BR112016023068B1

BR112016023068B1 - Sistema de volante de inércia

Info

Publication number: BR112016023068B1
Application number: BR112016023068-0A
Authority: BR
Inventors: Peter Teerlink
Original assignee: S4 Energy B.V.
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2022-06-07
Also published as: WO2015156667A1; AU2015244483A1; US20170037932A1; EP3130065A1; TR201815519T4; BR112016023068A2; NL2012577B1; KR20160140727A; AU2015244483B2; ES2692420T3; JP6639471B2; US10907701B2; NL2012577A; CN106134043A; PL3130065T3; EP3130065B1; JP2017512942A; KR102352596B1; CN106134043B

Abstract

SISTEMA DE VOLANTE DE INÉRCIA A presente divulgação está relacionada a um sistema de volante de inércia. O sistema de volante de inércia compreende um eixo de rotação e um rotor do volante de inércia em conexão ao eixo de rotação. Além disso, o sistema compreende uma unidade de acionamento e/ou um gerador de energia em conexão ao rotor do volante de inércia. De acordo com a invenção, o rotor do volante de inércia tem um raio externo na direção radial de pelo menos 0,85 metro, preferentemente de pelo menos 1 metro, e mais preferentemente de pelo menos 1,30 metro. A invenção está ainda relacionada a rotores de volantes de inércia possuindo uma espessura numa direção axial de pelo menos 0,30 metro, preferentemente de pelo menos 0,45 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 0,60 metro. Finalmente, a invenção também se refere a um sistema de volante de inércia do qual o rotor tem um peso de pelo menos 2,5 toneladas, preferentemente de pelo menos 4 toneladas e mais preferentemente de pelo menos 5 toneladas.

Description

[0001] A presente divulgação refere-se a um sistema de volante de inércia.

[0002] Muitos sistemas de volante de inércia são comumente conhecidos como compreendendo pelo menos um volante de inércia e a configuração de acionamento/gerador. Para aplicações comuns, por exemplo, para economizar energia em veículos e similares, tem havido uma tendência neste campo da tecnologia no sentido a fornecer sistemas de volante de inércia cada vez menores e mais compactos.

[0003] Não obstante esta tendência nesse campo da tecnologia, formas eficientes de armazenar energia durante períodos prolongados de tempo são desejadas, mais em particular para as configurações de equipamentos estacionários. Neste campo técnico, que é considerado o campo técnico mais relevante da presente descrição, o potencial dos sistemas de volante de inércia tem sido completamente ignorado.

[0004] A presente divulgação visa proporcionar um sistema eficiente para o armazenamento de energia durante períodos prolongados de tempo, em particular num modo mecânico, com base em um volante de inércia de dimensões adequadas para a alta capacidade prevista e de alto armazenamento energético.

[0005] É sabido aqui que na patente norte-americana US- 2003/192449 revela um grande volante de inércia em forma de anel, com um raio de construção, raios esses que formam elementos de conexão entre o eixo de rotação e o volante de inércia em forma de anel. Na patente norte-americana US- 2011/120455 revela um volante de inércia em forma de disco, que encosta imediatamente sobre o eixo de rotação, e a patente internacional WO-03/017449 descreve um volante de inércia configurado a partir de uma multiplicidade de placas, cada uma conectada rotativamente a um cubo, com uma parede superior e inferior encerrando um espaço para as placas e tendo um perfil em asa para gerar elevação.

[0006] Modalidades da presente invenção proporcionam um sistema de volante de inércia, que compreende: um eixo de rotação; um rotor do volante de inércia em forma de anel; pelo menos um elemento conectante que conecta o rotor do volante de inércia em forma de anel ao eixo de rotação; um acionador e/ou um gerador de energia conectado ao rotor do volante de inércia; em que o rotor do volante de inércia tem um raio externo na direção radial de pelo menos 0,85 metro, preferentemente de pelo menos um metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,30 metro, uma espessura na direção axial de pelo menos 0,30 metro, preferentemente de pelo menos 0,45 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 0,60 metro e um peso de pelo menos 2,5 toneladas, preferentemente de pelo menos 4 toneladas e mais preferivelmente de pelo menos 5 toneladas. A referida espessura pode estar relacionada, em modalidades específicas, ao comprimento do eixo numa orientação vertical ou deitada, ou em outras modalidades mais literalmente a uma espessura do rotor do volante de inércia na direção em que o eixo de rotação se estende. Estas dimensões são meramente exemplificativas do tamanho relativamente grande do volante de inércia e, em particular, do sistema de volante de inércia bem como, a partir do qual quantidades maiores da energia, que pode ser ali armazenada, se tornam bastante evidentes. Tais dimensões em termos de tamanho e peso contrastam fortemente no campo técnico pertinente no sentido da miniaturização. Não obstante, uma considerável eficiência pode ser conseguida desse modo, e um sistema possuindo uma alta eficiência pode ser inesperadamente obtido.

[0007] De acordo com a presente descrição e adicionalmente à técnica já existente acima discutida: o pelo menos um elemento conectante é na forma de disco, e disposto sobre ou contra uma primeira extremidade axial do rotor do volante de inércia em forma de anel para ligar o volante de inércia em forma de anel e o eixo de rotação, em que o elemento conectante em forma de disco conecta ao eixo de rotação através de uma conexão de encaixe por contração.

[0008] Modalidades da presente invenção exibem vantagens distintas e efeitos inventivos com respeito às grandes quantidades de energia que pode ser aí armazenada. Tais dimensões fundamentalmente maiores de volantes de inércia contribuem para quantidades maiores associadas da energia que pode ser aí armazenada, até que seu uso efetivo seja desejado.

[0009] Numa modalidade particular, o sistema de volante de inércia é tal que o rotor do volante de inércia pode ser em forma de anel e pode ter um raio interno na direção radial de pelo menos 0,75 metro, preferentemente de pelo menos 1 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,10 metro.

[00010] Por exemplo, o sistema de volante de inércia com uma combinação apropriada das dimensões como mencionado acima pode ser tal que o acionador e/ou o gerador de energia fica, no uso do sistema de volante de inércia, disposto de modo a permitir a rotação do volante de inércia a uma velocidade de entre pelo menos 600 rpm e 1800 rpm, de preferência mais do que 1000 rpm ou de pelo menos 1400 rpm, e mais preferentemente de no máximo cerca de 1.800 rpm. Mais particularmente deve ser notado que com essas dimensões em combinação com as mencionadas velocidades rotacionais, não necessariamente em combinação com elevação no ar, pode ser conseguida eficiência onde as perdas podem ser limitadas, por exemplo, de no máximo 7,5% por hora. Isso significa dizer que o sistema pode apresentar uma perda muito baixa de menos de 7,5% da quantidade de energia que é admitida ao volante de inércia, por hora. Qualquer leitor perito vai reconhecer que estes resultados são pelo menos surpreendentes, e indicativos dos benefícios e/ou dos efeitos inventivos de tais modalidades da presente invenção.

[00011] Tal como indicado acima, o sistema de volante de inércia apresenta as características que o rotor do volante de inércia está em forma de anel. Numa modalidade não limitativa com base na levitação no ar, o rotor do volante de inércia pode compreender como um elemento de fechamento um elemento em forma de disco que conecta um anel de alta massa no perímetro externo e o eixo de rotação no centro. As referidas características contribuem para a melhoria da elevação no ar, em particular para os volantes de inércia de aumentadas dimensões relativamente aos volantes de inércia conhecidos. Além disso, o elemento em forma de disco distribui uniformemente as tensões atuantes provocadas pelas forças centrífugas ao longo de todo o eixo e/ou do cubo.

[00012] Também em modalidades que não sejam baseadas em levitação no ar, o elemento de fechamento pode apresentar benefícios e/ou efeitos inventivos pelo fato de que o rotor do volante de inércia de alta massa pode ser feito girar em torno do eixo de rotação a velocidades de rotação muito elevadas, onde a periferia externa do rotor do volante de inércia pode se mover em velocidades absolutas aproximadamente na velocidade do som. Pelo uso de um elemento de fechamento ou mesmo mais em particular de um elemento em forma de disco uma conexão robusta pode ser proporcionada entre o rotor do volante de inércia e o eixo de rotação, que pode ser concebida para uniformemente em todas as direções radiais suportar a tensão e/ou forças de expulsão geradas pelo anel do volante de inércia e as forças centrífugas que atuam sobre o elemento de fechamento ou mesmo no elemento em forma de disco.

[00013] É de notar aqui que modalidades da presente invenção se baseiam na levitação no ar, e as demais não. Por exemplo, as modalidades podem ser consideradas para ter pressão atmosférica em algum lugar em torno do volante de inércia, mas este é considerado menos atraente devido ao arraste de ar que pode ser então exercido sobre o volante de inércia. Consequentemente, modalidades com levitação no ar são preferentemente (mas não exclusivamente) baseados na criação de um colchão de ar no volante de inércia, de preferência por debaixo do volante de inércia, com uma pressão mais elevada do que outros volumes que rodeiam o volante de inércia, mas ainda assim a uma pressão consideravelmente diminuída relativamente à pressão atmosférica. Em modalidades que não se baseiam em levitação no ar, todo o volume circundante no volante de inércia fica preferentemente numa pressão consideravelmente reduzida sem qualquer compartimento para contribuir para a levitação no ar, mas preferentemente de forma homogênea como vácuo na medida do possível.

[00014] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais que o elemento de fechamento ou conectante que sustenta o volante de inércia em forma de anel é suficientemente flexível para resistir às forças centrífugas, sem exibir deformação permanente. Dependendo de uma modalidade particular do elemento de fechamento ou conectante, o empeno pode ser inevitável. Todavia, com essa característica particular, o empeno do elemento conectante e do volante de inércia como um todo pode se acomodar a isso num modo confiável. Também o estiramento ou a distensão do elemento de fechamento pode levar a um grau controlável da extensão radial, novamente sem ocorrência de deformação permanente.

[00015] Numa modalidade da presente descrição, o sistema de volante de inércia com um rotor do volante de inércia em forma de anel pode apresentar as características, que pelo menos um elemento conectante está disposto entre uma primeira extremidade axial do rotor do volante de inércia em forma de anel e o eixo de rotação. Adicionalmente ou alternativamente, pelo menos um elemento conectante adicional pode ser disposto entre uma extremidade axial axialmente oposta ao rotor do volante de inércia e o eixo de rotação. Tal elemento conectante ou elemento conectante adicional pode reduzir efetivamente a carga radial, deformação e expansão, bem como as forças laterais sobre ou do rotor do volante de inércia em forma de anel. Tais elementos conectantes podem, em modalidades específicas; não adicionalmente aqui apresentadas, serem formados por elementos de cobertura em forma de disco, raios de roda ou um disco numa posição axialmente central em relação à espessura do rotor do volante de inércia em forma de anel. No entanto, adicionalmente ou alternativamente, o sistema de volante de inércia de acordo com a presente invenção pode ser tal que pelo menos um dentre o elemento conectante e o elemento conectante adicional é em forma de disco, e de preferência, disposto sobre ou contra as extremidades axiais do rotor do volante de inércia em forma de anel. Em modalidades com levitação no ar, para o que a presente divulgação não é limitada, tais elementos conectantes em forma de disco podem comparar com os já mencionados elementos de fechamento, e servem para fechar um espaço interno do rotor do volante de inércia em forma de anel, a fim de melhorar o vácuo ou a diferença de pressão necessária para a elevação ou levitação no ar do rotor do volante de inércia pesado. Além disso, mesmo fora do contexto de qualquer levitação no ar, elementos conectantes em forma de disco podem ser fixados uniformemente ao rotor do volante de inércia em forma de anel ao redor de sua circunferência para se obter uma conexão e montagem muito robusta e confiável, capaz de reduzir ou mesmo eliminar a expansão e/ou deformação do rotor do volante de inércia em forma de disco e/ou da força lateral que atua no mesmo, mesmo em velocidades muito altas, que em algumas modalidades pode se aproximar da velocidade do som, por exemplo, 1800 rpm, a uma circunferência exterior correspondente com um raio de, por exemplo, 1,3 metro, e em todas as posições radiais em torno da circunferência exterior do rotor acima mencionado volante de inércia.

[00016] Tal como indicado acima a conexão ou elemento de fechamento em forma de disco pode ser flexível para suportar o rotor do volante de inércia em forma de anel. Em particular, numa modalidade da presente divulgação tendo elementos conectantes em forma de disco axialmente opostos, a rigidez da montagem resultante é reforçada pela referida duplicação dos elementos conectantes em forma de disco axialmente opostos.

[00017] Em uma modalidade que tem o elemento conectante em forma de disco ou elemento conectante adicional, o elemento conectante pode ser mais espesso no eixo de rotação que no rotor do volante de inércia em forma de anel. As características relacionadas com a espessura podem fornecer um desejado grau de flexibilidade. A partir disso, a rigidez do elemento conectante em forma de disco e/ou do elemento conectante suplementar depende da sua espessura. A característica significativa de uma diminuição da espessura na direção radial a partir do eixo de rotação (ou do cubo) contribui para criar uma distribuição ideal da carga, tensão, forças, expansão e deformação entre o rotor do volante de inércia em forma de anel e do um ou dois elementos conectantes em forma de disco, sem alterações bruscas de carga, pelo que os fenômenos relacionados com a fadiga podem ser essencialmente evitados ou eliminados. Por exemplo, a espessura do um ou dois elementos conectantes em forma de disco no eixo de rotação é mais de 13 mm, preferentemente mais de 16 mm e mais preferencialmente mais do que 18 mm e mais preferivelmente de cerca de 20 mm. Além disso, como um exemplo, a espessura no rotor do volante de inércia em forma de anel é inferior a 19 mm, de preferência inferior a 17 mm e mais preferencialmente inferior a 15 mm e mais preferivelmente de cerca de 12 mm. Estas dimensões correspondem num amplo grau com a modalidade específica descrita adiante, e/ou a configuração como definida e descrita acima com relação aos raios, espessuras e forma de anel do rotor do volante de inércia, mas podem ser adaptadas a qualquer configuração alternativa. Alternativamente, qualquer outra característica com respeito a um o outro do(s) elemento(s) conectantes e/ou ao rotor do volante de inércia em forma de anel ou qualquer outra forma de rotor pode contribuir para um desejado grau da capacidade de deformação de modo a contribuir par a expansão do anel resultante decorrente das altas forças centrífugas em altas velocidades de rotação.

[00018] Modalidades da presente invenção possuindo pelo menos preferentemente um elemento conectante em forma de disco pode alternativamente ou adicionalmente às características discutidas acima ser tal, que um cubo fica disposto ou forma parte do eixo de rotação, ao qual pelo menos um elemento conectante conecta e se estende a partir do cubo até o rotor do volante de inércia em forma de anel. Um cubo proporciona a mais confiável e rotacional anexação simétrica do pelo menos um elemento conectante ao eixo de rotação. A referida modalidade pode ser tal, que o pelo menos um elemento conectante conecta ao cubo através de uma conexão de encaixe por contração. Adicionalmente ou em alternativa, o pelo menos um elemento conectante é pré-tensionado numa conexão com o cubo. Excessivas tensões e forças radiais podem ocorrer se pelo menos um elemento conectante e o elemento conectante adicional forem extremamente rígidos.

[00019] Do mesmo modo, se o pelo menos um do elemento conectante e do elemento conectante adicional é extremamente rígido, isso resulta em excessivas forças radiais e estresse ou tensão no rotor do volante de inércia em forma de anel e/ou no elemento(s) conectante(s). No entanto, uma conexão ou fixação excessivamente flexível no cubo poderia resultar em instabilidade durante a rotação, em que um menor desequilíbrio poderia resultar uma rotação excêntrica extremamente amplificada do rotor do volante de inércia, acompanhada por enormes forças radiais, em particular se o(s) elemento(s) conectante(s) solta do cubo. A conexão de encaixe por contração e/ou o pré-tensionamento do pelo menos um elemento conectante pode ser efetivamente empregue para evitar ou mesmo eliminar tais problemas. O elemento conectante em forma de disco pode expandir, principalmente embora não exclusivamente, como uma consequência da conexão de encaixe por contração sem soldadura ou parafusos e/ou outras possibilidades convencionais geradoras de estresse, enquanto qualquer expansão de pelo menos um, preferentemente do elemento conectante em forma de disco, não resulta em qualquer jogo ou liberação de movimento relativamente ao cubo, principalmente através, não exclusivamente, como uma consequência da pré- tensão no ou do elemento conectante em forma de disco e/ou do elemento conectante em forma de disco adicional. Confrontado com os efeitos da pré-tensão, uma conexão entre o cubo e o(s) elemento(s) conectante(s) fica por si só evidente que qualquer configuração alternativa devidamente projetada para a característica de tensionamento prévio pode resultar em alcançar os mesmos efeitos. Por exemplo, elementos de mola podem ser uniformemente distribuídos ao redor da circunferência do cubo entre o cubo e o rebordo interno de um furo central no elemento conectante, por vezes em forma de disco, para compensar quanto a qualquer aumento no diâmetro do(s) elemento(s) conectante(s) e mais em particular no diâmetro da passagem central em seu interior para acomodar o cubo. Ainda alternativas adicionas também são possíveis dentro do contexto da presente descrição e/ou da invenção.

[00020] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais de um anel de ar compreendendo elementos de anéis concêntricos, e a descarga de ar compreende pelo menos uma conexão de evacuação de ar entre cada par de elementos anelares concêntricos vizinhos em conexão com um evacuador de ar, tal como uma bomba. Como uma consequência, estágios separados de evacuação de ar são criados, por meio do que circunstâncias ideais podem ser geradas para a elevação em ar do volante de inércia sobre um colchão num espaço definido pelo anel de ar. Numa tal modalidade, uma característica adicional pode ser prevista em que um enchimento é disposto entre os elementos anelares concêntricos, exceto em pelo menos uma posição associada com a pelo menos uma conexão de evacuação de ar, onde os elementos de enchimento podem apresentar uma curvatura de seu rebordo superior, para baixo no sentido das conexões de evacuação e para cima no sentido de uma região superior dos elementos anelares concêntricos. Desse modo, um tamanho de um espaço a partir do qual o ar deve ser evacuado a partir do interior dos elementos anelares concêntricos pode ser minimizado.

[00021] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais de que o anel de ar ou pelo menos um dos elementos anelares concêntricos compreende uma seção de topo definindo pelo menos duas saliências se estendendo no sentido do volante de inércia, e uma depressão intermediária entre as saliências numa posição atrás do volante de inércia relativamente às saliências. Como uma consequência, bolsas de ar podem ser criadas para aumentar a elevação no ar do volante de inércia no ou sobre o anel de ar, ou no ou sobre os a, ou sobre o anel de ar, ou na, ou sobre os elementos anelares concêntricos.

[00022] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais de que o anel de ar está montado numa configuração do tipo elevador, numa disposição de modo a reduzir o anel de ar com o volante de inércia em repouso, levantar o anel de ar durante o arranque do volante de inércia, e elevar o anel de ar num estado operacional pleno do sistema de volante de inércia com o volante de inércia girando numa velocidade de rotação operacional. Desse modo, o empeno do volante de inércia pode ser acomodado para, embora apresentando o volante de inércia de engajamento funcional com o anel de ar, em particular durante a inicialização do movimento rotacional do volante de inércia. Numa tal modalidade uma característica adicional pode ser fornecida se a configuração do elevador for disposta a se aproximar muito do volante de inércia pelo menos durante o arranque e o estado operacional, por exemplo, até uma distância de aproximadamente 50 μm, sem contato com o volante de inércia. Com uma folga de ar entre o anel interior e o volante de inércia, uma eficaz elevação de ar mesmo de volantes de inércia mais pesados pode ser conseguida, embora outras dimensões possam ser igualmente se mostrar eficazes, dependendo dos parâmetros, por exemplo, do volante de inércia propriamente.

[00023] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais de uma carcaça que acomoda pelo menos o anel de ar e o volante de inércia sobrejacente, em que a carcaça compreende pelo menos uma conexão de evacuação de ar em conexão com um evacuador de ar, tal como uma bomba, para manter uma subpressão no interior da carcaça relativamente a um interior de um espaço definido pelo anel de ar e o volante de inércia.

[00024] Além disso, o sistema de volante de inércia pode apresentar as características alternativas ou adicionais de um controle associado com uma unidade e/ou gerador de energia, e pelo menos um sensor, tal como um sensor de vibração, disposto de modo a ajustar uma velocidade de rotação do volante de inércia quando o sensor detecta instabilidades num estado operacional, tal como vibrações. Embora qualquer leitor qualificado vá imediatamente perceber que todo o esforço deve ser investido na concepção de tal sistema de volante de inércia em evitar que frequências Eigen possam ocorrer. No entanto, esse particular conjunto de características permite o monitoramento do dispositivo do volante de inércia e evita excessivas oscilações em vibrações mediante detectar as vibrações e alterar uma velocidade de rotação do volante de inércia para permitir que o sistema deixe tal estado potencialmente perigoso.

[00025] Após a indicação geral até agora dos aspectos das modalidades da presente invenção, será descrito adiante uma modalidade específica de um sistema de volante de inércia de acordo com a presente invenção, apenas a título de exemplo, ao qual o escopo da proteção de acordo com as reivindicações anexas não está limitado.

[00026] As Figuras 1 a 10 apresentam respectivas vistas específicas da totalidade das modalidades representativas específicas do volante de inércia de acordo com a presente descrição, e/ou de seus detalhes específicos.

[00027] Na Figura 1, um sistema de volante de inércia 1 é mostrado, compreendendo um rotor do volante de inércia 2, que fica disposto num eixo de acionamento 3, e uma unidade de acionamento e/ou gerador de energia elétrica 4. A unidade de acionamento e/ou gerador de energia elétrica 4 pode compreender um motor para acionar o rotor do volante de inércia 2 num movimento de rotação em torno de um eixo vertical, definido pelo eixo de acionamento 3, e/ou pode ser usada para criar ou gerar energia elétrica ou energia a partir do movimento de rotação do rotor do volante de inércia 2. O rotor 2 pode ser disposto na vertical, para poder girar em torno de um eixo de rotação que se situa na horizontal.

[00028] A montagem do rotor do volante de inércia 2 e da unidade de acionamento/gerador 4 se acomoda na carcaça 5, em que também uma quantidade de evacuadores de ar na forma de bombas 6 é provida para proporcionar levitação no ar (que é opcional na presente invenção). Em contraste com os sistemas já conhecidos contendo um rotor de volante de inércia, a presente modalidade é relativamente muito grande. De fato, o sistema do volante de inércia na presente invenção é suficientemente grande para a carcaça de modo a conter um acesso 7, para permitir ao pessoal de manutenção e outros a adentrar na carcaça 5.

[00029] Como mostrado na Figura 4, o rotor do volante de inércia 2 em forma de anel. Um cubo 8 do sistema de volante de inércia 1 na Figura 1 está em conexão com o eixo de acionamento 3 formando um eixo de rotação e com o rotor do volante de inércia 2 através de um elemento de cobertura inferior em forma de disco 9 formando um elemento conectante entre o cubo 8 e o rotor do volante de inércia em forma de anel 2, e um elemento de cobertura superior em forma de anel 10 formando um elemento adicional de conexão entre o cubo 8 e o rotor do volante de inércia em forma de anel 2.

[00030] Preferentemente, os elementos de cobertura 9, 10 conferem uma considerável rigidez à montagem, mostrado na figura 4, do eixo de acionamento 3, rotor 8 e elementos de cobertura 9, 10. Todavia, no peso específico do volante de inércia 2, o empeno dos elementos de cobertura 9, 10 pode vir a ser inevitável, e para tais eventualidades um material para ou dos elementos de cobertura 9, 10 pode ser expressamente selecionado de modo a ser o mais duro e rígido possível, mas simultaneamente também ser flexível a um grau necessário, a fim de assegurar a flexão como consequência do considerável peso do rotor do volante de inércia 2.

[00031] Além disso, a flexão ou a expansão dos elementos de cobertura 9, 10 devem ser permitido de modo a compensar as grandes tensões e forças centrífugas exercidas nos elementos de cobertura 9, 10, nas altas velocidades nas quais os rotor do volante de inércia 2 gira e ser ou poder ser propenso a expandir. Em particular, a espessura dos elementos de cobertura 9 e 10 pode variar na direção radial, no eixo de rotação sendo mais do que 13 mm, de preferência mais do que 16 mm e mais preferencialmente mais do que 18 mm e mais preferivelmente de cerca de 20 mm ou mais. No rotor do volante de inércia em forma de anel 2, a espessura pode ser inferior a 19 mm, de preferência inferior a 17 mm e mais preferencialmente inferior a 15 mm e mais preferivelmente de cerca de 12 mm. Com tais variações na espessura, as quais são apenas representativas, a expansão do rotor do volante de inércia 2 em velocidades elevadas pode ser absorvida pelos elementos de cobertura 9, 10, que podem estirar (mas não deformar) como uma consequência.

[00032] O eixo de acionamento 3 e os elementos de cobertura 9, 10 podem ser ligados através de uma conexão de encaixe por contração, adicionalmente a, ou como uma alternativa para as conexões mecânicas mostradas do tipo soldas, parafusos ou rebites (na Figura 4 estão representados rebites). Por exemplo, o cubo 8 pode ser resfriado até uma temperatura de - 170 °C, enquanto que os elementos de cobertura 9, 10 podem ser aquecidos a uma temperatura de 200 °C, de modo a permitir que o eixo de acionamento e os elementos de cobertura se fundam ou encaixem juntos por contração após a montagem, quando as diferenças relativas de temperatura entre o cubo 8 e os elementos de cobertura 9, 10 diminuem. Antes de a referida montagem, o cubo pode ser superdimensionado por entre 0,6 e 1,2 mm, mais preferencialmente entre 0,8 e 1,0 mm, para permitir a expansão dos elementos de cobertura 9, 10, por exemplo, de 0,35 mm a uma velocidade de rotação de 1800 rpm, do rotor do volante de inércia 2. Alternativamente, os elementos de cobertura 9, 10 podem ser montados por encaixe de contração no eixo de acionamento 3 sem o cubo 8 entre eles. Como um requisito para conseguir tal conexão dos elementos de cobertura 9, 10 e o cubo 8 ou do eixo de transmissão 3, suas dimensões devem corresponder muito proximamente num estado com máximas diferenças de temperatura, quando o cubo 8 ou o eixo 3 é resfriado e os elementos 9, 10 são aquecidos. Quando as diferenças de temperatura diminuem, o cubo 8 ou o eixo 3 vão tender a expandir quando em aquecimento até, por exemplo, as temperaturas ambientes, enquanto que os elementos de cobertura 9, 10 tenderão a encaixar por contração quando do resfriamento. Em conjunto, uma conexão altamente confiável pode ser estabelecida.

[00033] O eixo de acionamento 3 se estende para ou ao interior do acionador/gerador 4, para permitir ao rotor do volante de inércia 2 ser acionado num movimento rotacional, ou derivar potência ou energia elétrica a partir de tal movimento rotacional contínuo.

[00034] Como indicado acima, o sistema de volante de inércia é relativamente grande. Mais em particular, o sistema de volante de inércia pode ser tal, que o rotor do volante de inércia 2 tem um raio interno na direção radial de pelo menos 0,75 metro, preferentemente de pelo menos 1 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,10 metro. Além disso, o sistema de volante de inércia pode ser tal que o rotor do volante de inércia 2 tem um raio externo na direção radial de pelo menos 0,85 metro, preferentemente de pelo menos 1 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,30 metro. Ainda adicionalmente, o sistema de volante de inércia 1 pode ser tal que o rotor do volante de inércia 2 tem uma espessura na direção axial de pelo menos 0,30 metro, preferentemente de pelo menos 0,45 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 0,60 metro. Em modalidades específicas, o rotor do volante de inércia em forma de anel 2 pode de fato ser feito a partir de qualquer material, de preferência com uma densidade mássica relativamente alta, tal como um metal. Nas modalidades reveladas, esse material pode ser de aço, e pode até mesmo ser ponderado com chumbo ou semelhante. Em particular, o sistema de volante de inércia 1 pode ser de tal modo que o rotor do volante de inércia 2 tem um peso de pelo menos 2,5 toneladas, preferentemente de pelo menos quatro toneladas e mais preferivelmente de pelo menos 5 toneladas. Nas modalidades de acordo com o desenho anexo, um volante de inércia para tal pode desenvolver uma velocidade de rotação de até ou mais de 1800 rpm, em que o peso do volante de inércia do motor é de cerca de 5 toneladas. Muito surpreendentemente, tal rotor de volante de inércia muito grande e pesado 2 pode ser operado a uma perda de 7,5%, ou mesmo menos. Tal eficiência é inteiramente inesperada tendo em conta os desenvolvimentos da técnica já existente, os quais são principalmente na direção de produzir sistemas de volante de inércia mais compactos, produzindo tais sistemas de volante de inércia com volantes de inércia relativamente pequenos. No entanto, naturalmente, a presente invenção e o escopo da proteção de acordo com as reivindicações anexas não são limitados a quaisquer tais parâmetros em utilização, e um volante de inércia de uma modalidade alternativa pode ser ainda operado a uma velocidade de rotação mais baixa, por exemplo, numa velocidade de 600 rpm ou de pelo menos 1000 rpm, preferentemente de pelo menos 1400 rpm, ou uma velocidade de rotação ainda mais elevada. Para garantir que o rotor do volante de inércia 2 vai ficar conectado ao eixo 3 ou ao cubo 8 através dos elementos de cobertura 9, 10, a velocidade de rotação deve ser limitada ou restringida, para o que um sistema de controle pode ser empregado. Para fins de ilustração é notado aqui que a periferia do rotor 2 numa modalidade possuindo um raio de 1,3 metro, no seu raio externo, quando da rotação numa velocidade de, por exemplo, 1800 rpm, se aproxima ou supera a velocidade do som. Caso um aumento na velocidade ainda seja desejável relativamente a isto, então medidas adicionais para garantir uma conexão adequada e robusta no cubo 8 ou no eixo de rotação 3 devem ser contempladas.

[00035] A Figura 2 apresenta uma vista explodida do sistema de volante de inércia 1 de acordo com a Figura 1. Nela, a carcaça 5 é novamente exibida para acomodar as bombas 6 e o rotor dovolante de inércia 2 numa carcaça inferior 15, pelo menos. A carcaça inferior 15 também compreende uma acomodação cilíndrica 16, essencialmente para o acionador/gerador 4. Na presente modalidade, a carcaça 5 também incorpora uma carcaça superior 11 para acomodar mais de perto o rotor do volante de inércia 2, sobre o qual uma tampa 12 pode ser disposta por sobre a carcaça superior 11. Na vista em perspectiva da Figura 2, a carcaça superior 11 apresenta de forma evidente uma forma de anel, onde uma sua abertura central serve para acomodar uma construção portadora 13, compreendendo um anel de ar 14. A construção portadora 13 serve também para fixar a unidade de acionamento/gerador 4 ao eixo de acionamento 3, que também está em conexão ao rotor do volante de inércia 2.

[00036] A Figura 3 apresenta uma vista em corte transversal ao longo da linha III-III na Figura 1 e mostra ainda mais detalhes do sistema de volante de inércia 1 num estado montado, tal como, por exemplo, aos dutos 17, que estão ligados (não mostrado) àqueles selecionados das bombas 6, em correspondência com os locais das conexões de evacuação associadas (descrito em mais detalhes abaixo), onde o ar deve ser evacuado das imediações circundantes do volante de inércia 2. É novamente notado que a levitação no ar e todas as características com ela associadas são opcionais com respeito à presente invenção.

[00037] A Figura 5 apresenta uma vista em perspectiva da construção portadora 13 das Figuras 2 e 3. A construção portadora 13 compreende uma placa de base 18, que pode formar uma parte da montagem da carcaça 5, ou pode ser, pelo menos, a ela ligada. Simultaneamente ou em alternativa, a placa de base 18 pode formar uma parte da construção portadora 13 propriamente. A Figura 5 também mostra em mais detalhes o anel de ar 14, que compreende vários elementos anelares de ar concêntricos 19, 20 e 21. As faces superiores dos elementos anelares individuais podem ser especificamente concebidas para criar o maior arraste possível no ar, em caso de uma parada de emergência, quando o ar pode ser deixado no interior da câmara sob tais circunstâncias, a fim de frear a passagem do fluxo de ar. Por exemplo, os perfis podem ser dispostos no interior ou sobre as faces superiores.

[00038] Adicionalmente ou alternativamente, tais freios de ar podem ser extensíveis, em particular numa câmara de não-vácuo, para fornecer o menor arraste possível durante operação normal. Conexões de evacuação 22, entre o elemento em anel mais interno 19 e o elemento em anel central 20 estão conectadas àquelas dos dutos 17, e conexões de evacuação 23 entre o elemento em anel central 20 e o elemento em anel externo 21 são conectados aos selecionados dos dutos restantes 17, como mostrado também na vista de topo da Figura 7. Além disso, os elementos de enchimento 24 são providos entre o elemento em anel mais interno 19 e o elemento em anel central 20 e elementos de enchimento 25 são providos entre o elemento em anel mais interno 19 e o elemento em anel central 20 e elementos de enchimento 25 são providos entre o elemento em anel central 20 e o elemento em anel mais externo 21. Assim, a eficiência do ar da evacuação a partir do espaço entre os elementos anelares concêntricos 19-21 é otimizada, onde os elementos de enchimento 24, 25 apresentam uma curvatura da sua borda superior, na descendente no sentido das conexões de evacuação 22, 23 e na ascendente no sentido de uma região superior dos elementos anelares concêntricos 19-21, como mostrado na Figura 6, para minimizar os espaços abertos entre os elementos anelares concêntricos 19-21 e, consequentemente, minimizar a quantidade de ar a ser evacuada a partir de um tal espaço aberto e otimizar a eficiência da evacuação do ar. Os elementos de enchimento podem ser feitos de metal ou de qualquer outro material conveniente ou adequado. É ainda notado que um inserto impresso em 3D 40 pode ser aplicado próximo às conexões de evacuação 22 de modo a proporcionar uma curvatura muito bem definida dos elementos de enchimento montados 24, 25, 40 para promover a descarga de ar de forma mais eficiente quanto possível, devido ao fato que o diâmetro ideal do tubo para o transporte de (ar/gás) da conexão de evacuação para as bombas não encaixa na face superior do anel de ar.

[00039] Sensores de distância 26 podem ser providos na placa de base 18 ou mesmo em contato mesmo com qualquer dos elementos anelares 19-21, por exemplo, o elemento em anel mais externo 21. Também, como mostrado na Figura 10, sensores de vibração podem ser providos sobre o contra um eixo de acionamento, ou em qualquer outro lugar no sistema do volante de inércia 1. Seu funcionamento pode ser para detectar vibrações indesejadas, que possam se tornar prejudiciais ao sistema do volante de inércia, especialmente em vista da alta massa do rotor do volante de inércia 2 propriamente. Um controlador (não mostrado) pode receber sinais de medição dos detectores de distância 26 ou dos detectores de vibração para regular a velocidade de rotação do rotor do volante de inércia 2, por exemplo, se ocorrerem vibrações numa velocidade específica de rotação do volante de inércia 2, que possam aproximar de uma frequência Eigen, onde o sistema pode entrar em ressonância.

[00040] A Figura 8 representa uma vista em corte transversal ao longo da linha VIII-VIII na figura 7, que em si é uma vista de topo na direção da seta VII na Figura 5. Nesse sentido, mostra-se que cada um dos elementos do anel 19-21 tem uma parte superior, consistindo de saliências 27 e depressões 28, nas formas concêntricas, que são dispostos de forma concêntrica relativamente ao eixo de acionamento 3. O ar que é retirado do espaço entre o elemento em anel interior 19 e o elemento em anel central 20, através conexões de evacuação 22 dos dutos, dutos 17 e bombas pertinentes associadas 6, é extraído na direção da seta A na Figura 8 sobre o elemento anelar mais interno 19. O ar que é arrastado do espaço entre o elemento anelar central 20 e o elemento anelar mais externo 21, por meio das conexões de evacuação 23, dutos 17 e bombas pertinentes associadas 6, é extraído na direção da seta A na Figura 8 sobre o centro do elemento anelar 20. Como mostrado na Figura 3, por exemplo, o volante de inércia 2 é disposto no topo, mas não em contato com, o anel de ar 14. Uma distância entre o anel de ar 14 e o volante de inércia 2 pode ser tão pequeno, que uma folga entre eles pode medir, por exemplo, apenas 50 μm. Preferentemente, uma folga de ar entre o anel de ar 14 e o rotor do volante de inércia 2 pode ser ainda menor que 50 μm, mais modalidades da presente divulgação podem também funcionar como uma folga de ar maior. Depressões 28 relativas a uma superfície de topo do anel de ar 14 servem para capturar parte do ar, que é arrastado sobre os elementos anelares mais internos ou centrais 19, 20. Essas bolsas de ar e os fluxos de ar na direção das setas A e B, permitem que o rotor do volante de inércia 2 seja suspenso no ar, na mencionada curta distância acima do anel de ar 14.

[00041] Do lado de fora do anel de ar 14, as bombas 6 podem também estar conectadas a um espaço 31 figura 3, para extrair um fluxo de ar na direção da seta C na Figura 8. Bombas 6 podem também ser ligadas a dutos 17 para evacuar o interior do espaço 32 na Figura 3 por debaixo do rotor do volante de inércia 2 através dos furos 35 na placa de base 18, como representado na Figura 6, e na vizinhança do eixo 3. Então, uma relativa pressão de ar na câmara ou espaço 32 pode ser mantida na maior pressão, mesmo se abaixo da atmosférica, que uma pressão de ar na câmara ou espaço 31, a fim de permitir que o ar a ser arrastado flua a partir do espaço interno 32 sobre o anel de ar 14. Por exemplo, uma pressão dentro do espaço 32 pode estar na vizinhança de 300 a 350 mb, onde o espaço 31 é evacuado até um valor de aproximadamente 1 mb ou semelhante.

[00042] Acima, foi notado que os elementos de cobertura 9, 10 e o rotor do volante de inércia 2 podem encurvar para baixo em repouso ou em baixas velocidades de rotação, embora o empeno seja evitado ao máximo possível, especialmente num estado não- rotativo. Consequentemente, volante de inércia 2 pode vir a repousar sobre o anel de ar 14, que fica numa situação indesejável. A partir de tal estado de não rotação, com o contato entre o rotor do volante de inércia 2 e um anel 14, em particular um volante de inércia muito pesado não pode ser colocado em movimento rotacional. Quando rotor do volante de inércia 2 atinge uma velocidade de rotação operacional, forças centrífugas irão aplainar os elementos de 9, 10 e volante de inércia 2, mas tal estado de rotação operacional precisa ser primeiramente alcançado. Para lidar com essa questão, características particulares são incorporadas na modalidade, como descrito, por exemplo, na Figura 3.

[00043] Como uma primeira medida, anel de ar 14 é disposto numa configuração de elevador 29, por exemplo, consistindo de cilindros, que podem ser do tipo a óleo hidráulico ou pneumático. A configuração de elevador 29 pode aumentar ou diminuir o anel de ar 14 relativamente à carcaça 5, para adaptar a posição do anel de ar 14 relativamente a um estado empenado dos elementos de cobertura 9, 10 e/ou do pesado rotor do volante de inércia 2 pela redução do anel de ar 14, quando o rotor do volante de inércia 2 está parado ou girando numa baixa velocidade, ou em relação a um estado está parado ou a rodar a uma velocidade baixa, ou em relação a um estado aplainado dos elementos de cobertura 9, 10 e/ou do pesado rotor do volante de inércia 2 pela elevação do anel de ar 14. Desse modo, sob todas as circunstâncias, uma folga entre anel interno 14 e o volante de inércia 2 pode ser mantido. Detectores de distância 26 referidos ao acima mencionado servem para determinar um tamanho de tal folga, e um controle pode acionar a configuração de elevador 29, para manter um tamanho da folga constante entre o anel de ar 14 e o volante de inércia 2 de, por exemplo, 50 μm. Deve ser notado que o anel de ar 14 que está nas modalidades presentemente reveladas nem se destina nem é pretendido a ativamente fazer subir o volante de inércia para uma posição aplainada dos elementos de cobertura 9, 10, e que tal aplainamento é conseguido automaticamente, quando uma velocidade operacional do volante de inércia 2 é conseguido, devido às forças centrífugas. Todavia, o anel de ar 14 pode, numa modalidade alternativa, ser ativamente usado para elevar o volante de inércia 2.

[00044] Além disso, como a segunda medida, os mancais de deslize 30 podem ser providos na parte superior da superfície superior interna do alojamento superior 11, como mostrado também na Figura 3, para suportar o elemento de cobertura inferior 9 e/ou o rotor do volante de inércia 2 num estado estacionário ou quando da rotação em velocidades mais baixas. Tais mancais de deslizamento 30 também facilitam colocar o rotor do volante de inércia 2 em movimento, por exemplo, usando uma função de acionamento de um acionador/gerador 4. O contato entre o elemento de cobertura inferior 9 e/ou o rotor do volante de inércia 2 por um lado e os mancais de deslizamento 30 por outro lado irá diminuir e desaparecer, à medida que a velocidade de rotação do rotor do volante de inércia 2 aumenta e antes de ele atingir uma velocidade de rotação operacional, como uma consequência do efeito de aplainamento sobre os elementos de cobertura 9, 10 e/ou do rotor do volante de inércia 2, devido às forças centrífugas.

[00045] A Figura 9 apresenta em vista em perspectiva e a Figura 10 apresenta numa vista em seção transversal uma montagem da construção portadora 13, possuindo o anel de ar 14 no seu topo, com uma primeira placa de montagem 33 e uma segunda placa de montagem 36, que são também representados na Figura 3. Essa montagem da construção portadora 13 com a placa de montagem 33, na qual a construção portadora é configurada e contribui para a montagem dos dutos 17 e semelhantes, é disposta na passagem central do alojamento superior em forma de anel 11, onde o rotor do volante de inércia 2 está disposto também na referida passagem central, mas não sobre a superfície superior interna 34 do alojamento superior 11, que foi referido também acima. Mais particularmente, como descrito acima, o rotor do volante de inércia 2 não repousa sobre a referida superfície superior 34 ou mesmo sobre o anel de ar 14. Como consequência, pode ser considerado que uma construção portadora 13 na verdade não suporta o peso do rotor do volante de inércia 2, mas que o rotor do volante de inércia 2 fica elevado no ar sobre o anel 14 numa distância muito curta acima do anel de ar 14. No entanto, a construção portadora 13 de fato sustenta a unidade de acionamento/gerador 4.

[00046] A Figura 10 mostra ainda em mais detalhe uma configuração da configuração do elevador, compreendendo um pistão 37 num furo 38 de um poste de suporte 39. Pelo curso do pistão a partir do furo 38, o anel de ar 14 é levantado.

[00047] Deve ser evidente para aquele usualmente versado na técnica que a modalidade acima descrita não é a única possível dentro dos limites e limitações do âmbito de proteção das modalidades da presente invenção de acordo com as reivindicações anexas. Por exemplo, levitação no ar pode ser omitida. O rotor do volante de inércia 2 pode ser maciço ou sólido, mas deve ser em forma de anel tendo um centro aberto de modo a maximizar a concentração do peso numa distância relativamente ao eixo de rotação. O volante de inércia 2 e os elementos de cobertura 9, 10 podem formar uma unidade ou conjunto integrado. As dimensões do rotor do volante de inércia e dos elementos de cobertura associados que formam os elementos conectantes podem variar, bem como as velocidades operacionais e valores de pressão, relativamente aos descritos acima neste documento. Certo número de bombas e dutos pode ser minimizado relativamente às modalidades descritas, aqui mostradas e divulgadas. A configuração de um alojamento superior pode ser omitida dependendo de uma estrutura de carcaça. Outras alterações e adaptações também podem ser contempladas, e irão se situar dentro dos limites e fronteiras do âmbito da proteção definida com as reivindicações anexas, a menos que tais modalidades e/ou alternativas adicionais se desviem do conceito inventivo unitário que baseiam as características especificamente definidas das reivindicações.

Claims

1. SISTEMA DE VOLANTE DE INÉRCIA, compreendendo: um eixo de rotação(3); um rotor do volante de inércia em forma de anel(2); pelo menos um elemento conectante(9; 10) que conecta o rotor do volante de inércia em forma de anel(2) ao eixo de rotação(3); uma unidade de acionamento e/ou gerador de energia(4) em conexão ao rotor do volante de inércia(2); em que o rotor do volante de inércia(2) tem um raio externo na direção radial de pelo menos 0,85 metro, preferentemente de pelo menos 1 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,30 metro, uma espessura numa direção axial de pelo menos 0,30 metro, preferentemente de pelo menos 0,45 metro, e mais preferivelmente de pelo menos 0,60 metro, e um peso de pelo menos 2,5 toneladas, preferentemente de pelo menos 4 toneladas e mais preferivelmente de pelo menos 5 toneladas, CARACTERIZADO POR o pelo menos um elemento conectante(9; 10) ser na forma de disco, e disposto sobre ou contra uma primeira extremidade axial do rotor do volante de inércia em forma de anel(2) para conectar o volante de inércia em forma de anel(2) e o eixo de rotação(3), em que o elemento conectante em forma de disco(9; 10) conecta ao eixo de rotação(3) através de uma conexão de ajuste por contração.

2. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de acionamento e/ou o gerador de energia(4) ficar, em uso, disposto para permitir a rotação do rotor do volante de inércia(2) numa velocidade entre pelo menos 600 rpm e 1800 rpm, preferencialmente mais de que 1000 rpm ou de pelo menos 1400 rpm, e mais preferentemente de no máximo cerca de 1800 rpm.

3. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o rotor do volante de inércia ter um raio interno na direção radial de pelo menos 0,75 metro, preferentemente de pelo menos um metro, e mais preferivelmente de pelo menos 1,10 metro.

4. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por pelo menos um elemento conectante adicional(10; 9) ser disposto entre uma extremidade axial que se opõe axialmente ao rotor do volante de inércia(2) e o eixo de rotação(3).

5. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o elemento conectante adicional(10; 9) ser em forma de disco.

6. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o elemento conectante em forma de disco(9; 10) ser flexível para suportar o rotor do volante de inércia em forma de anel(2).

7. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o elemento conectante em forma de disco(9, 10) e/ou o elemento conectante suplementar(10; 9) ser mais grosso no eixo de rotação do rotor(3) do que no volante de inércia em forma de anel(2).

8. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a espessura no eixo de rotação(3) ser maior que 13 mm, de preferência maior que 16 mm e mais preferencialmente maior que 18 mm e mais preferivelmente de aproximadamente ou maior que 20 mm.

9. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por a espessura no rotor do volante de inércia em forma de anel(2) ser inferior a 19 mm, de preferência inferior a 17 mm e mais preferencialmente inferior a 15 mm e mais preferivelmente de cerca de 12 mm.

10. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por um cubo(8) ser disposto sobre ou constituir uma parte do eixo de rotação(3), ao qual pelo menos um elemento conectante(9, 10) se conecta e se estende desde o cubo(8) até o rotor do volante de inércia em forma de disco(2).

11. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por o pelo menos um elemento conectante(9, 10) ser pré-tensionado numa conexão com o cubo(8).

12. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o eixo de rotação(3) ou o cubo(8) ser resfriado antes da montagem com o pelo menos um elemento conectante(9, 10), e o pelo menos um elemento conectante(9, 10) ser aquecido antes da montagem com o eixo de rotação(3) ou o cubo(8).

13. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por uma acomodação no pelo menos um elemento conectante(9, 10) para o eixo de rotação(3) ou do cubo(8) ser, num estado de igual temperatura, menor que uma porção superdimensionada do eixo de rotação(3) ou do cubo(8).

14. Sistema de volante de inércia, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o eixo de rotação(3) ou o cubo(8) ser superdimensionado por entre 0,6 e 1,2 mm, mais de preferência por entre 0,8 e 1,0 mm relativamente à acomodação, de modo a permitir a expansão do pelo menos um elemento conectante(9, 10) em 0,35 mm numa velocidade de rotação da montagem do rotor do volante de inércia(2) e o pelo menos um elemento conectante de não mais do que 1800 rpm.

15. Sistema de volante de inércia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o pelo menos um elemento de compressão ou de expansão, tal como uma mola, ser disposto entre o cubo e o elemento conectante.