PROCESO DE FABRICACIÓN DE UN RODETE DE MOVIMIENTO DE AIRE, RODETE ASÍ OBTENIDO Y CONJUNTO EXTRACTOR QUE COMPRENDE DICHO RODETE

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con los aparatos que se disponen en las instalaciones de aireación o ventilación para impulsar el aire, proponiendo un rodete de movimiento del aire, con características ventajosas en su proceso de fabricación y en el resultado de la formación estructural que se obtiene con dicho proceso de fabricación.

Estado de la técnica

En las instalaciones de aireación y ventilación es habitual la incorporación de aparatos de impulsión del aire en los conductos de circulación, comprendiendo dichos aparatos un rodete provisto con un cuerpo de hélice, para mover el aire mediante un accionamiento giratorio proporcionado por un motor, yendo dicho cuerpo de hélice rodeado por una carcasa exterior que aumenta las prestaciones de caudal y presión y reduce el ruido que pueda ocasionar el rodete en su funcionamiento.

El cuerpo de hélice y la carcasa exterior de un rodete de ese tipo, para movimiento del aire, son convencionalmente de plástico y van unidos en un solo elemento que gira conjuntamente por la acción del motor de accionamiento, estando formado el cuerpo de hélice por un núcleo, desde el cual salen unos álabes radiales que se unen por su extremo libre a la carcasa exterior del rodete, estableciéndose convencionalmente las uniones por medio de unos tetones que sobresalen en el borde extremo de los álabes y que pasan por unos orificios o aberturas correspondientes de la carcasa exterior, remachándose el extremo de dichos tetones en la parte externa de la carcasa mediante aplicación de calor.

Esta realización resulta costosa y lenta de llevar a cabo, debido a la necesidad de hacer coincidir los tetones del borde extremo de los álabes del cuerpo de hélice, respecto de los orificios o aberturas correspondientes de la carcasa exterior, para hacer pasar dichos tetones hasta la posición de remachado por la parte externa. Además, con dicha unión por medio de tetones solo se obtiene una unión por puntos entre los álabes del cuerpo de hélice y la carcasa exterior, quedando zonas sin unir entre los puntos de unión, con lo cual resulta una unión que no cumple eficazmente con las condiciones requeridas de resistencia. Además de que en este tipo de ventiladores se persigue reducir el ruido generado de modo que con este procedimiento pueden generarse vibraciones y ruidos en el funcionamiento del rodete.

Existen rodetes, de aplicación en instalaciones de circulación de agua, formados con elementos metálicos, en los que la unión entre los elementos componentes se establece mediante soldaduras, pero en estos rodetes los álabes del cuerpo de hélice son de muy poca longitud en comparación con los álabes necesarios en los rodetes de movimiento de aire, con lo cual dichos rodetes para movimiento de agua no tienen los inconvenientes de posicionamiento que presentan los rodetes de movimiento de aire para realizar la unión entre el cuerpo de hélice y la carcasa exterior, que hace que hasta la fecha no se haya aplicado la soldadura para unión entre los dos elementos componentes de los rodetes de movimiento de aire.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone un proceso de fabricación de un rodete para movimiento de aire, con el cual se facilita una unión eficaz por soldadura entre los elementos componentes del rodete, consiguiéndose una realización estructural ventajosa del rodete que se obtiene. También es objeto de la invención un conjunto extractor de aire, para ir intercalado en un conducto de aire, que comprende dicho rodete.

El proceso de fabricación según la invención consiste en la utilización de un cuerpo de hélice y una carcasa exterior cónica constituidos de material plástico, de tal modo que la carcasa exterior cónica es de un material transparente a los rayos láser, es decir, los rayos láser atraviesan dicha carcasa exterior sin calentarla. El material de la carcasa exterior cónica puede ser, por ejemplo, de material plástico ABS, preferentemente sin colorantes para reducir o evitar la absorción de los rayos láser. Mientras que el cuerpo de álabes es de un material opaco a los rayos láser, es decir, absorbe los rayos los rayos láser que inciden sobre el mismo calentándolo, y en consecuencia produciendo una soldadura entre los álabes y la carcasa exterior cónica. Para que el material de los álabes opaco a los rayos láser aumente la absorción de la proyección láser, preferentemente el material de los álabes comprende aditivos, por ejemplo, hollín también llamado negro de humo o “carbón black”, de modo que se aumenta la absorción de los rayos láser y en consecuencia se produce un mayor calentamiento del borde en el que inciden los rayos láser.

De esta forma, se disponen dichos elementos en un utillaje que los posiciona centrados entre sí, manteniendo el contacto de los álabes del cuerpo de hélice contra la superficie interna de la carcasa exterior cónica mediante una fuerte presión ejercida por una máquina de soldar empleada para realizar la soldadura por proyección láser. Se aplica entonces por la parte externa una proyección láser, la cual pasa a través de la pared de la carcasa exterior cónica, para incidir en un borde del extremo de los álabes del cuerpo de hélice en contacto con la carcasa exterior cónica. El rayo láser produce un calentamiento que funde el material de dicho borde del extremo de los álabes que al estar presionados contra la carcasa exterior cónica a su vez la calientan por contacto fundiéndose ambos materiales y ocasionando su soldadura.

Para que el proceso de soldadura se realice en las condiciones óptimas, está previsto la disposición de sensores de temperatura y de desplazamiento en la máquina de soldar, los cuales controlan la aplicación de la proyección láser para que se adapte a las superficie de los álabes y a las condiciones de temperatura necesarias durante la soldadura.

Además, la proyección láser se efectúa de manera continua a lo largo de todo el borde extremo de los álabes del cuerpo de hélice, siguiendo la línea central media del grosor de dicho borde, con lo cual se obtienen unas soldaduras que aseguran una unión totalmente eficaz entre el cuerpo de hélice y la carcasa exterior cónica.

Resulta así un procedimiento sencillo y rápido para fabricar un rodete de movimiento de aire compuesto por elementos de material plástico, los cuales se establecen unidos entre sí por soldadura de los bordes del extremo de los álabes del cuerpo de hélice sobre la carcasa exterior cónica, sin problemas de posicionamiento, ya que para las soldaduras de unión solo es necesario un contacto con presión entre las partes a unir, sin necesidad de inserciones de encaje.

Las uniones entre los elementos componentes del rodete se establecen además mediante soldaduras continuas en toda la longitud de los bordes del extremo de los álabes del cuerpo de hélice, sobre la carcasa exterior cónica. Se determina así una formación estructural rígida y resistente del rodete que se obtiene, permitiéndole soportar con seguridad los esfuerzos del funcionamiento en las utilizaciones de aplicación, de modo que resulta duradero para su función. Además de que no se generan sobrantes de material o rebordes que pudieran ocasionar un flujo de aire deficiente y la consecuente generación de vibraciones y ruidos.

Por todo ello, con el objeto de la invención se obtiene una realización de características constructivas y funcionales ventajosas en la fabricación de rodetes de movimiento de aire en los que prevalece las máximas prestaciones de caudal y presión junto con la reducción de vibraciones y ruidos, resultando esta realización con vida propia y carácter preferente respecto de las técnicas convencionales que se aplican para la fabricación de rodetes de la misma función.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra en perspectiva explosionada un rodete de movimiento de aire, con los elementos componentes dispuestos para su unión según el proceso de la invención.

La figura 2 es una perspectiva del rodete de la invención con los elementos componentes unidos.

La figura 3 es una vista lateral en alzado del rodete.

La figura 4 es una vista en sección diametral del rodete, según la indicación IV-IV señalada en la figura 5.

La figura 5 es una vista en planta del rodete, con el borde del extremo de los alabes a soldar en línea discontinua para una mejor visualización.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un proceso de fabricación para la realización de un rodete de movimiento de aire, mediante la unión de un cuerpo de hélice (1) y una carcasa exterior cónica (2), entrando en el ámbito de la invención, asimismo, las características estructurales del rodete que se obtiene con dicho proceso de fabricación; estando formado el cuerpo de hélice (1) por un núcleo (1.1) destinado para el montaje sobre el eje de un motor de accionamiento giratorio en particular de un ventilador de instalaciones de ventilación, desde cuyo núcleo (1.1) salen radialmente unos álabes (1.2) que son los destinados a mover el aire, uniéndose dichos álabes (1.2) por su extremo libre sobre la carcasa exterior cónica (2).

El proceso de fabricación se basa en la utilización de un cuerpo de hélice (1) y una carcasa exterior cónica (2) constituidos de material plástico, incorporando el material constructivo de los alabes (1.2) aditivos que hacen, que su material sea opaco a los rayos láser, siendo el aditivo empleado preferentemente negro humo o “carbón black”. Y en el caso de la carcasa exterior cónica (2) su material es transparente a los rayos láser, preferentemente el material empleado será plástico ABS, de forma que no se utilizan aditivos ni colorantes para reducir o evitar la absorción de los rayos láser permitiendo que pasen a través de la carcasa exterior cónica (2) para incidir en los alabes (1.2).

Para establecer la unión entre los dos elementos mencionados componentes del rodete, dichos elementos se disponen en un utillaje de una máquina de soldadura, que los posiciona centrados entre sí, aplicándose en esa disposición una presión que hace que los álabes (1.2) del cuerpo de hélice (1) contacten en apoyo con su borde (1.3) sobre la superficie interna de la carcasa exterior cónica (2).

Una vez así, desde la parte externa se aplica, sobre las zonas de contacto entre los álabes

(1.2) del cuerpo de hélice (1) y la carcasa exterior cónica (2), una proyección láser, la cual pasa a través de la pared de la carcasa exterior cónica (2), que es transparente al láser, incidiendo sobre el borde (1.3) del extremo de los álabes (1.2), cuyo material es opaco al láser, absorbiendo el mismo. De forma que la acción de la proyección láser produce un calentamiento que funde el material de dicho borde (1.3) del extremo de los álabes (1.2) y el calentamiento de la carcasa exterior cónica (2) en contacto con dicho borde (1.3), ocasionando su unión por soldadura.

Para obtener unas soldaduras adecuadas en esas uniones entre los álabes (1.2) del cuerpo de hélice (1) y la carcasa exterior cónica (2), está previsto que la máquina de soldadura incorpore sensores de temperatura y de desplazamiento, los cuales controlan la realización de las soldaduras para que se efectúen en las condiciones óptimas y según la forma del borde

(1.3) de los álabes (1.2). De manera que se proyecta el láser de forma continua a todo lo largo del borde (1.3) del extremo de cada uno de los álabes (1.2), siguiendo con precisión la línea central media del grosor de dicho borde (1.3) del extremo de los álabes (1.2). El proceso de fabricación resulta así fácil de efectuarse para la formación constructiva de rodetes de impulsión de aire compuestos por un cuerpo de hélice (1) y una carcasa exterior cónica (2), constituidos de material plástico, los cuales se unen entre sí de una forma eficaz y resistente, mediante soldaduras continuas entre el borde (1.3) del extremo de cada uno de los álabes (1.2) del cuerpo de hélice (1) y la carcasa exterior cónica (2).

Este rodete es empleado en la fabricación de un conjunto de extractor de aire para instalación en conductos de aire, en los que se precisa que, además de obtener las máximas prestaciones de caudal y presión, las vibraciones y ruidos generados por el conjunto extractor sean lo más bajos posible.