WO2023208587A1 - Lüfter zur erzeugung eines kühlenden luftstroms mit einem elastischen dämpfungselement zur dämpfung einer übertragung von schwingungen - Google Patents
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- F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
Definitions
- the invention relates to a fan for generating a cooling air flow with the features of the preamble of patent claim 1.
- Such a fan is known from EP 1 617 085 A1.
- the disclosed axial fan comprises a fan housing with an axially flowable air guide frame in which a fan wheel is rotatably mounted.
- the fan housing has a square outline, with fastening openings in its four corner areas for fastening to a component to be cooled or to a housing containing the component to be cooled.
- at least one elastic damping element is integrated into the axial fan. This is arranged in such a way that it is effective between the fan wheel and the fastening means for fastening the axial fan and thus serves to dampen the transmission of vibrations that are generated when the fan wheel rotates.
- the DE 20 2013 101 596 U1 describes a fan unit with an outer shell and an inner shell arranged within the outer shell.
- a fan wheel is arranged within the inner shell, the inner shell being decoupled from it by a circumferential air gap between the inner shell and the outer shell.
- the inner shell is connected to the outer shell by means of several connecting means, the connecting means being made of an elastomeric material and designed as suspension members. As a result, the inner shell is decoupled from the outer shell in terms of vibrations.
- a fan module is described, with a fan being accommodated in a housing.
- the fan is at a distance from the housing Vibration damper assemblies separated.
- the vibration damper assemblies are adapted to absorb vibration waves having different frequency ranges.
- CN 2 480 899 Y describes a fan that is mounted on a mainboard via support columns.
- the four corners of the fan each have a through opening through which a support column is attached to the upper end using a locking fastener.
- the support columns are inserted through openings in the mainboard using a locking fastener and locked into place.
- Each support column has a support bolt over which a sleeve is pushed, against which a spring is supported in the assembled state.
- CN 2 01 821 631 U describes a fan that has a support body on which a fan wheel is rotatably held. At each of the four corners of the support body, a fastening component is inserted into a guide and fixed. The fastening components are used to attach the fan in openings of a computer case.
- the fastening components are made of a flexible material.
- a fan with a housing which consists of a first housing part and a second housing part.
- the first housing part is designed as a support body for a fan, wherein the fan can be mounted with a bolt in a hollow socket of the first housing part.
- the housing parts each have a drum-like part on which a flange-like part is formed. At the corners of the flange-like parts there are openings or protruding hollow pins for attaching the fan.
- the hollow pins are each held in an elastic ring body to dampen vibrations.
- the housing parts can be pushed one on top of the other with their drum-like parts in such a way that the fan has a different thickness in the axial direction.
- flange-like part it is also proposed to connect the flange-like part with the drum-like part via an elastic connecting element, the flange-like part, the elastic connecting element and the drum-like part being connected to one another in one piece via two-component injection molding. It is also proposed to design the flange-like part as a whole as an elastic connecting element, in the corner regions of which rigid fastening openings are introduced.
- a fan with a support body for hanging in a fan frame designed for several fans is disclosed.
- the blower frame points Mounting openings for attaching the blower frame in a hard disk case.
- the support body is provided with openings at opposite corner areas through which elastic damping elements are inserted. Two opposing damping elements are each mounted on a steel cable running through them.
- CN 1 456 037 A describes a cooling device for an electronic component (CPU) arranged on a circuit board.
- a fan is mounted on the top of an air duct.
- a radiator with a large number of fins is arranged in the air duct.
- the radiator has a greater height than a height of the air duct, so that cooling air flow generated by the fan can enter and leave the air duct unhindered.
- the air duct is resiliently mounted relative to the circuit board via spring elements.
- US 2006/0045616 A1 describes a fan module with a fan wheel rotatably held on a support body.
- the support body has openings at corners through which a partially elastic fastening element is inserted.
- the support body can be fastened to fastening openings in a housing, in particular a computer case, using the fastening elements.
- a fan is known in which a fan wheel is held on a support body.
- the support body has first damping components at its corners, which are inserted through openings in the support body.
- second, annular damping components which are connected to the end faces of the support body via a snap connection.
- the fan is installed by placing the fan together with the pre-assembled, first damping components on fastening openings of a coupling element (e.g. housing of a computer).
- the fan is then finally fixed by placing washers and inserting fastening mandrels into openings in the first damping components, which serve as fastening components, on the opposite side of the coupling element.
- the damping components are expanded radially and a clamp fit is created between the first damping components and the support body.
- the second damping component rests on the coupling element.
- a fan with vibration damping which consists of a frame with four sides that are connected to one another.
- the frame has one at each connection point Recess on which a vibration damper with a fastening opening is attached.
- the present invention is based on the object of providing an alternative fan to the prior art for generating a cooling air flow, which has effective vibration decoupling between the support body for the fan wheel and the fastening component for fastening the fan.
- the invention is based on a fan for generating a cooling air flow.
- the fan can be used, for example, to cool heat-generating components in a computer or the like. Other areas of application for cooling are also conceivable.
- the fan is preferably a so-called axial fan.
- the fan has a fan wheel which is rotatably held on a support body.
- the mounting openings are used to attach the fan to or in the electronic device.
- the fastening component is detachably connected to the support body.
- at least one elastic, preferably rubber-elastic, damping element is present for damping the transmission of vibrations that can be generated or are generated when the fan wheel rotates.
- the elastic damping element serves in particular for vibration decoupling between the support body for the fan wheel and the fastening component.
- the invention now proposes that the elastic damping element is guided along a guide device which is formed between the support body and the fastening component.
- the elastic damping element prevents any contact between the support body and the fastening component and thus achieves effective vibration decoupling between these components. Due to the guide device, the damping element is also held securely and reliably.
- the guide device can preferably be designed as a trough-like depression, particularly preferably as a groove. It is also conceivable that the guide device is designed as a shoulder. In this way, the damping element can be easily assembled or dismantled.
- the elastic damping element is designed as a plug-in element which is inserted through through openings in the support body and the fastening component. The support body and the fastening component are held at a distance from one another by the damping element designed as a plug-in element.
- Each of the above-mentioned alternatives according to the invention provides a fan in which effective vibration decoupling can be achieved between the support body for the fan wheel and the at least one fastening component.
- the detachability of the damping element also makes it easy to replace the damping element and thus also enables cost-effective maintenance of the fan.
- the elastic damping element and the guide device are designed to be circumferential.
- the elastic damping element and the guide device run around a central air passage area that the fan forms in an assembled state (assembled state).
- the damping element and the guide device are circular, frame-shaped or ring-shaped in outline. In this way, a vibration decoupling between the support body and the fastening component can be achieved, which acts evenly around the entire circumference of the fan. This allows the vibration decoupling to be optimized.
- the guide device for the elastic damping element is formed in the support body. This contributes to making the fan easier to manufacture overall.
- the support body which is preferably made of plastic using an injection molding process, can be produced easily and cost-effectively together with the guide device, whereas further processing can be omitted for the fastening component, which is preferably made of metal (e.g. aluminum or zinc). .
- the support body forms a circular wall with (viewed radially) an outside and an inside.
- a guide device is formed on the end faces of the circular wall, along which an elastic damping element is guided.
- the front sides of the wall are made of covered by at least one fastening component.
- the guide device is preferably designed as a circumferential groove or as a circumferential shoulder.
- Such a configuration contributes to a further improvement in cost-effective producibility and also to a particularly easy implementation of vibration decoupling between the support body and the fastening components.
- each fastening component is flat or at least predominantly flat.
- Each fastening component also has a central through opening, which is surrounded by fastening openings.
- the fastening components can also be produced as inexpensive stamped parts made of metal (for example aluminum).
- a flat or at least predominantly flat design contributes to the fan being able to be provided as a very compact pre-assembly unit.
- the fastening components are preferably designed to be identical. This contributes to an increase in the number of common parts for the fan and thus also to a further reduction in costs.
- the fastening components can be rectangular in outline (preferably square).
- the outline of a fastening component can also be designed differently, for example round or oval.
- the assembly of the fan can be further simplified by connecting the fastening components to one another via elastic connecting parts.
- the fastening components are held together in the axial direction of the fan by means of the connecting parts.
- such a development can contribute to better contact of the elastic damping elements with the support body on the one hand and with the fastening component on the other hand, since the elastic connecting parts cause an axial prestressing of the mounted components of the fan.
- the fastening components are rectangular in outline, they can preferably be connected to one another at their corner areas via the elastic connecting parts.
- the fastening components are rectangular in outline and have edge-side recesses in corner regions, which are designed such that the elastic connecting parts are flush on the edge with a remaining edge of the fastening components. This contributes to a reduction in the circumferential space required by the fan, which is an advantage given the already limited installation space in computers or even laptops.
- fastening components are held together at their corner areas via fastening means which are designed as two hollow screws and a threaded sleeve.
- the hollow screws protrude into fastening openings in the fastening components and are supported therein in the axial direction of the fan.
- the hollow screws protrude from the front into a through opening in the threaded sleeve and engage with an external thread in an internal thread of the threaded sleeve.
- Internal shoulders of the threaded sleeve define a minimum distance between the hollow screws in the axial direction of the fan. This ensures that even when the fasteners are screwed together as far as possible, no contact can occur between the fastening components and the support body of the fan.
- each fastening component being designed in the manner of a half frame in its outline, i.e. viewed in the axial direction of the fan.
- the fastening components are held together and, viewed in cross section, each have such a wall which forms a wall section pointing in the axial direction of the fan and two wall sections pointing in the radial direction of the fan.
- the wall of the fastening components surrounds the circular wall of the support body from the outside.
- the circular circumferential wall of the support body has on its outside at least one circumferential groove (preferably two circumferential grooves), in which a circumferential, elastic (preferably rubber-elastic) damping element is arranged.
- the wall of the fastening components can have a U- or C-shaped cross section.
- the wall of the fastening components has a different cross-section, for example E-shaped or semicircular.
- the fastening components are held together via a releasable connection.
- the detachable connection can be realized, for example, via a circumferential, elastic (preferably rubber-elastic) band.
- the elastic band can also contribute to better radial contact of the damping elements with the fastening components or with the support body.
- fastening components are held together via a clip or snap connection.
- the support body forms a circular wall with an outer side (seen radially).
- On the outside there is at least one circumferential groove in which a circumferential damping element is arranged.
- a fastening component which forms a circular wall with (viewed radially) an inside and an outside.
- At least one circumferential groove is also formed on the inside, with the groove of the support body and the groove of the fastening component overlapping and thus forming a common space in which a circumferential, elastic damping element is arranged between the fastening component and the support body.
- Such a development contributes to easy manufacture, easy assembly and effective vibration decoupling between the support body and the fastening component.
- the fastening component forms a flange at the front ends of the circular wall, in which a plurality of fastening openings are arranged.
- the Flange extends in the radial direction of the fan. This contributes to the problem-free installation of the fan on a computer or the like.
- the flange is preferably rectangular (particularly preferably square).
- the support body is rectangular in outline (preferably square) and forms a circular inner wall.
- a guide device adjoins a front end of the circular inner wall.
- a circumferential, elastic damping element is arranged along the guide device, which can preferably be designed as a circumferential shoulder or as a circumferential groove.
- An outer wall (viewed radially) of the support body is provided with at least one circumferential groove in which there is a circumferential, elastic damping element.
- the fastening component is also rectangular in outline (preferably square).
- the fastening component is provided with a wall with an L-shaped cross section.
- the L-shaped wall has a first L-leg aligned in the axial direction of the fan and a second L-leg aligned in the radial direction of the fan.
- the first L-leg encloses the outer wall of the support body and the second L-leg covers the groove of the support body containing the elastic damping element.
- the fastening component has a circular wall with (seen radially) an inside and an outside. At the front ends of the circular circumferential wall there is a flange running in the radial direction of the fan.
- the flange is provided with fastening openings at one end of the circular wall and through openings at the other (i.e. axially opposite) end of the circular wall.
- the support body also has a flange-like area which is provided with through openings. The flange-like region of the support body is made to coincide with a flange of the fastening component in such a way that the through openings of the support body are made to coincide with through openings of the fastening component.
- the elastic damping element designed as a plug-in element is inserted through two through openings that are made to coincide.
- the support body and the fastening component are axially spaced apart from one another by the plug-in element or, in other words, by the design of the plug-in element.
- Such an embodiment of the invention also contributes to a very simple structure of the fan, to its simple assembly and to an effective decoupling between the support body for the fan wheel and the fastening component.
- the flanges of the fastening component are preferably rectangular in outline (particularly preferably square).
- the flange-like area of the support body is also preferably rectangular in outline, particularly preferably square.
- the fastening or through openings are each arranged in corner regions of the flange or the flange-like region.
- the damping element designed as a plug-in element has a plate-like base body, from which a rotationally symmetrical extension extends in the axial direction of the fan.
- the extension has at least two circumferential thickenings directed radially outwards. The circumferential thickenings are at an axial distance from one another and also at an axial distance from the plate-like base body.
- the damping element designed as a plug-in element has an axial through opening.
- Fig. 1 shows a fan in a perspective exploded view according to a first
- FIG. 2 shows a representation of the fan according to view II of FIG. 1, in the assembled state
- FIG. 3 shows a sectional view of the fan according to section III from FIG. 2,
- FIG. 3a shows a sectional view of the fan comparable to section III from FIG. 2, but in a slightly modified embodiment
- Fig. 4 shows a fan in a perspective exploded view according to a second
- FIG. 5 shows a representation of the fan according to view V from FIG. 4, in the assembled state
- FIG. 6 shows a sectional view of the fan according to section VI from FIG. 5,
- Fig. 7 is a perspective exploded view of the fan according to a third
- FIG. 8 shows a representation of the fan according to view VIII of FIG. 7, in the assembled state
- FIG. 9 shows a sectional view of the fan according to section IX from FIG. 8,
- FIG. 10 is an exploded perspective view of the fan according to a fourth embodiment
- FIG. 11 shows a representation of the fan according to view XI from FIG. 10, in the assembled state
- section XV shows a sectional view of the fan according to section XV from FIG. 14,
- 16A shows an elastic damping element in a first perspective view
- 16C is a side view of the elastic damping element according to view XVIc from FIG. 16D,
- 16D shows a view of the elastic damping element according to view XVId from FIG. 16C
- Fig. 16E is a sectional view of the elastic damping element according to section XVIe from Fig. 16D and
- FIG. 17 is an exploded perspective view of the fan according to a sixth embodiment
- Fig. 19 is a sectional view of the fan according to the XiX section from Fig. 18 and
- Fig. 20 is an enlarged partial view of fastening means of the fan
- FIGS. 1 to 3 Partial view XX from Fig. 19. Reference is first made to FIGS. 1 to 3.
- a fan 100 is shown therein, which has a fan wheel 101, a support body 102 and two identical fastening components 103.
- the fan wheel 101 When assembled, the fan wheel 101 is rotatably mounted around a hub 109 with an electric motor (not shown).
- the hub 109 is connected in one piece (i.e. materially) to a preferably flat base part 110, which in turn is connected in one piece to a circular wall 106 of the support body 102 via support arms 111. Seen radially, the circular wall 106 forms an inside 107 and an outside 108.
- a guide device 104 preferably designed as a circumferential groove 104, is installed on the end faces of the circular wall 106.
- An elastic, preferably rubber-elastic damping element 105 is arranged and guided in this groove 104.
- the elastic damping element 105 is designed like a ring and runs around in the entire groove 104.
- the elastic damping element 105 is preferably formed from a rubber-like material.
- Fig. 3a shows this slight modification in a fan 100a, in which a guide device 104a for the damping element 105 is formed by a circumferential shoulder with a radially inner side wall.
- the fastening components 103 are each designed to be flat. They preferably have a rectangular, in particular square, outline with a central through opening 103a and with four corner areas 112. Each corner area 112 is provided with a fastening opening 114. Other shapes of the outline of the fastening components 103, for example round or oval, are also conceivable.
- each fastening component 103 only has contact with the elastic damping element 105, but does not come into contact with the support body 102.
- the fastening components 103 are thus effectively decoupled from the support body 102 in terms of vibration.
- the elastic connecting parts 115 serve to hold the fan 100 together in an axial direction A.
- the elastic connecting parts 115 can also preferably consist of a rubber-like material.
- the connecting parts 115 have end walls 118 as seen in the axial direction A.
- the end walls 118 have a circular shape in outline and have two opposite corners 118a.
- the end walls 118 are connected in one piece via a rear wall 117, which runs on its end wall 118 from one corner 118 to the other corners 118.
- Each end wall 118 is provided with a through opening 119, which is arranged approximately in the middle.
- the diameter of the central through opening 103a is dimensioned such that the fan wheel 101 with fan blades 120 is completely released through the central through opening 103a in the radial direction R of the fan 100 and thus, when the fan wheel 101 rotates, an air flow can pass unhindered through the fan 100 in the axial direction A can.
- corner areas 112 have recesses 113.
- the recesses 113 each run approximately 90 degrees around a corner region 112 in the circumferential direction of the fastening component 103.
- the recesses 113 are set back from a remaining peripheral edge 116 of the fastening component 103.
- each elastic connecting part 115 is pushed with its end walls 118 over two axially adjacent corner regions 112.
- the fastening components 103 are slightly separated in the axial direction A, i.e. pressed against the end walls 118 from the inside.
- the fan 100 represents a fan that can be easily mounted on the wall of a computer or the like.
- the fan is designed to be very compact as a pre-assembled fan module and, due to the effective vibration decoupling of the fastening components 103 from the support body 102, it runs extremely smoothly and extremely quietly during operation Noise emission.
- the fan 100 can be completely dismantled if necessary due to the design of the support body 102, the fastening components 103 and the damping elements 105 as separate (individual) components, so that defective components can be easily replaced.
- the wall 10 can be, for example, the wall of a computer housing, the wall of another electronic device to be cooled or the wall of another component.
- the elastic connecting parts 115 are designed with their rear wall 117 flush with the edge 116 of the fastening components 103.
- the fan 100 forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping elements 105 run around the air passage area LD or, in other words, frame it.
- the support body 102 and the fan wheel 101 can preferably and therefore be produced very cost-effectively in a plastic injection molding process.
- the fastening components 103 can preferably be made of metal, particularly preferably aluminum. They can be produced very cost-effectively as stamped parts.
- the support body 102 represents a resonance body for the vibrations caused by the rotation of the fan wheel 101.
- the support body 102 can be made very narrow in the axial direction A and thus the mass of the support body 102 can be kept low.
- the fan blades 120 are at a small distance from the inside 107 of the circular wall 106 in the radial direction R. When the fan wheel 101 rotates around the hub 109, free rotation of the fan wheel 101 is ensured.
- a second exemplary embodiment of a fan 200 will now be described with reference to FIGS. 4 to 6.
- the fan 200 as well as the fans described in the following exemplary embodiments, work on the same principle as the fan 100 already described. They are therefore all so-called axial fans.
- the fan 200 also has a fan wheel 201, a support body 202 and two identical fastening components 203.
- the fan wheel 201 driven by an electric motor (not shown), rotates around a hub 209, which in turn is connected in one piece to a preferably flat base part 210.
- the base part 210 is in turn connected in one piece to a circular wall 206 via support arms 211.
- the support body 202 carrying the fan wheel 201 is formed from the hub 209, the base part 210, the support arms 211 and the circular wall 206.
- the support body 202 and the fan wheel 201 are in turn preferably made of plastic and made using the plastic injection molding process.
- the circular circumferential wall 206 preferably has guide devices designed as circumferential grooves 204 on its end faces
- the guide devices 204 are in turn annular and circumferential in the grooves 204.
- the guide devices 204 can also be designed differently here, for example as circumferential shoulders.
- the circular wall 206 viewed in the radial direction R, has an inside 207 and an outside 208.
- An elastic, preferably rubber-elastic damping element 205 is arranged in each of these grooves 221.
- the elastic damping elements 205 are all ring-shaped and preferably made of a rubber-like material.
- Each of the identically designed fastening components 203 has the outline of a half frame, which is therefore open on one side.
- each fastening component 203 has an archway-like outline, with a semicircular recess 203a, which is surrounded by an end wall 203b running in the radial direction R of the fan 200.
- An outer wall 222 seen in the radial direction R, has an axial wall section 223, viewed in cross section, which runs in the axial direction A of the fan 200 and radial wall sections 224 adjoining it on both sides.
- the radial wall sections 224 run in the radial direction R of the fan 200.
- the semicircular recesses 203a of the fastening components 203 complement one another in the assembled state of the fan 200 to form a circular opening, which in turn exposes the entire fan wheel 201 as seen in the radial direction R.
- the circular wall 206 of the support body 202 is completely enclosed by the fastening components 203. This is done in such a way that each of the elastic damping elements 205 arranged in the grooves 221 touches the inside of the axial wall section 223 of the fastening components 203 at four contact points B.
- the elastic damping elements 205 arranged in the grooves 204 are covered by the radial wall sections 224 and touch them.
- an effective, vibration-related decoupling of the fastening components 203 from the support body 202 is also possible through the elastic damping elements 205.
- the fastening components 203 are held together radially by a circumferential, elastic (preferably rubber-elastic) band 213.
- the circumferential, elastic band 213 is embedded in a circumferential recess 222a of the outer wall 222.
- the fastening components 203 are therefore held together by a detachable connection.
- the detachable connection of the fastening components 203 can also be realized by a snap or clip connection.
- fastening components 203 have corner regions 212 into which fastening openings 214 pointing in the axial direction A are introduced.
- the fastening components 203 together form a rectangular, in particular square, outline.
- the fan 200 When assembled, the fan 200 also forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping elements 205 run around the air passage area LD or, in other words, frame it.
- FIGS. 7 to 9 A third exemplary embodiment of a fan 300 will now be described in more detail with reference to FIGS. 7 to 9.
- the fan 300 again consists of a fan wheel 301, which is rotatably held within a support body 302. An electric motor required to drive the fan wheel 301 is again not shown.
- the support body 302 has a hub 309, which is connected in one piece to a preferably flat base part 310.
- the base part 310 is in turn connected in one piece to a circular wall 306 via support arms 311.
- the circular wall 306 has an inside 307 and an outside 308.
- Two guide devices 321, preferably designed as circumferential grooves 321, are inserted into the outside 308, spaced apart in the axial direction A.
- Elastic, preferably rubber-elastic, damping elements 305 are again arranged in the grooves 321.
- the elastic damping elements 305 are annular. Deviating from this, it is also conceivable to introduce only one groove 321 or more than two grooves 321 with a damping element 305 into the wall 308.
- a fastening component 303 is present.
- the fastening component 303 also has a circular wall 325. Seen radially, the circular wall 325 has an inside 326 and an outside 328. Two circumferential grooves 327 are made in the inside 326.
- the outside 308 of the circular wall 306 is enclosed by the inside 326 of the circular wall 325 of the fastening component 303.
- the circumferential grooves 321 in the support body 302 coincide with the circumferential grooves 327 in the fastening component 303. This creates a common, circumferential receiving space for the elastic damping elements 305.
- the size of the circumferential grooves 321 and 327 as well as the size of the elastic damping elements 305 are dimensioned such that the circumferential elastic damping elements 305 in the radial direction R against the inside
- 327 depends on the number of circumferential grooves 321.
- the circular wall 325 of the fastening component 303 has a flange F running in the radial direction R on each of its two end faces.
- the flange F is preferably rectangular in outline, in particular square, and has four corner regions 312. Each of the corner areas 312 is provided with a fastening opening 314. Deviating from this, other outline shapes of the flanges F are also conceivable.
- the fan 300 When assembled, the fan 300 also forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping elements 305 run around the air passage area LD or, in other words, frame it.
- FIGS. 10 to 12 A fourth embodiment of a fan 400 is described in FIGS. 10 to 12. Again, the fan 400 has a fan wheel 401, which is rotatably arranged around a hub 409. An electric motor for driving the fan wheel 401 is not shown. Such a device would have to be arranged in an unspecified cavity between the hub 409 and the fan wheel 401.
- the hub 409 is in one piece with a preferably flat base part 410 and this in turn is in one piece via support arms 411 with a circular inner wall 407 connected. This creates a support body 402 for the fan wheel 401. Furthermore, a fastening component 403 is again present.
- the support body 402 is preferably rectangular in outline, particularly preferably square. It has an outer wall 413. When viewed in the axial direction A, the outer wall 413 merges into a cavity 408 running in the radial direction R at its end face facing the fastening component 403 (see FIG. 10). Four corner regions 415 of the support body 402 are formed by the outer wall 413 and the cavities 408.
- the cavities 408 are each covered by an end wall.
- the outer wall 413 merges into a wall running in the radial direction R, in which a through opening 416 (indicated by dashed lines) is introduced.
- a guide device 404 preferably designed as a circumferential groove 404, is introduced.
- An elastic, preferably rubber-elastic damping element 405 is again accommodated and guided in this groove 404.
- the elastic damping element 405 is annular.
- the guide device 404 can also be designed, for example, as a circumferential shoulder.
- At least one guide device 418 designed as a circumferential groove 418 is introduced into the outer wall 413.
- a circumferential, elastic (preferably rubber-elastic) damping element 417 is arranged in the groove 418.
- the fastening component 403 also preferably has a rectangular, particularly preferably square, outline, with an inner wall 422 and an outer wall 423, viewed in the radial direction R. On the inner wall 422, the fastening component 403 is provided with a circumferential groove 419.
- the fastening component 403 has a wall which, in cross section, has an L-leg 420 aligned in the axial direction A and an L-leg 421 angled therefrom and aligned in the radial direction R.
- the outer wall 413 of the support body 402 is completely surrounded by the axially aligned L-leg 420 of the fastening component 403.
- the circumferential groove 419 in the fastening part 403 and the circumferential groove 418 in the support body 402 coincide in such a way that a common receiving space for the elastic damping element 417 is formed.
- the circumferential groove 404 with the elastic damping element 405 located therein is covered by the radially aligned L-leg 421 of the fastening component 403.
- the dimensions of the grooves 418, 419 and 404 and the elastic damping elements 417 and 405 located therein are dimensioned such that the fastening component 403 is effectively decoupled from the support body 402 in terms of vibration technology. In other words, in this exemplary embodiment, too, the fastening component 403 does not come into direct contact with the support body 402 at any point.
- a fastening opening 414 is introduced in each of the corner regions 412 of the fastening component 403 .
- the fastening openings 414 coincide with the through openings 416.
- a suitable fastening element e.g. screw
- the fan 400 can be screwed to the wall of a further component (not shown in more detail).
- the fan 400 When assembled, the fan 400 also forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping elements 405 and 417 run around the air passage area LD or, in other words, frame it.
- FIG. 13 to 15 show a further exemplary embodiment of a fan 500.
- the fan 500 has, in a manner analogous to the previous examples, a fan wheel 501, which is rotatably mounted on a support body 502.
- a fastening component 503 surrounding the fan wheel 501 is in turn used to fasten the fan 500 to another component, not shown in more detail.
- the fan wheel 501 is rotatably arranged around a hub 509 which is integrally connected to a preferably flat base part 510.
- the base part 510 is again connected in one piece to a flange-like body F1 via support arms 511.
- the flange-like body F1 is frame-like and flat. It preferably has a rectangular, particularly preferably square, outline and forms four corner regions 515 around a central through opening 504. Each of the corner areas has a through opening 517.
- the fastening component 503 has a circular wall 525, with an inner wall 526 and an outer wall 528, viewed in the radial direction R.
- a flange F running in the radial direction R is formed on the end faces of the circular wall 525.
- Each flange F preferably also has a rectangular, in particular square, outline and forms four corner regions 512.
- the flange-like body F1 and/or the flanges F have other outline shapes, for example round or oval.
- a through opening 516 is introduced in the corner region 512.
- the through openings 516 of the fastening component 503 and the through openings 517 of the support body 502 have the same diameter or at least approximately the same diameter.
- an elastic damping element 522 is inserted through the through openings 516 and 517 that are aligned.
- the elastic damping element 522 is designed as a plug-in element. In particular, it is designed in such a way that, in the assembled state of the fan 500, the flange-like body F1 is held at a certain axial distance a from the adjacent flange F of the fastening component 503.
- fastening openings 514 are made in the corner regions 512 of the other flange F of the fastening component 503, which faces away from the support body 502. Suitable fastening means can in turn be inserted through the fastening openings 514 and the fastening component 503 can be attached to a housing (not shown in more detail). attached to the device.
- the diameter of the fastening openings 514 is preferably smaller than that of the through openings 516 and 517.
- the fan 500 When assembled, the fan 500 forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping element 522 has a plate- or disk-like base body 529.
- a rotationally symmetrical extension 530 extends from the plate-like base body 529 in the axial direction A.
- the extension 530 has two circumferential thickenings 531.
- the circumferential thickenings 531 are aligned outwards in the radial direction R. They are at a distance a1 from one another in the axial direction A.
- the first circumferential thickening 531 has a distance a2 in the axial direction A from the plate-like base body 529.
- the distances a1 and a2 can be the same size, but also different sizes. This depends on the selected material thicknesses of the flange F on the one hand and the flange-like body F1 on the other.
- the plate-like base body 529 (deviating from a circular outline indicated by dashed lines) forms two opposite corner regions 533 in outline.
- the plate-like base body 529 projects into a recess 523 of the flange-like body F1, the recess 523 having the same outline as the plate-like base body 529. In this way, unwanted rotation of the elastic damping element 522 in the flange-like body F1 can be prevented.
- the elastic damping element 522 is supported with the first circumferential thickening 531 against an edge region of the through opening 517, crossing it.
- the mentioned distance a2 between the circumferential thickening 531 and the plate-like base body 529 is filled by the remaining material of the flange-like body F1.
- the distance a1 described between the circumferential thickenings 531 serves to accommodate the flange F from the fastening component 503 in the area of the through opening 516.
- a width b of the first, circumferential thickening 531 also determines the distance a (see FIG. 15) is defined in which the support body 502 and the fastening component 503 are axially spaced from one another.
- an axial through opening 532 in the elastic damping element 522 should be mentioned, which facilitates deformation of the elastic damping element 522 when it is pushed through the through openings 516, 517, particularly in the radial direction R.
- a final exemplary embodiment of a fan 600 will now be described with reference to FIGS. 17 to 20.
- the fan wheel 601 When assembled, the fan wheel 601 is rotatably mounted around a hub 609 with an electric motor (not shown).
- the hub 609 is connected in one piece (i.e. materially) to a preferably flat base part 610, which in turn is connected in one piece to a circular circumferential wall 606 of the support body 602 via support arms 611. Seen radially, the circular wall 606 forms an inside 607 and an outside 608.
- An elastic, preferably rubber-elastic damping element 605 is arranged and guided in this groove 604.
- the elastic damping element 605 is designed like a ring and runs around in the entire groove 604.
- the elastic damping element 605 is preferably formed from a rubber-like material.
- the guide device 604 is also conceivable, for example, to design the guide device 604 as a circumferential shoulder.
- one of the side walls (the radially inner or the radially outer side wall) of the groove 604 can be omitted, although sufficient guidance of the damping element 605 is still ensured.
- Other shapes of the outline of the fastening components 603, for example round or oval, are also conceivable.
- Each of the elastic damping elements 605 is covered by a fastening component 603.
- the fastening components 603 are each flat or at least predominantly flat. They preferably have a rectangular, in particular square, outline with a central through opening 603a and with four corner regions 612. Each corner region 612 is provided with a fastening opening 614. Each corner region 612 is preferably designed as a thickening increasing towards the edge of the fastening component 603. When the fan 600 is installed, the Thickenings of the corner regions 612 of the opposing fastening components 306 towards each other in the axial direction A of the fan 600. This contributes to the compact design of the fan 600.
- the fastening means 615 are preferably designed as hollow screws and the fastening means 616 are preferably designed as a threaded sleeve.
- the fasteners 615 and 616 are preferably made of a metal, for example brass.
- the fastening components 603 can also preferably consist of a metal, for example zinc.
- the support body 602 is preferably a plastic injection molded part.
- the fastening means 615 engage at the front in a through opening of the fastening means 616 and engage with an external thread 615a in an internal thread 616a of the fastening means 616.
- a circumferential bevel 615b of the fastening means 615 engages over a corresponding bevel in the fastening openings 614 and is supported off of it.
- the fastening means 615 can be rotated using a suitable tool via an internal polygon 615e. Due to the elasticity of the elastic damping elements 605, the fastening components 603 are slightly separated in the axial direction A, i.e. pressed from the inside against the bevels 615b.
- Internal shoulders 616b of the fastening means 616 advantageously define a minimum distance between the fastening means 615 from one another in the axial direction A. This ensures that even when the fastening means 615, 616 are screwed together as far as possible, no contact can arise between the fastening components 603 and the support body 602 (see in particular FIG. 20).
- fastening means 12 are inserted through a through opening 615d, which is formed by the fastening means 615 and 616 screwed together. These can be used, for example, to screw the fan 600 to the wall 10.
- the fastening means 12 can be designed, for example, as countersunk screws (indicated by dashed lines in Fig. 19).
- the wall 10 can be, for example, the wall of a computer housing, the wall of another electronic device to be cooled or the wall of another component.
- the fan 600 When assembled, the fan 600 forms a central air passage area LD through which air can pass in the axial direction A.
- the elastic damping elements 605 run around the air passage area LD or, in other words, frame it.
- the fan 600 represents a fan that can be easily mounted on the wall of a computer or the like.
- the fan is designed to be very compact as a pre-assembled fan module and, due to the effective vibration decoupling of the fastening components 603 from the support body 602, it runs extremely smoothly and extremely quietly during operation Noise emission.
- the support body 602 the fastening components 603 and the damping elements 605 as separate (individual) components, the fan 600 can be produced inexpensively and can be completely dismantled if necessary, so that defective components can be easily replaced.
- Fastening component a semicircular recess b end wall
- Support arms corner areas fastening openings corner areas
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Lüfter (100) zur Erzeugung eines kühlenden Luftstroms. Der Lüfter (100) weist ein Lüfterrad (101) auf, welches drehbar an einem Tragkörper (102) gehalten ist. Es ist wenigstens ein Befestigungsbauteil (103) vorhanden, welches Befestigungsöffnungen (114) zur Befestigung des Lüfters (100) aufweist und welches mit dem Tragkörper (102) verbunden ist. Dabei ist wenigstens ein elastisches Dämpfungselement (105) zur Dämpfung einer Übertragung von Schwingungen vorhanden, die bei einer Rotation des Lüfterrades (101) erzeugbar sind oder erzeugt werden. Die Erfindung schlägt vor, dass das elastische Dämpfungselement (105) entlang einer Führungseinrichtung (104) geführt ist, welche zwischen dem Tragkörper (102) und dem Befestigungsbauteil (103) ausgebildet ist. Das elastische Dämpfungselement (105) und die Führungseinrichtung (104) sind dabei umlaufend ausgebildet. Alternativ wird vorgeschlagen, dass das elastische Dämpfungselement als Steckelement ausgebildet ist, welches durch Durchgangsöffnungen des Tragkörpers und des Befestigungsbauteils hindurchgesteckt ist, wodurch der Tragkörper und das Befestigungsbauteil in einem Abstand zueinander gehalten sind.
Description
Beschreibung
LÜFTER ZUR ERZEUGUNG EINES KÜHLENDEN LUFTSTROMS MIT EINEM ELASTISCHEN DÄMPFUNGSELEMENT ZUR DÄMPFUNG EINER ÜBERTRAGUNG VON SCHWINGUNGEN
Die Erfindung betrifft einen Lüfter zur Erzeugung eines kühlenden Luftstroms mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Lüfter ist aus der EP 1 617 085 A1 bekannt geworden. Konkret wird in diesem Dokument ein Axiallüfter zur Luftkühlung elektrischer und/oder elektronischer Bauteile in einem Computer offenbart. Der offenbarte Axiallüfter umfasst ein Lüftergehäuse mit einem axial durchströmbaren Luftleitrahmen, in dem ein Lüfterrad drehbar gelagert ist. Das Lüftergehäuse weist einen quadratischen Umriss auf, wobei in seinen vier Eckbereichen Befestigungsöffnungen zur Befestigung an einem zu kühlenden Bauteil oder an einem das zu kühlende Bauteil enthaltenden Gehäuse vorhanden sind. Ferner ist mindestens ein elastisches Dämpfungselement in den Axiallüfter integriert. Dieses ist derart angeordnet, dass es zwischen dem Lüfterrad und den Befestigungsmitteln zur Befestigung des Axiallüfters wirksam ist und somit zur Dämpfung einer Übertragung von Schwingungen dient, die bei einer Rotation des Lüfterrades erzeugt werden.
Die DE 20 2013 101 596 U1 beschreibt eine Lüftereinheit mit einer Außenschale und einer innerhalb der Außenschale angeordneten Innenschale. Innerhalb der Innenschale ist ein Lüfterrad angeordnet, wobei die Innenschale durch einen umlaufenden Luftspalt zwischen Innenschale und Außenschale von dieser entkoppelt ist. Die Innenschale ist mittels mehrerer Verbindungsmittel mit der Außenschale verbunden, wobei die Verbindungsmittel aus einem elastomeren Werkstoff und als Aufhängeglieder ausgebildet sind. Dadurch ist die Innenschale von der Außenschale vibrationstechnisch entkoppelt.
Die DE 10 2019 214 087 A1 offenbart einen Lüfter, bei dem ein Stator auf einem Statorhalter durch eine in axialer Richtung wirkende Rastverbindung gehalten ist. Der Statorhalter ist des Weiteren über mehrere Rastverbindungen rastend in einen Wandring eingelassen, wobei der Statorhalter durch Weichkomponenten in der eingerasteten Position unter einer radialen und einer axialen Vorspannung gehalten wird. Aufgrund der Unterstützung der Rastverbindungen durch die Weichkomponenten, führen Schwingungen nicht zu einem geräuschvollen Aneinanderschlagen der Rastelemente.
In der DE 102013 103 299 A1 wird ein Ventilatormodul beschrieben, wobei ein Ventilator in einem Gehäuse aufgenommen ist. Der Ventilator ist von dem Gehäuse mit Abstand über
Schwingungsdämpfer-Baugruppen getrennt. Die Schwingungsdämpfer-Baugruppen sind angepasst, um Schwingungswellen, die verschiedene Frequenzbereiche aufweisen, zu absorbieren.
Die CN 2 480 899 Y beschreibt einen Lüfter, welcher über Sützsäulen an einem Mainboard montiert ist. Die vier Ecken des Lüfters weisen jeweils eine Durchgangsöffnung auf, durch die eine Sützsäule am oberen Ende mit Hilfe eines rastenden Befestigungsmittels befestigt ist. Am gegenüberliegenden Ende sind die Sützsäulen über ein rastendes Befestigungsmittel durch Öffnungen des Mainboards gesteckt und mit diesem verrastet. Jede Sützsäule weist einen Stützbolzen auf, über den eine Hülse geschoben ist, gegen die sich im Montagezustand wiederum eine Feder abstützt.
In der CN 2 01 821 631 U wird ein Lüfter beschrieben, der einen Tragkörper aufweist, an dem ein Lüfterrad drehbar gehalten ist. An den vier Ecken des Tragkörpers ist jeweils ein Befestigungsbauteil in eine Führung eingeschoben und fixiert. Die Befestigungsbauteile dienen zur steckbaren Befestigung des Lüfters in Öffnungen eines Computergehäuses. Die Befestigungsbauteile sind aus einem flexiblen Material.
Aus der JP S63-190 599 U ist ein Lüfter mit einem Gehäuse bekannt, welches aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil besteht. Das erste Gehäuseteil ist als Tragkörper für einen Lüfter ausgebildet, wobei der Lüfter mit einem Bolzen in einem Hohlstutzen des ersten Gehäuseteils gelagert werden kann. Die Gehäuseteile weisen jeweils ein trommelartiges Teil auf, an dem ein flanschartiges Teil angeformt ist. An den Ecken der flanschartigen Teile sind Öffnungen bzw. hervorstehende Hohlstifte zur Befestigung des Lüfters vorhanden. Die Hohlstifte sind zur Dämpfung von Schwingungen jeweils in einem elastischen Ringkörper gehalten. Je nach Bedarf können die Gehäuseteile derart mit ihren trommelartigen Teilen übereinander geschoben werden, dass der Lüfter in axialer Richtung eine unterschiedliche Dicke aufweist. Nach weiteren Ausführungen wird auch vorgeschlagen, das flanschartige Teil mit dem trommelartigen Teil über ein elastisches Verbindungselement miteinander zu verbinden, wobei das flanschartige Teil, das elastische Verbindungselement und das trommelartige Teil über Zweikomponenten-Spritzguss einstückig miteinander verbunden sind. Es wird auch vorgeschlagen, das flanschartige Teil insgesamt als elastisches Verbindungselement auszubilden, in dessen Eckbereichen starre Befestigungsöffnungen eingebracht sind.
In der WO 2022/007383 A1 wird ein Lüfter mit einem Tragkörper zum Einhängen in einen für mehrere Lüfter ausgebildeten Gebläserahmen offenbart. Der Gebläserahmen weist
Befestigungsöffnungen zum Befestigen des Gebläserahmens in einem Harddisk-Gehäuse auf. Der Tragkörper ist an gegenüberliegenden Eckbereichen mit Öffnungen versehen, durch die elastische Dämpfungselemente hindurchgesteckt sind. Zwei gegenüberliegende Dämpfungselemente sind jeweils auf einem durch diese hindurchgehenden Stahlseil montiert.
Der CN 1 456 037 A ist eine Kühlvorrichtung für eine auf einer Leiterplatte angeordnete, elektronische Komponente (CPU) zu entnehmen. Dabei ist ein Lüfter oberseitig auf einem Luftkanal montiert. Im Luftkanal ist ein Radiator mit einer Vielzahl von Lamellen angeordnet. Der Radiator weist eine größere Höhe als eine Höhe des Luftkanals auf, so dass vom Lüfter erzeugte, kühlende Luftströmung ungehindert in den Luftkanal gelangen und diesen wieder verlassen kann. Überdies ist der Luftkanal über Federelemente gegenüber der Leiterplatte federelastisch gelagert.
In der US 2006/0045616 A1 wird ein Lüftermodul mit einem an einem Tragkörper drehbar gehaltenen Lüfterrad beschrieben. Der Tragkörper weist an Ecken Öffnungen auf, durch die jeweils ein teilweise elastisches Befestigungselement hindurchgesteckt ist. Der Tragkörper kann mit Hilfe der Befestigungselemente an Befestigungsöffnungen eines Gehäuses, insbesondere eines Computergehäuses befestigt werden.
Durch die US 8 043 049 B2 ist noch ein Lüfter bekannt, bei dem ein Lüfterrad an einem Tragkörper gehalten ist. Der Tragkörper weist an seinen Ecken erste Dämpfungsbauteile auf, die durch Öffnungen im Tragkörper gesteckt sind. Des Weiteren sind zweite, ringförmige Dämpfungsbauteile vorhanden, die an Stirnseiten des Tragkörpers über eine Rastverbindung mit diesem verbunden werden. Eine Montage des Lüfters erfolgt durch Anlegen des Lüfters mitsamt den vormontierten, ersten Dämpfungsbaueilen an Befestigungsöffnungen eines Kopplungselementes (z.B. Gehäuse eines Computers). Eine endgültige Fixierung des Lüfters erfolgt anschließend durch Auflegen von Unterlegscheiben und Hineinstecken von Befestigungsdornen in Öffnungen der als Befestigungsbaueile dienenden, ersten Dämpfungsbauteile auf der gegenüberliegenden Seite des Kopplungselementes. Dadurch werden die Dämpfungsbauteile radial aufgeweitet und ein Klemmsitz zwischen den ersten Dämpfungsbauteilen und dem Tragkörper erzeugt. Das zweite Dämpfungsbauteil liegt dabei am Kopplungselement an.
Schließlich ist aus der DE 20 2008 014 846 U1 ein Ventilator mit einer Schwingungsdämpfung bekannt, welcher aus einem Rahmen mit vier Seiten besteht, die miteinander verbunden sind. Der Rahmen weist an den Verbindungsstellen jeweils eine
Vertiefung auf, an der ein Schwingungsdämpfer mit einer Befestigungsöffnung angebracht ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen zum Stand der Technik alternativen Lüfter zur Erzeugung eines kühlenden Luftstroms bereitzustellen, welcher eine wirksame schwingungstechnische Entkopplung zwischen dem Tragkörper für das Lüfterrad und dem Befestigungsbauteil zur Befestigung des Lüfters aufweist.
Die vorliegende Aufgabe wird durch einen Lüfter mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Dabei geht die Erfindung von einem Lüfter zur Erzeugung eines kühlenden Luftstroms aus. Der Lüfter kann beispielsweise zur Luftkühlung wärmeerzeugender Bauteile in einem Computer oder dergleichen dienen. Auch andere Einsatzgebiete zur Kühlung sind denkbar. Bei dem Lüfter handelt es sich vorzugsweise um einen sogenannten Axiallüfter. Der Lüfter weist ein Lüfterrad auf, welches drehbar an einem Tragkörper gehalten ist. Es ist wenigstens ein Befestigungsbauteil vorhanden, welches Befestigungsöffnungen aufweist. Die Befestigungsöffnungen dienen zur Befestigung des Lüfters am oder im elektronischen Gerät. Das Befestigungsbauteil ist mit dem Tragkörper lösbar verbunden. Ferner ist wenigstens ein elastisches, vorzugsweise gummielastisches Dämpfungselement zur Dämpfung einer Übertragung von Schwingungen vorhanden, die bei einer Rotation des Lüfterrades erzeugbar sind oder erzeugt werden. Das elastische Dämpfungselement dient insbesondere zur schwingungstechnischen Entkopplung zwischen dem Tragkörper für das Lüfterrad und dem Befestigungsbauteil.
Die Erfindung schlägt nun vor, dass das elastische Dämpfungselement entlang einer Führungseinrichtung geführt ist, welche zwischen dem Tragkörper und dem Befestigungsbauteil ausgebildet ist. Durch das elastische Dämpfungselement wird jegliche Berührung zwischen dem Tragkörper und dem Befestigungsbauteil verhindert und somit eine wirksame schwingungstechnische Entkopplung zwischen diesen Bauteilen erreicht. Aufgrund der Führungseinrichtung ist das Dämpfungselement zudem sicher und zuverlässig gehalten.
Die Führungseinrichtung kann bevorzugt als rinnenartige Vertiefung, besonders bevorzugt als Nut ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Führungseinrichtung als Absatz ausgebildet ist. Das Dämpfungselement ist auf diese Weise also leicht montierbar oder demontierbar geführt.
Gemäß einem alternativen, erfindungsgemäßen Vorschlag ist das elastische Dämpfungselement als Steckelement ausgebildet, welches durch Durchgangsöffnungen des Tragkörpers und des Befestigungsbauteils hindurchgesteckt ist. Durch das als Steckelement ausgebildete Dämpfungselement sind der Tragkörper und das Befestigungsbauteil in einem Abstand zueinander gehalten.
Durch jede der oben genannten, erfindungsgemäßen Alternativen wird ein Lüfter bereitgestellt, bei dem eine wirksame schwingungstechnische Entkopplung zwischen dem Tragkörper für das Lüfterrad und dem wenigstens einen Befestigungsbauteil erzielt werden kann. Neben einer kostengünstigen Herstellung des Lüfters ist durch die Lösbarkeit des Dämpfungselementes auch ein leichter Austausch des Dämpfungselementes und somit auch eine kostengünstige Wartung des Lüfters möglich.
Das elastische Dämpfungselement und die Führungseinrichtung sind umlaufend ausgebildet. Mit anderen Worten laufen das elastische Dämpfungselement und die Führungseinrichtung um einen zentralen Luftdurchtrittsbereich herum, den der Lüfter in einem zusammengebauten Zustand (Montagezustand) ausbildet. Mit noch anderen Worten sind das Dämpfungselement und die Führungseinrichtung im Umriss kreis-, rahmen- oder ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann eine gleichmäßig um den gesamten Umfang des Lüfters wirkende, schwingungstechnische Entkopplung zwischen dem Tragkörper und dem Befestigungsbauteil erzielt werden. Dadurch kann die schwingungstechnische Entkopplung optimiert werden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn die Führungseinrichtung für das elastische Dämpfungselement im Tragkörper ausgebildet ist. Dies trägt zu einer leichteren Herstellbarkeit des Lüfters insgesamt bei. Der Tragkörper, welcher vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzguss-Verfahren hergestellt wird, kann so leicht und kostengünstig mitsamt der Führungseinrichtung hergestellt werden, wohingegen beim Befestigungsbauteil, welches vorzugsweise aus Metall (z. B. Aluminium oder Zink) hergestellt ist, eine weitere Bearbeitung entfallen kann.
Nach einer anderen, höchst vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, dass durch den Tragkörper eine kreisförmig umlaufende Wandung mit (radial betrachtet) einer Außenseite und mit einer Innenseite ausgebildet ist. An Stirnseiten der kreisförmig umlaufenden Wandung ist jeweils eine Führungseinrichtung ausgebildet, entlang der ein elastisches Dämpfungselement geführt ist. Die Stirnseiten der Wandung werden von
wenigstens einem Befestigungsbauteil überdeckt. Die Führungseinrichtung ist bevorzugt als umlaufende Nut oder als umlaufender Absatz ausgebildet.
Eine derartige Ausgestaltung trägt zu einer weiteren Verbesserung einer kostengünstigen Herstellbarkeit und zudem zu einer besonders leichten Realisierung einer schwingungstechnischen Entkopplung zwischen dem Tragkörper und den Befestigungsbauteilen bei.
Es wird dabei gemäß einer anderen Weiterbildung zudem vorgeschlagen, dass zwei Befestigungsbauteile vorhanden sind, wobei jedes Befestigungsbauteil flach oder zumindest überwiegend flach ausgebildet ist. Jedes Befestigungsbauteil weist zudem eine zentrale Durchgangsöffnung auf, welche von Befestigungsöffnungen umgeben ist.
Eine derartige Weiterbildung trägt zu einer leichteren Herstellbarkeit des Lüfters bei. Die Befestigungsbauteile können bei einer flachen Ausbildung zudem als kostengünstige Stanzteile aus Metall (beispielsweise Aluminium) hergestellt werden. Des Weiteren trägt eine flache oder zumindest überwiegend flache Ausbildung dazu bei, dass der Lüfter als sehr kompakte Vormontageeinheit bereitgestellt werden kann.
Vorzugsweise sind die Befestigungsbauteile baugleich ausgebildet. Dies trägt zur Gleichteileerhöhung für den Lüfter und damit auch zur weiteren Kostenreduzierung bei.
Die Befestigungsbauteile können im Umriss rechteckförmig (bevorzugt quadratisch) ausgebildet sein. Der Umriss eines Befestigungsbauteils kann aber auch noch anders ausgebildet sein, beispielsweise rund oder oval.
Der Zusammenbau des Lüfters kann dadurch noch vereinfacht werden, indem die Befestigungsbauteile über elastische Verbindungsteile miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten werden die Befestigungsbauteile mittels der Verbindungsteile in Axialrichtung des Lüfters zusammengehalten. Außerdem kann eine derartige Weiterbildung zu einem besseren Kontakt der elastischen Dämpfungselemente zum Tragkörper einerseits und zum Befestigungsbauteil andererseits beitragen, da durch die elastische Verbindungsteile eine axiale Vorspannung der montierten Bauteile des Lüfters hervorgerufen wird. Wenn die Befestigungsbauteile im Umriss rechteckig sind, so können diese bevorzugt an ihren Eckbereichen über die elastischen Verbindungsteile miteinander verbunden sein.
Es ist dabei in einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens von Vorteil, wenn die Befestigungsbauteile im Umriss rechteckförmig ausgebildet sind und an Eckbereichen randseitige Ausnehmungen aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass die elastischen Verbindungsteile zu einem verbleibenden Rand der Befestigungsbauteile randseitig bündig sind. Dies trägt zu einer Reduzierung des umfangsseitigen Platzbedarfs des Lüfters bei, welches bei den ohnehin beengten Bauraumverhältnissen in Computern oder gar Laptops von Vorteil ist.
Es ist ferner gemäß einer alternativen Ausbildung der Erfindung sehr von Vorteil, wenn die Befestigungsbauteile an ihren Eckbereichen jeweils über Befestigungsmittel zusammengehalten werden, die als zwei Hohlschrauben und eine Gewindehülse ausgebildet sind. Dabei ragen die Hohlschrauben in Befestigungsöffnungen der Befestigungsbauteile hinein und sind darin in Axialrichtung des Lüfters abgestützt. Die Hohlschrauben ragen stirnseitig in eine Durchgangsöffnung der Gewindehülse hinein und greifen mit einem Außengewinde in ein Innengewinde der Gewindehülse. Durch Innenabsätze der Gewindehülse ist in Axialrichtung des Lüfters ein Mindestabstand der Hohlschrauben zueinander definiert. So wird sichergestellt, dass auch bei einem weitestmöglichen Zusammenschrauben der Befestigungsmittel kein Kontakt zwischen den Befestigungsbauteilen und dem Tragkörper des Lüfters entstehen kann.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwei Befestigungsbauteile vorhanden sind, wobei jedes Befestigungsbauteil in seinem Umriss, also in Axialrichtung auf den Lüfter gesehen, nach Art eines Halbrahmens ausgebildet ist. Die Befestigungsbauteile sind zusammengehalten und weisen jeweils im Querschnitt gesehen eine derartige Wandung auf, die einen in Axialrichtung des Lüfters weisenden Wandabschnitt und zwei in Radialrichtung des Lüfters weisende Wandabschnitte ausbildet. Die Wandung der Befestigungsbauteile umgibt die kreisförmig umlaufende Wandung des Tragkörpers von außen. Ferner weist die kreisförmig umlaufende Wandung des Tragkörpers an ihrer Außenseite wenigstens eine umlaufende Nut (vorzugsweise zwei umlaufende Nuten) auf, in der ein umlaufendes, elastisches (vorzugsweise gummielastisches) Dämpfungselement angeordnet ist.
Mit anderen Worten kann die Wandung der Befestigungsbauteile im Querschnitt U- oder C- artig ausgebildet sein. Es ist jedoch denkbar, dass die Wandung der Befestigungsbauteile im Querschnitt noch anders ausgebildet ist, beispielsweise E- oder halbkreisartig.
Auch diese Merkmale können zu einer Erleichterung des Zusammenbaus des Lüfters bei ausreichender Schwingungsentkopplung zwischen dem Tragkörper und den Befestigungsbauteilen beitragen.
Es kann auch zweckmäßig sein und dient zur Erhöhung der verwendeten Gleichteile, wenn die Befestigungsbauteile baugleich sind.
Um auf sehr einfache Weise ein Zusammenhalten der Befestigungsbauteile zu ermöglichen und ein werkzeugloses Auseinandernehmen im Wartungsfall zu ermöglichen, wird zudem vorgeschlagen, dass die Befestigungsbauteile über eine lösbare Verbindung zusammengehalten sind. Die lösbare Verbindung kann beispielsweise über ein umlaufendes, elastisches (vorzugsweise gummielastisches) Band realisiert sein. Das elastische Band kann zudem zu einem besseren radialen Kontakt der Dämpfungselemente mit den Befestigungsbauteilen beziehungsweise mit dem Tragkörper beitragen.
Es ist auch denkbar, dass die Befestigungsbauteile über eine Clips- oder Rastverbindung zusammengehalten werden.
Eine andere, höchst zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung schlägt vor, dass durch den Tragkörper eine kreisförmig umlaufende Wandung mit (radial gesehen) einer Außenseite ausgebildet ist. An der Außenseite ist wenigstens eine umlaufende Nut vorhanden, in der ein umlaufendes Dämpfungselement angeordnet ist. Zudem ist ein Befestigungsbauteil vorhanden, welches eine kreisförmig umlaufende Wandung mit (radial gesehen) einer Innenseite und mit einer Außenseite ausbildet. In der Innenseite ist ebenfalls wenigstens eine umlaufende Nut ausgebildet, wobei sich die Nut des Tragkörpers und die Nut des Befestigungsbauteils überdecken und so einen gemeinsamen Raum ausbilden, in denen ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement zwischen dem Befestigungsbauteil und dem Tragkörper angeordnet ist.
Eine derartige Weiterbildung trägt zu einer leichten Herstellbarkeit, einem leichten Zusammenbau und zu einer wirksamen Schwingungsentkopplung zwischen dem Tragkörper und dem Befestigungsbauteil bei.
Dabei ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung denkbar, dass das Befestigungsbauteil an stirnseitigen Enden der kreisförmig umlaufenden Wandung jeweils einen Flansch ausbildet, in dem mehrere Befestigungsöffnungen angeordnet sind. Der
Flansch erstreckt sich in Radialrichtung des Lüfters. Dies trägt zu einer unproblematischen Montierbarkeit des Lüfters an einem Computer oder dergleichen bei.
Bevorzugt ist der Flansch rechteckförmig (besonders bevorzugt quadratisch) ausgebildet.
Eine andere Ausbildung der Erfindung schlägt vor, dass der Tragkörper im Umriss rechteckförmig (bevorzugt quadratisch) ausgebildet ist und eine kreisförmig umlaufende Innenwandung ausbildet. An einem stirnseitigen Ende der kreisförmig umlaufenden Innenwandung grenzt eine Führungseinrichtung an. Entlang der Führungseinrichtung, die bevorzugt als umlaufender Absatz oder als umlaufende Nut ausgebildet sein kann, ist ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement angeordnet. Eine (radial gesehen) äußere Wandung des Tragkörpers ist mit wenigstens einer umlaufenden Nut versehen, in der sich ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement befindet. Auch das Befestigungsbauteil ist im Umriss rechteckförmig (bevorzugt quadratisch) ausgebildet. Das Befestigungsbauteil ist mit einer im Querschnitt L-förmigen Wandung versehen. Die L-förmige Wandung weist einen ersten, in Axialrichtung des Lüfters ausgerichteten L-Schenkel und einen zweiten, in Radialrichtung des Lüfters ausgerichteten L-Schenkel auf. Dabei umschließt der erste L- Schenkel die äußere Wandung des Tragkörpers und der zweite L-Schenkel deckt die das elastische Dämpfungselement enthaltende Nut des Tragkörpers ab.
Schließlich wird nach einer anderen, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung noch vorgeschlagen, dass das Befestigungsbauteil eine kreisförmig umlaufende Wandung mit (radial gesehen) einer Innenseite und mit einer Außenseite aufweist. An stirnseitigen Enden der kreisförmigen umlaufenden Wandung ist jeweils ein in Radialrichtung des Lüfters verlaufender Flansch vorhanden. Der Flansch ist an einem stirnseitigen Ende der kreisförmig umlaufenden Wandung mit Befestigungsöffnungen und am anderen (also axial gegenüberliegenden) Ende der kreisförmig umlaufenden Wandung mit Durchgangsöffnungen versehen. Der Tragkörper weist ebenfalls einen flanschartigen, Bereich auf, der mit Durchgangsöffnungen versehen ist. Der flanschartige Bereich des Tragkörpers ist mit einem Flansch des Befestigungsbauteils derart zur Deckung gebracht, dass die Durchgangsöffnungen des Tragkörpers mit Durchgangsöffnungen des Befestigungsbauteils zur Deckung gebracht sind. Durch zwei zur Deckung gebrachte Durchgangsöffnungen ist jeweils das als Steckelement ausgebildete, elastische Dämpfungselement hindurchgesteckt. Durch das Steckelement oder anders ausgedrückt durch die Ausbildung des Steckelementes sind der Tragkörper und das Befestigungsbauteil axial zueinander beabstandet.
Auch eine derartige Ausgestaltung der Erfindung trägt zu einem sehr einfachen Aufbau des Lüfters, zu seinem einfachen Zusammenbau und zu einer wirksamen Entkopplung zwischen dem Tragkörper für das Lüfterrad und dem Befestigungsbauteil bei.
Die Flansche des Befestigungsbauteils sind vorzugsweise im Umriss rechteckförmig (besonders bevorzugt quadratisch) ausgebildet. Auch der flanschartige Bereich des Tragkörpers ist im Umriss bevorzugt rechteckförmig, besonders bevorzugt quadratisch ausgebildet. In diesem Fall sind die Befestigungs- bzw. Durchgangsöffnungen jeweils in Eckbereichen des Flansches bzw. des flanschartigen Bereichs angeordnet.
Zu einem sicheren, beabstandeten Halten des Tragkörpers zum Befestigungselement trägt es gemäß einer Weiterbildung zudem bei, wenn das als Steckelement ausgebildete Dämpfungselement einen plattenartigen Grundkörper aufweist, von dem sich in Axialrichtung des Lüfters ein rotationssymmetrischer Fortsatz erstreckt. Der Fortsatz weist wenigstens zwei radial nach außen gerichtete, umlaufende Verdickungen auf. Die umlaufenden Verdickungen weisen zueinander einen axialen Abstand und auch zum plattenartigen Grundkörper jeweils einen axialen Abstand auf.
Um ein reversibles Nachgeben des als Steckelement ausgebildeten Dämpfungselementes beim Zusammenbau des Lüfters insbesondere in Radialrichtung zu erleichtern, wird zudem vorgeschlagen, dass das als Steckelement ausgebildete Dämpfungselement eine axiale Durchgangsöffnung aufweist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dadurch werden auch noch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung deutlich. Gleiche Bezugszeichen, auch in unterschiedlichen Figuren, beziehen sich auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile. Dabei werden entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht, auch wenn eine wiederholte Beschreibung oder Bezugnahme darauf nicht erfolgt. Die Figuren sind nicht oder zumindest nicht immer maßstabsgetreu. In manchen Figuren können Proportionen oder Abstände übertrieben dargestellt sein, um Merkmale eines Ausführungsbeispiels deutlicher hervorheben zu können. Wird der Begriff „und/oder“ in einer Aufzählung aus zwei oder mehr Begriffen bzw. Gegenständen verwendet, so kann dies bedeuten, dass ein beliebiger der aufgezählten Begriffe bzw. Gegenstände allein verwendet werden kann. Es kann auch bedeuten, dass eine beliebige Kombination aus zwei oder mehr der aufgezählten Begriffe bzw. Gegenstände verwendet werden kann.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 einen Lüfter in perspektivischer Explosionsdarstellung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht II aus Fig. 1, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Lüfters gemäß Schnittverlauf III aus Fig. 2,
Fig. 3a eine Schnittansicht des Lüfters vergleichbar mit Schnittverlauf III aus Fig. 2, jedoch in einer geringfügig abgeänderten Ausführungsform,
Fig. 4 einen Lüfter in perspektivischer Explosionsdarstellung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht V aus Fig. 4, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 6 eine Schnittansicht des Lüfters gemäß Schnittverlauf VI aus Fig. 5,
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lüfters gemäß einer dritten
Ausführungsform,
Fig. 8 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht VIII aus Fig. 7, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 9 eine Schnittansicht des Lüfters gemäß Schnittverlauf IX aus Fig. 8,
Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lüfters gemäß einer vierten Ausführungsform,
Fig. 11 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht XI aus Fig. 10, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 12 eine Schnittdarstellung des Lüfters gemäß Schnittverlauf XII aus Fig. 11,
Fig. 13 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lüfters gemäß einer fünften Ausführungsform,
Fig. 14 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht XIV aus Fig. 13, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 15 eine Schnittdarstellung des Lüfters gemäß Schnittverlauf XV aus Fig. 14,
Fig. 16A die Darstellung eines elastischen Dämpfungselementes in einer ersten perspektivischen Ansicht,
Fig. 16B die Darstellung des elastischen Dämpfungselementes in einer zweiten perspektivischen Ansicht,
Fig. 16C eine Seitenansicht des elastischen Dämpfungselementes gemäß Ansicht XVIc aus Fig. 16D,
Fig. 16D eine Ansicht auf das elastische Dämpfungselement gemäß Ansicht XVId aus Fig. 16C,
Fig. 16E eine Schnittdarstellung des elastischen Dämpfungselementes gemäß Schnittverlauf XVIe aus Fig. 16D und
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Lüfters gemäß einer sechsten Ausführungsform,
Fig. 18 eine Darstellung des Lüfters gemäß Ansicht XVIII aus Fig. 17, im zusammengebauten Zustand,
Fig. 19 eine Schnittansicht des Lüfters gemäß Schnittverlauf XiX aus Fig. 18 und
Fig. 20 eine vergrößerte Teilansicht von Befestigungsmitteln des Lüfters gemäß
Teilansicht XX aus Fig. 19.
Es wird zunächst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen. Darin ist ein Lüfter 100 dargestellt, welcher ein Lüfterrad 101, einen Tragkörper 102 und zwei baugleiche Befestigungsbauteile 103 aufweist.
In zusammenmontiertem Zustand ist das Lüfterrad 101 mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) drehbar um eine Nabe 109 gelagert. Die Nabe 109 ist einstückig (also stoffschlüssig) mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 110 verbunden, welches wiederum über Tragarme 111 einstückig mit einer kreisförmig umlaufenden Wandung 106 des Tragkörpers 102 verbunden ist. Die kreisförmig umlaufende Wandung 106 bildet radial gesehen eine Innenseite 107 und eine Außenseite 108 aus.
An Stirnseiten der kreisförmig umlaufenden Wandung 106 ist jeweils eine, vorzugsweise als umlaufende Nut 104 ausgebildete Führungseinrichtung 104 eingebracht. In dieser Nut 104 ist jeweils ein elastisches, vorzugsweise gummielastisches Dämpfungselement 105 angeordnet und geführt. Das elastische Dämpfungselement 105 ist ringartig ausgebildet und läuft in der gesamten Nut 104 um. Das elastische Dämpfungselement 105 ist bevorzugt aus einem gummiartigen Werkstoff gebildet.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise auch denkbar, die Führungseinrichtung 104 als umlaufenden Absatz auszubilden. In diesem Fall kann eine der Seitenwände (die radial innere oder die radial äußere Seitenwand) der Nut 104 entfallen, wobei dennoch eine ausreichende Führung des Dämpfungselementes 105 sichergestellt ist. Fig. 3a zeigt diese geringfügige Abänderung bei einem Lüfter 100a, bei der eine Führungseinrichtung 104a für das Dämpfungselement 105 durch einen umlaufenden Absatz mit einer radial inneren Seitenwand gebildet ist.
Jedes der elastischen Dämpfungselemente 105 ist durch ein Befestigungsbauteil 103 abgedeckt. Die Befestigungsbauteile 103 sind jeweils flach ausgebildet. Sie weisen bevorzugt einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Umriss auf mit einer zentralen Durchgangsöffnung 103a und mit vier Eckbereichen 112. Jeder Eckbereich 112 ist mit einer Befestigungsöffnung 114 versehen. Auch andere Formen des Umrisses der Befestigungsbauteile 103, beispielsweise rund oder oval, sind denkbar.
Dabei sind die Größe der umlaufenden Nut 104 und die Größe des elastischen Dämpfungselementes 105 derart aufeinander abgestimmt, dass jedes Befestigungsbauteil 103 lediglich Kontakt mit dem elastischen Dämpfungselement 105 aufweist, nicht jedoch mit dem Tragkörper 102 in Kontakt kommt.
Die Befestigungsbauteile 103 sind somit wirksam schwingungstechnisch von dem Tragkörper 102 abgekoppelt.
Des Weiteren sind vier elastische Verbindungsteile 115 dargestellt. Die elastischen Verbindungsteile 115 dienen zum Zusammenhalten des Lüfters 100 in einer Axialrichtung A. Die elastischen Verbindungsteile 115 können ebenfalls bevorzugt aus einem gummiartigen Werkstoff bestehen. Die Verbindungsteile 115 weisen in Axialrichtung A gesehen Stirnwandungen 118 auf. Die Stirnwandungen 118 weisen in ihrem Umriss von einer kreisrunden Form ab und weisen zwei gegenüberliegende Ecken 118a auf. Ferner sind die Stirnwandungen 118 einstückig über eine Rückwand 117 verbunden, die an ihrer Stirnwand 118 von einer Ecke 118 zur anderen Ecken 118 verläuft. Jede Stirnwandung 118 ist mit einer Durchgangsöffnung 119 versehen, welche in etwa mittig angeordnet ist.
Die zentrale Durchgangsöffnung 103a ist in ihrem Durchmesser derart bemessen, dass das Lüfterrad 101 mit Lüfterblättern 120 durch die zentrale Durchgangsöffnung 103a in Radialrichtung R des Lüfters 100 vollkommen freigegeben wird und somit bei Rotation des Lüfterrades 101 ein Luftstrom ungehindert durch den Lüfter 100 in Axialrichtung A hindurchtreten kann.
Des Weiteren weisen die Eckbereiche 112 Ausnehmungen 113 auf. Die Ausnehmungen 113 laufen in Umfangsrichtung des Befestigungsbauteils 103 jeweils in etwa um 90 Grad um einen Eckbereich 112 herum. Die Ausnehmungen 113 sind von einem übrigen, umfangseitigen Rand 116 des Befestigungsbauteils 103 zurückversetzt.
Zum Zusammenhalten des Lüfters 100 in Axialrichtung A wird jedes elastische Verbindungsteil 115 mit seinen Stirnwandungen 118 über zwei axial benachbarte Eckbereiche 112 geschoben.
Bedingt durch die Elastizität der elastischen Dämpfungselemente 105 werden die Befestigungsbauteile 103 in Axialrichtung A leicht auseinander, also von innen gegen die Stirnwandungen 118 gedrückt.
Zur Befestigung des Lüfters 100 an einer Wandung 10 beispielsweise eines elektronischen Gerätes im Bereich einer Öffnung 11 werden durch die Durchgangsöffnungen 119 und somit auch durch die Befestigungsöffnungen 114 Befestigungsmittel 12 hindurchgesteckt, welche beispielsweise zur Verschraubung des Lüfters 100 mit der Wandung 10 dienen und können
vorzugsweise als Schrauben ausgebildet sein (gestrichelt angedeutet in Fig. 3). Insgesamt stellt der Lüfter 100 einen auf einfache Weise an der Wandung eines Computers oder dergleichen montierbaren Lüfter dar. Der Lüfter ist als vormontiertes Lüftermodul sehr kompakt ausgebildet und weist durch wirksame Schwingungsentkopplung der Befestigungsbauteile 103 vom Tragkörper 102 im Betrieb eine äußerst hohe Laufruhe und eine äußerst geringe Geräuschemission auf. Zugleich ist der Lüfter 100 durch die Ausbildung des Tragkörpers 102, der Befestigungsbauteile 103 und der Dämpfungselemente 105 als gesonderte (einzelne) Bauteile bei Bedarf komplett demontierbar, so dass defekte Bauteile leicht ausgetauscht werden können.
Die Wandung 10 kann beispielsweise die Wandung eines Computergehäuses, die Wandung eines anderen zu kühlenden, elektronischen Gerätes oder auch die Wandung eines sonstigen Bauteils sein.
An der Fig. 2 ist gut zu erkennen, dass im Montagezustand die elastischen Verbindungsteile 115 mit ihrer Rückwand 117 bündig zum Rand 116 der Befestigungsbauteile 103 ausgebildet sind. Der Lüfter 100 bildet im Montagezustand einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann. Dabei laufen die elastischen Dämpfungselemente 105 um den Luftdurchtrittsbereich LD herum oder mit anderen Worten rahmen diesen ein.
Der Tragkörper 102 und das Lüfterrad 101 können bevorzugt und somit sehr kostengünstig in einem Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellt werden.
Die Befestigungsbauteile 103 können bevorzugt aus Metall, besonders bevorzugt aus Aluminium bestehen. Sie sind so sehr kostengünstig als Stanzteile herstellbar.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass bei Rotation des Lüfterrades 101 der Tragkörper 102 einen Resonanzkörper für die durch die Drehung des Lüfterrades 101 hervorgerufenen Schwingungen darstellt. Allerdings kann der Tragkörper 102 in Axialrichtung A sehr schmal ausgebildet werden und somit auch die Masse des Tragkörpers 102 geringgehalten werden.
Die Lüfterblätter 120 weisen in Radialrichtung R einen geringen Abstand von der Innenseite 107 der kreisförmig umlaufenden Wandung 106 auf. Bei Drehung des Lüfterrades 101 um die Nabe 109 ist somit eine freie Rotation des Lüfterrades 101 gewährleistet.
Anhand der Fig. 4 bis 6 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel eines Lüfters 200 beschrieben.
Der Lüfter 200, wie auch die in den noch folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Lüfter arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie der bereits beschriebene Lüfter 100. Es handelt sich also durchweg um sogenannte Axiallüfter.
Der Lüfter 200 weist ebenfalls ein Lüfterrad 201, einen Tragkörper 202 und zwei baugleiche Befestigungsbauteile 203 auf.
Das Lüfterrad 201 dreht sich, angetrieben durch einen nicht dargestellten Elektromotor, um eine Nabe 209, welche wiederum mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 210 einstückig verbunden ist. Das Basisteil 210 ist wiederum über Tragarme 211 einstückig mit einer kreisförmig umlaufenden Wandung 206 verbunden.
Somit wird auch in diesem Fall der das Lüfterrad 201 tragende Tragkörper 202 aus der Nabe 209, dem Basisteil 210, den Tragarmen 211 und der kreisförmig umlaufenden Wandung 206 gebildet.
Der Tragkörper 202 und das Lüfterrad 201 sind wiederum bevorzugt aus Kunststoff und im Kunststoff-Spritzgussverfahren hergestellt.
Des Weiteren ist ersichtlich, dass die kreisförmig umlaufende Wandung 206 an ihren Stirnseiten vorzugsweise als umlaufende Nuten 204 ausgebildete Führungseinrichtungen
204 aufweist, in denen wiederum elastische, vorzugsweise gummielastische Dämpfungselemente 205 angeordnet und geführt sind. Die elastischen Dämpfungselemente
205 sind wiederum ringförmig und in den Nuten 204 umlaufend ausgebildet. Abweichend vom Ausführungsbeispiel können auch hier die Führungseinrichtungen 204 anderweitig, beispielsweise als umlaufende Absätze ausgebildet sein.
Die kreisförmig umlaufende Wandung 206 weist, in Radialrichtung R betrachtet, eine Innenseite 207 und eine Außenseite 208 auf.
An der Außenseite 208 sind zwei in Axialrichtung A beabstandete, vorzugsweise als umlaufende Nuten 221 ausgebildete Führungseinrichtungen 221 eingebracht. In diesen Nuten 221 ist wiederum jeweils ein elastisches, vorzugsweise gummielastisches Dämpfungselement 205 angeordnet.
Die elastischen Dämpfungselemente 205 sind alle ringartig ausgebildet und vorzugsweise aus einem gummiartigen Material.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, dass an der Außenseite 208 nur eine Nut 221 oder mehr als zwei Nuten 221 mit Dämpfungselementen 205 angeordnet sind.
Jedes der baugleich ausgebildeten Befestigungsbauteile 203 weist den Umriss eines Halbrahmens auf, der also einseitig geöffnet ist. Mit anderen Worten weist jedes Befestigungsbauteil 203 einen torbogenartigen Umriss auf, mit einer halbkreisartigen Ausnehmung 203a, die von einer in Radialrichtung R des Lüfters 200 verlaufenden Stirnwandung 203b umgeben ist.
Eine in Radialrichtung R gesehen vorhandene Außenwand 222 weist im Querschnitt gesehen einen axialen Wandabschnitt 223 auf, welcher in Axialrichtung A des Lüfters 200 verläuft und beidseitig sich daran anschließende, radiale Wandabschnitte 224. Die radialen Wandabschnitte 224 verlaufen in Radialrichtung R des Lüfters 200.
Wie insbesondere anhand von Fig. 5 zu erkennen ist, ergänzen sich die halbkreisartigen Ausnehmungen 203a der Befestigungsbauteile 203 im zusammengebauten Zustand des Lüfters 200 zu einer kreisrunden Öffnung, die wiederum das gesamte Lüfterrad 201 in Radialrichtung R gesehen freigibt. Dabei wird die kreisförmig umlaufende Wandung 206 des Tragkörpers 202 vollkommen von den Befestigungsbauteilen 203 umschlossen. Dies erfolgt derart, dass jedes der in den Nuten 221 angeordneten, elastischen Dämpfungselemente 205 an vier Berührungspunkten B die Innenseite des axialen Wandabschnitts 223 der Befestigungsbauteile 203 berührt.
Hinsichtlich der Stirnseiten werden die in den Nuten 204 angeordneten, elastischen Dämpfungselemente 205 von den radialen Wandabschnitten 224 überdeckt und berühren diese.
Somit ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel durch die elastischen Dämpfungselemente 205 eine wirksame, schwingungstechnische Entkopplung der Befestigungsbauteile 203 vom Tragkörper 202 möglich.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Befestigungsbauteile 203 radial durch ein umlaufendes, elastisches (vorzugsweise gummielastisches) Band 213 zusammengehalten.
Das umlaufende, elastische Band 213 ist in einer umlaufenden Vertiefung 222a der Außenwand 222 eingelassen. Die Befestigungsbauteile 203 sind also durch eine lösbare Verbindung zusammengehalten. Die lösbare Verbindung der Befestigungsbauteile 203 kann auch durch eine Rast- oder Clipsverbindung realisiert sein.
Schließlich ist noch dargestellt, dass die Befestigungsbauteile 203 Eckbereiche 212 aufweisen, in die in Axialrichtung A weisende Befestigungsöffnungen 214 eingebracht sind.
Im zusammengebauten Zustand des Lüfters 200 bilden die Befestigungsbauteile 203 zusammen einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Umriss aus.
Der Lüfter 200 bildet im Montagezustand also auch einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann. Dabei laufen die elastischen Dämpfungselemente 205 um den Luftdurchtrittsbereich LD herum oder mit anderen Worten rahmen diesen ein.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel eines Lüfters 300 näher beschrieben. Analog zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen besteht der Lüfter 300 wiederum aus einem Lüfterrad 301, welches drehbar innerhalb eines Tragkörpers 302 gehalten ist. Ein zum Antrieb des Lüfterrades 301 benötigter Elektromotor ist wiederum nicht dargestellt.
Der Tragkörper 302 weist eine Nabe 309 auf, welche einstückig mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 310 verbunden ist. Das Basisteil 310 ist wiederum über Tragarme 311 einstückig mit einer kreisförmig umlaufenden Wandung 306 verbunden.
Die kreisförmig umlaufende Wandung 306 weist radial betrachtet eine Innenseite 307 und eine Außenseite 308 auf. In die Außenseite 308 sind in Axialrichtung A beabstandet zwei vorzugsweise als umlaufende Nuten 321 ausgebildete Führungseinrichtungen 321 eingebracht. In den Nuten 321 sind wiederum elastische, vorzugsweise gummielastische Dämpfungselemente 305 angeordnet. Die elastischen Dämpfungselemente 305 sind ringförmig ausgebildet. Abweichend hiervon ist auch denkbar, nur eine Nut 321 oder mehr als zwei Nuten 321 mit einem Dämpfungselement 305 in die Wandung 308 einzubringen.
Des Weiteren ist ein Befestigungsbauteil 303 vorhanden. Auch das Befestigungsbauteil 303 weist eine kreisförmig umlaufende Wandung 325 auf. Die kreisförmig umlaufende Wandung 325 weist radial gesehen eine Innenseite 326 und eine Außenseite 328 auf.
In die Innenseite 326 sind zwei umlaufende Nuten 327 eingebracht. Im zusammengebauten Zustand des Lüfters 300 wird die Außenseite 308 der kreisförmig umlaufenden Wandung 306 von der Innenseite 326 der kreisförmig umlaufenden Wandung 325 des Befestigungsbauteils 303 umschlossen. Dabei kommen die umlaufenden Nuten 321 im Tragkörper 302 mit den umlaufenden Nuten 327 im Befestigungsbauteil 303 zur Deckung. Dadurch wird ein gemeinsamer, umlaufender Aufnahmeraum für die elastischen Dämpfungselemente 305 gebildet. Dabei ist die Größe der umlaufenden Nuten 321 und 327 sowie die Größe der elastischen Dämpfungselemente 305 derart bemessen, dass die umlaufenden, elastischen Dämpfungselemente 305 in Radialrichtung R gegen die Innenseite
326 der kreisförmig umlaufenden Wandung 325 drücken. Die Anzahl der umlaufenden Nuten
327 richtet sich nach der Anzahl der umlaufenden Nuten 321.
Auf diese Weise ist zum einen eine effektive, schwingungstechnische Abkopplung zwischen dem Tragkörper 302 und dem Befestigungsbauteil 303 realisiert, zum anderen ist ein sicherer Halt des Tragkörpers 302 im Befestigungsbauteil 303 in Axialrichtung A ermöglicht.
Die kreisförmig umlaufende Wandung 325 des Befestigungsbauteils 303 weist an seinen beiden Stirnseiten jeweils einen in Radialrichtung R verlaufende Flansch F auf. Der Flansch F ist vorzugsweise im Umriss rechteckförmig, insbesondere quadratisch ausgebildet und weist vier Eckbereiche 312 auf. Jeder der Eckbereiche 312 ist mit einer Befestigungsöffnung 314 versehen. Abweichend hiervon sind auch andere Umrissformen der Flansche F denkbar.
Der Lüfter 300 bildet im Montagezustand ebenfalls einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann. Dabei laufen die elastischen Dämpfungselemente 305 um den Luftdurchtrittsbereich LD herum oder mit anderen Worten rahmen diesen ein.
In den Fig. 10 bis 12 ist eine vierte Ausführungsform eines Lüfters 400 beschrieben. Wiederum weist der Lüfter 400 ein Lüfterrad 401 auf, welches drehbar um eine Nabe 409 angeordnet ist. Ein Elektromotor zum Antrieb des Lüfterrades 401 ist nicht dargestellt. Ein solcher wäre in einem nicht näher bezifferten Hohlraum zwischen der Nabe 409 und dem Lüfterrad 401 anzuordnen.
Die Nabe 409 ist einstückig mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 410 und dieses wiederum einstückig über Tragarme 411 mit einer kreisförmig umlaufenden Innenwandung
407 verbunden. Hierdurch wird ein Tragkörper 402 für das Lüfterrad 401 ausgebildet. Ferner ist wiederum ein Befestigungsbauteil 403 vorhanden.
Der Tragkörper 402 ist im Umriss vorzugsweise viereckig, besonders bevorzugt quadratisch ausgebildet. Er weist eine äußere Wandung 413 auf. Die äußere Wandung 413 geht in Axialrichtung A betrachtet an ihrer dem Befestigungsbauteil 403 zugewandten Stirnseite (vgl. Fig. 10) in einen in Radialrichtung R verlaufenden Hohlraum 408 über. Durch die äußere Wandung 413 und die Hohlräume 408 werden vier Eckbereiche 415 des Tragkörpers 402 ausgebildet.
Auf der dem Befestigungsbauteil 403 abgewandten Stirnseite sind die Hohlräume 408 jeweils durch eine stirnseitige Wandung abgedeckt. Mit anderen Worten geht dort die äußere Wandung 413 jeweils in eine in Radialrichtung R verlaufende Wandung über, in der eine Durchgangsöffnung 416 (gestrichelt angedeutet) eingebracht ist.
Des Weiteren ist ersichtlich, dass im Bereich einer stirnseitigen Begrenzungskante der kreisförmig umlaufende Innenwandung 407 eine vorzugsweise als umlaufende Nut 404 ausgebildete Führungseinrichtung 404 eingebracht ist. In dieser Nut 404 ist wiederum ein elastisches, vorzugsweise gummielastisches Dämpfungselement 405 aufgenommen und geführt. Das elastische Dämpfungselement 405 ist ringförmig ausgebildet. Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann die Führungseinrichtung 404 beispielsweise auch als umlaufender Absatz ausgebildet sein.
Ferner ist in der äußeren Wandung 413 wenigstens eine als umlaufende Nut 418 ausgebildete Führungseinrichtung 418 eingebracht. In der Nut 418 ist ein umlaufendes, elastisches (vorzugsweise gummielastisches) Dämpfungselement 417 angeordnet.
Das Befestigungsbauteil 403 weist ebenfalls bevorzugt einen rechteckförmigen, besonders bevorzugt quadratischen Umriss, mit einer, in Radialrichtung R gesehen, Innenwandung 422 und einer Außenwandung 423 auf. An der Innenwandung 422 ist das Befestigungsbauteil 403 mit einer umlaufenden Nut 419 versehen.
Das Befestigungsbauteil 403 weist eine Wandung auf, welche im Querschnitt aus einem in Axialrichtung A ausgerichteten L-Schenkel 420 und einen davon abgewinkelten, in Radialrichtung R ausgerichteten L-Schenkel 421 aufweist.
Im zusammengebauten Zustand des Lüfters 400 ist die äußere Wandung 413 des Tragkörpers 402 vollständig vom axial ausgerichteten L-Schenkel 420 des Befestigungsbauteils 403 umgeben. Dabei kommen die umlaufende Nut 419 im Befestigungsteil 403 und die umlaufende Nut 418 im Tragkörper 402 derart zur Deckung, dass ein gemeinsamer Aufnahmeraum für das elastische Dämpfungselement 417 gebildet wird. Gleichzeitig wird die umlaufende Nut 404 mit dem darin befindlichen, elastischen Dämpfungselement 405 durch den radial ausgerichteten L-Schenkel 421 des Befestigungsbauteils 403 abgedeckt.
Die Dimensionen der Nuten 418, 419 sowie 404 und der darin befindlichen, elastischen Dämpfungselemente 417 und 405 sind derart bemessen, dass das Befestigungsbauteil 403 schwingungstechnisch wirksam vom Tragkörper 402 abgekoppelt wird. Mit anderen Worten kommt auch bei diesem Ausführungsbeispiel das Befestigungsbauteil 403 an keiner Stelle mit dem Tragkörper 402 in unmittelbaren Kontakt.
Des Weiteren ist erkennbar, dass in den Eckbereichen 412 des Befestigungsbauteils 403 jeweils eine Befestigungsöffnung 414 eingebracht ist. Im zusammengebauten Zustand des Lüfters 400 kommen die Befestigungsöffnungen 414 mit den Durchgangsöffnungen 416 zur Deckung. So kann durch die Befestigungs- und Durchgangsöffnungen 414 und 416 auf leichte Weise ein geeignetes Befestigungselement (z. B. Schraube) hindurchgesteckt und der Lüfter 400 mit der Wandung eines nicht näher dargestellten, weiteren Bauteils verschraubt werden.
Auch der Lüfter 400 bildet im Montagezustand einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann. Dabei laufen die elastischen Dämpfungselemente 405 und 417 um den Luftdurchtrittsbereich LD herum oder mit anderen Worten rahmen diesen ein.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lüfters 500. Der Lüfter 500 weist in analoger Weise zu den vorausgegangenen Beispielen ein Lüfterrad 501 auf, welches auf einem Tragkörper 502 drehbar gelagert ist.
Ein das Lüfterrad 501 umgebendes Befestigungsbauteil 503 dient wiederum zur Befestigung des Lüfters 500 an einem nicht näher dargestellten, weiteren Bauteil.
Wie ersichtlich, ist das Lüfterrad 501 drehbar um eine Nabe 509 angeordnet, die einstückig mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 510 verbunden ist. Das Basisteil 510 ist wiederum
über Tragarme 511 einstückig mit einem flanschartigen Körper F1 verbunden. Der flanschartige Körper F1 ist rahmenartig und flach ausgebildet. Er weist bevorzugt einen rechteckförmigen, besonders bevorzugt quadratischen Umriss auf und bildet vier Eckbereiche 515 um eine zentrale Durchgangsöffnung 504 aus. Jeder der Eckbereiche weist eine Durchgangsöffnung 517 auf.
Das Befestigungsbauteil 503 weist eine kreisförmig umlaufende Wandung 525 auf, mit einer, in Radialrichtung R gesehen, Innenwandung 526 und einer Außenwandung 528.
An den Stirnseiten der kreisförmig umlaufenden Wandung 525 ist jeweils ein in Radialrichtung R verlaufender Flansch F angeformt. Jeder Flansch F weist vorzugsweise ebenfalls einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Umriss auf und bildet vier Eckbereiche 512 aus.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist auch denkbar, dass der flanschartige Körper F1 und/oder die Flansche F andere Umrissformen aufweisen, bspw. rund oder oval.
In dem Flansch F, welcher dem flanschartigen Körper F1 zugewandt ist, ist in dem Eckbereich 512 eine Durchgangsöffnung 516 eingebracht. Die Durchgangsöffnungen 516 des Befestigungsbauteils 503 und die Durchgangsöffnungen 517 des Tragkörpers 502 weisen den gleichen Durchmesser oder zumindest in etwa den gleichen Durchmesser auf.
Im zusammengebauten Zustand, wird durch die zur Deckung gebrachten Durchgangsöffnungen 516 und 517 jeweils ein elastisches Dämpfungselement 522 gesteckt. Das elastische Dämpfungselement 522 ist als Steckelement ausgebildet. Insbesondere ist es in der Weise ausgebildet, dass im zusammengebauten Zustand des Lüfters 500 der flanschartige Körper F1 in einem bestimmten, axialen Abstand a zum benachbarten Flansch F des Befestigungsbauteils 503 gehalten wird.
Auf diese Weise ist eine wirksame, schwingungstechnische Kopplung des Tragkörpers 502 vom Befestigungsbauteil 503 möglich.
Ferner sind in den Eckbereichen 512 des anderen Flansches F vom Befestigungsbauteil 503, welcher dem Tragkörper 502 abgewandt ist, Befestigungsöffnungen 514 eingebracht. Durch die Befestigungsöffnungen 514 können wiederum geeignete Befestigungsmittel gesteckt und das Befestigungsbauteil 503 an einem nicht näher dargestellten Gehäuse eines
Gerätes befestigt werden. Der Durchmesser der Befestigungsöffnungen 514 ist vorzugsweise kleiner als derjenige der Durchgangsöffnungen 516 und 517.
Der Lüfter 500 bildet im Montagezustand einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann.
Schließlich soll noch das elastische Dämpfungselement 522 anhand der Fig. 16A bis 16E beschrieben werden.
Das elastische Dämpfungselement 522 weist einen platten- oder scheibenartigen Grundkörper 529 auf. Von dem plattenartigen Grundkörper 529 erstreckt sich in Axialrichtung A ein rotationssymmetrischer Fortsatz 530. Der Fortsatz 530 weist zwei umlaufende Verdickungen 531 auf. Die umlaufenden Verdickungen 531 sind in Radialrichtung R nach außen ausgerichtet. Sie weisen zueinander in Axialrichtung A einen Abstand a1 auf. Zum plattenartigen Grundkörper 529 weist die erste umlaufende Verdickung 531 in Axialrichtung A einen Abstand a2 auf. Die Abstände a1 und a2 können gleich groß, aber auch unterschiedlich groß sein. Dies richtet sich nach den gewählten Materialstärken des Flansches F einerseits und des flanschartigen Körpers F1 andrerseits.
Ferner ist in den Figuren ersichtlich, dass der plattenartige Grundkörper 529 (abweichend von einem gestrichelt angedeuteten, kreisrunden Umriss) im Umriss zwei gegenüberliegende Eckbereiche 533 ausbildet.
Im zusammengebauten Zustand ragt der plattenartige Grundkörper 529 in eine Vertiefung 523 des flanschartigen Körpers F1 hinein, wobei die Vertiefung 523 den gleichen Umriss wie der plattenartige Grundkörper 529 aufweist. Auf diese Weise kann eine ungewollte Verdrehung des elastischen Dämpfungselementes 522 im flanschartigen Körper F1 verhindert werden. Auf der der Vertiefung 523 gegenüberliegenden Seite stützt sich das elastische Dämpfungselement 522 mit der ersten umlaufenden Verdickung 531 gegen einen Randbereich der Durchgangsöffnung 517, diesen übergreifend, ab. Der erwähnte Abstand a2 zwischen der umlaufenden Verdickung 531 und dem plattenartigen Grundkörper 529 wird durch das verbleibende Material des flanschartigen Körpers F1 ausgefüllt. Der beschriebene Abstand a1 zwischen den umlaufenden Verdickungen 531 dient zur Aufnahme des Flansches F vom Befestigungsbauteil 503 im Bereich der Durchgangsöffnung 516. Somit wird durch eine Breite b der ersten, umlaufenden Verdickung 531 (vergleiche Fig. 16E) auch der Abstand a (vergleiche Fig. 15) definiert, in dem der Tragkörper 502 und das Befestigungsbauteil 503 axial zueinander beabstandet sind.
Schließlich ist noch eine axiale Durchgangsöffnung 532 im elastischen Dämpfungselement 522 zu erwähnen, welche eine Verformung des elastischen Dämpfungselementes 522 beim Hindurchstecken durch die Durchgangsöffnungen 516, 517 insbesondere in Radialrichtung R erleichtert.
Anhand der Fig. 17 bis 20 wird nun noch ein letztes Ausführungsbeispiel eines Lüfters 600 beschrieben.
In zusammenmontiertem Zustand ist das Lüfterrad 601 mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) drehbar um eine Nabe 609 gelagert. Die Nabe 609 ist einstückig (also stoffschlüssig) mit einem vorzugsweise flachen Basisteil 610 verbunden, welches wiederum über Tragarme 611 einstückig mit einer kreisförmig umlaufenden Wandung 606 des Tragkörpers 602 verbunden ist. Die kreisförmig umlaufende Wandung 606 bildet radial gesehen eine Innenseite 607 und eine Außenseite 608 aus.
An Stirnseiten der kreisförmig umlaufenden Wandung 606 ist jeweils eine, vorzugsweise als umlaufende Nut 604 ausgebildete Führungseinrichtung 604 eingebracht. In dieser Nut 604 ist jeweils ein elastisches, vorzugsweise gummielastisches Dämpfungselement 605 angeordnet und geführt. Das elastische Dämpfungselement 605 ist ringartig ausgebildet und läuft in der gesamten Nut 604 um. Das elastische Dämpfungselement 605 ist bevorzugt aus einem gummiartigen Werkstoff gebildet.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise auch denkbar, die Führungseinrichtung 604 als umlaufenden Absatz auszubilden. In diesem Fall kann eine der Seitenwände (die radial innere oder die radial äußere Seitenwand) der Nut 604 entfallen, wobei dennoch eine ausreichende Führung des Dämpfungselementes 605 sichergestellt ist. Auch andere Formen des Umrisses der Befestigungsbauteile 603, beispielsweise rund oder oval, sind denkbar.
Jedes der elastischen Dämpfungselemente 605 ist durch ein Befestigungsbauteil 603 abgedeckt. Die Befestigungsbauteile 603 sind jeweils flach oder zumindest überwiegend flach ausgebildet. Sie weisen bevorzugt einen rechteckförmigen, insbesondere quadratischen Umriss auf mit einer zentralen Durchgangsöffnung 603a und mit vier Eckbereichen 612. Jeder Eckbereich 612 ist mit einer Befestigungsöffnung 614 versehen. Bevorzugt ist jeder Eckbereich 612 als eine zum Rand des Befestigungsbauteils 603 zunehmende Verdickung ausgebildet. Im Montagezustand des Lüfters 600 weisen die
Verdickungen der Eckbereiche 612 der gegenüberliegenden Befestigungsbauteile 306 in Axialrichtung A des Lüfters 600 aufeinander zu. Dies trägt zu einer kompakten Bauweise des Lüfters 600 bei.
Zum Zusammenhalten des Lüfters 600 in Axialrichtung A dienen an jedem Eckbereich 612 zwei Befestigungsmittel 615 und ein Befestigungsmittel 616. Die Befestigungsmittel 615 sind vorzugsweise als Hohlschrauben und die Befestigungsmittel 616 vorzugsweise als eine Gewindehülse ausgebildet. Die Befestigungsmittel 615 und 616 sind vorzugsweise aus einem Metall, beispielsweise Messing. Auch die Befestigungsbauteile 603 können bevorzugt aus einem Metall, beispielsweise Zink bestehen. Der Tragkörper 602 ist vorzugsweise ein Kunststoff-Spritzgussteil.
Beim Zusammenbau des Lüfters 600 greifen die Befestigungsmittel 615 stirnseitig in eine Durchgangsöffnung des Befestigungsmittels 616 ein und greifen mit einem Außengewinde 615a in ein Innengewinde 616a des Befestigungsmittels 616. Eine umlaufende Anschrägung 615b der Befestigungsmittel 615 übergreift dabei eine entsprechende Anschrägung in den Befestigungsöffnungen 614 und stützt sich daran ab. Über einen Innenmehrkant 615e kann das Befestigungsmittel 615 mit einem geeigneten Werkzeug verdreht werden. Dabei werden, bedingt durch die Elastizität der elastischen Dämpfungselemente 605, die Befestigungsbauteile 603 in Axialrichtung A leicht auseinander, also von innen gegen die Anschrägungen 615b gedrückt. Durch Innenabsätze 616b des Befestigungsmittels 616 wird vorteilhaft in Axialrichtung A ein Minimalabstand der Befestigungsmittel 615 zueinander definiert. So wird sichergestellt, dass auch bei einem weitestmöglichen Zusammenschrauben der Befestigungsmittel 615, 616 kein Kontakt zwischen den Befestigungsbauteilen 603 und dem Tragkörper 602 entstehen kann (vgl. insbesondere Fig. 20).
Zur Befestigung des vormontierte Lüfters 600 an einer Wandung 10, beispielsweise eines elektronischen Gerätes im Bereich einer Öffnung 11 werden durch eine Durchgangsöffnung 615d, welche durch die zusammengeschraubten Befestigungsmittel 615 und 616 gebildet ist, jeweils weiter Befestigungsmittel 12 hindurchgesteckt. Diese können beispielsweise zur Verschraubung des Lüfters 600 mit der Wandung 10 dienen. Die Befestigungsmittel 12 können beispielsweise als Senkschrauben ausgebildet sein (gestrichelt angedeutet in Fig. 19).
Die Wandung 10 kann beispielsweise die Wandung eines Computergehäuses, die Wandung eines anderen zu kühlenden, elektronischen Gerätes oder auch die Wandung eines sonstigen Bauteils sein.
Der Lüfter 600 bildet im Montagezustand einen zentralen Luftdurchtrittsbereich LD aus, durch den Luft in Axialrichtung A hindurchtreten kann. Dabei laufen die elastischen Dämpfungselemente 605 um den Luftdurchtrittsbereich LD herum oder mit anderen Worten rahmen diesen ein.
Insgesamt stellt der Lüfter 600 einen auf einfache Weise an der Wandung eines Computers oder dergleichen montierbaren Lüfter dar. Der Lüfter ist als vormontiertes Lüftermodul sehr kompakt ausgebildet und weist durch wirksame Schwingungsentkopplung der Befestigungsbauteile 603 vom Tragkörper 602 im Betrieb eine äußerst hohe Laufruhe und eine äußerst geringe Geräuschemission auf. Zugleich ist der Lüfter 600 durch die Ausbildung des Tragkörpers 602, der Befestigungsbauteile 603 und der Dämpfungselemente 605 als gesonderte (einzelne) Bauteile kostengünstig herstellbar und bei Bedarf komplett demontierbar, so dass defekte Bauteile leicht ausgetauscht werden können.
Bezugszeichenliste
Wandung eines elektronischen Gerätes
Öffnung
Befestigungsmittel
Lüfter
Lüfterrad
Trag körper
Befestigungsbauteil a zentrale Durchgangsöffnung
Führungseinrichtung, Nut a Führungseinrichtung, umlaufender Absatz elastisches Dämpfungselement kreisförmig umlaufende Wandung
Innenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung Außenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung Nabe
Basisteil
Tragarme
Eckbereiche
Ausnehmungen
Befestigungsöffnungen elastische Verbindungsteile Rand
Rückwand
Stirnwandungen a Ecken
Durchgangsöffnungen
Lüfterblätter
Lüfter
Lüfterrad
Trag körper
Befestigungsbauteil a halbkreisartige Ausnehmung b Stirnwandung
Führungseinrichtungen, Nuten
elastisches Dämpfungselemente kreisförmig umlaufende Wandung
Innenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung
Außenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung Nabe
Basisteil
Tragarme
Eckbereiche umlaufendes, elastisches Band
Befestigungsöffnungen
Führungseinrichtungen, Nuten
Außenwand a umlaufende Vertiefung axialer Wandabschnitt radialer Wandabschnitt
Lüfter
Lüfterrad
Trag körper
Befestigungsbauteil
Führungseinrichtungen, Nuten elastische Dämpfungselemente kreisförmig umlaufende Wandung
Innenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung
Außenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung Nabe
Basisteil
Tragarme
Eckbereiche
Befestigungsöffnungen
Führungseinrichtungen, Nuten im Tragkörper kreisförmig umlaufende Wandung
Innenseite
Führungseinrichtungen, Nuten im Befestigungsbauteil Außenseite
Lüfter
Lüfterrad Trag körper Befestigungsbauteil Führungseinrichtung, Nut elastisches Dämpfungselement kreisförmig umlaufende Innenwandung Hohlraum Nabe Basisteil
Tragarme Eckbereiche äußere Wandung Befestigungsöffnungen Eckbereiche
Durchgangsöffnungen elastisches Dämpfungselement Führungseinrichtung, Nut im Tragkörper Führungseinrichtung, Nut im Befestigungsbauteil axial ausgerichteter L-Schenkel radial ausgerichteter L-Schenkel Innenwandung Außenwandung
Lüfter Lüfterrad Trag körper Befestigungsbauteil zentrale Durchgangsöffnung Nabe Basisteil
Tragarme Eckbereiche Befestigungsöffnungen Eckbereiche
Durchgangsöffnungen Durchgangsöffnungen elastisches Dämpfungselement
23 Vertiefung 25 kreisförmig umlaufende Wandung 26 Innenwandung 28 Außenwandung 29 plattenartiger Grundkörper 30 rotationssymmetrischer Fortsatz 31 umlaufende Verdickungen 32 axiale Durchgangsöffnung
533 Eckbereiche 00 Lüfter 01 Lüfterrad 02 Trag körper
603 Befestigungsbauteil
603a zentrale Durchgangsöffnung
604 Führungseinrichtung, Nut
605 elastisches Dämpfungselement
606 kreisförmig umlaufende Wandung
607 Innenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung
608 Außenseite der kreisförmig umlaufenden Wandung
609 Nabe
610 Basisteil
611 Tragarme
612 Eckbereiche
614 Befestigungsöffnungen
615 Befestigungsmittel, Hohlschrauben
615a Außengewinde
615b umlaufende Anschrägung
615c Auflagefläche
615d Durchgangsöffnung
615e Innenmehrkant
616 Befestigungsmittel, Gewindehülse
616a Innengewinde
616b Innenabsatz
620 Lüfterblätter
A Axialrichtung
B Berührungspunkte b Breite a, a1, a2 Abstände
F Flansch
F1 flanschartiger Bereich
LD zentraler Luftdurchtrittsbereich
R Radialrichtung
Claims
Patentansprüche Lüfter (100, 200, 300, 400, 500, 600) zur Erzeugung eines kühlenden Luftstroms, mit einem Lüfterrad (101, 201 , 301, 401, 501, 601), welches drehbar an einem Tragkörper (102, 202, 302, 402, 502, 602) gehalten ist und mit wenigstens einem Befestigungsbauteil (103, 203, 303, 403, 503, 603), welches Befestigungsöffnungen (114, 214, 314, 414, 514, 614) zur Befestigung des Lüfters (100, 200, 300, 400, 500, 600) aufweist und mit dem Tragkörper (102, 202, 302, 402, 502, 602) verbunden ist, wobei wenigstens ein elastisches Dämpfungselement (105, 205, 305, 405, 417, 522, 605) zur Dämpfung einer Übertragung von Schwingungen vorhanden ist, die bei einer Rotation des Lüfterrades (101, 201, 301, 401, 501 , 601) erzeugbar sind oder erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Dämpfungselement (105, 205, 305, 405, 417, 605) entlang einer Führungseinrichtung (104, 204, 221 , 321, 327, 404, 418, 419, 604) geführt ist, welche zwischen dem Tragkörper (102, 202, 302, 402, 602) und dem Befestigungsbauteil (103, 203, 303, 403, 603) ausgebildet ist, wobei das elastische Dämpfungselement (105, 205, 305, 405, 417, 605) und die Führungseinrichtung (104, 204, 221, 321, 327, 404, 418, 419, 604) umlaufend ausgebildet sind oder dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Dämpfungselement (522) als Steckelement ausgebildet ist, welches durch Durchgangsöffnungen (516, 517) des Tragkörpers (502) und des Befestigungsbauteils (503) hindurchgesteckt ist, wodurch der Tragkörper (502) und das Befestigungsbauteil (503) in einem Abstand (a) zueinander gehalten sind. Lüfter (100, 200, 300, 400, 600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (104, 204, 221, 321, 404, 418, 604) im Tragkörper (102, 202, 302, 402, 602) ausgebildet ist. Lüfter (100, 200, 600) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Tragkörper (102, 202, 602) eine kreisförmig umlaufende Wandung (106, 206, 606) mit einer Außenseite (108, 208, 608) und einer Innenseite (107, 207, 607) ausgebildet ist, wobei an Stirnseiten der Wandung (106, 206, 606) jeweils eine Führungseinrichtung (104, 204, 604) ausgebildet ist, entlang der ein elastisches Dämpfungselement (105, 205, 605) geführt ist, wobei die Stirnseiten der Wandung (106, 206, 606) von wenigstens einem Befestigungsbauteil (103, 203, 603) überdeckt werden.
Lüfter (100, 600) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Befestigungsbauteile (103, 603) vorhanden sind, wobei jedes Befestigungsbauteil (103, 603) flach ausgebildet ist und eine zentrale Durchgangsöffnung (103a, 603a) aufweist, die von Befestigungsöffnungen (114, 614) umgeben ist. Lüfter (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbauteile (103) über elastische Verbindungsteile (115) miteinander verbunden sind. Lüfter (600) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbauteile (603) an ihren Eckbereichen jeweils über Befestigungsmittel (615, 616) zusammengehalten werden, die als zwei Hohlschrauben (615) und eine Gewindehülse (616) ausgebildet sind, wobei die Hohlschrauben (615) in Befestigungsöffnungen (614) der Befestigungsbauteile (603) hineinragen und darin in Axialrichtung (A) abgestützt sind, wobei die Hohlschrauben (615) stirnseitig in eine Durchgangsöffnung der Gewindehülse (616) hineinragen und mit einem Außengewinde (615a) in ein Innengewinde (616a) der Gewindehülse (616) greifen, wobei durch Innenabsätze (616b) der Gewindehülse (616) in Axialrichtung (A) ein Mindestabstand der Hohlschrauben (615) zueinander definiert ist. Lüfter (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbauteile (103) im Umriss rechteckförmig ausgebildet und an Eckbereichen (112) randseitige Ausnehmungen (113) aufweisen, die derart ausgebildet sind, dass die elastischen Verbindungsteile (115) zu einem verbleibenden Rand (116) der Befestigungsbauteile (103) randseitig bündig sind. Lüfter (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Befestigungsbauteile (203) vorhanden sind, wobei jedes Befestigungsbauteil (203) nach Art eines Halbrahmens ausgebildet ist, wobei die Befestigungsbauteile (203) zusammengehalten sind und jeweils im Querschnitt gesehen eine derartige Wandung (222) aufweisen, die einen in eine Axialrichtung (A) weisenden Wandabschnitt (223) und zwei in eine Radialrichtung (R) weisende Wandabschnitte (224) ausbildet, wobei die Wandung (222) der Befestigungsbauteile (203) die kreisförmig umlaufende Wandung (206) des Tragkörpers (202) von außen umgibt und wobei die Wandung (206) des Tragkörpers (202) an ihrer Außenseite (208) wenigstens eine umlaufende Nut (221) aufweist, in der ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement (205) angeordnet ist.
Lüfter (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbauteile (203) über eine lösbare Verbindung zusammengehalten sind. Lüfter (300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Tragkörper (302) eine kreisförmig umlaufende Wandung (306) mit einer Außenseite (308) ausgebildet ist, wobei an der Außenseite (308) wenigstens eine umlaufend Nut (321) vorhanden ist, in der ein umlaufendes Dämpfungselement (305) angeordnet ist, wobei ein Befestigungsbauteil (303) vorhanden ist, welches eine kreisförmig umlaufende Wandung (325) mit einer Innenseite (326) und mit einer Außenseite (328) ausbildet, wobei in der Innenseite (326) ebenfalls wenigstens eine umlaufende Nut (327) ausgebildet ist, wobei sich die Nut (321) des Tragkörpers (302) und die Nut (327) des Befestigungsbauteils (303) überdecken und so einen gemeinsamen Raum ausbilden, in denen das umlaufende, elastische Dämpfungselement (305) zwischen dem Befestigungsbauteil (303) und dem Tragkörper (302) angeordnet ist. Lüfter (300) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsbauteil (303) an stirnseitigen Enden der kreisförmig umlaufenden Wandung (325) jeweils einen Flansch (F) ausbildet, in dem mehrere Befestigungsöffnungen (314) angeordnet sind, wobei sich der Flansch (F) in Radialrichtung des Lüfters (300) erstreckt. Lüfter (400) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (402) im Umriss rechteckförmig ausgebildet ist und eine kreisförmig umlaufende Innenwandung (407) ausbildet, wobei an einem stirnseitigen Ende der kreisförmig umlaufenden Innenwandung (407) eine Führungseinrichtung (404) angrenzt, entlang der ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement (405) geführt ist, und wobei eine äußere Wandung (413) des Trag körpers (402) mit wenigstens einer umlaufenden Nut (418) versehen ist, in der sich ein umlaufendes, elastisches Dämpfungselement (417) befindet, wobei das Befestigungsbauteil (403) im Umriss rechteckförmig ausgebildet ist, mit einer im Querschnitt L-förmigen Wandung, welche einen ersten, in Axialrichtung (A) ausgerichteten L-Schenkel (420) und einen zweiten, in Radialrichtung (R) ausgerichteten L-Schenkel (421) aufweist, wobei der erste L- Schenkel (420) die äußere Wandung (413) des Tragkörpers (402) umschließt und der zweite L-Schenkel (421) die Führungseinrichtung (404) des Tragkörpers (402) für das elastische Dämpfungselement (405) abdeckt.
Lüfter (500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsbauteil (503) eine kreisförmig umlaufende Wandung (525) mit einer Innenseite (526) und mit einer Außenseite (528) aufweist, wobei an stirnseitigen Enden der kreisförmig umlaufenden Wandung (525) jeweils ein in Radialrichtung (R) verlaufender Flansch (F) mit Befestigungsöffnungen (514) an einem stirnseitigen Ende und mit Durchgangsöffnungen (516) am anderen stirnseitigen Ende ausgebildet ist, wobei der Tragkörper (502) ebenfalls einen flanschartigen Bereich (F1) aufweist, der mit Durchgangsöffnungen (517) versehen ist, wobei der flanschartige Bereich (F1) des Tragkörpers (502) mit einem Flansch (F) des Befestigungsbauteils (503) derart zur Deckung gebracht ist, dass die Durchgangsöffnungen (517) des Tragkörpers (502) mit den Durchgangsöffnungen (516) des Befestigungsbauteils (503) zur Deckung gebracht sind, wobei durch zwei zur Deckung gebrachte Durchgangsöffnungen (516, 517) jeweils das als Steckelement ausgebildete, elastische Dämpfungselement (522) hindurchgesteckt ist, durch welches der Tragkörper (502) und das Befestigungsbauteil (503) axial zueinander beabstandet sind. Lüfter (500) nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das als Steckelement ausgebildete Dämpfungselement (522) einen plattenartigen Grundkörper (529) aufweist, von dem sich in Axialrichtung (A) ein rotationssymmetrischer Fortsatz (530) erstreckt, wobei der Fortsatz (530) wenigstens zwei radial nach außen gerichtete, umlaufende Verdickungen (531) aufweist, die zueinander einen axialen Abstand (a1) und auch zum plattenartigen Grundkörper (529) jeweils einen axialen Abstand (a2, a3) aufweisen. Lüfter (500) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das als Steckelement ausgebildete Dämpfungselement (522) eine axiale Durchgangsöffnung (532) aufweist.
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