PT1961528E - Serra eléctrica de corrente com refrigeração estática e processo utilizado para obter esta refrigeração - Google Patents

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PT1961528E PT08358005T PT08358005T PT1961528E PT 1961528 E PT1961528 E PT 1961528E PT 08358005 T PT08358005 T PT 08358005T PT 08358005 T PT08358005 T PT 08358005T PT 1961528 E PT1961528 E PT 1961528E
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Description

DESCRIÇÃO "SERRA ELÉCTRICA DE CORRENTE COM REFRIGERAÇÃO ESTÁTICA E PROCESSO UTILIZADO PARA OBTER ESTA REFRIGERAÇÃO" A presente invenção refere-se a uma serra eléctrica de corrente, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1; visa também o processo utilizado para realizar uma refrigeração de acordo com o preâmbulo da reivindicação 15. Uma tal serra de corrente e um tal processo são conhecidos a partir do documento EP 0024268.
Mais precisamente, a invenção aplica-se às serras de corrente nas quais o accionamento da corrente de corte é realizado por um motor eléctrico. 0 accionamento da corrente de corte das serras eléctricas de corrente conhecidas é realizado por meio de motores eléctricos de fraco rendimento, de modo que aproximadamente 50 % da potência fornecida pelo motor se dissipa, para evitar os efeitos de um sobreaquecimento, devido às consideráveis perdas térmicas geradas.
Os dispositivos utilizados para efectuar a dissipação do calor gerado pelo motor eléctrico recorrem a turbinas ou ventiladores, que criam uma circulação de ar forçado em torno do motor. A associação de uma turbina ou de um ventilador ao motor da serra tem como inconvenientes, nomeadamente, complicar o fabrico da ferramenta, aumentar o seu preço de custo e acarretar 1 um consumo suplementar de energia, que acresce àquele que é necessário ao accionamento da corrente de corte.
Além disso, para serem eficazes, estes sistemas de refrigeração necessitam de proporcionar aberturas no cárter do motor, para facilitar a circulação do ar de refrigeração em torno deste. Estas aberturas têm como principal inconveniente comprometer a estanquidade do motor e permitir a penetração da água, das poeiras e da serradura resultante do corte da madeira.
No documento EP 0024268 está descrita uma ferramenta eléctrica portátil, compreendendo um motor eléctrico de corrente continua, sem escovas e de fraca tensão, mais particularmente aplicável à realização de pequenas ferramentas portáteis de fraca potência, tais como berbequins, aparadores de sebes, cortadores de relva ou análogos, estando igualmente prevista a aplicação desta ferramenta às serras eléctricas de corrente. No entanto, este documento não levanta o problema da refrigeração do motor da ferramenta e não traz, por conseguinte, qualquer solução a este problema, que se deve, por esse facto, considerar como sendo tratado pelo processo clássico referido anteriormente.
No documento US 2005/0236917 está descrita uma ferramenta manual eléctrica compreendendo um motor eléctrico encerrado num invólucro de material plástico, ele próprio alojado no cárter da ferramenta e um sistema de refrigeração constituído por um dispositivo condutor térmico, que liga o referido invólucro e o referido cárter, de modo a permitir uma dissipação do calor produzido pelo motor. Este meio de refrigeração complica o fabrico da ferramenta e não permite uma dissipação de calor eficaz para motores eléctricos de fortes potências, tais como os que equipam geralmente as serras eléctricas de corrente. 2 A invenção tem como objectivo, nomeadamente, remediar os inconvenientes acima referidos das serras eléctricas de corrente e do seu sistema de refrigeração.
Recorde-se que as serras de corrente, habitualmente denominadas serras mecânicas, são bem conhecidas e são geralmente utilizadas para cortar materiais diversos (madeira, betão, tijolos, ladrilhos, etc.). Compreendem um dispositivo de corte, constituído por uma corrente de corte sem fim, montada de modo a rodar em torno de um pinhão de accionamento e de uma guia de corrente de forma geralmente oblonga e dotado de uma calha periférica de guia e uma fonte de potência que, no caso das serras eléctricas, é constituída por um motor eléctrico, que realiza o accionamento daquela corrente, por intermédio do referido pinhão.
De acordo com uma primeira disposição característica da invenção, o motor eléctrico de accionamento da corrente de corte está encerrado num cárter, constituído por, pelo menos, duas partes e realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor, com uma superfície da qual se encontra em contacto, de modo a assegurar a refrigeração estática do referido motor.
De um modo preferido, a serra de corrente compreende um cartão electrónico de controlo do motor de accionamento da corrente de corte e este cartão electrónico está igualmente alojado no referido cárter de refrigeração, uma superfície da qual se encontra directamente em contacto com os componentes de comutação daquele cartão electrónico de controlo.
De um modo preferido, o cárter de refrigeração está realizado em liga de alumínio ou em liga de magnésio. 3
De acordo com uma forma de realização preferida, pelo menos uma das partes do cárter compreende uma ou várias aletas de refrigeração.
De acordo com uma outra forma de realização, uma das faces de uma das partes constituintes do cárter de refrigeração está realizada para receber e suportar a guia da corrente desmontável da ferramenta e com a qual esta última se encontra em contacto, de modo que a referida guia da corrente coopera assim na dissipação do calor gerado pelo motor.
De acordo com uma outra forma de realização, o punho da serra de corrente fixado ao cárter de refrigeração deste constitui um dispositivo permutador, que participa na refrigeração do motor de accionamento da corrente de corte da referida serra.
De um modo preferido, o punho faz parte integrante do cárter.
De acordo com uma outra forma de realização, o punho de refrigeração está fixo sobre as duas partes constituintes do cárter.
De acordo com uma outra forma de realização, aplicável às serras de corrente com barra de ligação, a barra de ligação constitui igualmente um dispositivo permutador, que participa na refrigeração do motor de accionamento da corrente de corte das referidas serras.
De um modo vantajoso, cada uma das partes do cárter de refrigeração, a guia da corrente, o punho e a barra de ligação 4 cooperam com o motor e com o cartão electrónico de controlo do referido motor, para veicular o calor gerado por estes últimos para o exterior.
De acordo com uma forma de realização interessante, o estator do motor está directamente em contacto com uma das partes do cárter de refrigeração.
De um modo vantajoso, as espiras do enrolamento do estator do motor estão rodeadas, sem contacto, respectivamente, por uma e a outra partes do cárter.
De um modo interessante, os alojamentos respectivos do motor e do cartão electrónico de controlo nos cárteres estão separados por divisórias de refrigeração situadas nas duas partes do cárter de refrigeração.
De um modo vantajoso, o conjunto das duas partes do cárter é estanque à água e à poeira. A serra eléctrica de corrente com refrigeração estática de acordo com a invenção consegue várias vantagens interessantes: A utilização de um motor "sem escovas" de forte rendimento, superior a 68%, que gera fracas perdas térmicas, ou seja, uma energia fraca para dissipar, permite a realização de um dispositivo de refrigeração estática eficaz, por convecção ou radiação. Este dispositivo permite também evacuar o calor libertado pelos componentes de comutação de potência do cartão electrónico de controlo. 5 0 bom rendimento do motor e o dispositivo de refrigeração estática permitem realizar um corpo de ferramenta pouco volumoso e leve, que não prejudica a utilização da ferramenta. 0 dispositivo de refrigeração é económico e de concepção simples, não sendo necessário qualquer acréscimo de peças suplementares ao motor propriamente dito. Não é necessário proporcionar qualquer abertura no cárter, de modo que este é estanque à humidade, à poeira e à serradura.
As serras eléctricas de corrente motorizadas e equipadas com o sistema de refrigeração de acordo com a invenção constituem ferramentas profissionais capazes de funcionar durante longos periodos.
De acordo com o processo da invenção, o motor de accionamento da corrente está encerrado num cárter, constituído por, pelo menos, duas partes e realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor, sendo que, pelo menos uma superfície deste cárter está colocada em contacto com o referido motor, de modo a assegurar a refrigeração estática deste último.
De acordo com uma forma preferida de realização aplicada a uma serra de corrente, compreendendo um cartão electrónico de controlo do motor, o processo é ainda notável pelo facto de os componentes de comutação daquele estarem colocados em contacto com uma superfície de, pelo menos, uma parte do cárter de refrigeração.
Os objectivos, características e vantagens acima referidas e ainda outras vão ressaltar melhor da descrição que se segue e 6 dos desenhos em anexo, nos quais: A figura 1 é uma vista frontal de um exemplo de realização de uma serra de corrente, à qual pode ser aplicada a invenção. A figura 2 é uma vista cortada em corte parcial de acordo com a linha II-II da figura 1. A figura 3 é uma vista análoga à figura 2 e representa uma serra de corrente de acordo com uma segunda forma de realização da invenção. A figura 4 é igualmente uma vista análoga à figura 2 e mostra uma serra de corrente de acordo com uma terceira forma de realização da invenção.
Faz-se referência aos referidos desenhos para descrever exemplos interessantes, ainda que de modo nenhum limitativos, de realização da serra de corrente e do seu processo de refrigeração de acordo com a invenção.
Os órgãos da serra de corrente que preenchem as mesmas funções nas três formas de realização ilustradas e descritas são designados pelas mesmas referências nos desenhos e na exposição que se segue.
As serras 1 de corrente habitualmente utilizadas para cortar materiais diversos (madeira, betão, tijolos, ladrilhos...) compreendem um dispositivo de corte constituído por uma corrente 2 sem fim, montada de modo a rodar em torno de um pinhão de accionamento e de uma guia 3 de corrente de forma geralmente oblonga e uma fonte de potência que, no caso 7 presente, é constituída por um motor 4 eléctrico.
Este motor 4 eléctrico é constituído por um motor de corrente contínua sem escovas ou motor "sem escovas", de um modo preferido com uma potência superior a 500 W e forte rendimento, superior a 68%, por exemplo, com uma potência da ordem de 1 kW e com um rendimento da ordem de 85 a 90%, cujo funcionamento gera fracas quantidades de energia calorífica para dissipar.
Este motor 4 eléctrico sem escovas está encerrado, de acordo com a invenção, num cárter 5 constituído por, pelo menos, duas partes 5A, 5B e realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor, de um modo preferido em liga de alumínio ou em liga de magnésio.
De acordo com a invenção, o motor 4 está posicionado no cárter 5, de modo a encontrar-se em contacto directo com, pelo menos, uma superfície de, pelo menos, uma (5Ά) das partes 5A, 5B do cárter 5, assegurando assim a refrigeração estática do referido motor, por convecção e/ou radiação.
Em determinadas formas de realização preferidas, a serra de corrente pode incluir um cartão 6 electrónico de controlo do motor 4.
De acordo com uma forma de realização, o cartão 6 electrónico de controlo do motor 4 de accionamento da corrente 2 de corte da serra está igualmente encerrado no cárter 5 de refrigeração, de modo que os seus componentes 6a de comutação de potência se encontram em contacto com, pelo menos, uma superfície de, pelo menos, uma das partes 5A, 5B do cárter, assegurando assim a refrigeração estática dos referidos 8 componentes de comutação, por convecção e/ou radiaçao. 0 motor 4 está instalado num primeiro alojamento 7 realizado no cárter 5, enquanto que o cartão 6 electrónico está posicionado num segundo alojamento 8, realizado na proximidade do primeiro e separado deste por uma divisória 9, que forma uma parede de refrigeração.
Pelo menos, uma das partes 5A, 5B do cárter 5, de um modo preferido, a parte 5A, como ilustrado nos desenhos, está dotada de uma ou várias aletas 10 de refrigeração, que se prolongam para o exterior, de modo sensivelmente paralelo e sobre todo o comprimento do cárter 5, como mostra nomeadamente a figura 1. O estator 4a do motor 4 está colocado directamente em contacto com uma (5A) das partes 5A, 5B do cárter.
Por exemplo, o motor 4 está alojado num cilindro 13 cego, que apresenta a face interna da parte 5A do cárter 5 e o fundo 13' deste cilindro cego encontra-se em contacto com as aletas 10 de refrigeração. De um modo preferido, o estator 4a do motor 4 está directamente em contacto com a parede lateral deste cilindro 13.
Por outro lado, as espiras 4b do enrolamento do estator 4a do motor 4 estão rodeadas, respectivamente, por uma e a outra das partes 5A, 5B do cárter 5 de refrigeração.
As duas partes 5A, 5B do cárter 5 estão montadas de modo estanque, por meio de qualquer sistema de ligação adequado (parafusos, cavilhas, etc.). 9
De acordo com uma outra disposição caracteristica, uma das faces (5B' ) de uma das partes 5A, 5B constituintes do cárter 5 de refrigeração está realizada para receber e suportar a guia da corrente metálica desmontável da serra de corrente. Neste caso, a guia da corrente encontra-se em contacto com uma superfície 5B' do cárter, de modo que a referida guia da corrente constitui um meio de permuta térmica suplementar e coopera também na dissipação do calor gerado pelo motor 4 de accionamento da corrente 2 de corte. Está realizada numa liga metálica leve, boa condutora do calor.
De acordo com uma outra forma de realização, o punho da serra de corrente fixo ao cárter 5 de refrigeração desta constitui igualmente um dispositivo permutador suplementar, que participa na dissipação do calor gerado pelo motor 4 de accionamento da corrente de corte da serra.
Este punho pode fazer parte integrante do cárter 5. Pode ser embutido sobre o referido cárter de refrigeração e fixo sobre uma ou sobre as duas partes 5A, 5B deste último, por todos os meios adequados. Neste caso, o punho está realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor.
De acordo com uma outra forma de realização aplicável às serras de corrente com barra de ligação, de acordo com as quais a cabeça de corte está colocada à distância do punho de comando, por meio de um braço ou barra 12 de ligação, sendo que esta barra de ligação constitui igualmente um dispositivo permutador, que participa na refrigeração do motor 4 de accionamento da corrente de corte. Neste caso, a barra 12 de ligação e a manga 11 de ligação desta são realizadas em liga metálica leve, boa condutora do calor. 10
Cada uma das partes 5A, 5B do cárter 5 de refrigeração, a guia 3 da corrente desmontável, o punho e, no caso das serras mecânicas com barra de ligação, a barra 12 de ligação coopera com o motor 4 e com o cartão 6 electrónico de controlo do referido motor, para veicular o calor gerado por estes últimos para o exterior.
De acordo com a forma de realização ilustrada na figura 3, o cilindro 13 é aberto e a parte 5A do cárter 5 inclui uma abertura 14, que dá acesso ao alojamento 7 e que permite a fácil instalação e remoção do motor 4 no referido alojamento. Um chapéu 15 obturador metálico fecha esta abertura 14 e constitui assim o fundo do referido cilindro 13. Este chapéu 15 obturador inclui um rebordo 15a anular, que é encaixado de modo forçado no alojamento 7 e que aperta uma parte do motor 4 contra o cilindro 13. 0 chapéu 15 obturador está realizado, de um modo preferido, no mesmo material com boa condutividade térmica no qual são executadas as outras partes do cárter 5.
De acordo com a forma de realização ilustrada na figura 4, o cárter 5 de refrigeração delimita apenas um único alojamento 16. 0 obturador 15 é aparafusado sobre uma flange 17 do cárter 5. Esta flange 17 e a zona 15b periférica do chapéu 15b obturador formam conjuntamente a única aleta 10 que equipa a parte 5A do cárter 5.
Lisboa, 5 de Março de 2012 11

Claims (16)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Serra eléctrica de corrente, do género compreendendo uma corrente (2) de corte, montada de modo a rodar em torno de um pinhão de accionamento e de uma guia (3) da corrente de forma oblonga e um motor (4) eléctrico de corrente continua, sem escovas, que realiza o accionamento daquela corrente por intermédio do referido pinhão, caracterizada por este motor eléctrico estar encerrado num cárter (5), realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor e constituída por, pelo menos, duas partes (5A, 5B) , em que o referido motor (4) eléctrico se encontra em contacto com uma superfície do referido cárter (5), de modo a assegurar a refrigeração estática do referido motor.
  2. 2. Serra eléctrica de corrente de acordo com a reivindicação 1, compreendendo um cartão (6) electrónico de controlo do motor (4) de accionamento da corrente de corte, caracterizada por este cartão (6) electrónico estar igualmente alojado no referido cárter (5A, 5B) de refrigeração, uma superfície do qual se encontra directamente em contacto com os componentes (6a) de comutação daquele cartão electrónico de controlo.
  3. 3. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada por o cárter (5A, 5B) de refrigeração ser realizado em liga de alumínio ou em liga de magnésio.
  4. 4. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por, pelo menos, 1 uma (5A) das partes (5A, 5B) do cárter (5) incluir uma ou várias aletas (10) de refrigeração.
  5. 5. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por uma (5B') das faces de uma (5B) das partes (5A, 5B) constituintes do cárter (5) de refrigeração estar disposta para receber e suportar a guia (3) da corrente metálica desmontável da referida serra de corrente com a qual se encontra em contacto, de modo que a referida guia (3) da corrente coopera também na dissipação do calor gerado pelo motor (4).
  6. 6. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por o punho metálico fixo ao cárter (5) de refrigeração desta constituir um dispositivo permutador suplementar, que participa na refrigeração do motor (4) de accionamento da corrente (2) de corte da referida serra.
  7. 7. Serra eléctrica de corrente de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por o punho fazer parte integrante do cárter (5) de refrigeração.
  8. 8. Serra eléctrica de corrente de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por o punho de refrigeração estar fixo sobre as duas partes (5A, 5B) constituintes do cárter (5).
  9. 9. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, aplicável às serras mecânicas com barra de ligação, caracterizada por a barra (12) de ligação constituir igualmente um dispositivo permutador, que participa na refrigeração do motor (4) de accionamento da 2 corrente (2) de corte da referida serra.
  10. 10. Serra eléctrica de corrente de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por cada uma das partes (5A, 5B) do cárter (5) de refrigeração, a guia (3) da corrente desmontável, o punho e a barra (12) de ligação cooperarem com o motor (4) e com o cartão (6) electrónico de controlo do referido motor, para veicular o calor gerado por estes últimos para o exterior.
  11. 11. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada por o estator (4a) do motor (4) estar directamente em contacto com uma (5A) das partes do cárter de refrigeração, de um modo preferido com a parede lateral de um cilindro (13) que o referido cárter inclui e no qual está alojado o referido motor.
  12. 12. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada por as espiras (4b) do enrolamento do estator (4a) do motor (4) estarem rodeadas, respectivamente, por uma (5A) e a outra (5B) partes do cárter de refrigeração.
  13. 13. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 12, caracterizada por os alojamentos (7, 8) respectivos do motor (4) e do cartão (6) electrónico de controlo produzidos nas partes (5A, 5B) do cárter (5) estarem separados por uma divisória (9) de refrigeração situada nas duas partes do cárter de refrigeração. 3
  14. 14. Serra eléctrica de corrente de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 13, caracterizada por as duas partes (5A, 5B) do cárter (5) serem montadas de modo estanque.
  15. 15. Processo de refrigeração de serras eléctricas de corrente, do género compreendendo uma corrente (2) de corte, montada de modo a rodar em torno de um pinhão de accionamento e de uma guia (3) da corrente de forma oblonga e um motor (4) eléctrico de corrente continua, sem escovas, que realiza o accionamento desta corrente por intermédio do referido pinhão, caracterizado por este motor eléctrico estar encerrado num cárter (5), realizado em liga metálica leve, boa condutora do calor e constituído por, pelo menos, duas partes (5A, 5B), sendo que o referido motor (4) eléctrico está colocado em contacto com, pelo menos, uma superfície do referido cárter (5), de modo a assegurar a refrigeração estática do referido motor.
  16. 16. Processo de refrigeração estática de acordo com a reivindicação 15, aplicado a uma serra de corrente, compreendendo um cartão (6) electrónico de controlo do motor (4) de accionamento da corrente (2) de corte da referida serra, caracterizado por os componentes (6a) de comutação deste cartão (6) electrónico de controlo estarem colocados em contacto com uma superfície de, pelo menos, uma parte (5A, 5B) do cárter (5) de refrigeração. Lisboa, 5 de Março de 2012 4
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