EP3918205A1 - Schutzgitter ausgeführt als eingriffsschutz und ventilator - Google Patents

Schutzgitter ausgeführt als eingriffsschutz und ventilator

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EP3918205A1
EP3918205A1 EP20737407.5A EP20737407A EP3918205A1 EP 3918205 A1 EP3918205 A1 EP 3918205A1 EP 20737407 A EP20737407 A EP 20737407A EP 3918205 A1 EP3918205 A1 EP 3918205A1
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EP
European Patent Office
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fan
protective grille
perforated plate
ring
protective
Prior art date
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Pending
Application number
EP20737407.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald ALLERSTORFER
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 Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Publication of EP3918205A1 publication Critical patent/EP3918205A1/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
    • F04D29/70—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
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    • F04D19/002—Axial flow fans
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/64—Mounting; Assembling; Disassembling of axial pumps
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/20—Three-dimensional
    • F05D2250/28—Three-dimensional patterned
    • F05D2250/283—Three-dimensional patterned honeycomb

Definitions

  • the invention relates to a protective grille designed as protection against interference and a fan with a corresponding protective grille.
  • the invention is therefore based on the object of providing a protective grille which is easy to manufacture and which ensures a compact design with the fan and less noise during operation of the fan.
  • a protective grille designed as protection against interference is proposed for attachment to a fan, with a flatly extending perforated plate in which a central ring element is arranged and forms a push-through opening for part of the fan.
  • the perforated plate comprises, distributed over its entire surface, a multiplicity of holes arranged in a honeycomb structure directly adjacent to one another.
  • the holes in the honeycomb structure are matched to a plurality of influencing factors with regard to their respective flow cross-section, for example flow cross-section per hole or their sum, safety distances to moving parts, penetration size, etc.
  • a high number results in a comparatively large number
  • Total cross-sectional area of flow through holes in honeycomb structure is the equilateral hexagon.
  • the perforated plate is preferably a flat, even plate, the material of which is formed exclusively by the webs separating the holes.
  • the ring element comprises fastening means for the securing arrangement of the protective grille on the fan.
  • the fastening means can be provided as screws or rivets, for example.
  • the protective grille can also be positioned on pins provided on the fan.
  • a further development of the protective grille provides that it has a coaxial ring which extends along a radial outer edge of the perforated plate and is designed to attach the protective grille to part of the fan.
  • the coaxial ring and the perforated plate form the radial termination of the protective grille and is used in particular to fasten the protective grille to a housing ring of the fan that surrounds the fan wheel.
  • the coaxial ring is formed in one piece through the perforated plate.
  • a further development of the protective grille is characterized in that a plurality of stiffening beads extend outward in the radial direction in a star shape from the ring element.
  • the stiffening beads preferably have a U-shaped or rectangular cross-section and run uninterruptedly from the ring element to the coaxial ring. Furthermore, the stiffening beads are formed in one piece by the perforated plate.
  • Aerodynamically favorable is a design of the protective grille in which the holes arranged in the honeycomb structure define a total passage area which makes up at least 70%, in particular at least 80% of a total area of the perforated plate.
  • the invention further comprises a fan with a protective grille as described above. It is advantageous for the compact structure if at least part of a motor of the fan is arranged to pass through the push-through opening.
  • the protective motor cap for example, can serve as such a part of the motor.
  • the fan comprises an impeller and, in one embodiment, a housing ring which radially surrounds the impeller.
  • the protective grille is then preferably arranged resting on an axial end face of the housing ring.
  • the ring element can also be provided on at least partially on both axial sides.
  • FIG. 2 shows a side view of the protective grille from FIG. 1,
  • Fig. 3 is a perspective view of a fan with a
  • FIGS 1 and 2 an embodiment of a protective grille 1 for attachment to a fan and designed as protection against interference is shown.
  • the protective grille 1 has a flat, evenly extending perforated plate
  • the protective grille 1 encompasses the ring element axially centrally
  • the ring element 3 which runs on both axial sides of the perforated plate 2 in the embodiment shown.
  • the ring element 3 can, however, also be arranged on only one axial side.
  • six continuous stiffening beads 9 formed by the perforated plate 2 extend in a star shape, each of which has a U-shaped cross section, see also FIG. 3.
  • the perforated plate 2 is correspondingly designed with U-shaped elevations. The number of stiffening beads 9 can be adjusted as required, but should be at least three.
  • the ring element 3 has a plurality of openings 7 as fastening means for the fastening arrangement of the protective grille 1 on a fan. At- For example, 7 fastening pins can be inserted through the openings. The ring element 3 also determines the through opening 8 for part of the fan.
  • a coaxial ring 5, in which no holes 4 are provided, is formed in one piece by the perforated plate 2 coaxially with the ring element 3 on the radial outer edge of the protective grille 1.
  • the coaxial ring 5 is provided on an axial side of the perforated plate 2 as an additional component.
  • the fan 100 comprises a motor 101 and a blower wheel which is radially enclosed by the housing ring 102.
  • the protective grille 1 rests on the axial end face of the housing ring 102.
  • the motor 101 extends axially in sections through the plug-in opening 8 and protrudes axially with respect to an axial plane defined by the protective grille 1. Electrical connections of the motor can therefore be routed axially outside the protective grille.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schutzgitter (1) ausgeführt als Eingriffsschutz zur Befestigung an einem Ventilator, mit einer sich flächig erstreckenden Lochplatte (2), in der ein zentrales Ringelement (3) angeordnet ist und eine Durchstecköffnung für einen Teil des Ventilators bildet, wobei die Lochplatte (2) über ihre gesamte Fläche verteilt eine Vielzahl von unmittelbar aneinander angrenzende, in einer Wabenstruktur angeordnete Löcher (4) umfasst.

Description

Schutzgitter ausgeführt als Eingriffsschutz und Ventilator
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Schutzgitter ausgeführt als Eingriffsschutz und einen Ventilator mit einem entsprechenden Schutzgitter.
Im Stand der Technik sind Ringschutzgitter für Ventilatoren gebildet aus einer Vielzahl von koaxialen Ringen bekannt, deren Abstand ausreichend ge- ring gewählt ist, dass Anwender mit ihren Händen nicht in den Bereich greifen können, in dem das Gebläserad des Ventilators rotiert.
Jedes Schutzgitter im Strömungsweg eines Ventilators verursacht jedoch eine Geräuschentwicklung und Wirkungsgradreduktion. Zudem sind Ringschutzgitter üblicherweise geschweißt, so dass ihre Herstellung aufwändig ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Schutzgitter bereit zu stellen, das einen kompakten Aufbau mit dem Ventilator eine geringere Geräuschentwicklung während des Betriebs des Ventilators gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Schutzgitter ausgeführt als Eingriffsschutz zur Befestigung an einem Ventilator vorgeschlagen, mit einer sich flächig erstreckenden Lochplatte, in der ein zentrales Ringelement angeordnet ist und eine Durchstecköffnung für einen Teil des Ventilators bildet. Die Lochplatte umfasst dabei über ihre gesamte Fläche verteilt eine Vielzahl von unmittelbar aneinander angrenzende, in einer Wabenstruktur angeordnete Löcher.
Die Löcher in Wabenstruktur sind bezüglich ihres jeweiligen Durchströmungsquerschnitts abgestimmt auf eine Mehrzahl von Einflussfaktoren, beispielsweise Durchströmungsquerschnitt pro Loch oder deren Summe, Sicherheitsabstände zu bewegten Teilen, Durchgriffsgröße usw. Durch eine hohe Anzahl ergibt sich eine vergleichsweise große
Gesamtdurchströmungsquerschnittsfläche der Löcher in Wabenstruktur. Eine bevorzugte Form der Löcher ist das gleichseitige Sechseck.
Die Lochplatte ist vorzugsweise eine flache, ebene Platte, deren Material ausschließlich durch die die Löcher trennenden Stege gebildet ist.
Bei dem Schutzgitter ist ferner in vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Ringelement Befestigungsmittel zur befestigenden Anordnung des Schutzgitters an dem Ventilator umfasst. Die Befestigungsmittel können beispielswei se als Schrauben oder Nieten bereitgestellt werden. Auch kann das Schutz gitter auf an dem Ventilator vorgesehene Stifte positioniert werden. Neben dem Ringelement sieht eine Weiterbildung des Schutzgitters vor, dass es einen sich entlang einer radialen Außenkante der Lochplatte erstreckenden Koaxialring aufweist, der ausgebildet ist, das Schutzgitter an einem Teil des Ventilators zu befestigen. Der Koaxialring bildet mit der Lochplatte den radialen Abschluss des Schutzgitters und wird insbesondere genutzt, das Schutzgitter an einem das Ventilatorrad umschließenden Gehäusering des Ventilators zu befestigen. Der Koaxialring ist in einer Ausführungsvarian te einstückig durch die Lochplatte ausgebildet.
Eine weitere Weiterbildung des Schutzgitters ist dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem Ringelement in radialer Richtung sternförmig nach außen mehrere Versteifungssicken erstrecken. Die Versteifungssicken weisen vorzugsweise einen U-förmigen oder rechteckigen Querschnitt auf und verlaufen ununterbrochen vom Ringelement zum Koaxialring. Ferner sind die Verstei fungssicken einstückig durch die Lochplatte gebildet.
Aerodynamisch günstig ist eine Ausbildung des Schutzgitters, bei dem die in der Wabenstruktur angeordneten Löcher eine aufsummierte Durchtrittsfläche bestimmen, welche mindestens 70%, insbesondere mindestens 80% einer Gesamtfläche der Lochplatte ausmacht.
Die Erfindung umfasst ferner einen Ventilator mit einem vorstehend beschriebenen Schutzgitter. Dabei ist für den kompakten Aufbau günstig, wenn zumindest ein Teil eines Motors des Ventilators durch die Durchstecköffnung hindurchtretend angeordnet ist. Als derartiger Teil des Motors kann beispielsweise die Motorschutzkappe dienen.
Der Ventilator umfasst ein Gebläserad und in einer Ausführung einen das Gebläserad radial umschließenden Gehäusering. Dann ist vorzugsweise das Schutzgitter an einer axialen Stirnseite des Gehäusrings aufliegend angeordnet. Das Ringelement kann zudem auf zumindest teilweise auf beiden Axialseiten vorgesehen sein. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine axiale Draufsicht auf ein Schutzgitter,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Schutzgitters aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf einen Ventilator mit einem
Schutzgitter aus Figur 1.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schutzgitters 1 zur Befestigung an einem Ventilator und ausgeführt als Eingriffsschutz dargestellt. Das Schutzgitter 1 hat eine sich flächig eben erstreckende Lochplatte
2, über deren im Wesentlichen gesamte Fläche verteilt unmittelbar aneinander angrenzende, in einer Wabenstruktur angeordnete Löcher 4 ausgebildet sind. Die Löcher 4 sind im Querschnitt hexagonal und grenzen unmittelbar aneinander an, so dass die gesamte Durchströmungsquerschnittsfläche möglichst groß ist. Axial zentral umfasst das Schutzgitter 1 das Ringelement
3, das in der gezeigten Ausführung auf beiden Axialseiten der Lochplatte 2 verläuft. Das Ringelement 3 kann jedoch auch auf nur einer Axialseite ange- ordnet werden. Ausgehend von dem Ringelement 3 erstrecken sich sternförmig sechs durch die Lochplatte 2 gebildete, durchgängige Versteifungssicken 9, die jeweils einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, siehe auch Figur 3. In deren Bereich ist die Lochplatte 2 entsprechend mit U-förmigen Erhebungen ausgebildet. Die Anzahl der Versteifungssicken 9 ist bedarfsgerecht anpassbar, sollte aber mindestens drei betragen.
Das Ringelement 3 weist mehrere Öffnungen 7 als Befestigungsmittel zur befestigenden Anordnung des Schutzgitters 1 an einem Ventilator auf. Bei- spielsweise können durch die Öffnungen 7 Befestigungspins gesteckt werden. Das Ringelement 3 bestimmt zudem die Durchstecköffnung 8 für einen Teil des Ventilators.
Ein Koaxialring 5, indem keine Löcher 4 vorgesehen sind, ist koaxial zum Ringelement 3 am radialen Außenrand des Schutzgitters 1 einstückig durch die Lochplatte 2 gebildet. In einer alternativen Ausführung wird der Koaxialring 5 auf einer Axialseite der Lochplatte 2 als zusätzliches Bauteil vorgesehen.
Bezugnehmend auf Figur 3 ist ein Ventilator 100 mit dem Schutzgitter 1 aus den Figuren 1 und 2 gezeigt. Der Ventilator 100 umfasst einen Motor 101 und ein Gebläserad, welches radial umschlossen ist von dem Gehäusering 102. Das Schutzgitter 1 liegt auf der axialen Stirnseite des Gehäusrings 102 auf. Der Motor 101 erstreckt sich abschnittsweise axial durch die Durch stecköffnung 8 hindurch und steht axial gegenüber einer durch das Schutz- gitter 1 bestimmte Axialebene hervor. Elektrische Anschlüsse des Motors können somit axial außerhalb des Schutzgitter geführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Schutzgitter (1 ) ausgeführt als Eingriffsschutz zur Befestigung an einem Ventilator, mit einer sich flächig erstreckenden Lochplatte (2), in der ein zentrales Ringelement (3) angeordnet ist und eine Durch- stecköffnung für einen Teil des Ventilators bildet, wobei die Lochplatte
(2) über ihre gesamte Fläche verteilt eine Vielzahl von unmittelbar aneinander angrenzende, in einer Wabenstruktur angeordnete Löcher (4) umfasst.
2. Schutzgitter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (3) Befestigungsmittel zur befestigenden Anordnung des
Schutzgitters (1) an dem Ventilator umfasst.
3. Schutzgitter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgitter (1) einen sich entlang einer radialen Außenkante der Lochplatte (2) erstreckenden Koaxialring (5) aufweist, der ausgebildet ist, das Schutzgitter (1) an einem Teil des Ventilators zu befestigen.
4. Schutzgitter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass sich von dem Ringelement (3) in radialer Richtung sternförmig nach außen mehrere Versteifungssicken (9) erstrecken.
5. Schutzgitter nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungssicken (9) einen U-förmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
6. Schutzgitter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Wabenstruktur angeordneten Löcher (4) eine Durchtrittsfläche bestimmen, welche mindestens 70%, insbesondere mindestens 80% einer Gesamtfläche der Lochplatte (2) ausmacht.
7. Schutzgitter nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Wabenstruktur durch eine Vielzahl von sechseckigen Löchern (4) gebildet ist.
8. Ventilator (100) mit einem Schutzgitter (1 ) nach einem der vorigen Ansprüche.
9. Ventilator nach Anspruch 8, wobei zumindest ein Teil eines Motors des Ventilators durch die Durchstecköffnung (8) hindurchtretend angeordnet ist.
10. Ventilator nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (100) ein Gebläserad und einen das Gebläserad radial um- schließenden Gehäusering (102) umfasst, wobei das Schutzgitter (1) an einer axialen Stirnseite des Gehäusrings (102) aufliegt.
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