DE2265540C2

DE2265540C2 - Fan with a drive motor coaxial with a plastic fan wheel

Info

Publication number: DE2265540C2
Application number: DE19722265540
Authority: DE
Inventors: Georg 7742 St Georgen Papst; Günter 7730 Villingen Wrobel
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1972-11-23
Filing date: 1972-11-23
Publication date: 1990-11-15

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse mit zu einem Lüfterrad aus Kunststoff koaxialem und zum größeren Teil in diesem angeordneten Antriebsmotor, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei zwischen dem Lüfterrad und dem Rotor in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung geschaffen istThe invention relates to a fan with a fan wheel made of plastic and coaxial with the larger one Part in this arranged drive motor, which has a stator and a rotor, wherein between the Fan wheel and the rotor in the circumferential direction a positive connection is created

In der Praxis bereitet die Anordnung von Lüfterrädern aus Kunststoff auf metallischen Rotoren Schwierigkeiten, insbesondere deren drehfeste Verbindung, da die Rotoren und die Kunststofflüfterräder ein unterschiedliches Temperaturausdehnungsverhalten gegen- μ über den metallischen Rotoren haben, die bei Betrieb eine Erwärmung erfahren. Auch wegen des Kriechens des Kunststoffmaterials ist es deshalb nicht möglich, einen Preßsitz zwischen dem Kunststofflüfterrad und dem metallischen Rotor vorzusehen. In der Praxis wird deshalb vorwiegend vorgesehen, daß die Kunststofflüfterräder mit den metallischen Rotoren verklebt werden. Diese Verbindung ist in der Praxis nicht allzu befriedigend und insbesondere in einer Serienfertigung umständlich.In practice, the arrangement of plastic fan wheels on metallic rotors causes difficulties, especially their non-rotatable connection, since the rotors and the plastic fan wheels are different Temperature expansion behavior compared to the metallic rotors that have during operation experience warming. Also because of the creeping of the plastic material, it is therefore not possible to provide an interference fit between the plastic fan wheel and the metallic rotor. In practice it will therefore mainly intended that the plastic fan wheels glued to the metallic rotors will. This connection is not very satisfactory in practice and especially in series production laborious.

Es ist bekannt (DE-PS 13 54 468), eine in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung zwischen einem Kunststofflüfterrad und einem Außenläufer einer elektrischen Maschine vorzusehen. Dabei wird das Kunststofflüfterrad bei einem Beispiel mit axial gerichteten Zapfen versehen, die durch Bohrungen des Außenläufers hindurchgesteckt und anschließend warm vernietet werden. Bei einem anderen Beispiel wird das Kunststofflüfterrad an den Außenlüfter derart angespritzt, daß das Material des Lüfterrades durch axiale Bohrungen des Außenläufers dringt und damit eine formschlüssige Verbindung herstellt Beide Beispiele erfordern eine komplizierte Herstellung, die insbesondere für eine Großserienfertigung nicht besonders geeignet istIt is known (DE-PS 13 54 468), a positive connection in the circumferential direction between a Provide plastic fan wheel and an external rotor of an electrical machine. This will be Plastic fan wheel provided in one example with axially directed pins, which through holes of the The outer rotor can be inserted through and then riveted while warm. Another example will Plastic fan wheel is molded onto the external fan in such a way that the material of the fan wheel passes through axial Bores of the external rotor penetrates and thus creates a form-fitting connection. Both examples require complicated manufacture, particularly not particularly for large-scale production suitable is

Es ist auch bekannt (US-PS 24 21 254), ein als Blechkonstruktion ausgebildetes Lüfterrad an einer als Stahlbuchse gestaiteten Nabe durch einen umlaufenden Bördelrand anzunieten, so daß eine kraftschlüssige Verbindung in Umfangsrichtung vorhanden ist Es ist nicht sinnvoll, eine derartige Verbindung vorzusehen, um ein Kunststofflüfterrad an einer Nabe anzubringen, da aufgrund eines Fließens oder Kriechens des Kunststoffes und aufgrund des unterschiedlichen Dehnungsverhaltens bei Erwärmungen eine Lockerung des Lüfterrades zu erwarten ist Diese Art der Befestigung von Lüfterrädern ist deshalb bei Gebläsen mit Kunststofflüfterrädern nicht in der Praxis verwendet worden.It is also known (US-PS 24 21 254), a fan wheel designed as a sheet metal construction on a as Steel bushing to rivet the hub through a circumferential beaded edge, so that a non-positive There is a connection in the circumferential direction It does not make sense to provide such a connection to attach a plastic fan wheel to a hub because of the flow or creep of the Plastic and, due to the different expansion behavior when heated, a loosening of the Fan wheel is to be expected This type of fastening of fan wheels is therefore with blowers Plastic fan wheels have not been used in practice.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gebläse der eingangs genannten Art eine einfache und preiswert zu verwirklichende Befestigung des Lüfterrades auf dem Rotor des Antriebsmotors vorzusehen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß das Lüfterrad unmittelbar auf den Rotor geschoben ist und die formschlüssige Verbindung durch nachträgliches Verformen eines metallischen Teiles des Rotors geschaffen ist.The invention is based on the object of a fan of the type mentioned at the outset, a simple and Provide inexpensive to realize attachment of the fan wheel on the rotor of the drive motor. This object is achieved in that the fan wheel is pushed directly onto the rotor and the Positive connection created by subsequent deformation of a metallic part of the rotor is.

Durch diese Ausbildung wird eine sehr sichere Verbindung zwischen dem Lüfterrad aus Kunststoff und dem Rotor erhalten, die von Temperaturänderungen unabhängig ist Die Verbindung läßt sich in einfacher Weise herstellen, insbesondere da das nachträgliche Verformen eines metallischen Teils des Rotors mittels einfacher Werkzeuge durchzuführen ist so daß diese Art der Verbindung zwischen dem Lüfterrad und dem Rotor insbesondere für eine Serienfertigung geeignet ist.This training creates a very secure connection between the plastic and fan wheel get the rotor, which is independent of temperature changes The connection can be in simpler Way to produce, especially since the subsequent deformation of a metallic part of the rotor by means of easier to carry out tools so that this type of connection between the fan wheel and the Rotor is particularly suitable for series production.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt Die Zeichnung zeigt einen axialen Schnitt durch ein Gebläse mit einem Rotor, auf welchem ein Kunststofflüfterrad befestigt istIn the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment. The drawing shows an axial section through a fan with a rotor on which a plastic fan wheel is attached

Der Stator 1 ist mit einem Lagerrohr 3 versehen, welches einen flanschartigen, angelöteten oder angeschweißten Ansatz 5 aufweist Über diesen Ansatz 5 ist mittels Schrauben 6 der Stator 1 und damit der gesamte Antriebsmotor mit einem Lüfterrad 25 an einer Metallplatte 4 befestigt Im Lagerrohr 3 sind Lager 10 und 11 vorgesehen, in welchen sich eine Rotorwelle 20 dreht. Über eine Metallscheibe 23 mit öffnungen 24 ist die Rotorwelle 20 mit dem außen rotierenden Rotor 2 drehfest verbunden, wobei Stirnringe 21 und 22 des Kurzschlußkäfigs Teii des Motorgehäuses sind. Die Wickelköpfe 12 und 12' des Stators I sind nahe an der Metallplatte 4 bzw. der Metallscheibe 23 angeordnet.The stator 1 is provided with a bearing tube 3, which is a flange-like, soldered or welded Approach 5 has About this approach 5, the stator 1 and thus the entire by means of screws 6 Drive motor with a fan wheel 25 attached to a metal plate 4. Bearings 10 are located in the bearing tube 3 and 11 are provided in which a rotor shaft 20 rotates. About a metal disk 23 with openings 24 is the rotor shaft 20 is non-rotatably connected to the externally rotating rotor 2, with end rings 21 and 22 of the Short-circuit cage are part of the motor housing. The end windings 12 and 12 'of the stator I are close to the Metal plate 4 or the metal disk 23 is arranged.

In dem Stirnring 21 ist eine von mehreren, amIn the end ring 21 is one of several, am

Umfang verteilten Bohrungen 33 angedeutet, durch welche eine umlaufende Ringnut 34 läuft, welche außen von einer äußeren Ringwand 35 begrenzt ist, die Teil des Stirnringes 21 ist In die umlaufende Ringnut 34 wird Wuchtblei beim elektrodynamischen Ausbuchten des Rotors 2 eingefügtCircumferentially distributed bores 33 indicated, through which a circumferential annular groove 34 runs, which outside is bounded by an outer annular wall 35 which is part of the end ring 21 in which the circumferential annular groove 34 is Balancing lead inserted in the electrodynamic bulging of the rotor 2

Der Rotor 2 hat im Bereich des SiL-nringes 21 eine Andrehung, welche durch eine zylindrische Außenfläche 30 und eine Schulterfläche 31 begrenzt ist Ein Kragen 29 des Lüfterrades 25 wird mit leichtem Preßsitz über die Außenfläche 30 bis an die Schulterfläche 31 geschoben. Der Kragen 29 weist stirnseitig mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Aussparungen 36 auf. An diesen Stellen wird die Ringwand 35 radial nach außen gedrückt und dann in die Aussparungen 36 zu einer Art Nietverbindung des Lüfterrades 25 auf dem Rotor 2 eingestaucht. Der axial am Umfang weiter vorstehende Kragenteil 32 des Lüfterrades 25 hat zur Außenfläche des Rotorblechpaketes ein Spiel von 0,1 bis 0,2 mm, damit ein sicheres Aufbringen mit leichtem Preßsitz im Bereich der Ringwand 35 erfolgt Diese Stauchverbindung zur drehfesten Anbringung des Lüfterrades 25 auf einem Rotor 2 ist auch für Axial-Ventilatoren vorteilhaft anwendbar; hier jedoch nicht im einzelnen dargestelltThe rotor 2 has one in the area of the SiL-nring 21 Turning, which is limited by a cylindrical outer surface 30 and a shoulder surface 31. A collar 29 of the fan wheel 25 is pushed over the outer surface 30 to the shoulder surface 31 with a slight interference fit pushed. The end face of the collar 29 has a plurality of recesses evenly distributed over the circumference 36 on. At these points, the annular wall 35 is pressed radially outward and then into the recesses 36 pressed into a kind of riveted connection of the fan wheel 25 on the rotor 2. The axially on the circumference further projecting collar part 32 of fan wheel 25 has a clearance of 0.1 to about 0.1 to the outer surface of the laminated rotor core 0.2 mm, so that a secure application with a slight press fit in the area of the annular wall 35 takes place Upsetting connection for the rotationally fixed attachment of the fan wheel 25 on a rotor 2 is also for Axial fans can be used advantageously; here however not shown in detail

Das Lüfterrad 25 mit dem axial gerichteten Kragenteil 29 und dem mehr radial gerichteten Umfangsteil 27, an welchem die einzelnen Radialschaufeln 26 angebracht sind, besteht aus Kunststoff.The fan wheel 25 with the axially directed collar part 29 and the more radially directed Peripheral part 27, on which the individual radial blades 26 are attached, consists of plastic.

Die auf diese Weise vorgenommene Befestigung des Lüfterrades 25 am Rotor 2 vermeidet umständliches Kleben und hat darüber hinaus noch den Vorteil, vom Temperaturwechsel praktisch unabhängig zu sein. Für einen einwandfreien konzentrischen Lauf ist dabei wichtig, daß die ebene Schulterfläche zur satten Anlage des Kragenteils 29 des Lüfterrades 25 dient Vorteilhafterwfise wird die Schulterfläche 31 gleichzeitig mit der zylindrischen Außenfläche 30 in einem Arbeitsgang angedreht.The fastening of the fan wheel 25 to the rotor 2 carried out in this way avoids the inconvenience Gluing and also has the advantage of being practically independent of temperature changes. For A flawlessly concentric run is important, that the shoulder surface is level to the full contact of the collar part 29 of the fan wheel 25 is used Advantageously, the shoulder surface 31 is simultaneously with the turned cylindrical outer surface 30 in one operation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Blower with a fan wheel made of plastic coaxial and for the most part in this arranged drive motor which has a stator and a rotor, with between the fan wheel and a positive connection is created in the circumferential direction of the rotor, characterized in that that the fan wheel (25) is pushed directly onto the rotor (2), and the form-fitting connection by subsequent deformation of a metallic part of the rotor (2) is created

2. Blower according to claim 1, characterized in that the deformed rotor part is a component (35) of an end ring (21) of a squirrel cage of the rotor (2)

3. Fan according to claim 1 or 2, characterized in that the fan wheel (25) with an axial Stop (31) rests on the rotor, and that the metallic rotor part (35) is evenly distributed on several is axially compressed against surfaces of the fan wheel (25) distributed over the circumference

4. Fan according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fan wheel (25) over 2s an inner cylindrical surface with a light interference fit on an outer cylindrical surface (30) of the rotor (2) is arranged and rests on a shoulder surface (31) of the rotor (2) with one end face

5. Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the fan wheel (25) is provided on one end face with recesses (36) into which the points of the deformable Part (35) of the rotor (2) are compressed into it.

6. Fan according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotor (2) within the cylinder surface (30) receiving the fan wheel (25) is provided with a circumferential annular groove (34) which is bounded by an outer ring wall (35) which forms the deformable part

7. Fan according to one of the preceding claims, characterized in that the cylindrical Inner surface of a second collar part (32) of the fan wheel (25) 0.1 to 0.2 mm clearance to the rotor outer surface having.