ITVR980038U1

ITVR980038U1 - BRAKING DEVICE APPLICABLE ON ELECTRIC MOTORS

Info

Publication number: ITVR980038U1
Application number: IT98VR000038U
Authority: IT
Original assignee: Pietropoli Maria
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1999-12-19
Also published as: IT245372Y1

Description

Descrizione di un brevetto per modello di utilità per il trovato avente titolo: Description of a utility model patent for the invention entitled:

"DISPOSITIVO DI FRENATURA APPLICABILE SU MOTORI ELETTRICI” "BRAKING DEVICE APPLICABLE ON ELECTRIC MOTORS"

Il presente brevetto per modello di utilità propone un dispositivo di frenatura applicabile su motori elettrici o simili. The present utility model patent proposes a braking device applicable to electric motors or the like.

Come noto, per adeguare alle normative vigenti, in termini di sicurezza, il motore di alcune macchine elettriche, è necessario che lo stesso si arresti in tempi predeterminati, onde evitare che l'operatore possa accidentalmente andare a contatto con la parte rotante convinto che sia completamente ferma. As is known, in order to adapt the motor of some electrical machines to current regulations, in terms of safety, it is necessary that it stops in predetermined times, in order to prevent the operator from accidentally coming into contact with the rotating part, convinced that it is completely stopped.

A questo proposito le macchine per lavorare il legno, come le troncatrici, le seghe circolari o le pialle, oppure le macchine da giardino come i tosaerba ed altri tipi di macchine simili, sono quindi state dotate di motore provvisto di sistemi di frenatura di vario tipo, in modo da adeguare tali macchine alle sopracitate normative di sicurezza. In this regard, woodworking machines, such as miter saws, circular saws or planers, or garden machines such as lawn mowers and other types of similar machines, have therefore been equipped with motors equipped with various types of braking systems. , in order to adapt these machines to the aforementioned safety regulations.

Fra i sistemi usati vi sono quelli di tipo permanente, e quelli temporanei. Among the systems used there are those of the permanent type, and those of the temporary type.

Il sistema di tipo permanente viene ottenuto utilizzando vari sistemi che determinano un costante stato di attrito. Questo sistema presenta l'inconveniente di costringere il motore ad uno sforzo superiore in quanto si perde sempre una parte di potenza per vincere l'attrito. Inoltre è necessario sostituire frequentemente il sistema di attrito in quanto soggetto a rapida usura proprio perché sempre in azione quanto la macchina lavora. The permanent type system is obtained using various systems that determine a constant state of friction. This system has the drawback of forcing the engine to a higher effort as a part of power is always lost to overcome friction. Furthermore, it is necessary to frequently replace the friction system as it is subject to rapid wear precisely because it is always in action when the machine works.

Il sistema di tipo temporaneo consiste invece nell'inserire su una delle estremità del rotore, all'atto della pressofusione, dei deviatori di flusso di dimensioni e numero di poli diversi secondo le necessità, che variano la posizione di un disco frenante scorrevole sull'albero del motore, anche se vincolato angolarmente sullo stesso, in modo da liberarne o da frenarne la rotazione. The temporary type system, on the other hand, consists of inserting on one of the ends of the rotor, at the time of die casting, flow deviators of different dimensions and number of poles according to the needs, which vary the position of a braking disc sliding on the shaft. of the motor, even if angularly constrained to it, in order to free or slow down its rotation.

Tali deviatori di flusso consentono infatti che in fase di lavoro del motore, il disco di frenatura, che viene tenuto in condizioni di spinta da un elemento elastico verso la parte fissa del motore, venga attratto verso il rotore in modo che, allontanandosi dalla parte fissa, consenta la libera rotazione dell'albero. In fact, these flow deviators allow the braking disc, which is held in thrust conditions by an elastic element towards the fixed part of the motor, to be attracted towards the rotor during the working phase of the motor so that, moving away from the fixed part , allows free rotation of the shaft.

Quando il motore viene spento, viene a mancare il campo magnetico che attirava il disco dì frenatura verso il rotore, per cui la molla sposta il disco verso la parte fissa. In questo modo il motore si blocca in tempi tanto più brevi quanto maggiore è la superficie frenante e la forza della molla. When the motor is turned off, the magnetic field that attracted the braking disc towards the rotor is lost, so that the spring moves the disc towards the fixed part. In this way the motor locks in shorter times the greater the braking surface and the strength of the spring.

Questo sistema, che risulta efficace ed ampiamente utilizzato in molte applicazioni, presenta tuttavia degli inconvenienti dal punto di vista costruttivo, in quanto per applicare il deviatore di flusso su una delle estremità del rotore è necessario realizzare per stampaggio una particolare corona, comprendente un anello che trattiene in forma i vari poli disposti in settore circolare, e quindi inserire la corona stessa sul rotore in fase di pressofusione. This system, which is effective and widely used in many applications, however has some drawbacks from the construction point of view, since to apply the flow diverter on one of the rotor ends it is necessary to produce a particular crown by molding, comprising a ring which it holds the various poles arranged in a circular sector in shape, and then inserts the crown itself on the rotor during the die-casting phase.

Si devono quindi effettuare difficoltose operazioni di tornitura e di finitura per liberare i poli dal supporto ad anello. Difficult turning and finishing operations must therefore be carried out to free the poles from the ring support.

E' intuibile che tutto questo comporta tutta una serie di oneri che incidono notevolmente sul costo del pezzo finito. It is understandable that all this involves a whole series of charges that considerably affect the cost of the finished piece.

Lo scopo della presente innovazione è quello di eliminare gli inconvenienti sopracitati, realizzando un sistema di frenatura semplificato, adatto per motori elettrici di potenza limitata, realizzato in modo tale da evitare la necessità di applicare in pressofusione il sopracitato deviatore di flusso. The purpose of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks, by providing a simplified braking system, suitable for electric motors of limited power, made in such a way as to avoid the need to apply the aforementioned flow diverter in die casting.

Ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un sistema di frenatura per motori elettrici in grado di sfruttare il campo magnetico prodotto dalle cave del rotore . A further object of the invention is to provide a braking system for electric motors capable of exploiting the magnetic field produced by the rotor slots.

Il vantaggio offerto dall'innovazione è quello di produrre motori elettrici con dispositivo di frenatura realizzato con un metodo molto più semplice ed economico dei sistemi tradizionali. The advantage offered by the innovation is to produce electric motors with a braking device made with a much simpler and cheaper method than traditional systems.

Tali scopi, vantaggi e funzioni particolari, vengono tutti raggiunti, secondo il trovato, da un dispositivo di frenatura applicabile su motori elettrici, caratterizzato dal fatto di comprendere un disco metallico frenante, posto in contrasto a mezzi elastici, che da un lato è piano e dall'altro è sagomato secondo la conformazione della corona presente sull'estremità del rotore. These aims, advantages and particular functions are all achieved, according to the invention, by a braking device applicable to electric motors, characterized in that it comprises a metal braking disc, placed in contrast to elastic means, which on one side is flat and on the other hand it is shaped according to the shape of the crown on the end of the rotor.

II lato piano del disco frenante è rivolto verso la parte fissa contro la quale fa riscontro durante le fasi di blocco, mentre il lato sagomato viene attratto dall'estremità del rotore adagiandosi sulla faccia piana del rotore all'interno e/o all'esterno della sua corona durante le fasi operative del motore. The flat side of the braking disc faces the fixed part against which it abuts during the locking phases, while the shaped side is attracted by the end of the rotor, lying on the flat face of the rotor inside and / or outside the its crown during the operating phases of the engine.

Ulteriori caratteristiche e particolari del trovato verranno ora evidenziati dalla descrizione che segue, facendo riferimento alle tavole di disegno allegate in cui: Further characteristics and details of the invention will now be highlighted by the following description, with reference to the attached drawing tables in which:

la fig. 1 rappresenta una vista schematica in sezione verticale del trovato nel suo complesso in una fase di frenata; fig. 1 represents a schematic vertical sectional view of the invention as a whole in a braking phase;

la fig. 2 ne illustra la stessa vista schematica in sezione in una fase di lavoro del motore; la fig. 3 mostra la vista schematica e prospettica del motore e dei mezzi di frenata in esploso; le figg. 4 e 5 rappresentano viste schematiche in sezione evìdenzianti due possibili forme del disco di frenatura fig. 2 illustrates the same schematic sectional view thereof in a working phase of the engine; fig. 3 shows the schematic and perspective view of the motor and the braking means in exploded view; figs. 4 and 5 show schematic sectional views highlighting two possible shapes of the braking disc

la fig. 6 rappresenta una vista schematica del motore completo in esploso. fig. 6 represents a schematic view of the complete engine in exploded view.

Con riferimento alle figure allegate, ed in particolare alla figura 6, con 1 viene indicato nel suo complesso un motore secondo il trovato provvisto di dispositivi di frenatura atti a consentirne il blocco immediato quando viene tolta l'alimentazione elettrica. With reference to the attached figures, and in particular to figure 6, the number 1 indicates as a whole a motor according to the invention provided with braking devices suitable for allowing its immediate block when the power supply is removed.

Sostanzialmente il motore è realizzato secondo le attuali tecniche costruttive, ossia comprende uno statore 2 nel quale viene inserito il rotore 3 il cui albero 4 si inserisce tra una parte di testa 5 ed una parte di fondo 6 che si chiudono sulle due estremità dello statore. Basically, the motor is made according to current construction techniques, ie it comprises a stator 2 in which the rotor 3 is inserted, the shaft 4 of which is inserted between a head part 5 and a bottom part 6 which close on the two ends of the stator.

Una delle due estremità dell'albero 4, ossia quella indicata con 4', presenta, in prossimità del corpo del rotore, una zona intagliata 7 sulla quale si inserisce un disco frenante 8 posto in contrasto ad un elemento elastico rappresentato preferibilmente da una molla 9 che spinge il disco frenante verso l'esterno. One of the two ends of the shaft 4, that is the one indicated by 4 ', has, near the rotor body, a notched area 7 on which a braking disc 8 is inserted, placed in contrast to an elastic element preferably represented by a spring 9 which pushes the brake disc outwards.

Il disco frenante 8, che verrà meglio descritto in seguito, fa parte di un gruppo di frenatura che comprende anche un anello di freno 10, il quale fa riscontro ad una flangia 11 fissa ricavata all'interno della testa 5 del motore. The braking disc 8, which will be better described hereinafter, is part of a braking assembly which also comprises a brake ring 10, which abuts a fixed flange 11 obtained inside the head 5 of the motor.

Sull'estremità del rotore 3 è presente una corona 12 che, come visibile nelle figure 1 e 2, unisce le cave 13 che costituiscono i poli del rotore. On the end of the rotor 3 there is a crown 12 which, as visible in Figures 1 and 2, joins the slots 13 which constitute the poles of the rotor.

La corona 12, che è disposta lungo il settore anulare esterno della superficie circolare presente sull'estremità del rotore, delimita una zona cava 14 tra la corona stessa e l'albero 4. The crown 12, which is arranged along the outer annular sector of the circular surface present on the end of the rotor, delimits a hollow area 14 between the crown itself and the shaft 4.

La peculiarità del trovato consiste nel fatto che il disco frenante 8 metallico, posto in contrasto a mezzi elastici, da un lato è piano e dall'altro è sagomato secondo la conformazione della corona presente sull'estremità del rotore. The peculiarity of the invention consists in the fact that the metal braking disc 8, placed in contrast to elastic means, is flat on one side and shaped according to the shape of the crown on the end of the rotor on the other.

Questa particolare conformazione, costituita da una sporgenza anulare concentrica 15, consente che il disco frenante possa adagiarsi nella zona cava 14 tra la corona stessa e l'albero 4, sfruttando il campo magnetico del rotore senza quindi la necessità di realizzare un apposito deviatore di flusso. This particular conformation, consisting of a concentric annular protrusion 15, allows the braking disc to rest in the hollow area 14 between the crown itself and the shaft 4, exploiting the magnetic field of the rotor without therefore the need to create a special flow diverter. .

Infatti il disco frenante 8, il cui foro centrale 16 è conformato per inserirsi sull'albero 4' in modo tale che la zona intagliata 7 consenta lo scorrimento assiale del disco 8 mentre ne vincola la rotazione, quando il rotore 7 è posto in rotazione, viene attratto contro il rotore dal campo magnetico generato dalla corrente, vincendo la forza della molla 9-In questa fase la sporgenza anulare 15 del disco frenante 8 va ad adagiarsi nella zona cava 14 tra la corona stessa e l'albero 4, andando a contatto con la stessa . In fact, the braking disc 8, whose central hole 16 is shaped to fit on the shaft 4 'in such a way that the notched area 7 allows the axial sliding of the disc 8 while constraining its rotation, when the rotor 7 is set in rotation, is attracted against the rotor by the magnetic field generated by the current, overcoming the force of the spring 9-In this phase, the annular projection 15 of the braking disc 8 rests in the hollow area 14 between the crown itself and the shaft 4, coming into contact with the same.

L'utilizzo del sistema di frenatura secondo il trovato è quindi analogo a quelli tradizionali, nel senso che in fase di lavoro del motore, il disco di frenatura viene attratto verso il rotore in modo che, allontanandosi dalla parte fissa, consenta la libera rotazione dell'albero, mentre quando il motore viene spento, viene a mancare il campo magnetico che attirava il disco dì frenatura verso il rotore, per cui la molla 9 sposta il disco verso la parte fissa 11 e più precisamente contro il freno 10, arrestando pressoché istantaneamente la rotazione del rotore 3. The use of the braking system according to the invention is therefore similar to the traditional ones, in the sense that during the working phase of the motor, the braking disk is attracted towards the rotor so that, moving away from the fixed part, it allows the free rotation of the 'shaft, while when the motor is switched off, the magnetic field which attracted the braking disc towards the rotor is missing, so that the spring 9 moves the disc towards the fixed part 11 and more precisely against the brake 10, stopping almost instantly the rotation of the rotor 3.

Il vantaggio della soluzione proposta risulta a questo punto evidente, in quanto si è ottenuto il risultato di movimentare il disco frenante senza la necessità di impiegare i tradizionali deviatori di flusso e quindi senza i relativi oneri di realizzazione e di messa in opera nelle fasi di pressofusione. The advantage of the proposed solution is evident at this point, as the result of moving the braking disc has been obtained without the need to use traditional flow deviators and therefore without the related construction and installation costs in the die-casting phases. .

Vantaggiosamente è pure previsto che la forma della sporgenza anulare 14 del disco frenante 8 possa essere anche diversa da quella descritta ed illustrata come soluzione preferita. Advantageously, it is also provided that the shape of the annular projection 14 of the braking disc 8 may also be different from that described and illustrated as a preferred solution.

Nelle figure 4 e 5 vengono illustrate due ulteriori possibili forme che può assumere la parte inferiore del disco frenante, dove nel primo caso viene ricavata una sporgenza anulare esterna 17 che si appoggia nella zona periferica più esterna del rotore 3 al di fuori della corona 12, mentre nel secondo caso la sagoma inferiore del disco 8 è combinata, ossia comprende una sporgenza anulare mediana 18 ed una sporgenza anulare esterna 19, in modo da sfruttare maggiormente l'attrazione magnetica del rotore. Figures 4 and 5 illustrate two further possible shapes that the lower part of the braking disc can take, where in the first case an external annular projection 17 is formed which rests in the outermost peripheral area of the rotor 3 outside the crown 12, while in the second case the lower shape of the disc 8 is combined, ie it comprises a median annular projection 18 and an external annular projection 19, so as to make greater use of the magnetic attraction of the rotor.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere alcune modifiche e varianti di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi, che dovranno ritenersi tutte comprese nell'ambito di protezione del presente trovato definito dalle seguenti rivendicazioni. A person skilled in the art can then foresee some modifications and variations of a practical applicative nature of the construction details, which must all be considered as falling within the scope of protection of the present invention defined by the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Braking device applicable to electric motors or the like, characterized in that it comprises a metal braking disc, placed in contrast to elastic means, which on one side is flat and on the other is shaped according to the shape of the crown on the end of the rotor.

2. Braking device according to the preceding claim, characterized in that the flat side of the braking disc faces the fixed part of the motor against which it abuts during the locking phases, while the shaped side is shaped to rest inside and / or outside the rotor crown during the operating phases of the engine.

3. Braking device according to the preceding claims, characterized in that the shaped part of the braking disc has a concentric annular projection which lies in the hollow area of the end of the rotor between the crown and the shaft.

4. Braking device according to the preceding claims, characterized in that the shaped part of the braking disc has a raised annular peripheral area which rests in the outermost peripheral area of the rotor outside the crown.

5. Braking device according to the preceding claims, characterized in that the shaped part of the braking disc is combined, ie it comprises a median annular projection and an external annular projection, so as to better exploit the magnetic attraction of the rotor.