LÜFTERRAD

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Lüfterrad, insbesondere zur Förderung von Kühlluft, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Nabe, an welcher eine Mehrzahl von Lüfterblättern angeordnet ist und wobei die Nabe eine Rippenstruktur aufweist.

Stand der Technik

[0002] So genannte Viscolüfter zur Motorkühlung sind mittels einer Fluidreibungskupplung, einer so genannten Viscokupplung, an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors befestigt und führen dem Verbrennungsmotor Luft zur Kühlung zu. Schwingungen des Verbrennungsmotors werden somit über die Kupplung auf den Lüfter übertragen. Der Lüfter erfährt somit starke Schwingungsanregungen in alle Richtungen, sowohl als axiale Verschiebungen aber auch in Form von Verkippungen.

[0003] Aus der DE 41 17 342 C1 ist ein Laufrad für einen halbaxial wirkenden Lüfter bekannt, welches eine Nabe aufweist, an der eine Mehrzahl von Lüfterblättern angeordnet ist. Die Nabe des Lüfters ist mit einer Nabenrampe versehen, welche an der Außenseite der Nabe ansteigend angeordnet ist. Die Nabe selbst ist mit Hohlräumen versehen, die durch radial verlaufende Stegteile gegeneinander abgetrennt sind. Bei dieser offenen Nabenstruktur gehen die Lüfterblätter direkt in die flache Nabe über.

[0004] Die DE 100 05 857 A1 offenbart ein Flügelrad, insbesondere für einen Lüftersatz, bei weichem die Nabe eine im Wesentlichen ringförmige Wand umfasst, die auf die Umdrehungsachse des Flügelrades zentriert ist. Die Flügel sind mit einer umlaufenden Außenfläche verbunden, welche die ringförmige Wand der Nabe begrenzt. Die umfängliche Fläche umfasst dabei zwei Zonen, die axial durch die Flügel getrennt sind.

[0005] Aus der US 6,375,427 B1 ist ein Lüfter zur Kühlung eines Verbrennungsmotors bekannt, welcher eine als Hilfsstruktur ausgebildete Nabenstruktur aufweist. Diese Nabenstruktur weist sowohl radial verlaufende als auch diagonal und gekreuzt verlaufende Stege auf, um die Stabilität des Lüfters zu erhöhen.

[0006] Eine solche Nabenstruktur ist sehr aufwändig in der Herstellung und reicht nicht immer aus, um Vibrationen des Verbrennungsmotors auszugleichen, die eine starke Anregung in Kipp- und Biegerichtung des Lüfters hervorrufen.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

[0007] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lüfterrad zur Förderung von Kühlluft, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, zu schaffen, welches trotz konstruktiv einfachem Aufbau einen höheren Widerstand gegenüber einer Durchbiegung des Lüfterrades bietet.

[0008] Diese Aufgabe wird mit einem Lüfterrad mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

[0009] Erfindungsgemäß weist das Lüfterrad zur Förderung von Kühlluft, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, eine flache, ringförmige Nabe auf, an welcher eine Mehrzahl von Lüfterblättern angeordnet ist, wobei die Nabe eine umlaufende Rippenstruktur aufweist. Bei einem Lüfterrad, was konstruktiv einfach aufgebaut ist und trotzdem einen hohen Widerstand gegen Verkippen und Verbiegung des Lüfterrades aufweist, besteht die Rippenstruktur erfindungsgemäß aus rechteckigen und eben ausgebildeten Rippen mit einem Randbereich, die mit ihrem Randbereich auf der Nabe aufsitzen und im Wesentlichen tangential zur Umfangsrichtung der Nabe in ihrer Längserstreckung ausgerichtet sind, wobei sie sich untereinander berühren. Dadurch erreichen die Rippen eine vorgegebene Länge, so dass diese ausreichend nah an einem Zentrum des Lüfterrades verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass ein hoher Widerstand, insbesondere durch die lang ausgebildeten Rippen, gegen Durchbiegen des Lüfterrades erzeugt und dadurch die dynamische Festigkeit des Lüfters erhöht wird. Da die ebenen Rippen auf der flach ausgebildeten Nabe befestigt sind, entfällt eine aufwendige Nabenstruktur.

[0010] Die umlaufende Rippenstruktur ist somit polygonal oder eckig ausgebildet, wobei damit bei sich kreuzenden Rippen insbesondere die radial außen liegende Außenkontur der Rippenstruktur gemeint ist.

[0011] Vorteilhafterweise verläuft jede eben ausgebildete Rippe von einem Lüfterblatt zu einem anderen Lüfterblatt. Durch diese Ausgestaltung erhalten die Rippen eine vorgegebene Länge, mittels welcher sie nah am Zentrum des Lüfterrades vorbeigeführt werden können.

[0012] In einer Ausgestaltung verläuft die eben ausgebildete Rippe von dem ersten Lüfterblatt zum unmittelbar daneben angeordneten Lüfterblatt. Um die Versteifung und Festigkeit des Lüfters weiter zu erhöhen, kann die gerade ausgebildete Rippe in einer Alternative vom ersten Lüfterblatt zum übernächsten Lüfterblatt verlaufen. Es ist aber auch vorstellbar, dass die eben ausgebildete Rippe von einem Lüfterblatt zum drittnächsten Lüfterblatt verläuft. Durch die Kreuzung der eben ausgebildeten Rippen, die von den verschiedenen Lüfterblättern ausgehen und zu dem entsprechenden ersten, zweiten oder drittnächsten Lüfterblatt führen, wird die dynamische Festigkeit des Lüfters erhöht.

[0013] Um die Versteifung des Lüfters im Bereich der Befestigungspunkte einer Kupplung zu erhöhen, verlaufen die derart eben bzw. gerade ausgebildeten Rippen nahe an den Anschraubpunkten der Kupplung, ohne sich zu kreuzen.

[0014] Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Viscolüfter insbesondere zur Förderung einer Kühlluft für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Lüfterrad, welches über eine Viscokupplung mit einer Welle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Das Lüfterrad dieser Viscokupplung weist dabei mindestens ein erfindungsgemäßes Merkmal auf.

[0015] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.

Kurze Beschreibung der Figuren der Zeichnung

[0016] Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lüfterrades,

Figur 2

ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lüfterrades,

Figur 3

ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lüfterrades, und

Figur 4

ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lüfterrades.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

[0017] In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lüfterrades 1 dargestellt, welches eine flache, ringförmige Nabe 2 aufweist, an der mehrere Lüfterblätter 3 angeordnet sind, die sich etwa in radialer Richtung nach außen erstrecken. Am radial inneren Rand der Nabe 2 sind die Befestigungspunkte 4 für eine nicht weiter dargestellte Viscokupplung gezeigt, an welcher das Lüfterrad 1 befestigbar ist und über welche das Lüfterrad 1 mit einer Welle eines Verbrennungsmotors verbindbar ist.

[0018] Auf der flachen, ringförmigen Nabe 2 sind verschiedene Stege 5 befestigt, die eben und rechteckig ausgeführt sind und von einem Lüfterblatt 3 zum unmittelbar darauf nachfolgenden Lüfterblatt 6 führen. Die Stege 5 berühren sich dabei an ihren jeweiligen Enden in Umfangsrichtung der Nabe 2 und kreuzen sich nicht. Dabei beginnt ein Steg 5 etwa auf Höhe einer der Kanten eines Lüfterblatts 3 und endet etwa an der anderen Kante des Lüfterblatts 3.

[0019] Die Figur 2 zeigt ein Lüfterrad 7, bei welchem an der flachen, ringförmigen Nabe ebenfalls rechteckig und eben ausgebildete Stege 8 zwischen den Lüfterblättern 3,9 angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung der Figur 2 führen die einzelnen Stege 8 von je einer Kante eines Lüfterblatts 3 zu der entsprechenden Kante des übernächsten Lüfterblatts 9, wobei sich die Stege 8 untereinander zweifach kreuzen. So führt der Steg 8, der an der Vorderkante des Lüfterblatts 3 beginnt, in Drehrichtung zur Vorderkante des übernächsten Lüfterblatts 9.

[0020] Der an einem Lüfterblatt 3, 9 endende Steg 8 schließt dabei an den weiteren Steg 8 an, welcher von demselben Lüfterblatt 3, 9 ausgeht, wobei zwischen den beiden Stegen ein Winkel eingeschlossen wird. Durch diese Gestaltung, bei welcher von jedem Lüfterblatt 3 ein gerader Steg 8 zum übernächsten Lüfterblatt 9 führt, wird eine besonders stabile Struktur erreicht, welche die dynamische Festigkeit des Lüfterrades 7 gegen axiale Verschiebung und/oder Verkippen verhindert. Die Steifigkeit des Lüfterrades 7 wird somit erfindungsgemäß erhöht.

[0021] Bei dem Lüfterrad 10, welches in Figur 3 dargestellt ist, ist auf der flachen, ringförmigen Nabe 2 eine hochvernetzte Struktur der ebenen und rechteckig ausgebildeten Stege 11 zu erkennen, wobei sich jeweils ein Steg 11 von einem Lüfterblatt 3 zu dem drittnächsten Lüfterblatt 12 erstreckt. Dabei startet ein Steg an einer Vorderkante eines Lüfterblatts 3 und endet an der Vorderkante des drittnächsten Lüfterblatts 12. Dabei überkreuzen sich die Stege 11 entlang der Erstreckung eines Stegs 11 4-mal, wobei die sich kreuzenden Stege 11 dabei eine symmetrische Struktur bilden. Mittels einer solchen dargestellten komplexen Struktur werden die Stege 11 relativ nah an das Zentrum, also an die Drehachse, des Lüfterrades 10 herangeführt und gewährleisten diesem eine ausreichende Steifigkeit.

[0022] Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Lüfterrades 13, bei welchem die ebenen und rechteckigen Stege 13 besonders nah an den Befestigungspunkten 4 der Viscokupplung verlaufen. Das Lüfterrad 13 umfasst elf Lüfterblätter 3, welche mittels sechs, sich nicht untereinander schneidenden geraden Stegen 14 stabilisiert sind. Dabei erstrecken sich drei Stege entlang des halben Umfangs der Nabe 2. Vorteilhafterweise lässt sich eine solche Ausbildung mit einem klassischen Rippenprinzip der Nabe 2 kombinieren.

[0023] Nabenrampen können vorgesehen sein oder es kann bei den beschriebenen Lösungen optional gegebenenfalls auch darauf verzichtet werden.

[0024] Die erfindungsgemäßen Gestaltungen können insbesondere auch bei Gestaltungen gemäß der DE 10 2010 042 325 A1 verwendet werden.

Ansprüche

1. Lüfterrad, insbesondere zur Förderung von Kühlluft für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine flache, ringförmige Nabe (2), an welcher eine Mehrzahl von Lüfterblättern (3, 6, 9, 12) angeordnet ist und die Nabe (2) eine Rippenstruktur aufweist, wobei die Rippenstruktur umlaufend ausgebildet ist und aus rechteckigen und eben ausgebildeten Rippen (5, 8, 11, 14) mit einem Randbereich besteht, die mit ihrem Randbereich auf der Nabe (2) aufsitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen im Wesentlichen tangential zur Umfangsrichtung der Nabe (2) in ihrer Längserstreckung ausgerichtet sind, wobei sie sich untereinander berühren.

2. Lüfterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede eben ausgebildete Rippe (5, 8, 11, 14) von einem Lüfterblatt (3, 6, 9, 12) zu einem anderen Lüfterblatt (3, 6, 9, 12) verläuft.

3. Lüfterrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eben ausgebildete Rippe (5) von einem Lüfterblatt (3) zum unmittelbar daneben angeordneten Lüfterblatt (6) verläuft.

4. Lüfterrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eben ausgebildete Rippe (8) von einem Lüfterblatt (3) zum übernächsten Lüfterblatt (9) verläuft.

5. Lüfterrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eben ausgebildete Rippe (11) von einem Lüfterblatt (3) zum drittnächsten Lüfterblatt (12) verläuft.

6. Lüfterrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gerade verlaufenden Rippen (14) nahe an Anschraubpunkten (4) zur Befestigung einer Kupplung des Lüfters verlaufen, ohne sich zu kreuzen.

7. Viscolüfter zur Förderung einer Kühlluft für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Lüfterrad, welches über eine Viscokupplung mit einer Welle der Brennkraftmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (1, 7, 10, 13) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

Claims

1. A fan wheel, in particular for propelling cooling air for an internal combustion engine, comprising a flat, ring-shaped hub (2) on which a plurality of fan blades (3, 6, 9, 12) is arranged and wherein the hub (2) has a rib structure, wherein the rib structure is formed peripherally and consists of rectangular and flatly formed ribs (5, 8, 11, 14) having an edge region and sitting with the edge region thereof on the hub (2), characterised in that the ribs are oriented substantially tangentially to the circumferential direction of the hub (2) in their longitudinal extent, wherein they are in contact with one another.

2. The fan wheel according to claim 1, characterised in that each flatly formed rib (5, 8, 11, 14) runs from one fan blade (3, 6, 9, 12) to another fan blade (3, 6, 9, 12).

3. The fan wheel according to claim 2, characterised in that the flatly formed rib (5) runs from one fan blade (3) to the directly adjacent fan blade (6).

4. The fan wheel according to claim 2, characterised in that the flatly formed rib (8) runs from one fan blade (3) to the next but one fan blade (9).

5. The fan wheel according to claim 2, characterised in that the flatly formed rib (11) runs from one fan blade (3) to the third next fan blade (12).

6. The fan wheel according to at least one of the preceding claims, characterised in that the straight ribs (14) run close to screw points (4) for the fixation of a coupling of the fan, without crossing one another.

7. A visco fan for propelling cooling air for an internal combustion engine, comprising a fan wheel, which is connected to a shaft of the internal combustion engine via a visco coupling, characterised in that the fan wheel (1, 7, 10, 13) is formed according to at least one of the preceding claims.

Revendications

1. Roue de ventilateur, en particulier conçue pour le transport d'air de refroidissement pour un moteur à combustion interne, ladite roue de ventilateur comprenant un moyeu plat (2) de forme annulaire sur lequel est disposée une pluralité de pales de ventilateur (3, 6, 9, 12), et le moyeu (2) présente une structure à ailettes, où la structure à ailettes est configurée de façon circulaire et se compose d'ailettes (5, 8, 11, 14) rectangulaires et configurées de manière plane, lesdites ailettes, qui comprennent une zone de bordure, reposent par leur zone de bordure sur le moyeu (2), caractérisée en ce que les ailettes sont orientées, dans leur étendue longitudinale, en étant pratiquement tangentielles à la direction circonférentielle du moyeu (2), où lesdites ailettes sont au contact les unes des autres.

2. Roue de ventilateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque ailette (5, 8, 11, 14) configurée de manière plane s'étend depuis une pale de ventilateur (3, 6, 9, 12) jusqu'à une autre pale de ventilateur (3, 6, 9, 12).

3. Roue de ventilateur selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ailette (5) configurée de manière plane s'étend depuis une pale de ventilateur (3) jusqu'à la pale de ventilateur (6) disposée juste à côté.

4. Roue de ventilateur selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ailette (8) configurée de manière plane s'étend depuis une pale de ventilateur (3) jusqu'à la deuxième pale de ventilateur (9) la plus proche.

5. Roue de ventilateur selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ailette (11) configurée de manière plane s'étend depuis une pale de ventilateur (3) jusqu'à la troisième pale de ventilateur (12) la plus proche.

6. Roue de ventilateur selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les ailettes (14) s'étendant de manière rectiligne s'étendent, sans se croiser, à proximité de points de vissage (4) servant à la fixation d'un coupleur du ventilateur.

7. Viscoventilateur conçu pour le transport d'un air de refroidissement pour un moteur à combustion interne, ledit viscoventilateur comprenant une roue de ventilateur qui est reliée, par un viscocoupleur, à un arbre du moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la roue de ventilateur (1, 7, 10, 13) est configurée selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes.

Zeichnung