ITBO990359A1 - Elettromandrino . - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un elettromandrino.

Nel settore delle macchine utensili, è noto utilizzare un elettromandrino comprendente una carcassa tubolare,· un motore elettrico provvisto di un albero di uscita coassiale alla carcassa tubolare e definente un mandrino porta utensile; e mezzi di raffreddamento del motore elettrico comprendenti una girante coassiale alla carcassa. I citati mezzi di raffreddamento ed il motore sono alloggiati all'interno della carcassa tubolare, e la girante è atta ad imprimere all'aria presente all'interno della carcassa tubolare un moto sostanzialmente diretto secondo un'elica cilindrica estendentesi lungo la carcassa tubolare stessa.

Il dispositivo di raffreddamento noto del tipo sopra descritto si rivela scarsamente efficace, in guanto il flusso di aria generato dalla relativa girante presenta, a causa del suo moto elicoidale, una componente assiale relativamente ridotta e, quindi, un tempo di permanenza relativamente elevato all'interno della citata carcassa tubolare ed a contatto del motore elettrico da raffreddare.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un elettromandrino che sia esente dagli inconvenienti sopra esposti.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un elettromandrino comprendente una carcassa tubolare; un motore elettrico provvisto di un albero di uscita coassiale alla detta carcassa tubolare e definente un mandrino porta utensile; e mezzi di raffreddamento del detto motore comprendenti una girante coassiale alla detta carcassa tubolare; i detti mezzi di raffreddamento ed il detto motore essendo alloggiati all'interno della detta carcassa tubolare, e la detta girante essendo atta ad imprimere all'aria presente all'interno della detta carcassa tubolare un primo moto sostanzialmente diretto secondo un'elica cilindrica estendentesi lungo la carcassa tubolare stessa; caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di raffreddamento comprendono, inoltre, uno statore deviatore atto a trasformare progressivamente il detto moto elicoidale in un moto sostanzialmente assiale lungo la detta carcassa tubolare.

Trasformando il moto elicoidale dell'aria in un moto sostanzialmente assiale lungo la carcassa tubolare, 1'elettromandrino oggetto della presente invenzione permette di generare una maggiore pressione dell'aria a monte del motore elettrico da raffreddare e, quindi, una maggiore portata globale dell'aria che perviene a contatto del motore elettrico stesso.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista prospettica di una preferita forma di attuazione dell'elettromandrino della presente invenzione; e

la figura 2 è una vista prospettica esplosa di un particolare della figura 1.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un elettromandrino 1 comprendente una carcassa 2 tubolare alloggiante al proprio interno un motore 3 elettrico di tipo noto, il quale comprende un rotore calettato su di un albero 3a di uscita, un cui tratto di estremità libera definisce un mandrino 4 porta utensile rotante attorno ad un proprio asse 5 longitudinale coassiale all'albero 3a.

Il mandrino 4 sporge all'esterno della carcassa 2 e presenta un foro 6 assiale conico per ricevere, centrare e trattenere, mediante un accoppiamento conico, il codolo conico (non illustrato) di un relativo utensile noto e non illustrato.

L ' elettromandrino 1 comprende, inoltre, un dispositivo 7 di raffreddamento atto a produrre un flusso di aria per l'asportazione del calore prodotto dal motore 3 durante il suo funzionamento.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il dispositivo 7 di raffreddamento comprende una porzione 8 terminale della carcassa 2 disposta lontana dal mandrino 4 e chiusa, ad una propria estremità libera, da un coperchio 9 disposto perpendicolarmente all'asse 5.

All'interno di una parte terminale della porzione 8 della carcassa 2 rivolta verso il motore 3 è alloggiato un collare 11 coassiale all'asse 5 e reso solidale ad una superficie 12 interna della porzione 8 della carcassa 2 tramite una pluralità di pale o pareti 13 radiali. Le pareti 13 si estendono parallelamente all'asse 5 e sono uniformemente distribuite attorno all'asse 5 stesso per definire una pluralità di canali 14 assiali fissi, i quali sono uniformemente distribuiti attorno all'asse 5 e lungo la superficie 12. Le pareti 13 presentano una prima estremità affacciata al motore 3 ed una seconda estremità, opposta alla prima, disposta in corrispondenza di una superficie 15 anulare di estremità del collare 11 estendentesi su di un piano perpendicolare all'asse 5.

L'assieme costituito dalla parte terminale della porzione 8 della carcassa 2, dalle pareti 13 e dal collare 11 costituisce uno stadio 16 di uno statore deviatore 17 a due stadi, in cui l'ulteriore stadio, indicato con 18, comprende, oltre alla porzione 8 della carcassa 2, un corpo 19 tubolare, il quale è disposto all'interno della porzione 8 della carcassa 2 in posizione coassiale all'asse 5. Il corpo 19 tubolare è limitato assialmente da due superfici 20 e 21 anulari sostanzialmente perpendicolari all'asse 5, e di cui la superficie 20 presenta un raggio esterno pari al raggio esterno della superficie 15 ed è disposta a contatto della superficie 15 stessa. Lo stadio 18 comprende, infine, una pluralità di pareti o pale 22, le quali sporgono all'esterno dal corpo 19 tubolare, sono uniformemente distribuite attorno all'asse 5, e sono ricurve in modo da definire fra loro, fra la porzione 8 della carcassa 2 e la superficie esterna del corpo 19 tubolare, una pluralità di canali 23, in numero pari ai canali 14 e leggermente sfalsati rispetto ai canali 14 stessi in senso circonferenziale attorno all'asse 5. Ciascun canale 23 presenta un asse 24, una cui porzione di uscita, rivolta verso il motore 3, è orientata in una direzione sostanzialmente assiale rispetto alla carcassa 2, ed una cui porzione di ingresso risulta inclinata rispetto all'asse 5 e si estende, come verrà meglio spiegato nel seguito, sostanzialmente lungo un'elica cilindrica coassiale all'asse 5.

Il corpo 19 tubolare è provvisto di un codolo 25 tubolare cilindrico, il quale sporge dalla superficie 20 coassialmente all'asse 5 ed impegna in modo scorrevole il collare 11, rispetto al quale il codolo 25 è bloccato angolarmente tramite l'impegno di un dente 26 assiale, sporgente radialmente dal codolo 25 stesso, all'interno di una rispettiva cava 27 ricavata sulla superficie interna del collare 11.

E' opportuno, inoltre, precisare che il codolo 25 viene bloccato assialmente all'interno del collare 11 preferibilmente tramite incollaggio.

Il dispositivo 7 di raffreddamento comprende, infine, una girante 28 di tipo noto, la quale è coassiale all'asse 5, e presenta un mozzo 29 centrale, che è calettato su di un albero 30 di uscita di un motore 31 elettrico di tipo noto alloggiato in posizione assialmente ed angolarmente fissa all'interno del codolo 25 e del corpo 19 tubolare. La girante 28 comprende una pluralità di pale 32, le quali sporgono verso l'esterno dal mozzo 29, sono uniformemente distribuite attorno all'asse 5, e sono atte a generare, quando la girante 28 viene posta in rotazione dal motore 31, un flusso di aria orientato secondo un'elica cilindrica coassiale all'asse 5, estendentesi lungo la carcassa 2 verso il motore 3, e sostanzialmente parallela alla porzione di ingresso dell'asse 24 di ciascun canale 23.

In uso, il motore 31 del dispositivo 7 di raffreddamento viene attivato per impartire alla girante 28 un moto rotatorio attorno all'asse 5, in seguito al quale la: girante 28 stessa genera un flusso di aria di raffreddamento sostanzialmente orientato secondo la citata elica cilindrica. Tale flusso di aria, data la sua direzione di avanzamento lungo la carcassa 2 e verso il motore 3, penetra senza sostanziali perdite di carico all'interno dei canali 23 e viene progressivamente deviato, percorrendo i canali 23 stessi e 14, in modo da assumere una direzione A di avanzamento sostanzialmente parallela all'asse 5 e, contemporaneamente, le caratteristiche di un flusso di aria di tipo laminare. In questo modo, il flusso di aria deviato può percorrere, mantenendo sostanzialmente la velocità impartita dalle pale 32 della girante 28, una intercapedine 33 tubolare definita esternamente dalla carcassa 2 ed internamente dalla carcassa esterna del motore 3 in modo da ottimizzare lo scambio termico fra il motore 3 e l'aria di raffreddamento.

Secondo una variante non illustrata, lo stadio 18 dello statore deviatore 17 è disposto monte della girante 28 nella direzione A.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Elettromandrino comprendente una carcassa tubolare (2); un motore (3) elettrico provvisto di un albero di uscita (3a) coassiale alla detta carcassa tubolare (2) e definente un mandrino (4) porta utensile; e mezzi di raffreddamento (7) del detto motore (3) comprendenti una girante (28) coassiale alla detta carcassa tubolare (2); i detti mezzi di raffreddamento (7) ed il detto motore (3) essendo alloggiati all'interno della detta carcassa tubolare (2), e la detta girante (28) essendo atta ad imprimere all'aria presente all'interno della detta carcassa tubolare (2) un primo moto sostanzialmente diretto secondo un'elica cilindrica estendentesi lungo la carcassa tubolare (2) stessa; caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di raffreddamento (7) comprendono, inoltre, uno statore deviatore (17) atto a trasformare progressivamente il detto moto elicoidale in un moto sostanzialmente assiale lungo la detta carcassa tubolare (2). 2.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 1, in cui il detto statore deviatore (17) è disposto all'interno della detta carcassa tubolare (2) fra la detta girante (28) ed il detto motore (3). 3.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il detto statore deviatore (17) comprende un corpo tubolare (19) ed una pluralità di pale (22) uniformemente distribuite attorno al detto corpo tubolare (19) e definenti con la detta carcassa tubolare (2) una pluralità di canali (23) fissi circonferenzialmente distribuiti all'interno della carcassa tubolare (2) stessa; ciascun detto canale (23) presentando un asse (24), un cui tratto di ingresso è sostanzialmente parallelo alla detta elica cilindrica, ed un cui tratto di uscita si estende in una direzione sostanzialmente assiale rispetto alla detta carcassa tubolare (2). 4.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 3, e comprendente, inoltre, un collare (11) fissato all'interno della detta carcassa tubolare (2) e coassialmente alla carcassa tubolare (2) stessa; il detto corpo tubolare (19) essendo provvisto di un codolo (25) assiale cilindrico rivolto verso il detto motore (3), inserito all'interno del detto collare (11), e calettato sul collare (11) stesso. 5.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 4, in cui il detto collare (11) è collegato alla detta carcassa tubolare (2) tramite una pluralità di pareti (13) radiali, le quali sono circonferenzialmente distribuite lungo una superficie interna (12) della detta carcassa tubolare (2) e si estendono assialmente rispetto alla carcassa tubolare (2) stessa. 6 . - Elettromandrino secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5 , in cui il detto statore deviatore (17) è uno statore deviatore a due stadi (16, 18), un primo (18) dei detti stadi (16, 18) essendo definito dal detto corpo tubolare (19) e dalle relative dette pale (22), ed un secondo (16) dei detti stadi (16, 18}, disposto fra il detto primo stadio (18) ed il detto motore (3), comprendendo una pluralità di ulteriori canali (14) estendentisi assialmente lungo la detta carcassa tubolare (2). 7.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 6, in cui i detti canali {23} ed i detti ulteriori canali (14) sono fra loro circonferenzialmente sfalsati. 8.- Elettromandrino secondo la rivendicazione 1, in cui il detto statore deviatore (17} è disposto all'interno della detta carcassa tubolare (2} ed è uno statore deviatore a due stadi (16, 18); la detta girante (28) essendo disposta tra i detti due stadi (16, 18).