PT1609996E

PT1609996E - Rotor, em especial para um ventilador axial

Info

Publication number: PT1609996E
Application number: PT05104899T
Authority: PT
Inventors: Erhard Gruber; Reinhard Strohmeier; Otmar Huegel
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen Gmbh & Co
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2007-11-13
Also published as: CN1712737A; CN100445571C; ES2290852T3; US7442010B2; ATE369497T1; US20050287005A1; EP1609996B1; EP1609996A1; DK1609996T3; DE202004010088U1; AU2005202448B2; DE502005001164D1; AU2005202448A1; PL1609996T3

Description

DESCRIÇÃO "ROTOR, EM ESPECIAL PARA UM VENTILADOR AXIAL" A invenção refere-se a um rotor, em especial para um ventilador axial, com um corpo de rotor, que é constituído por várias pás salientes para fora, em especial radialmente, bem como por, um cubo no essencial em forma de tubo, que suporta as pás e que pode ser montado por pressão, para fixação numa peça rotativa, como um rotor, sendo que no cubo, do lado interior, está colocado um aro circular, no essencial cilíndrico.

Rotores para ventiladores axiais, que apresentam respectivamente um corpo de rotor, que é constituído por várias pás salientes para fora e por um cubo que suporta as pás, que pode ser fixado no rotor de um motor de rotor externo, são em geral conhecidos. 0 documento DE-20013697-U1 divulga uma estrutura para impedir rupturas, para um ventilador. A partir do programa de fabrico do requerente da patente, são conhecidos, além disso, rotores para ventiladores axiais do género referido na introdução, nos quais o cubo está concebido, respectivamente, em forma de tubo e pode ser montado por pressão para fixação no rotor, sendo que no cubo, do lado interior, está colocado um aro metálico, no essencial cilíndrico, com revestimento de plástico aplicado por injecção, que, na condição de montada, rodeia pela periferia o rotor do motor de rotor externo. A placa circular de aço de forma cilíndrica dos rotores 1 de material sintético conhecidos é alargada aquando da operação de montagem por pressão. Uma vez que o cubo de material sintético encosta em toda a superfície à placa circular de aço, o seu alargamento é transmitido ao cubo, o que pode levar, de maneira desvantajosa, a tensões mecânicas elevadas no cubo, que, em casos isolados, podem causar mesmo uma ruptura do rotor. Outras desvantagens consistem também em não ser possível um escoamento de água de condensação, a qual se pode formar no cubo em caso de ultrapassagens do ponto de condensação e em o cubo de material sintético dificultar a cedência de calor, através da superfície do rotor.

Cabe à invenção o objectivo, com reduzido esforço técnico de fabrico, de criar um rotor do género descrito na introdução, com maior estabilidade mecânica, em especial um rotor que permita reduzir tensões mecânicas no cubo, as quais resultam em consequência de uma operação de montagem por pressão num veio de rotor.

Este objectivo é resolvido, de acordo com a invenção, por a placa circular compreender primeiras e segundas secções, colocadas alternadamente, sendo que as primeiras secções apresentam respectivamente um diâmetro interior maior do que os diâmetros interiores das segundas secções. É utilizada, por conseguinte, de acordo com a invenção, um aro circular metálica segmentada, em especial um aro circular de aço, sendo que se entende por "segmentada" que a parte cilíndrica da placa circular está subdividida nas secções referidas com diâmetros interiores diferentes. As secções com diâmetro menor são alargadas aquando da operação de montagem por pressão, enquanto que as secções com diâmetro maior dos 2 segmentos não alteram ou alteram apenas reduzidamente a sua posição radial, aquando da operação de montagem por pressão; no entanto, de um modo vantajoso, causam um abaixamento do nível médio dos valores de tensões mecânicas.

Enquanto na zona dos diâmetros maiores, onde surge apenas uma deformação reduzida, em realização preferida da invenção, o cubo pode estar ligado à placa circular através de pontes, no sentido de uma elevada estabilidade mecânica, um revestimento de plástico aplicado por injecção da placa circular pode estar configurado de modo que possam ser produzidas aberturas no cubo, em especial na zona dos diâmetros menores. Assim, uma deformação da placa circular que surge aquando da operação de montagem por pressão não é transmitida ao cubo.

As aberturas no cubo podem, neste caso, ser realizadas, também com vantagem, de forma contínua em direcção axial, de modo que seja estabelecida uma ligação entre o lado de aspiração e o lado de compressão do ventilador. Deste modo, conseguem-se ainda duas outras vantagens - a saber, que se torna possível um escoamento de água de condensação que eventualmente se forme e que uma circulação de ar produzida através das aberturas, entre o lado de aspiração e o lado de compressão, melhora o arrefecimento do rotor.

Outras realizações vantajosas da invenção estão contidas nas reivindicações dependentes e na descrição seguinte. Com base num exemplo de realização representado nas figuras do desenho em anexo, a invenção é explicada em pormenor. Mostram:

Fig. 1 uma representação em perspectiva de um rotor de acordo com a invenção, 3

Fig. 2 uma representação em perspectiva do rotor de acordo com a invenção, representado na fig. 1, no entanto, em corte axial,

Fig. 3 uma representação em corte correspondente à fig. 2, no entanto, numa representação em perspectiva "a partir de baixo", ou seja, numa vista rodada em 180°, em relação à fig. 2,

Fig. 4 uma representação ampliada de uma secção da fig. 3,

Fig. 5 uma vista de cima sobre o rotor de acordo com a invenção, representado na fig. 1, na condição de montado,

Fig. 6 uma vista lateral em corte axial de um rotor de acordo com a invenção, na condição de montado,

Figs. 7 e 8 representações ampliadas dos pormenores do rotor de acordo com a invenção, designados por VII e VIII na fig. 6,

Fig. 9 uma representação em perspectiva de um aro circular de um rotor de acordo com a invenção,

Fig. 10 uma representação em perspectiva da placa circular representada na fig. 9, utilizada de acordo com a invenção, no entanto, em corte parcial. 4

Nas figuras do desenho, as mesmas peças estão também sempre providas dos mesmos números de referência, de modo que, em regra, são descritas também respectivamente apenas uma vez.

Como mostram, em primeiro lugar, as figs. 1 e 2, um rotor de acordo com a invenção possui um corpo 1 de rotor, que compreende várias pás 2 salientes para fora, em especial radialmente, bem como um cubo 3, no essencial em forma de tubo, que suporta as pás 2. No cubo 3, do lado interior, está colocada uma placa 5 circular metálica, no essencial cilíndrica, rodeada por uma peça 4 de extrusão de material sintético, que está representada nas figs. 9 e 10 como peça isolada. O corpo 1 de rotor, como a fig. 5, bem como as figs. 6 a 8 evidenciam, pode ser fixado sobre um rotor 6 de um motor e forma um ventilador axial, enquanto que o cubo 3 é montado por pressão no rotor 6 do motor. A placa 5 circular metálica é mantida, neste caso, fixada no cubo 3, através da peça 4 de extrusão de material sintético que a rodeia.

De acordo com a invenção, está previsto que a placa 5 circular compreenda primeiras e segundas secções 5a, 5b colocadas alternadamente, sendo que as primeiras secções 5a apresentam respectivamente um diâmetro DA interior maior do que os diâmetros DB interiores das segundas secções 5b. Entre as primeiras secções 5a e as segundas secções 5b estão colocadas respectivamente secções 5c de transição, nas quais o diâmetro DA interior maior faz a transição para o diâmetro DB interior menor. Através desta segmentação da placa 5 circular, que pode ser vista de maneira especialmente clara, em especial nas figs. 9 e 10, que mostram a placa 5 circular como peça isolada, é conseguida, após a montagem por pressão no rotor 6 do motor, uma redução ou distribuição mais uniforme das tensões mecânicas no 5 cubo 3, que conduzem a uma estabilidade mecânica acrescida. As secções 5c de transição impedem, neste caso, alterações bruscas das tensões mecânicas na placa 5 circular. A fig. 3 - e, em representação ampliada, a fig. 4 - mostram que a placa 5 circular, em especial na zona das secções 5a com os diâmetros DA interiores maiores, pode estar ligada ao cubo 3, através de pontes 7, de um modo preferido, que se estendem paralelamente a um eixo X-X longitudinal (representado apenas nas figs. 6 e 9) . A placa 5 circular, em conformidade com isso, pode apresentar, em especial na zona das secções 5a com os diâmetros DA interiores maiores, patilhas 8 salientes radialmente para fora, distribuídas pela sua periferia circular. Em especial as figs. 9 e 10, evidenciam a realização destas patilhas 8 na placa 5 circular, enquanto a fig. 3, mais claramente a fig. 4, bem como em corte a fig. 6 e mais claramente a fig. 7, mostram como as patilhas 8, de um modo preferido, podem estar ligadas ao cubo 3 - a saber, que as patilhas 8 da placa 5 circular estão incorporadas na peça 4 de extrusão de material sintético, por união positiva e junção de material. A incorporação encontra-se, neste caso, com vantagem, no sentido de uma elevada estabilidade na zona das pontes 7, que estão concebidas numa peça única com o cubo 3.

As pontes 7 podem, neste caso, de um modo preferido - como representado - ser constituídas respectivamente por uma primeira secção 7a de ponte e por uma segunda secção 7b de ponte, sendo que a última se encontra na zona da peça 4 de extrusão de material sintético ou, em especial, forma uma parte constituinte da peça 4 de extrusão de material sintético, a qual rodeia, em forma de manga, a placa 5 circular, ao longo da totalidade da sua superfície lateral exterior. A primeira secção 7a de ponte 6 encontra-se, neste caso, respectivamente, numa zona do cubo 3, na qual este ressalta radialmente para fora, relativamente à superfície de revestimento da placa 5 circular, o que é indicado através da distância designada pelo simbolo de referência S na fig. 8. Como mostra a fig. 7, as patilhas 8 formam respectivamente, neste caso, de um modo preferido, o limite entre a primeira secção 7a de ponte e a segunda secção 7b de ponte. A primeira secção 7a de ponte amplia a superfície de ligação ao cubo e origina, por conseguinte, uma estabilidade elevada.

Uma outra vantagem da invenção consiste em poderem ser produzidas aberturas 9 no cubo 3, de um modo preferido em forma de furo alongado no plano horizontal, as quais estão colocadas pela periferia na peça 4 de extrusão de material sintético, em especial na zona dos diâmetros DB pequenos da placa 5 circular. Uma deformação da placa 5 circular que surja aquando da montagem por pressão é absorvida por uma deformação das paredes das aberturas, não referenciadas em pormenor, que encostam à placa circular e não é transmitida ao restante corpo do cubo 3. A quase totalidade das figuras do desenho (excepto as figs. 7, 9 e 10) mostram, no entanto, que as aberturas 9 podem alongar-se também na zona dos diâmetros DA grandes da placa 5 circular, na peça 4 de extrusão de material sintético. As paredes que se situam na periferia entre as aberturas 9 são, neste caso, no entanto, de um modo preferido, formadas pelas segundas secções 7b de ponte, descritas anteriormente, que se situam na zona dos diâmetros DA grandes, na peça 4 de extrusão de material sintético, que providenciam para que a pressão superficial entre a peça 4 de extrusão de material sintético e a placa 5 circular, em qualquer caso, seja suficientemente elevada 7 e que através da deformação das aberturas 9 não ocorra qualquer delaminação da peça 4 de extrusão de material sintético da placa 5 circular.

Pode estar previsto, de um modo preferido, que as aberturas 9 no cubo 3 estejam realizadas de forma continua, em direcção axial. Através das passagens dai resultantes na zona do cubo -como já referido - é possível, de um modo vantajoso, um envolvimento do rotor 6 com ar de arrefecimento e um escoamento de água de condensação que se forma em caso de ultrapassagem do ponto de condensação. Nesta medida, é atribuído à existência ou à formação das aberturas 9 um significado inventivo específico.

Como resulta já das explicações anteriores, a presente invenção não está limitada aos exemplos de realização representados, mas antes compreende todos os meios e medidas que no sentido da invenção, actuam de igual modo. Assim, por exemplo, a segmentação da placa circular, prevista de acordo com a invenção, não está limitada a um determinado tipo de motor, como um motor de rotor externo ou uma determinada realização das pás 2 que se encontram no cubo 3. Além disso, faz também parte do âmbito da invenção, quando a placa 5 circular não está fixada, como descrito, através das patilhas 8 de um modo preferido por junção de material, mas antes, por exemplo, por união não-positiva e/ou positiva no cubo 3, ou seja, quando, por exemplo, não está previsto qualquer revestimento 4 de injecção da placa 5 circular, mas antes um encaixe. Números de referência

1 2 3 4 5 5a 5b 6 7 7a 7b 8 9 DA DB X-X

Corpo de rotor Pá de 1 Cubo de 1

Revestimento de plástico aplicado por injecção de 3 Placa circular

Primeira secção de 5 com diâmetro DA Segunda secção de 5 com diâmetro DB Rotor (motor de ventilador axial)

Ponte de 3

Primeira secção de ponte de 7 Segunda secção de ponte de 7 Patilha de 5 Abertura em 3 ou 4

Diâmetro de 5a Diâmetro de 5b Eixo longitudinal de 1

Lisboa, 30 de Outubro de 2007 9

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Rotor, em especial para um ventilador axial, com um corpo (1) de rotor, que é constituído por várias pás (2) salientes para fora, em especial radialmente, bem como por um cubo (3), no essencial em forma de tubo, que suporta as pás (2), e que pode ser montado por pressão para fixação numa peça rotativa, como um rotor (6), sendo que no cubo (3), do lado interior, está colocada uma placa (5) circular, no essencial cilíndrica, caracterizada por a placa (5) circular compreender primeiras e sequndas secções (5a, 5b) colocadas alternadamente, sendo que as primeiras secções (5a) apresentam respectivamente um diâmetro (DA) interior maior do que os diâmetros (DB) interiores das segundas secções (5b).
2. Rotor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a placa (5) circular - em especial metálica - estar rodeada por uma peça (4) de extrusão de material sintético.
3. Rotor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por entre as primeiras secções (5a) e as segundas secções (5b) estarem colocadas secções (5c) de transição, nas quais o diâmetro (DA) interior maior faz a transição para o diâmetro (DB) interior menor.
4. Rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a placa (5) circular, em especial na zona das secções (5a), com os diâmetros (DA) interiores maiores, estar ligada ao cubo (3), através de pontes (7), de um modo preferido pontes (7) concebidas numa peça única com o cubo 1 (3), que se estendem paralelamente a um eixo (X-X) longitudinal do corpo (1) de rotor.
5. Rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a placa (5) circular, em especial na zona das secções (5a) com os diâmetros (DA) interiores maiores, apresentar patilhas (8) salientes radialmente para fora.
6. Rotor de acordo com as reivindicações 2 e 5, caracterizado por as patilhas (8) da placa (5) circular estarem incorporadas na peça (4) de extrusão de material sintético, por união positiva e junção de material, em especial na zona das pontes (7).
7. Rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por estarem produzidas aberturas (9) no cubo (3), as quais estão colocadas na peça (4) de extrusão de material sintético, em especial na zona dos diâmetros (DB) menores da placa (5) circular.
8. Rotor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por as aberturas (9) no cubo (3) estarem realizadas de forma continua, em direcção (X-X) axial.
9. Rotor de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por as aberturas (9) estarem realizadas em forma de furo alongado no plano horizontal e, em especial, estarem separadas umas das outras na periferia, através de uma secção (7b) de ponte, das pontes (7) que ligam a placa (5) circular ao cubo. Lisboa, 30 de Outubro de 2007 2