PT1562461E - Aparelho para o processamento de alimentos incluindo movimentação magnética - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO PARA O PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS INCLUINDO MOVIMENTAÇÃO MAGNÉTICA"

Antecedentes da Invenção A presente invenção refere-se a uma transmissão magnética para transmitir um movimento de rotação de uma origem motora para um espaço fechado sem uma ligação mecânica directa. De um modo mais específico, refere-se a misturadores, a aparelhos de mistura e máquinas afins, e de um modo mais concreto a dispositivos que apresentam um elemento de agitação, um impulsor, uma lâmina, ou outro tipo de ferramenta montada no interior de um copo de misturador de pode ser removido, e que roda por intermédio de um motor localizado na base estacionária da máquina.

Os misturadores e os aparelhos de mistura domésticos convencionais incorporam um impulsor que é accionado de um modo mecânico montado de um modo rotativo no interior de um copo de misturador. A base do copo inclui uma placa de ligação de formato geralmente circular com um padrão de projecções e/ou de depressões formadas na sua superfície inferior, a qual pode ser encaixada de um modo removível usando um movimento de queda vertical, com o padrão correspondente formado numa placa semelhante presa ao embolo de um motor albergado numa base da máquina. Esta ligação mecânica entre o copo de misturador e o motor do misturador exige uma vedação rotativa na base do copo entre o impulsor e a placa de ligação. Esta vedação é submetida a um desgaste considerável ao longo do tempo, assim como a ligação mecânica. Como a falha numa vedação pode representar numa fuga de liquidos para o exterior do copo, 2 a vedação e os mancais da base do copo são construídos de modo a assegurarem a vedação às custas da fricção. A fricção produz desgaste, calor e perda de energia. De um modo adicional, um misturador convencional produz muito ruido indesejado e a ligação por interligação mecânica entre as placas pode tornar complicada ou difícil a remoção do copo da base, e o retorno do copo à base.

Muitos misturadores de bebidas apresentam o motor de alimentação montado na base de um modo directo sob o copo. No entanto, se a altura global for um motivo de preocupação, o motor pode ser posicionado para um dos lados e ligado ao veio de impulsão por intermédio de uma disposição de cinta ou de engrenagens.

Os misturadores domésticos e comerciais conhecidos usam motores convencionais de corrente alterna. Muito embora os motores de corrente alterna possam ser construídos e controlados de modo a proporcionarem variações de velocidade, assim como o momento de saida requerido, um motor tipico deste tipo é geralmente volumoso, pesado e não muito adequado ao controlo electrónico da velocidade, nem à travagem electrónica.

Muito embora os motores de corrente continua sem escovas sejam também conhecidos, eles não foram usados para misturadoras ou para misturadoras/picadoras. Estes motores usam um rotor comparativamente pesado formado por um conjunto semelhante a sectores de imanes permanentes. A mistura de uma massa de gelo moído ou em cubos e de líquido, em especial durante o arranque ou durante o arrefecimento de uma bebida gelada, requer um momento comparativamente elevado. Os motores de corrente continua 3 sem escovas são caracterizados por um momento de saída reduzido quando comparado com os motores de corrente alterna convencionais. Eles são usados como fonte de energia motriz principalmente em aplicações como sejam as ventoinhas em que é aceitável um baixo binário de saída.

Um misturador/picador comercialmente viável destinado à produção de bebidas frias tem de satisfazer uma pluralidade de critérios de concepção especiais e importantes. Deverá ser compacto, tanto em termos da sua base como em termos da sua altura total de modo a usar de um modo eficaz o espaço limitado que se encontra num bar. De um modo ideal tem um peso comparativamente baixo. A técnica simples de colocar um motor eléctrico convencional directamente sob o copo de misturador aumenta a altura global da máquina, e deste modo não é usada habitualmente. Deve haver também um controlo da velocidade, habitualmente proporcionado através de engrenagens e por equipamento electrónico, de modo a albergar energia diferente e requisitos de controlo diferentes em distintas fases da operação. A travagem rápida e controlada é também importante para limitar o tempo global que é requerido por uma mistura, e por motivos de segurança. Factores como sejam o controlo das vibrações, o evitamento do excesso do calor ou a minimização do desgaste, a facilidade de manutenção e a durabilidade são também importantes.

Tem sido também revelado que um impulsor no interior de um copo misturador pode ser activado de um modo mecânico ou de um modo electromagnético ao invés de o ser de um modo mecânico. Um tipo de impulsor magnético une um íman em permanente rotação no exterior de um copo de misturador ou afim a um outro íman permanente montado de um modo rotativo 4 no copo misturador. A Patente dos Estados Unidos n° 2 459 224, concedida a Hendricks; a Patente dos Estados Unidos n° 2 655 011 concedida a Ihle e outros; e a Patente dos Estados Unidos n° 5 478 149 concedida a Quigg são exemplos desta técnica. Hendricks revela um agitador que funciona de um modo magnético destinado a misturar líquidos em que o agitador tem um íman montado na sua extremidade inferior e que se encontra no interior do recipiente para o líquido. Quigg revela um motor que impulsiona uma série de imanes, através de um conjunto de engrenagens e de um veio, de modo a fazer a ligação a outro conjunto de imanes montados num agitador. A Patente dos Estados Unidos n° 3 140 079 em nome de Baermenn usa uma grande placa rotativa de modo a transportar uma l série de imanes espaçados de um modo circunferencial que passam sob uma porção de um disco condutor rotativo muito mais pequeno. A Patente dos Estados Unidos n° 1 242 493 em nome de

Stringham e a Patente dos Estados Unidos n° 1 420 773 em nome de Stainbrook revela misturadores eléctricos de bebidas em que um estator de um motor de corrente alterna envolve e interage com um rotor num copo de misturador, ou na sua base. No documento de Stringham, um rotor de gaiola de esquilo está assente no plano dos enrolamentos do estator. No documento de Stainbrook um motor de corrente alterna é montado na base do copo misturador e as bobinas de estator encontram-se localizadas abaixo do copo. Tais disposições separadas do motor de corrente alterna encontram-se limitadas pelo binário, pelo controlo da velocidade, pela perda de corrente de Foucault, e os problemas de interferência dos campos electromagnéticos dos 5 motores de corrente alterna são acentuados pela separação física entre os enrolamentos do estator e o rotor. Eles não proporcionam um bom controlo da velocidade. Eles não usam uma ligação do campo magnético da corrente contínua. E a inclusão do rotor do motor no interior do recipiente ou do copo acrescenta um peso indesejado ao conjunto de copo e faz com que o copo seja difícil de manusear devido ao efeito de giroscópio caso o mesmo seja pegado enquanto que o rotor se encontra ainda a rodar.

Se o rotor de um motor de corrente contínua sem escovas se destinar a ser localizado na base de um copo misturador, o copo não só se tornaria pesado e apresentaria um forte efeito de giroscópio, mas apresentaria a possibilidade de se "prender" aos lava-loiças e às bancadas de metal, atraindo ainda artigos metálicos soltos como sejam os talheres, os materiais do bar, ou as moedas. Um outro aparelho de processamento dos alimentos e um impulsor encontram-se revelados no documento WO 0041607. Este documento é considerado como representativo da técnica anterior mais aproximada. É, deste modo, um objecto principal da presente invenção o fornecimento de um sistema de impulsão que proporciona uma transmissão de energia rotativa de velocidade controlada e fiável para um elemento impulsionado rotativo que é isolado da fonte de energia motriz.

Um outro aspecto é o fornecimento de uma impulsão que seja desengatada de um modo automático de modo a desligar a impulsão quando a carga excede um valor previamente configurado ou quando o membro impulsionado é movido a partir da sua posição de funcionamento. 6

Um outro objecto é o fornecimento de uma movimentação magnética que confere estas vantagens, em que o elemento de impulsão se encontra localizado num copo de misturador que pode ser removido e o copo misturador é fácil de inserir e de retirar do misturador sendo fácil de manusear quando se encontra retirado do misturador, por exemplo, não apresenta um efeito de giroscópio significativo nem uma atracção magnética significativa.

Um outro objecto é proporcionar uma ligação não mecânica de baixo desgaste, e de reduzida manutenção entre o motor e o elemento de impulsão e, em especial, uma ligação que evite os elevados custos de manutenção associados com as cintas de impulsão e com as embraiagens e travões mecânicos actuais.

Um outro objecto da presente invenção é proporcionar uma movimentação magnética para um misturador ou afim com as vantagens mencionadas e que seja compacto, de baixo peso e muito fácil de usar e de limpar.

Um outro objecto da presente invenção é proporcionar uma impulsão cujas caracteristicas de funcionamento possam ser programadas e que possa ser parada de um modo rápido e fiável.

Resumo da Invenção

Na sua aplicação preferencial enquanto impulsor para um misturador ou para outro aparelho de processamento de alimentos, a presente invenção emprega um motor eléctrico para rodar um iman em forma de anel, de preferência um conjunto de dois imanes em forma de anel com pólos axiais, 7 que se encontram espaçados a uma curta distância de uma placa de impulsão em forma de disco formado de um material condutor que pode ser magnetizado. 0 conjunto dos imanes e a placa de impulsão apresentam, cada um deles, pólos correspondentes dispostos na direcção circunferencial. 0 conjunto de imanes tem de preferência um conjunto composto por um número par de pólos magnéticos permanentes em forma de fatias ou por segmentos de polaridade alternada. A placa de impulsão é, de preferência, uma fina folha de um material ferroso como seja o aço laminado a frio com ranhuras radiais de extremidades abertas que definem pólos e que controlas as correntes de Foucault. 0 conjunto de imanes produz um campo suficientemente forte (linhas de fluxo) que, apesar do espaçamento, que habitualmente inclui intervalos de ar de elevada relutância, induz ainda uma magnetização de polarização oposta dos pólos do disco. Esta magnetização induzida liga o conjunto de íman à placa de modo a fazer a sua impulsão. Num misturador a placa de impulsão é montada de um modo rotativo na base do copo misturador e suporta um veio que por seu lado se monta num impulsor. 0 conjunto de iman e o motor encontram-se albergados de um modo separado da placa de impulsão. 0 motor eléctrico é de preferência um motor de corrente continua sem escovas com enrolamentos de estator que produzem um campo electromagnético rotativo que interage com, e produz um binário sobre, um rotor que inclui um conjunto de iman como o que se encontra ligado de um modo magnético ao disco. 0 aro de iman do rotor está de preferência preso ao aro de disco de impulsão ligando estes aros de iman às superfícies opostas de um disco de aço laminado a frio e de formato circular. 0 rotor, o aro de iman de impulsão e a placa de impulsão encontram-se 8 alinhados no mesmo eixo quando a placa e os seus aparelhos associados, como seja um copo de mistura, se encontram em posição de funcionamento. 0 motor e o compartimento de impulsão apresentam de preferência uma parede superior plana que se prolonga de um modo continuo através do intervalo entre o iman e a placa, assim como uma parede inferior plana no copo do misturador. Para um conjunto de iman com uma força de campo na sua superfície de 1 400 gauss, o reduzido espaçamento para uma aplicação de um misturador é de preferência de cerca de 0,25 polegada. O uso de um motor de corrente contínua sem escovas comparativamente plano montado sob o membro de impulsão proporciona à parte do motor da impulsão uma configuração compacta, de preferência com uma relação entre a altura e a largura tão reduzida como cerca de 1:3.

Visto em termos gerais como um processo, este processo inclui as etapas de rotação de um iman de rotor com vários pólos espaçados na direcçâo circunferencial através da interacção dos pólos com um campo electromagnético rotativo. O rotor é por sua vez ligado a um segundo iman de impulsão com um número de pólos dispostos na direcçâo circunferencial ligados de modo a rodarem ao mesmo tempo que o rotor. Este processo inclui ainda as etapas de orientação do campo magnético do iman de impulsão afastando-se axialmente do rotor de modo a induzir pólos magnéticos com uma polarização oposta numa placa de impulsão condutora que se encontra montada em rotação e o reduzido espaçamento do iman de impulsão a partir da placa de modo a que os pólos induzidos na placa sigam os pólos do conjunto de iman rotativo apesar do espaçamento e apesar de uma carga que resiste à rotação. A direcçâo do campo magnético inclui a ligação dos imanes de um modo 9 intervalado nas superfícies opostas de um fino fio de aço e a polarização dos imanes do anel de um modo axial.

De acordo com um outro aspecto da presente invenção, a impulsão da presente invenção pode incluir um conjunto de engrenagens com uma ou mais engrenagens destinadas a transmitir o binário da placa de impulsão para um membro de impulsão como seja, por exemplo, um veio de saída. 0 conjunto de engrenagens pode incluir uma ou mais engrenagens dimensionadas e dispostas de modo a reduzirem, ou a aumentar, o binário transmitido pela placa de impulsão ao membro de impulsão. Numa aplicação preferida, o impulsor e o conjunto de engrenagens são empregues de modo a rodarem a lâmina de um picador de gelo. 0 picador de gelo pode ser uma unidade isolada ou pode estar integrado com um misturador, como seja o misturador de acordo com a presente invenção, de modo a formar uma máquina automática de picador de gelo/misturador para a preparação de bebidas geladas.

Breve Descrição dos Desenhos

Estas e outras características e objectos da presente invenção serão mais facilmente compreendidas a partir da descrição detalhada que se segue, a qual deve ser lida à luz dos desenhos anexos. Nos desenhos anexos os números de referência idênticos referem-se a partes afins ao longo das diferentes vistas. Muito embora os desenhos ilustrem princípios da invenção aqui descrita, eles não se encontram desenhados à escala, mas encontram-se somente ilustrados em relação às dimensões relativas. 10 A Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma máquina de picar gelo/misturador apresentada como informação complementar útil para a compreensão da presente invenção; A Fig. 2 é uma vista em corte vertical da máquina de picar gelo/misturador da Fig. 1; A Fig. 3 é uma vista desmontada do copo de misturador ilustrado nas Figs. 1 e 2; A Fig. 4 é uma vista em pormenor em corte vertical do impulsor magnético da presente invenção de acordo com o ilustrado na Fig. 2, usado para alimentar com energia um impulsor montado na base de um copo de misturador; A Fig. 5 é uma vista desmontada da base da máquina de picar gelo/misturador ilustrada nas Figs. 1 e 2 ilustrando a montagem do conjunto de motor para o impulsor magnético de acordo com a presente invenção; A Fig. 6 é uma vista em perspectiva de um conjunto duplo de imanes ilustrado na Fig. 4; A Fig. 7 é uma vista em corte vertical de uma forma de realização alternativa do copo de misturador de acordo com a presente invenção; A Fig. 8 é uma vista em corte vertical do impulsor magnético e do conjunto de engrenagens destinados à porção de picador de gelo da máquina de picar gelo/misturador apresentada como informação complementar útil para a compreensão da presente invenção; 11 A Fig. 9 é uma vista em corte vertical ao longo da linha F - F da Fig. 8 do conjunto de iman e de engrenagens da Fig. A Fig. 10 é uma vista desmontada em corte vertical de uma forma de realização alternativa do motor de acordo com a presente invenção; A Fig. 11 é uma vista em corte vertical da forma de realização do motor ilustrado na Fig. 10, que ilustra um motor montado; A Fig. 12 é uma vista desmontada em corte vertical do motor que se encontra ilustrado na Fig. 10, ilustrando uma base do motor; A Fig. 13A é uma vista superior de uma forma de realização alternativa do cubo que se encontra ilustrado nas Figs. 10 - 12; A Fig. 13B é uma vista em corte vertical ao longo da linha A - A' da Fig. 13A do cubo que se encontra ilustrado na Fig. 13A; e, A Fig. 14 é um diagrama de uma forma de realização de um sistema destinado a controlar um motor da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Certas formas de realização exemplificativas serão descritas de modo a proporcionar uma compreensão global dos princípios dos aparelhos de processamento de alimentos e das impulsões magnéticas aí reveladas. Um ou mais exemplos 12 destas formas de realização encontram-se ilustrados nos desenhos. Quem tiver um conhecimento médio da técnica irá entender que os aparelhos de processamento dos alimentos e as impulsões magnéticas aqui revelados podem ser adaptados e modificados de modo a proporcionarem instrumentos e processos para outras aplicações e que outras adições e modificações podem ser feitas sem sair do âmbito da presente revelação. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização ou como um desenho podem ser usadas em outra forma de realização ou em outro desenho de modo a proporcionar ainda outra forma de realização. Tais modificações e variações destinam-se a ser incluídas no âmbito da presente revelação.

As Figs. 1 e 2 ilustram uma aplicação principal apresentada como sendo uma informação acessória útil para a compreensão da invenção, nomeadamente, numa máquina de misturador/picador de gelo 10 adaptado para o fabrico automático de bebidas geladas em bares e em restaurantes. Um lote de gelo num alimentador 12 dá entrada através de um conjunto rotativo de lâminas 14 entrando numa lâmina 16. O gelo picado cai através de uma rampa de descarga 18 que inclui uma tampa 20 passando para o interior de um copo misturador 22 ao qual os ingredientes líquidos como sejam um concentrado aromatizante e/ou aguardente foram acrescentados. A rotação de um impulsor (ou conjunto de lâminas) 24 no fundo do copo durante um período de tempo previamente estipulado produz uma bebida gelada de elevada qualidade - uma bebida que forma uma zona mais elevada quando é despejada e que tem uma consistência geralmente uniforme não semelhante a mármore, não aguada. Muito embora a presente invenção seja de seguida descrita fazendo de 13 preferência referência ao uso no misturador/picador 20, deverá entender-se que a invenção pode ser usada numa grande variedade de aplicações em que se deseje transmitir energia de uma saida rotativa de uma fonte motora (por exemplo um motor) para um membro impulsionado sob carga, em especial um membro impulsionado de um modo rotativo preso num recipiente que se encontre selado e que seja removível da fonte de alimentação motriz. A invenção pode, por exemplo, ser usada numa pluralidade de equipamento de processamento de alimentos como sejam os misturadores domésticos, os misturadores de comida, os processadores de alimentos e os aparelhos de espremer.

Uma movimentação magnética 26 para o impulsor 24 é o centro da presente invenção. Fazendo referência às Figs de 3 a 5, a impulsão 26 inclui uma placa de impulsão 34 de formato geralmente circular montada de um modo rotativo na base 22a do copo misturador 22 e um motor de corrente contínua sem escovas 28 que inclui enrolamentos de estator 30 e um rotor 32. O rotor, por seu lado, inclui um conjunto 35 de imanes duplos que é de preferência formado a partir de um iman de aro do rotor 36, um íman de aro de impulsão 38 e um disco 40 de um material que pode ser magnetizado, de preferência aço laminado a frio, ligado entre os imanes 36 e 38.

Os imanes em forma de aro 36 e 38 apresentam, cada um deles vários pólos direccionados axialmente e dispostos de um modo circunferencial 42, oito dos quais da forma ilustrada na Fig. 6. Segmentos adjacentes laterais apresentam uma polaridade oposta. Muito embora sejam preferidos oito pólos, pode ser usado qualquer número par. De um modo preferencial, cada um dos pólos 42 é desenvolvido por uma região de íman permanente 44 geralmente em forma de fatia 14 formada num aro contínuo de um material muito magnético como sejam os imanes de cerâmica vendidos pela Hitachi Corporation. As regiões de íman 44 em cada um dos imanes 36 e 38 podem ser também peças separadas unidas ou presas umas às outras através de gualquer outro processo mecânico de modo a formarem um conjunto em forma de aro com superfícies planas e uma parede externa geralmente cilíndrica. Um cubo de plástico 43 com paredes de suporte orientadas radialmente 43a enche o centro dos imanes 36, 38 de modo a tornar mais fácil a montagem dos conjuntos num veio central. Uma região de pólo norte do íman 44 está adjacente à região de pólo sul do íman 44. Os conjuntos 36 e 38 são então presos ao disco 40, de preferência estando cada região 4 4 de íman permanente num conjunto que se encontra sobre uma região de íman semelhante no outro conjunto, mas tendo a polaridade oposta de modo a evitar a força de repulsão magnética entre os imanes 36 e 38. Uma camada de protecção de plástico 48 ajuda a prender o conjunto. A configuração do conjunto de íman com as regiões de pólo magnético 44 orientadas axialmente, e o baixo trilho de relutância apresentado pelo disco de aço 40 para todas as regiões de íman 44, orienta o campo magnético (linhas de fluxo) do íman de rotor 36 de um modo axial (para baixo como se encontra mostrado) na direcção dos enrolamentos de estator 30 e orienta o campo magnético do íman de impulsão 38 de um modo axial (para cima como se encontra mostrado) na direcção da placa 34 na base do copo 22a. A resistência e esta orientação axial do campo do íman de impulsão 38 induz campos magnéticos de polaridade oposta nos correspondentes pólos 24a formados numa placa de impulsão 34 apesar da presença de um espaçamento 46, que é um espaçamento reduzido entre a superfície superior geralmente 15 plana 38a do conjunto de íman e a superfície inferior geralmente plana 34b da placa 34.

Na forma de realização preferida ilustrada e mostrada para o misturador/picador de gelo (usado para misturar até 80 onças fluidas de uma bebida gelada), o íman permanente 36 desenvolve um campo magnético com uma resistência de cerca de 1 400 gauss na sua superfície, e o espaçamento 46 é de cerca de 0,25 polegada medido axialmente. Este espaçamento inclui, conforme se encontra ilustrado na Fig. 4, não somente quatro camadas 48, 50a, 52, 22b daquilo que é tipicamente um material de plástico, mas também bolsas de ar 54 e 56. As camadas 48 e 52 são um fino molde de plástico para o conjunto de íman 35 e para a placa de impulsão 34, respectivamente. A camada 50a é a porção de parede superior plana de uma base 50 do misturador/picador de gelo 10. A camada 22b é a parede inferior plana da base do copo 22a. A bolsa de ar 54 é uma ligeira folga entre a cobertura do rotor 48 e a parede 50a. O intervalo 56 é uma ligeira folga entre a parede 22b e o molde 52 da placa de impulsão. Como poderá ser facilmente observado pelos peritos na técnica, este espaçamento é uma fonte significativa de relutância no circuito do íman entre o aro do íman de impulsão 38 e a placa 34. Os rotores de íman permanentes dos motores de corrente contínua sem escovas, por exemplo o motor com o disco com um diâmetro de 5 polegadas vendido pela Integrated Motion Controls, LLC de Torrington, Conn assinalada como sendo o seu Modelo n° 50, que muito embora seja comparável em termos de tamanho, de construção e de resistência do campo com o íman 38, não pode ser ligada a placa 34 através do espaçamento 46 com uma resistência 16 suficiente para impulsionar o disco que faz funcionar um misturador/picador.

Fazendo referência em particular às Figs. 4 e 5, o motor 28 é montado na base 50 por intermédio de parafusos 60 que passam através de uma cobertura 62 do motor feita de aço e por um suporte 64 do estator posterior para o interior de encaixes roscados 66 formados numa parede 50b de montagem do motor da base. O suporte 64 do estator posterior tem uma abertura central que esconde um conjunto de mancai 68 que se move num veio do motor 70. Os parafusos (não ilustrados) que passam através das aberturas 54a na rosca de suporte do estator posterior entrando de modo a prender um suporte 72 do estator frontal de modo a fixar um aro 74 de parte posterior em aço no conjunto adjacente aos enrolamentos 30. 0 suporte 72 do estator frontal tem uma periferia 72a que é inclinada e que apresenta ranhuras de modo a transportar os enrolamentos 30 do estator como acontece no acima mencionado motor de Modelo 50. (As porções dos enrolamentos nas ranhuras não se encontram ilustradas por motivos que se prendem com a simplificação.) Os enrolamentos são de três fases, sendo alimentadas por um circuito de motor de impulsão de corrente continua convencional sem escovas de modo a produzir um campo electromagnético rotativo. Os suportes da base e do estator são de preferência formados por um plástico de elevada resistência, moldável, e com uma espessura de parede que suporta de um modo rígido o motor 28. O conjunto de íman duplo 35 com o veio 70 preso ao seu centro desliza de um modo axial para o interior do mancai 68 (Fig. 4) . O conjunto 35 roda no mancai 68 com uma folga em todos os lados do conjunto 35. Conforme foi acima 17 indicado, o campo magnético de corrente continua e de pólos múltiplos produzido principalmente pelo íman de rotor 36 (como ilustrado) inferior é principalmente dirigido para baixo de modo a interagir com o campo electromagnético rotativo produzido pelos enrolamentos 30 do estator quando estes são alimentados com energia. A rotação deste campo electromagnético a interagir com o conjunto do iman do rotor produz um binário que faz rodar o rotor a uma velocidade de rotação similar. O disco 40 ligado entre os imanes 36 e 38 transmite este binário ao iman 38 de impulsão da placa. Como precaução de segurança contra a combustão em caso de os enrolamentos 30 se aquecerem demais, um revestimento semelhante a um aro 76 tem uma orla inferior 76a que se prolonga de um modo substancial através da bolsa de ar entre a orla externa do conjunto 35 e a parede lateral interna de formato geralmente cilíndrica do suporte 64 do estator posterior (com uma pequena folga de modo a evitar o contacto de fricção com o conjunto de íman 35) . O revestimento preenche este intervalo de um modo suficiente para impedir um fluxo de ar que, em caso contrário, iria fornecer oxigénio a um fogo. O conjunto de íman 35 com um diâmetro de cinco polegadas pesa aproximadamente três libras. Com as velocidades de funcionamento habituais a variarem entre 4 000 e 10 000 rpm, ele pode exercer forças significativas nas estruturas de montagem, em especial forças que variam rapidamente que produzem vibrações. A estrutura de montagem é tornada suficientemente rígida através da escolha e das dimensões dos materiais assim como do aspecto geral, por exemplo, através do uso de reforços das paredes como sejam as nervuras externas, de modo a resistir às forças e aos momentos produzidos durante o funcionamento normal, e deste 18 modo controlar as vibrações que em caso contrário iriam afrouxar, desgastar e, no extremo, eventualmente destruir o motor. A posição do rotor é percebida por três sensores convencionais do efeito de Hall montados de um modo conhecido no compartimento do motor, ou na base 50. Os sinais de posição proporcionam o impulso a um controlo electrónico conhecido e a um circuito de impulsão que alimenta os enrolamentos 30 do estator de três fases de modo a produzir (i) um binário inicial, (ii) um aumento da velocidade do rotor de rotação para uma velocidade de funcionamento seleccionada, (iii) uma rotação mantida a uma velocidade seleccionada sob carga, e então (iv) uma travagem rápida e fiável. O funcionamento do motor é, então, controlado e programado de um modo electrónico. A travagem é electrónica - com as correntes de travagem induzidas nos enrolamentos 30 a serem dissipadas em grandes resistores ou em TECs montados em dissipadores.

Fazendo referência às Figs. 2-4, e em especial às Figs. 3 e 4, a placa de impulsão de condução 34 encontra-se presa de um modo não rotativo à extremidade inferior de um veio 78 que se move num par empilhado de conjuntos 80 com mancais de agulhas. Uma arruela de latão 82 encaixada sob pressão no interior de uma abertura central 22c de paredes cilíndricas na base de plástico 22a suporta os conjuntos 80 de mancais. No fundo do copo a arruela 82 apresenta um orifício de orientação contrária que acolhe e prende uma vedação rotativa 84 formada de um material elastomérico adequado como seja uma borracha resistente ao desgaste. A vedação apresenta três rebordos 84a virados para dentro espaçados entre si cujas orlas internas se prendem, todas 19 elas, proporcionando uma vedação deslizante de baixa fricção em torno do veio 78. A vedação 84 retém o liquido no copo 22 apesar da presença de um veio rotativo que penetra na parede inferior do copo. 0 rebordo mais inferior 84a engata-se com o veio 78 num sulco circunferencial que localiza e estabiliza a vedação. Um sulco circular profundo 84b na superfície inferior da vedação permite que os rebordos se dobrem de um modo resiliente, mas ao de leve, de encontro ao veio. Acima da vedação, uma porca de capa 86 roscada na extremidade superior do veio 78 prende as lâminas 24 entaladas entre as três juntas 88a, 88b e 88c. A placa de impulsão 34 é uma parte do conjunto de placa de impulsão que inclui um grupo de nervuras de reforço 90 verticais centradas de um modo angular sobre cada um dos pólos 34a (Fig. 3). As nervuras 90 e uma saliência central 91 que envolve o veio 78 são, de preferência, moldadas de um modo contínuo com a camada inferior 52. A placa 34 é de preferência formada por uma fina folha de material ferroso como seja o aço laminado a frio, por exemplo com uma espessura de 0,058 polegadas, com um conjunto de ranhuras radiais 92 de extremidades abertas que produzem os pólos 34a. As ranhuras 92 controlam também as correntes de Foucault induzidas na placa por intermédio da acção do campo rotativo do conjunto 38 de íman de impulsão. Como a placa 34 é fina e tem ranhuras ela pode deformar-se quando é submetida a uma força magnética de atracção significativa do conjunto de íman de impulsão da placa 38, por exemplo, habitualmente de cerca de cinco libras, sendo colocada em contacto de fricção com a base do copo 22b. As nervuras 90 e a parte moldada superior ajudam, de um modo geral, a placa a reter a sua configuração plana. 20

Conforme se encontra ilustrado, a força magnética de atracção que actua sobre a placa de impulsão 34 é de preferência efectuada num ponto de articulação central único formado por um mancai de bolas hemisférico que se projecta a partir da superfície inferior do conjunto de impulsão e de uma placa 96 de aço inoxidável montada de um modo nivelado com a superfície superior da parede 22b da base do copo. Esta disposição resiste às forças do íman que puxam a placa 34 para baixo ao mesmo tempo que torna mais fácil uma rotação de baixa fricção e de baixo desgaste do veio 78.

Fazendo referência à Fig. 7, numa forma de realização alternativa do copo misturador 122, o veio 178 é suportado de um modo rotativo por dois mancais de agulhas 200a e 200b espaçados axialmente. Um espaçador cilíndrico 202 é interposto entre os mancais de agulhas 200a e 200b e envolve o veio 178. A placa de impulsão 134 encontra-se presa ao veio 178 através de um parafuso 206 que tem roscas externas destinadas a encaixarem-se com roscas internas complementares formadas no veio 178. Uma orla 204 pode estar presente na extremidade do veio 178 e a placa de impulsão 134 está encaixada entre a orla 204 e uma arruela 208 adjacente à cabeça do parafuso 206. Esta disposição em particular permite que o veio 178 seja suportado de um modo rotativo pelos mancais de agulha 200a e 200b e pelo parafuso 206 sem que haja a necessidade de o mancai de bola hemisférico se projectar a partir da superfície inferior do conjunto de impulsão e da placa de aço inoxidável 96 montada no interior da parede da base do copo. Deve entender-se que as partes componentes da forma de realização da Fig. 7, são similares às que foram aqui anteriormente descritas, e deste modo são usados os mesmos 21 números de referência para designar partes similares muito embora os números sejam incrementalmente aumentados em 100 de modo a diferenciar as formas de realização aqui descritas.

Foi descoberto que a ligação, ou "tracção", entre o iman 38 e a placa de impulsão 34 aumenta não somente como uma função da resistência do campo magnético que actua sobre os pólos 34a e a proximidade do espaçamento entre o iman e o disco, mas também como função da espessura da placa 34 e a largura das ranhuras 92. Em geral, quanto mais fina for a placa e quanto mais largas forem as ranhuras, maior será a tracção produzida para um dado iman e para um dado espaçamento. A largura presentemente preferida para a ranhura para uma placa de oito pólos e com 4,425 polegadas de diâmetro é de cerca de 0,245 polegadas. O nivel desejado de tracção depende de cada uma das aplicações. Ele é seleccionado de modo a ligar de forma fiável a placa de impulsão ao iman de impulsão quando (i) os impulsores 24 arrancam sob a carga dos ingredientes de gelo picado e de liquidos de uma bebida gelada no interior do copo de misturador, (ii) durante um aumento da velocidade de funcionamento até uma velocidade de funcionamento seleccionada, habitualmente da ordem dos milhares de rpm, e de seguida (iii) quando o impulsor, e a massa que se assemelha a gelo a derreter que se encontra no seu interior e que está a interagir com o impulsor, é feito parar. No entanto, a tracção é também seleccionada de modo a desligar, e deste modo a engrenar automaticamente, a impulsão 2 6 quando o copo 22 é removido da sua posição de abertura na parede de base 50a sob o escorrega de gelo 18, ou quando a carga excede um valor máximo previamente 22 configurado. Esta situação pode, por exemplo, ocorrer quando a bebida gelada "congela" no interior do copo, ou seja, quando se torna, de um modo parcial ou de um modo total, uma massa congelada sólida, ou quando um objecto cai inadvertidamente no interior do misturador quando está em funcionamento, por exemplo uma colher, jóias, ou uma carica. Ao desligar-se, a movimentação magnética 26 desliga de um modo automático e imediato a energia aos impulsores de modo a evitar e a minimizar os ferimentos na(s) pessoa (s) junto do misturador e na própria máquina. Esta caracteristica evita também o custo de proporcionar e de manter uma embraiagem mecânica.

Muito embora os motores de corrente continua sejam conhecidos como tendo saldas de binário comparativamente baixas, a presente invenção parece ter ultrapassado esta deficiência. No entanto, de modo a optimizar o desempenho do motor 28, os enrolamentos de estator 30 são de preferência enrolados de modo a optimizar a saida de binário a uma velocidade de funcionamento previamente seleccionada, por exemplo na vizinhança das 8 000 rpm. É significativo notar que o conjunto de placa de impulsão, essencialmente um fino disco de metal e um molde de plástico sobre o mesmo, são leves e não magnéticos. Existe um pequeno efeito de giroscópio que pode ser detectado quando o copo é removido do misturador/picador de gelo após o uso. Existe um baixo momento de rotação devido ao conjunto dos impulsores e da placa de impulsão. Como o copo é leve e não magnético, é fácil de manusear. É também bastante significativo que o impulso magnético 26 da presente invenção permita que o copo 22 seja colocado 23 numa posição de funcionamento sobre o misturador/picador de gelo 10 através de um simples movimento de deslizamento lateral sobre a base 22b do copo plana e lisa sobre a porção 50a da base plana. Não há necessidade de deixar cair o copo na vertical sobre uma ligação de impulsão de entrelaçamento mecânico e de seguida levantar o copo retirando-o desta ligação. Os movimentos de inserção e de remoção deslizante lateral são não só mais convenientes, mas reduzem também a folga vertical que se torna necessária acima do copo. Esta disposição deslizante também torna mais fácil a limpeza da base do misturador - só se torna necessário limpar uma superfície lisa. O líquido entornado e o material que se assemelha e gelo a derreter pode fluir ou ser empurrado sobre a superfície até um escoador 94 formado na base da zona posterior da parede 50a. No caso de ocorrer um risco para a segurança, um excesso de carga do misturador, ou qualquer outra situação invulgar que requeira uma rápida remoção do copo, é removido de um modo simples e rápido a partir da máquina com um movimento deslizante. De um modo adicional, e de uma forma bastante relevante, se um operador for impaciente e remover o copo antes do motor ter parado completamente, um problema comum em uso actual num bar, o processo da própria remoção desliga automaticamente a alimentação do impulsor do motor 28 (um mau alinhamento e/ou levantamento do copo move os pólos 34a para fora de uma relação ligada em relação com as linhas magnéticas da força produzida pelo conjunto de íman 38.) Em misturadores/picadores de gelo com embraiagens mecânicas e com impulsões através de cintas convencionais, uma tal remoção prematura provoca tensões e o desgaste do conjunto de alimentação e da embraiagem. 24

Uma outra vantagem significativa deste alimentação reside no facto de colocar o motor directamente sob o misturador, eliminando deste modo as cintas ou as cadeias e roldanas de impulsão, mas tal é feito ao mesmo tempo que se mantém o aspecto compacto tanto na vertical como na horizontal, tanto em termos da altura do próprio motor, como na altura da ligação entre o motor e o copo, e na folga vertical necessária para manobrar o copo para o colocar sobre e para o retirar da ligação.

Muito embora a presente invenção tenha sido descrita em relação à sua forma de realização preferencial, deverá ser entendido que irão ocorrer várias modificações e variações aos peritos na técnica. Por exemplo, muito embora a presente invenção tenha sido descrita como sendo alimentada por um motor de corrente continua sem escovas, é possível alcançar algumas das vantagens da presente invenção através do uso de um motor de corrente alterna cujo veio de saída se encontre ligada ao íman de impulsão da placa. Muito embora um conjunto de íman rotativo tenha sido descrito como sendo o membro de ligação à placa na base do copo, é possível produzir um campo electromagnético ou magnético rotativo usando um conjunto de electroímanes ou de outras disposições de imanes permanentes como sejam um íman permanente de uma peça única configurado de um modo magnético, ou agindo em combinação com materiais ferro magnéticos, de modo a produzirem a disposição desejada de pólos magnéticos. Muito embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a uma placa que pode ser rodada na base do copo de misturador, o elemento impulsionado pode assumir uma grande quantidade de outras formas, e nem sequer necessitam de ser um recipiente que retenha líquidos. Muito embora os imanes e a placa tenham 25 sido descritos como tendo o mesmo número de pólos, como é bem conhecido, isto não é um factor essencial para o funcionamento da presente invenção. Uma pluralidade de disposições de suporte de montagem e de rotação são possíveis tanto para o conjunto 35 de íman duplo como para a placa de condução 34 impulsionada. De um modo adicional, muito embora tenha sido descrita uma placa 34 com ranhuras radiais como formando os pólos 34a e como controladoras das correntes de Foucault na placa, um perito na técnica irá facilmente ver que uma pluralidade de outras disposições conhecidas para a formação de pólos e para o controlo das correntes de Foucault são também possíveis. De um modo também adicional, muito embora os imanes tenham sido descritos como estando ligados a um disco de metal, não é necessário usar este disco.

As Figs. 2, 8 e 9 ilustram uma outra aplicação apresentada como sendo informação complementar útil para a compreensão da invenção, nomeadamente um conjunto de picador de gelo destinado a fornecer gelo picado ao misturador da máquina 10 de misturador/picador de gelo. O conjunto de picador de gelo inclui um conjunto 300 de movimentação magnética e de engrenagem que funciona de modo a rodar as lâminas 14 para fornecer gelo picado ao copo de misturador 22 através do escorrega 16. O conjunto 300 de movimentação magnética encontra-se ligado a um veio de saída 302 que está ligado na sua extremidade superior ao conjunto de lâminas rotativas 14. O conjunto 300 de movimentação magnética e de engrenagem inclui uma movimentação magnética 304 que é análoga em estrutura e em funcionamento ao impulsor magnético 26 do misturador. A saída do impulsor magnético é transmitida através de um conjunto 306 de engrenagens para o veio de saída 302 do picador de gelo. O conjunto de 26 engrenagens inclui três engrenagens, nomeadamente, uma engrenagem de motor 328, uma engrenagem 332 livre dos componentes e uma engrenagem de saida 334. 0 impulsor magnético 304 destinado ao picador de gelo inclui uma placa de impulsão 308 de formato geralmente circular montado de um modo rotativo no compartimento 309 do motor do conjunto de picador de gelo e um motor 310 de corrente continua sem escovas que inclui enrolamentos 312 de estator e um rotor 314. O rotor 314, por seu lado, inclui um conjunto magnético duplo que é de preferência formado por um aro magnético 316 de rotor, um aro magnético 318 de impulsão, e um disco 320 de um material que pode ser magnetizado, de preferência aço laminado a frio, ligado entre os imanes 316 e 318.

Os imanes de aro 316 e 318 apresentam, cada um deles, múltiplos pólos orientados axialmente dispostos de um modo circunferencial, como é o caso dos imanes em forma de aro 36 e 38 da movimentação magnética do misturador acima descrito. Os imanes em forma de aro 316 e 318 apresentam, deste modo, pólos construídos e dispostos de um modo análogo ao dos imanes em forma de aro 36 e 38 da movimentação magnética do misturador. Um cubo de plástico 321 enche o centro dos imanes em forma de aro 316 e 318 de modo a tornar mais fácil a montagem dos imanes num veio central 322. Os imanes de aro são presos ao disco 320 de um modo preferencial com cada um dos pólos num aro de íman que se sobrepõe a um pólo do outro iman de aro tendo a polaridade oposta por forma a evitar a força magnética de repulsa entre os imanes 316 e 318. Uma cobertura superior em plástico que envolve os imanes 316 e 318 e o disco 320 pode ajudar a prender o conjunto de imanes. 27 0 motor de corrente contínua sem escovas 310 é montado no compartimento de motor 309 sob o rotor 314. O motor 310 é construído e funciona de um modo análogo ao motor 28 da movimentação magnética 26 do misturador acima descrito. Os enrolamentos do estator 312 são enrolamentos de três fases que são alimentados com energia através de um circuito de impulsão de motor de corrente contínua sem escovas convencionais de modo a produzir um campo electromagnético rotativo. O rotor 314 com o veio 322 preso no seu centro desliza de um modo axial para o interior de um mancai 324. O rotor 314 roda no mancai 324 com folga em todos os lados do rotor 314. O campo magnético de corrente contínua produzido principalmente pelo íman de aro de rotor inferior 316 é essencialmente orientado para baixo de modo a interagir com o campo electromagnético rotativo produzido pelos enrolamentos 30 de estator quando os enrolamentos se encontram alimentados com energia. A rotação deste campo electromagnético em interacção com o conjunto 314 magnético de rotor produz um binário que faz rodar o rotor com uma velocidade de rotação semelhante. O disco 320 ligado entre os imanes 316 e 318 transmite este binário ao íman 318 de impulsão em forma de aro.

Como no caso do rotor 32 da movimentação magnética 26 do misturador, acima descrito, a posição do motor 314 pode ser percepcionado por três sensores de efeito de Hall convencionais montados no compartimento 309 do motor. Os sinais de posição proporcionam a entrada de um circuito de controlo electrónico e de um circuito de alimentação que alimenta os enrolamentos 312 de três fases de estator de modo a produzir um binário de arranque, um aumento da velocidade do rotor para a rotação até uma velocidade de 28 funcionamento seleccionada, uma rotação mantida a uma velocidade seleccionada sob carga, e um rápido e fiável binário de travagem. Como no caso do motor 28 acima descrito, o funcionamento do motor 310 pode, deste modo, ser electrónico e programável. A travagem é electrónica sendo as correntes de travagem induzidas nos enrolamentos 312 dissipadas nos grandes resistores dos TECs montados em dissipadores de calor. A placa de impulsão 308 pode ser estruturada de um modo semelhante à placa de impulsão 34 da movimentação magnética 26 do misturador acima descrito. A placa de impulsão 308 é presa de um modo não rotativo à extremidade inferior de um veio de impulsão 326. A engrenagem do motor 328 encontra-se presa de um modo não rotativo a um veio 329 de engrenagem do motor que por sua vez se encontra preso à extremidade superior do veio de impulsão 326. A engrenagem do motor 328 é de preferência uma engrenagem de formato helicoidal com uma pluralidade de dentes 350 de engrenagem de formato helicoidal. O veio de impulsão 326 encaixa-se de um modo axial no interior do veio de engrenagem 329 sendo preso de um modo não rotativo ao veio de engrenagem 329 e à engrenagem 328 de modo a permitir que o veio de impulsão 326 e a engrenagem 328 rodam ao mesmo tempo. Deste modo, o binário de rotação da placa de impulsão 308 pode ser transmitido à engrenagem 328 através do veio de impulsão 326. O veio de impulsão 326 e o veio de engrenagem 329 da engrenagem do motor 328 encontram-se suportados de um modo rotativo por um par de mancais de rotação 330a e 330a. A engrenagem 332 livre composta encontra-se ligada de um modo mecânico à engrenagem de motor 328 e à engrenagem de saida 334 de modo a transmitir o binário de rotação da 29 engrenagem 328 do motor à engrenagem 334 de saída. A engrenagem livre 332 inclui uma porção de engrenagem superior alongada e de formato cilíndrico 332a tendo uma pluralidade de dentes de engrenagem 352 de formato helicoidal e tem uma porção 332b de engrenagem inferior geralmente em forma de disco. A porção de engrenagem inferior em forma de disco 332b apresenta uma pluralidade de dentes de engrenagem de formato helicoidal 354 complementares em termos de tamanho e de formato com os dentes da engrenagem 350 da engrenagem do motor 328. Os dentes da engrenagem 350 da engrenagem do motor 328 engatam-se com os dentes da engrenagem 354 da porção 332b da engrenagem inferior de modo a proporcionar um movimento de rotação e um binário desde a engrenagem do motor 328 até à engrenagem livre 332. A engrenagem 332 livre composta encontra-se presa de um modo não rotativo a um veio de engrenagem 356 que se encontra suportado de um modo rotativo por um par de mancais de rotação 333a e 333b. A engrenagem de saída 334 tem de um modo geral um formato cilíndrico e encontra-se presa de um modo não rotativo ao veio de saída 302 de modo a rodar com o veio superior 302. Em particular, a engrenagem de saída 334 encontra-se disposta de um modo axial sobre o veio de saída 302 de modo a que o veio de saída se encontra encaixado no interior da abertura central da engrenagem de saída 334. A engrenagem de saída 334 apresenta uma pluralidade de dentes de engrenagem 334a de formato helicoidal complementares em tamanho e em formato com os dentes da engrenagem 352 da porção de engrenagem superior 332a da engrenagem livre 332. Os dentes 352 da engrenagem da porção 332a de engrenagem superior engatam-se com os dentes de engrenagem 334a da engrenagem de saída 334 de modo a transmitirem movimento de 30 rotação e binário desde a engrenagem livre 332 até à engrenagem de saida 334. O veio de saida 302 e a engrenagem de saida 334 são suportados por rotação através de um par de mancais de rotação 336a e 336b. A engrenagem 328 do rotor, a engrenagem 332 livre e a engrenagem 334 de saida são, de preferência, engrenagens de formato helicoidal, apresentando dentes de engrenagem de formato helicoidal, construídas de modo a serem leves, de um material plástico de elevada resistência, como sejam o acetilo ou o nylon. Um perito na técnica irá, no entanto, reconhecer que outros tipos de engrenagens, como sejam as engrenagens dentadas cilíndricas, as engrenagens gastas ou as suas combinações, e outros materiais como sejam os metais ou seus compostos podem ser usados no conjunto de engrenagem 306. A relação de engrenagens do conjunto de engrenagens 306 da presente invenção pode ser ajustada de modo a aumentar ou a diminuir a velocidade de rotação e o binário transmitido do veio de alimentação 326 da movimentação magnética 304 para o veio de saída 302 do picador de gelo. Por exemplo, a relação de engrenagens do conjunto de engrenagens 306 pode ser ajustada de modo a reduzir a velocidade de rotação, e deste modo aumentar o binário transmitido desde o veio de alimentação 326 até ao veio de saída 302. Pelo contrário, a velocidade de rotação transmitida pelo conjunto de engrenagens 306 pode ser aumentada, reduzindo deste modo o binário transmitido ajustando a relação de engrenagem do conjunto de engrenagens 306. A relação de engrenagens pode ser ajustada alterando o número de dentes de engrenagem, o número de engrenagens, e/ou o tamanho das engrenagens do conjunto de engrenagens, conforme é conhecido na técnica. 31

Na forma de realização preferida do picador de gelo, a velocidade desejada do veio de saida 326 do picador de gelo é de aproximadamente 540 rpm para o funcionamento efectivo do picador de gelo. A movimentação magnética 300 empregando um motor de corrente continua sem escovas como a preferida gera habitualmente uma velocidade operacional de aproximadamente 6 000 rpm. Deste modo, a relação de engrenagens do conjunto de engrenagens 306 é de aproximadamente 11,1:1.

Um perito na técnica irá facilmente notar que a movimentação magnética e que o conjunto de engrenagens podem ser usados numa grande variedade de aplicações para além do picador de gelo acima descrito quando se deseja transmitir energia desde uma saida rotativa de um motor para um membro alimentado sob uma carga, incluindo o outro equipamento de processamento dos alimentos como sejam os misturadores, os liquidificadores, os processadores de alimentos e os espremedores.

De um modo adicional, muito embora o picador de gelo seja descrito como sendo um componente de uma máquina combinada de misturador/picador de gelo, um perito na técnica irá facilmente notar que o picador de gelo pode ser uma unidade isolada, isto é, o picador de gelo pode ser independente do misturador.

De um modo adicional, um perito na técnica irá notar que o tipo e que o número de engrenagens, que o tamanho das engrenagens, e que o número de dentes de engrenagens do conjunto de engrenagens aqui descrito associado com o picador de gelo da presente invenção é simplesmente 32 exemplificativo. Estas características, assim como outras caracteristicas do conjunto de engrenagens, podem ser feitas variar de modo a que se consiga obter relações de engrenagens iguais, similares ou diferentes, assim como é desejado para uma aplicação especifica. Por exemplo, considerações de concepção, como sejam as limitações de peso e de tamanho, podem ditar o número, o tipo e o tamanho das engrenagens, assim como o número de dentes de engrenagem empregues de modo a conseguir a desejada relação de engrenagens.

Estas e outras modificações e variações que serão óbvias aos peritos na técnica quando tiverem lido a presente descrição à luz dos desenhos anexos. A Fig. 10 é uma vista desmontada em corte vertical de uma forma de realização do motor da presente invenção. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 10, o motor 400 pode incluir um veio de motor 410, um rotor 420 montado no veio de motor 410, e um estator 430 disposto perto do veio de motor 410. O rotor 420 pode incluir um iman de alimentação 440, um cubo 450, e um iman de rotor 460. O estator 430 pode incluir pelo menos um enrolamento de estator 470 e um compartimento de estator 480.

Numa forma de realização, o estator 430 pode incluir pelo menos um medidor de efeito de Hall para determinar a posição do rotor 420 de acordo com os esquemas aqui anteriormente descritos.

De acordo com o que se encontra ilustrado na Fig. 10, o iman de alimentação 440 e o iman de rotor 460 podem incluir um primeiro iman anelar e um segundo iman anelar, 33 respectivamente. De um modo alternado, o íman de alimentação 440 e/ou o íman de rotor 460 podem incluir vários imanes separados dispostos em torno do veio de motor 410. Os imanes separados múltiplos podem incluir imanes com um formato arqueado. Numa forma de realização, dois ou mais de entre os imanes podem ser ligados uns aos outros através do uso de um adesivo. O adesivo pode incluir uma cola, um composto de encapsulamento convencional, ou outro tipo de adesivo. Numa forma de realização, o íman de alimentação 440 e/ou o íman do rotor 4 60 podem incluir um íman pelo menos parcialmente elaborado a partir de um material terroso de um tipo raro. Por exemplo, o íman de alimentação 440 e/ou o íman do rotor 460 podem incluir um íman construído pelo menos em parte de neodímio. De um modo potencialmente vantajoso, o uso de imanes construídos a partir de materiais terrosos raros pode reduzir o peso do motor 400, o que pode acarretar uma redução de calor, de ruído e/ou das vibrações durante o funcionamento do motor 400. O íman de impulsão 440 e/ou o íman do rotor 460 podem estar substancialmente centrados e/ou estar substancialmente simétricos em torno do veio do motor 410.

De um modo geral, o cubo 450 pode incluir uma superfície superior 452 do cubo que se encontra virada na direcção contrária ao estator 430 e uma superfície inferior 454 do cubo que se encontra virada na direcção do estator 430. O cubo 450 pode estar substancialmente centrado e/ou estar substancialmente simétrico em torno do veio do motor 410. O íman de alimentação 440 pode ser ligado à superfície superior 4 52 do cubo, e o íman 4 60 do rotor pode estar ligado à superfície inferior 454 do cubo. A superfície superior 4 52 do cubo pode incluir uma reentrância 4 56 destinada a acolher o íman de alimentação 440. A 34 reentrância 456 pode ser concebida de modo a que a superfície superior 452 do cubo envolva substancialmente o íman de alimentação 440. De um modo alternativo, a reentrância 456 pode ser concebida de modo a que uma porção do íman de alimentação 440 se prolongue para cima a partir da superfície superior 452 do cubo. A superfície inferior 454 do cubo pode incluir uma parede lateral 458 que se prolonga para baixo a partir da superfície inferior 454 do cubo, e o íman 4 60 do rotor podem ser ligados à parede lateral 458. A parede lateral 458 pode incluir uma superfície interna 459 que se encontra virada para o veio do motor 410, e o íman 460 do rotor pode ser ligado à superfície interna 459. É possível uma pluralidade de diferentes configurações do rotor 420. Por exemplo, a superfície superior 452 do cubo e/ou a superfície inferior 454 do cubo podem ser substancialmente planas. De um modo adicional, a superfície superior 452 do cubo pode incluir uma parede lateral que se prolonga para cima a partir da superfície superior do cubo, e o íman de alimentação 440 pode ser ligado à parede lateral de um modo similar ao que foi anteriormente descrito em relação ao íman de rotor 4 60. De um modo adicional, a superfície inferior 454 do cubo pode incluir uma reentrância destinada a acolher o íman de rotor 460 de um modo semelhante ao que foi descrito em relação ao íman de alimentação 440. O cubo 4 50 pode ser formado a partir de um metal ou de um material que pode ser magnetizado. De um modo alternativo, o cubo 450 pode ser formado a partir de um material de plástico. 35 0 íman de alimentação 440 e o íman de rotor 460 podem ter vários pólos dispostos na direcção circunferencial. O íman de alimentação 440 e o íman de rotor 460 podem estar dispostos de modo a que os seus pólos podem estar alinhados de acordo com esquemas anteriormente descritos em relação à Fig. 6 e à descrição anexa. O íman de alimentação 440 e o íman de rotor 460 podem ser ligados ao cubo 450 de modo a que o íman de alimentação 440, o íman de rotor 460, e o cubo 450 rodam juntos em torno do veio de motor 410. O íman de alimentação 440 e o íman de rotor 460 podem ser ligados ao cubo 450 através do uso de uma pluralidade de esquemas convencionais. Por exemplo, o íman de alimentação 440 e/ou o íman de rotor 460 podem ser presos de um modo removível e substituível ao cubo 450 através do uso de ligadores removíveis e substituíveis, como sejam ganchos, espigões, pregos, cavilhas e porcas, parafusos, raios, rebites, taxas e/ou dispositivos de ligação mecânicos. De um modo alternativo, o íman de alimentação 4 40 e/ou o íman de rotor 4 60 podem ser presos por encaixe ao cubo 450. De um modo também alternativo, o íman de alimentação 440 e/ou o íman de rotor 460 podem ser presos ao cubo 450 através do uso de adesivo, de uma brasagem, e/ou de solda. A Fig. 11 é uma vista em corte vertical da forma de realização do motor ilustrado na Fig. 10, ilustrando o motor montado. O íman de alimentação 440 pode ser preso à superfície inferior 442 do íman de alimentação até à superfície superior 452 do cubo. De um modo opcional, de acordo com o ilustrado na Fig. 11, o íman de alimentação 440 pode ser ainda preso pela superfície superior 444 do íman de alimentação à superfície superior 452 do cubo. De 36 acordo com o anteriormente descrito, a superfície superior 452 do cubo pode incluir uma reentrância 456, e a reentrância 456 pode envolver substancialmente o íman de alimentação 440. A reentrância 456 pode ser concebida de modo a que um primeiro intervalo 446 ocorre entre a extensão para cima da superfície superior 452 do cubo e a extensão para cima do íman de alimentação 440 ligado. O primeiro intervalo 446 pode ser preenchido com um adesivo de modo a prender mais o íman de alimentação 4 40 ao cubo 450 e proporcionar uma superfície superior 422 do rotor substancialmente planar. Numa forma de realização o primeiro intervalo 446 pode ser preenchido com um composto de encapsulamento convencional. O composto de encapsulamento pode ser curado. Após a cura, o composto de encapsulamento em excesso pode ser removido de modo a proporcionar uma superfície superior 422 do rotor substancialmente plana. O composto de encapsulamento pode ser também aplicado de modo a preencher um segundo intervalo 448 entre uma extensão transversal do íman de alimentação 440 e uma extensão transversal da reentrância 456. Pode ser usado um esquema semelhante para gerar uma superfície superior 422 do rotor que seja substancialmente plana em formas de realização nas quais uma porção do íman de alimentação 440 ligado se alonga para cima para além da superfície superior 452 do cubo. Por exemplo, o composto de encapsulamento pode ser aplicado à superfície 452 superior do cubo de modo a envolver a porção do íman de alimentação 440 que se prolonga para cima a partir da superfície superior 452 do cubo.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 10, o estator 430 pode incluir um estator convencional 430 tendo pelo menos um enrolamento de estator 470. O enrolamento de estator 470 37 pode estar disposto no compartimento de estator 480 e o compartimento de estator 480 pode incluir um orifício 482 destinado a acolher o veio do motor 410. O estator 430 e, em particular, pelo menos um enrolamento de estator 470 podem estar substancialmente centrados em torno do veio do motor 410. De um modo geral, o estator 430 pode ser montado usando esquemas similares aos que foram anteriormente descritos em relação às Figs. 3, 4, e 7 - 9 e da descrição que as acompanha.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 11, o veio de motor 410 pode ser movimentado no orifício 482 do compartimento de estator 480 e o rotor 420 pode ser montado de um modo rotativo sobre o veio de motor 410 através do uso de esquemas similares aos que foram acima descritos. O enrolamento 470 do estator, que é pelo menos único, inclui uma superfície 472 externa do estator que se encontra virada na direcção contrária à do veio do motor 410 e o íman 460 do rotor inclui uma superfície 462 de íman do rotor interno virada na direcção do veio de motor 410. De um modo geral, o motor 400 é montado de modo a que a superfície 462 do íman do rotor interno se encontre pelo menos em parte virada para a superfície 472 do estator externo.

Conforme foi anteriormente indicado, numa forma de realização, o íman 460 do rotor pode incluir vários imanes de rotor dispostos em torno do veio de motor 410. Numa tal forma de realização, pelo menos um dos vários imanes 460 do rotor pode incluir uma superfície 462 de íman do rotor interno que pelo menos em parte se encontra virada para a superfície 472 de estator externo. 38 São possíveis várias configurações diferentes do motor 400. Num exemplo que não faz parte da presente invenção o íman 460 de rotor pode ser disposto no interior de pelo menos uma bobina 470 de estator. Numa tal forma de realização, o íman 4 60 de rotor pode incluir uma superfície de íman de rotor externo que se encontra virada na direcção contrária à do veio do motor 410, e o enrolamento 470 de estator que é pelo menos unitário pode incluir uma superfície de estator interno que se encontra virada para o veio de motor 410. O motor 400 pode ser então montado de modo a que a superfície de estator interno se encontre pelo menos em parte virada para a superfície do íman do rotor externo. A Fig. 12 é uma vista desmontada em corte vertical do motor que se encontra ilustrado na Fig. 10, ilustrando uma base do motor. O motor 400 pode ser ligado à base de motor 500 usando meios de ligação mecânicos convencionais, por exemplo parafusos 510, 520. De um modo geral, o motor 400 pode ser ligado aos aparelhos de processamento de alimentos e às alimentações mecânicas anteriormente descritas relativamente às Figs. 1 - 9 e à descrição anexa. Por exemplo, o motor 400 pode gerar um binário para ser transmitido a uma placa de alimentação num aparelho de processamento de alimentos. Numa tal forma de realização o íman de alimentação 440 pode ser ligado de um modo magnético à placa de alimentação e o estator 430 pode ser alimentado com energia de modo a produzir um campo electromagnético que interage com o íman de rotor 460 de modo a rodar o íman de rotor 460. O íman de alimentação 440 pode rodar com o íman de rotor 460 e pode induzir um campo magnético numa direcção da placa de alimentação de modo a transmitir o binário desde o motor 400 até à placa de alimentação. 39

As Figs. 13A e 13B são vistas de uma forma de realização alternativa do cubo do motor 400 ilustrado nas Figs. 10 -12. Conforme se encontra ilustrado nas Figs. 13A e 13B, numa forma de realização, o cubo 650 pode incluir múltiplos canais 605 que se prolongam para baixo a partir de uma superfície 652 superior do cubo na direcção de uma superfície 654 inferior do cubo. Os canais 605 podem ser formados na superfície 652 superior do cubo de acordo com os esquemas convencionais. Por exemplo, os canais 605 podem ser perfurados na superfície 652 superior do cubo. Os canais 605 podem ter uma pluralidade de formatos distintos e podem estar dispostos de locais na superfície 652 superior do cubo. Numa forma de realização, o íman de alimentação 440 pode incluir vários imanes separados dimensionados e configurados de modo a serem dispostos nos canais 605. Os vários imanes separados podem estar dispostos nos canais de acordo com os esquemas anteriormente descritos. Conforme foi anteriormente indicado, os vários imanes podem ser, pelo menos em parte, construídos a partir de um material terroso raro. De um modo potencialmente vantajoso, uma tal forma de realização pode reduzir o peso do motor 400, o que pode acarretar uma redução no calor, no ruído e/ou nas vibrações durante o funcionamento do motor 400. A Fig. 14 é um diagrama de uma forma de realização de um sistema destinado a controlar um motor de acordo com a presente invenção. Conforme se encontra ilustrado na Fig. 14, o sistema 700 pode incluir uma unidade de controlo 710, um accionador 730, um motor 740, um sensor 750, e um dispositivo de entrada/saída 760. De um modo geral, a unidade de controlo 710 pode controlar uma corrente e/ou 40 uma voltagem fornecida ao motor 740 com base num sinal de entrada 762 proveniente do dispositivo de entrada/saída 760 e/ou de um sinal proveniente do sensor 750.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 14, o motor 740 pode ser ligado a um sensor 750 que pode medir uma força contra-electromotriz (contra FEM) gerada pelo motor 740. O sensor 750 e/ou a unidade de controlo 710 podem determinar uma velocidade e/ou uma posição do rotor do motor 740 com base na contra FEM medida. Conforme irá ser entendido por todos os que detiverem conhecimentos medianos na técnica, uma velocidade do rotor pode ser determinada com base numa magnitude da contra FEM, e uma posição do rotor pode ser baseada no local das passagens zero da contra FEM. O sensor 750 pode proporcionar um sinal 752 que inclui a contra FEM medida e/ou outros dados, como sejam a posição e/ou a velocidade do rotor, à unidade de controlo 710.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 14, a unidade de controlo 710 pode receber um sinal 762 proveniente de um dispositivo de entrada/saida 760. O dispositivo de entrada/saida 760 pode incluir um ponto de ligação destinado a fazer a interacção com um utilizador. Numa forma de realização, o dispositivo de entrada/saida 760 pode comunicar o(s) parâmetro(s) operacional ou operacionais do motor 740 entre a unidade de controlo 710 e um utilizador. Por exemplo, o dispositivo de entrada/saida 760 pode comunicar uma velocidade de funcionamento desejada pelo utilizador ao motor 740 à unidade de controlo 710. De um modo adicional, o dispositivo de entrada/saida 760 pode comunicar uma velocidade efectiva de funcionamento do motor 740 a um utilizador. 41

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 14, a unidade de controlo 710 pode proporcionar um sinal de controlo 712 a um accionador 730. O accionador 730 pode gerar um sinal de accionamento ou sinal de alimentação 732 para o motor 740 com base no sinal de controlo 712 a partir da unidade de controlo 710. Numa forma de realização, o accionador 730 pode incluir um amplificador. Por exemplo, o accionador 730 pode incluir um amplificador operacional de inversão.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 14, o accionador 730 pode proporcionar um sinal de resposta 734 à unidade de controlo 710. Numa forma de realização o sinal de resposta 734 pode ser baseado numa corrente fornecida ao motor 740 e a unidade de controlo 710 pode vigiar o sinal de resposta 734. A unidade de controlo 710 pode ajustar a corrente fornecida ao motor 740 com base no sinal de resposta 734, isto é, com base na corrente fornecida ao motor 740. Numa forma de realização, a unidade de controlo 710 pode ser concebida de modo a ajustar a corrente proporcionada ao motor 740 com base no sinal de resposta 734 que excede um valor previamente determinado. Por exemplo, a unidade de controlo 710 pode ser concebida de modo a reduzir a corrente fornecida ao motor 740 com base no sinal de resposta 734 que excede um valor previamente determinado associado com o funcionamento seguro do motor 740. A unidade de controlo 710 pode incluir pelo menos um processador especifico da aplicação (PEA) que é familiar dos que são detentores de conhecimentos medianos na técnica. Numa forma de realização, a unidade de controlo 710 pode incluir um processador de sinal digital (PSD), e o PSD pode incluir pelo menos um conversor de analógico para 42 digital (CAD) e/ou outro(s) componente(s) familiar(es) dos que são detentores de conhecimentos medianos na técnica.

Uma forma de realização exemplificativa do sistema de controlo 700 pode ser entendida do seguinte modo. Com base nos dados 762 recebidos do dispositivo de entrada/saida 760, a unidade de controlo 710 pode determinar um parâmetro de funcionamento para o motor 740. Por exemplo, a unidade de controlo 710 pode determinar uma velocidade de funcionamento de um rotor do motor 740. A unidade de controlo 710 pode proporcionar um sinal de controlo 712 correspondente ao accionador 730 e, com base no sinal de controlo 712, o accionador 730 pode proporcionar um sinal de accionador 732 ao motor 740 que seja suficiente de modo a accionar o motor 740 para o parâmetro de funcionamento desejado. A unidade de controlo 710 pode vigiar o parâmetro de funcionamento medido pelo sensor 750 e pode ajustar o sinal de controlo 712 fornecido ao accionador 730 com base numa diferença entre um parâmetro de funcionamento desejado e o parâmetro de funcionamento medido. A unidade de controlo 710 pode ainda vigiar o sinal de resposta 734 fornecido pelo accionador 730.

De um modo geral, o sistema de controlo 700 pode controlar uma corrente fornecida ao motor 740 e/ou a um componente associado com o motor 740, como seja um componente anteriormente descrito na presente, por exemplo um misturador, um processador de alimentos e um picador de gelo. Por exemplo, o sistema de controlo 700 pode controlar uma corrente proporcionada a um misturador e/ou a um picador de gelo ligado ao misturador. O sistema de controlo 700 pode controlar uma velocidade do motor 740 e/ou uma velocidade de um componente associado com o motor 400. O 43 sistema de controlo 700 pode ser concebido de modo a controlar os motores similares aos anteriormente descritos na presente, incluindo os motores sem escovas e os motores de 3 fases sem escovas.

Muito embora os aparelhos de processamento de alimentos e as alimentações magnéticas aqui reveladas tenham sido especificamente mostrados e descritos sendo feita referência às formas de realização exemplificativas da mesma, os detentores de conhecimentos medianos na técnica irão compreender que podem ser introduzidas várias modificações na forma e nos detalhes da mesma, sem sair do âmbito da revelação de acordo com o definido nas reivindicações. Os detentores de conhecimentos medianos na técnica irão reconhecer ou ser capazes de deduzir muitos equivalentes das formas de realização exemplificativas descritas especificamente na presente sem usar mais do que a experimentação rotineira. Tais equivalentes destinam-se a ser abrangidos pelo âmbito da presente revelação e das reivindicações anexas.

Lisboa, 26 de Outubro de 2007

Claims (12)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho de processamento de alimentos que compreende: um veio de alimentação (78), um receptáculo (12;22) destinado a receber os alimentos para processamento, em que o receptáculo inclui um elemento rotativo ligado a um veio de alimentação (78), uma placa de alimentação (34;308) formada de um material magnetizável, em que a placa de alimentação (34; 308) ligada ao veio de alimentação de modo a rodar em conjunto com este, um motor posicionado junto da placa de alimentação (34;308), em que o motor (400) inclui um veio de motor (410), um rotor (420) ligado de um modo rotativo ao veio do motor (410), em que o rotor (420) apresenta um iman de rotor (460), em que o iman de rotor (460) inclui uma superfície (462) de iman de rotor interno que se encontra virada na direcção do veio do motor (410) e um estator (430) que produz um campo electromagnético que interage com o iman de rotor (460) de modo a rodar o iman de rotor (460), em que o estator (430) inclui uma superfície de estator externo que se encontra virada na direcção contrária à do veio do motor (410), em que a superfície (462) do iman do rotor interno se encontra pelo menos em parte virada para a superfície (472) do estator externo, e um iman de alimentação (440) ligado de um modo magnético ao iman de rotor (460) de modo a rodar com ele, em que o iman de alimentação (440) induz um campo magnético numa direcção que aponta para a placa de alimentação (308) de modo a transmitir o binário do motor para a placa de alimentação (308) de modo a efectuar o processamento da comida com o elemento rotativo.

2. O aparelho de processamento de alimentos de acordo com a reivindicação 1, em que o aparelho de processamento de 2 alimentos inclui um de entre um misturador, um liquidificador, um processador de alimentos, e um espremedor.

3. 0 aparelho de processamento de alimentos de acordo com a reivindicação 2, em que o aparelho de processamento de alimentos inclui um misturador, o receptáculo inclui um copo de misturador (122/22) e o elemento rotativo inclui uma lâmina (14).

4. Uma alimentação (26/304) destinada a um membro alimentado, em que a alimentação compreende: uma placa de alimentação (34/308), um motor posicionado próximo da placa de alimentação (34/308), em que o motor (400) inclui um veio (410), um rotor montado de um modo rotativo no veio (410), em que o rotor apresenta um iman de rotor (460), em que o iman de rotor (460) inclui uma superfície (462) de iman de rotor interno que se encontra virada para o veio (410) e um estator (430) que produz um campo electromagnético que interage com o iman de rotor (460) de modo a rodar o iman de rotor (460), em que o estator (430) inclui uma superfície (472) de estator externo que se encontra virada na direcção oposta à do veio (410), em que a superfície (462) do rotor interno do iman se encontra pelo menos em parte virada para a superfície do estator externo, e um iman de alimentação (440) se encontra ligado de um modo magnético à placa de alimentação (34/308) e ligado de um modo magnético ao iman de rotor (460), em que o iman de alimentação (440) transmite um binário do motor para a placa de alimentação (34/ 308) .

5. O aparelho para processar alimentos de acordo com a reivindicação 1, ou o alimentador de acordo com a 3 reivindicação 4, em que o íman de rotor (460) inclui um iman anelar (36).

6. O aparelho para processar alimentos de acordo com a reivindicação 1, ou o alimentador de acordo com a reivindicação 4, em que o iman de rotor (460) inclui vários imanes, e pelo menos um dos vários imanes inclui uma superfície interna que se encontra virada para o veio do motor (410) .

7. 0 aparelho para processar alimentos de acordo com a reivindicação 1, ou o alimentador de acordo com a reivindicação 4, em que o íman de rotor (460) e o estator (430) se encontram substancialmente centrados em torno do veio (410) .

8. O aparelho para processar alimentos de acordo com a reivindicação 1, ou o alimentador de acordo com a reivindicação 4, compreendendo ainda um cubo (321; 450) formado de um material plástico montado de um modo rotativo no veio (410; 322), em que o íman de alimentação (440) e o íman de rotor (460) se encontram ligados ao cubo (321; 450) .

9. O aparelho para processar alimentos ou o alimentador de acordo com a reivindicação 8, em que o cubo (450) inclui uma superfície (452) superior do cubo que se encontra virada na direcção contrária à do estator (430), em que o íman de alimentação (440) se encontra ligado à superfície (452) superior do cubo, e uma superfície (454) inferior do cubo se encontra virada na direcção do estator (430), em que o íman do rotor (460) se encontra ligado à superfície (454) inferior do cubo. 4

10. O aparelho para processar alimentos ou o alimentador de acordo com a reivindicação 9, em que a superfície (452) superior do cubo inclui uma reentrância (456) destinada a acolher o íman de alimentação (440) .

11. O aparelho para processar alimentos ou o alimentador de acordo com a reivindicação 9, em que a superfície (454) inferior do cubo inclui uma parede lateral inferior (458) que se prolonga para baixo a partir da superfície (454) inferior do cubo, estando o íman do rotor (460) preso à parede lateral inferior (458) .

12. O aparelho para processar alimentos ou o alimentador de acordo com a reivindicação 11, em que a parede lateral inferior (458) inclui uma superfície interna (459) que se encontra virada para o veio do motor (410), estando o íman do rotor (460) preso à superfície interna (459) . Lisboa, 26 de Outubro de 2007