Método para el devanado de estatores multipolares con ganchos de terminación.

Método para devanar hacia el exterior estatores multipolares (1) bobinados,

formados por un núcleo ferromagnético de apilamiento de láminas (2), que tiene un eje, una pluralidad de polos (6) que se extienden en sentido radial definiendo ranuras entre ellos y una tarjeta terminal (3) que reviste en parte el núcleo y que presenta una pluralidad de ganchos (4); en donde el cable (11) está devanado alrededor de las prolongaciones de polos (6), bobinado por un sistema de volante (10) y guiado por elementos de cárter (15) que se desplazan en sentido radial con respecto al estator (1) solapando la prolongación del polo (6) respectivo y en donde antes y/o después del devanado, están previstas operaciones de fijación del cable (11) alrededor de los ganchos (4) por el sistema volante (10);

caracterizado porque comprende las etapas de:

predisponer un cárter (15);

devanar una bobina (8) en el polo (6) y desplazar dicho cárter (15) en dirección de dicho gancho (4) para finalizar el devanado;

aproximar el cárter (15) al gancho (4) para constituir una guía para el cable (11) en dicho gancho (4);

girar dicho sistema volante (10) alrededor de su propio eje (12) con el fin de depositar el cable (11) en dicho gancho (4);

retirar dicho cárter (15);

indizar el estator (1) y devanar una bobina (8) siguiente.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de máquinas devanadoras de estatores y más en particular, se refiere a un método para el devanado de estatores multipolares con ganchos de terminación.

Además, la invención se refiere a un aparato que realiza este método.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es conocido (véase documentos FR-A-2660124 y US-A-4633110) existen estatores multipolares constituidos por un apilamiento, en forma prácticamente de estrella, de láminas que se caracteriza por una pluralidad de polos que se extienden desde un núcleo tubular. Los estatores de este tipo son adecuados para el acoplamiento con una armadura concéntrica interior o una armadura anular exterior, que son frecuentes en los motores sin escobillas.

Las periferias de los polos, o extensiones de polos, constituyen prácticamente un cilindro con una pluralidad de hendiduras paralelas u oblicuas con respecto al eje de estator. Las periferias de los polos están conectadas al núcleo por medio de paredes de los polos que definen ranuras correspondientes, accesibles a través de dichas hendiduras. Las ranuras han de rellenarse con cable de plomo aislado, creando bobinas devanadas alrededor de las paredes de los polos.

En el devanado, cuando sea posible, el cable debe pasar necesariamente a través de las hendiduras para insertarse en las ranuras y ha de guiarse para evitar colisiones contra los bordes de las ranuras. Para esta finalidad, existen máquinas devanadoras que tienen un brazo devanador, o sistema volante, que gira dando lugar a que el cable siga una trayectoria circular, creando así la bobina de cada polo. El cable sigue la trayectoria circular al mismo tiempo que se guía en las hendiduras por medio de formas de devanado especiales.

Una de las formas de devanado presenta la apariencia de un cárter que permite al cable pasar el polo dando lugar prácticamente a una doble guía de caída que desvía el cable desde su propia trayectoria circular y le lleva a devanarse alrededor de la pared del polo. El cárter suele estar montado sobre un eje de soporte coaxial con el sistema volante y es desplazable hacia/desde el eje del estator para depositar uniformemente el cable a lo largo de la pared del polo.

En la rotación, cuando se realiza el devanado, alrededor del eje de soporte del cárter, el sistema volante tiene un extremo que se desplaza en una posición orbital con respecto al polo que es devanado y con respecto al cárter que guía el cable en el interior de las ranuras.

Cada parte de cable devanado alrededor de uno o más polos presenta al menos dos extremos. Con el fin de asegurar un contacto eléctrico, que es necesario para el paso de la corriente de inducción que hace que la armadura gire y el motor funcione, los extremos deben estar conectados a ganchos; a continuación, sigue una etapa de soldadura de los ganchos para poder disolver la película aislante del cable y para formar un contacto eléctrico. Los ganchos, a su vez, cuando el motor está montado, están conectados a los circuitos de suministro de energía eléctrica para el funcionamiento del motor. Los ganchos están integrados o implantados en una tarjeta terminal, que es una tarjeta de material plástico que aísla las caras interiores y exteriores del apilamiento de láminas, con lo que se forma el núcleo ferromagnético del estator.

Después del devanado de cada bobina, el cable se conecta a uno de los ganchos, según dos posibilidades:

a) el cable es devanado, en una vuelta, alrededor del gancho y luego, otra bobina se devana en otro polo; en este caso, el cable se acopla con el gancho;

b) el cable se corta en el gancho y el extremo puede ser, para una parte pequeña, curvado alrededor del gancho; en el mismo gancho, está dispuesto otro extremo desde el que se inicia una bobina;

para el caso b) , está previsto un dispositivo de terminación que agarra el cable, lo corta en el gancho y realiza la etapa de terminación del siguiente extremo de cable de bobina.

Para el caso a) , existen numerosas disposiciones:

- el cable se acopla con el gancho creando una forma de “U” o un “Ω” o un arco en sobregiro;

- el cable forma un bucle o una forma en “alfa” alrededor del gancho,

para el caso a) , no hay actualmente ningún método para acoplar el cable con el gancho de forma rápida y efectiva, sin el uso de instrumentos adicionales que agarren el cable.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención dar a conocer un método para el devanado hacia el exterior de estatores multipolares en bobinas que presentan ganchos, en donde el cable es obligado a seguir trayectorias predeterminadas con la ayuda de rotación selectiva del sistema volante.

Otro objeto de la presente invención es dar a conocer un dispositivo auxiliar que hace que el cable se fije a los ganchos de un estator multipolar en cooperación con el sistema volante.

Otro objeto de la presente invención es dar a conocer dicho dispositivo auxiliar que soporta los ganchos en las etapas de devanado y terminación.

Estos y otros objetos se realizan con el método, según la presente invención, para el devanado de estatores multipolares; en donde los estatores están formados por un núcleo ferromagnético de apilamiento de láminas, que presenta un eje, una pluralidad de polos que se extienden en sentido radial, definiendo ranuras entre ellos, y una tarjeta terminal que recubre, en parte, el núcleo y presenta una pluralidad de ganchos; en donde el cable se devana alrededor de las prolongaciones de los polos, con bobinado mediante un sistema volante y guiado por elementos de cárter, que se desplazan, en sentido radial, con respecto al estator con solapamiento de la respectiva prolongación del polo; en donde antes y/o después del devanado, se proporcionan operaciones de fijación del cable alrededor de los ganchos por el sistema volante, cuya característica principal es que comprende las etapas de:

- predisponer un cárter provisto de una carcasa adecuada para recibir el gancho;

- devanado de una bobina alrededor del polo y desplazamiento del cárter hacia el gancho para terminar el devanado;

- solapamiento del cárter y del gancho que entra en dicha carcasa, de modo que los elementos de cárter constituyan una guía para el cable en el gancho;

- la rotación del sistema volante alrededor de su propio eje con el fin de depositar el cable en el gancho;

- la retracción del cárter hasta el desacoplamiento del gancho desde la carcasa;

- la indización del estator y el devanado de una bobina siguiente.

En caso de que el cable tenga que formar un bucle o una forma en “alfa” alrededor del gancho, en particular las etapas están constituidas por:

- una primera rotación del sistema volante alrededor de su propio eje con el fin de depositar el cable en el gancho,

- la retracción del cárter hasta el desacoplo del gancho desde la carcasa;

- la protección del gancho por medio de una pantalla de blindaje con el fin de forzar al cable en una posición elegida;

- una segunda rotación del sistema volante alrededor de su propio eje opuesta a la primera rotación, con el fin de formar un bucle, prácticamente un bucle en forma de “alfa”, alrededor del gancho, lo que hace que el cable se deslice sobre la pantalla de protección.

En particular, para generar el bucle, después de la primera rotación del sistema volante para depositar el cable en el gancho, el cárter debe desacoplar el gancho para permitir a la pantalla de protección disponerse por sí misma entre el cárter y el gancho mismo. A continuación, el cable estirado por el sistema volante se obliga a pasar bajo la pantalla de protección con el resultado de que el cable forma el bucle sin desacoplarse del gancho.

En una forma de realización preferida, la etapa de enganche puede ayudarse mediante la indización del estator alrededor de su propio eje.

Una máquina para el devanado de estatores multipolares, en donde los estatores están formados por un núcleo ferromagnético de apilamiento de láminas, que presenta un eje, una pluralidad de polos que se extienden, en sentido radial, definiendo ranuras entre ellos y una tarjeta terminal que recubre, en parte, el núcleo y presenta una pluralidad de ganchos, comprende al menos un sistema volante y un cárter que se desplaza radialmente con respecto al estator con solapamiento de la respectiva prolongación del polo.

En particular, dicha máquina comprende:

-un cárter, que presenta una cara orientada hacia el estator, en donde se forma una carcasa... [Seguir leyendo]

1. Método para devanar hacia el exterior estatores multipolares (1) bobinados, formados por un núcleo ferromagnético de apilamiento de láminas (2) , que tiene un eje, una pluralidad de polos (6) que se extienden en sentido radial definiendo ranuras entre ellos y una tarjeta terminal (3) que reviste en parte el núcleo y que presenta una pluralidad de ganchos (4) ; en donde el cable (11) está devanado alrededor de las prolongaciones de polos (6) , bobinado por un sistema de volante (10) y guiado por elementos de cárter (15) que se desplazan en sentido radial con respecto al estator (1) solapando la prolongación del polo (6) respectivo y en donde antes y/o después del devanado, están previstas operaciones de fijación del cable (11) alrededor de los ganchos (4) por el sistema volante (10) ;

caracterizado porque comprende las etapas de:

- predisponer un cárter (15) ;

- devanar una bobina (8) en el polo (6) y desplazar dicho cárter (15) en dirección de dicho gancho (4) para finalizar el devanado;

- aproximar el cárter (15) al gancho (4) para constituir una guía para el cable (11) en dicho gancho (4) ;

- girar dicho sistema volante (10) alrededor de su propio eje (12) con el fin de depositar el cable (11) en dicho gancho (4) ;

- retirar dicho cárter (15) ;

- indizar el estator (1) y devanar una bobina (8) siguiente.

2. Método para devanar los estatores multipolares (1) según la reivindicación 1, en donde dicho cárter (15) tiene una carcasa (17) adecuada para recibir el gancho (4) , una etapa de solapamiento del cárter (15) con el gancho (4) está prevista para llevar dicho gancho (4) a entrar en dicha

carcasa (17) con el fin de realizar una guía para el cable (11) en dicho gancho (4) , y dicha etapa de retracción de dicho cárter (15) permite a dicho gancho (4) el desacoplo desde dicha carcasa (17) .

3. Método para devanar estatores multipolares (1) con ganchos de terminación (4) , según la reivindicación 2, en donde si el cable (11) forma un bucle o disposición en “alfa” (7) alrededor del gancho (4) , están previstas las etapas siguientes:

-la rotación, en una primera vez, de dicho sistema volante (10) alrededor de su eje (12) propio con el fin de depositar el cable (11) en dicho gancho (4) ;

- retirar dicho cárter (15) hasta el desacoplo de dicho gancho (4) de dicha carcasa (17) ;

- protección de dicho gancho (4) por medio de una pantalla de protección (20) con el fin de forzar al cable (11) en una posición elegida;

- rotación, en una segunda vez, de dicho sistema volante (10) alrededor de su propio eje (12) en sentido opuesto a dicha primera rotación, con el fin de formar un bucle (7) prácticamente un bucle (7) en forma de ‘alfa’, alrededor de dicho gancho (4) , gracias al deslizamiento del cable (11) en dicha pantalla de protección (20) ;

- indización del estator (1) y devanado de una bobina (8) siguiente.

4. Método para devanar estatores multipolares (1) con ganchos de terminación (4) , según la reivindicación 3, en donde dicho cárter (15) está desacoplado de dicho gancho (4) para permitir a dicha pantalla de protección (20) desplazarse entre dicho cárter (15) y dicho gancho (4) después de la rotación del sistema volante (10) con el fin de depositar el cable (11) en el gancho (4) .

5. Máquina para devanar estatores multipolares (1) , en donde los estatores (1) están formados por un núcleo ferromagnético de apilamiento de láminas (2) , que presenta un eje, una pluralidad de polos (6) que se extienden, en sentido radial, que definen ranuras entre ellos y una tarjeta terminal (3) que reviste en parte el núcleo y que presenta una pluralidad de gancho (4) ; que comprende al menos un sistema volante (10) y un cárter (15) que se desplaza, en sentido radial, con respecto al estator (1) , solapando una prolongación de polo (6) respectivo;

caracterizada porque dicho cárter (15) comprende medios para guiar el cable (11) en dicho gancho (4) durante la etapa de terminación del cable (11) en dicho gancho (4) .

6. Máquina para devanar estatores multipolares (1) , según la reivindicación 5, en donde en dicho cárter (15) , en una cara orientada en dirección de dicho estator (1) , una carcasa (17) se realiza de forma adecuada para recibir una parte del gancho (4) , para realizar una guía para el cable (11) en dicho gancho (4) .

7. Máquina para devanar estatores multipolares (1) , según la reivindicación 5, en donde el cable (11) forma un bucle o

una disposición en ‘alfa’ (7) alrededor de los gancho (4) , en donde:

- una pantalla de protección móvil (20) está dispuesta entre una posición desacoplada y una posición acoplada prevista entre dicho gancho (4) y dicho cárter (15) , que se adapta para mantener el cable (11) en una posición forzada, para impedir que el cable (11) se desacople de dicho gancho (4) cuando dicho sistema volante (10) se desplace hacia atrás.

8. Máquina para devanar estatores multipolares (1) , según la reivindicación 7, en donde dicha pantalla de protección

(20) que recubre dicho gancho (4) durante la etapa de terminación, presenta una forma cilíndrica coaxial con el estator

(1) y se desplaza, en sentido axial, hacia el estator (1) .

9. Máquina para devanar estatores multipolares (1) , según la reivindicación 7, en donde dicha pantalla de protección (20) , que recubre dichos ganchos (4) , durante la terminación, tiene una forma abierta con al menos un borde redondeado, para permitir al cable (11) deslizarse e impidiendo, en la etapa de enganche, que el cable (11) resulte dañado por dicha pantalla de protección (20) .

10. Máquina de devanado de estator multipolar, según la reivindicación 5, en donde una pantalla de protección (120) cilíndrica está prevista en la periferia y presentando al menos un elemento de fijación que, en condiciones de uso, está dispuesto en un gancho (104) de dicho estator (101) durante la terminación.

11. Máquina de devanado de estator multipolar, según la reivindicación 10, en donde dicha pantalla de protección (120) tiene una pluralidad de dientes (125) orientados hacia abajo para el acoplamiento y respaldo del gancho (104) , evitando así la deformación y ruptura del gancho (104) debido a las acciones de flexión y a los choques que puedan producirse en las etapas de devanado y de terminación.

12. Máquina de devanado de estator multipolar, según la reivindicación 10, en donde dicho elemento de fijación comprende una parte de rigidización central (124) que, en condiciones de uso, está situada para respaldar dicho gancho

(104) y dos partes laterales (125a, 125b) adecuadas para bloquear dicho gancho (104) con respecto a dicho estator

(101) y para guiar el cable (11) durante la terminación.

13. Máquina de devanado de estator multipolar, según la reivindicación 10, en donde dicho elemento de bloqueo presenta, además, un saliente o “diente” (127) de modo que dicho gancho (104) esté en posición forzada entre dicha parte de rigidización central (124) y dicho diente (127) con el fin de limitar todavía más cualquier posibilidad de movimiento.