EP2513486B1 - Dichtung einer gebläseanordnung - Google Patents

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EP2513486B1
EP2513486B1 EP10739587.3A EP10739587A EP2513486B1 EP 2513486 B1 EP2513486 B1 EP 2513486B1 EP 10739587 A EP10739587 A EP 10739587A EP 2513486 B1 EP2513486 B1 EP 2513486B1
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EP
European Patent Office
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housing
fan
motor shaft
fan wheel
opening
Prior art date
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Active
Application number
EP10739587.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2513486A1 (de
Inventor
Josef Lutz
Heinz Pfeifer
Rudolf Tungl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Landshut GmbH
Original Assignee
Ebm Papst Landshut GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Landshut GmbH filed Critical Ebm Papst Landshut GmbH
Publication of EP2513486A1 publication Critical patent/EP2513486A1/de
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/052—Axially shiftable rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/16—Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
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    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/14—Shaft sealings operative only when pump is inoperative
    • F04D29/143—Shaft sealings operative only when pump is inoperative especially adapted for elastic fluid pumps

Definitions

  • the invention relates to a fan assembly with a motor with a motor shaft, a driven via the motor shaft, arranged in a housing impeller, wherein the motor shaft and the impeller are axially movable, and a seal assembly, wherein the housing has at least one passage opening, which by means of the seal arrangement an axial movement of the motor shaft and / or the impeller is sealable. Furthermore, the invention relates to a method for leak testing of such a blower arrangement, wherein the motor shaft and / or the impeller are brought by an axial movement with the seal assembly in contact and thus seal the passage opening for the motor shaft. Also, a testing device for carrying out the method is provided.
  • the fan assemblies of the present invention are often used in the heating industry as premixing blowers, usually gas and air being premixed into an ignitable mixture. It is therefore crucial that the fan assemblies, and in particular the housings, are sealed and the ignitable mixture can not escape.
  • the fan assemblies and in particular their housings are inspected for leaks after assembly and before delivery of the equipment in order to safely exclude the undesirable and inadmissible leakage of mixture.
  • various versions of such fan assemblies On the one hand, it is known to form the motor unit with the housing unit as an integral unit, wherein the motor unit rests directly on the housing. The central portion of the housing in which the impeller rotates has an opening into which the motor shaft and its mounting protrude.
  • the motor shaft and its mounting protrude often formed as a ball bearing shaft bearings are leaking, so that during a leak test at positive or negative pressure air on the shaft bearings off / can occur. Due to different grease distribution in the bearing, no fixed loss value can be taken into account for the bearings (undefined leakage), which would make the measured values reproducible in the different fan arrangements.
  • the motor assembly and the housing of the fan assembly are arranged separately and connected, for example by means of screws, wherein only the motor shaft extends from the motor assembly into the interior of the housing for receiving the impeller.
  • the bearing of the motor shaft is in this case realized mostly on one side in the motor assembly, so that the housing has only one passage opening for the motor shaft.
  • a fan assembly including a motor with a motor shaft, a motor shaft driven, disposed in a housing impeller, wherein the motor shaft and the impeller are axially movable.
  • the terms "axially movable” and “axial movement” are understood to mean that the movement along the axis of the motor shaft or the intake of the impeller can take place.
  • the fan assembly further includes at least one seal assembly.
  • the housing of the fan assembly has a passage opening which can be sealed by means of the sealing arrangement by an axial movement of the motor shaft and / or the impeller, wherein the housing has an opening opposite the opening into which a means for axial movement of the motor shaft and / or the impeller inserted is.
  • the advantage of this embodiment lies in a simple and safely manageable fan arrangement, the leak test is facilitated and ensures reproducible results. In particular, the time required for the leak test is also shortened and thus saved costs.
  • the sealing of the housing does not have to be permanently guaranteed, but only in the tightness test the motor shaft and / or the impeller are pressed against a seal assembly to ensure a firm concern of the seal assembly on the edge of the housing and leakage during the leak test.
  • the motor shaft Upon completion of the leak test, the motor shaft will move and / or the impeller in the starting position back to the operating position. Of course, it is also ensured in the operating position that it can not come to the exit of mixture in the intended use.
  • the axial movement of the motor shaft and / or the impeller takes place relative to the housing.
  • the connection between the housing and motor assembly has a certain elasticity, for example by rubber buffers, so that the motor assembly is movable relative to the housing during the axial movement.
  • the fastening means eg screws
  • the feature of "axial movement" of the motor shaft thus comprises the active movement of the shaft in the axial direction as well as the movement of the housing relative to a standing shaft, whereby the identical effect is achieved.
  • the seal arrangement can be buttoned into the passage opening on the housing, so that a quick assembly of the seal assembly is ensured.
  • the housing in the region of the passage opening for receiving the seal assembly may be formed thinner wall than in the remaining region of the housing to complete the projecting into the interior of the housing portion of the seal assembly as flush as possible with the inner wall of the housing.
  • the seal assembly in the region of the passage opening protrudes to a certain extent in the interior of the housing, without affecting the flow or the movement of the impeller negative .
  • pressing the impeller or the motor shaft of the protruding portion of the preferably formed rubber seal assembly can be pressed to the sides in order to reach over the edges of the Passage opening to extend and thus to ensure a particularly secure seal.
  • the sealing arrangement together with the housing in the region of the passage opening can form a stop for the axial movement of the motor shaft and / or the fan wheel.
  • the axial movement of the motor shaft and / or the impeller is limited by the voltage applied to the housing wall sealing arrangement, wherein the pressing against the seal assembly ensures the seal.
  • the blower arrangement according to the invention on the side opposite the passage opening on an opening into which a means for ensuring the axial movement of the motor shaft and / or the blower wheel can be inserted.
  • the opening may be the intake opening for ambient air.
  • the means may be formed as a stamp, which shifts the motor shaft and / or the impeller in the axial direction against the seal assembly and at the same time seals the opening for the suction of ambient air.
  • the impeller is mounted on the motor shaft, so that the axial movement to the seal assembly is realized through both components.
  • a peripheral protruding edge is given, which can optionally serve as a stop for the impeller and is pressed at an axial movement of the motor shaft and / or the impeller to the seal assembly.
  • Such an edge can be ensured for example by providing a sintered ring.
  • the invention further includes the method of leak testing the fan assembly, wherein the fan assembly may include the above features.
  • the method is characterized in that the motor shaft and / or the impeller are moved axially and brought into contact with the sealing arrangement, wherein the housing one of the passage opening opposite Opening in which a means for axial movement of the motor shaft and / or the impeller is introduced.
  • the impeller mounted on the motor shaft has an operating position in which it is spaced from the inside of the housing wall.
  • the motor shaft and / or the impeller is displaced in the axial direction by an external means, preferably a kind of punch and pressed against the arranged at the passage opening of the housing seal assembly.
  • an edge provided on the motor shaft the edge is pressed against the sealing arrangement instead of the impeller. Due to the movable mounting of the engine assembly, the axial movement can be conveniently made relative to the housing.
  • a predefined pressure (positive or negative pressure) is generated within the housing after sealing the passage opening with the above steps, then the pressure change is checked per time.
  • test device for leak testing of a blower which can accommodate the blower described above for testing.
  • the test device comprises a holding device for fastening the housing, wherein the preferably designed as a stamp means for axial movement of the motor shaft and / or the impeller are arranged on the holding device and relative to a fixed to the holding device such a blower, so that at least a part of the means for Axialterrorism the motor shaft and / or the impeller protrude at least during the leak test in the interior of the housing and seal the fan housing.
  • Fig. 1 shows a fan assembly with a motor 2 and motor housing, which is fastened by means of connecting elements to the housing 5 of the fan assembly.
  • the attachment is designed such that between the motor 2 and the housing 5, a relative movement is ensured, which is made possible for example by elastic elements.
  • From the motor 2 extends through a substantially arranged in the central region of the housing wall passage opening the motor shaft 3 into the interior of the housing 5, where it is connected to the impeller 4.
  • the fan assembly is mounted on a test device comprising a plunger 6, which can be moved into an opening opposite the passage opening in order to move the motor shaft 3 with the impeller 4 axially.
  • the stamp 6 seals the opening in the state applied to the housing 5.
  • the sealing arrangement 1 extends from the region of the motor 2 or the motor housing into the interior of the housing 5 of the impeller 4 and seals on the one hand the motor 2 against contamination from the outside, at the same time sealing the passage opening is ensured on the housing 5.
  • the seal assembly 1 can simultaneously form motor shaft seal for the assembly of the motor 2 and the housing 5.
  • Fig. 1 shows the fan assembly in operating position, that is, the impeller 4 is spaced from the seal assembly 1 and can rotate freely within the housing 5.
  • the seal assembly 1 is preferably formed of elastomeric material and buttoned into the passage opening of the housing 5.
  • Fig. 3 an enlargement view of the central area Fig. 1
  • the housing 5 is formed in the region of the passage opening thinner wall than in the remaining area to receive the seal assembly 1 and to form a substantially flush surface with respect to the inner surface of the housing 5.
  • appropriate material of the seal assembly 1 may also be preferred that this protrudes into the interior of the housing 5 in order to achieve the highest possible sealing effect when pressing the impeller 4.
  • FIG. 2 shows the blower arrangement Fig. 1 in a test condition for performing the leak test of the housing 5.
  • the associated FIG. 4 shows a partial enlargement of the central area Fig. 2 .
  • seal assembly 1 forms a stop for the axial movement of the motor shaft 3 with the impeller 4, wherein for the sealing test the impeller 4 is pressed against the seal assembly 1 in the region of the passage opening such that a secure seal is guaranteed.
  • the seal assembly 1 is supported during the pressing on the thin-walled portion of the housing.
  • FIGS. 4 and 5 show the conditions during operation and for the density test
  • the inventive method for performing the leak test requires further, not shown elements such as a device for generating pressure in the housing.
  • the blower arrangement is first placed on the test device, fastened, and then the punch 6 is inserted into the housing interior.
  • the impeller 4 is pressed with the motor shaft 3 in the axial direction against the seal assembly 1 and thus sealed the housing.
  • a predefined pressure is generated and then checked to what extent the applied pressure changes.
  • Fig. 5 a partial sectional view of a blower assembly is shown on a test unit in the operating state in an alternative embodiment.
  • the features are essentially up to the formation of the stamp with those from Fig. 1 match.
  • the punch 6 is of a multi-part construction and comprises a punch element 6 'and an attachment element 6 ".
  • the punch element 6' is movable relative to the attachment element 6" in the axial direction to the motor shaft 3, a sealing device 7 being provided between attachment element 6 "and punch element 6 ' which seals the two elements 6 ', 6 "against each other.
  • a sealing device shaft seals or O-rings can be used here.
  • Fig. 6 shows the arrangement Fig. 5 in the test position, wherein the neck element 6 "as in Fig. 1 on the opposite side of the housing 5 and this seals.
  • the punch member 6 ' is engaged with the axial end of the motor shaft and is displaced in the axial direction toward the motor assembly so that the motor shaft 3 and impeller 4 are axially displaced from the housing 5.
  • the seal of the housing 5 is identical to Fig. 2 , Due to the mobility of the Stamp member 6 'opposite the neck element 6 "the sealing of the housing 5 at the passage opening and the punch 6 with respect to the housing 5 must not be done simultaneously, but first the punch 6 can be sealingly placed on the housing and then by the axial movement of the punch member 6' and the motor shaft 3, the seal can be generated.
  • Fig. 7 is a sectional view of an alternative embodiment of the impeller 4 is shown in a sectional view, on the left side, the operating position and the right side, the test position is shown.
  • the impeller 4 comprises a central portion 4 ', which extends in the axial direction substantially along the motor shaft 3, wherein the central portion 4' is formed conically at its pointing in the direction of the passage opening end.
  • the seal assembly 1 from the central portion 4' of the passage opening is pressed radially outward to the sealing arrangement in the lateral and longitudinal direction to be applied to the housing wall and thus a particularly good seal to ensure.
  • the seal assembly 1 has in this embodiment a material thickness that it protrudes into the housing interior to ensure sufficient material for the complete coverage of the wheel portion of the passage opening.
  • the housing wall has a recess in the region of the edge section, the edge section itself being formed with a reduced housing wall thickness.
  • Fig. 1, 2 . 5 and 6 further show the testing device of the present invention, in which the blower is attached to a holding device 8.
  • the punch 6 is arranged on the holding device 8 and is moved in the axial direction to the housing 5 in order to press the motor shaft 3 and / or the impeller 4 against the sealing arrangement 1 such that the housing 5 is sealed.
  • the invention is not limited in its execution to the embodiment shown above. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of embodiments and are also within the scope of the invention.
  • the housing with a uniform housing wall thickness, and to supplement the interior of the housing extending sealing arrangement on the side facing the housing inner wall with the seal supportive means, such as adhesive.
  • the seal supportive means such as adhesive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gebläseanordnung mit einem Motor mit Motorwelle, ein über die Motorwelle angetriebenes, in einem Gehäuse angeordnetes Gebläserad, wobei die Motorwelle und das Gebläserad axial bewegbar sind, und einer Dichtungsanordnung, wobei das Gehäuse mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweist, die mittels der Dichtungsanordnung durch eine Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads abdichtbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer derartigen Gebläseanordnung, wobei die Motorwelle und/oder das Gebläserad durch eine Axialbewegung mit der Dichtungsanordnung in Kontakt gebracht werden und somit die Durchtrittsöffnung für die Motorwelle abdichten. Auch wird eine Prüfeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt.
  • Die Gebläseanordnungen der vorliegenden Erfindung werden häufig in der Heiztechnik als vormischende Gebläse eingesetzt, wobei üblicherweise Gas und Luft zu einem zündfähigen Gemisch vorgemischt werden. Es ist deshalb von entscheidender Bedeutung, dass die Gebläseanordnungen, und insbesondere die Gehäuse, dicht sind und das zündfähige Gemisch nicht austreten kann.
  • Stand der Technik zu dem vorliegenden technischen Gebiet ist offenbart in der Druckschrift GB 898,002 A ,
  • Die Gebläseanordnungen und insbesondere deren Gehäuse werden nach der Montage und vor der Auslieferung der Geräte auf Dichtheit geprüft, um die unerwünschte und unzulässige Leckage von Gemisch sicher auszuschließen. Im Stand der Technik gibt es verschiedene Ausführungen derartiger Gebläseanordnungen. Zum einen ist bekannt, die Motoreinheit mit der Gehäuseeinheit als integrale Baueinheit auszubilden, wobei die Motorbaueinheit direkt an dem Gehäuse anliegt. Der Zentralbereich des Gehäuses, in dem das Gebläserad rotiert, weist eine Öffnung auf, in die Motorwelle und deren Lagerung hineinragen. Die häufig als Kugellager ausgebildeten Wellenlager sind jedoch undicht, so dass während einer Dichtheitsprüfung bei Über- oder Unterdruck Luft über die Wellenlager aus-/eintreten kann. Aufgrund unterschiedlicher Fettverteilung im Lager kann für die Lager kein fester Verlustwert berücksichtigt werden (undefinierte Leckage), der die Messwerte bei den unterschiedlichen Gebläseanordnungen reproduzierbar machen würde.
  • In einer anderen Ausführung sind die Motorbaueinheit und das Gehäuse der Gebläseanordnung getrennt angeordnet und beispielsweise mittels Schrauben verbunden, wobei nur die Motorwelle sich von der Motorbaueinheit in das Innere des Gehäuses zur Aufnahme des Gebläserades erstreckt. Die Lagerung der Motorwelle wird hierbei zumeist einseitig in der Motorbaueinheit realisiert, so dass das Gehäuse lediglich eine Durchtrittsöffnung für die Motorwelle aufweist.
  • Zur Dichtheitsprüfung der oben genannten Gebläseanordnungen bzw. des Gehäuses der Gebläseanordnung musste über die Baueinheit der Elektronik, der Motorwelle und der Wellenlager eine atmosphärisch dichte Glocke gesetzt werden, um ein von der Dichtheit der Wellendichtung bzw. der Wellenlager unabhängiges Ergebnis zu erzielen. Die atmosphärisch dichte Glocke stellte hierbei eine Dichtheit der Motorbaueinheit unabhängig von dem Gehäuse sicher.
  • Für die Abdichtung der Öffnung im Gehäuse für den Eintritt der Motorwelle waren bisher im Regelfall Permanentdichtungen vorgesehen, die die Dichtheit sowohl für die Dichtheitsprüfung nach der Montage, jedoch auch unnötigerweise in gleicher Güte darüber hinaus gewährleisteten.
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, durch die kosten- und zeitsparend die Dichtheit der Gebläseanordnung während einer Dichtheitsprüfung bei Unter- oder Überdruck geprüft werden kann, ohne dass eine externe Dichtglocke verwendet werden muss. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Dichtheit der Gebläseanordnung nach der Montage und vor der Auslieferung schnell, einfach und somit kosteneffizient geprüft werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie dem Verfahrensanspruch 11 gelöst.
  • Es wird eine Gebläseanordnung bereitgestellt, die einen Motor mit Motorwelle, eine über die Motorwelle angetriebenes, in einem Gehäuse angeordnetes Gebläserad umfasst, wobei die Motorwelle und das Gebläserad axial bewegbar sind. Die Bezeichnungen "axial bewegbar" bzw. "Axialbewegung" sind so verstehen, dass die Bewegung entlang der Achse der Motorwelle bzw. der Aufnahme des Gebläserads erfolgen kann. Die Gebläseanordnung umfasst ferner mindestens eine Dichtungsanordnung. Das Gehäuse der Gebläseanordnung weist eine Durchtrittsöffnung auf, die mittels der Dichtungsanordnung durch eine Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserades abdichtbar ist, wobei das Gehäuse eine der Durchtrittsöffnung gegenüberliegende Öffnung aufweist, in die ein Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads einführbar ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer einfachen und sicher handhabbaren Gebläseanordnung, deren Dichtheitsprüfung erleichtert wird und reproduzierbare Ergebnisse gewährleistet. Insbesondere wird ferner die für die Dichtheitsprüfung benötigte Zeit verkürzt und somit Kosten eingespart. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist besonders vorteilhaft, dass die Abdichtung des Gehäuses nicht permanent gewährleistet sein muss, sondern lediglich bei der Dichtprüfung die Motorwelle und/oder das Gebläserad gegen eine Dichtungsanordnung gedrückt werden, um ein festes Anliegen der Dichtungsanordnung am Gehäuserand zu gewährleisten und eine Leckage während der Dichtheitsprüfung zu verhindern. Nach Abschluss der Dichtheitsprüfung bewegen sich die Motorwelle und/oder das Gebläserad in die Ausgangsstellung zurück in die Betriebsposition. Selbstverständlich ist auch in der Betriebsposition sichergestellt, dass es im bestimmungsgemäßen Gebrauch nicht zum Austritt von Gemisch kommen kann.
  • Gemäß der Erfindung erfolgt die Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads relativ zu dem Gehäuse. Das wird dadurch ermöglicht, dass die Verbindung zwischen Gehäuse und Motorbaueinheit über eine gewisse Elastizität verfügt, beispielsweise durch Gummipuffer, so dass die Motorbaueinheit bei der axialen Bewegung relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist Alternativ können auch die Befestigungsmittel (z.B. Schrauben) zur Befestigung der Motorbaueinheit an dem Gehäuse nicht vollständig angezogen werden, um die Bewegbarkeit relativ zu dem Gehäuse zu ermöglichen. Das Merkmal einer "Axialbewegung" der Motorwelle umfasst somit die aktive Bewegung der Welle in axialer Richtung als auch die Bewegung des Gehäuses gegenüber einer stehenden Welle, wodurch der identische Effekt erzielt wird.
  • In einer günstigen Ausführung kann die Dichtungsanordnung in die Durchtrittsöffnung am Gehäuse einknöpfbar sein, so dass eine schnelle Montage der Dichtungsanordnung gewährleistet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann das Gehäuse im Bereich der Durchtrittsöffnung zur Aufnahme der Dichtungsanordnung dünnwandiger als im übrigen Bereich des Gehäuses ausgebildet sein, um den in das Innere des Gehäuses ragenden Abschnitt der Dichtungsanordnung möglichst bündig mit der Innenwand des Gehäuses abzuschließen.
  • In einer alternativen Ausführung, abhängig von der Elastizität des für die Dichtungsanordnung verwendeten Materials, kann es vorteilhaft sein, dass die Dichtungsanordnung im Bereich der Durchtrittsöffnung über ein gewisses Maß in das Innere des Gehäuses hervorsteht, ohne die Strömung oder die Bewegung des Gebläserades negativ zu beeinflussen. Beim Anpressen des Gebläserads bzw. der Motorwelle kann der hervorstehende Bereich der vorzugsweise aus Gummi ausgebildeten Dichtungsanordnung zu den Seiten verpresst werden, um sich über die Ränder der Durchtrittsöffnung hinaus zu erstrecken und somit eine besonders sichere Abdichtung zu gewährleisten.
  • Ferner ist günstig, dass die Dichtungsanordnung zusammen mit dem Gehäuse im Bereich der Durchtrittsöffnung einen Anschlag für die Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads bilden kann. Die Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads wird durch die an der Gehäusewand anliegenden Dichtungsanordnung begrenzt, wobei das Andrücken an die Dichtungsanordnung die Abdichtung gewährleistet. Wie ausgeführt weist die Gebläseanordnung erfindungsgemäß auf der der Durchtrittsöffnung gegenüber liegenden Seite eine Öffnung auf, in die ein Mittel zur Gewährleistung der Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads einführbar ist. Die Öffnung kann die Ansaugöffnung für Umgebungsluft sein. Das Mittel kann als Stempel ausgebildet sein, der die Motorwelle und/oder das Gebläserad in axialer Richtung gegen die Dichtungsanordnung verschiebt und gleichzeitig die Öffnung zur Ansaugung von Umgebungsluft abdichtet.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist das Gebläserad auf der Motorwelle befestigt, so dass die Axialbewegung zur Dichtungsanordnung hin durch beide Bauteile realisiert ist.
  • Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass auf der Motorwelle eine einteilig ausgebildete oder daran befestigte umlaufende hervorstehende Kante gegeben ist, die optional für das Gebläserad als Anschlag dienen kann und bei einer Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads an die Dichtungsanordnung gedrückt wird. Eine derartige Kante kann beispielsweise durch Vorsehen eines Sinterrings gewährleistet sein.
  • Die Erfindung umfasst ferner das Verfahren zur Dichtheitsprüfung der Gebläseanordnung, wobei die Gebläseanordnung die oben genannten Merkmale umfassen kann. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle und/oder das Gebläserad axial bewegt und mit der Dichtungsanordnung in Kontakt gebracht werden, wobei das Gehäuse eine der Durchtrittsöffnung gegenüberliegende Öffnung aufweist, in die ein Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads eingeführt wird.
  • Das auf der Motorwelle befestigte Gebläserad weist eine Betriebsstellung auf, in der es von der Innenseite der Gehäusewand beabstandet ist. Zur Dichtheitsprüfung wird die Motorwelle und/oder das Gebläserad durch ein externes Mittel, vorzugsweise eine Art Stempel, in axialer Richtung verschoben und gegen die an der Durchtrittsöffnung des Gehäuses angeordneten Dichtungsanordnung verpresst. Im Falle einer auf der Motorwelle vorgesehenen Kante, wird anstatt des Gebläserades die Kante gegen die Dichtungsanordnung gedrückt. Durch die bewegliche Lagerung der Motorbaueinheit kann günstigerweise die Axialbewegung relativ zu dem Gehäuse erfolgten.
  • Zur Durchführung der Dichtheitsprüfung wird nach Abdichtung der Durchtrittsöffnung mit den oben genannten Schritten ein vordefinierter Druck (Über- oder Unterdruck) innerhalb des Gehäuses erzeugt, anschließend wird die Druckveränderung pro Zeit geprüft.
  • Ferner wird eine Prüfeinrichtung zur Dichtheitsprüfung eines Gebläses vorgeschlagen, welche das oben beschriebene Gebläse zur Prüfung aufnehmen kann. Die Prüfeinrichtung umfasst eine Halteeinrichtung zur Befestigung des Gehäuses, wobei die vorzugsweise als Stempel ausgebildeten Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads an der Halteeinrichtung angeordnet und gegenüber einem an der Halteeinrichtung befestigten Gebläse derart beweglich sind, so dass zumindest ein Teil der Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle und/oder des Gebläserads zumindest während der Dichtheitsprüfung in das Innere des Gehäuses hineinragen und das Gebläsegehäuse abdichten.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine teilweise Schnittansicht einer Gebläseanordnung auf einer Prüfeinheit im Betriebszustand,
    Fig. 2
    die Schnittansicht gem. Fig. 1 im Prüfzustand,
    Fig. 3
    eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung aus Fig. 1,
    Fig. 4
    eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung aus Fig. 2
    Fig. 5
    eine teilweise Schnittansicht einer Gebläseanordnung auf einer Prüfeinheit im Betriebszustand in einer alternativen Ausführung,
    Fig. 6
    die Schnittansicht gem. Fig. 5 im Prüfzustand,
    Fig. 7
    eine Ausschnittsdarstellung einer alternativen Ausführung des Gebläserads in einer Schnittansicht.
  • Fig. 1 zeigt eine Gebläseanordnung mit einem Motor 2 bzw. Motorgehäuse, der mittels Verbindungselementen an dem Gehäuse 5 der Gebläseanordnung befestigt ist. Die Befestigung ist derart ausgebildet, dass zwischen dem Motor 2 und dem Gehäuse 5 eine Relativbewegung gewährleistet ist, wobei diese beispielsweise durch elastische Elemente ermöglicht wird. Von dem Motor 2 erstreckt sich durch eine im Wesentlichen im Zentralbereich der Gehäusewand angeordneten Durchtrittsöffnung die Motorwelle 3 ins Innere des Gehäuses 5, wo sie mit dem Gebläserad 4 verbunden ist. Die Gebläseanordnung ist auf eine Prüfeinrichtung aufgesetzt, die einen Stempel 6 umfasst, der in eine gegenüber der Durchtrittsöffnung liegenden Öffnung hinein bewegt werden kann, um die Motorwelle 3 mit dem Gebläserad 4 axial zu bewegen. Gleichzeitig dichtet der Stempel 6 im an das Gehäuse 5 angelegten Zustand die Öffnung ab.
  • Die Dichtungsanordnung 1 erstreckt sich von dem Bereich des Motors 2 bzw. dem Motorgehäuse bis in das Innere des Gehäuses 5 des Gebläserads 4 und dichtet zum einen den Motor 2 gegenüber Verschmutzungen von außen ab, gleichzeitig wird die Abdichtung der Durchtrittsöffnung am Gehäuse 5 gewährleistet. Somit kann die Dichtungsanordnung 1 gleichzeitig Motorwellendichtung für die Baueinheit des Motors 2 und des Gehäuses 5 bilden.
  • Fig. 1 zeigt die Gebläseanordnung in Betriebsstellung, das heißt, das Gebläserad 4 ist von der Dichtungsanordnung 1 beabstandet und kann frei innerhalb des Gehäuses 5 rotieren. Die Dichtungsanordnung 1 ist vorzugsweise aus elastomerem Material gebildet und in die Durchtrittsöffnung des Gehäuses 5 eingeknöpft. Wie aus Fig. 3, einer Vergrößerungsansicht des Mittelbereichs aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Gehäuse 5 im Bereich der Durchtrittsöffnung dünnwandiger als im übrigen Bereich ausgebildet, um die Dichtungsanordnung 1 aufzunehmen und gegenüber der Innenfläche des Gehäuses 5 eine im Wesentlichen bündige Fläche zu bilden. Bei entsprechendem Material der Dichtungsanordnung 1 kann auch bevorzugt sein, dass diese in das Innere des Gehäuses 5 hineinragt, um beim Anpressen des Gebläserads 4 eine möglichst hohe Dichtwirkung zu erreichen.
  • Fig. 2 zeigt die Gebläseanordnung aus Fig. 1 in einem Prüfzustand zur Durchführung der Dichtheitsprüfung des Gehäuses 5. Die zugehörige Figur 4 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Mittelbereichs aus Fig. 2. Mit dem Stempel 6 ist das Gebläserad 4 mit der Motorwelle 3 in axialer Richtung relativ zu dem Gehäuse 5 verschoben, bis das Gebläserad 4 an der Dichtungsanordnung 1 anliegt und das Gehäuse 5 nach außen abdichtet. Durch die Axialbewegung der Motorwelle 3 mit dem Gebläserad 4 wird der Motor 2 angehoben und relativ zu dem Gehäuse bewegt, das heißt, der Abstand zwischen Gehäuse 5 und Motor 2 wird vergrößert. Der Stempel 6 liegt an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 5 an und dichtet die Ansaugöffnung des Gebläses ab. Die an der Durchtrittsöffnung des Gehäuses 5 eingeknöpfte Dichtungsanordnung 1 bildet einen Anschlag für die Axialbewegung der Motorwelle 3 mit dem Gebläserad 4, wobei für die Dichtprüfung das Gebläserad 4 gegen die Dichtungsanordnung 1 im Bereich der Durchtrittsöffnung derart verpresst wird, dass eine sichere Abdichtung gewährleistet ist. Die Dichtungsanordnung 1 stützt sich während des Verpressens an dem dünnwandigen Bereich des Gehäuses ab.
  • Die Figuren 1 und 2, von denen je ein Ausschnitt in den Figuren 4 und 5 vergrößert dargestellt ist, zeigen die Zustände während des Betriebs und für die Dichtprüfung, das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung der Dichtprüfung benötigt weitere, nicht dargestellte Elemente wie beispielsweise eine Vorrichtung zur Druckerzeugung im Gehäuse. Zur Durchführung des Verfahrens wird zunächst die Gebläseanordnung auf die Prüfeinrichtung aufgelegt, befestigt und anschließend der Stempel 6 in das Gehäuseinnere eingeführt. Durch die Axialbewegung des Stempels 6 wird das Gebläserad 4 mit der Motorwelle 3 in axialer Richtung gegen die Dichtungsanordnung 1 verpresst und somit das Gehäuse abgedichtet. Innerhalb des Gehäuses 5 wird ein vordefinierter Druck erzeugt und anschließend geprüft, inwieweit sich der angelegte Druck verändert.
  • In Fig. 5 ist eine teilweise Schnittansicht einer Gebläseanordnung auf einer Prüfeinheit im Betriebszustand in einer alternativen Ausführung dargestellt. Die Merkmale stimmen im wesentlichen bis auf die Ausbildung des Stempels mit denen aus Fig. 1 überein. Im Unterschied zur Ausführung gemäß Fig. 1 ist der Stempel 6 mehrteilig ausgebildet und umfasst ein Stempelelement 6' und ein Ansatzelement 6". Das Stempelelement 6' ist gegenüber dem Ansatzelement 6" in axialer Richtung zur Motorwelle 3 beweglich, wobei zwischen Ansatzelement 6" und Stempelelement 6' eine Dichteinrichtung 7 vorgesehen ist, welche die beiden Elemente 6', 6" gegeneinander abdichtet. Als Dichteinrichtung können hierbei Wellendichtringe oder O-Ringe verwendet werden.
  • Fig. 6 zeigt die Anordnung aus Fig. 5 in der Prüfstellung, wobei das Ansatzelement 6" wie in Fig. 1 an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 5 anliegt und dieses abdichtet. Das Stempelelement 6' ist mit dem axialen Ende der Motorwelle in Eingriff und ist in axialer Richtung zu der Motorbaueinheit hin verschoben, so dass Motorwelle 3 und Gebläserad 4 gegenüber dem Gehäuse 5 axial verschoben sind. Die Abdichtung des Gehäuses 5 ist dabei identisch zu Fig. 2. Durch die Beweglichkeit des Stempelelements 6' gegenüber dem Ansatzelement 6" muss die Abdichtung des Gehäuses 5 an der Durchtrittsöffnung und des Stempels 6 gegenüber dem Gehäuse 5 nicht gleichzeitig erfolgen, vielmehr kann zunächst der Stempel 6 dichtend auf das Gehäuse aufgesetzt und anschließend durch die Axialbewegung der Stempelelements 6' sowie der Motorwelle 3 die Abdichtung erzeugt werden.
  • In Fig. 7 ist eine Ausschnittsdarstellung einer alternativen Ausführung des Gebläserads 4 in einer Schnittansicht dargestellt, wobei linksseitig die Betriebsstellung und rechtsseitig die Prüfstellung gezeigt ist. Das Gebläserad 4 umfasst einen Zentralabschnitt 4', der sich in axialer Richtung im wesentlichen entlang der Motorwelle 3 erstreckt, wobei der Zentralabschnitt 4' an seinem in Richtung der Durchtrittsöffnung weisenden Ende kegelförmig ausgebildet ist. In der Betriebsstellung ist der Zentralabschnitt 4' von der Dichtungsanordnung 1 beabstandet, in der Prüfstellung wird die Dichtungsanordnung 1 vom Zentralbereich 4' der Durchtrittsöffnung nach radial außen gedrückt, um die Dichtungsanordnung in seitlicher und Längsrichtung gegen die Gehäusewand zu verprassend und somit eine besonders gute Abdichtung zu gewährleisten. Die Dichtungsanordnung 1 weist in dieser Ausführung eine Materialdicke auf, dass sie ins Gehäuseinnere hervorsteht, um ausreichend Material für die vollständige Überdeckung des Radabschnitts der Durchtrittsöffnung sicherzustellen. Zur Reduzierung der Höhe des ins Gehäuseinnere hervorstehenden Bereichs weist die Gehäusewand im Bereich des Randabschnitts einen Rücksprung auf, wobei der Randabschnitt selbst mit reduzierter Gehäusewanddicke ausgebildet ist. Durch die Axialbewegung der Motorwelle 3 gleitet der Zentralabschnitt 4' ins Innere der Durchtrittsöffnung und verpresst die Dichtungsanordnung 1 mit der Gehäusewand.
  • Fig. 1, 2, 5 und 6 zeigen ferner die Prüfeinrichtung der vorliegenden Erfindung, bei das Gebläse an einer Halteinrichtung 8 befestigt ist. Der Stempel 6 ist an der Halteeinrichtung 8 angeordnet und wird in axialer Richtung zu dem Gehäuse 5 bewegt, um die Motorwelle 3 und/oder das Gebläserad 4 derart gegen die Dichtungsanordnung 1 zu drücken, dass das Gehäuse 5 abgedichtet ist.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend gezeigte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht und ebenfalls im Schutzbereich der Erfindung liegen. So ist es beispielsweise möglich, das Gehäuse mit einheitlicher Gehäusewanddicke auszubilden, und die sich ins Innere des Gehäuses erstreckende Dichtungsanordnung auf der zur Gehäuseinnenwand weisenden Seite mit die Dichtung unterstützenden Mitteln, wie Kleber, zu ergänzen. Auch ist möglich, an der Motorwelle 3 im Bereich der Dichtungsanordnung eine umlaufende Kante (nicht gezeigt) vorzusehen, die als Anschlag für das Gebläserad dienen und zur Dichtheitsprüfung axial mit der Motorwelle gegen die Dichtungsanordnung verpressbar ist.

Claims (14)

  1. Gebläseanordnung umfassend:
    - einen Motor (2) mit Motorwelle (3),
    - ein über die Motorwelle (3) angetriebenes, in einem Gehäuse (5) angeordnetes Gebläserad (4), wobei die Motorwelle (3) und das Gebläserad (4) axial bewegbar sind,
    - mindestens eine Dichtungsanordnung (1),
    - wobei das Gehäuse (5) mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweist, die mittels der mindestens einen Dichtungsanordnung (1) durch eine Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet dass
    - das Gehäuse (5) eine der Durchtrittsöffnung gegenüberliegende Öffnung aufweist, in die ein Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) einführbar ist.
  2. Gebläseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialbewegung relativ zu dem Gehäuse (5) erfolgt.
  3. Gebläseanordnung nach einem der Ansprüche 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) der Motor (2) gegenüber dem Gehäuse (5) bewegbar ist.
  4. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) im Bereich der Durchtrittsöffnung dünnwandiger ausgebildet und/oder die Dichtungsanordnung (1) in die Durchtrittsöffnung einknöpfbar ist.
  5. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (1) im Bereich der Durchtrittsöffnung in das Innere des Gehäuses (4) hervorsteht
  6. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (1) mit dem Gehäuse (5) einen Anschlag für die Axialbewegung bildet.
  7. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche bei der ein Betriebs- und ein Prüfzustand realisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebszustand das Gebläserad (4) von der Dichtungsanordnung (1) beabstandet ist.
  8. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche bei der ein Betriebs- und ein Prüfzustand realisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Prüfzustand das Gebläserad (4) an der Dichtungsanordnung (1) anliegt.
  9. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad (4) mit der Motorwelle (3) verbunden ist.
  10. Gebläseanordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläserad 4 einen Zentralabschnitt 4' aufweist, dessen eines axiales Ende kegelförmig ausgebildet ist.
  11. Verfahren zur Dichtheitsprüfung einer Gebläseanordnung, wobei die Gebläseanordnung einen Motor (2), eine Motorwelle (3) und ein auf der Motorwelle befestigtes und innerhalb eines Gehäuses (5) angeordnetes Gebläserad (4) umfasst, wobei das Gehäuse mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweist, an der eine Dichtungsanordnung (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (3) und/oder das Gebläserad (4) axial bewegt und mit der Dichtungsanordnung (1) in Kontakt gebracht werden, wobei das Gehäuse (5) eine der Durchtrittsöffnung gegenüberliegende Öffnung aufweist, in die ein Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) eingeführt wird.
  12. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (3) und/oder das Gebläserad (4) durch externe Mittel axial bewegt werden und die Axialbewegung relativ zu dem Gehäuse (5) erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 11 bis 12, ferner umfassend die Schritte:
    - einen vordefinierten Druck innerhalb des Gehäuses (5) aufbauen,
    - Druckveränderung pro Zeit im Gehäuse (5) prüfen.
  14. Prüfeinrichtung zur Dichtheitsprüfung einer Gebläsanordnung gemäß der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Halteeinrichtung (8) zur Befestigung des Gehäuses (5), wobei die Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) an der Halteeinrichtung (8) angeordnet und gegenüber einem an der Halteeinrichtung (8) befestigten Gebläse beweglich sind, so dass zumindest ein Teil der Mittel zur Axialbewegung der Motorwelle (3) und/oder des Gebläserads (4) zumindest während der Dichtheitsprüfung in das Innere des Gehäuses (5) hineinragen.
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