EP4219952A1 - Lüfterbaugruppe - Google Patents

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EP4219952A1
EP4219952A1 EP23151688.1A EP23151688A EP4219952A1 EP 4219952 A1 EP4219952 A1 EP 4219952A1 EP 23151688 A EP23151688 A EP 23151688A EP 4219952 A1 EP4219952 A1 EP 4219952A1
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EP
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ring segments
lateral surface
inner ring
outer ring
fan assembly
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Pending
Application number
EP23151688.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Heli
Jörg GÜNTHER
Peter Riegler
Philipp Gerner
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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    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking

Definitions

  • the invention relates to a fan assembly according to the preamble of patent claim 1.
  • an impeller is connected to the rotor of a motor.
  • the impeller is usually mounted by screwing it onto a flange that is pressed onto or welded onto the rotor.
  • the impeller can also be pressed onto the rotor by means of a round or square blank, for example, or screwed or welded directly onto the rotor.
  • the object of the invention is therefore to create a possibility for connecting the impeller and rotor, which allows flexible and simple consideration of different D dimensions in production.
  • a rotor is to be understood as a component of a fan which is placed on a drive shaft of a motor or is formed by the drive shaft itself.
  • D dimension means an axial position of an impeller on a rotor.
  • the invention provides a fan assembly comprising a rotor and an impeller, the rotor having an outer lateral surface and the impeller having an inner lateral surface, the outer lateral surface having outer ring segments without a pitch, the outer ring segments running in sections along the circumference of the outer lateral surface, the outer ring segments in are spaced apart from one another in the axial direction, the inner lateral surface having inner ring segments without a gradient, the inner ring segments running in sections along the circumference of the inner lateral surface, the inner ring segments being spaced apart from one another in the axial direction.
  • the outer ring segments enable variable adjustment of the D dimension and several axial positions of the impeller on the rotor. Depending on the requirements, this position can be freely selected and greater flexibility is made possible when manufacturing larger quantities of fans with different D dimensions. Furthermore, it is provided that at least one outer ring segment forms a form fit with at least two inner ring segments in the axial direction, in particular forms a toothing with at least one inner ring segment.
  • each outer ring segment is at least partially conical along the outer lateral surface and/or each inner ring segment is at least partially conical in the course along the inner lateral surface and/or has at least one run-on bevel in the radial direction.
  • outer ring segments are formed with the inner ring segments in the direction of rotation to form a non-positive connection.
  • outer ring segments and/or the inner ring segments extend in the axial direction along the entire height the outer lateral surface and/or the inner lateral surface are formed.
  • this can also improve an operationally reliable connection between the impeller and the rotor, and on the other hand, it increases flexibility and the number of possible D dimensions.
  • outer ring segments and/or the inner ring segments are designed to be symmetrical all the way around, in particular to be interrupted in 1/8 sections.
  • outer ring segments and/or the inner ring segments themselves are designed with mirror-symmetrical geometries for left-hand rotation and right-hand rotation and a centrally located locking groove or locking spring for a locking connection.
  • figure 1 shows a perspective view of a fan assembly 1 comprising an additional in figure 2 Rotor 2 shown separately, as well as an additional in figure 3 impeller 3 shown separately, in which figure 1 an outer lateral surface 4 of the rotor 2 can be seen.
  • the outer lateral surface 4 has gradient-free outer ring segments 6, which run in sections along the circumference of the outer lateral surface 4 and are spaced apart from one another in the axial direction.
  • the impeller 3 has an inner lateral surface 5, said inner ring segments 5 having no pitch and these run in sections along the circumference of the inner lateral surface 5 and are spaced apart from one another in the axial direction.
  • the impeller 3 can be easily and quickly placed on the rotor and fastened to the rotor 2 by means of a rotary movement of the type of a bayonet lock, in particular without additional tools or without additional aids. Additional fasteners can be saved as a result and individual production can be made possible. An adaptation of the D dimension to different requirements can be made possible by using only one version of the assembly.
  • a synopsis of figures 1 , 2 and 3 shows that at least one outer ring segment 6 with at least two inner ring segments 7 in the axial direction a form fit of the type of teeth forms.
  • the outer ring segments 6 are formed along the entire height of the outer lateral surface 4 in the axial direction and the inner ring segments 7 are formed along the entire height of the inner lateral surface 5 in the axial direction.
  • Both the outer ring segments 6 and the inner ring segments 7 are circumferentially symmetrically interrupted in 1/8 sections.
  • each outer ring segment 6 and each inner ring segment 7 is conical in the course along the outer lateral surface 4 or the inner lateral surface 5 and has a starting bevel 8 in the radial direction. It can also be seen that the outer ring segments 6 are formed with the inner ring segments 7 in the direction of rotation to form a non-positive connection.
  • the outer ring segments 6 and the inner ring segments 7 themselves are designed with mirror-symmetrical geometries for left-hand rotation and right-hand rotation and a centrally located locking groove 9 or locking spring 10 for a locking connection.

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

Abstract

Lüfterbaugruppe 1 umfassend einen Rotor 2, sowie ein Laufrad 3, wobei der Rotor 2 eine Außenmantelfläche 4 aufweist und das Laufrad 3 eine Innenmantelfläche 5 aufweist wobei die Außenmantelfläche 4 steigungsfreie Außenringsegmente 6 aufweist, wobei die Außenringsegmente 6 entlang des Umfangs der Außenmantelfläche 4 abschnittsweise verlaufen, wobei die Außenringsegmente 6 in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, wobei die Innenmantelfläche 5 steigungsfreie Innenringsegmente 7 aufweist, wobei die Innenringsegmente 7 entlang des Umfangs der Innenmantelfläche 5 abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente 7 in axialer Richtung zueinander beabstandet sind. (Figur 1)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lüfterbaugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei derartigen Lüfterbaugruppen, beispielsweise für Lüfter oder Gebläse, wird ein Laufrad mit dem Rotor eines Motors verbunden. Üblicher Weise wird hierbei das Laufrad mittels Aufschrauben auf einen an dem Rotor aufgepressten, oder angeschweißten Flansch montiert. Alternativ kann das Laufrad auch mittels einer beispielsweise runden oder eckigen Ronde auf den Rotor aufgepresst, oder direkt auf den Rotor aufgeschraubt oder angeschweißt werden.
  • Nachteilig ist hierbei, dass für jedes D-Maß, im Sinne einer axialen Position des Laufrades auf dem Rotor, eine eigens hierfür konfigurierte Baugruppe aus Laufrad und Rotor gefertigt werden muss, um die entsprechenden Anforderungen berücksichtigen zu können. Dies erschwert eine flexible Fertigung in großer Stückzahl, verzögert eine zügige Herstellung und verhindert eine große Anzahl von Lüftervarianten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Möglichkeit zur Verbindung von Laufrad und Rotor zu schaffen, die ein flexibles und einfaches Berücksichtigen unterschiedlicher D-Maße in der Herstellung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Rotor ein Bauteil eines Lüfters zu verstehen, welches auf eine Antriebswelle eines Motors aufgesetzt wird, oder mittels der Antriebswelle selbst gebildet ist.
  • Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff eines D-Maßes eine axiale Position eines Laufrades auf einem Rotor verstanden.
  • Die Erfindung sieht eine Lüfterbaugruppe vor, umfassend einen Rotor, sowie ein Laufrad, wobei der Rotor eine Außenmantelfläche aufweist und das Laufrad eine Innenmantelfläche aufweist, wobei die Außenmantelfläche steigungsfreie Außenringsegmente aufweist, wobei die Außenringsegmente entlang des Umfangs der Außenmantelfläche abschnittsweise verlaufen, wobei die Außenringsegmente in axialer Richtung zueinander beabstandet sind, wobei die Innenmantelfläche steigungsfreie Innenringsegmente aufweist, wobei die Innenringsegmente entlang des Umfangs der Innenmantelfläche abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente in axialer Richtung zueinander beabstandet sind.
  • Vorteilhaft kann hierdurch ein einfaches Aufstecken und mittels einer Drehbewegung leichtes Verbinden des Laufrades auf den Rotor in der Art eines Bajonett-Verschlusses ermöglicht werden. Die Außenringsegmente ermöglichen im Zusammenwirken mit den Innenringsegmenten ein variables Einstellen des D-Maßes und mehrere axiale Positionen des Laufrades auf dem Rotor. Je nach Anforderung kann diese Position frei gewählt und eine höhere Flexibilität bei der Herstellung größerer Stückzahlen von Lüftern mit unterschiedlichen D-Maßen ermöglicht werden. Weiterhin ist vorgesehen, dass wenigstens ein Außenringsegment mit wenigstens zwei Innenringsegmenten in axialer Richtung einen Formschluss ausbildet, insbesondere mit wenigstens einem Innenringsegment eine Verzahnung bildet.
  • Hierdurch kann auf den Einsatz etwaiger weiterer Befestigungsmittel oder Befestigungsverfahren verzichtet werden und ein betriebssicheres Verbinden des Laufrades am Rotor zügig und einfach ermöglicht werden.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass jedes Außenringsegment im Verlauf entlang der Außenmantelfläche und/oder jedes Innenringsegment im Verlauf entlang der Innenmantelfläche wenigstens teilweise konisch ausgebildet sind und/oder in radialer Richtung wenigstens eine Anlaufschräge aufweisen.
  • Hierdurch kann ein einfaches Verbinden des Laufrades mit dem Rotor ermöglicht werden, da Ungenauigkeiten bei der Positionierung während der Montage ausgeglichen und ein leichtes Ineinandergreifen von Außenringsegmenten und Innenringsegmenten ermöglicht werden kann.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente mit den Innenringsegmenten in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind.
  • Hierdurch kann eine betriebssichere Verbindung zwischen dem Laufrad und dem Rotor verbessert werden.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche und/oder der Innenmantelfläche ausgebildet sind.
  • Einerseits kann dies zusätzlich eine betriebssichere Verbindung zwischen dem Laufrad und dem Rotor verbessern, andererseits vergrößert dies die Flexibilität und die Anzahl der möglichen D-Maße.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente umlaufend symmetrisch, insbesondere in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet sind.
  • Hierdurch kann ein gleichmäßiges Verteilen der wirkenden Kräfte im Betrieb ermöglicht werden und die Verbindung zwischen Laufrad und Rotor verbessert werden.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die Außenringsegmente und/oder die Innenringsegmente selbst mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut oder Rastfeder für eine Rastverbindung ausgebildet sind.
  • Hierdurch kann laufrichtungsunabhängig eine schnell und einfach zu bildende Verbindung zwischen Laufrad und Rotor ermöglicht werden, was sich vorteilhaft auf den Zeitaufwand bei der Montage eines Lüfters auswirken kann.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden unter Zuhilfenahme der Figuren anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Hierbei zeigen
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht einer Lüfterbaugruppe mit Rotor und daran installiertem Laufrad;
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht des Rotors;
    Figur 3
    eine perspektivische Ansicht des Laufrades, sowie
    Figur 4
    eine Detailansicht des Rotors mit daran installiertem Laufrad.
  • Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Lüfterbaugruppe 1 umfassend einen zusätzlich in Figur 2 separat dargestellten Rotor 2, sowie ein zusätzlich in Figur 3 separat dargestelltes Laufrad 3, wobei in Figur 1 eine Außenmantelfläche 4 des Rotors 2 zu sehen ist. Die Außenmantelfläche 4 weist steigungsfreie Außenringsegmente 6 auf, wobei diese entlang des Umfangs der Außenmantelfläche 4 abschnittsweise verlaufen und in axialer Richtung zueinander beabstandet sind. In Figur 3 ist zu erkennen, dass das Laufrad 3 eine Innenmantelfläche 5 aufweist, wobei diese steigungsfreie Innenringsegmente 5 aufweist und diese entlang des Umfangs der Innenmantelfläche 5 abschnittsweise verlaufen, sowie in axialer Richtung zueinander beabstandet ausgebildet sind.
  • Vorteilhaft kann das Laufrad 3 einfach und zügig, insbesondere ohne weiteres Werkzeug, oder ohne weitere Hilfsmittel, auf den Rotor aufgesteckt und an dem Rotor 2 mittels einer Drehbewegung der Art eines Bajonett-Verschlusses befestigt werden. Zusätzliche Befestigungsmittel können hierdurch eingespart und eine individuelle Fertigung ermöglicht werden. Eine Anpassung des D-Maßes an verschiedene Anforderungen können hierdurch mittels nur einer Ausführung der Baugruppe ermöglicht werden.
  • Eine Zusammenschau der Figuren 1, 2 und 3 zeigt, dass wenigstens ein Außenringsegment 6 mit wenigstens zwei Innenringsegmenten 7 in axialer Richtung einen Formschluss der Art einer Verzahnung bildet. Die Außenringsegmente 6 sind in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche 4 und die Innenringsegmente 7 sind in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der der Innenmantelfläche 5 ausgebildet. Sowohl die Außenringsegmente 6, als auch die Innenringsegmente 7 sind umlaufend symmetrisch in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet.
  • Dies vereinfacht beispielsweise das zum Verbinden notwendige Ausrichten des Laufrades 3 und des Rotors 2 zueinander bei der Montage und kann diese so vorteilhaft beschleunigen.
  • In den Figuren 2, 3 und 4 ist dargestellt, dass jedes Außenringsegment 6 und jedes Innenringsegment 7 im Verlauf entlang der Außenmantelfläche 4 bzw. der Innenmantelfläche 5 konisch ausgebildet ist und in radialer Richtung eine Anlaufschräge 8 aufweisen. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Außenringsegmente 6 mit den Innenringsegmenten 7 in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind. Die Außenringsegmente 6 und die Innenringsegmente 7 selbst sind mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut 9 oder Rastfeder 10 für eine Rastverbindung ausgebildet.
  • Im Zusammenwirken der Rastnut 9 mit der Rastfeder 10 kann zusätzlich ein schnelles und betriebssicheres Verbinden des Laufrades 3 mit dem Rotor 2 verbessert werden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Lüfterbaugruppe
    2
    Rotor
    3
    Laufrad
    4
    Außenmantelfläche
    5
    Innenmantelfläche
    6
    Außenringsegmente
    7
    Innenringsegmente
    8
    Anlaufschräge
    9
    Rastnut
    10
    Rastfeder

Claims (7)

  1. Lüfterbaugruppe (1) umfassend einen Rotor (2), sowie ein Laufrad (3), wobei der Rotor (2) eine Außenmantelfläche (4) aufweist und das Laufrad (3) eine Innenmantelfläche (5) aufweist
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Außenmantelfläche (4) steigungsfreie Außenringsegmente (6) aufweist,
    wobei die Außenringsegmente (6) entlang des Umfangs der Außenmantelfläche (4) abschnittsweise verlaufen,
    wobei die Außenringsegmente (6) in axialer Richtung zueinander beabstandet sind,
    wobei die Innenmantelfläche (5) steigungsfreie Innenringsegmente (7) aufweist,
    wobei die Innenringsegmente (7) entlang des Umfangs der Innenmantelfläche (5) abschnittsweise verlaufen, wobei die Innenringsegmente (7) in axialer Richtung zueinander beabstandet sind.
  2. Lüfterbaugruppe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Außenringsegment (6) mit wenigstens zwei Innenringsegmenten in axialer Richtung einen Formschluss ausbildet, insbesondere mit wenigstens einem Innenringsegment (7) eine Verzahnung bildet.
  3. Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jedes Außenringsegment (6) im Verlauf entlang der Außenmantelfläche (4) und/oder jedes Innenringsegment (7) im Verlauf entlang der Innenmantelfläche (5) wenigstens teilweise konisch ausgebildet sind und/oder in radialer Richtung wenigstens eine Anlaufschräge (8) aufweisen.
  4. Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) mit den Innenringsegmenten (7) in Umlaufrichtung zur Bildung einer kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sind.
  5. Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) in axialer Richtung entlang der gesamten Höhe der Außenmantelfläche (4) und/oder der Innenmantelfläche (5) ausgebildet sind.
  6. Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) umlaufend symmetrisch, insbesondere in 1/8 Abschnitten unterbrochen ausgebildet sind.
  7. Lüfterbaugruppe (1) nach einem der vorausgehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringsegmente (6) und/oder die Innenringsegmente (7) selbst mit spiegelsymmetrischen Geometrien für Linksdrehung und Rechtsdrehung sowie mittig gelegener Rastnut (9) oder Rastfeder (10) für eine Rastverbindung ausgebildet sind.
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