WO2006034999A1

WO2006034999A1 - Vorrichtung und verfahren zum befestigen eines flügelrades auf einer welle

Info

Publication number: WO2006034999A1
Application number: PCT/EP2005/054779
Authority: WO
Inventors: Frank Kopf
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2006-04-06
Also published as: CN101031725A; BRPI0516154A; CN100529421C; EP1797332A1; DE102004046893A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades, insbesondere eines Lüfterflügelrades (30) auf einer Welle, insbesondere auf einer Antriebswelle eines Elektromotors, mit einem Mitnehmer (10), der drehfest auf der Welle anbringbar ist, um eine Drehbewegung von der Welle auf das Flügelrad (30) zu übertragen, wobei der Mitnehmer (10) eine Mehrzahl von im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildeten, vom Mitnehmer abstehenden Halteelementen (18,24) aufweist, die ein Nabenteil (32) des Flügelrades (30) zumindest teilweise durchdringen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Halteelemente (18,24) des Mitnehmers (10), das Nabenteil (32) durch Verformung hintergreifen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades auf einer Welle

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Befestigung eines Flügelrades auf einer Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades auf einer Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Möglichkeiten bekannt, mit denen Flügelräder, wie beispielsweise Lüfterräder, auf Wellen, insbesondere Motorwellen, befestigt werden können. Beispiele hierfür sind eine im Flügelrad eingespritzte Buchse, die auf die Welle aufgepresst wird oder eine Metallbuchse, die einzeln auf die Welle gepresst wird, wobei das Flügelrad mit Federn oder Schrauben an dieser Metallbuchse fixiert wird.

Bei bekannten Vorrichtungen des Standes der Technik wird das zumeist aus Kunststoff bestehende Flügelrad über einen Mitnehmer mittels Formschluss an einer Antriebswelle, beispielsweise eines Elektromotors, angebracht. Am anzutreibenden Flügelrad befindet sich die zum Mitnehmer entsprechende Gegenkontur, so dass eine Mitnahmewirkung in Drehrichtung der Antriebswelle erzielt wird. Die axiale Fixierung des Anbauteils auf der Antriebswelle erfolgt beispielsweise durch ein Federelement, das zwischen das Anbauteil und eine Nut, die in die Antriebswelle eingebracht wird, eingeklemmt ist.

Bei Verwendung von glatten Antriebswellen erfolgt die axiale Fixierung des Flügelrades am Mitnehmer bisher durch Verschraubung des Flügelrades. Schraubverbindungen sind jedoch zeitaufwändig und damit fertigungstechnisch sehr kostenträchtig. Zudem erfordert eine solche Schraubverbindung eine aufwändige Mitnehmerkonstruktion.

Die meisten bekannten und nahezu alle in der Praxis benutzten Lösungen zur Befestigung eines Flügelrades auf einer Welle beinhalten zwei voneinander getrennte Bauelemente, wie beispielsweise Mitnehmer und Schrauben oder Mitnehmer und Federelement bzw. ein Gewinde an der Welle sowie eine Buchse am Flügelrad beispielsweise eine eingesetzte Radnabe.

Bei diesen bekannten Anordnungen dient eines der beiden Bauteile hauptsächlich der

Positionierung des Flügelrades relativ zum Antrieb sowie der Drehmomentübertragung der Antriebswelle auf das Flügelrad. Das andere, zweite Bauteil dient bei diesen Vorrichtungen hauptsächlich der axialen Fixierung des Flügelrades auf dem Mitnehmerteil.

In der DE 92 05 097 wird ein Lüfter beschrieben, der zur Sicherung eines Lüfterrades auf dem Mitnehmer und somit auf der Welle, in Achsrichtung ein Federelement mit fünf hakenartigen Armen besitzt, die durch die Nabe des Lüfterrades hindurchgreifen und mit Teilbereichen des Mitnehmers zusammenwirken. Federelemente dieser Art, die mehrere Federarme zur Sicherung des Anbauteils auf dem Mitnehmer der Antriebswelle benutzen, erfordern eine anspruchsvolle Montage einschließlich einer aufwändigen Prüfung des korrekten Montagesitzes.

Aus der DE 196 35 179 Al ist ein Lüfter bekannt, dessen Lüfterrad mittels eines Mitnahmeelements mit einer Antriebswelle drehfest verbunden ist. Dabei weist das mit der Antriebsweiselle drehfest verbundene Mitnahmeelement wenigstens eine axiale und eine radiale Anlagefläche auf, an der das Lüfterrad mit wenigstens einer axialen und einer radialen Anlagefläche anliegt. Zur Fixierung ist das Lüfterrad der DE 196 35 179 Al auf das Mitnahmeelement aufgeschraubt.

Aus der DE 100 13 609 Al ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Anbauteils mit einer im Wesentlichen glatten Antriebswelle bekannt, bei der ein drehfest auf der Antriebswelle sitzender Mitnehmer das Anbauteil durchdringt und ein Federelement sich zum einen am Mitnehmer und zum anderen am Anbauteil abstützt und so das Anbauteil axial auf der Welle fixiert. Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades auf einer Welle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. den Merkmalen des Anspruchs 13 haben den Vorteil, dass sie eine schnelle und einfache Montage eines

Flügelrades, bzw. eines Lüfterrades, ermöglichen, die zudem eine sichere Fixierung des

Flügelrades auf einer Antriebswelle gewährleistet. Insbesondere hat die erfindungsgemäße

Vorrichtung den Vorteil, dass zur Positionierung sowie zur Fixierung des Flügelrades auf der

Welle lediglich ein einzelnes Bauteil verwendet werden muss. Dieses Bauteil lässt sich als Mitnehmer in einer einfachen Einzelteilfertigung herstellen, welche in vorteilhafter Weise die Anwendung bestehender Prozesstechniken ermöglicht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen eines Flügelrades auf einer Welle greift ein drehfest auf der Welle anbringbarer Mitnehmer mit einer Mehrzahl von Halteelementen mit im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildeten, abstehenden

Abschnitten durch ein Nabenteil des zu montierenden Flügelrades hindurch. Die abstehenden Abschnitte des Mitnehmers werden nach Durchdringung des Nabenteils derart verformt, dass diese das Nabenteil hintergreifen und somit das Flügelrad auf dem Mitnehmer und damit auf einer Welle fixieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Mitnehmer das Flügelrad formschlüssig umgreift und fixiert. So kann beispielsweise ein Lüfterflügelrad auf der

Antriebswelle eines Elektromotors aufgebracht und sicher fixiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens zum Befestigen eines Flügelrades, insbesondere eines Lüfterflügelrades auf einer Welle ergeben sich mit den in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten

Merkmalen.

In vorteilhafter Weise weist der Mitnehmer zumindest eine tellerartige Verbreiterung seines Durchmessers auf, an dem die abstehenden Axialabschnitte der Halteelemente ausgebildet sind. Aufgrund des durch die Verbreiterung erhöhten radialen Abstandes der abstehenden

Abschnitte zur zentralen Achse der Welle ergibt sich eine verbesserte Momentenübertragung des Mitnehmers auf das Flügelrad. Darüber hinaus kann auf diese Weise das Flügelrad besser stabilisiert werden. - A -

Die im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildeten, abstehenden Abschnitte des Mitnehmers sind in vorteilhafter Weise am Umfang des Mitnehmers und insbesondere am Umfang der tellerartigen Verbreiterung des Mitnehmers angeordnet. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Haltelemente gleichmäßig über den Umfang des Mitnehmers 2x1 verteilen. Um eine ausgewogene Befestigung gegenüber allen sechs Freiheitsgraden des Flügelrades sicherzustellen, kann es vorteilhaft sein, insgesamt drei Haltelemente am Mitnehmer auszubilden. Diese können gleichmäßig am Umfang des Mitnehmers verteilt sein. Um die Montage beispielsweise eines Lüfterrades auf einer Welle bzw. auf dem Mitnehmer dieser Welle zu vereinfachen, indem beispielsweise das Lüfterflügelrad mit einfachen Presszangen auf den Mitnehmer verstemmt wird, empfiehlt es sich jedoch für vorteilhafte

Ausführungsformen, vier Halteelemente mit entsprechenden abstehenden Axialabschnitten vorzusehen.

In vorteilhafter Weise sind die in axialer Richtung ausgebildeten, abstehenden Abschnitte der Halteelemente des Mitnehmers in Form von Verstemmlaschen mit einem hakenförmigen

Ende ausgebildet. Ihre Anzahl sowie ihre Form sind bestimmt durch die Notwendigkeit einer sicheren Positionierung sowie Fixierung des Flügelrades. Dabei können beispielsweise jeweils zwei Verstemmlaschen spiegelbildlich zueinander angeordnet sein. Bei Verwendung von insgesamt vier Halteelementen ist es vorteilhaft, die beiden Zweiergruppen der Halteelemente ebenfalls spiegelbildlich zueinander anzuordnen. In dieser Konfiguration können dann alle vier Halteelemente in einer Bewegung beispielsweise eines Zweibacken- Presswerkzeuges verformt werden, nachdem das Flügelrad auf den Mitnehmer aufgelegt worden ist

Der Mitnehmer ist vorzugsweise aus Metall gefertigt und idealerweise aus einem Stahlblech gezogen. Ein solcher metallischer Mitnehmer ermöglicht eine sichere Fixierung zwischen den zumeist aus Kunststoff bestehenden Flügelrädern und beispielsweise einer metallischen Antriebswelle eines Elektromotors. Andere Materialien und Fertigungsverfahren für den Mitnehmer der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind aber ebenso möglich. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, lediglich eine Nabe des Mitnehmers aus einem metallischen

Werkstoff herzustellen und diese Nabe mit einem Kunststoffmitnehmer zu umkleiden, beispielsweise zu umspritzen.

Zur Verbesserung der Fixierung weisen die Halteelemente bzw. die Verstemmlaschen des Mitnehmers an ihrer, dem Nabenteil zuzuwendenden Unterkante eine Schräge auf, die bei der Verformung der Haltelemente zu einer Verkeilung des Mitnehmers auf der Nabe des Flügelrades führen. Eine derartige Ausgestaltung der Halteelemente erhöht den Festsitz des Flügelrades auf dem Mitnehmer der Welle, indem die verformten Halteelemente mittels den an ihnen ausgebildeten Schrägen das Nabenteil des Flügelrades sicher verklemmen. Alternativerweise oder zusätzlich empfiehlt es sich, auch am Flügelrad, also beispielsweise an einem Lüfterrad, selbst, insbesondere an der Nabe des Lüfterrades schräge Ebenen an den Stellen anzuformen, auf die hin sich die Laschen der Axialabschnitte des Mitnehmers beim Verdrehen hinbewegen. Diese Schrägen bringen eine zusätzliche Verkeilung des Mitnehmers am Flügelrad.

In vorteilhafter Weise weist das Flügelrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches beispielsweise als Lüfterflügelrad ausgebildet ist, im Bereich seiner Nabe eine Mehrzahl, insbesondere wenigstens drei, vorzugsweise auf einem Teilkreis liegende, Durchbrechungen oder Öffnungen auf, durch die bei der Montage beispielsweise eines Lüfters die Axialabschnitte des Mitnehmers hindurchgeführt werden. Die am Lüfterrad ausgebildeten

Schrägen befinden sich dabei in vorteilhafter Weise im Bereich dieser Durchbrechungen.

Bei der Montage eines Lüfterflügelrades auf einer Welle, insbesondere auf einer Antriebswelle eines Elektromotors, durchgreifen die an einem Mitnehmer ausgebildeten Halteelemente mit ihren abstehenden Abschnitte die Durchbrechungen in dem Nabenteil des

Lüfterflügelrades, so dass der Mitnehmer das Nabenteil des Lüfterrades zumindest teilweise durchdringt. Die Abschnitte der Halteelemente des Mitnehmers, die über das Lüfterrad hinausragen, werden anschließend so verformt, dass der Lüfter auf dem Mitnehmer verklemmt wird.

Die Lüftermontage kann wahlweise vor oder auch nach Montage von Welle und Mitnehmer erfolgen. Abhängig vom Montagekonzept können daher Mitnehmer und Lüfterrad zuerst verstemmt werden und anschließend als eine Baugruppe auf die gewünschte Welle aufgepresst werden. Alternativerweise kann der Mitnehmer zuerst einzeln auf eine Welle gepresst werden und anschließend in beschriebener Weise an dem Lüfterrad verstemmt werden. Dabei können hakenförmige Enden bzw. Laschen der abstehenden Abschnitte der Halteelemente des Mitnehmers radial sowohl zur Außenseite des Lüfterrades hin als auch nach innen, in Richtung auf die Antriebswelle hin, ausgerichtet werden. Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit im wesentlichen einem Mitnehmer, der auf eine Welle aufgepresst werden kann und der in einem Formgebungsprozess ein oder mehrere verformbare und abstehende Abschnitte, die als Halteelemente dienen, bekommt. Auf diesen Mitnehmer wird bei der Montage ein Flügelrad, beispielsweise das Lüfterrad eines Lüfters gelegt. Die abstehenden Abschnitte der Halteelemente des Mitnehmers tauchen dabei durch Öffnungen bzw. Durchbrechungen im Nabenteil des Flügelrades hindurch. Diese Abschnitte werden dann so verformt, dass der Lüfter dabei auf den Mitnehmer verklemmt wird. Um das Flügelrad mit einfachen Presszangen verstemmen zu können, empfiehlt es sich, vier, insbesondere laschenförmige und abstehende Abschnitte am Mitnehmer auszubilden. Je zwei dieser vier Laschen stehen sich dabei in vorteilhafter Weise spiegelbildlich direkt gegenüber. Die sich so ergebenden beiden Zweiergruppen der Halteelemente werden ebenfalls spiegelbildlich zueinander angeordnet. Mit beispielsweise einem Zweibacken-Presswerkzeug können so alle vier Laschen der Halteelemente mit einer einzigen Bewegung verformt werden, nachdem das Lüfterrad auf den Mitnehmer aufgelegt ist.

An den entsprechenden Stellen, an denen der Mitnehmer die abstehenden Abschnitte der Haltelemente aufweist, sind im Flügelrad und insbesondere im Näbenteil eines solchen Flügelrades Durchbrechungen vorgesehen. Nach dem Auflegen des Flügelrades auf den Mitnehmer werden die laschenförmig ausgebildeten, axial abstehenden Abschnitte des

Mitnehmers durch diese Durchbrechungen hindurchragen. Die dem Mitnehmer abgewandten axialen Enden der abstehenden Abschnitte der Halteelemente, welche hakenförmig ausgebildet sind, werden dann derart verformt, dass das Flügelrad dabei zwischen diesen Haken und einer tellerartige Verbreiterung des Durchmessers des Mitnehmers geklemmt wird.

Die erfindungsgemäße Mitnehmergestaltung bzw. das mit einem solchen Mitnehmer mögliche Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades, insbesondere eines Lüfterflügelrades auf einer Welle, gestattet es in vorteilhafter Weise, dass zur Positionierung sowie zur Fixierung des Flügelrades lediglich ein Bauteil verwendet wird. Dieses Bauteil lässt sich mittels einer einfachen Einzelteilfertigung herstellen, so dass bestehende Prozesstechniken in vorteilhafter Weise genutzt werden können. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der nachfolgenden Zeichnung wie der zugehörigen Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsformen zu entnehmen.

Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen eines Lüfterflügelrades auf einer Welle dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden soll. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren, sinnvollen Kombinationen zusammenfassen, die somit als ebenfalls in der Beschreibung offenbart anzusehen sind.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für einen Mitnehmer der erfϊndungsgemäßen

Vorrichtung zur Befestigung eines Flügelrades in einer perspektivischen Darstellung,

Figur 2 einen Schnitt durch einen Mitnehmer gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine Detailansicht des Nabenbereichs eines Lüfterflügelrades gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematisierten Aufsicht,

Figur 4 ein Querschnitt des Nabenbereichs des Lüfterflügelrades gemäß Figur 3 in einer Detaildarstellung,

Figur 5 eine Detaildarstellung eines auf einen Mitnehmer aufgesetzten Flügelrades, bei noch nicht verformten Axialabschnitten der Halteelemente in einer perspektivischen Aufsicht. Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Mitnehmers 10 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen eines Flügelrades auf einer Welle. Der vorzugsweise einstückig ausgebildete Mitnehmer 10 ist aus einem Stahlblech gezogen, kann jedoch auch aus anderen

Metallen oder auch nicht-metallischen Werkstoffen, wie beispielsweise einem Kunststoff hergestellt werden. In diesem Fall würde der Mitnehmer in vorteilhafter Weise durch einen Spritzprozess ausgebildet werden.

Der Mitnehmer 10 besitzt in seinem zentralen Bereich eine im wesentlichen zylinderförmige

Nabe 12, welche eine Durchgangsöffnung 14 zur Aufnahme einer Welle besitzt. Der Mitnehmer 10 wird mittels der Nabe 12 auf einer Welle, beispielsweise der Antriebswelle eines Elektromotors, befestigt, beispielsweise aufgepresst oder aufgeschrumpft. In alternativen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Mitnehmer anstelle einer Durchgangsöffnung 14 beispielsweise auch eine Sackbohrung in der Nabe zur

Aufnahme der Welle aufweisen.

An seinem einen axialen Ende, welches in Figur 1 dem unteren Ende entspricht, besitzt der Mitnehmer 10 des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 eine tellerähnliche Verbreiterung 16, die einstückig mit der Nabe 12 ausgebildet ist. An der tellerähnlichen Verbreiterung 16 sind

Halteelemente 18 in Form von verformbaren und von der tellerförmigen Verbreiterung 16 im wesentlichen in axialer Richtung abstehenden Abschnitten ausgeformt. Diese Halteelemente weisen einen in axialer Richtung verlaufenden, im wesentlichen parallelen Steg 20 sowie ein in Umfangsrichtung des Mitnehmers 10 verlaufendes hakenförmiges Ende 22 auf. Die verformbaren Halteelemente 18 sind im Ausführungsbeispiel der Figur 1 in vorteilhafter

Weise in Form von Verstemmlaschen 24 ausgebildet.

Im Ausführungsbeispiel der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Figur 1 besitzt der Mitnehmer 10 vier Halteelemente 18 bzw. Verstemmlaschen 24, die gleichmäßig über den Umfang der tellerförmigen Verbreiterung 16 verteilt sind. Dabei sind jeweils zwei Elemente spiegelbildlich zueinander angeordnet, so dass die sich auf diese Weise ergebenden Zweiergruppen für sich wiederum eine spiegelbildliche Anordnung aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Anzahl und die Form der Haltelemente 18 jedoch auch variieren. Form und Anzahl sind dabei vorteilhafter Weise derart zu wählen, dass eine sichere und schnelle Positionierung und Fixierung eines Flügelrades auf dem Mitnehmer möglich ist. Um das Flügelrad, welches beispielsweise ein Lüfterrad eines Motorkühlungslüfters sein kann, mit einfachen Presszangen verstemmen zu können, ist es vorteilhaft, vier laschenförmige, abstehende Halteelemente 18 am Mitnehmer 10 auszubilden. Mit beispielsweise einem Zweibacken-Presswerkzeug können so alle vier Laschen 18 der Ausführungsform gemäß Figur 1 mit einer einzigen Bewegung des

Werkzeuges verformt werden, nachdem das Lüfterrad auf den Mitnehmer aufgelegt worden ist. Aus diese Weise ergibt sich ein sehr einfaches aber zuverlässiges Verfahren zur Befestigung des Lüfterrades auf einer Welle.

Figur 2 zeigt den Mitnehmer 10 der erfϊndungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1 in einer vereinfachten Schnittdarstellung. Die hakenförmigen Enden 22 der Halteelemente 18 weisen auf ihrer der tellerförmigen Verbreiterung 16 zugewandten Unterseite jeweils eine Schräge 26 auf, die mit zunehmendem Abstand von den axialen Stegen 20 eine zunehmende Höhe der hakenförmigen Enden 22 über der Oberfläche 17 der tellerförmigen Verbreiterung ausbilden. Die Achse 15 deutet den Verlauf einer Welle an, auf die der Mitnehmer 10 aufgesetzt werden kann.

Figur 3 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Lüfterrad 30, beispielsweise eines Motorkühlungslüfters, in einer Aufsicht als ein Beispiel für ein mögliches Flügelrad. Andere Typen und Ausführungsformen von Flügelrädern sind aber ebenso möglich. Das Lüfterrad

30 in seiner Ausführungsform nach Figur 3 weist in seinem zentralen Bereich eine im wesentlichen glockenförmige Lüfternabe 32 auf, an die eine Mehrzahl von nur schematisch angedeuteten Lüfterflügeln 34 angeformt sind. In vorteilhafter Weise sind Lüfternabe 32 und Lüfterflügel 34 einstückig ausgebildet. In ihrem Zentrum besitzt die Lüfternabe 32 eine Öffnung 36, durch die die Nabe 12 des Mitnehmers 10 bei der Befestigung des Lüfterrades

30 auf einer Welle hindurchgeführt wird.

Darüber hinaus besitzt die Lüfternabe 32 eine Mehrzahl, im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind es vier, von in Umfangsrichtung verlaufende Langlöcher 38. Konzentrisch zu diesen Langlöchern 38 verlaufen Schrägen 40, die in Richtung auf das Zentrum der zentralen

Öffnung 36 hin eine zunehmende Materialstärke aufweisen, wie dies in Figur 4 anhand eines Schnittes entlang der Linie AA' der Figur 3 schematisch dargestellt ist. In alternativen Ausführungsformen können diese Schrägen auch bis an die Öffnung 36 im Zentrum der Lüfternabe 32 reichen. Bei der Befestigung des Lüfterrades auf einer Welle wird das Rad 30 mit seiner Nabe 32 auf den Mitnehmer 10 aufgesteckt oder aufgelegt. Die von der tellerförmigen Verbreiterung 16 abstehenden Halteelemente 18 tauchen dabei durch die Langlöcher 38, die in der Nabe 32 des Lüfterrades 30 ausgebildet sind, hindurch, so dass die Innenseite der Lüfternabe 32 auf der Oberfläche 17 der tellerförmigen Verbreiterung 16 zu liegen kommt. Figur 5 zeigt das auf den Mitnehmer 10 bereits aufgelegte Lüfterrad 30 in einer Darstellung, die lediglich den Bereich der Lüfternabe 32 mit einer Vielzahl von mechanischen Verstrebungen zur Erhöhung der Festigkeit des Lüfterrades wiedergibt. Die Nabe 12 des Mitnehmers 10 ragt durch die zentrale Öffnung 36 der Lüfternabe 32 hindurch. Um die Nabe 12 herum treten die hakenförmigen Enden 22 der Halteelemente 18 aus den Durchbrüchen 38 in der Lüfternabe

32 hervor. Die axialen Stege 20 (siehe Figur 2) des Mitnehmers 10 sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dabei gerade so lang ausgebildet, dass sie im Wesentlichen der Materialstärke der glockenförmigen Lüfternabe 32 entsprechen, so dass die haken¬ förmigen Enden 22 frei über der Oberseite 33 der Lüfternabe 32 zu liegen kommen, wie dies beispielsweise in Figur 5 dargestellt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Befestigung eines Lüfterrades auf dem Mit¬ nehmer werden die abstehenden Halteelemente 18, ausgehend von der in Figur 5 dargestellten Position, anschließend derart verformt, dass das Lüfterrad dabei auf den Mitnehmer verklemmt bzw. verstemmt wird. Dazu werden die hakenförmigen Enden 22 der

Halteelemente 18 im Wesentlichen in radialer Richtung, d.h. von der zentralen Öffnung 36 der Nabe 32 weg, bzw. auf diese Öffnung 36 hin, verformt, beispielsweise verbogen. Die hakenförmigen Enden 22, welche die Laschen von Verstemmlaschen 24 bilden, können dabei sowohl nach innen, d.h. in Richtung auf die zentrale Öffnung 36 der Nabe 32 und somit in Richtung auf die nicht weiter dargestellte Antriebswelle hin, verformt werden, als auch zum Außenumfang der Lüfternabe 32, d. h. in Richtung auf die Lüfterflügel 34 hin.

Abhängig vom Montagekonzept kann bei dem Verfahren die Fixierung des Lüfterrades auf dem Mitnehmer und somit auf der Welle auf unterschiedliche Montagefolgen ausgerichtet sein. So kann beispielsweise zuerst das Lüfterrad 30 auf dem Mitnehmer 10 verstemmt werden und anschließend diese Baugruppe auf eine Welle aufgebracht werden, beispielsweise aufgepresst werden. Andererseits kann der Mitnehmer 10 auch für sich, d.h. einzeln, zuerst auf eine Welle aufgebracht, beispielsweise gepresst werden, so dass anschließend das Lüfterrad 30 auf dem Mitnehmer 10 verstemmt und somit mit der Antriebswelle wirkverbunden wird. Wird bei dem erfϊndungsgemäßen Verfahren zum Befestigen eines Lüfterflügelrades 30 auf einer Welle das Lüfterrad 30 mit seiner Lüfternabe 32 auf den Mitnehmer 10 aufgesteckt bzw. aufgelegt, so dass die axial vom Mitnehmer abstehenden Halteelemente 18 durch die Langlöcher 38 der Lüfternabe 32 hindurchtreten, so kann das Lüfterrad 30 auf dem Mitnehmer 10 in axialer Richtung fixiert werden, indem die hakenförmigen Enden 22 der

Halteelemente 18 nach außen gebogen werden und jeweils gegen die Schrägen 40 der Lüfternabe 32 verstemmt werden. Zur besseren Montagefähigkeit besitzt das Lüfterrad 30 hierzu Elemente, die es zur Auflagefläche des Mitnehmers genau positionieren. Auf diese Weise kommen die Langlöchern 38 der Nabe 32 des Lüfterrades 30 an den Stellen zur Deckung bzw. zu liegen, an denen der Mitnehmer 10 die Halteelemente 18 hat. Nach dem

Auflegen des Lüfterrades 30 auf den Mitnehmer 10 werden die hakenförmigen Enden 22 der Verstemmlaschen 24 durch die Langlöcher 38 dann hindurchragen. Das Lüfterrad 30 liegt mit seiner Lüfternabe 32 somit zwischen den hakenförmigen Enden 22 der Verstemmlaschen 24 und der Auflagefläche 17 des Mitnehmers 10. Zur Fixierung des Lüfterrades 30 werden die hakenförmigen Enden 22 bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nunmehr in beschriebener Weise in - im wesentlichen - radialer Richtung verformt. An der Lüfternabe 32 sind schräge Ebenen 40 an den Stellen angeformt, zu denen sich die Enden 22 der Laschen 24 beim Verstemmen hinbewegen. Diese Schrägen 40 erzeugen eine zusätzliche Verkeilung des Mitnehmers 10 am Lüfterrad 30, was den Festsitz des Lüfterrades erhöht. Die Halteelemente 18 liegen sodann formschlüssig an der Lüfternabe und insbesondere an der Oberfläche 33 der Lüfternabe 32 an.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen auch die hakenförmigen Enden 22 der Halteelemente 18 zusätzliche Schrägen 26 auf. Diese Schrägen 26 sind an derjenigen Kante der Verstemmlaschen 24 angeordnet, die im montierten Zustand auf die Nabenoberfläche 33 weist. Auf diese Weise wird eine weitere Verkeilung erzeugt, die eine sichere Befestigung des Lüfterrades 30 auf dem Mitnehmer 10 und somit auf einer Welle ermöglicht. Die Schrägen 26 bzw. 40 am Mitnehmer 10 bzw. an der Nabe 32 des zu montierenden Lüfterrades 30 können alternativ oder aber auch zusammen, d.h. an beiden Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet sein. Auch ist es möglich, diese

Schrägen abwechselnd am Mitnehmer 10 und am Lüfterrad 30 auszubilden. Um eine ausgewogene und sichere Befestigung gegenüber allen sechs Freiheitsgraden des Lüfterrades 30 zu erhalten, empfiehlt es sich, den Mitnehmer 10 beispielsweise mit drei Halteelementen 18 bzw. entsprechenden Verstemmlaschen 24 auszubilden, die insbesondere gleichmäßig am Umfang des Mitnehmers verteilt sein können. Um ein Lüfterrad mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei einer automatisierten Montage mit einfachen Presszangen auf dem Mitnehmer 10 verstemmen zu können, ist es jedoch vorteilhaft, vier Verstemmlaschen 24, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt, am Mitnehmer 10 anzuformen. Je zwei dieser vier Verstemmlaschen 24 stehen sich dabei vorteilhafter Weise spiegelbildlich direkt gegenüber. Die sich so herausbildenden

Zweiergruppen der Verstemmlaschen 24 stehen dabei wiederum spiegelbildlich zueinander. In einer derartigen Anordnung können mit einem Zweibacken-Presswerkzeug alle vier Verstemmlaschen 24 des Mitnehmers 10 mit nur einer Bewegung des Werkzeuges verformt werden, nachdem das Lüfterrad 30 auf den Mitnehmer 10 aufgelegt worden ist. Dabei können die Verstemmlaschen 24 sowohl zur Außenseite des Lüfterrades 32, d.h. in Richtung auf die Lüfterflügel 34, als auch nach innen, d.h. in Richtung der zentralen Öffnung 36, ausgerichtet werden. Auch eine alternierende Ausrichtung nach innen und außen ist für die Verstemmlaschen 24 möglich. Dabei sollte in vorteilhafter Weise jeweils eine Schräge 40 in Verstemmrichtung angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen eines Lüfterflügelrades auf einer Welle ermöglicht eine vorteilhafte Alternative zu den bekannten Mitnehmer-Gestaltungen. In vorteilhafter Weise benötigt das erfindungsgemäße Verfahren lediglich ein Bauteil zur Positionierung und zur Fixierung eines Lüfterrades auf einem Mitnehmer bzw. auf einer Welle. Der erfindungsgemäße Mitnehmer 10 lässt sich in vorteilhafter Weise einstückig aus einer einfachen Einzelteilfertigung herstellen, so dass bestehende Prozesstechniken v genutzt werden können. Dabei werden die verformbaren und abstehenden Abschnitte, welche die Halteelemente für das Lüfterrad bilden, bereits im Formgebungsprozess des Mitnehmers ausgebildet.

Prinzipiell lassen sich mit der vorgestellten Methode auch andere Anbauteile auf einer Welle fixieren. Darüber hinaus könnten beispielsweise auch die Lager eines Motors, beispielsweise eines Antriebsmotors für ein Lüfterrad über derartige Verstemmlaschen, die am Gehäuse des Motors ausgebildet sind, fixiert werden.

Die erfindungsgemäß Vorrichtung zum Befestigen eines Lüfterrades auf einer Welle ist nicht auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht beschränkt auf die Anzahl und Form der Halteelemente, die am Mitnehmer ausgebildet sind. Anzahl und Form der Halteelemente sind nach Anforderung und Größe des Lüfterrades derart zu wählen, dass eine sichere Positionierung und Fixierung des Lüfterrades auf der Welle ermöglicht wird.

Die erfϊndungsgemäße Vorrichtung ist des Weiteren nicht beschränkt auf die in der Beschreibung angesprochenen Materialien. So kann der Mitnehmer beispielsweise auch aus einem Kunststoff ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, lediglich die Nabe und ggfls die Halteelemente des Mitnehmers aus einem Metall herzustellen und die weitere Form des Mitnehmers durch Umspritzung der metallischen Teile mit beispielsweise einem Kunststoff auszubilden.

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Flügelrades, insbesondere eines Lüfterflügelrades

(30) auf einer Welle, insbesondere auf einer Antriebswelle eines Elektromotors, mit einem Mitnehmer (10), der drehfest auf der Welle anbringbar ist, um eine Drehbewegung von der Welle auf das Flügelrad (30) zu übertragen, wobei der Mitnehmer (10) eine Mehrzahl von im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildeten, vom Mitnehmer (10) abstehenden Halteelementen (18,24) aufweist, die ein Nabenteil (32) des Flügelrades (30) zumindest teilweise durchdringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (18,24) des Mitnehmers (10) das Nabenteil (32) durch Verformung hintergreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) eine tellerähnliche Verbreiterung (16) seines Durchmessers aufweist, an dem die Halteelemente (18,24) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (18,24) am Umfang der tellerförmigen Verbreiterung (16) des Mitnehmers (10) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (18,24) in axialer Richtung ausgebildete, abstehende Abschnitte (20,22) aufweisen, die gleichmäßig über den Umfang des Mitnehmers (10) verteilt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung ausgebildeten, abstehenden Abschnitte (20,22) in Form von Verstemm- laschen (24) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (18,24) an ihrer, dem Nabenteil (32) zugewandten Unterkante zumindest eine Schräge (26) zur Verkeilung des Mitnehmers (10) mit dem Lüfterrad (30) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Haltelemente (18,24) des Mitnehmers (10) spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) aus Metall ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) aus einem Stahlblech gezogen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der

Mitnehmer (10) einstückig ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenteil (32) des Flügelrades (30) zumindest drei, vorzugsweise auf einem Kreis liegende,

Durchbrechungen (38) zur Aufnahme des Mitnehmers (10) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenteil (32) des Flügelrades (30) im Bereich der Durchbrechungen (38) Schrägen (40) aufweist.

13. Verfahren zum Befestigen eines Flügelrades (30), insbesondere eines

Lüfterflügelrades auf einer Welle, insbesondere auf einer Antriebswelle eines

Elektromotors, bei dem ein drehfest auf der Welle anbringbarer Mitnehmer (10) mit im wesentlichen in axialer Richtung ausgebildeten, abstehenden Abschnitten von Halteelementen (18,24) durch Öffnungen (38) in einem Nabenteil (32) des

Flügelrades (30) hindurchgeführt wird, so dass der Mitnehmer (10) das Nabenteil

(32) zumindest teilweise durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass die

Haltelemente (18,24) des Mitnehmers (10) nach Durchdringung des Nabenteils (32) in im wesentlichen radialer Richtung verformt werden, so dass der Mitnehmer (10) die dem Mitnehmer (10) abgewandte Oberfläche (33) des Nabenteil (32) hintergreift.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (30) und der Mitnehmer (10) zuerst miteinander verstemmt werden und anschließend als Bau- gruppe auf eine Welle aufgepresst werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (10) zuerst auf eine Welle aufgebracht wird und anschließend das Flügelrad (30) am Mitnehmer (10) befestigt wird.