ITAN20120037A1 - Apparato elettroventilatore e relativo metodo di costruzione - Google Patents

Apparato elettroventilatore e relativo metodo di costruzione Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
APPARATO ELETTROVENTILATORE E RELATIVO
METODO DI COSTRUZIONE
Il presente trovato concerne un apparato elettroventilatore e relativo metodo di costruzione.
Nell'ambito della tecnologia di fabbricazione degli elettroventilatori, in particolare degli elettroventilatori per cappe aspiranti, la tecnica di costruzione conosciuta prevede che il motore elettrico ed il gruppo ventilante siano realizzati come entità distinte (peraltro prodotte in ambiti produttivi altrettanto distinti), che, una volta finite, vengono poi assemblate 1 'una con l'altra nell'ambito del processo di costruzione della cappa mediante interconnessioni con viti, dando origine così ad un complessivo gruppo elettroventilatore asservito alla gestione della fluidodinamica forzata della cappa aspirante.
Una tale impostazione concettuale ed una tale metodologia di costruzione implicano conseguenze significativamente svantaggiose sul piano razionale ed economico-produttivo .
Infatti, la costruzione separata del gruppo motore e del gruppo aspirante prevista dalla tecnica nota comporta: una sostanziale duplicazione dei costi di montaggio; il trasporto ed il magazzinaggio nella sede del costruttore della cappa dei due distinti gruppi componenti, con ulteriori costi conseguenti; ed un ulteriore costo di assemblaggio reciproco dei due distinti gruppi componenti durante l'assemblaggio della cappa medesima. Dal momento che nella tecnica nota è in uso eseguire il montaggio dell<1>elettroventilatore con interconnessione mediante viti, un ulteriore inconveniente è rappresentato dal fatto che la realizzazione di tali connessioni comporta una fase di avvitamento che richiede del tempo (che sebbene modesto, non è di entità trascurabile in una produzione in serie media o grande di cappe) oltre, ovviamente, a richiedere il ricorso da parte dei montatori ad idonei mezzi avvitatori.
La connessione con viti, implicando il montaggio del motore completamente di sbalzo dalla struttura della cappa cui il motore viene ancorato, causa inoltre l'ulteriore inconveniente di dover realizzare nell'intorno della zona di fissaggio delle viti una struttura fisica dell'elettroventilatore fortemente irrigidita per evitare sollecitazioni locali troppo intense che - a causa del peso relativamente elevato del motore - potrebbero danneggiare tale struttura esponendola al pericolo di rotture accidentali, suscettibili di ricorrere con maggiori probabilità durante le fasi di trasporto della cappa intesa come prodotto finito.
Scopo del presente trovato è pertanto quello di ovviare a questi inconvenienti attraverso la realizzazione di un apparato elettroventilatore e di un relativo metodo di costruzione comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle rivendicazioni annesse.
La soluzione secondo il trovato si estrinseca fondamentalmente in un elettroventilatore in cui il motore ed il gruppo ventilante non sono concepiti come entità autonome, completamente definite, distinte tra loro, e concorrenti alla costruzione della cappa dopo il loro completamento individuale, ma come parti che si integrano strutturalmente e funzionalmente tra loro completandosi vicendevolmente solo al momento dell'assemblaggio dell 'elettroventilatore nella struttura della cappa aspirante destinataria; integrazione e completamento reciproco che conseguono peraltro ad una metodica anch'essa nuova ed originale rispetto a quanto previsto dalla tecnica nota.
Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:
la figura 1 è una rappresentazione prospettica d'insieme di un elettroventilatore completamente assemblato e conforme al presente trovato;
la figura 2 è una rappresentazione in prospettiva esplosa dell'elettroventilatore di figura 1;
la figura 3 è una vista di fianco dell'elettroventilatore di figura 1;
la figura 4 è una sezione dell'elettroventilatore eseguita secondo un piano di sezione la cui traccia è indicata in figura 3 con riferimenti A-A.
le figure 5 e 5A sono rispettivamente: una vista d'insieme, in prospettiva postero-laterale, di un primo particolare componente del trovato; ed una vista in scala di ingrandimento di un relativo dettaglio;
la figura 6 è una vista laterale del componente di figura 5;
la figura 7 è una vista anteriore del componente di figura 5;
la figura 8 è una vista laterale di un secondo particolare componente del trovato;
la figura 9 è una vista laterale del componente di figura 8;
le figure 10 e 10A sono rispettivamente: una vista in prospettiva antero-laterale, del componente di figura 8; ed una vista in scala di ingrandimento di un relativo dettaglio;
la figura 11 è una vista laterale del componente delle figure 5 e 5A e del componente delle figure 10 e 10A parzialmente assemblati tra loro;
la figura 12 è una vista dei componenti di figura 11, assemblati tra loro, e sezionati secondo un piano di traccia C-C di figura 11;
la figura 12A è un dettaglio ingrandito di un particolare di figura 12;
le figure 13 e 13A sono rispettivamente: una vista in prospettiva antero-laterale dei componenti di figura 11 assemblati tra loro; ed una vista in scala di ingrandimento di un relativo dettaglio.
Con riferimento alle figure degli uniti disegni, in figura 1 con 1 si identifica nel suo insieme un apparato elettroventilatore preferibilmente destinato ad equipaggiare una cappa di aspirazione di aeriformi domestici ed essenzialmente comprendente una voluta 6, un gruppo 15 ventilatore ed un gruppo 20 motore reciprocamente assemblati.
Più in particolare, in figura 2 si osserva che la voluta 6 ha una convenzionale conformazione spiraliforme finalizzata come è necessario per il convogllamento forzato verso una sezione 32 di uscita, di aeriformi captati attraverso una o più sezioni 33 di ingresso. La voluta 6 è realizzata mediante idoneo accoppiamento e collegamento di un primo e di un secondo semiguscio, rispettivamente indicati con 5 e 18.
Il gruppo 15 ventilatore - anch'esso di costruzione completamente nota - è provvisto di una girante 14 palettata, a doppia entrata, la quale è girevole all'interno della voluta 6, intorno ad un proprio asse di rotazione passante per una direzione longitudinale indicata con 19.
Il gruppo 20 motore che è atto a motorizzare la girante 14 palettata del gruppo 15 ventilatore, è provvisto di uno statore 2 di motore elettrico conformato ad anello cilindrico che è disposto coassiale alla direzione 19 longitudinale. Il gruppo 20 motore è provvisto inoltre di un rotore 9 di motore elettrico che è alloggiato all'interno dello statore 2 in condizione assiale e con adeguato gioco circonferenziale denominato anche traferro.
L'apparato 1 comprende inoltre dei mezzi 21 di interconnessione del gruppo 20 motore con un primo semiguscio 5 della voluta 6. Tali mezzi 21 includono in particolare un corpo 3 contenitore avente forma di vaso [vedansi Figure 5,5A,6,7], che è interposto tra lo statore 2 di motore elettrico ed il primo 5 semiguscio della voluta 6 e che alloggia lo statore 2 almeno parzialmente al proprio interno, come chiaramente mostrato dalla figura 4.
Il corpo 3 contenitore è realizzato preferibilmente in materiale plastico ed è provvisto di mezzi 22 di ritenuta congegnati per trattenere stabilmente, ancorché rimovibilmente, lo statore 2 di motore elettrico in condizione di solidarietà con il corpo 3 contenitore. I mezzi 22 di ritenuta includono in particolare alcuni bracci 4, preferibilmente in numero di quattro, orientati parallelamente alla direzione 19 longitudinale dell'apparato 1, i quali sono dotati ciascuno di un proprio elemento 23 di aggancio terminale e sono portati in aggetto longitudinale da un mantello 34 sostanzialmente cilindrico, e traforato da ampie finestre 35a del corpo 3 contenitore.
I bracci 4 - che sono uniformemente distanziati lungo il contorno dello statore 2 di motore elettrico - sono deformabili elasticamente sia per la forma propria posseduta, sia per la natura stessa del materiale costitutivo del corpo 3 contenitore in modo da poter aggrappare lo statore 2 di motore e renderlo solidale al corpo 3 contenitore con movimento rapido a scatto.
Come rilevabile dalla figura 4, i bracci 4 includono elementi 24 di riscontro dello statore 2 di motore elettrico [attuati preferibilmente dallo stesso mantello 34 del corpo 3 contenitore] che spalleggiano lo statore 2 controreagendo in opposizione all'azione esercitata su di esso dagli elementi 23 di aggancio dei bracci 4. Si rileva inoltre che il corpo 3 contenitore supporta lo statore 2 in modo che una sua parte 25 componente, orientata verso la girante 14 palettata, sia portata in aggetto all 'interno della voluta 6 risultando così esposta alla massima azione ventilante esercitata dal flusso di aeriformi transitante nella voluta 6.
Ancora dalla figura 4 si può notare che lo statore 2 di motore elettrico è provvisto di una propria conformazione che include almeno un risalto 26 periferico che, sporgendo radialmente dallo statore 2, offre un efficace appiglio all'aggancio da parte dei bracci 4.
Considerata la forma cilindrica dello statore 2 e la forma parimenti cilindrica ed avvolgente del corpo 3 contenitore, nonché la distribuzione dei bracci 4 lungo una circonferenza, detto risalto 26 può convenientemente svilupparsi in forma di anello che contorna 1'intero sviluppo circonferenziale dello statore 2 di motore.
Dall'interazione geometrica tra: gli elementi di aggancio 23, gli elementi 24 di riscontro ed il risalto 26, deriva la possibilità di posizionare lo statore 2 di motore ad una certa distanza da una parete 13 di fondo del corpo 3 contenitore, come appare evidente dalla figura 4. Anche la parete 13 di fondo del corpo 3 contenitore è attraversata da ampie finestre 35b, di forma trapezioidale mistilinea, che sono distribuite uniformemente intorno al centro di detta parete 13 di fondo.
L'apparato 1 comprende inoltre mezzi 27 di ancoraggio tra il corpo 3 contenitore ed il primo 5 semiguscio della voluta 6, i quali includono membri di accoppiamento [Figure 5 e 5A] conformati per essere vincolabili tra loro mediante complementarietà delle sole proprie forme geometriche.
Una preferibile forma di attuazione di detti mezzi 27 di ancoraggio prevede membri di accoppiamento concretizzati da pattini 7 accoppiabili a scorrimento in una guida 8. I pattini 7 sono attuati preferibilmente da quattro segmenti di corona circolare portati dal corpo 3 contenitore, posteriormente alla propria parete 13 di fondo e dotati di relativa finestra 30. (Vedansi Figure 5 e 5A).
II secondo semiguscio 5 [Figure 4,8, 10 e 10a] comprende, dislocati al centro della sezione 33 di ingresso degli aeriformi, un corpo 28 centrale cilindrico che reca una doppia serie di appendici 36a, 36b radialmente sporgenti, aventi la forma di piastre a base piana, essenzialmente trapezoidale. Le appendici 36a e 36b delle due serie sono dislocate su piani di giacitura distinti. Le appendici 36a di una serie sono inoltre sfalsate angolarmente intorno alla direzione longitudinale 19 e rispetto alle omologhe appendici 36b dell'altra serie.
Le due serie di appendici 36a e 36b del semiguscio 5 definiscono in reciproca combinazione la guida 8 nella quale si impegnano i pattini 7 del corpo 3 contenitore.
Il movimento di scorrimento relativo tra pattini 7 e guida 8, intorno alla direzione 19 longitudinale permette di: connettere e/o disconnettere, e/o muovere in moto relativo il corpo 3 contenitore ed il primo 5 semiguscio con la sola azione manuale.
Come può rilevarsi dall'osservazione della Figura 10A, l'apparato 1 comprende mezzi 29 inibitori dello svincolo spontaneo dei mezzi 27 di ancoraggio. Detti mezzi 29 inibitori sono attuati preferibilmente dalle appendici 36b di una delle due serie e dalle finestre 30 dei pattini 7 del corpo 3. Si nota infatti che le appendici 36b di una delle due serie del primo 5 semiguscio includono almeno un dente 31 aggettante all'interno della guida 8, il quale è impegnabile a scatto elastico nella finestra 30 di un corrispondente pattino 7.
Dalla figura 1 si rileva altresì che il corpo 3 contenitore è provvisto internamente di un primo supporto 12 che è prominente a sbalzo verso l'interno dello statore 2 e che è coassiale con la direzione 19 longitudinale di detto apparato 1.
Tale primo supporto 12 fornisce appoggio girevole ad un primo tratto 11 di estremità di un albero 10 di supporto del rotore 9 di motore elettrico. La particolare conformazione di tale primo supporto 12 permette di sostenere l'albero 10 in una posizione vantaggiosamente molto ravvicinata al rotore 9.
Anche il secondo semiguscio 18 della voluta 6 reca un proprio supporto 17 [secondo supporto] che è prominente a sbalzo verso lo statore 2 di motore elettrico. Il secondo supporto 17 fornisce appoggio girevole ad un secondo tratto 16 di estremità di detto albero 10 di supporto del rotore 9 di motore elettrico. Come si nota dalla figura 4 in prossimità del secondo supporto 17 l'albero 10 porta calettato a sé la girante 14 palettata del gruppo 15 ventilatore
La costruzione dell'apparato 1 ventilatore può essere eseguita con un metodo di montaggio che prevede le fasi di:
alloggiare lo statore 2 di motore elettrico all'interno del corpo 3 contenitore conformato a vaso; rendere lo statore 2 ed il suo corpo 3 contenitore solidali tra loro mediante aggancio dello statore 2 eseguito dai bracci 4 a scatto elastico portati dal corpo 3 contenitore;
ancorare al primo 5 semiguscio della voluta 6 convogliatrice degli aeriformi il corpo 3 contenitore e 10 statore 2, detta fase di ancorare essendo eseguita mediante impegno selettivamente rimovibile del pattino 7 e della guida 8 complementari tra loro;
inserire nello statore 2, e coassialmente ad esso, 11 rotore 9 di motore elettrico corredato del relativo albero 10 di supporto, associandone il primo tratto 11 di estremità al relativo primo supporto 12;
calettare sull'albero 10 di supporto la girante 14 palettata del gruppo 15 ventilatore;
associare il secondo tratto 16 di estremità dell'albero 10 di supporto al secondo supporto 17 girevole recato dal secondo semiguscio 18 della voluta 6; ed infine
serrare reciprocamente i semigusci 5,18 della voluta 6.
Il trovato sopra descritto raggiunge pienamente gli scopi e consegue numerosi vantaggi.
Risulta infatti evidente che per effetto della particolare strutturazione dell'apparato 1, il gruppo 20 motore ed il gruppo 15 ventilatore vengono a definirsi completamente nel momento finale dell'assemblaggio dell'intero apparato 1 ventilatore, risultando di costruzione reciprocamente e totalmente integrata. Un tale risultato permette di razionalizzare e semplificare il processo produttivo eliminando molte delle operazioni ridondanti e non necessarie implicate dai processi convenzionali. Inoltre, il processo produttivo secondo il trovato consente di ridurre i costi dei componenti materiali limitandosi solamente a quelli strettamente necessari, economizzando altresì anche sui costi di trasporto e magazzinaggio degli stessi componenti.
La conformazione del corpo 3 contenitore particolarmente aperta ed arieggiabile consente anche di supportare lo statore 2 ed il rotore 9 di motore elettrico in una condizione di efficace ventilazione e raffreddamento dovuti in particolare e tra l'altro: al supporto di sbalzo dello statore 2 verso il flusso di aeriformi; alla ventilazione attraverso le finestre 35a,35b e 30 del mantello 34, della parete 13 di fondo e dei pattini 7,nonché attraverso il sostegno dello statore 2 distaccato dalla parete 13 di fondo del corpo 3 contenitore; alla ridotta schermatura termica determinata dalla scarsa influenza dovuta alla presenza dei bracci 4. Una tale intensa ventilazione consente di abbassare la temperatura di esercizio del gruppo 20 motore prolungandone la vita utile e l'efficacia di funzionamento .
La conformazione estremamente rigida del corpo 3 contenitore insieme con la ridotta distanza del primo e del secondo supporto 12 e 17 rispettivamente dal rotore 9 di motore e della girante 14 palettata, oltre alla distanza relativamente breve tra i supporti 12 e 17 medesimi permettono di ottenere un insieme strutturale molto rigido e preciso che permette di ridurre sensibilmente l'ampiezza del traferro tra rotore 9 e statore 2, senza causare interferenza di moto relativo. Ciò consente: in primo luogo, di incrementare in modo significativo l'efficienza elettrica del gruppo 20 motore, ed in secondo luogo, di avere un insieme strutturale rigido implicante deformazioni elastiche di ampiezza molto ridotta, vibrazioni di modesta intensità, ed in definitiva un conseguente funzionamento più silenzioso ed affidabile nel tempo dell'apparato 1 ventilatore ed ovviamente della cappa che lo ospita.
Anche il particolare sistema di interconnessione del corpo 3 contenitore con il primo semiguscio 5 contribuisce ad accrescere l'affidabilità strutturale dell'apparato 1, oltre, ovviamente a facilitare la produzione consentendo un montaggio che può avvenire con intervento semplicemente manuale e senza ricorso a strumenti di sorta.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di costruzione di un apparato elettroventilatore caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di alloggiare uno statore (2) di motore elettrico all'interno di un corpo (3) contenitore conformato a vaso; rendere solidali lo statore (2) ed il suo corpo (3) contenitore tra loro mediante aggancio dello statore (2) eseguito da bracci (4) a scatto elastico portati dal corpo (3) contenitore; ancorare ad un primo (5) semiguscio di una voluta (6) convogliatrice di aeriformi il corpo (3) contenitore e lo statore (2), detta fase di ancorare essendo eseguita mediante impegno selettivamente rimovibile di mezzi (27)di ancoraggio complementari tra loro, portati separatamente ed indifferentemente uno dal corpo (3) contenitore e l'altro dal primo (5) semiguscio della voluta (6); inserire nello statore (2), e coassialmente ad esso, un rotore (9) di motore elettrico corredato di relativo albero (10) di supporto, un primo tratto (11) di estremità di detto albero (10) essendo associato girevolmente ad un primo supporto (12) recato da una parete (13) di fondo del corpo (3) contenitore contestualmente all'inserimento del rotore (9) di motore elettrico nel corrispondente statore (2); calettare su detto albero (10) di supporto del rotore (9) di motore elettrico una girante (14) palettata di un gruppo (15) ventilatore; associare un secondo tratto (16) di estremità di detto albero (10) di supporto ad un secondo supporto (17) girevole recato da un secondo semiguscio (18) della voluta (6); e serrare reciprocamente i semigusci (5,18) della voluta (6).
  2. 2. Apparato elettroventilatore comprendente una voluta (6) convogliatrice di aeriformi dotata di due semigusci (5,18) complementari; un gruppo (15) ventilatore provvisto di una girante (14) palettata, la quale è girevole all'interno della voluta (6), intorno ad un proprio asse di rotazione passante per una direzione (19) longitudinale; un gruppo (20) motore atto a motorizzare la girante (14) palettata del gruppo (15) ventilatore, nonché provvisto di uno statore (2) di motore elettrico conformato ad anello cilindrico disposto coassiale alla direzione (19) longitudinale, detto gruppo (20) motore essendo provvisto di un rotore (9) di motore elettrico alloggiato all'interno dello statore (2) e coassiale con detto statore (2) medesimo; mezzi (21) di interconnessione del gruppo (20) motore con almeno uno dei semigusci (5,18) della voluta (6); detto apparato (1) caratterizzandosi per il fatto che i mezzi (21) di interconnessione del gruppo (20) motore includono un corpo (3) contenitore avente forma di vaso, che è interposto tra lo statore (2) di motore elettrico ed un primo (5) semiguscio della voluta (6) e che alloggia detto statore (2) almeno parzialmente al proprio interno.
  3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo (3) contenitore è provvisto di mezzi (22) di ritenuta congegnati per trattenere stabilmente detto statore (2) di motore elettrico in condizione di solidarietà con il corpo (3) contenitore .
  4. 4. Apparato, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (22) di ritenuta comprendono bracci (4) orientati parallelamente alla direzione (19) longitudinale e dotati di elementi (23) di aggancio, detti bracci (4) essendo deformabili elasticamente in modo da aggrappare il rotore (9) di motore rendendolo solidale al corpo (3) contenitore con movimento rapido a scatto.
  5. 5. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti bracci (4) includono elementi (24) di riscontro dello statore (2) di motore elettrico reagenti sullo statore (2) di motore in opposizione all'azione esercitata dagli elementi (23) di aggancio di detti bracci (4).
  6. 6. Apparato, secondo una delle precedenti rivendicazioni da 2 a 5, caratterizzato dal fatto che detto corpo (3) contenitore supporta detto statore (2) con una sua parte (25) componente, orientata verso la girante (14) palettata, portata in aggetto all'interno della voluta (6).
  7. 7. Apparato, secondo una delle precedenti rivendicazioni da 2 a 6, caratterizzato dal fatto che detto statore (2) di motore elettrico è provvisto di una propria conformazione che include almeno un risalto (26) periferico agganciabile da detti bracci (4).
  8. 8. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (27) di ancoraggio tra detti corpo (3) contenitore e primo (5) semiguscio della voluta (6), i quali includono membri (7,8) di accoppiamento conformati per essere vincolabili tra loro mediante complementarietà di forme.
  9. 9. Apparato, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti membri di accoppiamento includono un pattino (7) ed una guida (8) che possono essere reciprocamente connessi o disconnessi o mossi in movimento relativo con azione manuale.
  10. 10. Apparato, secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (27) di ancoraggio includono mezzi (29) inibitori dello svincolo spontaneo di detti membri (7,8) di accoppiamento.
  11. 11. Apparato, secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (29) inibitori includono una finestra (30)ricavata in uno (7) di detti membri di accoppiamento ed un dente (31) portato dall'altro membro (8) di accoppiamento ed inseribile a scatto nella finestra (30), detta finestra (30) e detto dente (31) essendo portati indifferentemente e separatamente dai membri (7,8) di accoppiamento dei mezzi (27) di ancoraggio.
  12. 12. Apparato, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo (3) contenitore è provvisto internamente di un primo supporto (12) prominente a sbalzo verso l'interno dello statore (2), coassiale con la direzione (19) longitudinale di detto apparato (1), che fornisce appoggio girevole ad un primo tratto (11) di estremità di un albero (10) di supporto del rotore (9) di motore elettrico.
  13. 13. Apparato, secondo la rivendicazione 2 o 12, caratterizzato dal fatto che detta voluta (6) include un secondo semiguscio (18) che reca un secondo supporto (17) che è prominente a sbalzo verso lo statore (2) di motore elettrico, detto secondo supporto (17) fornendo appoggio girevole ad un secondo tratto (16) di estremità di detto albero (10) di supporto del rotore (9) di motore elettrico.
  14. 14. Apparato, secondo la rivendicazione 2 o 13, caratterizzato dal fatto che detto albero (10) di supporto è calettato con detta girante (14) palettata posta in prossimità di detto secondo supporto (17).
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