BR112013024473B1

BR112013024473B1 - Suporte envoltório de fixação para motores elétricos

Info

Publication number: BR112013024473B1
Application number: BR112013024473-9A
Authority: BR
Inventors: Valmir Luís Stoinski; Rui Paulo Weis
Original assignee: Weg Equipamentos Elétricos S.a.
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2022-05-03
Also published as: WO2013086590A1; BR112013024473A2

Abstract

SUPORTE ENVOLTÓRIO DE FIXAÇÃO PARA MOTORES ELÉTRICOS. A presente patente de invenção revela um sistema de montagem compreendendo um suporte envoltório de fixação para motores elétricos, sendo o dito suporte dotado de um corpo em formato anelar, com estruturas dispostas em seu perímetro para fixação do motor e acoplamento ao equipamento, substituindo os anéis de flange tradicionais incorporados às tampas ou mancais de motores elétricos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente patente de invenção revela um sistema de montagem para motores elétricos, compreendendo um suporte envoltório de fixação, dotado de um corpo de formato anelar, e estruturas dispostas em seu perímetro para fixação do motor, em substituição aos anéis de flange tradicionais.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

De maneira geral, um motor elétrico se refere a uma máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica, sendo os tipos mais comuns os motores de indução.

O principio básico de funcionamento destes equipamentos consiste em fornecer energia elétrica para a parte fixa do motor (estator), criando um campo magnético variável. Este campo criará uma força magnética na parte móvel do motor (rotor), movimentando-o. Atualmente, a montagem dos componentes de motores para aplicação em eletrodomésticos é realizada de forma customizada a cada cliente (ex: lavadoras de roupa, condicionador de ar, bombas, etc) , fato este que onera o processo produtivo do motor elétrico.

Os métodos convencionais de produção e montagem de motores elétricos são caracterizados por apresentarem ao menos um estator, um rotor e duas tampas ou mancais, sendo que um destes últimos normalmente é dotado de uma flange ou pés anexos à tampa como forma de fixação ao equipamento (no caso do motor não apresentar uma carcaça em seu conceito construtivo). Desta forma, para cada adaptação de motor a um equipamento, existe a necessidade de uma flange especifica. A produção de motores elétricos em massa, exige adaptações de acoplamento para equipamentos diferentes, forçando o controle e administração de projetos a cada lote de fabricação. Desta forma, a flexibilização interna e padronização dos principais processos produtivos é algo almejado, sob a perspectiva de redução de preparação de dispositivos ao longo do processo produtivo.

Em particular, a fabricação do componente "mancai" ou "tampa" exige uma elevada precisão dimensional, devido à concentricidade dos rolamentos do motor e encaixes de montagem junto ao estator, representando um ponto crucial no entreferro magnético de um motor elétrico, uma vez que o rolamento também montado radialmente em seu interior serve de sustentação ao rotor de um motor seja ele de imãs ou de gaiola de esquilo, por exemplo. Também axialmente existe a necessidade de controle, pois é desejável que estator e rotor se mantenham alinhados para que o rendimento do motor esteja de acordo com o projeto.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

No estado da técnica, as soluções encontradas contornam parcialmente os problemas referentes à fixação de motores elétricos, através de um alojamento, compreendendo orelhas e flanges. Entretanto, a administração destes componentes tais como tampas flangeadas é onerosa, o que limita a ampliação de escala em termos de produção de lotes e logística.

Outra desvantagem em relação a estes dispositivos, vem a ser a ausência de intercambialidade, uma vez que os motores elétricos apresentam variabilidade construtiva relacionada a equipamentos comerciais e residenciais, tais como lavadoras de roupa, condicionador de ar, bombas, portões eletrônicos, etc, fato este que impede a adaptação em equipamentos distintos dos quais originalmente se destinam.

O documento JP6022491 revela um motor compreendendo uma combinação de suportes fixados através de remanches, nas bordas como forma de fixação, eliminando assim o uso de hastes ou parafusos para a fixação das tampas de mancai.

O documento JP2002101598 revela um suporte compreendendo um corpo em formato de bacia e uma flange, projetada radialmente a partir da borda do dito corpo, visando aumentar a rigidez da flange e onde a fixação das tampas de mancai são fixadas umas às outras simultaneamente.

O documento US2009160276 revela um motor, compreendendo um núcleo de rotor e um núcleo de estator. O núcleo do estator inclui três partes de suportes de montagem e ao menos um suporte de extremidade para o núcleo do estator, interconectadas por suas respectivas porções de suporte ao núcleo do estator e tem por finalidade principal o alinhamento entre ambos.

O documento US5696416 revela um dispositivo de montagem de motor, compreendendo uma tampa em comunicação com um suporte de montagem, com um vão central integral em que a superfície externa da tampa possui dois braços projetados em direções opostas e aletas projetadas para fora, conformadas de forma complementar às chapas ou bossas na carcaça.

O documento US5332188 revela um suporte para montagem de motor elétrico, de maneira a reduzir ou isolar a vibração de motores e desequilíbrio das lâminas, consistindo em um invólucro e um suporte que compreende ao menos dois braços independentes entre si sendo que cada braço possui uma placa para adaptar os braços no invólucro, um extensor com uma extremidade ligada à citada placa de forma perpendicular em relação a esta, e uma flange.

O documento JP11041856 revela um suporte para motores que pode ser conectado, independente da forma de suporte de montagem, em qualquer motor de corrente contínua, compreendendo uma face de apoio, utilizando uma borracha a prova de vibração e fendas para montagem em um flange.

O documento US2002190186 revela uma montagem para motor construída a partir de uma folha de metal única, compreendendo uma faixa e projeções radiais que irão segurar o motor em seu invólucro. O objetivo principal é eliminar parafusos do acoplamento.

O documento US5767596 revela máquinas dinamoelétricas compreendendo estruturas em forma de copo, formando um invólucro que protege o estator e um segundo invólucro, posicionado na face exposta do estator e conectado ao primeiro invólucro através de orelhas, incluindo a utilização de parafusos especiais, nos quais a forma de fixação ao equipamento é realizada por uma das tampas contendo o flange.

O documento CN101145707 descreve uma estrutura de fixação para motores, compreendendo uma carcaça provida de um estator , um rotor e duas ou mais bolachas de fixação simetricamente distribuídas na parede externa da carcaça.

O documento GB2414867 revela um motor em seu contorno externo, cuja carcaça é dotada de bolachas que irão prender a tampa. As características construtivas do citado motor permitem a montagem em diferentes orientações. O principal uso se refere a um tipo de carcaça simétrica extrudada.

O documento W02007113071 revela um motor elétrico compreendendo uma estrutura externa, um estator acomodado na dita estrutura, um ou mais meios de suportes fixados no lado exterior.

O documento US2006261692 descreve uma tampa de motor compreendendo um alojamento a partir de uma carcaça de metal e um flange em plástico com escovas, onde a finalidade do invento procura otimizar a intercambiabilidade de montagem dos suportes de fixação ao equipamento em relação a carcaça tipo copo com encaixes que facilitam e garantem seu posicionamento.

O documento US2011115325 revela um tipo de mancai de motor compreendendo flange de montagem com uma pluralidade de recessos configurados para receber fixadores, de forma a padronizar a variação em processo de fabricação em massa.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

Na parte ativa do núcleo funcional de um motor elétrico (estator, rotor, chapas, condutores, dentre outros) são propostas novas formas de redução de materiais e otimização na geometria do produto final; paralelamente, o conceito de montagem e acoplamento também é parte fundamental da evolução em motores elétricos. Manter plataformas padronizadas de montagem evitam que isto seja complexo ou que aumente os estoques ou custos administrativos das características variantes de montagem e isto é algo bastante desejável. Qualquer customização de produto, tal como o flange de fixação, pés ou fixação por hastes do motor ao equipamento representa despadronização e custo adicional. Minimizar os impactos desta caracteristica é algo desejado em processos produtivos de grande escala.

Assim, a presente invenção visa padronizar a plataforma mecânica básica do motor, revelando um sistema de montagem com suporte de fixação do motor ao equipamento em formato anelar de forma a reduzir a variabilidade das peças de alta responsabilidade como tampas, carcaças, mancais, e eixos, permitindo a padronização de fabricação destes componentes mais complexos, concentrando toda a diversificação da linha em um único componente - o suporte envoltório descrito.

Adicionalmente, a presente invenção permite intertravar os mancais do motor de forma que o suporte fique preso axialmente entre os mancais do motor sem utilização de fixadores adicionais, mantendo a concentricidade entre estator e rotor e o aprisionamento simultâneo entre os mancais e o flange de fixação ao equipamento. Uma outra vantagem se relaciona à fabricação deste componente, visto que suas exigências produtivas são menores em relação a seu campo de tolerâncias dimensionais.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A figura 1 ilustra uma visão em perspectiva do suporte. A figura 2 ilustra uma visão em perspectiva de uma incorporação do A suporte figura 3 ilustra uma 1 visão lateral de uma incorporação do suporte. A figura 4 ilustra uma visão inferior de uma incorporação do suporte. A figura 5 ilustra uma visão superior de uma incorporação do suporte. A figura 6 ilustra uma visão em perspectiva de uma incorporação do suporte acoplado a um motor elétrico. A figura 7 ilustra uma visão em corte na região das orelhas de fixação do suporte acoplado a um motor elétrico. A figura 8 ilustra uma visão em perspectiva de uma outra incorporação do suporte. A figura 9 ilustra uma visão em corte na região do encaixe radial e axial fora das regiões das orelhas e meios de fixação do motor.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

De acordo com a figura 1, em uma incorporação do presente suporte, este último compreende um corpo (1) de formato anelar, dotado de ao menos duas orelhas (3) , dispostas de forma radial e equidistantes entre si, na superfície externa de (1) . As ditas orelhas (3) apresentam orifícios centrais (3a) e são alojadas em recortes (5), concordantes às estruturas (6) complementares, do mancai (4a) e (4b) do motor elétrico (4) , como pode ser observado nas figuras 7 e 9.

De acordo com as figuras 2 a 6, em uma incorporação do presente suporte, este é dotado de um corpo (1c) anelar, compreendendo uma parede (la) e uma parede rebaixada (1b); a partir do exterior da parede (la) projetam-se meios de fixação (2), dispostos de forma radial. O mancai do motor (4a) e (4b) será instalado no suporte a ser montado por orelhas (3) , através de recursos de fixação como por exemplo, rebites ou parafusos através de orifícios (3a) localizados na região central de (3).

Os meios de fixação (2) são dimensionados adequadamente à necessidade de cada equipamento (neste caso o motor sendo fixado ao equipamento através de hastes, parafusos, ou outro fixador).

Cada orelha (3) deve ser projetada de forma que as estruturas (6) complementares do mancai (4a) do motor elétrico se encaixem nos recortes (5), localizados abaixo de (3).

As orelhas (3) são encaixadas contra as estruturas (6) , de forma que o ressalto (4c) do mancai do motor elétrico (4b) fica axialmente travado entre eles. Também o alinhamento radial se faz através da superfície (3b) do suporte (1) em contato com as superfícies (4d) do mancai (4a) e superfície (4e) do mancai (4b), como pode ser observado nas figuras 7 e 9.

Ainda em relação à incorporação das figuras 2 a 6, o perímetro do corpo (1c) apresenta três meios de fixação (2), dispostas de forma equidistante, projetadas externamente a partir de (la), e localizadas entre as orelhas (3), em direção radial. As orelhas (3) se projetam a partir da parede (1b) até a parede (la). Os recortes (5) permitirão o encaixe de estruturas (6) complementares presentes no motor (4a), fixando-o no suporte (1c).

Em uma outra incorporação, de acordo com a figura 8, o suporte (ld) compreende orelhas (3), de formato semicircular, dispostas de forma equidistantes entre si. O suporte (ld) projeta externamente, pés (2a) simétricos. Os ditos pés (2a) apresentam um corpo central (2b), com porções de transição (2c) unindo as extremidades (2d) superiores. As extremidades (2d) apresentam forma de "U", compreendendo recortes em ambas as extremidades

Obviamente será percebido que outras modificações e variações feitas a esta invenção são consideradas dentro do escopo desta invenção.

Claims

1. “SUPORTE ENVOLTÓRIO DE FIXAÇÃO PARA MOTORES ELÉTRICOS”, caracterizado por compreender um corpo (1) de formato anelar, dotado de ao menos duas orelhas (3), dispostas de forma radiais e eqüidistantes entre si, na superfície externa de (1c); as ditas orelhas (3) apresentam orifícios centrais (3a) e são alojadas em recortes (5), concordantes às estruturas (6) complementares, do mancal (4a) e (4b) do motor elétrico (4).

2. “SUPORTE ENVOLTÓRIO DE FIXAÇÃO PARA MOTORES ELÉTRICOS”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um corpo (1c) anelar, dotado de uma parede (1a) em alto relevo e uma parede rebaixada (1b); a partir da superfície externa da parede (1a) projetam-se radialmente meios de fixação (2) localizadas entre as orelhas (3).

3. “SUPORTE ENVOLTÓRIO DE FIXAÇÃO PARA MOTORES ELÉTRICOS”, em outra incorporação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o suporte (1d) projetar externamente, pés (2a) simétricos ou não; os ditos pés (2a) apresentam um corpo central (2b), com porções de transição (2c) unindo as extremidades (2d) superiores, em formato de U ou similar, compreendendo recortes em ambas as extremidades.