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Dokumentenidentifikation DE3809277B4 24.02.2005
Titel Lageranordnung für axial kompakten Kleinstventilator
Anmelder Papst Licensing GmbH & Co. KG, 78112 St. Georgen, DE
Erfinder Wrobel, Günter, 7730 Villingen-Schwenningen, DE
Vertreter Henkel, Feiler & Hänzel, 81675 München
DE-Anmeldedatum 19.03.1988
DE-Aktenzeichen 3809277
Offenlegungstag 28.09.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2005
IPC-Hauptklasse F16C 33/08
IPC-Nebenklasse F04D 29/04   F16C 32/00   F16C 35/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen kompakten Kleinstventilator mit einem zentralen, über einen Flansch und ein Lagertragrohr gehalterten Antriebsmotor und einem am Rotor des Antriebsmotors befestigten Laufrad, einer Lagereinheit für die Welle des Antriebsmotors und einem einen Strömungskanal bildenden Gehäuse, insbesondere nach der Patentanmeldung P 37 31 710.5 oder der DE 87 12 719 U1.

Die Befestigung des als Kunststoffteil ausgebildeten Verschlusselements, das die Lagereinheit zwischen einer ersten und einer zweiten Schulter des Lagertragrohrs verspannt, ist in der deutschen Patentanmeldung P 37 31 710.5 oder der DE 87 12 719 U1 mit Bajonett-Verschluss ausgeführt. Die Bajonett-Befestigung erfordert an der Innenbohrung des Lagertragrohrs eine umlaufende radiale Nut, die nur durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden kann. Diese Bearbeitung verursacht relativ hohe Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Montage der Lageranordnung des Kleinstventilators weiter zu vereinfachen und gleichzeitig die Herstellungskosten des Lagertragrohres zu senken und die Kompaktheit des Kleinstventilators zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst.

Es ist vorteilhaft, dass zwischen der ersten Schulter und einem an der zweiten Schulter anliegenden Bund der Gleitlagereinheit eine aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummi, bestehende Hülse angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Sinterkörper der Gleitlagereinheit dünner gestaltet werden, was wiederum bedeutet, dass dieser Sinterkörper gepresst werden kann. Dadurch ist es möglich, an der Auflageflache der welle in der Bohrung des Sinterkörpers eine Aussparung vorzusehen, wodurch die Auflageflache kleiner wird.

Die aus dem elastischen Werkstoff bestehende Hülse kann axial zwischen der ersten Schulter und dem Bund verspannt sein. Die erste Schulter besteht in vorteilhafter Weise aus einer nach innen weisenden radialen Verdickung des Lagertragrohrs. In axialer Richtung kann sich die aus dem elastischen Werkstoff bestehende Hülse bis zu dem der ersten Schulter abgewandten Ende der Verdickung oder über dieses Ende hinaus erstrecken.

In radialer Richtung liegt die aus dem elastischen Werkstoff bestehende Hülse zwischen dem Lagertragrohr und der Gleitlagereinheit.

Die Lageranordnung ist bei einem axial kompakten Kleinstventilator insbesondere zur Kühlung elektrischer Bauteile eingesetzt.

Zur Vereinfachung der Montage der Lagereinheit sind am flanschseitigen Ende des Lagertragrohres Durchbrüche eingebracht, die teilweise noch ins Lagertragrohr hineinragen. Diese Durchbrüche lassen sich ohne nennenswerte Kosten ins Spritzgussteil einbringen. In diese Durchbrüche wird ein ihrer Kontur entsprechendes Verschlusselement einfach in axialer Richtung aufgedruckt. Zusätzliche Arbeitsgange wie beispielsweise bei der bajonettartigen Befestigung des Verschlusselementes am Lagertragrohr entfallen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen:

1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Lageranordnung eines Kleinstventilators,

2 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erI findungsgemäßen Lageranordnung eines Kleinstventilators,

3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Verschlußelement und

4 eine Draufsicht auf das Verschlußelement gemäß 3.

1 zeigt einen Kleinstventilator mit einer Welle 1, einem zentralen, über einen Flansch 4 und ein Lagertragrohr 5 gehalterten Antriebsmotor 13 und einem an der Welle 1 befestigten Laufrad 2, auf das Lüfterschaufeln 14 aufgesetzt sind. Die Welle 1 ist in einer Gleitlagereinheit 15 gelagert, welche zwischen einer Schulter 6 des Lagertragrohres 5 und einer Schulter 7 eines in das Lagertragrohr 5 eingesetzten Bajonett-Verschlußelementes 8 verspannt ist. Zwischen den beiden Schultern 6, 7 ist dabei die Gleitlagereinheit 15 mit einem Bund 9 durch zwei Gummiringe 10 und eine Kunststoffhülse 11 festgelegt.

Beim Zusammenbau der Lageranordnung wird zuerst das Lagertragrohr 5 auf die Welle 1 aufgesetzt. Sodann wird der an die Schulter 6 des Lagertragrohres 5 angrenzende Gummiring 10 eingelegt. Anschließend wird die Kunststoffhülse 11 in das Lagertragrohr 5 eingesetzt. Sodann wird der andere Gummiring 10 auf das Ende der Kunststoffhülse 11 im Lagertragrohr 5 aufgebracht. Nach dem Einführen der Gleitlagereinheit 15 wird schließlich das Bajonett-Verschlußelement 8 mit dem Lagertragrohr 5 verbunden, wodurch die Lagerung für die Welle 1 abgeschlossen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 kann anstelle der Gleitlagereinheit 15 ohne weiteres ein Kugellager verwendet werden, wobei zweckmäßigerweise ein Doppelkugellager vorgesehen wird. Am Außenumfang liegt das Kugellager dann zwischen den Schultern 6, 7 an und ist so in seiner Lage fixiert. Die Gummiringe 10 und die Kunststoffhülse 11 werden dabei nicht benötigt.

Bei Bedarf können das Gehäuse 2, ein Motorflansch 4, das Gehäuse 2 mit dem Motorflansch 4 verbindende Stege 3 und das Lagertragrohr 5 materialeinheitlich oder einstückig ausgebildet werden. Auch ist es möglich, die Lüfterschaufeln 14 mittels eines nicht gezeigten Ringes auf den Außenumfang des Rotorbodens 12 aufzupressen.

Wesentlich an der vorliegenden Erfindung ist vor allem, daß die Gleitlagereinheit 15 zwischen zwei Schultern 6, 7 des Lagertragrohres 5 bzw. des mit diesem verbundenen Verschlußelementes 8 festgelegt ist, so daß in die Gleitlagereinheit 15 keine Nut bzw. keine Nuten eingebracht werden müssen.

2 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung eines Antriebsmotors gemäß 1 mit einem Verschlußelement 58.

Dargestellt ist eine beispielsweise aus Gummi bestehende Hülse 16 zwischen einer Schulter 61 eines Lagertragrohres 55 und dem Bund 9 der Gleitlagereinheit 15, d. h. die Gleitlagereinheit 15 ist mittels der Hülse 16 zwischen der durch eine Verdickung des Lagertragrohrs 55 gebildeten Schulter 61 und einer Schulter 57 eines Verschlußelements 58 verspannt. Die Verspannung mittels des Verschlußelements geschieht hier nicht durch Bajonett-Befestigung wie in 1 beschrieben sondern über federnde Vorsprünge 51, die in entsprechende Durchbrüche 50 im Bereich des flanschseitigen Endes des Lagertragrohrs 55 einrasten. Die Durchbrüche 50 haben in axialer Richtung gesehen die äußere Kontur von Lappen 64 und den dazugehörenden Vorsprüngen 51 des Verschlußelementes 58 (mit dem erforderlichen Übermaß) und lassen sich ohne zusätzlichen Aufwand im Spritzverfahren herstellen. Eine Nacharbeit oder eine zusätzliche Bearbeitung entfällt damit.

3 und 4 zeigen im Schnitt und in der Draufsicht das Verschlußelement 58, das einteilig aus Kunststoff gespritzt sein kann (wie im Ausführungsbeispiel dargestellt). Es besteht aus einem becherförmigen Grundkörper mit einem Boden 63 und einer im wesentlichen zylindrischen Becherwand 52, deren Rand die Schulter 57 bildet. Der im wesentlichen ebene Boden 63 weist radial nach außen ragende Lappen 64 auf. Am radialen Ende der Lappen 64 sind etwa parallel zur Becherwand 52 Arme 53 angeordnet, die federnde Vorsprünge 51 enthalten.

Die Vorsprünge 51 ragen vom oberen Endbereich 56 der Arme 53 in Richtung Boden 63 radial abgewinkelt mit seitlichem Spiel nach außen. Die sozusagen aus den Armen 53 ausgeklinkten Vorsprünge 51 sind in der Dicke so bemessen, daß sie beim Einsetzen in die Durchbrüche 50 an den Außenseiten 59 durch die äußeren Kanten 60 der Durchbrüche 50 federnd nach innen gedrückt werden. Dabei wird das Verschlußelement 58 in axialer Richtung geschoben bis die Schulter 57 am Bund 9 anliegt. Danach federn die Vorsprünge 51 nach außen und rasten mit ihren Endkanten 65 gegen die Innenseite 66 des Flansches 54. Durch diese Rastung wird einerseits die Schulter 57 des Verschlußelementes 58 gegen den Bund 9 gedrückt, womit die Lagerung der Welle 1 gegen Verunreinigungen und Austritt von Schmiermitteln geschützt ist. Andererseits drückt die Innenseite 67 des Bodens 63 gegen das abgerundete axiale Ende der Welle 1 und beseitigt damit das Axialspiel.


Anspruch[de]
  1. Axial kompakter Kleinstventilator, mit

    einem zentralen, über einen Flansch (4) und ein Lagertragrohr (55) gehalterten Antriebsmotor und einem am Rotor des Antriebsmotors befestigten Laufrad (12), wobei das Lagertragrohr (55) eine Schulter (61) aufweist,

    einer einen radialen Bund (9) aufweisenden Gleitlagereinheit (15) für die Welle (1) des Antriebsmotors (13), sowie

    einem einen Strömungskanal bildenden Gehäuse (2),

    wobei die Gleitlagereinheit (15) axial über den radialen Bund (9) zwischen einerseits der Schulter (61) des Lagertragrohrs (55) und andererseits einer Schulter (57) eines mit dem Lagertragrohr (55) zusammenwirkenden Verschlußelements (58) festgelegt ist, wobei eine Hülse (16) zwischen der Schulter (61) des Lagertragrohrs (55) und dem radialen Bund (9) der Gleitlagereinheit (15) angeordnet ist,

    dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des flanschseitigen Endes des Lagertragrohrs (55) axial gerichtete Durchbrüche (50) vorgesehen sind, in die ebenfalls axial erstreckende Arme (53) mit federnden Vorsprüngen (51) des Verschlußelements (58) einrastbar sind.
  2. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) einen radialen Bund aufweist, über den die Hülse (16) zwischen der ersten Schulter (61) des Lagertragrohrs (55) und dem Bund (9) der Gleitlagereinheit (15) axial festgelegt ist, und die Hülse (16) in radialer Richtung zwischen dem Lagertragrohr (55) und der Gleitlagereinheit (15) liegt.
  3. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (58) einen becherförmigen Grundkörper (52) besitzt, an dessen axialer Stirnfläche sich die die Gleitlagereinheit (15) axial festlegende Schulter befindet.
  4. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ebene Boden (64) des becherförmigen Grundkörpers (52, 63) des Verschlußelements (58) radial nach außen ragende Lappen (64) mit den parallel zu einer Becherwand (52) angeordneten Armen (53) aufweist, die die radial federnden Vorsprünge (51) enthalten.
  5. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (50), in axialer Richtung gesehen, im wesentlichen die äußere Kontur der Lappen (64) und Vorsprünge (51) des Verschlußelements (58) aufweisen.
  6. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter stirnseitig unter axialer Vorspannung am Bund (9) der Lagereinheit (15) anliegt.
  7. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Becherbodens (63) im eingerasteten Zustand etwa bündig mit der axialen Außenseite des Flansches (54) abschließt.
  8. Axial kompakter Kleinstventilator gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einrasten des Verschlußelements (58) Endkanten (65) der Vorsprünge (51) gegen die Innenseite (66) des Flansches (54) des Lagertragrohrs (55) zur Anlage kommen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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