EP3431778B1 - Befestigung einer befestigungsstrebe für ein lüfterschutzgitter - Google Patents

Befestigung einer befestigungsstrebe für ein lüfterschutzgitter Download PDF

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EP3431778B1
EP3431778B1 EP18184051.3A EP18184051A EP3431778B1 EP 3431778 B1 EP3431778 B1 EP 3431778B1 EP 18184051 A EP18184051 A EP 18184051A EP 3431778 B1 EP3431778 B1 EP 3431778B1
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fastening
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leg
clamping
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Michael Eccarius
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/703—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps specially for fans, e.g. fan guards
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
    • F04D29/644—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/646—Mounting or removal of fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31—Retaining bolts or nuts

Definitions

  • the invention relates to a fastening device of a fastening strut for a fan protection grille and a fan protection grille with at least one fastening strut and such a fastening device.
  • Fan protection grilles are used, for example, in axial fans as protection against contact. They usually include a large number of concentric bars spaced apart in the radial direction. In addition, the fan guards are often designed three-dimensionally, with their radial edge section being formed by mainly axially spaced grid bars. Grid bars spaced radially and axially from one another can also be provided in order to form oblique courses.
  • the grille bars of the fan guards are fastened and stabilized in a fixed position with one another by fastening struts that run radially over the grille bars.
  • the fan protection grilles are attached to the fan or the fan motor via the ends of the fastening struts.
  • the invention is based on the object of improving the fastening of a protective grille and/or increasing the fatigue strength properties of the fastening elements required for this purpose.
  • a fan protection grille with at least one, preferably a plurality of fastening struts and a fastening device for fastening the fastening struts of the fan protection grille in which the fastening struts have a first leg extending in a longitudinal direction and which is designed to engage over a plurality of bars of the fan protection grille, whereby the at least one first leg has a free longitudinal end, and the fastening device is arranged in the region of the free longitudinal end of the at least first leg.
  • the fastening device comprises a first fastening sleeve and at least one second fastening sleeve, which cooperate in such a way that at least one clamping area receiving at least the first leg is supported.
  • the at least two fastening sleeves can be braced axially both against each other and against the leg to fix the protective grille.
  • the at least two fastening sleeves can be clamped by a screw connection.
  • a clamping force Fsp for bracing and/or clamping is realized in the clamping area by the first fastening sleeve and the at least one second fastening sleeve by means of a screw connection.
  • the fastening device is aimed at designs in which the fastening strut has a second leg which extends in the longitudinal direction essentially parallel to the first leg. Both legs are arranged in the clamping area and are held by the fastening device.
  • the fastening strut has a second leg extending in the longitudinal direction essentially parallel to the first leg, the first and second legs being formed in one piece in a hairpin shape and an open end of the hairpin shape determining the free longitudinal end.
  • the “hairpin shape” is defined as a U-shape comprising two at least essentially parallel legs, which is closed on one side by a substantially round transition, so that a U-shape is created, with the respective leg length and curvature of the transition being variable.
  • the fastening device is preferably arranged between the first and second legs, viewed in the transverse direction. The free longitudinal end of the fastening strut is stabilized by the arrangement of the fastening device between the two legs, enables a higher moment capacity at the fastening point of the fan guard and ensures an increased service life during operation.
  • first and/or the second leg have a substantially round cross-sectional shape.
  • the fastening element is arranged according to the invention so that it is flush with the free longitudinal end of the leg or legs.
  • the invention further comprises a fan guard with at least one, preferably a plurality, of fastening struts described above and a corresponding number of fastening devices on each of the fastening struts.
  • a fan protection grille has several bars which are overlapped by the at least one fastening strut.
  • the free longitudinal end of the fastening strut and the fastening element arranged thereon protrude radially inwards relative to the area of the lattice bars and provide a connection point to the fan or fan motor.
  • FIG 1 is a fan protection grille 50 with a large number of surrounding bars 3 shown in a perspective view.
  • the fan protection grille 50 has four fastening struts 31 for mounting on a fan, between which shorter single-leg stiffening struts 30 are arranged, viewed in the radial direction.
  • the fastening struts 1 extend over all the bars 3 and each have the free longitudinal end at their radially inner sections.
  • Each of the fastening struts 31 is formed by two legs 11, 12 which run in a hairpin shape.
  • the closed U-shaped section protrudes radially beyond the fan protection grille 50 and each offers a connection point.
  • the shape of the fastening struts 31 is adapted to the course of the lattice bars 3, so that the fastening struts 1 have an outer, essentially vertical section, an adjoining radially extending section, and an adjoining oblique section.
  • the free longitudinal section adjoins the oblique section, in which the fastening struts 31 run straight in the radial direction.
  • the fastening device 13 is provided, which is also in the Figures 2 and 3 is shown in more detail.
  • Each fastening device 13 comprises according to Figure 2 and 3 two interlocking fastening sleeves 14, 15, which together form the clamping area 19, within which the leg ends of the legs 11, 12 are inserted are.
  • a vertical axial web 16 is formed on the second fastening sleeve 15, against which the legs 11, 12 are brought into lateral contact.
  • Both fastening sleeves 14, 15 each have a collar 24, 25 which completely overlaps the legs 11, 12 and borders the clamping area 19.
  • the fan guard 50 can be braced by bracing the two fastening sleeves 14, 15 in the axial direction. In the embodiment shown, this is done via a screw, not shown, which is guided through the screw hole 17 and can move the two fastening sleeves 14, 15 towards one another in the axial direction.
  • the fastening sleeves 14, 15 produce an axial tension in the clamping area 19 in the clamped state Clamping force Fsp, which is sufficient so that both the required clamping forces of the clamping area 19 and the transverse forces that can be absorbed (perpendicular to the axial clamping force) are above the actually occurring transverse forces Fq.
  • the fastening device 13 is flush with the free longitudinal end of the legs 11, 12, which are round in cross section.

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung einer Befestigungsstrebe für ein Lüfterschutzgitter sowie ein Lüfterschutzgitter mit wenigstens einer Befestigungsstrebe und einer derartigen Befestigungsvorrichtung.
  • Lüfterschutzgitter werden beispielsweise bei Axiallüftern als Berührschutz eingesetzt. Sie umfassen üblicherweise eine Vielzahl von konzentrischen in radialer Richtung beabstandeten Gitterstäben. Zudem sind die Lüfterschutzgitter häufig dreidimensional ausgebildet, wobei ihr radialer Randabschnitt durch hauptsächlich axial beabstandete Gitterstäbe gebildet ist. Auch zueinander radial und axial beabstandete Gitterstäbe können vorgesehen sein, um schräge Verläufe auszubilden.
  • Durch radial über die Gitterstäbe verlaufende Befestigungsstreben werden die Gitterstäbe der Lüfterschutzgitter miteinander positionsfest befestigt und stabilisiert. Zudem werden die Lüfterschutzgitter über die Enden der Befestigungsstreben an dem Lüfter bzw. dem Lüftermotor befestigt. Diese Anbindungsstellen sind hohen Belastungen ausgesetzt, da zum einen die durch den Betrieb des Lüftermotors erzeugten Biege- und Rotationsmomente, zum anderen im Betrieb erzeugte Schwingungen aufgenommen werden müssen. Die Anbindungsstelle der Befestigungsstrebe muss deshalb äußerst stabil ausgebildet sein, um Brüche der Strebe oder der Befestigungsmittel zu verhindern. Entsprechende Anforderungen werden generell auch an die Befestigungslösung der Streben gestellt.
  • Stand der Technik zu derartigen Befestigungsstreben und Lüfterschutzgittern ist beispielsweise in der DE 20 2016 103 323 U1 , DE 299 00 923 U1 , DE 10 2015 004 019 A1 oder der DE 33 11 660 C2 offenbart.
  • Nachteilig an bekannten Lösungen ist insbesondere die nicht immer ausreichende Vermeidung von Querkraftbelastungen und die häufig einteilig oder stoffschlüssig realisierten Befestigungsmittel am oder in Schutzgitterelementen wie beispielsweise Tragstreben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe der Verbesserung der Befestigung eines Schutzgitters und/oder die Steigerung der Dauerfestigkeitseigenschaften der dazu erforderlichen Befestigungselemente zu Grunde.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird ein Lüfterschutzgitter mit wenigstens einer, vorzugsweise einer Vielzahl von Befestigungsstreben und einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Befestigungsstreben des Lüfterschutzgitters vorgeschlagen, bei welchem die Befestigungsstreben einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden ersten Schenkel aufweist, der ausgebildet ist, mehrere Gitterstäbe des Lüfterschutzgitters zu übergreifen, wobei der zumindest eine erste Schenkel ein freies Längsende aufweist, und im Bereich des freien Längsendes des zumindest ersten Schenkels die Befestigungsvorrichtung angeordnet ist. Die Befestigungsvorrichtung umfasst eine erste Befestigungshülse und wenigstens eine zweite Befestigungshülse, die derart zusammenwirken, dass wenigstens ein zumindest den ersten Schenkel aufnehmender Klemmbereich unterstützt ist. Die wenigstens zwei Befestigungshülsen sind axial sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Schenkel zur Festlegung des Schutzgitters verspannbar.
  • Vorzugsweise wird bei der Befestigungsvorrichtung vorgesehen, dass die wenigstens zwei Befestigungshülsen durch eine Verschraubung verspannbar sind.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Klemmbereich durch die erste Befestigungshülse und die wenigstens eine zweite Befestigungshülse eine Spannkraft Fsp zur Verspannung und/oder Klemmung durch eine Schraubenverbindung realisiert ist.
  • Die Spannkraft wird vorzugsweise derart gewählt, dass sowohl die erforderlichen Klemmkräfte des Klemmbereiches als auch die aufnehmbaren Querkräfte über den real auftretenden Querkräften Fq liegen, wobei die Querkräfte gebildet werden durch Fq= µ * Fsp (µ entspricht der Reibungszahl zwischen den verklemmten aneinander anliegenden Bauteilen, welche die Querkraft aufnehmen).
  • Erfindungsgemäß ist die Befestigungsvorrichtung auf Ausführungen gerichtet, bei denen die Befestigungsstrebe einen sich in Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu dem ersten Schenkel erstreckenden zweiten Schenkel aufweist. Beide Schenkel sind im Klemmbereich angeordnet und werden von der Befestigungsvorrichtung gehalten.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsstrebe einen sich in Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu dem ersten Schenkel erstreckenden zweiten Schenkel aufweist, wobei der erste und der zweite Schenkel einteilig in einer Haarnadelform ausgebildet sind und ein offenes Ende der Haarnadelform das freie Längsende bestimmt. Die "Haarnadelform" ist definiert als zwei zumindest im Wesentlichen parallele Schenkel umfassende U-Form, die einseitig durch einen im Wesentlichen runden Übergang geschlossen ist, so dass eine U-Form entsteht, wobei die jeweilige Schenkellänge und Krümmung des Übergangs variabel sind. Dabei wird vorzugsweise die Befestigungsvorrichtung in der Querrichtung gesehen zwischen dem ersten und zweiten Schenkel angeordnet. Das freie Längsende der Befestigungsstrebe ist durch die Anordnung der Befestigungsvorrichtung zwischen den beiden Schenkeln stabilisiert, ermöglicht eine höhere Momentaufnahme am Befestigungspunkt des Lüfterschutzgitters und gewährleistet eine gesteigerte Lebensdauer im Betrieb.
  • Als vorteilhafte Variante kann ferner vorgesehen werden, dass der erste und/oder der zweite Schenkel eine im Wesentlichen runde Querschnittsform aufweisen.
  • Im Bereich des freien Längsendes der Befestigungsstrebe wird das Befestigungselement erfindungsgemäß so angeordnet, dass es bündig mit dem freien Längsende des bzw. der Schenkel abschließt.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Lüfterschutzgitter mit wenigstens einer, vorzugsweise einer Vielzahl von vorstehend beschriebenen Befestigungsstreben und einer entsprechenden Anzahl an Befestigungsvorrichtungen an jeder der Befestigungsstreben. Ein derartiges Lüfterschutzgitter weist mehrere Gitterstäbe auf, die von der wenigstens einen Befestigungsstrebe übergriffen sind. Das freie Längsende der Befestigungsstrebe und das daran angeordnete Befestigungselement stehen gegenüber dem Bereich der Gitterstäbe nach radial innen hervor und bieten einen Anbindungspunkt an den Lüfter oder Lüftermotor.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Lüfterschutzgitter in einer perspektivischen Ansicht mit Befestigungsstreben und Befestigungsvorrichtungen;
    • Fig. 2 eine Befestigungsvorrichtung am freien Ende einer der Befestigungsstreben in vergrößerter Detailansicht;
    • Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Befestigungsvorrichtung.
  • Gleiche Bezugszeichen benennen gleiche Teile in allen Ansichten.
  • In Figur 1 ist ein Lüfterschutzgitter 50 mit einer Vielzahl von umlaufenden Gitterstäben 3 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. In Umfangsrichtung verteilt weist das Lüfterschutzgitter 50 zur Montage an einem Lüfter vier Befestigungsstreben 31 auf, zwischen denen jeweils in radialer Richtung gesehen kürzere einschenklige Versteifungsstreben 30 angeordnet sind. Die Befestigungsstreben 1 übergreifen alle Gitterstäbe 3 und weisen an ihren radial innen liegenden Abschnitten jeweils das freie Längsende auf. Jede der Befestigungsstreben 31 ist durch zwei Schenkel 11, 12 gebildet, die in einer Haarnadelform verlaufen. Im radial außen liegenden Bereich der Befestigungsstreben 31 steht der jeweils geschlossene U-förmige Abschnitt radial über das Lüfterschutzgitter 50 hervor und bietet jeweils eine Anbindungsstelle. Die Form der Befestigungsstreben 31 ist an den Verlauf der Gitterstäbe 3 angepasst, so dass die Befestigungsstreben 1 einen äußeren im Wesentlichen vertikal verlaufenden, einen sich daran anschließenden radial verlaufenden, einen sich daran anschließenden schrägen Abschnitt aufweisen. An den schrägen Abschnitt schließt sich der freie Längsabschnitt an, in dem die Befestigungsstreben 31 gerade in radialer Richtung verlaufen. In diesem Abschnitt ist jeweils die Befestigungsvorrichtung 13 vorgesehen, die auch in den Figuren 2 und 3 näher gezeigt ist.
  • Jede Befestigungsvorrichtung 13 umfasst gemäß Figur 2 und 3 zwei ineinander greifende Befestigungshülsen 14, 15, die miteinander den Klemmbereich 19 bilden, innerhalb dem die Schenkelenden der Schenkel 11, 12 eingeschoben sind. An der zweiten Befestigungshülse 15 ist ein senkrechter Axialsteg 16 ausgebildet, an dem die Schenkel 11, 12 seitlich zur Anlage gebracht sind. Beide Befestigungshülsen 14, 15 weisen jeweils einen die Schenkel 11, 12 vollständig übergreifenden Bund 24, 25 auf, welche den Klemmbereich 19 beranden. Durch Verspannung der beiden Befestigungshülsen 14, 15 in axialer Richtung kann das Lüfterschutzgitter 50 verspannt werden. In der gezeigten Ausführung erfolgt dies über eine nicht dargestellte Schraube, die durch das Verschraubungsloch 17 geführt wird und die beiden Befestigungshülsen 14, 15 in axialer Richtung aufeinander zu bewegen kann.. Die Befestigungshülsen 14, 15 erzeugen im zueinander verspannten Zustand im Klemmbereich 19 eine axiale Spannkraft Fsp, die ausreicht, dass sowohl die erforderlichen Klemmkräfte des Klemmbereiches 19 als auch die aufnehmbaren Querkräfte (senkrecht zur axialen Spannkraft) über den real auftretenden Querkräften Fq liegen. Die Befestigungsvorrichtung 13 schließt bündig mit dem freien Längsende der im Querschnitt runden Schenkel 11, 12 ab.

Claims (6)

  1. Lüfterschutzgitter (50) mit Befestigungsstreben und einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Befestigungsstreben des Lüfterschutzgitters (50), wobei die Befestigungsstreben einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden ersten Schenkel (11) und einen sich in Längsrichtung parallel zu dem ersten Schenkel (11) erstreckenden zweiten Schenkel (12) aufweisen, die mehrere Gitterstäbe (3) des Lüfterschutzgitters (50) übergreifen, wobei der erste und zweite Schenkel (11, 12) jeweils ein freies Längsende aufweisen und im Bereich der freien Längsenden der Schenkel (11, 12) die Befestigungsvorrichtung (13) angeordnet ist, wobei die Befestigungsvorrichtung (13) eine erste Befestigungshülse (14) und wenigstens eine zweite Befestigungshülse (15) umfasst, die ineinander greifen und einen den ersten und zweiten Schenkel (11, 12) aufnehmenden Klemmbereich (19) ausbilden, innerhalb welchem die Schenkelenden der Schenkel (11, 12) eingeschoben sind, und wobei die wenigstens zwei Befestigungshülsen (14, 15) axial sowohl gegeneinander als auch gegenüber den Schenkeln (11, 12) zur Festlegung des Lüfterschutzgitters verspannbar sind, wobei die Befestigungsvorrichtung bündig mit dem freien Längsende der Schenkel (11, 12) abschließt, wobei an der zweiten Befestigungshülse ein senkrechter Axialsteg (16) ausgebildet ist, an dem die Schenkel (11, 12) seitlich zur Anlage gebracht sind, und wobei die beiden Befestigungshülsen (14, 15) jeweils einen die Schenkel (11, 12) vollständig übergreifenden Bund (24, 25) aufweisen, welche den Klemmbereich (19) beranden.
  2. Lüfterschutzgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Befestigungshülsen (14, 15) durch eine Verschraubung verspannbar sind.
  3. Lüfterschutzgitter nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Klemmbereich (19) durch die erste Befestigungshülse (14) und die wenigstens eine zweite Befestigungshülse (15) eine Spannkraft Fsp zur Verspannung und/oder Klemmung durch eine Schraubenverbindung realisiert ist.
  4. Lüfterschutzgitter nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraft derart gewählt ist, dass sowohl die erforderlichen Klemmkräfte des Klemmbereiches (19) als auch die aufnehmbaren Querkräfte über den real auftretenden Querkräften Fq liegen, wobei die Querkräfte gebildet werden durch Fq= µ * Fsp.
  5. Lüfterschutzgitter nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Schenkel (11, 12) einteilig in einer Haarnadelform ausgebildet sind und ein offenes Ende der Haarnadelform das freie Längsende bestimmt.
  6. Lüfterschutzgitter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Schenkel (11, 12) eine im Wesentlichen runde Querschnittsform aufweisen.
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