Aparato y método para enrollar y rematar núcleos de máquinas dinamoeléctricas.

Aparato para enrollar bobinas C de al menos un conductor eléctrico W para al menos un núcleo (11) de una maquina dinamoeléctrica y para formar hilos terminales de las bobinas,

teniendo el núcleo un eje longitudinal (11'), comprendiendo el aparato:

- un miembro dispensador (20) para dispensar el conductor eléctrico, teniendo el miembro dispensador una porción de paso de conductor (21) y una salida (20') por donde el conductor alcanza el núcleo;

- unos medios (40, 43) para mover relativamente el miembro dispensador (20) con respecto al núcleo durante el arrollamiento o la formación de los hilos terminales;

- unos medios (22, 26, 27) para soportar el miembro dispensador (11);

- unos medios (29, 35) para rotar los medios de soporte alrededor de un eje de rotación (25') para reorientar el miembro dispensador entre una orientación para enrollar las bobinas y una orientación para formar los hilos terminales.

caracterizado por que el eje de rotación (25') está inclinado en un ángulo que no es de 90º con respecto al miembro dispensador (20).

Aparato y método para enrollar y rematar núcleos de máquinas dinamoeléctricas Campo de la invención

La presente invención se refiere a soluciones para enrollar núcleos de máquinas dinamoeléctricas usando una aguja que dispensa al menos un conductor eléctrico para formar bobinas con un número predeterminado de vueltas. Antes y después del arrollamiento, la aguja se usa para colocar los hilos terminales de las bobinas a lo largo de trayectorias predeterminadas ubicadas alrededor de los extremos del núcleo.

Descripción de la técnica anterior relacionada

La aguja tiene un paso para guiar el conductor hacia el núcleo durante el arrollamiento de las bobinas y la formación de los hilos terminales. La alimentación del conductor a través del paso de la aguja hacia el núcleo se produce usando los movimientos relativos entre la aguja y el núcleo. Estos movimientos comprenden traslaciones relativas y movimientos de rotación relativos.

Para ubicar con precisión el conductor durante la formación y la colocación de los hilos terminales, la aguja necesita moverse relativamente con respecto al núcleo para depositar el conductor en una trayectoria predeterminada. Al mismo tiempo la aguja necesita evitar entrar en colisión con la estructura del núcleo. Esto requiere modificar la orientación de la aguja con respecto a la orientación de la aguja utilizada durante el arrollamiento, de modo que el alambre pueda depositarse correctamente y que la aguja pueda permanecer libre de obstáculos presentes en el núcleo.

Durante el arrollamiento para formar las bobinas, el paso de aguja por donde discurre el alambre normalmente se posiciona perpendicular al eje longitudinal del núcleo. El eje longitudinal del núcleo puede considerarse como un eje de referencia, que es normalmente central y paralelo a la extensión de las ranuras del núcleo. Las ranuras son las porciones del núcleo en las que las bobinas se colocan durante las operaciones de arrollamiento. La aguja necesita orientarse mediante un mecanismo de rotación, que se activa al pasar entre las etapas de arrollamiento de las bobinas y las etapas de formación y ubicación de los hilos terminales. Se han descrito los mecanismos para girar la aguja entre estas dos orientaciones en los documentos US 6, 98, 912, JP 23 169455 y EP 1, 759, 446.

En el documento EP 14255 se han descrito determinadas configuraciones de trayectoria en las que los hilos terminales pueden posicionarse.

Los mecanismos para girar la aguja necesitan pasar a través del interior del núcleo, o por el hueco que existente entre las estructuras externas del núcleo. Los núcleos modernos necesitan ser compactos y dejar así poco espacio para el movimiento de la aguja y de los mecanismos de rotación asociados.

Sumario de la Invención

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una solución de arrollamiento y rematado que tenga una boquilla dispensadora de conductor (en lo sucesivo también denominado aguja) que pueda orientarse mediante un mecanismo que ocupe menos espacio dentro, o alrededor del núcleo. De esta manera se pueden enrollar y rematar estructuras nucleares más complejas y más pequeñas.

Las complicadas y múltiples rutas para colocar los hilos terminales alrededor del núcleo requieren estructuras complejas montadas en el núcleo para su soporte y rematado. Con respecto a estas estructuras la aguja necesita moverse de manera apropiada para depositar el alambre y evitar una colisión durante el rematado.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una solución de arrollamiento y rematado que tenga una boquilla dispensadora de conductor, que sea capaz de movimientos más variables y programables con el fin de colocar los hilos a lo largo de trayectorias más complicadas.

Los núcleos para las aplicaciones de baja tensión, como las de las aplicaciones para automóviles, se enrollan con conductores de gran sección. Estos conductores necesitan una tensión de tracción considerable sobre la boquilla dispensadora y el mecanismo de movimiento pertinente. En consecuencia, es necesario garantizar una resistencia mecánica fiable y un desgaste bajo del aparato de arrollamiento.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una solución de arrollamiento y rematado que tenga una boquilla dispensadora de conductor que pueda enrollar y posicionar los hilos terminales formados con conductores de gran sección.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una solución de arrollamiento que tenga una boquilla dispensadora de conductor que pueda adaptarse fácilmente para enrollar y posicionar los hilos terminales en

núcleos con diferentes configuraciones. Estos objetivos de la invención se alcanzan con el aparato, de acuerdo con la reivindicación 1 y con el método, de acuerdo con la reivindicación 11.

Otras características de la invención se indican en las subsiguientes reivindicaciones dependientes.

Los anteriores así como otros objetivos, características y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto en la siguiente descripción con referencia a los dibujos anexos que ilustran ejemplos de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A es una vista en perspectiva que ilustra un aparato previamente conocido o similar al del documento JP 23 169455 de acuerdo con una condición para enrollar un núcleo de una maquina dinamoeléctrica.

La Figura 1B es una vista en perspectiva que ilustra el aparato de la Figura 1A de acuerdo con otra condición para formar y colocar los hilos terminales de las bobinas.

La Figura 2 es una vista en sección parcial que ilustra el aparato de la invención tal y como se ve desde las direcciones 2 de la Figura 3.

La Figura 2A es una vista en sección parcial tal como se ve desde las direcciones 2A-2A de la Figura 2.

La Figura 3 es una vista en sección parcial tal como se ve desde las direcciones 3 - 3 de la Figura 2 que ilustra una condición de enrollamiento del aparato.

La Figura 3A es una vista en sección parcial similar a la Figura 3 que ilustra una condición de rematado del aparato, aunque sin la presencia del conductor de alambre por razones de claridad.

La Figura 4 es una vista en perspectiva desde una dirección 4 de la Figura 2 que ilustra el aparato de la invención de acuerdo con una condición para enrollar un núcleo de una maquina dinamoeléctrica. En la Figura 4 el núcleo no se muestra por razones de claridad.

La Figura 5 es una vista similar de la vista de la Figura 4, aunque ilustra el aparato de la invención de acuerdo con una condición para el rematado de un núcleo de una maquina dinamoeléctrica, así pues en una condición similar a la de la Figura 3A.

La Figura 6 es una vista en sección parcial similar a la vista de la Figura 2 que ilustra un montaje para soportar y posicionar el núcleo en el aparato de la invención.

La Figura 7 es una vista en sección parcial desde las direcciones 7-7 de la Figura 6.

La Figura 8 es una vista en planta de la Figura 2 que ¡lustra una posición de la boquilla conductor con respecto al núcleo en el aparato de la invención.

La Figura 9 es una vista en sección parcial desde las direcciones 9-9 de la Figura 8.

La Figura 1 es una vista en planta de la Figura 2 que ¡lustra otra posición de la boquilla conductor con respecto al núcleo en el aparato de la invención.

La Figura 11 es una vista en sección parcial desde las direcciones 11-11 de la Figura determinadas partes desplazadas por cierta cantidad de movimiento.

Descripción detallada de los modos de realización preferidos

Con referencia a las figuras 1A y 1B, se muestra un mecanismo anteriormente conocido o similar al del documento JP 23 169455 para soportar y rotar la aguja de arrollamiento 1 durante las etapas de arrollamiento y rematado.

La figura 1A ¡lustra la etapa en la que la aguja 1 se orienta para enrollar las bobinas C usando el alambre W.

La figura 1B ¡lustra la etapa en la que la aguja 1 se reorienta a 9° para formar y colocar los hilos de alambre W durante el rematado.

El alambre W viene desde un tensor (no mostrado), pasa a través del paso final de la aguja 1 hasta alcanzar el núcleo 11. La aguja 1 está soportada por el 12, que está provisto de movimientos de traslación en las direcciones X, Y y Z para enrollar y rematar el alambre W en el núcleo 11.

Para enrollar el núcleo 11, y formar así las bobinas C de alambre W en las ranuras 13, el paso tubular de la aguja 1 está orientado perpendicular al eje longitudinal 11 del núcleo (como se muestra en la fig. 1A). Además la aguja se traslada con un movimiento correspondiente en dirección... [Seguir leyendo]

1. Aparato para enrollar bobinas C de al menos un conductor eléctrico W para al menos un núcleo (11) de una maquina dinamoeléctrica y para formar hilos terminales de las bobinas, teniendo el núcleo un eje longitudinal (11), comprendiendo el aparato:

- un miembro dispensador (2) para dispensar el conductor eléctrico, teniendo el miembro dispensador una porción de paso de conductor (21) y una salida (2) por donde el conductor alcanza el núcleo;

- unos medios (4, 43) para mover relativamente el miembro dispensador (2) con respecto al núcleo durante el arrollamiento o la formación de los hilos terminales;

- unos medios (22, 26, 27) para soportar el miembro dispensador (11);

- unos medios (29, 35) para rotar los medios de soporte alrededor de un eje de rotación (25) para reorientar el miembro dispensador entre una orientación para enrollar las bobinas y una orientación para formar los hilos terminales.

caracterizado por que el eje de rotación (25) está Inclinado en un ángulo que no es de 9° con respecto al miembro dispensador (2).

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el eje de rotación (25) está inclinado con respecto al miembro dispensador en un ángulo de 45° con respecto al miembro dispensador (2).

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el eje de rotación (25) está inclinado con respecto a un eje de referencia (27) para posicionar el miembro dispensador (2) para efectuar un movimiento relativo durante el arrollamiento o la formación de los hilos terminales; y en el que el eje de rotación (25) y el eje de referencia (27) están inclinados a más de o y menos de 9° entre sí.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3 en el que el eje de referencia (27) se poslclona paralelo a una dirección de una traslación relativa del miembro dispensador (2) con respecto al núcleo (11).

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el eje de rotación (25) y un eje (21) del paso de conductor están inclinados a más de o y menos de 9° entre sí y forman una sección plana para el miembro dispensador (2) cuando el miembro dispensador está en la posición de arrollamiento: haciéndose rotar el eje (21) del paso fuera del plano durante la rotación para reorientare! miembro dispensador(2).

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3 en el que el eje de rotación (25) y el eje de referencia (27) están inclinados en un ángulo de 45° entre sí y la rotación de los medios de rotación para reorientar el miembro dispensador (2) es de un ángulo de 18° alrededor del eje de referencia (27).

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el eje de rotación (25) y un eje (21) del paso están inclinados en un ángulo de 45° entre sí.

8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3 en el que los medios de soporte además comprenden una porción (27) que se extiende paralela al eje de referencia (27); y que además comprende un miembro de accionamiento para rotar los medios de soporte (29), estando el miembro de accionamiento montado coaxialmente a la porción que se extiende paralela al eje de referencia (27).

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que los medios de rotación (29, 35) comprenden un primer engranaje (29) acoplado a un miembro de accionamiento (29); los medios de soporte (27) comprenden un segundo engranaje (26) y un pasador (25) para la rotación del segundo engranaje (26); estando el perno (25) montado a lo largo del eje de rotación (25).

1. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el eje de rotación (25) interseca la salida (2) durante la rotación.

11. Un método para enrollar bobinas C de al menos un conductor eléctrico W para al menos un núcleo (11) de una maquina dinamoeléctrica y para formar hilos terminales de las bobinas, teniendo el núcleo un eje longitudinal (11), comprendiendo el método las etapas de:

- dispensar el conductor eléctrico con un miembro dispensador (2) que tiene una porción de paso de conductor (21) que lleva a una salida (2) por donde sale el conductor para alcanzar el núcleo;

- mover relativamente el miembro dispensador (2) con respecto al núcleo durante el arrollamiento o formación de los hilos terminales;

- rotar el miembro dispensador (2) alrededor de un eje de rotación (25) para reorientar el miembro dispensador entre una orientación para enrollar las bobinas y una orientación para formar los hilos terminales; caracterizado por que

- la rotación del miembro dispensador (2) se produce alrededor de un eje de rotación (25) que está inclinado con un ángulo que no es de 9° con respecto al miembro dispensador (2).

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11 comprende la rotación de los miembros dispensadores alrededor 5 del eje de rotación (25) en el que el eje de rotación (25) está inclinado con respecto a un eje de referencia (27) para

posicionar el miembro dispensador (2) durante el enrollamiento o formación de los hilos terminales.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12 comprende posicionar el eje de referencia (27) paralelo a una dirección de traslación relativa del miembro dispensador (2) con respecto al núcleo (11).

14. El método de acuerdo con la reivindicación 11 comprende la intersección de un eje (21) del paso del conductor con el eje de rotación (25), el eje de rotación (25) y el eje (21) del paso que forma un plano; y la rotación del paso (21) fuera del plano durante la rotación para reorientar el miembro dispensador (2).

15. El método de acuerdo con la reivindicación 11 comprende la rotación del miembro dispensador a través de un

ángulo de 18° con el eje de rotación (25) inclinado a un ángulo de 45° de un eje (21) de paso del conductor para modificar la orientación del paso de conductor.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 11 comprende la rotación del miembro dispensador (2) alrededor 2 del eje de rotación (25) con el eje de rotación intersecando la salida (2) durante la rotación.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 14 comprende rotar selectivamente una porción del paso (21) fuera del plano durante la rotación para reorientar el miembro dispensador (2).