Achsen-Fräsmaschine problemlos so nacharbeiten, daß an ihnen die nach außen
abstehenden Nasen erhalten werden. Andererseits können auf die gleiche Art und Weise in den Randbord oder Kragen des ersten Tiefziehkörpers nahe der
Seitenwand die Ausnehmungen mit Hilfe eines Fingerfräsers hergestellt werden.
Als zur Herstellung der Vakuum-Tiefziehkörper dienendes Plattenmaterial
kann beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Standardpolystyrol (PS) oder auch schlagfestes Polystyrol (SB) zum Einsatz gelangen, dessen
Eigenelastizität gewährleistet, daß die Nasen am Randbord oder Kragen des zweiten Tiefziehkörpers eine selbsttätige und sichere Rastverbindung mit
den Ausnehmungen im Randbord oder Kragen des ersten Tiefziehkörpers eingehen, wenn die beiden Tiefziehkörper achsparallel zu ihren Randborden
oder Kragen zusammengesteckt werden.
Bewährt hat es sich zur Schaffung eines neuerungsgemäßen Spiralgehäuses,
wenn die Ansaugöffnung in die Seitenwand des zweiten Tiefziehkörpers als eingezogener Hals geformt ist und wenn der Randbord oder Kragen des ersten
Tiefziehkörpers eine Höhe hat, die nur einem Bruchteil der Höhe des
Randbordes oder Kragens am zweiten Tiefziehkörper entspricht.
Als wichtig hat es sich im Rahmen der Neuerung aber auch erwiesen, daß aus
der Seitenwand des ersten Tiefziehkörpers ein flacher, kreisförmig begrenzter Napf herausgeformt ist, dessen Zentrum mit dem Zentrum des
Spiralgehäuses Deckungslage hat, daß der Napfboden eine nach einwärts durchgewölbte Gestalt aufweist, und daß in der Umfangswand des Napfes
bajonettartige Öffnungen vorgesehen sind, in denen der Stator eines Gebläsemotors über radiale Arme gegen die Federkraft des durchgewölbten
-4-
Napfbodens - durch eine einfache, begrenzte Winkeldrehung relativ zum
Tiefziehkörper - verriegelbar ist.
Die bajonettartigen Öffnungen in der Umfangswand des Napfes können
ebenfalls auf einfache Art und Weise, beispielsweise mit Hilfe einer frei
programmierbaren Fünf-Achsen-Fräsmaschine, hergestellt werden. Auf gleiche
Art und Weise lassen sich dann aber auch mit den bajonettartigen Öffnungen in der Umfangswand des Napfes korrespondierende Durchlaßöffnungen für die
radialen Arme am Stator des Gebläsemotors in der Seitenwand des ersten Tiefziehformteils vorsehen.
In enger Nachbarschaft des Napfes läßt sich aus der Seitenwand des ersten
Tiefziehkörpers ein Hocker oder Noppen so herausformen, daß er im Drehkreisbereich der radialen Arme des Gebläsemotor-Stators liegt und dabei
mit einem der radialen Arme in dessen Eingriffslage als Drehlagensicherung in Wirkverbindung tritt.
Der Zusammenbau eines solchermaßen ausgelegten Radialgebläses kann ohne
Zuhilfenahme irgendwelcher Werkzeuge allein mit Hilfe der Bajonettkupplung sowie der Schnapp-Rastvorrichtungen und damit kostengünstig bewirkt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 im Schnitt ein Radialgebläse, das sich zur Benutzung in
Vorrichtungen für die zentrale Raumlüftung eignet und ein Spiralgehäuse aus Kunststoffmaterial aufweist,
Fig. 2 in einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch einen ersten
zum Bau des Spiralgehäuses dienenden Vakuum-Tiefziehkörper,
-5-
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2, wobei auch
die Schnittebene II - II durch den Vakuum-Tiefziehkörper nach
Fig. 2 angedeutet ist,
Fig. 4 eine Teilansicht des Vakuum-Tiefziehkörpers nach Fig. 3 in
Pfeilrichtung IV,
IO
IO
Fig. 5 eine Teilansicht des Vakuum-Tiefziehkörpers nach Fig. 3 in
Pfeilrichtung V1
Fig. 6 eine Teilansicht des Vakuum-Tiefziehkörpers nach Fig. 3 in
Pfeil richtung VI,
Fig. 7 eine teilweise Schnittansicht des Vakuum-Tiefziehkörpers nach
Fig. 3 in Pfeilrichtung VII,
Fig. 8 die in Fig. 2 mit VIII gekennzeichnete Einzelheit in etwas
abgewandelter Ausbildung,
Fig. 9 eine Schnittansicht des zweiten Vakuum-Tiefziehkörpers zum
Bau des Spiralgehäuses nach Fig. 1 und 25
Fig. 10 eine Draufsicht auf den Vakuum-Tiefziehkörper nach Fig. 9,
wobei hierin auch die Schnittebene IX - IX des in Fig. 9 gezeigten Vakuum-Tiefziehkörpers zu sehen ist.
In Fig. 1 der Zeichnung ist im Querschnitt ein Radialgebläse 1 dargestellt,
bei dem in einem sogenannten Spiralgehäuse 2 ein Gebläserad 3 untergebracht ist, das auf dem Rotor 4 eines Elektromotors 5 sitzt, welcher wiederum im
Spiralgehäuse 2 befestigt ist. Das gesamte Radialgebläse 1 mit Spiralgehäuse 2, Gebläserad 3, Rotor 4 und Elektromotor 5 hat eine relativ
-6-
kleine und flache Bauform, wie deutlich aus Fig. 1 der Zeichnung hervorgeht.
Das Spiralgehäuse 2 des Radialgebläses 1 ist aus zwei Gehäuseteilen 6 und 7
zusammengesetzt, die längs einer normal zur Gebläseachse 8-8 liegenden Ebene 9-9 miteinander verbunden sind.
Beide Gehäuseteile 6 und 7 des Spiralgehäuses 2 sind als Vakuum-Tiefziehkörper
aus einem Kunststoff-Plattenmaterial, beispielsweise aus Polyvynilchlorid (PVC) aus Standardpolystyrol (PS) oder auch schlagfestem
Polystyrol (SB) hergestellt, indem das ebene Plattenmaterial zunächst durch Wärmeeinwirkung plastifiziert und dann durch Erzeugung eines Vakuums gegen
die Konturen einer Holzform od. dgl. angelegt wird.
Das Gehäuseteil 6 wird dabei von einem ersten Vakuum-Tiefziehkörper
gebildet, der eine geschlossene Seitenwand 10 und einen sich einstückig an deren Kontur anschließenden, abgewinkelten Randbord oder Kragen 11
aufweist. Darüber hinaus ist aus der ebenen Seitenwand 10 des Gehäuseteils 6 noch ein flacher, kreisförmig begrenzter Napf 12 herausgeformt, dessen
Zentrum mit dem Zentrum des Spiralgehäuses 2 zusammenfällt und folglich
auch mit der Gebläseachse 8-8 Deckungslage hat. Dabei weist der Napfboden 13 eine nach einwärts durchgewölbte Gestalt auf und in der Umfangswand 14
des Napfes 12 sind mehrere bajonettartige Öffnungen 15, 16, 17 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt vorgesehen, die jeweils nur teilweise
in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt werden.
Mit jeder dieser bajonettartigen Öffnungen 15, 16, 17 in der Umfangswand 14
des Napfes 12 korrespondiert dabei eine Durchlaßöffnung 19, 20, 21, die in
der Seitenwand 10 des Gehäuseteils 6 in einer Art und Weise vorgesehen sind, welche aus Fig. 3 der Zeichnung ersichtlich ist.
Vom Stator 21 des Elektromotors 5 stehen jeweils etwa tangential bzw.
radial drei Arme 22, 23, 24 ab, welche den gleichen Winkelabstand
-7-
voneinander haben, wie die Durchlaßöffnungen 18, 19 und 20 in der Seitenwand 10 des Gehäuseteils 6. Zum Einbau der aus dem Gebläserad 3 sowie
dem Elektromotor 5 mit Rotor 6 und Stator 21 bestehenden Einheit in das Gehäuseteil 6 ist es lediglich notwendig, zunächst die Arme 22, 23, 24 des
Stators 21 mit den Durchlaßöffnungen 18, 19, 20 der Seitenwand 10 des
Gehäuseteils 6 in Deckungslage zu bringen und dann in den Bereich der bajonettartigen Öffnungen 15, 16, 17 vorzuschieben. Dabei trifft der Stator
21 gegen den nach einwärts gewölbten Napfboden 13 und verformt diesen elastisch nach außen. Mit einer begrenzten Winkeldrehung des Stators 21
rücken dessen Arme 22, 23 und 24 in die zugehörigen Bajonettschlitze 15,
16, 17 an der Umfangswand 14 des Napfes 12 ein und werden dort unter der
Rückstell-Federwirkung des Napfbodens 3 fixiert. Einer der Arme 22 bis 24,
beispielsweise der Arm 22, wirkt mit einem aus der Seitenwand 10 des Gehäuseteils 6 herausgeformten Noppen oder Hocker 25 zusammen und wird in
der durch den Bajonettschlitz 17 begrenzten Drehlage gegen unerwünschte
Rückdrehung fixiert.
Nahe der Seitenwand 10 sind im Randbord bzw. Kragen 11 des Gehäuseteils
schlitzartige Ausnehmungen 26 vorgesehen, und zwar in einer größeren, längs
der Umfangskontur möglichst gleichmäßig verteilten Anzahl. Aus Fig. 3 geht dabei hervor, daß das Gehäuseteil 6 mit fünf Ausnehmungen 26 versehen ist.
Diese Ausnehmungen 26 können dabei entweder, wie Fig. 2 zeigt, geradlinig
und parallel zur Seitenwand 10 verlaufen. Sie können aber auch, wie in Fig. 8 angedeutet ist, mit bogenförmigen Verlauf vorgesehen werden.
Das Gehäuseteil 7 des Spiralgehäuses 7 wird ebenfalls als Vakuum-Tiefziehkörper
aus Plattenmaterial hergestellt, und zwar auf gleiche Art und Weise, wie das Gehäuseteil 6. Es hat dabei eine im wesentliche ebene
Seitenwand 27, in die als Öffnung ein Ansaughals 28 eingeformt ist, der in Fluchtlage mit der Gebläseachse 8-8 gelangt.
Die Umfangskontur des das Gehäuseteil 7 bildenden, zweiten Vakuum-Tief
ziehkörpers ist auf die Umfangskontur des Gehäuseteils 6 abgestimmt.
-8-
Dies derart, daß die Umfangskontur des vom ersten Vakuum-Tiefziehkörper
gebildeten Gehäuseteils 6 um die Dicke des Plattenmaterials größer bemessen ist als die Umfangskontur des das Gehäuseteil 7 bildenden zweiten Vakuum-Tiefziehkörpers.
Auch das Gehäuseteil 7 hat dabei einen rechtwinklig zu seiner Seitenwand
gerichteten Randbord oder Kragen 29. Dieser weist jedoch eine Höhe auf,
welche annähernd der lichten Baubreite 30 des Spiralgehäuses 2 entspricht,
wie das deutlich aus Fig. 1 hervorgeht.
Von den Endkanten 31 des Randbordes bzw. Kragens 29 stehen längs der
Umfangskontur eine größere Anzahl von Nasen winklig nach außen ab (Fig. 1 und 9), deren Anordnung bzw. Verteilung auf die Anordnung bzw. Verteilung
der Ausnehmungen 26 im Randbord 11 des Gehäuseteils 6 abgestimmt ist.
Beim axialen Aufstecken des Gehäuseteils 7 auf das Gehäuseteil 6 wird
zunächst dessen Randbord 29 elastisch so nach einwärts verformt, daß die Kanten der Nasen 32 sich an den Innenflächen des Randbordes 11 des
Gehäuseteils 6 abstützen. Dann werden die beiden Gehäuseteile 6 und 7 weiter so zusammengeschoben, daß die Nasen 32 den Bereich der Ausnehmungen
26 gelangen und so selbsttätig - nach Art einer Schnapp-Rastvorrichtung mit diesen in Formschlußeingriff treten.
Während die schlitzartigen Ausnehmungen 26 nach Fig. 2 verhältnismäßig eng
ausgebildet werden müssen, wenn sie mit den Nasen 32 als spielarme Schnapp-Rastvorrichtung
zusammenwirken sollen, ist es bei der bogenförmigen Ausgestaltung nach Fig. 8 möglich, den Ausnehmungen 26 eine größere
Öffnungsweite zu geben. Trotzdem wirken sie jedoch mit den Nasen 32 als spielarme Schnapp-Rastvorrichtung zusammen, weil die letzteren an der
Bogenkontur eine Dreipunktanlage erhalten.
Alle Öffnungen und Durchlässe in dem als Vakkuum-Tiefziehkörper aus
Plattenmaterial hergestellten Gehäuseteil 6 lassen sich durch spangebende
-9-
Bearbeitung, beispielsweise mit Hilfe einer Fünf-Achsen-Fräsmaschine,
problemlos herstellen, sofern diese frei programmierbar ist. Mit einer solchen Maschine können aber auch die Endkanten und die von diesen
seitwärts abstehenden Nasen 32 an dem ebenfalls als Vakuum-Tiefziehkörper
gefertigten Gehäuseteil 7 bearbeitet werden.
Die Spiralgehäuse 2 der vorstehend beschriebenen Radialgebläse 1 lassen
sich mit relativ kleinen Stückzahlen noch kostengünstig fertigen und haben dabei zugleich den Vorteil einer relativ hohen Eigendämpfung, weil sie
durch Vakuumverformung aus Kunststoff-Plattenmaterial gebildet sind.
Claims (5)
1. Spiralgehäuse aus Kunststoffmaterial für Radialgebläse zur dezentralen
Raumlüftung, das eine geschlossene Seitenwand, eine mit einer
Ansaugöffnung versehene Seitenwand und eine zwischen diesen angeordnete, spiral ig verlaufende Umfangswand aufweist, die mit einer
Ausblasöffnung versehen ist, bestehend aus zwei längs einer normal zur Gebläseachse liegenden Ebene miteinander verbundenen Gehäuseteilen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehäuseteile (6 und 7) von Vakuum-Tiefziehkörpern aus
Plattenmaterial gebildet sind, deren jeder einen abgewinkelten
Randbord oder Kragen (11 bzw. 29) aufweist, daß die Umfangskontur des ersten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 6) um
die Plattenmaterial-Dicke größer bemessen ist als die Umfangskontur des zweiten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 7),
daß der Randbord bzw. Kragen (29) des zweiten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 7) eine Höhe hat, die annähernd der lichten Baubreite
(30) des Spiralgehäuses (2) entspricht,
daß von den Endkanten (31) des Randbordes oder Kragens (29) am zweiten Tiefziehkörper (Gehäuseteil 7) längs der Umfangskontur eine größere Anzahl von Nasen (32) nach außen absteht, und daß der erste Tiefziehkörper (Gehäuseteil 6) in seinem Randbord oder Kragen (11) nahe der Seitenwand (10) Ausnehmungen (26) enthält, in denen die Nasen (32) am Randbord oder Kragen (29) des zweiten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 7) verrastbar sind.
daß von den Endkanten (31) des Randbordes oder Kragens (29) am zweiten Tiefziehkörper (Gehäuseteil 7) längs der Umfangskontur eine größere Anzahl von Nasen (32) nach außen absteht, und daß der erste Tiefziehkörper (Gehäuseteil 6) in seinem Randbord oder Kragen (11) nahe der Seitenwand (10) Ausnehmungen (26) enthält, in denen die Nasen (32) am Randbord oder Kragen (29) des zweiten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 7) verrastbar sind.
-2-
-2-
2. Spiralgehäuse nach Anspruch I1
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansaugöffnung (28) in die Seitenwand (27) des zweiten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 7) als eingezogener Hals eingeformt ist.
3. Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Randbord oder Kragen (11) des ersten Tiefziehkörpers
(Gehäuseteil 6) eine Höhe hat, die nur einem Bruchteil der Höhe des Randbords oder Kragens (29) am zweiten Tiefziehkörper (Gehäuseteil 7)
entspricht.
15
15
4. Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Seitenwand (10) des ersten Tiefziehkörpers (Gehäuseteil 6)
ein flacher, kreisförmig begrenzter Napf (12) herausgeformt ist, dessen Zentrum mit dem Zentrum des Spiralgehäuses Deckungslage hat,
daß der Napfboden (13) eine nach einwärts durchgewölbte Gestalt aufweist und daß in der Umfangswand (14) des Napfes (12)
bajonettartige Öffnungen (15, 16, 17) vorgesehen sind, in denen der Stator (21) eines Gebläsemotors (5) über radiale Arme (22, 23, 24)
gegen die Federkraft des durchgewölbten Napfbodens (13) verriegelbar ist.
5. Spiralgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß mit den bajonettartigen Öffnungen (15, 16, 17) in der Umfangswand
(14) des Napfes (12) korrespondierende Durchlaßöffnungen (18, 19, 20) für die radialen Arme (22, 23, 24) des Gebläsemotor-Stators (21) in
der Seitenwand (10) des ersten Tiefziehformteils (Gehäuseteil 6)
vorgesehen sind.
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