ES2290852T3 - Rueda motriz, especialmente para un ventilador axial. - Google Patents

Abstract

Rueda motriz, especialmente para un ventilador axial, equipado con un cuerpo de rueda (1), que está compuesto por varias paletas (2) que sobresalen radialmente hacia el exterior, así como por un cubo (3) presionable básicamente tubular para la sujeción en una pieza rotatoria como un rotor (6) que soporta las paletas, estando dispuesta por la cara interna en el cubo (3) una chapa redonda (5) básicamente cilíndrica, caracterizada por que la chapa redonda (5) comprende primeros y segundos segmentos dispuestos (5a, 5b) alternadamente, presentado los primeros segmentos (5a) un mayor diámetro interno (DA) que el diámetro interno (DB) de los segundos segmentos (5b) respectivamente.

Description

Rueda motriz, especialmente para un ventilador axial.

Rueda motriz, especialmente para un ventilador axial, equipado con un cuerpo de rueda, que está compuesto por varias paletas que sobresalen hacia el exterior, así como por un cubo a presión básicamente tubular para la sujeción en una pieza rotatoria como un rotor que soporta las paletas, estando dispuesta por la cara interna en el cubo, una chapa redonda básicamente cilíndrica.

Las ruedas para ventiladores axiales que presentan respectivamente un cuerpo de rueda compuesta por varias paletas orientadas hacia el exterior y por un cubo que se puede montar en el rotor de un motor de inducción externo, son generalmente conocidas.

El documento DE 20013697-U1 revela una estructura de impedimento de ruptura para un ventilador.

Por el programa de fabricación del solicitante se conocen además ruedas para un ventilador axial de la clase indicada inicialmente en las que el cubo está respectivamente conformado de forma tubular y que para la fijación se puede montar presionando sobre el rotor, estando dispuesto en la cara interna del cubo, una chapa redonda fundamentalmente cilíndrica, metálica provista de un recubrimiento por extrusión de plástico, que envuelve el rotor del motor de inducción externo estando montado. La chapa redonda de acero cilíndrica de las ruedas de plástico conocidas es ensanchada durante el proceso de presionado. Puesto que el cubo de plástico contacta sobre toda su superficie sobre la chapa redonda de acero, su ensanchamiento es traspasado al cubo de modo que en el cubo puedan presentarse desfavorablemente tensiones mecánicas demasiado elevadas, pudiendo en algunos casos producir incluso rotura de rueda. Otras desventajas consisten en que no es posible una evacuación de agua condensada que se puede formar en caso de no alcanzar el punto de condensación en el cubo y que el cubo de plástico impide el desprendimiento de calor a través de la superficie del rotor.

El objetivo del invento tiene como base crear una rueda motriz de la clase inicialmente indicada, con un reducido esfuerzo técnico de fabricación, con una elevada estabilidad mecánica, especialmente una rueda motriz que permita reducir tensiones en el cubo que se producen a consecuencia del proceso de presionado sobre un eje rotor.

El objetivo se cumple según el invento a través de una chapa redonda que comprende primeros y segundos segmentos dispuestos alternadamente, presentado los primeros segmentos respectivamente mayores diámetros internos que el diámetro interno de los segundos segmentos.

De este modo, se utiliza según el invento una chapa redonda metálica segmentada, en donde "segmentada" se entiende que la pieza cilíndrica de chapa redonda está dividida en los denominados segmentos de diferente diámetro interno. Los segmentos de menor diámetro interno son ensanchados durante el proceso de presionado, mientras que los segmentos de mayor diámetro de segmento no modifican su posición radial o si acaso sólo mínimamente, durante el proceso de presionado, sin embargo producen favorablemente un descenso del nivel medio de los valores de tensión mecánicos.

Mientras que en el área de los diámetros mayores, en el que se presenta sólo una leve deformación, en un modelo preferente del invento, el cubo puede estar sujeto a la chapa redonda a través de refuerzos en sentido de una alta estabilidad mecánica y un recubrimiento por extrusión de plástico puede estar configurado, de modo que especialmente en el área del menor diámetro pueden estar introducidos bolsillos en el cubo. De este modo se transmite al cubo, una deformación de la chapa redonda producida durante el proceso de presionado.

Los bolsillos en el cubo también pueden estar realizados favorablemente en sentido axial de modo que entre la cara de aspiración y presión del ventilador esté establecida una unión. De este modo, se consiguen además otras dos ventajas, que consisten en que se posibilita una evacuación de agua condensada posiblemente formada y que un flujo de aire que se ajusta entre la cara de aspiración y de presión mediante los bolsillos, mejora la refrigeración del rotor.

Otros modelos preferentes del invento se encuentran en las subreivindicaciones y en la descripción siguiente. En base a un ejemplo de fabricación representado en las figuras de planos adjuntos se explica el invento en profundidad. Se muestra en la

figura 1, una representación en perspectiva de una rueda motriz según el invento,

figura 2, una representación en perspectiva de la rueda motriz según el invento representada en la figura 1, pero en una sección axial,

figura 3, una representación seccionada según la figura 2, pero en una representación de perspectiva "desde abajo", es decir, en una vista girada 180º respecto a la figura 2,

figura 4, una representación ampliada de una parte de la figura 3,

figura 5, una vista desde arriba sobre la rueda motriz según el invento en la figura 1, estando ésta montada,

figura 6, una vista lateral seccionada axialmente de una rueda motriz según el invento, estando ésta montada,

figura 7 y 8, representaciones ampliadas de despieces de la rueda motriz según el invento que están marcadas con VII VIII en la figura 6,

figura 9, una representación en perspectiva de una chapa redonda de una rueda motriz según el invento,

figura 10, una representación en perspectiva de la chapa redonda empleada según el invento representada en la figura 9, pero en una sección parcial

En las figuras del plano, las mismas piezas también están marcadas siempre con los mismos símbolos de referencia, de modo que éstas sean descritas por lo general sólo una vez.

Como la figura 1 y la figura 2 muestran primero una rueda motriz según el invento equipada con un cuerpo de rueda 1 que está compuesto por varias paletas 2 que sobresalen radialmente hacia el exterior, así como por un cubo 3 fundamentalmente tubular que soporta las paletas 2. En la cara interna de cubo 3 está dispuesta una chapa redonda metálica fundamentalmente cilíndrica provista de un recubrimiento por extrusión de plástico que en la figura 9 y 10 está representada como una pieza individual. El cuerpo de rueda 1, como muestran las figuras 5, 6 a 8 se puede sujetar en el rotor 6 de un motor, formando un ventilador axial en el que el cubo 3 es presionado contra el rotor 6 del motor. En este caso, la chapa redonda 5 metálica es sujetada firmemente en el cubo 3 mediante un recubrimiento por extrusión de plástico envolvente.

Según el invento se ha previsto que la chapa redonda 5 comprenda primeros y segundos segmentos 5a, 5b alternadamente, presentando los primeros segmentos 5a respectivamente un mayor diámetro interno DA que el diámetro interno DB del segundo segmento 5b. Entre los primeros segmentos 5a y los segundos segmentos 5b están dispuestos segmentos de transición 5c respectivamente. En los cuales el mayor diámetro interno DA pasa al diámetro interno menor DB. Mediante esta segmentación de la chapa redonda 5 que especialmente se ve con claridad en la figura 9 y 10, que muestran la chapa redonda como 5 una pieza individual, se consigue tras presionar sobre el rotor 6 del motor, una reducción y una distribución regular de las tensiones mecánicas en el cubo, que conducen a una mayor estabilidad mecánica. Los segmentos de transición 5c impiden en este caso modificaciones repentinas de las tensiones mecánicas en la chapa redonda 5.

La figura 3 y una representación ampliada de la figura 4, muestran que la chapa redonda 5, especialmente en los segmentos 5a con los mayores diámetros internos DA, puede estar sujetada al cubo 3 mediante refuerzos 7, preferentemente mediante refuerzos 7 que discurran paralelamente a un eje longitudinal X-X (representado sólo en las figuras 6 y 9). Mientras que la chapa redonda 5 puede presentar correspondientemente a esto, especialmente en el tramo de los segmentos 5a con el mayor diámetro interno DA, lóbulos 8 sobresalientes hacia el exterior distribuidos radialmente sobre su perímetro anular. La ejecución de estos lóbulos 8 en la chapa redonda 5, muestran claramente especialmente las figuras 9 y 10, mientras que la figuras 3 y más claro la figura 4, así como en sección, la figura 6 y más claro la figura 7, muestran cómo los lóbulos 8 pueden estar unidos preferentemente al cubo 3, concretamente que los lóbulos 8 de la chapa redonda están incrustados en el recubrimiento por extrusión de plástico 4 en arrastre de forma y material. En este caso, la incrustación es ventajosa en el sentido de estabilidad en el área de los refuerzos 7 que están conformados en una sola pieza con el cubo 3.

En este caso los refuerzos pueden estar compuestos preferentemente -como está representado- por un primer segmento de refuerzo 7a y por un segundo segmento de refuerzo 7b respectivamente, considerando que el último se encuentra en el área del recubrimiento por extrusión de plástico 4 o bien que conforma una parte del recubrimiento por extrusión de plástico 4 que envuelve la chapa redonda 5 a lo largo de toda su superficie de revestimiento exterior. El primer segmento de refuerzo 7a se encuentra en este caso respectivamente en un tramo del cubo 3 en el que éste frente a la superficie de revestimiento de la chapa redonda 5 rebota radialmente hacia el exterior, lo que se indica con la distancia marcada con una S en la figura 8. Como muestra la figura 7, los lóbulos 8 conforman respectivamente en este caso el límite entre el primer segmento de refuerzo 7a y el segundo segmento de refuerzo 7b. El primer segmento de refuerzo 7a amplia la superficie de sujeción en el cubo proporcionando de este modo una mayor estabilidad.

Otra ventaja del invento consiste en que en el cubo 3 se pueden introducir bolsillos 9 preferentemente con plano horizontal en forma de coliso que están dispuestos preferentemente en el área del diámetro menor DB de la chapa redonda 5 de acuerdo al perímetro en el recubrimiento por extrusión de plástico 4. Una deformación de la chapa redonda 5 que se produce al presionar, es absorbida por una deformación de la pared de bolsillos no indicada en profundidad, contigua a la chapa redonda y no es transferida al resto del cuerpo del cubo 3.

Casi todas las figuras del plano (excepto las figuras 7, 9 y 10) muestran sin embargo, que los bolsillos 9 en el área del diámetro mayor DA de la chapa redonda 5, se pueden extender en el recubrimiento por extrusión de plástico. En este caso sin embargo, las paredes según el perímetro contiguas entre los bolsillos 9 están conformadas preferentemente por los segundos segmentos de refuerzo 7b descritos y dispuestos de manera sobresaliente en el área de diámetro mayor DA en el recubrimiento por extrusión de plástico y se encargan de que la tensión de la superficie entre el recubrimiento por extrusión de plástico 4 y la chapa redonda 5, sea lo suficientemente alto en cualquier caso y que no se produzca ninguna delaminación del recubrimiento por extrusión de plástico 4 de la chapa redonda 5, debido a la deformación de los bolsillos 9.

Preferentemente puede estar previsto que los bolsillos 9 en el cubo 3 estén practicados en sentido axial de lado a lado. Debido a las aberturas producidas por este motivo en la zona contigua -como ya se ha mencionado anteriormente- es posible aplicar favorablemente aire refrigerante a todo el rotor 6 y evacuar agua condensada formada al no alcanzar el punto de condensación. Por lo tanto, la existencia o bien la conformación descrita de los bolsillos 9 tiene una importancia inventiva individual.

Como se desprende de los modelos precedentes, el presente invento no se limita a los ejemplos de fabricación representados, sino que comprende todos los medios y medidas que actúa de la misma forma en sentido del invento. Es así por ejemplo que la segmentación de la chapa redonda según el invento no está limitada a un determinado modelo de motor, como un motor con inducido exterior, o un determinado modelo de las paletas que se encuentran en el cubo 3. Además, también entra en el marco del invento, si la chapa redonda 5 no está sujeta en el cubo como se describe, a través de los lóbulos 8 preferentemente en arrastre de material, sino más bien por ejemplo, en arrastre de fuerza y/o forma, es decir por ejemplo, si no se prevé ningún recubrimiento por extrusión 4 de la chapa 5, sino más bien un encastramiento.

Símbolos de referencia

1

Cuerpo de la rueda

2

Paleta de 1

3

Cubo de 1

4

Recubrimiento por extrusión de plástico de 3

5

Chapa redonda

5a

Primer segmento de 5 con diámetro DA

5b

Segundo segmento de 5 con diámetro DB

6

Rotor (Motor de ventilador axial)

7

Refuerzo de (3)

7a

Primer segmento de refuerzo de 7

7b

Segundo segmento de refuerzo de 7

8

Lóbulos

9

Bolsillo en 3 o bien en 4

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DA

Diámetro de 5a

DB

Diámetro de 5b

X-X

Eje longitudinal de 1.

Claims (9)

1. Rueda motriz, especialmente para un ventilador axial, equipado con un cuerpo de rueda (1), que está compuesto por varias paletas (2) que sobresalen radialmente hacia el exterior, así como por un cubo (3) presionable básicamente tubular para la sujeción en una pieza rotatoria como un rotor (6) que soporta las paletas, estando dispuesta por la cara interna en el cubo (3) una chapa redonda (5) básicamente cilíndrica, caracterizada porque la chapa redonda (5) comprende primeros y segundos segmentos dispuestos (5a, 5b) alternadamente, presentado los primeros segmentos (5a) un mayor diámetro interno (DA) que el diámetro interno (DB) de los segundos segmentos (5b) respectivamente.

2. Rueda motriz según la reivindicación 1, caracterizada porque la chapa redonda (5) especialmente metálica está envuelta por un recubrimiento por extrusión de plástico (4).

3. Rueda motriz según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque entre los primeros segmentos (5a) y los segundos segmentos (5b) están dispuestos segmentos de transición (5c) en los que el mayor diámetro interno (DA) pasa al menor diámetro interno (DB).

4. Rueda motriz según la reivindicación 1 a 3, caracterizada porque la chapa redonda (5) especialmente en el área de los segmentos (5a) está sujetada al cubo (3) a través del diámetro interno mayor (DA) mediante refuerzos (7), preferentemente a través de refuerzos (7) conformados en paralelo a un eje longitudinal (X-X) del cuerpo de la rueda (1) formando una sola pieza con el cubo (3).

5. Rueda motriz según la reivindicación 1 a 4, caracterizada porque la chapa redonda (5) especialmente en el área de los segmentos (5a) con los mayores diámetros internos (DA) presenta lóbulos (8) radiales sobresalientes hacia el exterior.

6. Rueda motriz según la reivindicación 2 y 5, caracterizada porque los lóbulos (8) de la chapa redonda (5) están incrustados en arrastre de forma y material, especialmente en el área de los refuerzos (7), en el recubrimiento por extrusión de plástico (4).

7. Rueda motriz según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque en el cubo (3) se han introducido bolsillos (9) que están dispuestas especialmente en el área del diámetro interno menor (DB) de la chapa redonda (5) en el recubrimiento por extrusión de plástico (4).

8. Rueda motriz según la reivindicación 7, caracterizada porque los bolsillos (9) han sido realizados en el cubo (3) en sentido axial X-X de lado a lado.

9. Rueda motriz según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque los bolsillos (9) en plano horizontal han sido realizados en forma de coliso y están separados unos de otros de acuerdo al perímetro, especialmente mediante un segmento de fuerzo (7b) de los refuerzos (7) que sujetan la chapa redonda (5) en el cubo.