BR102012022078A2

BR102012022078A2 - DYNAMO-ELECTRIC MACHINE STRESS DEFORMATION PROCESS AND SYSTEM

Info

Publication number: BR102012022078A2
Application number: BR102012022078A
Authority: BR
Inventors: Orlando Starke; Anderson Wolf; Heber De Carvalho Hespanhol
Original assignee: Whirlpool Sa
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-07-29
Also published as: EP2891227A2; CN104737420A; WO2014032153A3; WO2014032153A2

Abstract

PROCESSO E SISTEMA DE DEFORMAÇÃO DE RANHURAS DE ESTATOR DE MÁQUINA DÍNAMO-ELÉTRICA. A presente invenção refere-se a um processo e um sistema de deformação de ranhuras de lâminas de estator de máquinas do tipo dínamo-elétrica capaz de promover uma adequada abertura dos canais de acomodação (2) dos condutores elétricos. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a processo e um sistema que compreendem haste de avanço (7) distribuídas radialmente ao redor da dita lâmina (1) e alinhadas com respectivas ranhuras formadas entre as abas laterais (5) de sapatas (4) adjacentes, sendo que a extremidade da referida haste de avanço (7) possui uma configuração apropriada para inte- ragir com um respectivo balancim (8) pivotado em um pino articulador (8), cada qual sendo provido de um punção de deformação (9) que provoca a abertura dos canais de acomodação (2) dos condutores elétricos; e pelo menos um disco de retorno (10) para conduzir osditos balancins (8) juntamente com os ditos punções (9) para a posição inicial.PROCESS AND SYSTEM FOR DEFORMATION OF DYNAMO-ELECTRICAL MACHINE STATOR SLOTS. The present invention relates to a process and a system for deformation of grooves of stator blade of dynamo-type machines capable of promoting an adequate opening of the accommodation channels (2) of the electrical conductors. More particularly, the present invention relates to a process and a system comprising lead rod (7) distributed radially around said blade (1) and aligned with respective grooves formed between the side flaps (5) of shoes (4) adjacent, with the end of said advance rod (7) having an appropriate configuration to interact with a respective rocker (8) pivoted on an articulating pin (8), each one provided with a deformation punch (9) which causes the opening of the accommodation channels (2) of the electrical conductors; and at least one return disc (10) for guiding said rockers (8) together with said punches (9) to the starting position.

Description

“PROCESSO E SISTEMA DE DEFORMAÇÃO DE RANHURAS DE ESTATOR DE MÁQUINA DÍNAMO-ELÉTRICA”.“DYNAMO-ELECTRIC MACHINE SCANNER DEFORMATION PROCESS AND SYSTEM”.

Campo da InvençãoField of the Invention

A presente invenção refere-se a um processo otimizado de confecção de estator de 5 máquina dínamo-elétrica. Mais preferencialmente, a presente invenção refere-se a um processo de deformação de ranhuras previstas em lâminas utilizadas para a montagem da estrutura de um estator de motor elétrico, sendo este processo realizado através do movimento angular de um componente balancim, o qual é acionado pela ação de pelo menos uma haste de avanço que se movimentam verticalmente em virtude do martelo de uma prensa.The present invention relates to an optimized dynamo-electric stator making process. More preferably, the present invention relates to a slat deformation process provided on blades used for mounting the structure of an electric motor stator, which process is performed by angular movement of a rocker component which is driven by action of at least one feed rod moving vertically by the hammer of a press.

Ainda, a presente invenção refere-se a um sistema para deformação de ranhurasFurthermore, the present invention relates to a system for groove deformation.

que auxiliam a manufatura das lâminas utilizadas para a montagem da estrutura de estatores de máquinas dínamo-elétricas.that assist in the manufacture of blades used for assembling the stator structure of dynamo-electric machines.

Fundamentos da InvençãoBackground of the Invention

Como é do conhecimento geral da técnica, máquinas do tipo dínamo-elétricas são 15 equipamentos destinados a transformação de energia, em especial, são capazes de transformar energia elétrica em mecânica, por exemplo motores elétricos, ou vice-versa, transformam energia mecânica em elétrica, tais como os geradores. Esses equipamentos são formados, normalmente, por núcleos indutivos fixos e móveis, sendo que o seu funcionamento é baseado na indução eletromagnética gerada pela interação entre os referidos nú20 cleos indutivos.As is well known in the art, dynamo-electric machines are 15 power transformers, in particular they are capable of transforming electrical energy into mechanical, for example electric motors, or vice versa, transforming mechanical energy into electrical energy. , such as generators. These equipments are usually formed by fixed and mobile inductive cores, and their operation is based on the electromagnetic induction generated by the interaction between said inductive cores.

Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, os núcleos fixos são dispostos e acomodados no corpo do estator, e os núcleos móveis são dispostos no corpo do rotor, a interação entre os referidos núcleos é capaz de gerar um campo magnético suficiente para movimentar o rotor e, consequentemente, obter a transformação da energia elétrica em energia mecânica.As should be appreciated by those skilled in the art, fixed cores are arranged and accommodated in the stator body, and movable cores are arranged in the rotor body, the interaction between said cores is capable of generating sufficient magnetic field to move the rotor. and consequently obtain the transformation of electrical energy into mechanical energy.

Do ponto de vista construtivo, o estator de uma máquina dínamo-elétrica é fundamentalmente integrado por uma armação ou estrutura metálica e uma pluralidade de bobinas (condutores elétricos contornantemente dispostos ao redor de sapatas), sendo que as bobinas são alinhadamente dispostas em relação à armação metálica.From a constructive point of view, the stator of a dynamo-electric machine is fundamentally integrated by a frame or metal frame and a plurality of coils (contouring electrical conductors arranged around shoes), the coils being aligned in relation to the frame Metallic

Mais especificamente, e ainda do ponto de vista funcional, a armação metálica deMore specifically, and from a functional point of view, the metal frame of

um estator, segundo as concretizações convencionais e pertencentes ao estado da técnica, define sapatas radiais circularmente espaçados entre si, e circunferencialmente unidos entre si através de suas extremidades externas (sendo as extremidades internas espaçadas umas das outras). Estes sapatas acabam por definir estruturas nas quais os condutores elétricos 35 são enrolados, e os espaços entre estes sapatas têm a função de alojar o volume formado para a acomodação dos condutores elétricos.a stator, according to conventional embodiments and prior art, defines radially spaced radially spaced apart circumferentially joined shoes through their outer ends (the inner ends being spaced apart). These shoes ultimately define structures into which the electrical conductors 35 are coiled, and the spaces between these shoes are intended to accommodate the volume formed for the accommodation of the electrical conductors.

Neste sentido, é possível notar que cada sapata e sua respectiva bobina conformam um núcleo indutivo fixo.In this sense, it is possible to notice that each shoe and its respective coil form a fixed inductive core.

No caso de máquinas dínamo-elétricas exclusivamente giratórias, o rotor (cuja concretização física é similar à concretização física do estator) é montado no interior do estator, e em razão disto, os sapatas da armação metálica do estator possuem comprimento dimensionado de modo a formar um espaço central vazio, espaço este que se destina à acomodação e posicionamento do rotor.In the case of exclusively rotating dynamo-electric machines, the rotor (whose physical embodiment is similar to the physical embodiment of the stator) is mounted inside the stator, and as a result, the stator metal frame shoes have a length dimensioned to form an empty central space, which space is for the accommodation and positioning of the rotor.

A figura 1 ilustra uma vista planificada e esquemática de uma lâmina de um estator de máquina dínamo-elétrica segundo uma convencional concretização pertencente ao estado da técnica.Figure 1 illustrates a schematic plan view of a blade of a dynamo-electric machine stator according to a conventional prior art embodiment.

Com base nos princípios fundamentais acima mencionados, mostra-se óbvio aosBased on the above-mentioned fundamental principles, it is obvious to

técnicos versados no assunto que o estator e o rotor de uma mesma máquina dínamoelétrica podem ser obtidos a partir de uma mesma chapa metálica, afinal, o rotor possui dimensões substancialmente equivalentes ao espaço vazio do existente no centro do estator. Entretanto, é também do conhecimento destes mesmos técnicos no assunto que a manipu15 lação de monoblocos metálicos consiste em complexos processos industriais, os quais geram resultados de qualidade questionável.Those skilled in the art know that the stator and rotor of the same dynamoelectric machine can be obtained from the same sheet metal; after all, the rotor has dimensions substantially equivalent to the empty space of the existing center of the stator. However, it is also known to those same technicians in the art that the handling of metallic monoblocks consists of complex industrial processes, which generate results of questionable quality.

Neste sentido, é comum notar que as armações metálicas de estatores de máquinas dínamo-elétricas do estado da técnica, além das respectivas armações metálicas dos rotores, são normalmente confeccionadas a partir da junção de múltiplas lâminas metálicas 20 de formatos equivalentes entre si. Um exemplo desta concretização pode ser observado no documento US 2011/0127876, onde é ilustrado e descrito que uma única chapa metálica (matéria-prima), quando submetida a um processo de estampagem, pode ser utilizada para a confecção de múltiplas lâminas de estator e múltiplas lâminas de rotor. É também enfatizado que as lâminas do rotor são confeccionadas a partir da matéria-prima sobressalente 25 obtida após a estampagem das lâminas do estator. Muito embora o citado documento US 2011/0127876 descreva um exemplo deste tipo de concretização, resta evidenciar que a prática ora explanada já é convencional desde meados de 1960.In this regard, it is common to note that state-of-the-art dynamo-electric stator metal frames in addition to the respective rotor metal frames are usually made from the junction of multiple metal blades 20 of equivalent shapes together. An example of this embodiment can be seen in US 2011/0127876, where it is illustrated and described that a single sheet metal (raw material), when subjected to a stamping process, can be used for making multiple stator blades and multiple rotor blades. It is also emphasized that the rotor blades are made from the spare raw material 25 obtained after stamping the blades. Although US 2011/0127876 describes an example of this type of embodiment, it remains to be noted that the practice herein explained has been conventional since the mid-1960s.

De acordo com conceitos já difundidos no estado da técnica, sabe-se também que a área dos condutores elétricos que conformam as bobinas do estator compreende uma 30 característica capaz de influenciar a eficiência da máquina dínamo-elétrica. Mais especificamente, sabe-se que condutores elétricos de menor área estão mais sujeitos à ocorrência de efeito joule, além da intrínseca limitação quanto ao valor nominal de corrente elétrica que estes condutores suportam. Portanto, existe o interesse de que os condutores elétricos que formam as bobinas do estator apresentem a maior área possível (respeitando as necessida35 des de cada projeto).According to concepts already known in the state of the art, it is also known that the area of the electrical conductors that make up the stator coils comprises a characteristic capable of influencing the dynamo-electric machine efficiency. More specifically, it is known that smaller area electrical conductors are more subject to the occurrence of joule effect, besides the intrinsic limitation on the nominal value of electric current that these conductors support. Therefore, there is an interest that the electrical conductors that make up the stator coils have the largest possible area (respecting the needs of each project).

Entretanto, a área dos condutores elétricos que conformam as bobinas do estator tende a ser limitada por características da armação metálica do estator. Neste sentido sabe-se que cada uma das sapatas da lâmina de estator possui uma extremidade final definida por duas abas laterais. Portanto, a área dos condutores elétricos que integram as bobinas do estator acaba sendo limitada ao espaço existente entre as abas laterais de sapatas consecutivas, sendo o processo de inserção do fio no estator limitado por este espaço entre as abas laterais.However, the area of the electrical conductors that make up the stator coils tends to be limited by characteristics of the stator metal frame. In this sense it is known that each of the stator blade shoes has an end end defined by two side flaps. Therefore, the area of the electrical conductors that integrate the stator coils ends up being limited to the space between the consecutive shoe side flaps, and the process of inserting the wire into the stator is limited by this space between the side flaps.

Vale então também citar que o mencionado espaço existente entre as abas laterais de sapatas consecutivos também compreende uma característica capaz de influenciar a eficiência da máquina dínamo-elétrica, isso porque quanto maior este espaçamento, maior é a dispersão magnética do núcleo indutivo e, conseqüentemente, maior é a perda de rendi10 mento da máquina dínamo-elétrica (relação entre a quantidade de energia elétrica transformada em energia mecânica, ou vice-versa).It is also worth mentioning that the aforementioned space between the side flaps of consecutive shoes also comprises a characteristic that can influence the efficiency of the dynamo-electric machine, because the greater this spacing, the greater the magnetic dispersion of the inductive core and, consequently, greater is the loss of efficiency of the dynamo-electric machine (ratio between the amount of electrical energy transformed into mechanical energy, or vice versa).

Portanto, para que uma máquina dínamo-elétrica seja eficiente, deve existir equilíbrio entre a área dos condutores elétricos que formam as bobinas do estator e a dispersão magnética do núcleo indutivo proporcionada pelo espaço existente entre as abas laterais de sapatas consecutivos. Entretanto, a obtenção deste equilíbrio é extremamente complexa.Therefore, for a dynamo-electric machine to be efficient, there must be a balance between the area of the electrical conductors forming the stator coils and the magnetic dispersion of the inductive core provided by the space between the side flaps of consecutive shoes. However, achieving this balance is extremely complex.

Visando otimizar estes aspectos, o estado da técnica apresenta também lâminas de estatores de máquinas dínamo-elétricas cujas abas laterais dos sapatas são passíveis de “movimento” ao longo do processo de confecção do referido estator. Exemplos destes tipos de lâminas e/ou processos são descritos nos documentos Pl 9702724-3, US 4176444, US 4267719 e US 6742238.In order to optimize these aspects, the state of the art also features dynamo-electric machine stator blades whose side flaps of the shoes are subject to "movement" throughout the process of making said stator. Examples of these types of blades and / or processes are described in USP 9702724-3, US 4176444, US 4267719 and US 6742238.

O documento Pl 9702724-3 descreve uma concretização otimizada de lâmina de estator de motor elétrico. Nesta concretização, as abas laterais dos sapatas são hábeis de serem manipuladas durante o processo de fabricação do estator, permitindo assim a “abertura” e o “fechamento” dos canais de alojamento de condutores elétricos. Mais particular25 mente, observa-se que a “abertura” e o “fechamento” dos canais ocorrem através da deformação das abas laterais das sapatas O grande aspecto negativo referente à concretização descrita no documento Pl 9702724-3 refere-se à necessidade de deformação das abas laterais dos sapatas para fechar e, sobretudo, abrir os canais, afinal, verifica-se ser extremamente complexo agrupar múltiplas lâminas cujas abas laterais dos sapatas estão pivotadas. 30 Os documentos US 4176444 e US 4267719, ambos oriundos de uma única prioriP 9702724-3 describes an optimized embodiment of electric motor stator blade. In this embodiment, the side flaps of the shoes are capable of being manipulated during the stator manufacturing process, thus allowing the "opening" and "closing" of the electrical conductor housing channels. More particularly, it is observed that the "opening" and "closing" of the channels occur through the deformation of the side flaps of the shoes. The major negative aspect regarding the embodiment described in Pl 9702724-3 refers to the need for deformation of the shoe side flaps for closing and, above all, opening the channels, after all, it is extremely complex to group multiple blades with the shoe side flaps pivoted. 30 US 4176444 and US 4267719, both from a single priori

dade, descrevem um método e dispositivo para conformar estatores de máquinas elétricas. O método em questão prevê uma série de etapas que, em linhas gerais, definem que as lâminas são primeiramente estampadas, e posteriormente agrupadas, formando a armação metálica do estator. Com a armação metálica já conformada, as abas laterais dos sapatas 35 são submetidas à deformação por pressão e, uma vez que todos os canais estão abertos, é realizado o alojamento dos condutores elétricos. Em seguida, os canais são fechados também por deformação por pressão, e o método se dá por concluído. Em linhas gerais, a "abertura” dos canais é realizada em um equipamento provido de um punção onde cada um dos canais é invadido por um punção, e cada uma das extremidades inferiores dos sapatas é apoiada em uma espécie de matriz de deformação. 0 movimento (de dentro para fora) da ferramenta punção força as abas laterais dos sapatas contra o gabarito, e isto faz com que as referidas abas laterais assumam o formato do citado gabarito.describe a method and device for shaping stators of electric machines. The method in question foresees a series of steps that, in general terms, define that the blades are first stamped, and later grouped, forming the stator's metal frame. With the metal frame already formed, the side flaps of the shoes 35 are subjected to pressure deformation and, once all channels are open, the electrical conductors are housed. Then, the channels are also closed by pressure deformation, and the method is concluded. Generally, the "opening" of the channels is performed in a device provided with a punch where each of the channels is invaded by a punch, and each of the lower ends of the shoes is supported by a kind of deformation matrix. (from the inside out) of the punching tool forces the side tabs of the shoes against the template, and this causes said side tabs to assume the shape of said template.

Muito embora a matéria desses documentos do estado da técnica resolva parcialmente os aspectos negativos existentes na matéria do documento Pl 9702724-3, observa-se que a etapa de abertura dos canais é apenas viável através de ferramentas complexas. Além disto, verifica-se ainda que todas as abas laterais dos sapatas são submetidas a uma 10 pressão uniforme, entretanto, estas mesmas abas laterais dos sapatas possuem diferentes teores de resistência mecânica, o que pode resultar em inconformidades no final do processo.Although the subject matter of these prior art documents partially resolves the negative aspects of the subject matter of Pl 9702724-3, it is noted that the channel opening step is only viable through complex tools. Furthermore, it is furthermore found that all the side flaps of the shoes are subjected to uniform pressure, however, these same side flaps of the shoes have different strength levels which may result in non-conformities at the end of the process.

O documento US 6742238 descreve um conceito fabril onde as lâminas de estator já são estampadas com canais (de alojamento de condutores elétricos) abertos, ou seja, o 15 molde de estampagem destas lâminas já faz com que as mesmas sejam confeccionadas, a partir de um único “golpe” de prensa, com as abas laterais dos sapatas já “deformadas”. Embora este conceito solucione grande parte dos problemas relacionados às convencionais etapas de “abertura” dos canais de alojamento de condutores elétricos, resta notar que matéria-prima sobressalente obtida após a estampagem destas lâminas de estator não podem 20 ser aproveitados para confecção do rotor (da mesma máquina dínamo-elétrica), afinal, é extremamente importante que o diâmetro interno do estator seja equivalente ao diâmetro externo do rotor, e o conceito fabril descrito no documento US 6742238 não alcança este pré-requisito.US 6742238 describes a manufacturing concept where the stator blades are already stamped with open (electrical conductor housing) channels, that is, the stamping mold of these blades already makes them made from a single "blow" of the press, with the side flaps of the shoes already "deformed". Although this concept solves most of the problems related to the conventional “opening” steps of the electrical conductor housing channels, it should be noted that spare raw material obtained after stamping these stator blades cannot be used to make the rotor. dynamo-electric machine), after all, it is extremely important that the inside diameter of the stator is equivalent to the outside diameter of the rotor, and the manufacturing concept described in US 6742238 does not meet this prerequisite.

Com base em todo o contexto acima explanado, resta evidente observar que o atual estado da técnica carece de uma solução fabril, ou ainda, de um processo de confecção de estator de máquina dínamo-elétrica livre dos aspectos negativos acima explanados. É com base neste cenário que surge a presente invenção.Based on the whole context explained above, it is clear to note that the current state of the art lacks a factory solution, or even a dynamo-electric stator making process free of the negative aspects explained above. It is based on this scenario that the present invention arises.

Objetivos da InvençãoObjectives of the Invention

Portanto, diante de todo o acima exposto, é um dos objetivos da presente invenção apresentar um processo de deformação das ranhuras previstas nas lâminas de estator para máquinas do tipo dínamo-elétrica que promova uma adequada abertura dos canais de acomodação dos condutores elétricos.Therefore, in view of all of the above, it is an object of the present invention to provide a process of deforming the slots provided in the stator blades for dynamo-electric type machines that promotes an adequate opening of the accommodation channels of the electrical conductors.

É também um dos objetivos da presente invenção que as abas laterais dos sapatas das ranhuras das lâminas sejam deformadas na própria etapa de estampagem. Mais particularmente, através da movimentação oscilatória da prensa e, na sequencia da estampagem e retirada da matéria-prima sobressalente para a montagem do rotor.It is also an object of the present invention for the side flaps of the blade groove shoes to be deformed in the stamping step itself. More particularly, by oscillating movement of the press and, following stamping and removal of the spare raw material for the rotor assembly.

Ainda, é um objetivo da presente invenção prover um sistema de deformação das ranhuras de lâminas para estator, sendo dito sistema compreendido por características técnicas e funcionais capazes de promover a deformação adequada das abas laterais dos sapatas para abertura funcional dos canais de acomodação dos condutores elétricos do estator. Mais particularmente, o sistema da presente invenção é capaz de solucionar os inconve5 nientes do estado da técnica acima comentados, mas principalmente obter uma lâmina de estator apropriada para receber os condutores elétricos de uma forma que, durante o processo de montagem e fabricação do estator, este apresente uma configuração de fácil manipulação para fechamento seguro dos ditos canais.Furthermore, it is an object of the present invention to provide a stator blade groove deformation system, said system comprising technical and functional characteristics capable of promoting adequate deformation of the sidewalls of the shoes for functional opening of the electrical conductor accommodation channels of the stator. More particularly, the system of the present invention is able to solve the above-mentioned prior art drawbacks, but mainly to obtain a stator blade suitable for receiving the electrical conductors in such a way that, during the stator assembly and fabrication process, It has an easy-to-handle configuration for secure closing of said channels.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

Estes e outros objetivos da presente invenção são alcançados através do processoThese and other objects of the present invention are achieved by the process

de deformação de ranhuras em lâminas de estator de máquina dínamo-elétrica ora revelado. Em linhas gerais, este processo compreende pelo menos uma etapa de estampagem de matéria-prima para conformação de pelo menos uma lâmina e diferencia-se dos demais processos já existentes pelo fato de prever, em seguida à realização da referida “primeira” 15 etapa, pelo menos uma “outra” etapa de deformação das abas laterais das sapatas adjacentes das ranhuras da lâmina de estator.of groove deformation on dynamo-electric machine stator blades disclosed herein. Generally speaking, this process comprises at least one step of stamping raw material for forming at least one blade and differs from the other existing processes by providing, following the completion of said "first" step 15, at least one "other" step of deforming the side tabs of the adjacent shoes of the stator blade slots.

De acordo com a invenção, esta “outra” etapa compreende, fundamentalmente, as seguintes sub-etapas: pelo menos uma movimentação de avanço vertical de pelo menos uma haste de avanço cooperante com um conjunto de balancins, pelo menos uma movi20 mentação de avanço angular de uma pluralidade de punções de deformação cooperantes ao referido conjunto de balancins, pelo menos uma movimentação de recuo vertical da referida haste de avanço promovida por pelo menos um mecanismo de retorno, e pelo menos uma movimentação de recuo angular da pluralidade de punções de deformação para suas posições iniciais. No mais, vale ainda destacar que a movimentação de avanço angular da 25 pluralidade de punções de deformação é hábil de forçar a colisão entre cada punção com uma respectiva aba lateral adjacentes das ranhura da lâmina de estatorAccording to the invention, this "other" step essentially comprises the following sub-steps: at least one vertical advance movement of at least one advancing stem cooperating with a rocker arm assembly, at least one angular advance movement. of a plurality of deformation punches cooperating with said rocker assembly, at least one vertical indentation movement of said advance rod promoted by at least one return mechanism, and at least one angular indentation movement of the plurality of deformation punches for your starting positions. Furthermore, it is noteworthy that the angular advancing movement of the plurality of deformation punches is capable of forcing the collision between each punch with a respective side flap adjacent the stator blade grooves.

Neste sentido, e com base nos conceitos preferenciais da invenção em questão, verifica-se ainda que a interação da haste de avanço com seus respectivos balancins promove também a movimentação angular dos referidos balancins e, consequentemente, a movimen30 tação de avanço angular dos punções de deformação. Já a interação do mecanismo de retorno com seus respectivos balancins promove também a movimentação angular dos referidos balancins) e, consequentemente, a movimentação de recuo angular dos punções de deformação.In this sense, and based on the preferred concepts of the present invention, it is furthermore found that the interaction of the feed rod with its respective rocker arms also promotes the angular movement of said rocker arms and, consequently, the angular advance movement of the feeder punches. deformation. The interaction of the return mechanism with their respective rocker arms also promotes the angular movement of said rocker arms) and, consequently, the angular recoil movement of the deformation punctures.

Preferencialmente, observa-se ainda que a movimentação de avanço vertical da haste de avanço é realizada pela atuação vertical do martelo da prensa de estampagem das lâminas. Já o mecanismo de retorno é acionado por meio de uma força de retorno, a qual pode ser correspondente à força resiliente de uma mola, ou ainda, à força de um atuador elétrico.Preferably, it is further observed that the vertical feed movement of the feed rod is accomplished by the vertical actuation of the hammer of the stamping press. The return mechanism, on the other hand, is activated by means of a return force, which can correspond to the resilient force of a spring, or even to the force of an electric actuator.

Adicionalmente, a presente invenção também refere-se a um sistema de deformação de ranhuras em lâminas de estator de máquina dínamo-elétrica, o qual foi especialmente desenvolvido objetivando realizar o processo acima detalhado.In addition, the present invention also relates to a dynamo-electric stator blade groove deformation system which has been specially developed for the above detailed process.

Em linhas gerais, o referido sistema de deformação compreende, em uma mesmaGenerally speaking, said deformation system comprises, in a single

unidade fabril, pelo menos um meio para a estampagem de matéria-prima e conformação de pelo menos uma lâmina e pelo menos um meio hábil de deformar das abas laterais das sapatas adjacentes das ranhuras de pelo menos uma lâminaat least one means for stamping raw material and forming at least one blade and at least one means for deforming the side tabs of the adjacent shoes of the slots of at least one blade

Preferencialmente, a referida unidade fabril compreende uma central de estampagem integrada por pelo menos um módulo de estampagem por corte e pelo menos um módulo de deformação por colisão física de componentes móveis.Preferably, said manufacturing unit comprises a stamping center integrated by at least one shear stamping module and at least one physical collision deformation module of moving components.

De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, que o módulo de deformação deformação por colisão física de componentes móveis é fundamentalmente integrado por: pelo menos uma haste de avanço concentricamente alinhada à pelo menos 15 um conjunto de balancins, sendo a referida haste de avanço compreendendo uma extremidade configurada para interagir com uma pluralidade de balancins, pelo menos uma pluralidade de balancins providos, cada um, de punção de deformação, sendo cada um dos balancins pivotantemente vinculado a uma única estrutura fixa e os punções de deformação sendo radialmente alinhados à posição das abas laterais da sapata adjacentes das ranhuras 20 da lâmina de estator, e pelo menos um mecanismo de retorno hábil de conduzir os ditos balancins com os referidos punções de deformação para a posição inicial.According to a preferred embodiment of the present invention, that the deformation modulus of physical collision deformation of moving components is fundamentally integrated by: at least one advance rod concentrically aligned with at least one set of rocker arms, said advance rod comprising an end configured to interact with a plurality of rocker arms, at least a plurality of rocker arms each provided with a deformation punch, each of the swingers being pivotably attached to a single fixed structure and the deformation punches being radially aligned in position. of the adjacent shoe side flaps of the stator blade slots 20, and at least one return mechanism capable of driving said rocker arms with said deformation punches to the starting position.

Preferencialmente, a interação de contato entre as extremidades da haste de avanço e os ditos balancins é do tipo cunha (o qual pode ser por uma área chanfrada ou em raio, conforme ilustrado nas figuras listadas a seguir). Também preferencialmente, o mecanismo de retorno é conectado em um sistema hábil de promover uma força de retorno.Preferably, the contact interaction between the lead rod ends and said rocker arms is of the wedge type (which may be across a beveled or radiused area, as illustrated in the figures listed below). Also preferably, the feedback mechanism is connected in a system capable of providing a feedback force.

Descrição Resumida dos DesenhosBrief Description of the Drawings

As características, vantagens e efeitos técnicos da presente invenção, conforme acima indicados, serão melhores compreendidas por um técnico no assunto a partir da descrição detalhada a seguir feita a título meramente exemplificativo, e não limitativo, de uma realização preferencial, e com referência às figuras esquemáticas anexas, nas quais:The features, advantages and technical effects of the present invention, as indicated above, will be better understood by one of ordinary skill in the art from the following detailed description by way of example only, and not limitation, of a preferred embodiment, and with reference to the figures. attached schematic drawings in which:

A figura 1 ilustra um exemplo de lâmina de estator obtida durante a etapa de estampagem de matéria-prima, de acordo com a presente invenção;Figure 1 illustrates an example of stator blade obtained during the raw material stamping step according to the present invention;

A figura 2 ilustra um exemplo de lâmina de estator obtida após a realização do processo de deformação da ranhura segundo a presente invenção; e A figura 3 ilustra um exemplo de realização do sistema de deformação, de acordoFigure 2 illustrates an example of stator blade obtained after performing the groove deformation process according to the present invention; and Figure 3 illustrates an example of the deformation system embodiment according to

com a presente invenção.with the present invention.

Descrição Detalhada da Invenção De acordo com as figuras esquemáticas acima mencionadas, em especial a FiguraDetailed Description of the Invention According to the above mentioned schematic figures, in particular Figure

1, verifica-se que a lâmina de estator 1 obtida durante a etapa de estampagem compreende uma pluralidade de sapatas 4, as quais são radialmente dispostos e apresentam, cada uma, duas abas laterais 5 dispostas em suas extremidades internas 4. Estas lâminas de estator 1, 5 quando devidamente agrupadas uma sobre a outra, conformam a armação metálica do estator, definindo canais de acomodação 2 para condutores elétricos. A Figura 2 ilustra a mesma lâmina de estator 1 após o processo de deformação das ranhuras segundo a presente invenção. Mais particularmente, observa-se que as ditas abas laterais 5 são deformadas de modo a promover a abertura dos canais de acomodação 2 para os condutores elétricos (não 10 ilustrados).1, it is found that the stator blade 1 obtained during the stamping step comprises a plurality of shoes 4 which are radially arranged and each have two side flaps 5 disposed at their inner ends 4. These stator blades 1, 5 when properly grouped together, form the stator metal frame defining housing channels 2 for electrical conductors. Figure 2 illustrates the same stator blade 1 after the groove deformation process according to the present invention. More particularly, it is noted that said side flaps 5 are deformed to promote opening of the accommodation channels 2 to the electrical conductors (not shown).

É então o objetivo principal da presente invenção que as “fases” de uma lâmina de estator 1, conforme ilustrado nas figuras 1 e 2, sejam obtidas simultaneamente, em uma mesma unidade fabril. Para tanto, foi desenvolvido o processo de deformação de ranhuras em lâminas de estator de máquina dínamo-elétrica, o qual prevê pelo menos uma etapa (A) 15 de estampagem de matéria-prima para conformação de pelo menos uma lâmina 1, em seguida à realização desta, pelo menos uma etapa (A1) de deformação das abas laterais 5 das sapatas 4 adjacentes das ranhuras da lâmina de estator 1.It is therefore the main object of the present invention that the "phases" of a stator blade 1, as illustrated in figures 1 and 2, are obtained simultaneously in the same plant. For this purpose, the groove deformation process was developed in dynamo-electric stator blades, which provides for at least one step (A) 15 of raw material stamping for forming at least one blade 1, following the performing this, at least one step (A1) of deforming the side flaps 5 of the shoes 4 adjacent the stator blade slots 1.

Mais especificamente, para a conformação das aberturas dos canais de acomodação 2 dos condutores elétricos, a dita lâmina de estator 1 é submetida a um processo de 20 deformação das ranhuras que, durante a estampagem da matéria-prima e conformação da lâmina conforme ilustrado pela Figura 1, é submetida a uma etapa (A1) que compreende a deformação das ranhuras que são formadas pelas abas laterais 5 de sapatas 4 adjacentes da lâmina de estator 1.More specifically, for shaping the openings of the accommodation channels 2 of the electric conductors, said stator blade 1 is subjected to a groove deformation process which, during stamping of the raw material and shaping of the blade as illustrated by Figure 1 is subjected to a step (A1) comprising deforming the grooves that are formed by the side flaps 5 of adjacent shoes 4 of the stator blade 1.

A referida etapa (A1) compreende as seguintes sub-etapas:Said step (A1) comprises the following sub-steps:

(A11) pelo menos uma movimentação de avanço vertical de pelo menos uma haste(A11) At least one vertical advance movement of at least one rod

de avanço 7 cooperante com um conjunto de balancins 8;advance 7 cooperating with a set of rocker arms 8;

(A12) pelo menos uma movimentação de avanço angular de uma pluralidade de punções de deformação 9 cooperantes ao referido conjunto de balancins 8;(A12) at least one angular advance movement of a plurality of deformation punches 9 cooperating with said rocker assembly 8;

(A13) pelo menos uma movimentação de recuo vertical da referida haste de avanço(A13) at least one vertical backward movement of said lead rod

7; e7; and

(A14) pelo menos uma movimentação de recuo angular da pluralidade de punções de deformação 9 para suas posições iniciais.(A14) at least one angular indentation movement of the plurality of deformation punches 9 to their initial positions.

Fundamentalmente, é a movimentação de avanço angular da pluralidade de punções de deformação 9 que acaba por forçar a colisão entre cada punção 9 com uma respectiva aba lateral 5 da sapata 4 adjacentes das ranhuras da lâmina de estator 1.Fundamentally, it is the angular advancing movement of the plurality of deformation punches 9 that ultimately forces the collision between each punch 9 with a respective side flap 5 of the shoe 4 adjacent the stator blade slots 1.

A dita haste de avanço 7 compreende uma extremidade chanfrada capaz de movimentar angularmente um balancim 8 o qual é pivotado em pino articulador 8’, bem como é provido de um punção de deformação 9 para contatar as ditas ranhuras da lâmina do estatorSaid lead rod 7 comprises a beveled end capable of angularly moving a rocker 8 which is pivoted on pivot pin 8 'as well as provided with a deformation punch 9 to contact said stator blade slots

1. Ainda, em virtude da movimentação angular dos punções 9 através da interação entre a extremidade da haste de avanço 7 e os ditos balancins 8, os ditos punções 9 são forçados a colidir com uma respectiva ranhura da lâmina de estator 1. Através dessa movimentação e1. Also, by virtue of the angular movement of the punches 9 through the interaction between the lead rod end 7 and said rocker arms 8, said punches 9 are forced to collide with a respective stator blade slot 1. Through such movement and

colisão, forma-se a abertura para os canais de acomodação 2 dos condutores elétricos.collision, the opening for the accommodation channels 2 of the electrical conductors is formed.

Por fim, após a deformação das ranhuras e formação da abertura existe a movimentação de um disco de retorno 10 para conduzir os ditos balancins 8 juntamente com os ditos punções 9 para a posição inicial, de modo a posicionar todo o ferramental para um novo ciclo de deformação da ranhura da lâmina de estator 1.Finally, after deformation of the grooves and formation of the opening there is the movement of a return disc 10 to drive said rocker arms 8 together with said punches 9 to the starting position, so as to position all the tooling for a new cycle of rotation. deformation of the stator blade groove 1.

De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, a movimenAccording to a preferred embodiment of the present invention, the movement

tação vertical da haste 7 é realizada pela própria movimentação vertical de acionamento da prensa de estampagem das lâminas de estator 1, particularmente pelo próprio martelo da prensa.The vertical movement of the rod 7 is carried out by the actual vertical movement of the stamping blade stamping press 1, particularly by the press hammer itself.

De acordo com uma concretização alternativa da presente invenção, o referido disco de retorno 10 é movimentado por meio de um mecanismo de retorno F, o qual pode ser uma mola, um mecanismo elétrico eletrônico ou, ainda, e de forma alternativa, própria estrutura da prensa, neste caso o referido disco de retorno 10 é interligado ao martelo da prensa, de modo a ser acionado de acordo com a movimentação oscilatória da referida prensa.According to an alternative embodiment of the present invention, said return disc 10 is moved by means of a return mechanism F which may be a spring, an electronic electric mechanism or, alternatively, itself the structure of the disc. in this case said return disc 10 is interconnected with the press hammer so as to be driven according to the oscillatory movement of said press.

Conforme previamente mencionado, a presente invenção também se refere a um sistema de deformação de ranhuras em lâminas de estator de máquina do tipo dínamoelétrica, sendo referido sistema compreendido por pelo menos um meio para a estampagem de matéria-prima e conformação de uma lâmina de estator 1, tal como ilustrada pela FiguraAs previously mentioned, the present invention also relates to a dynamoelectric type stator blade groove deformation system, said system comprising at least one means for stamping raw material and forming a stator blade 1 as illustrated by Figure

2, e pelo menos um conjunto de haste de avanço 7 distribuídas radialmente ao redor da dita lâmina 1 e alinhadas com respectivas ranhuras, as quais são formadas entre as abas Iate2, and at least one lead rod assembly 7 distributed radially around said blade 1 and aligned with respective grooves which are formed between the flaps Yacht

rais 5 de sapatas 4 adjacentes.5 of adjacent shoes 4.

Em uma concretização preferencial da presente invenção a extremidade da haste de avanço 7 compreende uma configuração chanfrada que torna possível acionar um respectivo balancim 8 pivotado em um pino articulador 8’, e é provido de um punção de deformação 9 responsável em produzir a abertura para o canal de acomodação 2 de condutores 30 elétricos. Ainda, para promover o movimento de retorno para reiniciar o ciclo de processamento de deformação das ranhuras, o sistema compreende pelo menos um disco de retorno 10 que conduz os ditos balancins 8 juntamente com seus punções 9 para a posição inicial.In a preferred embodiment of the present invention the end of the stem 7 comprises a chamfered configuration which makes it possible to drive a respective pivot rocker 8 on a pivot pin 8 ', and is provided with a deformation punch 9 responsible for producing the opening for the stem. accommodation channel 2 of 30 electric conductors. Further, to promote the return movement to restart the groove deformation processing cycle, the system comprises at least one return disk 10 which drives said rocker arms 8 together with their punches 9 to the starting position.

As ditas hastes de avanço 7 são movimentadas através da movimentação vertical de acionamento da prensa de estampagem das lâminas 1.Said feed rods 7 are moved by the vertical drive movement of the blade stamping press 1.

De acordo com uma concretização alternativa da presente invenção, o referido disAccording to an alternative embodiment of the present invention, said device

co de retorno 10 é movimentado por meio de um mecanismo de retorno F, o qual pode ser uma mola, um mecanismo elétrico eletrônico ou, ainda, a própria estrutura da prensa, neste caso o referido disco de retorno 10 é interligado ao martelo da prensa, de modo a ser acionado de acordo com a movimentação oscilatória da referida prensa.The return wheel 10 is moved by means of a return mechanism F which may be a spring, an electronic electric mechanism or even the press structure itself, in this case said return disk 10 is interconnected to the press hammer , so as to be driven according to the oscillatory movement of said press.

É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa algumas realizações preferenciais do processo e sistema para defor5 mação de ranhuras previstas em lâminas de estator, de acordo com a presente invenção. Portanto, torna-se claro que os técnicos no assunto compreendem que diversas modificações, variações e combinações construtivas de características que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.Importantly, the above description is intended solely to exemplarily describe some preferred embodiments of the stator blade groove deformation process and system in accordance with the present invention. Therefore, it is clear that those skilled in the art understand that various modifications, variations and constructive combinations of features that perform the same function in substantially the same manner to achieve the same results remain within the scope of protection delimited by the appended claims.

Claims

1. Groove deformation process on dynamo-electric stator blades, comprising at least one step (A) of raw material stamping for forming at least one blade (1), and is characterized by the fact that it provides, following said step (A) performing at least one step (A1) of deforming the side flaps (5) of the shoes (4) adjacent the stator blade slots (1); step (A1) essentially comprises the following sub-steps: (A11) at least one vertical advance movement of at least one advance rod (7) cooperating with a rocker assembly (8); (A12) at least one angular advance movement of a plurality of deformation punches (9) cooperating with said rocker assembly (8); (A13) at least one vertical backward movement of said lead rod (7); (A14) at least one angular indentation movement of the plurality of deformation punches (9) to their initial positions; the angular advance movement of the plurality of deformation punches (9) being able to force the collision between each punch (9) with a respective side flap (5) of the shoe (4) adjacent the stator blade slots (1).

Process according to Claim 1, characterized in that the interaction of the stem (7) with their respective rocker arms (8) also promotes the angular movement of said rocker arms (8) and, consequently, the movement of angular advance of the deformation punches (9).

Process according to claim 1, characterized in that the interaction of the return mechanism (10) with their respective rocker arms (8) also promotes the angular movement of said rocker arms (8) and, consequently, the movement of angular indentation of the deformation punches (9).

Process according to Claim 1, characterized in that the vertical feed movement of the feed rod (7) is carried out by the vertical actuation of the hammer of the die press (1).

Process according to Claim 1, characterized in that the return mechanism (10) is driven by a return force (F).

Process according to Claim 5, characterized in that the return force (F) corresponds to the resilient force of a spring.

Process according to Claim 5, characterized in that the return force (F) corresponds to the force of an electric actuator.

8. Groove deformation system on dynamoelectric stator blades, characterized in that it comprises at least one means for stamping raw material and forming at least one blade (1) in a single plant, and at least one means capable of deforming the side flaps (5) of the shoes (4) adjacent the grooves of at least one blade (1).

A system according to claim 8, characterized in that said manufacturing unit comprises a stamping plant integrated by at least one shear stamping module and at least one physical collision deformation module of moving components.

A system according to claim 9, characterized in that the physical collision deformation modulus of moving components is fundamentally comprised of: at least one lead rod (7) concentrically aligned with at least one rocker assembly ( 8); said lead rod (7) comprising an end configured to interact with a plurality of rocker arms (8); at least a plurality of rocker arms (8) each provided with deformation punch (9); each of the rocker arms (8) being pivotally linked to a single fixed structure; the deformation punches (9) being radially aligned with the position of the side flaps (5) of the shoe (4) adjacent the stator blade slots (1); and at least one return mechanism (10) capable of guiding said rocker arms (8) with said deformation punches (9) to the initial position.

System according to claim 8, characterized in that the contact interaction (11) between the ends of the lead rod (7) and said rocker arms (8) is wedge type.

System according to Claim 8, characterized in that the return mechanism (10) is connected in a system capable of providing a return force (F).