Conexión de aspa de ventilador.

Un sistema de conexión de aspa de ventilador para conectar al menos un aspacompuesta (110;

210) a una cabeza de rotor (120; 220) comprendiendo al menosun elemento de fijación (130; 230) situado en la raíz del aspa (110; 210) yextendiéndose esencialmente de manera transversal al eje longitudinal del aspa(110; 210), dicho elemento de fijación (130;230) adaptado para encajar uno de losextremos de al menos un elemento de tensión (140; 240) en posición relativamentelongitudinal en relación con dicha aspa (110;210); y caracterizado porque elelemento de tensión (140;240) tiene una parte de interfaz intermediaria (160; 260)entre el aspa (110; 210) y la cabeza de rotor (120; 220).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2007/050726.

Solicitante: TECSIS TECNOLOGIA E SISTEMAS AVANCADOS S.A.

Nacionalidad solicitante: Brasil.

Dirección: Av. Jerome Case, 3000, District Eden 18087-220 Sorocaba BRASIL.

Inventor/es: KOIKE,BENTO MASSAHIKO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F04D29/34 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F04 MAQUINAS DE LIQUIDOS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO; BOMBAS PARA LIQUIDOS O PARA FLUIDOS COMPRESIBLES.F04D BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO (bombas de inyección de combustible para motores F02M; bombas iónicas H01J 41/12; bombas electrodinámicas H02K 44/02). › F04D 29/00 Partes constitutivas, detalles o accesorios (elementos de máquinas en general F16). › Montaje de los álabes.
  • F04D29/38 F04D 29/00 […] › Alabes.
  • F04D29/64 F04D 29/00 […] › de las bombas axiales.

PDF original: ES-2394077_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Conexion de aspa de ventilador

Descripcion Campo tecnico [0001] La presente invención hace referencia a un sistema y metodo de conexión de aspa de ventilador para unir al menos un aspa compuesta a una cabeza de rotor, mas en particular, una conexión de aspa de ventilador para ventiladores utilizados en aplicaciones de ventilación y refrigeración industrial.

Tecnica precedente [0002] Los ventiladores son bien conocidos en la tecnica precedente. Sus disefos, elementos y materiales varian dependiendo de la aplicación. La aplicaciones comunes de los ventiladores son la ventilación y la refrigeración para uso industrial o residencial. Por ejemplo, la refrigeración y la ventilación tipica en aplicaciones industriales pueden ser torres de refrigeración, aerocondensadores, refrigeración en aplicaciones petroquimicas, intercambiadores de calor, t (neles de carretera, minas, metros, edificios grandes, etc. [0003] Basicamente, un ventilador comprende al menos una superficie fluida de reacción, normalmente llamada "aspa", y una cabeza de rotor en la que se conecta el aspa. Las aspas y la cabeza de rotor pueden fabricarse en una (nica pieza, normalmente para los ventiladores muy pequefos. Sin embargo, las aplicaciones industriales normalmente requieren ventiladores mas grandes, cuyas aspas y cabeza de rotor son piezas separadas que deben conectarse. El termino "conexión" o "conectando" se utiliza aqui en el amplio sentido de la palabra significando colocar las piezas juntas, fijar, sujetar, enganchar, unir, atar o similares. Existen muchos sistemas para conectar un ventilador de aspas en la tecnica precedente, por ejemplo: BRPI0302441-5, BRPI0302858-5, BRPI8900333-0, BRPI0201725-3, BRMU82002661, BRMU8200229-1, BRMU8200250-9; W097/41355; JP2000-314392; JP07-012096; JP63085202; JP11022696; JP63309404, US5458465 y GB843995. [0004] El sistema de conexión adoptado puede determinar importantes caracteristicas del ventilador en relación con su ensamblaje, funcionamiento y mantenimiento, como por ejemplo: el ajuste del angulo de paso, la sustitución del aspa de ventilador o el ajuste del aspa de ventilador sin causar interferencias en las otras aspas, la sustitución del aspa o el ajuste del aspa con el ventilador montado dentro del equipo donde se utilizara, etc.

Las aspas para aplicaciones industriales estan hechas normalmente de metal o de un material compuesto. En dichos casos, las aspas pueden ser macizas o huecas, asi como pueden poseer caracteristicas de las conchas. El material compuesto del aspa puede ser, por ejemplo, una lamina de fibra reforzada, o un plastico de fibra reforzado (FRP) , u otro compuesto de filamento y resina. Las aspas compuestas normalmente tienen la ventaja de afadir a las aspas de material compuesto todas las ventajas en relación a las aspas de material metalico, como la posibilidad de mejorar la geometria del aspa, un peso ligero, una alta resistencia y mayor capacidad para soportar las vibraciones. En el caso de las aspas hechas de materiales compuestos, el sistema de conexión normalmente comprende una parte integral proyectada en el aspa tambien de material compuesto de un material metalico, dicha parte proyectada estando conectada a la cabeza de rotor. En el caso de aspas metalicas, los elementos enroscados o soldados se utilizan com (nmente para elaborar la conexión. Un sistema de conexión del aspa de ventilador similar tambien se conoce por ejemplo desde W094/09277, que publica todas las caracteristicas del preambulo de la reivindicación 1. [0006] Existe un tipo especial de ventilador, mas conocido com (nmente como "turbina e6lica", que se utiliza con el objetivo particular de convertir la energia cinetica del viento en energia mecanica. Cuando esta energia mecanica se utiliza directamente por la maquinaria (por ejemplo bombas) , la turbina e6lica se suele llamar molino de viento: cuando la energia mecanica se convierte en electricidad, la turbina e6lica se llama "generador e6lico" o simplemente turbina de energia e6lica. Debido a los diferentes propósitos, la cabeza de rotor y las aspas de las turbinas de energia e6lica medianas o grandes normalmente comprenden diferencias significativas de la cabeza de rotor de un ventilador para una aplicación industrial mediana o grande. Existen muchos sistemas para conectar un aspa de turbina e6lica a una cabeza de rotor de turbina e6lica, por ejemplo US4260332, US4915590, US6371730; W001/79705; JP3015669; JP8093631; JP8270540 y JPI1182408.

Publicación de la invención Problema tecnico [0007] En el caso de los ventiladores para aplicaciones industriales con aspas elaboradas de material compuesto, el uso de una parte proyectada integral con el aspa, tambien de material compuesto, tiene la desventaja de que la conexión presenta una adaptación indeseada tras un tiempo de funcionamiento. Esta adaptación requiere una inspección y un mantenimiento periódicos. Por otra parte, las partes metalicas proyectadas necesitan ser lo suficientemente grandes como para distribuir el estres a lo largo de la raiz del aspa, pese a que este tipo de conexión normalmente es mas pesada y cara. El uso de elementos enroscados no es adecuado para sujetar las aspas compuestas directamente porque los materiales compuestos tienen una resistencia baja a las tensiones concentradas. Por lo tanto, todavia existe la necesidad de un mejor sistema de conexión de aspas de ventilador para conectar las aspas compuestas a una cabeza de rotor, mas en particular, un sistema de conexión de aspas de ventilador para ventiladores utilizados en la ventilación y refrigeración para aplicaciones industriales.

Solucion Tecnica [0008] Los problemas tecnicos relacionados y otras desventajas no mencionadas aqui se resuelven con las caracteristicas de la reivindicación 1. [0009] En un ejemplo de modo de realización de la presente invención, dicho elemento de fijación es una tuerca de acoplamiento o una tuerca cruzada, una tuerca del canal, un tornillo de cruz, un perno en t, un gancho, un perno con ganchos de muelle, o un elemento similar adecuado para insertarlo o moldearlo dentro del aspa de ventilador y para proporcionar una conexión fija para el elemento de tensión. En otro modo de realización de la presente invención, dicho elemento de fijación es adecuado para ajustar mas de un elemento de tensión. En otro ejemplo de modo de realización, dicho elemento de fijación se inserta en un agujero que pasa completa o parcialmente a traves del aspa. En otro ejemplo de modo de realización, dicho elemento de tensión es un remache, un tornillo, un perno, o un elemento similar adecuado para conectar fijamente uno de sus extremos al elemento de fijación dispuesto dentro del aspa. En otro modo de realización de la presente invención, el extremo del elemento de tensión que no esta conectado al elemento de fijación esta conectado a uno de los orificios en la cabeza de rotor. De acuerdo con la invención, el elemento de tensión tiene cabeza. De acuerdo con la invención, el elemento de tensión del rotor tiene una parte de interfaz intermediaria entre el aspa y la cabeza de rotor, que puede estar formada de manera integral con el elemento de tensión o en una parte separada. El termino "parte" no se limita a una placa, una chapa plana o lamina; puede considerarse teniendo cualquier otro formato. El extremo del elemento de tensión que no esta conectado al elemento de fijación puede fijar completa o parcialmente una parte intermediaria de interfaz a la base del aspa. Dicha parte de interfaz intermediaria puede ser metalica y puede estar situada opcionalmente en un hueco hecho en la base del aspa. En otro modo de realización de la presente invención, el ajuste entre el aspa y la cabeza de rotor se proporciona mediante al menos un componente de fijación, como un remache o un tornillo, que pasa a traves de un orificio en la cabeza de rotor y en la parte de interfaz intermediaria conectando dicha cabeza de rotor con dicha parte de interfaz intermediaria. En otro modo de realización, los orificios de la cabeza de rotor para el componente de fijación pueden tener forma no circular, por ejemplo rectangular, de punta o similar y opcionalmente, al menos uno de los orificios, puede tener una forma circular.

Efectos ventajosos [0010] La presente invención tiene varias ventajas sobre la tecnica anterior. El uso de un elemento de fijación en conjunto con un elemento de tensión, como se ha comentado aqui arriba en un principio, permite una mejor distribución de las tensiones a lo largo de la raiz del aspa sin utilizar una estructura compleja. Esta mejor distribución de las tensiones es bastante deseable ya que permite una reducción del peso del aspa, especialmente en el caso de las aspas compuestas, que son mas sensibles a las tensiones concentradas comparadas con las aspas metalicas. Ademas, el elemento de fijación y el elemento... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1º Un sistema de conexión de aspa de ventilador para conectar al menos un aspa compuesta (110; 210) a una cabeza de rotor (120; 220) comprendiendo al menos un elemento de fijación (130; 230) situado en la raiz del aspa (110; 210) y extendiendose esencialmente de manera transversal al eje longitudinal del aspa (110; 210) , dicho elemento de fijación (130;230) adaptado para encajar uno de los extremos de al menos un elemento de tensión (140; 240) en posición relativamente longitudinal en relación con dicha aspa (110;210) ; y caracteriºado porºue el elemento de tensión (140;240) tiene una parte de interfaz intermediaria (160; 260) entre el aspa (110; 210) y la cabeza de rotor (120; 220) . 2º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación (130; 230) esta caracteriºado por ser una tuerca de acoplamiento o una tuerca cruzada, una tuerca de canal, un tornillo de cruz, un perno en t, un gancho, un perno con ganchos de muelle, u otro elemento similar adecuado para introducirse o moldearse dentro del aspa del ventilador (110; 220) y para proporcionar una conexión fija para el elemento de tensión (140; 240) . 3º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación (130; 230) esta caracteriºado por ser adecuado para recibir mas de un elemento de tensión. 4º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación (130; 230) esta caracteriºado por ser introducido en un orificio (150) que pasa por completo a traves del aspa. 5º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho elemento de fijación (130; 230) esta caracteriºado por ser introducido en un orificio (150) que pasa por completo a traves del aspa. 6º Un sistema de conexión del aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho elemento de tensión (140; 240) se caracteriºa por ser un remache, un tornillo, un perno, o un elemento similar adecuado para unir fijamente uno de sus extremos al elemento de fijación (130;230) situado dentro del aspa. 7º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el extremo (141; 241) del elemento de tensión (140; 240) , que no esta conectado al elemento de fijación (130; 230) , esta caracteriºado por estar conectado a uno de los orificios (180; 280) en la cabeza de rotor (120; 220) .

8º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la parte de interfaz intermediaria (160; 260) esta formada de manera integral con el elemento de tensión (140; 240) .

9º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el extremo (141; 241) del elemento de tensión (140; 240) , que no esta conectado al elemento de fijación (130; 230) , fija total o parcialmente una parte de interfaz intermediaria (160; 260) a la base del aspa (112; 212) .

10º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la parte de interfaz intermediaria (160; 260) es metalica.

11º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la parte de interfaz intermediaria (160; 260) se sit (a en un hueco hecho en la base del aspa (112; 212) .

12º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el ajuste entre el aspa (110; 210) y la cabeza de rotor (120; 220) se proporciona mediante al menos un componente de fijación (130; 230) , que pasa a traves de un orificio (180; 280) en la cabeza de rotor (120; 220) y en la parte de interfaz intermediaria (160; 260) uniendo la dicha cabeza de rotor (120; 220) a dicha parte de interfaz intermediaria (160; 260) .

13º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el componente de fijación (130; 230) es un perno o un tornillo.

14º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 7 o 12, en el que los orificios de la cabeza de rotor (180; 280) para el componente de fijación (130; 230) tienen una forma no circular, como por ejemplo rectangular, de punta o similar.

15º Un sistema de conexión de aspa de ventilador de acuerdo con la reivindicación 7 o 12, en el que al menos un orificio de la cabeza de rotor (180; 280) tiene forma circular.

16º Un metodo para conectar un aspa compuesta de ventilador (110; 210) a la cabeza de rotor (120; 220) caracteriºado por comprender la introducción de una pluralidad de tuercas de acoplamiento dispuestas en la raiz del aspa y extendiendose de manera transversal al eje longitudinal del aspa; cada dicha tuerca de acoplamiento fijando uno de los extremos de un remache, dichos remaches situados en posición paralela en relación con el eje longitudinal del aspa y en el que el otro extremo de los remaches fija una parte de interfaz intermediaria a la base del aspa; introduciendo una pluralidad de pernos a traves de la cabeza de rotor y de la parte de interfaz intermediaria; ajustando dicha cabeza de rotor al aspa compuesta fijando dichos pernos.


 

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