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Dokumentenidentifikation DE19861061A1 21.10.1999
Titel Radiallüfter
Anmelder Motoren Ventilatoren Landshut GmbH, 84030 Landshut, DE
Erfinder Eichhorn, Werner, 84028 Landshut, DE;
Hopfensperger, Reinhold, 84178 Kröning, DE
Vertreter Patentanwälte Staeger, Sperling, Beier, 80469 München
DE-Anmeldedatum 18.03.1998
DE-Aktenzeichen 19861061
File number of basic patent 19811877.5
Offenlegungstag 21.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.10.1999
IPC-Hauptklasse F04D 29/42
Zusammenfassung Radiallüfter mit hoher spezifischer Leistung, insbesondere mit einem Trommelläufer (2) und einem Gehäuse (3), in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Luftraum (4) sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung (5) erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses jeweils einen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge (6) zur Trennung von Druckraumanfang (4') und Druckraumende (4''), wobei das Gehäuse aus einer ersten Gehäusehälfte (13) und einer zweiten Gehäusehälfte (14) besteht und an den jeweiligen Verbindungsrändern miteinander zusammenwirkende Verbindungsverformungen ausgebildet sind, wobei der Rand (12, 12') der ersten Gehäusehälfte (13, 14) eine vorgeformte Vertiefung (15) aufweist, in die ein Ansatz (16) des Randes (12, 12') der zweiten Gehäusehälfte (14, 13) einsetzbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Radiallüfter mit hoher spezifischer Leistung, insbesondere mit einem Trommelläufer und einem Gehäuse, in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Druckraum sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses jeweils einen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge zur Trennung von Druckraumanfang und Druckraumende.

Radiallüfter der genannten Gattung werden insbesondere in der Bürotechnik, Haushalttechnik und Heiztechnik als sogen. Kleinventilatoren eingesetzt und besitzen naturgemäß eine relativ hohe Leistungsdichte, d. h. die erbrachte Luftleistung ist im Verhältnis zu den Abmessungen relativ hoch. Dies gilt insbesondere für Radiallüfter, die in dem genannten Einsatzgebiet, und hier insbesondere in der Heiztechnik, nur sehr geringe Abmessungen besitzen dürfen, da andere Bauteile den Einbauraum eines derartigen Kleinventilators begrenzen. Aus diesem Grund werden die Gebläse mit sogen. Trommelläufern als Laufräder ausgestattet, die einen sehr hohen Energieumsatz ermöglichen, d. h. zu einer hohen Luftleistung führen.

Da, wie angeführt, in der Regel der Platzbedarf vorgegeben ist, ergeben sich insbesondere bei derartigen Aufgabengebieten die folgenden Rahmenbedingungen:

  • 1. Es ist eine möglichst hohe Luftleistungs-Kennlinie (Druck-Volumenstrom-Kennlinie) zu erzeugen;
  • 2. im geforderten Betriebspunkt soll eine derartige Konstruktion wenig Geräusch abstrahlen;
  • 3. der geforderte Betriebspunkt ist mit einer möglichst geringen Aufnahmeleistung zu erreichen und beizubehalten.

In der Regel werden hierzu die Trommelläufer mit einem im Verhältnis zu den Außenabmessungen des Gebläses relativ großen Durchmesser benutzt. Dies führt jedoch im Verhältnis zu einem sehr kleinen Druckraum d. h. dem Raum zwischen dem Rad-Außenumfang und der Gehäuse-Innenseite. Da derartige Ventilatoren zumeist mit preiswerten zweipoligen Asynchronmotoren betrieben werden, deren Drehzahl entsprechend begrenzt ist, wird durch die Größe des Laufraddurchmessers eine relativ hohe Umfangsgeschwindigkeit erreicht, die auch für einen hohen Energieumsatz erforderlich ist. Da jedoch der Druckraum wegen des Platzmangels relativ klein gehalten ist, wird das "Schluckvermögen" der Gehäusespirale sehr schnell erreicht.

Aus diesem Grund stellen die geringen Abmessungen des Raumes für den Radiallüfter einen internen Widerstand dar mit der Folge, daß

  • - der große Raddurchmesser nur unzureichend ausgenutzt werden kann,
  • - der Wirkungsgrad nicht ausgeschöpft wird und die Geräuschemissionen höher werden.

Vom strömungstechnischen Standpunkt wird das Optimum bei den vorgegebenen Gehäuseabmessungen durch einen kleineren Raddurchmesser erzielt, wodurch auf der anderen Seite die geforderten spezifischen Leistungen jedoch nicht erzielt werden können. Aus gerätetechnischen Gründen und unter anderem auch aus Platzgründen ist oft eine kreisförmige Austrittsöffnung erforderlich.

Derartige Gehäuse werden überwiegend, insbesondere wenn sie als Abgasgebläse (Hotsider) in Heizgeräten verwendet werden, aus Aluminium oder Stahlblech geformt bzw. tiefgezogen. Die beiden Gehäusehälften werden über eine Bördelung miteinander verbunden, wobei der Bördelrand auf der Außenseite des Gehäuses sitzt.

Aus Kostengründen wird bei solchen Gebläsen, die mit einer runden Austrittsöffnung ausgestattet sind, die Trennebene in die Symmetrieebene gelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radiallüfter der genannten Gattung zu schaffen, der bei hoher Luftleistung in der Herstellung kostengünstig und hinsichtlich des Platzbedarfs raumsparend ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rand der ersten Gehäusehälfte eine vorgeformte Vertiefung aufweist, in die ein Ansatz des Randes der zweiten Gehäusehälfte einsetzbar ist.

Durch diese Merkmale wird eine Vergrößerung der Luftleistung durch Vergrößerung des Druckraums erzielt. Dabei weist bei gegebenen Einbaumaßen meist der Verbindungsrand des Gehäuses, das bei dieser Ausführungsform aus einer ersten und zweiten Gehäusehälfte besteht, eine nur geringe radiale Erstreckung auf. einsetzbar ist. Vorzugsweise ist der Ansatz am Rand der zweiten Gehäusehälfte als eine Abwinkelung oder ein Ringwulst und der freie Rand an der anderen Gehäusehälfte als Aufnahme hierzu ausgebildet.

Die Gehäusebreite wird vorzugsweise durch jeweils eine Anschlagfläche an beiden Gehäusehälften definiert. Die Anschlagflächen der einen Gehäusehälfte können dabei vorzugsweise von einer im wesentlichen parallel zur Trennebene der Gehäuseflächen verlaufenden Seitenwand der Vertiefung und an der anderen Gehäusehälfte von einer an dieser Seitenwand anschlagenden Fläche des Ansatzes gebildet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsverformungen zumindest teilweise innerhalb der Gehäuseflächen ausgebildet sind.

Günstigerweise kann eine Sicherung gegen das Trennen der Gehäusehälften vorgesehen sein. Die Sicherung kann einerseits als Rohrstutzen ausgebildet sein, der um den Rohransatz der Ausströmöffnung angeordnet ist, andererseits können es auch Klammern sein, welche beide Gehäusehälften ergreifen und zusammenpressen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Radiallüfter;

Fig. 2 eine schematische Schnitt-Teildarstellung hinsichtlich einer Verbindung zweier Gehäusehälften nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung zweier Gehäusehälften in der Darstellung entsprechend Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend einer Darstellung gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante einer Befestigung als Einschnappverbindung;

Fig. 6 ein nächstes Ausführungsbeispiel einer Befestigungsverbindung mit Befestigungssicke;

Fig. 7 eine Klemmverbindung;

Fig. 8a und 8b eine Befestigungsverbindung mit Klammern an den Verbindungsbereichen der Gehäuse und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Verbindung mit Außenklammern.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Radiallüfters dargestellt. Der Radiallüfter weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein Trommelläufer 2 aufgenommen ist. Das Gehäuse bildet um den Trommelläufer herum einen sich erweiternden Druckraum 4, der sich im wesentlichen spiralförmig zur Ausströmöffnung 5 erstreckt. Der Druckraum 4 ist definitionsgemäß in einen Druckraumende 4'' und einen Druckraumanfang 4' aufgeteilt, wobei das Druckraumende 4'' der Bereich ist, der anschließend in die Ausströmöffnung 5 übergeht. In Laufrichtung des Trommelläufers ist das Druckraumende 4'' vom Druckraumanfang 4' durch eine Gehäusezunge 6 getrennt.

Diese Gehäusezunge 6 erstreckt sich bei der dargestellten erfindungsgemäßen Ausbildung in einer der Ausströmöffnung angepaßten Krümmung über die gesamte Breite B des Gehäuses 3. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Krümmung auch einen anderen Verlauf haben, wobei es jeweils vorteilhaft ist, wenn die Krümmung der Öffnung des Ausströmkanals entspricht.

Die Zunge ist üblicherweise an ihrem dem Druckraum zugewandten Rand mit einem Zungenradius 8 versehen, der bei Radiallüftern der beschriebenen Gattung, die einen Rad-Durchmesser in einer Größenordnung von ca. 100-150 mm aufweisen, in einer Größenordnung zwischen ca. 5 mm und 8 mm liegt. Bei dem dargestellten Beispiel der Erfindung ist die Zunge derart gestaltet, daß sich der Radius von der Symmetrieebene zu beiden Seiten stetig verringert, wobei der Radius im Mittenbereich vorzugsweise größer als 10 mm bis 15 mm ist und das Maß von 5 mm lediglich in den Randbereichen verwirklicht ist und sogar noch erheblich kleiner sein kann.

Bei besonderen Ausführungsformen kann es jedoch vorgesehen sein, daß der Zungenradius 8 über den gesamten Verlauf der Krümmung gleich ist oder an der Stelle der größten Beaufschlagung mit Luft das größte Maß besitzen kann.

Ein weiteres Kriterium für die Leistungsfähigkeit eines Radiallüfters ist der Abstand zwischen dem Trommelläufer und der Gehäusezunge. Bei der Erfindung kann es vorgesehen sein, daß dieser Abstand über die Gehäusebreite im wesentlichen gleich ist. Dies erfordert eine entsprechend topographische Gestaltung der Gehäuse-Innenwand.

Entsprechend den Anforderungen kann der kürzeste Abstand im Bereich der Krümmung liegen, er kann jedoch auch in Laufrichtung nach dem Bereich der Krümmung 7 der Gehäusezunge gelegen sein.

Es wird nun auf die Fig. 2 ff bezug genommen. Bei Radiallüftern zum Einsatz in der eingangs beschriebenen technischen Umgebung besteht das Gehäuse in der Regel aus einer ersten Gehäusehälfte 13 und einer zweiten Gehäusehälfte 14. Diese Gehäusehälften sind an einer Verbindungsstelle 11 an ihren Rändern 12, 12' miteinander durch eine Bördelverbindung zu einem einzigen Gehäuse zusammengefügt. Fig. 2 zeigt eine Verbindung nach dem Stand der Technik. Die Bördelverbindung führt jedoch zu einer unvorteilhaften diametralen Ausdehnung des Gehäuses, so daß der Druckraum den Randbereich, an den der Bördelrand vorsteht, nicht nutzen kann. In Fig. 3 wird eine neue Verbindung vorgeschlagen, bei der der Rand 12 oder 12' der ersten Gehäusehälfte 13 bzw. 14 mit einer vorgeformten Vertiefung 15 versehen, in die ein Ansatz 16 des Randes der anderen Gehäusehälfte einsetzbar ist. Die Bemessung der Vertiefung 15 einerseits und des Ansatzes 16 andererseits kann so gestaltet sein, daß der Ansatz nach dem Einsetzen in die Vertiefung unter Druck in dieser Vertiefung anliegt. Vorteilhafterweise kann dabei der Ansatz 16 eine Abwinkelung oder ein Ringwulst sein, wobei der freie Rand der anderen Gehäusehälfte zu einer Rampe geformt sein kann, damit das Einsetzen erleichtert ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform vergleichbar derjenigen in Fig. 3 wiedergegeben, bei der der Randbereich ebenfalls verbördelt ist, jedoch der überlappende Rand mit einem Teil um die Wurzel des Ansatzes 16 herumgezogen und noch an der Wand des Gehäuses anliegt. Hierdurch wird eine erhöhte Dichtheit erzielt.

In den Fig. 5, 6 und 7 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer Einschnappverbindung dargestellt, wobei jeweils die Bemessung derart vorgenommen ist, daß die zusammenwirkenden Teile einen Anlagedruck gegeneinander ausüben um somit zum einen eine sichere Befestigung und zum anderen eine gewisse Dichtheit zu gewährleisten.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform ist eine Klemmverbindung, die nach Art eines Farbdosendeckels wirkt, d. h. der Rand des Gehäuseteils 13 ist nach innen gebogen und wirkt wie eine Klemmrampe auf den Wulstansatz 16'. Hierdurch kann eine hohe Dichtheit erzielt werden, wobei zur Sicherung gegen unerwünschtes Lösen der Verbindung Klammern 22 (vgl. Fig. 9) vorgesehen sein können, die außen um das Gehäuse herumgreifen. Gleichzeitig kann als Sicherung auch ein Rohransatz 21 dienen, der auf den Ausströmkanal geschoben wird.

Weitere Sicherungsmöglichkeiten sind in Fig. 8 dargestellt, in welche krampenartige Klammern entsprechende Vorsprünge an dem Gehäuse übergreifen.

Zum Festlegen des vorbestimmten Breitenmaßes sind im Bereich der Trennebene Anschlagflächen 7, 18 ausgebildet, die im wesentlichen parallel zur Trennebene verlaufen und an den entsprechenden Rändern oder auch an einer Seitenwand 19 der Vertiefung 15 einerseits und der entsprechenden Fläche 20 des Ansatzes 16 am anderen Gehäuseteil ausgebildet sind. Diese jeweiligen Flächen liegen auf Anschlag aufeinander, so daß das gewünschte Maß stets erzielt wird.

Es versteht sich, daß die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele auch untereinander kombiniert werden können.


Anspruch[de]
  1. 1. Radiallüfter mit hoher spezifischer Leistung, insbesondere mit einem Trommelläufer (2) und einem Gehäuse (3), in dem ein sich erweiternder, als Druckraum wirkender Luftraum (4) sich spiralförmig zu einer Ausströmöffnung (5) erstreckt, und mit einer an den Seitenwänden des Gehäuses jeweils einen Kehlradius aufweisenden Gehäusezunge (6) zur Trennung von Druckraumanfang (4') und Druckraumende (4''), dadurch gekennzeichnet, wobei das Gehäuse aus einer ersten Gehäusehälfte (13) und einer zweiten Gehäusehälfte (14) besteht und an den jeweiligen Verbindungsrändern miteinander zusammenwirkende Verbindungsverformungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (12, 12') der ersten Gehäusehälfte (13, 14) eine vorgeformte Vertiefung (15) aufweist, in die ein Ansatz (16) des Randes (12, 12') der zweiten Gehäusehälfte (14, 13) einsetzbar ist.
  2. 2. Radiallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (16) eine Abwinkelung oder ein Ringwulst ist und der freie Rand an der anderen Gehäusehälfte eine Rampe bildet.
  3. 3. Radiallüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Anschlagfläche (17, 18) zum Festlegen der Gehäusebreite an den beiden Gehäusehälften ausgebildet ist.
  4. 4. Radiallüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (17, 18) der einen Gehäusehälfte von einer im wesentlichen parallel zur Trennebene der Gehäusehälften verlaufenden Seitenwand (19) der Vertiefung (15) und an der anderen Gehäusehälfte von der an dieser Seitenwand (19) anschlagenden Fläche (20) des Ansatzes (16) gebildet wird.
  5. 5. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsverformungen zumindest teilweise innerhalb der Gehäusehälften ausgebildet sind.
  6. 6. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung (21) gegen das Trennen der Gehäusehälften vorgesehen ist.
  7. 7. Radiallüfter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung (21) ein Rohrstutzen ist, in welchem ein Rohransatz der Ausströmöffnung (5) eingesetzt ist.
  8. 8. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine kraftschlüssige Klemmverbindung zwischen den beiden Gehäusehälften durch Preßpaß der zusammenwirkenden Verbindungsbereiche der Gehäusehälften ausgebildet sind.
  9. 9. Radiallüfter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine beide Gehäusehälften ergreifende Klammer (22) als Sicherung vorgesehen ist.






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