Radial-Lüfterrad-Anordnung

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radial-Lüfterrad-Anordnung, bestehend aus einer kreisförmigen Bodenscheibe (2) und einer kreisförmigen Deckscheibe (3) mit einer mittigen Einströmöffnung (4) sowie zwischen der Bodenscheibe (2) und der Deckscheibe (3) verlaufenden Radschaufeln (6). Auf mindestens einer der beiden Scheiben (2, 3) im Scheibenrandbereich ist mindestens ein Ausgleichgewicht (13) befestigt. Im Zwischenraum zwischen den Radschaufeln (6) im äußeren Randbereich der Deckscheibe (3) und/oder der Bodenscheibe (2) sind zumindest einseitig in der Scheibenoberfläche taschenförmige Vertiefungen (9) ausgebildet. Im Bereich mindestens einer der taschenförmigen Vertiefungen (9) ist zumindest ein Ausgleichgewicht (13) befestigt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radial-Lüfterrad-Anordnung, bestehend aus einer kreisförmigen Bodenscheibe und einer kreisförmigen Deckscheibe mit einer mittigen Einströmöffnung sowie zwischen der Bodenscheibe und der Deckscheibe verlaufenden Radschaufeln, wobei auf mindestens einer der beiden Scheiben im Scheibenrandbereich mindestens ein Ausgleichgewicht befestigt ist.

[0002] Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 198 45 501 bekannt. Bei dieser Anordnung besteht aber der Nachteil, dass an den aufgesteckten klammerförmigen Ausgleichgewichten auf Grund von an den Klammergewichten auftretenden Verwirbelungen störende Geräusche entstehen, da die Ausgleichgewichte im Zusammenspiel mit dem Resonanzvolumen in einer typischen Einbausituation, insbesondere durch die abstehenden Zungen der Ausgleichgewichte diese erzeugen.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ausgehend von einer Radial-Lüfterrad-Anordnung der eingangs beschriebenen Art, diese derart zu verbessern, dass einerseits eine einfache Montage der Ausgleichgewichte möglich ist und andererseits ein möglichst geringer Einfluss der Ausgleichgewichte auf das Strömungsverhalten vorhanden ist, dass keine zusätzlichen Strömungsgeräusche durch die Ausgleichgewichte verursacht werden.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass im Zwischenraum zwischen den Radschaufeln im äußeren Randbereich der Deckscheibe und/oder der Bodenscheibe partiell zumindest einseitig in der Scheibenoberfläche taschenförmige Vertiefungen durch Verringerung der Scheibendicke ausgebildet sind, und im Bereich mindestens einer der taschenförmigen Vertiefungen zumindest ein Ausgleichgewicht oder mehrere Ausgleichgewichte befestigt ist/sind. Hierdurch sind die Ausgleichgewichte zumindest teilweise in der jeweiligen Scheibe versenkt befestigt, wodurch Strömungsgeräusche reduziert werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine genaue Winkellage der Ausgleichgewichte möglich. Zudem wird eine gute Zugänglichkeit beim Stecken der Ausgleichgewichte erreicht.

[0005] Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in den Nebenansprüchen enthalten. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein sicherer Halt der Ausgleichgewichte durch eine konstante Materialdicke im Bereich der taschenförmigen Vertiefungen bzw. im äußeren Randbereich der Deck- und/oder Bodenscheibe möglich. Zudem können bereits vorhandene Ausgleichgewichte verwendet werden. Auf Grund der vertieften bzw. abgeschirmten Anordnung der klammerartigen Ausgleichgewichte und insbesondere einer speziellen Verdickung der Scheibenwandung wird eine derartige Strömungsführung der strömenden Luft bewirkt, dass die Luftströmung im Wesentlichen oberhalb der aufgesteckten Ausgleichgewichte stattfindet.

[0006] An Hand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Radial-LüfterradAnordnung,

Fig. 2

einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3

eine Frontalansicht auf die Radial-Lüfterrad-Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 4

eine Einzelheit bei A in Fig. 2,

Fig. 5

eine Einzelheit bei B in Fig. 2,

Fig. 6

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ausgleichgewichts,

Fig. 7

eine perspektivische Ansicht des Ausgleichgewichts gemäß Fig. 6,

Fig. 8

eine Detailansicht gemäß Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

[0007] In den einzelnen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet und werden daher auch jeweils nur einmal beschrieben.

[0008] Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht die erfindungsgemäße Radial-Lüfterrad-Anordnung aus einem Lüfterrad 1, das eine kreisförmige Bodenscheibe 2 und eine kreisringförmige Deckscheibe 3 mit einer mittigen Einströmöffnung 4 aufweist. Zwischen der Bodenscheibe 2 und der Deckscheibe 3 verlaufen Radschaufeln 6. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Bodenscheibe 2 topfförmig ausgebildet und weist eine topfförmige Wölbung 7 auf, die in Richtung auf die Einströmöffnung 4 weist. Innerhalb der Wölbung 7 ist eine Radnabe 8 angeformt, die zur Befestigung des Lüfterrades 1 auf einem nicht dargestellten Elektromotor, insbesondere einem Außenläufermotor dient. Allerdings liegt es ebenfalls im Rahmen der Erfindung, wenn die Bodenscheibe 2 auf andere Weise mit einem Antriebsmotor verbunden ist, so kann das erfindungsgemäße Lüfterrad 1 ebenfalls mit einem Innenläufermotor angetrieben werden. Das Lüfterrad 1 ist vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet. Jedoch ist auch eine Herstellung aus Metall oder aus einer Kombination aus Kunststoff und Metall möglich. Die Deckscheibe 3 kann, wie in Fig. 2 zu ersehen ist, im Querschnitt bogenförmig geformt sein, so dass sich bei einem Luftstrom in Pfeilrichtung X im Bereich der Deckscheibenwandung geringe Strömungsverluste ergeben. Die vorliegende Erfindung betrifft auch das Lüfterrad 1 alleine.

[0009] Wie aus den Fig. 1 und 3 sowie aus den Fig. 4 und 5 im Einzelnen zu erkennen ist, sind im Zwischenraum zwischen den Radschaufeln 6 im äußeren Randbereich der Deckscheibe 3 und/oder der Bodenscheibe 2 partiell zumindest einseitig in der jeweiligen Scheibenoberfläche taschenförmige Vertiefungen 9 durch Verringerung der Scheibendicke der Deckscheibe 3 und der Bodenscheibe 2 ausgebildet. Diese taschenförmigen Vertiefungen 9 sind vorteilhafterweise jeweils auf einer Außenseite 10 der Bodenscheibe 2 bzw. einer Außenseite 11 der Deckscheibe 3 ausgebildet. Sie können jedoch auch vorteilhafterweise beidseitig der Bodenscheibe 2 oder der Deckscheibe 3 oder an der Bodenscheibe 2 und der Deckscheibe 3 ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die taschenförmigen Vertiefungen 9 beidseitig an der Außenseite 10 und der Innenseite 12 der Deckscheibe 3 vorhanden. Hierbei wird als Innenseite der Deckscheibe 3 diejenige Seite angesehen, die einem zwischen den Schaufeln 6 vorhandenen Strömungskanal zugekehrt ist.

[0010] Eine erfindungsgemäße Lüfterradanordnung umfasst zusätzlich mindestens ein Ausgleichgewicht 13, das im Bereich einer oder mehrerer der taschenförmigen Vertiefungen 9 der Deckscheibe 3 und/oder der Bodenscheibe 2 angeordnet ist. Die taschenförmigen Vertiefungen 9, die durch eine Verringerung der Scheibendicke der Bodenscheibe 2 bzw. der Deckscheibe 3 gebildet sind, erstrecken sich von einem Scheibenaußenrand 14, 15 in Richtung auf eine Scheibenmitte der Bodenscheibe 2 bzw. der Deckscheibe 3, siehe Fig. 6, 7. Wie aus den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, besteht ein erfindungsgemäßes Ausgleichgewicht 13 aus einer etwa U-förmig gebogenen Klammer aus federelastischem Material, insbesondere Federstahl, mit zwei einander gegenüberliegenden Klammerschenkeln 16, 17, die über einen bogenförmigen Abschnitt 18 einendig verbunden sind. Der Abstand der Klammerschenkel 16, 17 ist im Endbereich der freien Enden der Klammerschenkel 16, 17 kleiner als die Scheibendicke d der Bodenscheibe 2 bzw. der Deckscheibe 3 im äußeren Randbereich oder im Bereich der taschenförmigen Vertiefungen 9. Durch diese Dimensionierung des Ausgleichgewichts 13 wird im aufgeschobenen Zustand des Ausgleichgewichts 13 ein klemmender Sitz des Ausgleichgewichts 13 auf der Bodenscheibe 2 bzw. der Deckscheibe 3 bewirkt. Wie weiterhin den Fig. 6 und 7 zu entnehmen ist, kann es zweckmäßig sein, wenn ein Ende des Schenkels 16 im Sinne einer zum Schenkelende zunehmenden Abstandsvergrößerung gegenüber dem anderen Schenkel 17 eine abstehende Klammerzunge 19 besitzt. Durch diese Ausgestaltung wird das Aufschieben des erfindungsgemäßen klammerförmigen Ausgleichgewichts 13 auf denselben Rand bzw. den Rand der taschenförmigen Vertiefungen 9 erleichtert. Hierzu wird insbesondere auf die Fig. 4 und 5 verwiesen. Weiterhin ist aus diesen Fig. zu erkennen, dass es weiterhin zweckmäßig sein kann, wenn der der Klammerzunge 19 gegenüberliegende Schenkel 17 an seinen beiden Längsrändern einander gegenüberliegende, in Richtung auf den anderen Schenkel 16 und den bogenförmigen Abschnitt 18 der Klammer weisende Rastzungen 21 besitzt. Hierzu wird auch auf die Fig. 6 und 7 verwiesen, in denen ein erfindungsgemäßes klammerförmiges Ausgleichgewicht 13 dargestellt ist. Die Deckscheibe 3 und/oder die Bodenscheibe 2 weisen auf ihrer Innenseite, die dem zwischen Ihnen ausgebildeten Strömungskanal zugekehrt ist, im Bereich der taschenförmigen Vertiefungen 9 eine kreisbogenförmig verlaufende Halterille 22 auf, in die das klammerförmige Ausgleichgewicht 13 mit seinen Rastzungen 21 im aufgeschobenen Zustand eingreift und hierdurch das Ausgleichgewicht 13 in radialer Richtung fixiert wird. Wie aus den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, hintergreifen die Rastzungen 21 mit ihren freien Enden die radial außen liegende Innenwandung der Halterille 22. Vorteilhafterweise ist die Höhe h der taschenförmigen Vertiefungen 9 ≥ der Dicke D der Klammerschenkel 16, 17, so dass die Klammerschenkel 16, 17 in der taschenförmigen Vertiefung 9 versenkt sind und somit kein Strömungshindernis bilden können. Weiterhin ist vorteilhafterweise die radiale Tiefe t der taschenförmigen Vertiefungen 9 ≥ der Länge I der Klammerschenkel 16, 17 und die Länge der Klammerschenkel 16, 17 ist größer als die Breite der Klammerschenkel 16, 17. Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 4 zu erkennen ist, ergibt sich bei einer Drehung des Lüfterrades 1 eine Ansaugströmung gemäß dem Pfeil X in Fig. 3, wobei zum Teil auch eine Luftströmung Z an der Außenseite der Deckscheibe 3 entsteht. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, würde diese Außenströmung Z im Bereich der abstehenden Klammerzunge 19 zu Verwirbelungen und zu Schwingungen der Klammerzunge 19 führen. Aus diesem Grunde ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn im Bereich vor der taschenförmigen Vertiefung 9 über deren Länge in der Deckscheibe 3 einseitig eine Verdickung 23 der Scheibenwandung derart ausgebildet ist, dass eine Luftströmung auf ihrer Scheibenaußenseite über die Klammerzunge 19 im aufgesteckten Zustand des Ausgleichgewichts 13 geführt wird. Die Höhe der Verdickung 23 gegenüber dem Boden 24 der taschenförmigen Vertiefung 9 entspricht dabei mindestens dem Abstand des freien Endes der Klammerzunge 19 gegenüber dem Boden 24. Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, ist bei einer Montage des Ausgleichgewichts 13 auf der Bodenscheibe 2 die Ausbildung einer derartigen Verdickung 23 nicht erforderlich, da sich im aufgesteckten Zustand des Ausgleichgewichts13 die Klammerzunge 19 auf der strömungsfreien Außenseite 10 der Bodenscheibe 2 befindet.

[0011] Das erfindungsgemäße klammerförmige Ausgleichgewicht 13 ist vorzugsweise als Stanzbiegeteil ausgebildet und weist im Bereich vor den Rastzungen 21 eine Einschnürung 25 auf. Hierdurch wird die Flexibilität des Klammerschenkels 17 erhöht, so dass ein leichtes Aufstecken und eine Rückfederung der Rastzungen 21 in die Halterille 22 erleichtert wird.

[0012] In Fig. 8 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt. Hierbei weist der äußere Randbereich der Deckscheibe 3 gegenüber dem übrigen Bereich eine größere Dicke, z. B. die 1 ½ - 2½-fache Dicke auf. Jedoch kann die Deckscheibe 3 auch eine durchgehende gleichmäßige Dicke besitzen. Das erfindungsgemäße Ausgleichsgewicht 13 ist auf den äußeren Randbereich der Deckscheibe 3 aufgeschoben, so dass es mit seinen Rastzungen 21 in die Halterille 22 eingreift, die in einer taschenförmigen Vertiefung 9 auf der Innenseite 12 ausgebildet ist. Auf der Deckscheibe 3 ist vor dem radial innenliegenden Ende das Ausgleichsgewicht 13 die Verdickung 23 ausgebildet, die eine derartige Höhe besitzt, dass eine Strömung an der Außenwandung, siehe Pfeil Z, über die einseitige Klammerzunge 19 geführt wird, d. h. die Höhe der Verdickung 23 entspricht mindestens dem senkrechten Abstand des Endes der Klammerzunge 19 von der Oberseite der Deckscheibe 3 im äußeren Randbereich der Deckscheibe 3. Die Verdickung 23 kann kreisbogenförmig zwischen den Randschaufeln 6 ausgebildet sein oder aber durchgehend kreisförmig verlaufen.

[0013] Die an Hand der Zeichnungen dargestellten einzelnen Ausgestaltungsmerkmale des Lüfterrades 1 sowie des Ausgleichgewichts 13 sind nicht nur in der dargestellten Kombination einsetzbar, sondern sind jeweils einzeln unabhängig von den anderen Ausgestaltungsmerkmalen erfindungswesentlich und mit einem oder mehreren anderen beschriebenen Ausgestaltungsmerkmalen kombinierbar. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung auch das Radial-Gebläserad ohne Ausgleichsgewicht, wie im obigen in verschiedenen Ausführungsvarianten erläutert, sowie ebenfalls das einzelne Ausgleichsgewicht.

[0014] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Merkmale. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweiligen unabhängigen Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Ansprüche

1. Radial-Lüfterrad-Anordnung, bestehend aus einer kreisförmigen Bodenscheibe (2) und einer kreisförmigen Deckscheibe (3) mit einer mittigen Einströmöffnung (4) sowie zwischen der Bodenscheibe (2) und der Deckscheibe (3) verlaufenden Radschaufeln (6), wobei auf mindestens einer der beiden Scheiben (2, 3) im Scheibenrandbereich mindestens ein Ausgleichgewicht (13) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum zwischen den Radschaufeln (6) im äußeren Randbereich der Deckscheibe (3) und/oder der Bodenscheibe (2) zumindest einseitig in der Scheibenoberfläche taschenförmige Vertiefungen (9) ausgebildet sind, und im Bereich mindestens einer der taschenförmigen Vertiefungen (9) zumindest ein Ausgleichgewicht (13) befestigt ist, wobei die taschenförmigen Vertiefungen (9) durch eine Verringerung der Scheibendicke gebildet sind und sich von einem Scheibenaußenrand (14, 15) in Richtung auf eine Scheibenmitte erstrecken.

2. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass dasAusgleichgewicht(13) aus einer etwa U-förmig gebogenen Klammer aus federelastischem Material besteht, mit zwei einander gegenüberliegenden Klammerschenkeln (16, 17), die über einen bogenförmigen Abschnitt (18) einendig verbunden sind, wobei der Abstand der Klammerschenkel (16, 17) im Endbereich ihrer freien Enden kleiner ist als die Scheibendicke (d) im Bereich der taschenförmigen Vertiefungen (9).

3. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende eines Klammerschenkels (16, 17) im Sinne einer zum Schenkelende zunehmenden Abstandsvergrößerung gegenüber dem anderen Schenkel (16, 17) eine abstehende Klammerzunge (19) aufweist.

4. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) der taschenförmigen Vertiefungen (9) ≥ der Dicke (D) der Klammerschenkel (16, 17) ist.

5. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,dass die radiale Tiefe (t) der taschenförmigen Vertiefungen (9) ≥ der Länge (I) der Klammerschenkel (16, 17) ist.

6. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (I) der Klammerschenkel (16, 17) größer ist als die Breite der Klammerschenkel (16, 17).

7. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der der Klammerzunge(19) gegenüberliegende Klammerschenkel (17) an seinen beiden Längsrändern einander gegenüberliegende, in Richtung auf den anderen Klammerschenkel (16) und den bogenförmigen Abschnitt (18) des Ausgleichgewichts (13) weisende Rastzungen (21) besitzt.

8. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (3) und/oder die Bodenscheibe (2) auf ihrer Innenseite, die einem zwischen ihnen ausgebildeten Strömungskanal zugewandt ist, im Bereich der taschenförmigen Vertiefungen (9) eine kreisbogenförmig verlaufende Halterille (22) aufweisen, in die das Ausgleichgewicht (13) mit seinen Rastzungen (21) eingreift und hierdurch das Ausgleichgewicht (13) in radialer Richtung fixiert wird.

9. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass dasAusgleichgewicht(13) als Stanzbiegeteil ausgebildet ist, und im Bereich vor den Rastzungen (21) eine Einschnürung (25) besitzt.

10. Radial-Lüfterrad-Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Deckscheibe (3) vorzugsweise im Bereich vor der taschenförmigen Vertiefung (9) auf ihrer außenseitigen Scheibenwandung eine Verdickung (23) derart ausgebildet ist, dass eine Strömung an ihrer Außenseite über die bzw. eine Klammerzunge (19) des aufgesteckten Ausgleichgewichts (13) geführt wird.

11. Radial-Lüfterrad zur Verwendung bei einer Radial-Lüfterrad-Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
gekennzeichnet durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile des Radial-Lüfterrades ohne Ausgeleichgewicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 4, 5, 8, 10.

12. Ausgleichgewicht (13) zur Verwendung bei einer Radial-Lüfterrad-Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
gekennzeichnet durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9.

Zeichnung