BR102017022841A2

BR102017022841A2 - Hélice de ventoinha axial

Info

Publication number: BR102017022841A2
Application number: BR102017022841-0A
Authority: BR
Inventors: Neff Andreas; Gell Christian
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-05-29
Also published as: US20200224668A1; DE102016012801A1; EP3892860B1; EP3315788A1; BR102017022841A8; CN107989826B; US20180112675A1; US10975882B2; EP3315788B1; CN107989826A; US11060528B2; CN114542511A; EP3892860A1

Abstract

hélice de ventoinha axial. a invenção diz respeito a uma hélice de ventoinha axial (102), em particular para o radiador de um motor de veículo a motor. a hélice de ventoinha axial (102) compreende um anel de coroa (108) com uma pluralidade de pás móveis (104); e um cubo (112) com um anel interno (114), o qual é conectado ou conectável a um eixo de acionamento, e com superfícies de conexão ao longo de uma circunferência externa (118) do cubo (112) para transmissão de torque, as quais são conectadas ao anel interno (114) e ao anel de coroa (108). o cubo (112) possui recessos de passagem (120) entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118). pelo menos um elemento (117; 126; 138) disposto de maneira rotacionalmente fixa na hélice de ventoinha axial dentro do anel de coroa (108) é configurado para manter uma diferença de pressão na direção axial quando a hélice de ventoinha axial está rodando.

Description

(54) Título: HÉLICE DE VENTOINHA AXIAL (51) Int. CL: F04D 29/32 (30) Prioridade Unionista: 26/10/2016 DE 10 2016 012 801.1 (73) Titular(es): MAN TRUCK & BUS AG (72) Inventor(es): ANDREAS NEFF;

CHRISTIAN GELL (74) Procurador(es): BHERING ADVOGADOS ( NOME ANTERIOR BHERING ASSESSORIA S/C LTDA.) (57) Resumo: HÉLICE DE VENTOINHA AXIAL. A invenção diz respeito a uma hélice de ventoinha axial (102), em particular para o radiador de um motor de veículo a motor. A hélice de ventoinha axial (102) compreende um anel de coroa (108) com uma pluralidade de pás móveis (104); e um cubo (112) com um anel interno (114), o qual é conectado ou conectável a um eixo de acionamento, e com superfícies de conexão ao longo de uma circunferência externa (118) do cubo (112) para transmissão de torque, as quais são conectadas ao anel interno (114) e ao anel de coroa (108). O cubo (112) possui recessos de passagem (120) entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118). Pelo menos um elemento (117; 126; 138) disposto de maneira rotacionalmente fixa na hélice de ventoinha axial dentro do anel de coroa (108) é configurado para manter uma diferença de pressão na direção axial quando a hélice de ventoinha axial está rodando.

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HÉLICE DE VENTOINHA AXIAL

Descrição [0001] A presente invenção diz respeito a uma hélice de ventoinha axial. Em particular, são descritos uma hélice de ventoinha axial para o radiador de um motor de veículo a motor e um veículo comercial equipado com a mesma.

[0002] A fim de suprir o radiador com ar ambiente a partir de um circuito de refrigeração, é disposta uma hélice de ventoinha axial atrás do radiador na direção de fluxo para geração de uma pressão negativa no radiador. Dependendo da temperatura do ar ambiente e o desempenho de resfriamento, um cubo de ventoinha da hélice de ventoinha axial precisa transmitir uma força mecânica considerável para as pás móveis da hélice de ventoinha axial, cuja força pode ser superior a 10 kW no âmbito de veículos comerciais. Isso leva à ocorrência de grandes forças centrífugas correspondentes no cubo de ventoinha e grandes forças de cisalhamento para a transmissão de força e durante mudanças de rotação.

[0003] O documento EP 1 519 052 B1 descreve uma hélice de ventoinha axial, cuja superfície frontal do cubo compreende um mecanismo com discos de abertura deslocáveis. Quando a hélice de ventoinha axial gira, os discos de abertura fecham a superfície frontal do cubo. Quando a ventoinha é desligada, a superfície frontal do cubo é aberta por meio de uma protensão parcial.

[0004] No entanto, um mecanismo integrado ao cubo de ventoinha rotativo com peças móveis, particularmente com os discos de abertura que são deslocáveis na direção de rotação em relação ao cubo de ventoinha, garante, em termos de eficiência energética, um funcionamento eficiente da hélice de ventoinha axial. A massa rotativa adicional do mecanismo leva a um aumento na admissão de energia da hélice de ventoinha axial e com isso, por isso, a um aumento no consumo de combustível. Além disso, um mecanismo integrado ao cubo de ventoinha é

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2/15 submetido às forças mencionadas e pode bloquear o fluxo de ar devido à sujeira. Mais precisamente, em princípio é possível prover o cubo de ventoinha com aberturas permanentes a fim de reduzir a massa rotativa. No entanto, a pressão negativa formada do lado do radiador é reduzida devido às aberturas.

[0005] Por conseguinte, é um objeto da presente invenção prover uma hélice de ventoinha axial eficiente em termos energéticos que atenda aos requisitos de carga, por exemplo, no âmbito de veículos comerciais.

[0006] Esse objeto é alcançado por meio de uma hélice de ventoinha axial e um veículo a motor equipado com o mesmo, de acordo com as reivindicações independentes. Modalidades vantajosas e aplicações são artigo das reivindicações independentes e são explicadas a seguir mais detalhadamente mediante com referência às figuras.

[0007] De acordo com um aspecto, é disponibilizada uma hélice de ventoinha axial, em particular para o radiador de um motor de automóvel. A hélice de ventoinha axial compreende um anel de coroa com uma pluralidade de pás móveis; e um cubo com um anel interno, o qual é conectado ou conectável a um eixo de acionamento e com superfícies de conexão ao longo de uma circunferência externa do cubo para transmissão de torque, as quais são conectadas ao anel interno e ao anel de coroa. O cubo possui recessos de passagem entre o anel interno e a circunferência externa. Pelo menos um elemento, disposto de maneira rotacionalmente fixa na hélice de ventoinha axial dentro do anel de coroa, é configurado para manter uma diferença de pressão na direção axial quando a hélice de ventoinha axial está rodando.

[0008] As pás móveis podem se estender radialmente a partir anel de coroa para fora do anel de coroa. As pás móveis podem impelir um fluxo de ar. O pelo menos um elemento torna possível prevenir a recirculação (também: refluxo) do fluxo de ar na circunferência do cubo (por exemplo dentro da circunferência externa).

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3/15 [0009] Uma vez que o pelo menos um elemento é disposto na hélice de ventoinha axial de maneira rotacionalmente fixa, em particular sem movimento relativo em relação ao cubo, os exemplos da modalidade da hélice de ventoinha axial podem atender aos requisitos de carga e potência no âmbito de veículos comerciais. Alternativa ou adicionalmente, devido aos recessos de passagem, é possível reduzir a massa rotativa do cubo devido a fim de reduzir a potência de acionamento necessária, em particular durante mudanças de rotação.

[0010] O pelo menos um elemento pode evitar a compensação de pressão ou uma atenuação de pressão do ar através dos recessos de passagem. O pelo menos um elemento, neste caso, pode ser configurado com ou sem contribuição significativa para a massa rotativa do cubo, por exemplo uma vez que o pelo menos um elemento não está envolvido na transmissão de torque (a partir do anel interno para o anel de coroa através das superfícies de conexão).

[0011] As superfícies de conexão ao longo da circunferência externa podem ser realizadas por meio de um anel exterior e/ou segmentos de anel ao longo da circunferência externa. O anel exterior pode ser fechado circunferencialmente. Os segmentos de anel podem estar afastados uns dos outros. As superfícies de conexão podem estar situadas em um plano de rotação da hélice de ventoinha axial ou do cubo.

[0012] A circunferência externa, por exemplo o anel exterior e/ou os segmentos de anel, podem ser dispostos radialmente no interior do anel de coroa. O anel interno pode ser disposto radialmente dentro da circunferência externa. A transmissão de torque entre o anel interno e o anel de coroa podem ocorrer exclusivamente através das superfícies de conexão.

[0013] O cubo pode ser configurado de construção leve, em particular entre o anel interno e a circunferência externa (por exemplo o anel exterior). Alternativa ou adicionalmente, é possível que o anel interno esteja situado fora de um plano de rotação das superfícies de conexão (por

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4/15 exemplo, fora de um plano de rotação do anel exterior). Por exemplo, o cubo pode ser abaulado ou arqueado na direção do eixo de acionamento, pelo menos no anel interno como um ponto de conexão.

[0014] Cubos de radiador convencionais para o acionamento do radiador são configurados de tal maneira que o próprio cubo de ventoinha separa o lado de pressão negativa (também: lado de sucção do radiador) a partir do lado de pressão positiva (por exemplo, o compartimento do motor), pelo que, devido a uma espessura de parede do cubo de ventoinha formada para fins de transmissão de torque, o momento de inércia de cujo cubo é maior do que nas modalidades exemplares. Se o momento de inércia do cubo de ventoinha for reduzido por meio das aberturas, o desempenho de resfriamento se deteriora com a mesma rotação, e para formação da mesma diferença de pressão, a rotação deve ser aumentada. Por outro lado, as modalidades exemplares com o elemento fixado de uma maneira rotativa na hélice de ventoinha axial podem evitar a recirculação de ar sem aumentar significativamente o momento de inércia da hélice de ventoinha axial ou do cubo da mesma. Assim, a mesma diferença de pressão pode ser gerada com a mesma rotação com menor consumo de energia.

[0015] O pelo menos um elemento pode compreender uma chapa de cobertura e/ou um dispositivo de condução de ar, o qual atua de maneira contrária à recirculação. O dispositivo de condução de ar pode compreender outras pás móveis dentro da circunferência do anel de coroa. O dispositivo de condução de ar pode ser integrado com o cubo em uma peça única (por exemplo, por meio da moldagem do cubo sem massa adicional) ou ser aparafusado como placa adicional. A construção leve do cubo com os recessos de passagem permite, por exemplo, uma redução no consumo de combustível sem a recirculação do ar de arrefecimento.

[0016] A diferença de pressão na direção axial pode ser estabelecida por meio das pás móveis rotativas, por exemplo, de maneira radial fora do anel de coroa. A diferença de pressão na direção axial pode

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5/15 ser mantida por meio do pelo menos um elemento radial dentro do anel de coroa.

[0017] O anel interno pode ser conectado ou conectável ao eixo de acionamento através um ajuste de interferência. A hélice de ventoinha axial pode ser acionada de maneira hidrostática, elétrica ou mecânica (por exemplo, através de uma correia).

[0018] Uma porção de superfície do cubo, projetada no plano de rotação (a saber, axial) entre anel interno e circunferência externa (por exemplo, anel exterior), pode ser menor do que uma porção de superfície dos recessos de passagem, projetada no plano de rotação (a saber, axial) entre anel interno e circunferência externa. Alternativa ou adicionalmente, uma largura radial dos recessos de passagem pode ser maior do que um diâmetro (por exemplo, um diâmetro interno ou diâmetro do círculo inscrito) do anel interno.

[0019] O pelo menos um elemento pode cobrir e/ou fechar (pelo menos parcialmente) o interior do anel de coroa e/ou recessos de passagem entre o anel interno e a circunferência externa (por exemplo, anel exterior). O elemento coberto ou fechado pode ser referido também como cobertura.

[0020] O pelo menos um elemento pode compreender outras pás móveis. Outras pás móveis podem ser formadas no pelo menos um elemento (por exemplo, na cobertura).

[0021] O pelo menos um elemento pode compreender raios para a transmissão de torque entre o anel interno e a circunferência externa (por exemplo, anel exterior). Os raios podem ser configurados como outras pás móveis. O cubo pode possuir recessos de passagem entre os raios.

[0022] As outras pás móveis, as quais são configuradas, por exemplo, por meio de raios e/ou são formadas na cobertura, podem ser empregadas em relação a um plano de rotação da hélice de ventoinha axial e/ou ser arqueadas na direção circunferencial (ou direção de rotação). As outras pás móveis podem possuir um ângulo de inclinação com o plano de

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6/15 rotação ou um gradiente. O ângulo de inclinação pode ser de pelo menos 5° a 15° (por exemplo, na circunferência externa ou na circunferência do anel exterior).

[0023] O pelo menos um elemento pode ser disposto rigidamente no cubo. O pelo menos um elemento pode ser imóvel em relação ao cubo (em particular de maneira rotacionalmente fixa ou articulável em relação ao cubo) durante o funcionamento da hélice de ventoinha axial. Por exemplo, um local do pelo menos um elemento em relação ao cubo pode ser independente da velocidade.

[0024] O pelo menos um elemento pode ser fabricado a partir de um metal leve (por exemplo, alumínio) ou a partir de um material composto de fibras (por exemplo, com fibras de vidro ou carbono). O pelo menos um elemento, por exemplo, a cobertura, pode ser de espessura fina. Por exemplo, uma espessura de parede axial da cobertura pode ser menor do que a espessura de parede axial do cubo. O pelo menos um elemento, por exemplo, a cobertura, pode ser fabricada a partir de chapa de alumínio.

[0025] O pelo menos um elemento, por exemplo, a cobertura, pode ser sem contribuição para a transmissão de torque (em particular sem uma contribuição para a transmissão do torque de tração a partir do eixo de acionamento) para o anel de coroa.

[0026] Um diâmetro do pelo menos um elemento pode ser maior do que o diâmetro externo da circunferência externa (por exemplo, do anel exterior). O diâmetro de pelo menos um elemento pode (pelo menos fundamentalmente) ser igual ou menor do que um diâmetro interno do anel de coroa.

[0027] O pelo menos um elemento pode ser disposto deslocado em relação ao cubo na direção axial. Alternativa ou adicionalmente, o anel interno pode ser disposto fora de um plano de rotação definido por meio das superfícies de conexão ou do anel exterior. Por exemplo, a cobertura pode ser disposta em um lado a montante do plano de rotação definido por meio

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7/15 das superfícies de conexão ou do anel exterior. O anel interno pode ser disposto em um lado a jusante do plano de rotação definido por meio das superfícies de conexão ou do anel exterior.

[0028] De acordo com um outro aspecto é disponibilizado um veículo a motor, em particular um veículo comercial. O veículo a motor compreende um arranjo de ventoinha com uma hélice de ventoinha axial de acordo com uma modalidade dos aspectos mencionados acima. O arranjo de ventoinha pode compreender um radiador para arrefecimento de um agregado de um trem de força, por exemplo de um motor de combustão interna e/ou de um dispositivo de armazenamento de energia de tração elétrica.

[0029] Outras características e vantagens da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos anexos. As Figuras mostram:

Figura 1 mostra uma vista esquemática de um primeiro exemplo de modalidade de um cubo para uma hélice de ventoinha axial;

Figura 2 mostra uma vista esquemática de um segundo exemplo de modalidade de um cubo para uma hélice de ventoinha axial;

Figura 3 mostra uma representação em perspectiva de um arranjo de ventoinha com um primeiro exemplo de modalidade de uma hélice de ventoinha axial;

Figura 4 mostra uma representação em perspectiva de um arranjo de ventoinha com um segundo exemplo de modalidade de uma hélice de ventoinha axial,

Figuras 5A e 5B mostra uma representação em perspectiva de um arranjo de ventoinha com um terceiro exemplo de modalidade de uma hélice de ventoinha axial; e

Figura 6 mostra uma representação seccional esquemática de um exemplo de modalidade de um arranjo de ventoinha com hélice de ventoinha axial e duto de radiador.

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8/15 [0030] A Figura 1 mostra um primeiro exemplo de modalidade de uma hélice de ventoinha axial que é geralmente referida com o número de referência 102. A hélice de ventoinha axial compreende uma pluralidade de pás móveis 104, as quais são circundadas radialmente no lado de fora por um anel de revestimento 106 e radialmente no lado de dentro por um anel de coroa 108. Membranas de coroa 110 podem se projetar radialmente para dentro a partir do anel de coroa 108, com pontos de fixação para conexão rotacionalmente fixa (por exemplo, em união roscada) com um cubo 112.

[0031] O cubo 112 compreende um anel interno 114 que é conectável a um eixo de acionamento e superfícies de conexão em uma circunferência externa 118 do cubo 112, por exemplo, um anel exterior ou segmentos de um tal anel. O cubo 112 é conectado ao anel de coroa 108 através das superfícies de conexão, por exemplo através do anel exterior.

[0032] Para fins de clareza da descrição, é assumido na seguinte descrição que as superfícies de conexão são formadas ao longo da circunferência externa por meio de um anel exterior 118 Nos trechos a seguir onde o anel exterior 118 é levado em conta, assume-se que este possa ser modificado apenas porque segmentos do anel exterior 118 descrito estão presentes e formam as superfícies de conexão.

[0033] O torque (por exemplo, um torque de tração e/ou um torque de desaceleração da hélice de ventoinha axial 102) é transmissível através de uma região 116 entre o anel interno 114 e o anel exterior 118. A região intermediária 116 compreende uma pluralidade de recessos de passagem 120.

[0034] Devido aos recessos de passagem, a região intermediária 116 é configurada em uma construção leve. Por exemplo, a massa e/ou o momento de inércia da região intermediária 116 é minimizada sob a restrição da transmissão do torque entre o anel interno 114 e o anel exterior 118 do cubo 112.

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9/15 [0035] No exemplo de modalidade mostrado na Figura 1, a região intermediária 116 compreende pelo menos um anel, o qual é conectado pelo lado de dentro com o anel interno 114 e pelo lado de fora com o anel exterior 118 através de membranas radiais para transmissão de torque. As membranas radiais do lado de dentro e as membranas radiais do lado de fora são distribuídas circunferencialmente de maneira uniforme, a saber, a intervalos angulares iguais. Por exemplo, três membranas radiais do lado de dentro incluem em cada caso pares em um ângulo de 120°. Da mesma forma, três membranas radiais do lado de fora incluem pares em um ângulo de 120°. Nesse caso, as membranas do lado de fora e do lado de dentro não são dispostas alinhadas radialmente. Por exemplo, no caso das três membranas radiais do lado de dentro e das três membranas radiais do lado de fora, cada membrana radial do lado de dentro inclui um ângulo de 60° com uma membrana radial. Com o dobro de membranas, os ângulos correspondentes são metade do tamanho.

[0036] A Figura 2 mostra um segundo exemplo de modalidade de um cubo 112 para uma hélice de ventoinha axial 102. Características iguais ou funcionalmente correspondentes são referidas nas Figuras por números de referência correspondentes.

[0037] O segundo exemplo de modalidade do cubo 112 mostrado na Figura 2 compreende, na região intermediária 116, uma pluralidade de raios 117 que se estendem radialmente a partir do anel interno 114 para o anel exterior 118. Os recessos de passagem 120 do cubo 112 estão entre os raios 117.

[0038] Em cada exemplo de modalidade do cubo 112, sua construção de peso mínimo pode ser alcançada por meio de uma porção de superfície do cubo 112 na região intermediária 116, a qual é menor do que a porção de superfície dos recessos de passagem 120. Por exemplo, na região intermediária 116 entre o anel interno 114 e o anel exterior 118, a porção projetada no plano de rotação na direção axial do cubo 112 (a saber, a porção

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10/15 de superfície fechada da região intermediária 116) é menor que a porção projetada dos recessos de passagem 120.

[0039] Alternativa ou adicionalmente, a largura radial da região intermediária 116 (por exemplo, o comprimento dos raios 117) é maior do que o diâmetro 115 do anel interno 114.

[0040] A hélice de ventoinha axial 102 compreende, adicionalmente, (por exemplo, em combinação com cada um dos exemplos de modalidade mencionados acima) um elemento disposto de maneira rotacionalmente fixa na hélice de ventoinha axial 102, o qual e configurado para manter uma diferença de pressão na direção axial quando a hélice de ventoinha axial 102 rotaciona. O pelo menos um elemento mantém a diferença de pressão, por exemplo, de modo que os recessos de passagem 120 sejam fechados ou cobertos. Alternativa ou adicionalmente, devido a rotação do cubo 112, o pelo menos um elemento produz localmente uma diferença de pressão, a qual corresponde com a diferença de pressão a ser mantida.

[0041] Vantajosamente, o pelo menos um elemento não contribui ou não contribui significativamente para a massa ou para o momento de inércia do cubo 112 ou da hélice de ventoinha axial 102. Por exemplo, o pelo menos um elemento compreende uma cobertura de parede fina que evita a recirculação de ar (ou refluxo parcial) através dos recessos de passagem 120. Alternativa ou adicionalmente, o pelo menos um elemento compreende outras pás móveis, as quais são formadas em uma cobertura dos recessos de passagem 120 ou que são, ao mesmo tempo, parte da estrutura para transmissão de torque na região intermediária 116.

[0042] A Figura 3 mostra um primeiro exemplo de modalidade da hélice de ventoinha axial 102 no contexto de um arranjo de ventoinha 100 exemplar. O cubo 112 da hélice de ventoinha axial 102 pode compreender características alternativas ou adicionais de acordo com cada um dos exemplos do cubo 112 que são descritos com referência às Figuras 1 e 2.

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11/15 [0043] Opcionalmente, o anel exterior 118 do cubo 112 compreende membranas de cubo [0044] No anel exterior 118, é disposta uma cobertura 126 a montante do cubo 112 (a saber, no lado traseiro da vista na Figura 3) como o elemento de sustentação da diferença de pressão. A cobertura 126 compreende uma superfície de disco circular ou uma superfície cônica, cuja ponta está situada na extensão do eixo do cubo 112. Um diâmetro externo da cobertura 126 corresponde fundamentalmente a um diâmetro interno do anel de coroa 108, de modo que o interior do anel de coroa 108 é fechado contra a recirculação de ar por meio da cobertura 126.

[0045] A cobertura 126 é fixada circunferencialmente em uma pluralidade de aberturas de fixação 128 no anel exterior 118. Uma vez que a estrutura de suporte do cubo 112, em particular para transmissão do torque, é formada por meio de um anel interno 114, a região intermediária 116 (por exemplo, os raios 117 mostrados na Figura 3) e o anel exterior 118, a cobertura 126 não é exposta a nenhuma transmissão de força ou transmissão de torque para as pás móveis 104 da hélice de ventoinha axial 102. Deste modo, a cobertura 126 pode ser de parede fina sem que haja contribuição significativa à massa e ao momento de inércia do cubo 112 ou da hélice de ventoinha axial 102. Preferencialmente, a cobertura 126 é feita de chapa de alumínio.

[0046] Por exemplo, a cobertura 126 pode também fechar uma abertura 130 entre o anel exterior 118 e o anel de coroa 108, cuja abertura consiste devido às membranas de cubo 122 que se projetam radialmente para fora a partir do anel exterior 118. O arranjo de ventoinha 100 mostrado exemplarmente na Figura 3 compreende uma hélice de ventoinha axial 102 e um radiador que é disposto a montante no lado de pressão negativa da hélice de ventoinha axial 102. Para maior clareza, apenas um duto de radiador 132 do radiador é mostrado na Figura 3. O duto de radiador 132 compreende pelo menos dois rebaixos 134 para o circuito da água de

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12/15 resfriamento na direção axial e orifícios profundos 136 para montagem do duto de radiador 132, por exemplo, em um veículo a motor.

[0047] A Figura 4 mostra um segundo exemplo de modalidade exemplar da hélice de ventoinha axial 102 no contexto de um arranjo de ventoinha 102 exemplar.

[0048] No segundo exemplo de modalidade da hélice de ventoinha axial 102 mostrado na Figura 4, os raios 117 entre o anel interno 114 e o anel exterior 118 são configurados como pás móveis adicionais. Essas outras pás móveis são um exemplo para o elemento de sustentação da diferença de pressão.

[0049] Por exemplo, os raios 117 compreendem seções de uma superfície triangular, a qual é inclinada em um ângulo de inclinação em relação ao plano de rotação. Alternativamente, os raios 117 compreendem uma superfície arqueada, por exemplo uma seção de um paraboloide hiperbólico, em que as duas bordas de cada raio 117 não são paralelas em relação ao plano de rotação da hélice de ventoinha axial 102. Na segunda modalidade exemplar mostrada na Figura 4, as duas bordas de cada raio 117 são linhas inclinadas.

[0050] No segundo exemplo de modalidade exemplar da hélice de ventoinha axial 102, a cobertura 126 pode ser omitida. Preferencialmente, as aberturas de fixação 124 são introduzidas diretamente no anel exterior 118 do cubo 112 (por exemplo, sem que a membrana de cubo 122 se projete), de modo que o anel exterior 118 assenta no anel de coroa 108 (por exemplo, sem uma abertura 130 entre o anel exterior 118 e o anel de coroa 108).

[0051] As Figuras 5A e 5B mostra esquematicamente uma visão frontal ou uma visão traseira de um terceiro exemplo de modalidade da hélice de ventoinha axial 102 no contexto de um arranjo de ventoinha 100 exemplar.

[0052] O terceiro exemplo de modalidade pode ser descrito como uma variante do primeiro exemplo de modalidade. Características

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13/15 correspondentes idênticas ou funcionais são providas com os mesmos números de referência como na primeira modalidade da Figura 3.

[0053] A cobertura 126 compreende uma superfície base plana e paralela em relação ao plano de rotação. No lado a montante (a saber, no lado da pressão negativa), as pás móveis adicionais 138 se projetam a partir da superfície base na direção axial. Cada uma das outras pás móveis 138 compreende um lado de entrada na direção de rotação, a qual em conexão fluida com o lado a jusante do cubo 112 (a saber, o lado de entrada de pressão positiva da hélice de ventoinha axial 102) por meio de uma abertura na superfície base, coberta pela respectiva pá móvel 138.

[0054] Através do desenvolvimento do primeiro exemplo de modalidade de acordo com a terceira modalidade exemplar, não apenas permite a recirculação de ar através dos recessos de passagem 120, mas uma contribuição adicional para o transporte de ar através do cubo 112 pode completar o transporte de ar principal através das pás móveis 104. Além disso, particularmente o segundo e o terceiro exemplo de modalidade são combináveis. Por exemplo, a cobertura 126 que é provida com pás móveis 138 adicionais pode ser aparafusada no lado a montante do cubo, onde cujos raios 117 são configurados como pás móveis adicionais.

[0055] A Figura 6 mostra uma configuração combinável do duto do radiador 132 e do anel de revestimento 106 com cada modalidade descrita acima. Em uma abertura do lado do radiador 140 do duto do radiador 132, é configurado um colar 142 ao redor da abertura 140. Um diâmetro circular do colar 142 é menor, por exemplo menor do que 5% menor, do que um diâmetro circular do anel de revestimento 106 do lado do radiador. O anel de revestimento 106 e o colar 142 são dispostos se sobrepondo na direção axial (a saber, na direção horizontal na Figura 6) de modo que, entre o anel de revestimento 106 rotativo e o colar 142 estacionário, uma lacuna de vento evita a recirculação de ar na região de borda do arranjo de ventoinha 100.

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14/15 [0056] Embora a invenção tenha sido descrita com referência aos exemplos das modalidades descritas, é evidente para alguém versado na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser usados como substitutos. Além disso, várias modificações podem ser realizadas com o intuito de adaptar a uma situação determinada ou a um material determinado dentro do ensinamento da invenção. Consequentemente, a invenção não é limitada aos exemplos de modalidades divulgadas, mas compreende todos os exemplos de modalidade, que caem no escopo das reivindicações de patente anexadas.

Lista dos números de referência

100 Arranjo de ventoinha

102 Hélice de ventoinha axial

104 Pás móveis

106 Anel de revestimento

108 Anel de coroa

110 Membrana de coroa

112 Cubo

114 Anel interno do cubo

115 Diâmetro do anel interno

116 Região intermediária do cubo

117 Raios do cubo

118 Circunferência externa ou anel exterior do cubo 120 Recesso de passagem no cubo

122 Membrana de cubo

124 Abertura de fixação no cubo para anel de coroa 126 Cobertura

128 Abertura de fixação no anel exterior para cobertura 130 Aberturas entre anel exterior e anel de coroa 132 Duto do radiador

Petição 870170081023, de 23/10/2017, pág. 46/56

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134 Rebaixos no circuito da água de resfriamento

136 Orifício profundo

138 Pás móveis na cobertura

140 Aberturas do lado do radiador do duto do radiador 142 Colar do duto do radiador

Petição 870170081023, de 23/10/2017, pág. 47/56

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Hélice de ventoinha axial (102), em particular para o radiador de um motor de veículo a motor, caracterizada por compreender:

um anel de coroa (108) com uma pluralidade de pás móveis (104); e um cubo (112) com um anel interno (114), o qual é conectado ou conectável a um eixo de acionamento, e com superfícies de conexão ao longo de uma circunferência externa (118) do cubo (112) para transmissão de torque, as quais são conectadas com o anel interno (114) e com o anel de coroa (108), em que o cubo (112) possui recessos de passagem (120) entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118), e em que pelo menos um elemento (117; 126; 138) disposto de maneira rotacionalmente fixa na hélice de ventoinha axial dentro do anel de coroa (108) é configurado para manter uma diferença de pressão na direção axial quando a hélice de ventoinha axial está rodando.
2. Hélice de ventoinha axial, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma porção de superfície do cubo (112), projetada no plano de rotação entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118), é menor do que uma porção de superfície dos recessos de passagem (120), projetada no plano de rotação entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118).
3. Hélice de ventoinha axial, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que uma largura radial dos recessos de passagem (120) é maior do que um diâmetro (115) do anel interno (114).
4. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126) fecha os recessos de passagem (120) entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118) e/ou o interior do anel de coroa (108).
5. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que outras pás móveis (138) são formadas no pelo menos um elemento (126).

Petição 870170081023, de 23/10/2017, pág. 48/56

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6. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento compreende raios (117) para a transmissão de torque entre o anel interno (114) e a circunferência externa (118) e que o cubo (112) possui recessos de passagem (120) entre os raios (117).
7. Hélice de ventoinha axial, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os raios (117) são configurados como outras pás móveis.
8. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (117; 126; 138) é disposto no cubo (112) de maneira rígida.
9. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126; 138) é produzido a partir de uma chapa de alumínio.
10. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126; 138) não transmite nenhum torque ao anel de coroa.
11. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126) é maior do que diâmetro externo da circunferência externa (118).
12. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126) é igual a ou menor do que um diâmetro interno do anel de coroa (108).
13. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento (126; 138) é disposto na direção axial deslocado em relação ao cubo (112).
14. Hélice de ventoinha axial, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o anel interno (114) é disposto fora de um plano de rotação definido pelas superfícies de conexão.
15. Veículo a motor, em particular veículo comercial, caracterizado por compreender um radiador com uma hélice de ventoinha axial conforme uma das reivindicações de 1 a 14.

Petição 870170081023, de 23/10/2017, pág. 49/56

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