DE60316858T2

DE60316858T2 - Vorrichtung zur Befestigung für ein Lüfterrad

Info

Publication number: DE60316858T2
Application number: DE60316858T
Authority: DE
Inventors: Alvaro Galassi
Original assignee: Faber SpA
Current assignee: Faber SpA
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: US6893212B2; CN1441169A; US20030161722A1; DK1338798T3; ATE376125T1; EP1338798A2; DE60316858D1; ITMI20020097V0; CN100383405C; ES2295506T3; PT1338798E; EP1338798B1; EP1338798A3; ITMI20020097U1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lüfter mit einem Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert. Ein solcher Lüfter ist zum Beispiel aus der GB-A-1 128 689 bekannt.
Oft wird ein zentrifugaler oder axialer Lüfter verwendet, um große Luftströme vom Inneren geschlossener Umgebungen ins Äußere zu leiten. Dies wird mit Hilfe geeigneter Abförderungskanäle durchgeführt, die die Luft von Umgebungen aussaugen, die mit fettigen Dämpfen, mit verschiedenartig großen in der Luft miskroskopisch verteilten, öligen Partikeln, mit Staub, mit Feuchtigkeit und mit verschiedenen organischen, eine hochverschmutzte und faulige Mixtur bildenden Partikeln gesättigt sind, und diese zu Flächen führen, um eine Beeinflussung zu erzeugen, die dann abgleiten, um durch Geschwindigkeitsverlust oder Haftung aufeinanderfolgende Schichten fester Partikel abzulagern. Deshalb ist regelmäßiges und häufiges Säubern der Leitungskanäle und der Lüfterräder des Sauggebläses/Lüfters, die üblicherweise, aber nicht ausschließlich zentrifugal sind, sehr wichtig, um das ursprüngliche Leistungsniveau aufrechtzuhalten und um jegliche Feuerrisiken auszuschließen, die durch zunehmende Mengen abgelagerter, sehr oft aus leicht entflammbaren Fetten zusammengesetzten Partikel hervorgerufen werden.
Im Augenblick werden zentrifugale Lüfterräder an elektrischen Innenrotormotoren angebracht, die die Lüfterbewegung mit Hilfe der folgenden Hauptsysteme aktivieren:

– Unter Druck auf komplexe Motorwellen und einen komplexen Lüfterradsitz. Der Nachteil dieses sehr einfachen und sehr wirtschaftlichen Systems ist sein geringes Verlässlichkeitsniveau über eine Zeitspanne aufgrund erhöhten Spiels auf im Wesentlichen kleinen Durchmessern, aufgrund des Fehlens von Dichtkerben, aufgrund der erheblichen Probleme im Auseinanderbau, weil es wegen der reduzierten Größe keine Greifelemente gibt, und aufgrund der gleichen Schwierigkeit wie beim Wiederzusammensetztens, weil einfache Referenzpunkte für den im Allgemeinen auf diesem Gebiet nicht erfahrenen Endnutzer fehlen.
– Deformierbare Metalleinlagen, die an das Lüfterrad und die entsprechende äußere Spannmutter angebracht sind, die, wenn sie sehr fest eingeschraubt ist, das Lüfterrad an der Motorwelle mit Hilfe mechanischer Reibung aufgrund einer Deformation der Einlagen spannt. Der durch dieses System bedingte Nachteil ist die Unmöglichkeit wiederholten Auseinanderbaus und Wiederzusammensetztens, was normalerweise im Falle eines Motortausches durchgeführt wird, bevor er seine Dichtungseigenschaften aufgrund bleibender Deformation verliert. Weiter ist dieses System für normale Benutzer unzugänglich, und es muss durch einen Fachmann betrieben werden.
– Mit der Einführung des um den gesamten Umfang geeignet ausgebildeten Lüfterrades, so dass es in einen schrägen, die Welle diametral kreuzenden Bolzen eingeführt wird, und das Lüfterrad nachfolgend mit Hilfe eines auf dem Endteil der geeigneterweise mit einem Gewinde versehenen Welle aufgeschraubten Knaufs blockiert wird. Der Nachteil mit einem solchen System ist, dass es nicht auf klein gestaltete Wellen angewandt werden kann, und es auch teuer ist, weil neben dem Gewindeschneiden das System extrem präzises und schwieriges diametrales Bohren auf einer kleinen Welle mit gehärteter Oberfläche verursacht, und auch die Referenzpunkte schwer zu identifizieren sind. Weiter erfordert das System aus Sicherheitsgründen die Verwendung eines zusätzlichen Knaufes für eine Abschraubbewegung in der zur Rotationsrichtung entgegengesetzten Richtung, und es wird deshalb nicht als ein intuitives Verfahren angesehen.
– Verwenden eines Verschlussstiftes, der auf einem Lüfterrad positioniert ist und in Richtung der Welle geschraubt wird, bis er darin eindringt. Der Nachteil führt zur Unmöglichkeit eines Eingriffs durch einen Benutzer, sowie dem beachtlichen, für eine Rotation des Schraubendrehers nötigen Raums.

Entsprechend erfüllt keines der zuvor genannten Systeme die für den Auseinanderbau und das Wiederzusammensetzen von Lüfterrädern benötigte Anforderungen an Einfachheit, Wiederholbarkeit und Erleichterung. Diese Betätigkeiten sind notwendig, um ein häufiges und regelmäßiges Säubern durch sowohl normale Endnutzer als auch typischerweise in skandinavischen Ländern angestellte Wartungstechniker zu ermöglichen. Diese Probleme führen zu Schwierigkeiten und einer langen Interventionszeit, mit daraus folgenden hohen Kosten für den Verbraucher.
US-A-5 938 405 spezifiziert ein vieleckiges Querprofil auf einer Motorwelle, das in einer komplementären Öffnung eines Zwischenteils aufgenommen wird, um mit Hilfe weiterer Schrauben am Lüfter befestigt zu werden. Ein Schnellverschlusssystem ist zwischen der Welle und dem Zwischenteil vorgesehen.
Das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine optimale Lösung zu den zuvor genannten Problemen aufzuzeigen.
Im Besonderen soll ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein leichtes, schnelles, wiederholbares, sicheres Auseinandernehmen und Wiederzusammensetzen entsprechend eines oder zweier Abschlussstücke der im Lüfter angebrachten Elektromotorwelle gestatten, ohne einen Verschleiß an einem oder zwei der Lüfterräder hervorzurufen. Bei einer derartigen Durchführung muss beachtet werden, dass die Bedienungen durch den Endnutzer, egal ob Mann oder Frau, leicht und komfortabel ausführbar sein muss. Weiter muss beachtet werden, dass der Endnutzer normalerweise kein spezielles Werkzeug hat und nicht über den nötigen technischen Hintergrund verfügt, um Fehler während des Wiederzusammensetzens zu vermeiden, um eine korrekte Produktfunktion und Sicherheit zu gewährleisten.
Diese Ziele gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch Realisierung eines Lüfters erreicht, der einen Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad, wie es im angehängten Anspruch 1 beschrieben, aufweist.
Weitere wichtige und besondere Charakteristiken der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Charakteristiken und Vorteile eines Lüfters mit einem Innenrotormotor, der eine Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wird in der folgenden Beschreibung besser verständlich und klarer gemacht, die als nicht begrenzendes Beispiel einer Ausführungsform mit Bezug auf die angefügten Figuren vorgesehen ist, in denen:
1 und 1a zeigen zwei perspektivische Ansichten eines ersten Endes, wobei die eine die montierte Version und die andere eine auseinandergezogene Version eines Lüfters gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 und 2a zeigen perspektivische Ansichten des zweiten Endes des gleichen Lüfters gemäß der Erfindung ähnlich zu den in 1 gezeigten;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Details zum besseren Verständnis;
4 und 4a zeigen vergrößerte Querschnitte bestimmter Elemente in auseinandergezogenen und gekoppelten Ausführungen.
Mit besonderem Bezug auf die Figuren ist ein Beispiel der Ausführungsform eines Lüfters mit Innenrotormotor, der eine Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, mit einer Referenznummer 11 gekennzeichnet. Im Besonderen zeigen 4 und 4a eine Grafik, die die für Lüfter mit Rotormotor geeignete Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad veranschaulicht.
1, 1a, 2 und 2a zeigen wie ein Lüfter 11, der entweder zentrifugal oder axial sein kann, ein Gehäuse 12 aufweist, das einen elektrischen Innenrotormotor 13 aufnimmt, der mit einem Paar von Lüfterrädern 14, 14' verbunden ist, wobei zu beachten ist, dass das System auch nur ein einzelnes Lüfterrad aufweisen kann.
Das Gehäuse 12 ist an jedem Ende mit Hilfe eines Schutzgitters 15 abgeschlossen. Der Motor 13 ist mittels eines ersten Verbindungselements 17, 17' an jedem Ende seiner Welle angebracht, das an der Motorwelle 16 durch beidseitige Spannmittel angebracht ist. Im nicht einschränkenden, in den 4 und 4a veranschaulichten Beispiel weisen diese beidseitigen Spannmittel auf dem ersten Verbindungselement 17 eine spezielle, deformierbare, muffenartige Metalleinlage 18 auf, die in einem axialen Loch 19 im ersten Verbindungselement 17 angebracht ist, das auf einem Ende der Welle 16 beherbergt ist. Eine Mutter 20 ist auf das Gewindeende der Welle 16 aufgeschraubt, und indem es die Einlage 18 deformiert, blockiert es das erste Verbindungselement 17 in einer Position. Alternativ können diese beidseitigen Spannmittel aus Schweißelementen bestehen, oder mit Hilfe eines Stiftes oder einer Facette und einem Stift, usw., blockieren.
Das erste Verbindungselement 17, 17' stellt einen äußeren Teil 21, 21' mit einem vieleckigen Querschnitt und einer prismatischen Gestalt dar.
Jedes Lüfterrad 14, 14' ist ausgelegt, sich von einem Teil der Basis 22 nach außen zu erstrecken, wobei ein zweites Verbindungselement 23, 23' mittig im Lüfterrad 14, 14' vorgesehen ist. Das zweite Element 23, 23' ist hohl und weist einen Längsteil mit einer vieleckigen Sektion und einer prismatischen Gestalt in einer zum äußeren Teil 21, 21' des ersten Verbindungselementes 17, 17' komplementären Art auf.
Es sollte betont werden, dass das erste an der Motorwelle 16 angebrachte Verbindungselement 17, 17' und das zweite, am Lüfterrad 14, 14' angebrachte Verbindungselement 23, 23' miteinander verbunden ist, wonach sie mittels beidseitiger Spannmittel miteinander verspannt werden.
In dem Beispiel weisen die beidseitigen Blockiermittel auf der einen Seite einen zylindrischen Ansatz 25 und eine äußere umlaufende Auskragung 26 auf, die auf der anderen Seite mit der Öffnung 27 in einem hervorstehenden Teil 28 des zweiten, hohlen Verbindungselementes 23, 23' ausgerichtet ist, um ein elastisches Element 29 aufzunehmen. Das elastische Element 29 besteht aus einer Feder mit fast runder Gestalt. 1, 1a, 2 und 2a veranschaulichen die gegenüberliegenden Enden der zwei voneinander unterschiedliche Lüfterräder 14, 14' tragenden Welle 16.
Vielmehr weisen die Lüfterräder ein linkes Rad und ein rechtes Rad gemäß der Orientierung der Blätter auf, die gespiegelt und gegenüberliegend sein müssen, wobei beide in die gleiche Richtung rotieren, und die gegenseitig nicht ausgetauscht werden können. Die Lüfterräder 14, 14' weisen einen Teil der Basis oder Platte 22 mit dem zweiten Verbindungselement 23, 23' auf, und haben eine auf den verschiedenen, vieleckigen Formen basierende Gestalt. Zum Beispiel ist der Aufbau des linken Lüfterrades dekagonal, während das rechte Lüfterrad hexagonal ist, so dass es physikalisch unmöglich ist, ihre Position während des Wiederzusammensetzens wegen der komplentären Gestalt des ersten Verbindungselementes 17, 17' oder des zweiten Verbindungselementes 23, 23' zu ändern. Ohne diese Maßnahme und durch Austausch der zwei Räder würde die Lüfterleistung um ungefähr 80% des ursprünglichen Niveaus reduziert, obwohl kein Sicherheitsrisiko hervorrufen würde.
Diese Art der Verbindung mit vieleckigem Querschnitt und prismatischer Gestalt ist sehr stark und stabil aufgrund der Größe des Durchmessers des das Polygon umgebenden Kreises, der zumindest 3:10 Mal der Durchmesser der Motowelle ist, selbst wenn dieser Faktor nicht verbindlich ist.
Es soll auch angemerkt werden, dass, wie zuvor beschrieben, ein Lüfterrad 14, 14' mittels der in speziellen Öffnungen oder Sitzen 27 im hervorstehenden Teil 28 eingeführten und sich ins Innere des zweiten Verbindungselementes 22 erstreckenden Ringfeder 29 axial in Position gehalten wird, und zwar über einen ausreichend weiten Abstand, um elastisch in die zugehörige kreisförmige Öffnung 26 in der zylindrischen Verlängerung 25 im ersten Verbindungselement 17, 17' blockiert zu werden.
Es sollte auch angemerkt werden, dass jedes der auf den zwei Seiten des Gehäuses 12 des Lüfters 11 positionierten Schutzgitter 15 am Gehäuse selbst mit Hilfe eines rotierenden Bajonetts angebracht ist und mit Hilfe einer sich radial nach außen erstreckenden Klappe (eng.: tab) 30 in der Arbeitsposition gehalten wird, und es in einen Sitz 31 am offenen Ende des Gehäuses 12 eingeführt wird.
Aus Sicherheitsgründen kann das Blockierungssystem ausschließlich mit Hilfe eines speziellen Werkzeuges gelöst werden.
Kurz gesagt, um die Lüfterräder 14, 14' auf einem Lüfter gemäß der vorliegenden Erfindung zu reinigen, muss ein Schraubenzieher unter die Klappe 30 eingeführt werden, sie anheben, um sie aus dem Sitz 31 zu lösen, um sie dann in der durch den Pfeil und durch jeglichen geschriebenen Hinweis (zum Beispiel OPEN) gekennzeichneten Richtung zu rotieren, beginnend vom ersten Markierungspunkt 32 (zum Beispiel CLOSE) bis zum zweiten Markierungspunkt 33 (zum Beispiel FREE).
An diesem Punkt kann das Gitter 15 entfernt werden und es ist möglich, das Lüfterrad 14, 14' zu erreichen, welches entfernt wird, indem es einfach nach außen gezogen wird, nachdem es mit dem zweiten, prismatischen, mittigen Verbindungselement 23, 23' gegriffen wurde.
Das Wiederzusammensetzen wird in der umgekehrten, ebenso einfachen Art durchgeführt, indem man leicht drückt und rotiert, um die automatische Ausrichtung des zweiten Verbindungselementes 23, 23' des Lüfterrades 14, 14' über dem ersten Verbindungselement 17, 17' sicherzustellen, bis die Ringfeder 29 im Eingriff ist.
Es wurde somit dargelegt, dass ein Lüfter mit einem Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad der vorliegenden Erfindung die zuvor genannten Ziele erreicht.
Ein Lüfter mit einem Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad weist eine besonders einfache Struktur ohne die Notwendigkeit komplizierter Anordnungen auf.
Der Lüfter mit einem Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad, der gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet wurde, kann einer Vielzahl von Modifikationen und Variationen unterworfen werden, solange er nicht aus dem Bereich der Erfindung, wie unten beansprucht, herausfällt.
Ferner können alle verwendeten Materialien, genau so wie ihre Größe und Komponenten, entsprechend den technischen Anforderungen jeglicher Art sein, allerdings innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche.

Claims

Lüfter mit einem Innenrotormotor mit einer Schnellspannvorrichtung für ein Lüfterrad für sowohl zentrifugale und axiale Lüfter, aufweisend: ein Gehäuse (12), das einen elektrischen Motor mit Innenrotor (13), der mit mindestens einem Lüfterrad (14, 14') verbunden ist, aufweist und durch ein Schutzgitter (15) eingeschlossen ist, ein erstes Verbindungselement (17, 17'), das an einem Ende der Motorwelle (16) des elektrischen Motors (13) angebracht ist, und ein zweites Verbindungselement (23, 23') in einem Teil des mindestens einen Lüfterrades (14, 14'), wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente (17, 17', 23, 23') komplementär zueinander sind und durch beidseitige Spannmittel (26, 27, 29) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente (17, 17', 23, 23') einen Querschnitt vieleckigen Typs aufweisen, und dadurch, dass die beidseitigen Spannmittel auf dem ersten Verbindungselement (17, 17') einen zylindrischen Ansatz (25) und eine äußere umlaufende, mit Öffnungen (27) ausgerichtete Auskragung (26) aufweisen, welche auf einem hervorstehenden Teil (28) des zweiten, hohlen Verbindungselements (23, 23') vorgesehen sind, um ein aus einer Feder mit fast kreisrunder Gestalt bestehendes elastisches Element (29) aufzunehmen.
Lüfter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente (17, 17' 23, 23') komplementäre, prismatische Gestalten aufweisen.
Lüfter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (17, 17') am Ende der Welle (16) durch beidseitige Spannmittel gesperrt ist, die durch Schweißen, oder Sperren mit Hilfe eines Zylinderstifts, oder mit Hilfe einer Facette und einem Zylinderstift, oder durch eine spezielle Metallverformungseinlage (18) auf der Welle mit Hilfe einer Mutter (20) gesperrt, gebildet sind.
Lüfter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er an gegenüberliegenden Enden der Motorwelle eines elektrischen Motors positioniert ist, und dadurch, dass er zwei Lüfterräder (14, 14') aufweist.
Lüfter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der zwei Lüfterräder (14, 14') ein vom anderen (17') verschiedenes erstes Verbindungselement (17) aufweist, in der gleichen Art wie die zweiten Verbindungselemente (23, 23') verschieden sind, so dass es unmöglich ist, die beiden Lüfterräder (14, 14') zu vertauschen.
Lüfter gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschrägten Blätter eines Lüfterrads (14) in einer gespiegelten Art gegenüber denen des anderen Lüfterrads (14') angeordnet sind.
Lüfter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das an einem Ende der Motorwelle (16) angebrachte Verbindungselement (17, 17') einen Durchmesser der vieleckigen Verbindungsbasis von mindestens einem Lüfterrad aufweist, der deutlich größer als der Durchmesser des Endes der Welle ist, bevorzugt 3 bis 10 mal größer.