IT201800007581A1 - ENGINE GROUP - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda un gruppo motore, in particolare per realizzare compressori elettrici, ad esempio per apparecchi per aerosolterapia, comprendente un motore elettrico, un albero motore e una coppia di flange di supporto dell’albero motore. The present invention relates to a motor unit, in particular for making electric compressors, for example for aerosol therapy devices, comprising an electric motor, a motor shaft and a pair of motor shaft support flanges.
Sono già note flange di supporto di alberi motore che utilizzano cuscinetti, in cui l’anello interno del cuscinetto è calettato sull’albero e l’anello esterno del cuscinetto è accoppiato alla flangia. Support flanges for motor shafts that use bearings are already known, in which the inner ring of the bearing is keyed onto the shaft and the outer ring of the bearing is coupled to the flange.
Inoltre, esistono soluzioni alternative, in cui al posto di cuscinetti è possibile utilizzare bronzine o boccole che vengono bagnate in un lubrificante prima di essere calzate sull’albero e le flange sono operativamente collegate alle bronzine. Il rilascio graduale nel tempo del lubrificante garantisce una riduzione dell’attrito all’interfaccia tra boccola e albero motore. In addition, there are alternative solutions, in which, instead of bearings, it is possible to use bushings or bushings that are wetted in a lubricant before being fitted on the shaft and the flanges are operationally connected to the bushings. The gradual release of the lubricant over time ensures a reduction in friction at the interface between the bushing and the crankshaft.
È evidente che l’impiego dei cuscinetti o delle bronzine incide sui costi, sui tempi di assemblaggio e sugli ingombri di un gruppo motore. It is clear that the use of bearings or bushings affects costs, assembly times and the overall dimensions of a motor unit.
È scopo della presente invenzione quello di proporre un gruppo motore del tipo sopra menzionato, che però sia formato da un numero inferiore di componenti e quindi risulti meno costoso e anche più compatto rispetto ai gruppi motori secondo la tecnica nota. The object of the present invention is to propose a motor group of the type mentioned above, which however is formed by a smaller number of components and therefore is less expensive and also more compact than the motor groups according to the known art.
In accordo con l’invenzione, detto scopo è conseguito con un gruppo motore secondo la rivendicazione 1, con un assieme di supporto secondo la rivendicazione 9 e con un apparecchio per aerosol terapia secondo la rivendicazione 15. Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione. In accordance with the invention, said object is achieved with a motor unit according to claim 1, with a support assembly according to claim 9 and with an aerosol therapy device according to claim 15. The dependent claims describe preferred embodiments of the 'invention.
Le caratteristiche ed i vantaggi del gruppo motore secondo l’invenzione risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui: The characteristics and advantages of the motor unit according to the invention will in any case be evident from the following description of its preferred examples of implementation, given as an indication and not a limitation, with reference to the attached figures, in which:
- la figura 1 è una vista di assieme di un gruppo motore; Figure 1 is an assembly view of a motor unit;
- la figura 2 è una vista prospettica di una coppia di flange impegnate su un albero motore a cavallo di un rotore; Figure 2 is a perspective view of a pair of flanges engaged on a motor shaft astride a rotor;
- la figura 3a è una vista prospettica di una singola flangia; figure 3a is a perspective view of a single flange;
- la figura 3b è una vista frontale della singola flangia; Figure 3b is a front view of the single flange;
- la figura 3c è una vista posteriore della singola flangia; figure 3c is a rear view of the single flange;
- la figura 4 è una vista di assieme di un apparecchio per aerosol terapia. Figure 4 is an overall view of an aerosol therapy apparatus.
In accordo con le figure allegate, con 300 è stato indicato un gruppo motore, con 100 è stato indicato un assieme di supporto e con 500 è stato indicato un apparecchio per aerosol terapia secondo l’invenzione nel suo complesso. In accordance with the attached figures, 300 indicates a motor unit, 100 indicates a support assembly and 500 indicates an apparatus for aerosol therapy according to the invention as a whole.
In una forma generale di realizzazione, il gruppo motore 300 comprende un motore elettrico 3, un albero motore 2 e una coppia di flange di supporto albero 1’; 1” adatte a supportare in rotazione l’albero motore 2. Il motore elettrico 3 a sua volta comprende un rotore 31 e uno statore 32. L’albero motore 2 si estende lungo un asse di albero X-X e comprende una prima estremità di albero 2’ e una seconda estremità di albero 2” opposta alla prima. Il rotore 31 è montato sull’albero motore 2 tra dette prima estremità di albero 2’ e seconda estremità di albero 2”. La coppia di flange di supporto albero 1’; 1” è realizzata in un tecnopolimero. In a general embodiment, the motor unit 300 comprises an electric motor 3, a motor shaft 2 and a pair of shaft support flanges 1 '; 1 "suitable to support in rotation the motor shaft 2. The electric motor 3 in turn comprises a rotor 31 and a stator 32. The motor shaft 2 extends along a shaft axis X-X and comprises a first shaft end 2 'and a second shaft end 2 ”opposite the first. The rotor 31 is mounted on the motor shaft 2 between said first end of shaft 2 'and second end of shaft 2 ". The pair of shaft support flanges 1 '; 1 "is made of a technopolymer.
Preferibilmente, il tecnopolimero con cui sono realizzate le flange di supporto albero 1’; 1” è un tecnopolimero termoplastico rinforzato basato su una combinazione di poliammide semicristallina con copoliammide parzialmente aromatica, ad esempio Grivory XE 3735 prodotto da EMS Grivory®. Preferably, the technopolymer with which the shaft support flanges 1 'are made; 1 ”is a reinforced thermoplastic engineering polymer based on a combination of semi-crystalline polyamide with partially aromatic copolyamide, for example Grivory XE 3735 manufactured by EMS Grivory®.
In ciascuna flangia 1’; 1” è ricavato un foro 10’; 10” impegnato da una rispettiva di dette estremità di albero 2’; 2”. Tale foro 10’; 10” è definito circonferenzialmente da una superficie di contatto 11’; 11” che supporta direttamente in rotazione la rispettiva estremità di albero 2’; 2”. In each flange 1 '; 1 "a hole 10 'is obtained; 10 "engaged by a respective of said shaft ends 2 '; 2". This forum 10 '; 10 "is defined circumferentially by a contact surface 11 '; 11 "which directly supports the respective shaft end 2 'in rotation; 2".
In altre parole, la Richiedente ha scoperto che realizzando le flange 1’; 1” in un tecnopolimero l’albero motore può essere supportato e guidato in rotazione senza la necessità di cuscinetti, bronzine o altri organi interposti tra albero e flangia. In other words, the Applicant has discovered that by making the flanges 1 '; 1 "in a technopolymer the crankshaft can be supported and guided in rotation without the need for bearings, bushings or other parts interposed between shaft and flange.
In una forma di realizzazione, la superficie di contatto 11’; 11” è lubrificata con un lubrificante. In one embodiment, the contact surface 11 '; 11 ”is lubricated with a lubricant.
Preferibilmente, il lubrificante è un grasso al litio addittivato con bisolfuro di molibdeno, grafite, PTFE o silicone, ad esempio un lubrificante tecnico di tipo ISO 140, nome commerciale NÉOLUBE® GR140, o ISO 170, nome commerciale NÉOLUBE® GR170. Preferably, the lubricant is a lithium grease with the addition of molybdenum disulfide, graphite, PTFE or silicone, for example a technical lubricant of the ISO 140 type, trade name NÉOLUBE® GR140, or ISO 170, trade name NÉOLUBE® GR170.
In accordo con un aspetto dell’invenzione, nella superficie di contatto 11’; 11” sono ricavati mezzi di accumulo e rilascio graduale 12’; 12” adatti a contenere il lubrificante e a rilasciarlo gradualmente nel tempo. Pertanto, l’invenzione ha per oggetto anche un assieme di supporto 100 dell’albero motore 2 che comprende le flange 1’; 1” in tecnopolimero e superfici 11’; 11” di contatto diretto con le rispettive estremità 2’; 2” dell’albero motore, in cui in tali superfici di contatto 11’; 11” sono ricavati i mezzi di accumulo e rilascio graduale 12’; 12”. In accordance with an aspect of the invention, in the contact surface 11 '; 11 "means of accumulation and gradual release 12 'are obtained; 12 ”suitable to contain the lubricant and to release it gradually over time. Therefore, the invention also relates to a support assembly 100 of the motor shaft 2 which includes the flanges 1 '; 1 "in technopolymer and 11 'surfaces; 11 "of direct contact with the respective ends 2 '; 2 "of the crankshaft, in which in these contact surfaces 11 '; 11 "the means of accumulation and gradual release 12 'are obtained; 12 ".
In altre parole, il rilascio graduale nel tempo del lubrificante è indotto dalla rotazione dell’albero motore 2. La rotazione dell’albero motore 2 trascina il lubrificante fuori dai mezzi di accumulo e rilascio graduale 12’; 12” e, per effetto della rotazione, il lubrificante si distribuisce in modo sostanzialmente uniforme all’interfaccia tra la superficie di contatto 11’; 11” e l’albero motore 2. In altre parole, la rotazione dell’albero motore 2 consente al lubrificante di permeare un meato che almeno parzialmente si forma durante il funzionamento dell’albero 2. In other words, the gradual release of the lubricant over time is induced by the rotation of the drive shaft 2. The rotation of the drive shaft 2 drags the lubricant out of the accumulation and gradual release means 12 '; 12 "and, due to the rotation, the lubricant is distributed substantially uniformly at the interface between the contact surface 11 '; 11 "and the crankshaft 2. In other words, the rotation of the crankshaft 2 allows the lubricant to permeate a meatus that is at least partially formed during the operation of the shaft 2.
In una forma di realizzazione, i mezzi di accumulo e rilascio graduale 12’; 12” comprendono una zigrinatura ovvero una o più scanalature. Preferibilmente, il lubrificante è contenuto nei solchi della zigrinatura per ridurre l’attrito all’interfaccia flangia-albero oppure è contenuto nell’una o più scanalature in maniera tale da ridurre l’attrito tra la superficie di contatto 11’; 11” e l’albero motore 2. In one embodiment, the means of accumulation and gradual release 12 '; 12 ”include a knurling or one or more grooves. Preferably, the lubricant is contained in the grooves of the knurling to reduce friction at the flange-shaft interface or is contained in one or more grooves in such a way as to reduce the friction between the contact surface 11 '; 11 "and the crankshaft 2.
In una variante di realizzazione, le scanalature ricavate sulla superficie di contatto 11’; 11” sono sostanzialmente parallele all’asse di albero X-X oppure sono orientate circonferenzialmente rispetto a detto asse di albero X-X. In a variant embodiment, the grooves obtained on the contact surface 11 '; 11 "are substantially parallel to the shaft axis X-X or are oriented circumferentially with respect to said shaft axis X-X.
In una forma preferita di realizzazione, ciascuna flangia 1’; 1” comprende una porzione centrale 13’; 13”, due spallamenti 14a’, 14b’; 14a”, 14b”, due appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” e due piedi 16a’, 16b’; 16a”, 16b”. Al centro della porzione centrale 13’; 13” è ricavato il foro 10’; 10”. Le due appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” sono opposte l’una all’altra, sono simmetriche rispetto all’asse di albero X-X e giacciono su un piano parallelo al piano della porzione centrale 13’; 13”; in detto piano parallelo le appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” sono fissate allo statore 32. I due piedi 16a’, 16b’; 16a”, 16b” sono un prolungamento delle rispettive appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” e sono adatti a fissare ciascuna flangia 1’; 1” ad un involucro esterno 400. I due spallamenti 14a’, 14b’; 14a”, 14b” congiungono le due appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” con la porzione centrale 13’; 13” e giacciono su due rispettivi piani ortogonali al piano della porzione centrale 13’; 13”. In altre parole, considerando l’asse di albero X-X come asse di simmetria, i due piedi 16a’, 16b’; 16a”, 16b” di forma troncoconica sono la continuazione delle due appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” e detti piedi sono ricavati alle due estremità opposte di ciascuna flangia 1’; 1”. Le due appendici laterali 15a’, 15b’; 15a”, 15b” sono collegate alla porzione centrale 13’; 13” a mezzo di spallamenti 14a’, 14b’; 14a”, 14b” sostanzialmente ortogonali al piano di giacenza della porzione centrale 13’; 13”. In a preferred embodiment, each flange 1 '; 1 "includes a central portion 13 '; 13 ", two shoulders 14a ', 14b'; 14a ", 14b", two side appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" and two feet 16a ', 16b'; 16a ", 16b". In the center of the central portion 13 '; 13 "is the hole 10 '; 10 ". The two side appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" are opposite to each other, are symmetrical with respect to the axis of the shaft X-X and lie on a plane parallel to the plane of the central portion 13 '; 13 "; in said parallel plane the lateral appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" are fixed to the stator 32. The two feet 16a ', 16b'; 16a ", 16b" are an extension of the respective side appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" and are suitable for fixing each flange 1 '; 1 "to an external casing 400. The two shoulders 14a ', 14b'; 14a ", 14b" join the two side appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" with the central portion 13 '; 13 "and lie on two respective planes orthogonal to the plan of the central portion 13 '; 13 ". In other words, considering the shaft axis X-X as the axis of symmetry, the two feet 16a ', 16b'; 16a ", 16b" of truncated cone shape are the continuation of the two lateral appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" and said feet are obtained at the two opposite ends of each flange 1 '; 1 ". The two side appendages 15a ', 15b'; 15a ", 15b" are connected to the central portion 13 '; 13 "by means of shoulders 14a ', 14b'; 14a ", 14b" substantially orthogonal to the storage plane of the central portion 13 '; 13 ".
In accordo a una variante di realizzazione, ciascuna flangia di supporto albero 1’; 1” è realizzata di pezzo in un corpo unico. In altre parole, ciascuna flangia 1’; 1” è un pezzo unico non assemblato. According to a variant embodiment, each shaft support flange 1 '; 1 ”is made in one piece in a single body. In other words, each flange 1 '; 1 ”is a single unassembled piece.
In una forma preferita di realizzazione, ciascuna flangia di supporto albero 1’; 1” è ricavata mediante stampaggio a iniezione, in modo da evitare qualunque lavorazione meccanica successiva. In a preferred embodiment, each shaft support flange 1 '; 1 "is obtained by injection molding, in order to avoid any subsequent mechanical processing.
In una forma generale di realizzazione, l’oggetto della presente invenzione riguarda un apparecchio per aerosol terapia 500 comprendente un gruppo motore 300 collegato ad un compressore 200 per mezzo di un gruppo pistonecilindro 201. Il gruppo pistone-cilindro 201 comprende un pistone 202 traslante in un cilindro 203 ed è collegato al gruppo motore 300 mediante un eccentrico, in tal modo la rotazione dell’albero motore 2 si traduce in un moto sostanzialmente rettilineo alternato del pistone 202 rispetto al cilindro 203. In altre parole, l’apparecchio per aerosol terapia 500 comprende il gruppo motore 300 e il compressore 200 tra loro collegati dal gruppo pistone-cilindro 201; la rotazione dell’albero motore 2 aziona il pistone 202 per mezzo di un eccentrico e il moto alternato del pistone 202 all’interno del cilindro 203 aziona il compressore 200. Preferibilmente, il compressore 200 e il gruppo motore 300 sono alloggiati all’interno di un involucro esterno 400. In a general embodiment, the object of the present invention relates to an aerosol therapy apparatus 500 comprising a motor unit 300 connected to a compressor 200 by means of a piston-cylinder unit 201. The piston-cylinder unit 201 comprises a piston 202 translating in a cylinder 203 and is connected to the motor unit 300 by means of an eccentric, in this way the rotation of the motor shaft 2 results in a substantially rectilinear reciprocating motion of the piston 202 with respect to the cylinder 203. In other words, the aerosol therapy apparatus 500 comprises the motor unit 300 and the compressor 200 connected to each other by the piston-cylinder unit 201; the rotation of the crankshaft 2 drives the piston 202 by means of an eccentric and the reciprocating motion of the piston 202 inside the cylinder 203 drives the compressor 200. Preferably, the compressor 200 and the motor unit 300 are housed inside an outer casing 400.
Innovativamente, il gruppo motore, l’assieme di supporto e l’apparecchio per aerosol terapia sono adatti a risolvere lo scopo preposto. Innovatively, the motor unit, the support assembly and the aerosol therapy device are suitable for solving the intended purpose.
Vantaggiosamente, l’accoppiamento diretto tra la coppia di flange e l’albero motore permette di ottenere una semplificazione del gruppo motore e di rendere detto gruppo motore più leggero, meno ingombrante e più economico. Advantageously, the direct coupling between the pair of flanges and the motor shaft allows to obtain a simplification of the motor unit and to make said motor unit lighter, less bulky and more economical.
Vantaggiosamente, la lubrificazione della superficie di contatto assicura un buon scorrimento dell’albero motore all’interno del foro, riduce l’attrito all’interfaccia flangia-albero e consente un miglioramento delle prestazioni dell’apparecchio per aerosol terapia. Advantageously, the lubrication of the contact surface ensures a good sliding of the motor shaft inside the hole, reduces friction at the flange-shaft interface and improves the performance of the aerosol therapy device.
Vantaggiosamente, i mezzi di accumulo e rilascio graduale permettono di immagazzinare lubrificante che viene rilasciato gradualmente nel tempo; per effetto di questo accumulo e lento rilascio il gruppo motore è ulteriormente semplificato, perché non è necessaria la presenza di sovrastrutture di pompaggio di fluidi lubrificanti all’interfaccia flangia-albero. Advantageously, the accumulation and gradual release means allow to store lubricant which is released gradually over time; as a result of this accumulation and slow release, the motor unit is further simplified, because the presence of pumping superstructures of lubricating fluids at the flange-shaft interface is not necessary.
Vantaggiosamente, ciascuna flangia di supporto albero è realizzata mediante stampaggio a iniezione, in questo modo si evitano lavorazioni meccaniche successive e la produzione delle flange diventa più rapida e meno costosa. Advantageously, each shaft support flange is made by injection molding, in this way subsequent mechanical processing is avoided and the production of the flanges becomes faster and less expensive.
Un ulteriore vantaggio è la riduzione della rumorosità, perché le flange realizzate in tecnopolimero attutiscono il rumore e la silenziosità è un parametro molto importante nella valutazione degli apparecchi per aerosol terapia. A further advantage is the reduction of noise, because the flanges made of technopolymer dampen noise and silence is a very important parameter in the evaluation of aerosol therapy devices.
Vantaggiosamente, le flange in tecnopolimero non dissipano calore e non lo trasferiscono all’involucro esterno, in questo modo l’apparecchio per aerosol terapia non si scalda e rimane maneggevole. Advantageously, the technopolymer flanges do not dissipate heat and do not transfer it to the outer casing, in this way the aerosol therapy device does not heat up and remains easy to handle.
Alle forme di realizzazione del gruppo motore secondo l’invenzione un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte. To the embodiments of the motor unit according to the invention, a person skilled in the art, to meet contingent needs, may make changes, adaptations and replacements of elements with other functionally equivalent ones, without departing from the scope of the following claims. Each of the features described as belonging to a possible embodiment can be realized independently of the other described embodiments.
Claims (15)
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2018
- 2018-07-27 IT IT102018000007581A patent/IT201800007581A1/en unknown
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