ITPD20010268A1 - Supporto di rotazione perfezionato particolarmente per rotori di motori elettrici di pompe. - Google Patents

Description

“SUPPORTO DI ROTAZIONE PERFEZIONATO PARTICOLARMENTE PER ROTORI DI MOTORI ELETTRICI DI POMPE”

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un supporto di rotazione perfezionato particolarmente per rotori di motori elettrici di pompe.

Il trovato è particolarmente indicato per pompe centrifughe quali circolatori per impianti di riscaldamento.

Come noto allo stato della tecnica, una tipologia di circolatori per impianti di riscaldamento comprendono un motore elettrico il cui rotore è calettato su un albero che porta cinematicamente connessa ad una estremità la girante del cireolatore.

Il motore elettrico comprende un corpo cavo sostanzialmente cilindrico, realizzato in materiale amagnetico, entro cui è girevolmente vincolato il rotore, a sua volta comprendente un fondo, entro cui è disposto il supporto di rotazione di una estremità dell’albero rotante, e una testa flangiata, collegata alla voluta del cireolatore, dalla quale fuoriesce l’estremità opposta dell’albero rotante a cui è cinematicamente connessa la girante del cireolatore.

Esternamente al corpo cavo è disposto il pacco statorico atto a comandare in rotazione il rotore, quando alimentato da corrente elettrica.

Per i circolatori con struttura di questo tipo, quindi, il fluido vettore trafila attraverso l’intercapedine generata tra il rotore e il corpo cavo, per giungere sino al supporto di rotazione.

Il supporto di rotazione è solitamente costituito da una boccola in materiale ceramico o grafitico, autocentrante e autoallineante, entro la quale è girevolmente vincolata una corrispondente estremità dell’albero.

Per i problemi di trafilamento del fluido vettore, e per il fatto che i circolatori rimangono fermi per molti mesi all’anno, i depositi calcarei possono bloccare le estremità dell’albero sulle rispettive boccole oppure il magnete del rotore sulle pareti interne del corpo cavo entro cui è alloggiato, generando problemi all’ avviamento del motore.

Per questo motivo, in corrispondenza del fondo del corpo cavo, viene praticato un foro assiale, provvisto di tappo a tenuta apribile dall’utente, che permette l’inserimento di un attrezzo, per esempio un cacciavite, attraverso il quale è possibile agire sull’estremità dell’albero, che è controsagomata alla testa dell'attrezzo, sbloccandolo.

I problemi principali legati a questa tipologia di circolatori, si riscontrano soprattutto nel corretto montaggio e stabile posizionamento della boccola autocentrante, soprattutto se riferito a catene di montaggio automatiche.

Compito principale del presente trovato, è quello di risolvere o sostanzialmente ridurre i problemi dei tipi noti di supporti di rotazione per rotori di motori elettrici di pompe.

Nell’ambito del compito principale, un importante scopo è quello di mettere a punto un supporto di rotazione di struttura tale per cui sia permesso il montaggio in automatico.

Ancora uno scopo è quello di mettere a punto un supporto di rotazione di struttura semplice.

Non ultimo scopo è quello di mettere a punto un supporto di rotazione di basso costo.

Il compito principale, gli scopi preposti ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito vengono raggiunti da un supporto di rotazione perfezionato particolarmente per rotori di motori elettrici di pompe, dei tipi comprendenti uno statore composto da un pacco di lamierini metallici definenti le espansioni polari, fissato alla testa flangiata di un corpo cavo entro il quale è disposto un rotore a magneti permanenti, una estremità dell'albero di detto rotore essendo girevolmente vincolata al fondo di detto corpo cavo, provvisto di tappo assiale a tenuta apribile dall’utente, detto supporto caratterizzandosi per il fatto di comprendere, in successione dal fondo verso la testa di detto corpo cavo, impilati in una corrispondente sede di alloggiamento sostanzialmente cilindrica ricavata entro detto fondo e provvista di fermo di estremità,

- un elemento filettato internamente, per l’impegno di detto tappo assiale, - una boccola autoallineante e autocentrante, entro la quale è girevolmente vincolata una estremità di detto albero, detta boccola essendo disposta con gioco, in accoppiamento di forma antirotazione, in una porzione sagomata conica di detta sede di alloggiamento che si restringe dalla testa verso il fondo di detto corpo cavo,

- un o-ring interposto interferente tra dette boccola e sede di alloggiamento, e

- un elemento di fermo allo scorrimento assiale per i precedenti componenti del supporto stesso.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato, risulteranno maggiormente dalla descrizione di una sua forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, indicata a titolo indicavo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegni, in cui:

- la fig. 1 illustra una porzione di motore elettrico particolarmente per circolatori per impianti di riscaldamento, con supporto di rotazione perfezionato, secondo il trovato, in esploso;

- la fig. 2 illustra l’esploso di figura 1 assemblato, in sezione longitudinale;

- la fig. 3 illustra una porzione parzialmente sezionata del supporto secondo il trovato;

- la fig. 4 illustra un utensile per il montaggio in automatico di un sopporto di rotazione secondo il trovato.

Con particolare riferimento alle figure precedentemente descritte, un supporto di rotazione perfezionato particolarmente per motori elettrici, sincroni a magneti permanenti, di pompe quali circolatori per impianti di riscaldamento, secondo il trovato, viene complessivamente indicato con il numero 10.

Il supporto 10 è disposto sul fondo 11 di un corpo cavo 12, entro cui è girevolmente vincolato un rotore 13 ed esternamente al quale è disposto il pacco statorico 39.

Il corpo tubolare 12 è provvisto di una testa 14 flangiata, contrapposta al fondo 11.

Il fondo 11 è chiuso da un tappo assiale 15, apribile dall’utente, con interposta una guarnizione di tenuta 38, che permette l’accesso all’estremità 16 dell’albero 17, su cui il rotore 13 è calettato.

Il supporto di rotazione 10 comprende, disposti in successione a partire dal fondo 11 verso la testa 14 del corpo tubolare 12, in una corrispondente sede di alloggiamento 18 sostanzialmente cilindrica ricavata sul fondo 11 stesso, un elemento filettato internamente 19, per l’impegno del codolo filettato 20 del tappo assiale 15, una boccola 21 autoallineante e autocentrante, un o-ring 23 interposto interferente tra la boccola 21 e la sede di alloggiamento 18, e un elemento 24 di fermo allo scorrimento assiale per i precedenti componenti del supporto 10 stesso.

La boccola 21 è disposta con gioco, in accoppiamento di forma antirotazione, come meglio sarà descritto più avanti, in una porzione sagomata conica 18b della sede di alloggiamento 18, che si restringe dalla testa 14 verso il fondo 11 del corpo tubolare 12.

La sede di alloggiamento 18 è sagomata inferiormente a realizzare uno spallamento anulare 25, sul quale vanno in appoggio di fermo, in fase di assemblaggio, i componenti del supporto 10 che vanno inseriti in successione, per mezzo di un apposito utensile 33 più avanti meglio descritto, attraverso la cavità tubolare del corpo cavo 12 entro cui è da alloggiare il rotore 13.

L’elemento filettato internamente 19 si concretizza, in questo caso, in un dado esagono, indicato con il medesimo numero, il quale è da disporre in assemblaggio in appoggio sullo spallamento anulare 25, entro la porzione inferiore 18a della sede di alloggiamento 18, la quale è provvista di una pluralità di dentini 26 a sviluppo assiale, disposti sulla sua superficie cilindrica, atti a realizzare un fermo alla rotazione per l’elemento filettato internamente 19 stesso.

La boccola 21 va quindi in appoggio sull’elemento 19 filettato internamente ed ha porzione superiore 21a di diametro esterno minore della porzione inferiore 2 lb, in modo da generare uno spallamento anulare 27, sul quale va in appoggio, in assemblaggio, l’o-ring 23 il quale è atto a circondare con interferenza la porzione superiore 21 a.

L’accoppiamento antirotazione tra la boccola 21 e la sede di alloggiamento 18, è realizzato da due spianature contrapposte 28 ricavate sulla porzione inferiore 21b della boccola 21, le quali si affacciano, in assemblaggio, a due porzioni piane contrapposte 29, della sede di alloggiamento 18.

La boccola 21 è inserita con gioco entro la porzione sagomata conica 18b della sede di alloggiamento 18, ma è impossibilitata a traslare in direzione assiale o a ruotare.

L’elemento di fermo 24 si concretizza, in questo caso, in una cuffia, indicata con il medesimo numero, da fissare ad un collare 30 che si sviluppa internamente al corpo tubolare 12, superiormente al fondo 11.

Il diametro interno del collare 30 genera con le porzioni piane contrapposte 29 della sede di alloggiamento 18, spallamenti 31 sui quali va in appoggio l’o-ring 23 in assemblaggio, accoppiandosi interferente internamente al collare 30.

Si vede in pratica, come lο-ring 23 abbia una sede di alloggiamento delimitata dagli spallamenti 31 e 27 rispettivamente ricavati in corrispondenza del collare 30 e della boccola 21.

L'elemento di fermo 24 è costituto da una porzione anulare piana 24a e da una porzione anulare cilindrica 24b, ed può essere fissato al collare 30 per esempio tramite saldatura ad ultrasuoni, saldatura a vibrazione, incollaggio, scatto meccanico, ecc..

La porzione anulare piana 24a dell'elemento di fermo 24 ha ingombro assiale sostanzialmente contenuto entro l'ingombro assiale della porzione superiore 21a della boccola 21, e diametro interno maggiore del diametro esterno della porzione superiore 21a generando un gioco anulare che permete assestamenti di piccola entità della boccola 21 stessa quando il rotore 13 è in movimento o durante la fase di autocentraggio e autoallineamento.

La porzione anulare piana 24a dell'elemento di fermo 24 è inoltre provvista di cave a sviluppo radiale 32 le quali permetono, durante la fase di assemblaggio, di agire in spinta suH'o-ring 23 da parte dell'utensile 33, e permeterne il correto montaggio interferente sulla sede di alloggiamento 18 e sulla boccola 21.

In figura 4 è illustrato un utensile 33 che può essere vantaggiosamente utilizzato per assemblare in automatico il supporto 10 sul corpo cavo 12.

L’utensile 33 comprende una porzione di testa 34, a sagoma sostanzialmente cilindrica, dalla quale si sviluppa coassiale un elemento astiforme 35 e denti 36 anch’essi a sviluppo assiale, disposti intorno alla base dell’elemento astiforme 35.

Nel caso che l'elemento di fermo 24 sia fissato tramite saldatura ad ultrasuoni al collare 30, la porzione di testa 34 dell'utensile 33 è un sonotrodo.

In pratica, l’elemento astiforme 35 infila, in successione, l'elemento di fermo 24, l’o-ring 23, la boccola 21 e l'elemento filetato internamente 19.

Naturalmente, elemento di fermo 24, boccola 21 e elemento filetato internamente 19 devono essere corretamente preventivamente orientati.

I denti 36 si impegnano sulle cave radiali 32 dell'elemento di fermo 24 andando a spingere, una volta che deti componenti siano disposti entro la sede di alloggiamento 18, l’o-ring 23.

Una volta che l'elemento di fermo 24 è stato disposto sul collare 30 e la porzione di testa 34 dell'utensile 33 è in appoggio sulla sua porzione anulare piana 24a, può iniziare il processo di saldatura ad ultrasuoni dell'elemento di fermo 24 stesso sul collare 30.

Si è in pratica constatato come il presente trovato abbia portato a compimento gli scopi ad esso preposti.

Si è infatti realizzata una struttura di supporto che risolve i problemi di montaggio e di stabile posizionamento della boccola 21 autoal lineante ed autocentrante.

Inoltre, qualora Γ estremità 16 dell’albero 17 di supporto del rotore 13, a causa dei depositi calcarei, si sia bloccata ad esempio sulla boccola 21, è possibile, aprendo il tappo 15 agire con un attrezzo, per esempio un cacciavite, sull’estremità 16, la quale in questo caso è provvista di un taglio 37.

L'elemento di fermo 24 resiste quindi alla spinta assiale applicata con il cacciavite, mantenendo in sede la boccola 21.

La struttura di supporto 10, inoltre, è tale per cui si ha una riduzione del rumore dovuto al gioco tra boccola 21 e sede di alloggiamento 18, rumore che di solito non è trascurabile data l'elevata velocità di rotazione del rotore 13.

L’o-ring 23, oltre a permettere Γ autoal lineamento della boccola 21, realizza anche una tenuta idraulica, diminuendo il trafilamento del fluido convettore quando il tappo assiale 15 viene aperto, e, conseguentemente, creando meno disagio all'utilizzatore.

Il presente trovato è suscettibile a numerose modifiche a varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

I dettagli tecnici sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

I materiali, purché compatibili con l’utilizzo contingente, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Supporto di rotazione perfezionato particolarmente per rotori di motori elettrici di pompe, dei tipi comprendenti uno statore composto da un pacco di lamierini metallici definenti le espansioni polari, fissato alla testa flangiata di un corpo cavo entro il quale è disposto un rotore a magneti permanenti, una estremità dell'albero di detto rotore essendo girevolmente vincolata al fondo di detto corpo cavo, provvisto di tappo assiale a tenuta apribile dall’utente, detto supporto caratterizzandosi per il fatto di comprendere, in successione dal fondo verso la testa di detto corpo cavo, impilati in una corrispondente sede di alloggiamento sostanzialmente cilindrica ricavata entro detto fondo e provvista di fermo di estremità, - un elemento filettato internamente, per l’impegno di detto tappo assiale, - una boccola autoallineante e autocentrante, entro la quale è girevolmente vincolata una estremità di detto albero, detta boccola essendo disposta con gioco, in accoppiamento di forma antirotazione, in una porzione sagomata conica di detta sede di alloggiamento che si restringe dalla testa verso il fondo di detto corpo cavo, - un o-ring interposto interferente tra dette boccola e sede di alloggiamento, e - un elemento di fermo allo scorrimento assiale per i precedenti componenti del supporto stesso.
2. 2) Supporto, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto detta sede di alloggiamento è provvista inferiormente di uno spallamento anulare, atto a realizzare detto fermo di estremità, sul quale va in appoggio detto elemento filettato.
3. 3) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento filettato internamente si concretizza in un dado esagono, da disporre, in assemblaggio, in appoggio su detto spallamento anulare, entro una porzione inferiore di detta sede di alloggiamento.
4. 4) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta porzione inferiore di detta sede di alloggiamento è provvista di una pluralità di dentini a sviluppo assiale, disposti sulla sua superficie cilindrica, atti a realizzare un fermo alla rotazione per detto elemento filettato internamente.
5. 5) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta boccola ha porzione superiore di diametro esterno minore della porzione inferiore, a generare uno spallamento anulare, sul quale va in appoggio, in assemblaggio, detto o-ring, quest'ultimo essendo atto a circondare con interferenza detta porzione superiore.
6. 6) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta porzione inferiore della boccola è provvista di due spianature contrapposte le quali si affacciano, in assemblaggio, a due porzioni piane contrapposte di detta sede di alloggiamento, a realizzare detto accoppi am ento anti rotazi one .
7. 7) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di fermo ha sviluppo sostanzialmente anulare ed è da fissare superiormente a detto fondo.
8. 8) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di fermo si concretizza in una cuffia, da fissare ad un collare che si sviluppa internamente a detto corpo tubolare superiormente a detto fondo, comprendente una porzione anulare piana e una porzione anulare cilindrica.
9. 9) Supporto, come alla rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che il diametro interno di detto collare genera con dette porzioni piane contrapposte della sede di alloggiamento, spallamenti sui quali va in appoggio in assemblaggio detto o-ring, accoppiandosi interferente internamente a detto collare.
10. 10) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta porzione anulare piana della cuffia ha ingombro assiale sostanzialmente contenuto entro l'ingombro assiale di detta porzione superiore della boccola, e diametro interno maggiore del diametro esterno di detta porzione superiore, generando un gioco anulare.
11. 11) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta porzione anulare piana della cuffia è provvista di cave radiali, sviluppantesi, in assemblaggio, superiormente a detto o-ring.
12. 12) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta cuffia è fissata tramite saldatura ad ultrasuoni a detto collare.
13. 13) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto che detta cuffia è fissata tramite saldatura a vibrazione a detto collare.
14. 14) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto che detta cuffia è fissata tramite incollaggio a detto collare.
15. 15) Supporto, come ad una o più delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto che detta cuffia è fissata tramite scatto meccanico a detto collare.
16. 16) Supporto di rotazione perfezionato particolarmente per motori elettrici di pompe, come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizzano per quanto illustrato nelle allegate tavole di disegni.