BRPI1102872A2 - pacote de lÂminas metÁlicas, lÂmina metÁlica e processo de formaÇço de um pacote de lÂminas - Google Patents
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Abstract
PACOTE DE LÂMINAS METÁLICAS, LÂMINA METÁLICA E PROCESSO DE FORMAÇçO DE UM PACOTE DE LÂMINAS. Cada lâmina (10) do pacote de lâminas compreende pelo menos um conjunto (5) de elementos de acoplamento, dito conjunto (5) compreendendo um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e pelo menos uma janela receptora (40, 40<39>), ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) definidos por respectivas porções de lâmina (10) axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última, cada grampo de inserção (20) de uma lâmina (10) sendo encaixado, por interferência, no interior de um grampo receptor (30) de uma lâmina (10) adjacente e sendo cada grampo receptor (30) de uma lâmina (10) alojado na janela receptora (40, 40<39>) de pelo uma lâmina (10) do pacote.
Description
S
、
”PACOTE DE LAMINAS METALICAS, LAMINA METALICA E PROCESSO DE FORMAgAO DE UM PACOTE DE LAMINAS” Campo da invengao
Ref ere-se a presente invengao, de um mo do geral, a um pacote de laminas, por exemplo, do tipo utilizado em um estator e/ou rotor de motor eletrico, tal como aqueles de compressores de refrigeragao· A invengao diz respeito aincia a um metodo para realizar a montagem e a fixagao rmitua de laminas metalicas no empacotamento de uma pluralidade destas laminas metalicas, para a formagao do pacote.
Tecnica anterior
Sao conhecidas da tecnica algumas solugoes para a fixagao de laminas metalicas na formagao do pacote de laminas de um motor eletrico.
Em uma das solugSes conhecidas, as laminas metalicas para a formagao do pacote de laminas sao sobrepostas e assim mantidas atraves do encaixe, por interferencia, de um grampo de insergao (ressalto) produzido em uma lamina, em uma janela receptora (cavidade) formada em uma lamina adjacente, tal como apresentado no document〇 EP0847109. Nesta solugao, uma ferramenta progressiva corta uma chapa de formagao da lamina, em varios estagios, ate ficar com todos os detalhes desej aveis na lamina metalica. No ultimo estagio, a lamina metalica e cortada do resto da chapa, a cada golpe da prensa, e depositada, com interferencia, em uma matriz que define ο assim chamado freio da lamina. No proximo golpe, a f err amenta corta outra lamina que se sobrep5e a anterior. A lamina anterior sofre a forga de atrito do freio e a lamina que foi cortada e empurrada por um dispositivo (pungao) na parte superior da ferramenta e, dessa forma, essas forgas fazem com que ο ressalto da lamina cortada entre, com interferencia, no rebaixo da lamina anterior· Um dos problemas da interf erencia entre ο grampo de insergao (ressalto) e a janela receptora (cavidade) esta
relacionado com as caracteristicas mecanicas do material que constitui a chapa que sera estampada ·〇 que ocorre muitas vezes com ο grampo de insergao e ο seu esmagamento ou def ormagao por causa da interf erencia e das caracteristicas mecanicas da chapa. Com isso, ο grampo de K 5 insergao nao chega a entrar na j anela receptora para
prender a lamina, porque ela e empurrada para cima. ‘ Para ruinimizar estes problemas, esta solugao exige uma
tolerancia f ina na produgao das laminas metalicas, de modo a formarem, quando sobrepostas, um pacote de laminas que mantenha um bom travamento rotacional entre as suas laminas de formagao-
Alem da exigencia de tolerancia, esta solugao apresenta, como desvantagem, uma fragil estabilidade de travamento axial do pacote de laminas formado com as laminas construidas por este processo, j a que estas nao provem uma retengao mutua no sentido axial · __
Em um outro tipo de solugao conhecida (US7859163 e US7851964) , ο travamento entre as laminas do pacote de laminas e feito pela interferencia mutua entre grampos de
____ _ ===_===_ _ 」_________ .-—— 丄 一 - — - -·—
2 0 insergao (Fessaltos) f orma-dos, em cada lamina, com grampos receptores formados em uma outra lamina, adjacente ou nao a primeira· Nessas solugoes que utilizam grampo sobre grampo, cada grampo func土ona,
simultaneamente, como grampo receptor e como grampo de insergao, com 〇 que tais grampos sao estampados em uma mesma etapa, exigindo tolerancias rigidas das ferramentas de estampagem e conduzindo a uma vida util indesejavelmente reduz土da, onerando ο processo produtivo· 、 〇 sistema de fixagao grampo sobre grampo necessita de
, 30 precisao na fabricagao nao so dos grampos, como tambem do
rest ante de cada lamina, ο que conduz a complexidade de produgao e ao aumento de seus custos.
Alem das ciesvantagens acima, ο sistema de grampeamento grampo sobre grampo permite que ocorram quebras freqiientes dos elementos de travamento miituo das laminas, em razao do fato de exigir ο encaixe, por interferencia,
entre grampos de mesmas dimensoes· Obietivos da invengao
E um objetivo da presente invengao prover uma lamina metalica, a ser sobreposta a outra ISmina metalica, quando da forma?aο de um pacote de laminas, que permita a. 5 uma montagem e uma f ixagao axial e rotacional miitua de
forma segura e confiavel, por meio de travamento grampo ““ sobre grampo, sem aumentar a espessura do pacote de
laminas a ser formado, exigindo precisao de tolerancias dimensionais apenas para as superficies dos grampos de insergao e receptor cooperantes entre si, na fixagao entre cada duas laminas adjacentes.
Um outro objetivo da presente invengao e prover um pacote de laminas que possa ser f ormado a partir de um ύηίοο padrao de lamina metalica do tipo acima definido. E ainda um objetivo adicional da invengao prover uma
lamina metalica e um pacote de laminas metalicas,_tal
.^_ _ ___ . ---- . =^=^ = - - - 1
como acima citado, que possam ser obtidos sem comprometer, 'no seu processo de obtengao, a velocidade de operagao do ferramental envolvido nem ο custo de 'Yo^ fabricagSo das 1Iminas e do pacote de laminas.
E ainda mais um objetivo adicional da invengao prover um pacote de laminas metalicas, tal como acima definido, que possa ser obtido, repetidamente, dentro do padrao desejado, mesmo quando do uso de lotes de materiais diferentes.
Ainda um outro objetivo e prover um metodo para produzir ο pacote de laminas que ameniza a diferenq;a das caracteristicas mecanicas (um dos problemas atuais), _ possibilitando a uniao de laminas constituidas de
materiais diferentes. _v Sumario da Invengao
Estes e outros obj etivos sao alcangados atraves de um pacote de laminas metalicas compreendendo uma pluralidade de laminas sobrepostas, cada lamina compreendendo pelo menos um conjunto de elementos de acoplamento que inclui um grampo de insergao, um grampo receptor e pelo menos
uma janela receptors, ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo ο grampo de insergao e ο grampo receptor definidos por respectivas porgoes de lamina axialmente proj etantes para um mesmo Iado dessa cada grampo de insergao de
J 5 uma lamina sendo encaixado, por interferencia, no
interior de um grampo receptor de uma lamina adjacente e —v sendo cada grampo receptor de uma lamina alojado na
janela receptors de pelo uma lamina do pacote. A presente invengao prove tambem uma lamina, formada de uma pega de metal, compreendendo, pelo menos um conjunto de elementos de acoplamento conforme acima definido. O pacote de laminas da presente invengao e obtido atraves de um processo compreendendo as etapas de: a- produzir uma primeira lamina metalica compreendendo pelo menos um conjunto de elementos de acoplamento conforme acima definidos; b- conduzir a primeira lamina produzida, a uma matriz de suporte; c- produzir uma segunda lamina, conforme definido na etapa "a"; d— deslocar a matriz de suporte com a primeira lamina, de modo a alinhar, 2 0 axialmente, ο grampo receptor e ο grampo de insergao da segunda lamina com a janela receptora e com ο grampo receptor, respectivamente, da primeira lamina; e- conduzir a segunda lamina a matriz de suporte, pressionando-a contra a primeira lamina, de modo a alojar ο grampo receptor da segunda lamina na janela receptora da primeira lamina e a encaixar, por interferencia, ο grampo de insergao da segunda lamina, no grampo receptor da primeira lamina; f- produzir uma terceira lamina, conforme definido na etapa "a" e 、、c〃； g- deslocar a matriz de suporte com a primeira e a segunda lamina, de modo a alinhar, axialmente, ο grampo receptor e ο grampo de insergao da terceira lamina com a janela receptora e com ο grampo receptor, respectivamente, da segunda lamina; h- conduzir a terceira lamina a matriz de suporte, pressionando-a contra a segunda lamina, de modo a alojar ο grampo receptor da terceira lamina na janela receptora da segunda lamina e a encaixar, por interferencia, ο grampo de insergao da terceira lamina, no grampo receptor da segunda lamina; e i- repetir as etapas de "c" a "h", ate ο termino de empilhamento das laminas definidoras do pacote de laminas.
A invengao permite ainda que ο pacote de laminas seja formado por laminas compreendendo pelo menos um conjunto de elementos de acoplamento que incluem, alem dos j a definidos grampos de insergao e de recepgao e primeira janela receptora, uma segunda janela receptora. Nessa variante da invengao, cada grampo receptor de uma lamina e disposto atraves da segunda janela receptora da lamina imediatamente adjacente e alojado no interior da primeira janela da lamina subsequente a dita lamina imediatamente adjacente·
A solugao ora proposta permite a obtengao de um seguro e eficiente-1ravameηtο .axiai= e rotacional entre-laminas= de= um ύηίοο padrao, sem exigir complexas e precisas ferramentas de estampagem dos grampos de insergao e dos _ grampos receptoreSi 一 = _ » - 一 —- -
O processo de obtengao do pacote de laminas da presente invengao permite que dito" pacote de laminas seja obtido sem comprometer, no seu processo de obtengao, a velocidade de operagao do ferramental envolvido nem ο custo de fabricagao de ditas laminas e pacote de laminas. Breve descrigao dos desenhos
Estes e outros objetivos e vantagens da presente invengao ficarao mais claros, fazendo-se referencias aos desenhos anexos, dados a titulo de exemplo de configuragoes da inveng;ao e nos quais: A figura 1 represents uma vista em perspective inferior de uma lamina metalica construida de acordo com a presente invengao;
A figura 2 representa uma vista em perspective ampliada de uma porgao da lamina ilustrada na figura 1, mostrando um dos conjuntos de elementos de acoplamento;
A figura 3 representa uma vista esquematica de parte de um pacote de tres laminas empilhadas, ilustrando, em corte, ο posicionamento relativo entre um grampo de insergao de uma das laminas em relagao ao grampo receptor de outra lamina adjacente e entre ο referido grampo receptor e a janela receptora de uma terceira lamina do
pacote ilustrado;
A figure 3A representa uma vista esquematica de parte de um pacote de quatro laminas empilhadas, ilustrando, em corte, ο posicionamento relativo entre um grampo de insergao de uma das laminas em relagao ao grampo receptor de uma outra lamina adjacente e entre ο referido grampo receptor e as janelas receptoras de uma terceira e de uma quarts lamina do pacote, segundo uma variante construtiva na qual cada conjunto de elementos de acoplamento inclui duas janelas receptoras; A figure 4 representa, esquematicamente, uma vista em p-lanta supejaior^ de -uma- chapa -metalica em dif erentes f ase^s de obtengao de uma lamina de um pacote de laminas, de acordo com a presente invengao, ditas diferentes fases sendq indicadas^ pelas jrefgrenpias 工一a IV; e 一 一 —. 一 - A figura 5 representa, esquematicamente, uma vista lateral parcialmente cortada de uma estagao de estampagem de laminas, ilustrando, em uma estagao de empilhamento desta, uma primeira lamina da formagao de um pacote de laminas.
Descrigao detalhada da invengao
Apesar de a descrigao feita a seguir estar relacionada a laminas 10 metalicas, na forma de discos circulares, a serem aplicadas na formagao de um pacote de laminas, por exemplo, de um motor eletrico, deve ser entendido que a invengao e aplicavel para fixar, entre si, duas ou mais laminas, para diferentes usos.
Conforme ilustrado nos desenhos, as laminas 10 apresentam um furo central 11 e que e obtida, geralmente, por estampagem a partir de uma chapa metalica 1, em uma unidade de estampagem 2 provide de um pungao 3 de estampagem e de uma matriz de suporte 4 para as laminas ja formadas e na qual as laminas 10 sao progressivamente empilhadas e travadas entre si. O pacote de laminas da presente invengao compreende uma pluralidade de laminas 10, metalicas e sobrepostas, cada lamina 10 compreendendo pelo menos um conjunto S de elementos de acoplamento, dito conjunto S compreendendo um grampo de insergao 20, um grampo receptor 30 e pelo menos uma janela receptora 40.
〇 grampo de insergao 20 e ο grampo receptor 30 sao definidos por respectivas porgoes de lamina 10 axialmente projetantes para um mesmo Iado dessa ultima, cada grampo de insergao 20 de uma lamina 10 sendo encaixado, por interferencia, no interior de um grampo receptor 30 de uma lamina 10 adjacente e sendo cada grampo receptor 30 de uma lamina 10 alojado na janela receptora 40 de pelo menos uma lamina 10 do pacote.
^Na ^forma =constr«tiva .-ilu-strada-—厂 a= lamin-a l'O tem= ο =seu^ contorno obtido por processo de corte, enquanto ο grampo de insergao 20 e ο grampo receptor 30 sao obtidos pelo processo ^ie _corte=e _rep_uxo_ de respectivaa porgoes- de. lamina 10. O grampo de insergao 20 apresenta um formato semelhante e inscri—to no contorno interno do grampo receptor 30· A janela receptora 4 0 e obtida pelo processo de corte.
Na construgao ilustrada nas figuras 1 a 3 e 4, os grampos de insergao 20 e os grampos receptores 30 sao definidos por respectivas porg5es de lamina axialmente projetantes para um mesmo Iado dessa Ciltima, por uma extensao no maximo igual a espessura de cada uma das laminas 10 do pacote.
Na forma construtiva exemplificada nas figuras 1 a 3 e 4, ο grampo receptor 30 de uma lamina 10 e alojado, sem interferencia, no interior de uma janela receptora 40 de uma lamina 10 imediatamente adjacente, ocupando a espessura dessa Ultima, enquanto que ο grampo de insergao 20, encaixado no dito grampo receptor 30, ocupa a espessura da lamina que carrega ο grampo receptor 30· De acordo com uma forma construtiva, ilustrada nas figures 1 a 3 e 4, cada conjunto S de elementos de acoplamento compreende, alem do grampo de insergao 20 e do grampo receptor 30, uma janela receptora 40, disposta conforme j a definido para os elementos de acoplamento do conj unto S.
Nessa construgao sao ilustradas tres laminas 10 superpostas, da primeira ate uma terceira lamina 10 superior. Nessa configuragao, a segunda lamina 10 tem: seu grampo receptor 30 alojado na janela receptora 40 da primeira lamina 10; e seu grampo de insergao 20 encaixado, por interferencia, no grampo receptor 30 da primeira lamina 10.
A terceira lamina 10 tem: seu grampo receptor 30 alojado na janela receptora 40 da segunda lamina 10; e seu grampo de insergao 20 encaixado, por interferencia, no grampo
receptor 3.:0 da ,segunda -Iamirta 1*0, - e -assirn^ .sucess土vamentg"；.” para as laminas subsequentes do pacote·
De acordo com outra forma construtiva, ilustrada apenas na figura 3A, cada_ conjunto S de element as de .,acoplamento - compreende, alem do grampo de insergao 2 0 e do grampo receptor 30, uma primeira janela receptora 40 e uma segunda janela receptora 40', dispostas segundo as mesmas caracteristicas ja definidas para os elementos de acoplamento do conj unto S· Entretanto, nessa variante construtiva, sao ilustradas quatro laminas 10 superpostas, da primeira ate uma quarta lamina 10 superior. Nessa variante, a segunda lamina 10 tem: sua segunda janela receptora 40' alinhada com a primeira janela 40 da primeira lamina 10; seu grampo receptor 30 alojado na segunda janela receptora 40' da primeira lamina 10; e seu grampo de insergao 20 encaixado, por interferencia, no grampo receptor 30 da primeira lamina 10.
A terceira lamina 10 tem: sua segunda janela receptora 40' alinhada com a primeira janela receptora 40 da segunda lamina 10; seu grampo receptor 30 alojado atraves da segunda janela receptora 40' da segunda lamina 10 e no interior da primeira janela 40 da primeira lâmina 10; e seu grampo de inserção 20 encaixado, por interferência, no grampo receptor 30 da segunda lâmina 10, e assim sucessivamente, para a quarta lâmina 10 e para as lâminas subsequentes do pacote.
Na variante construtiva acima citada, o grampo receptor é alojado, sem interferência mecânica, no interior das janelas receptoras 40, 40' de duas lâminas 10 adjacentes e consecutivas.
Apesar de as figuras indicarem a provisão de quatro conjuntos S de elementos de acoplamento em cada lâmina 10, deve ser entendido que cada lâmina 10 poderá ser provida de um único conjunto S, com seus elementos de acoplamento angular e igualmente espaçados entre si. É ainda possível a provisão de mais conjuntos S de elementos dé acoplamento, com os elementos de acoplamento de mesmo tipo, dos diferentes conjuntos, estando agrupados em subconjuntos distanciados angularmente dos outros subconjuntos dos outros tipos de elementos do acoplamento. Assim, os grampos de inserção 20 dos diferentes conjuntos S de elementos de acoplamento poderão estar agrupados em um subconjunto e ligeiramente distanciados entre si, enquanto os grampos receptores 30 e a janelas receptoras 40 também estarão agrupados em respectivos subconjuntos de elementos de acoplamento do mesmo tipo.
Independentemente do número de conjuntos S de elementos de acoplamento e do modo pelo qual esses últimos são arranjados em cada lâmina, deve ser observado que os elementos de acoplamento devem manter um mesmo posicionamento relativo entre si.
Nas construções ilustradas, dirigidas à formação das lâminas de um pacote de lâminas de um estator ou de um rotor de um motor elétrico, os elementos de acoplamento de uma lâmina 10 são dispostos sobre um alinhamento circunferencial e igualmente distanciados entre si por uma mesma distância angular a. A janela receptora 40 em um conjunto S de elementos de acoplamento toma a forma de uma abertura passante dimensionada para receber, geralmente sem interferência mecânica, um grampo receptor 30 de uma lâmina 10 imediatamente adjacente àquela provida da janela receptora 40, conforme ilustrado na configuração representada na figura 3, ou o grampo receptor 30 de uma lâmina 10 subsequente àquela imediatamente adjacente, conforme ilustrado na figura 3Δ. Na construção ilustrada, os conjuntos S de elementos de acoplamento de cada lâmina 10 são afastados entre si por uma mesma distância angular β, devendo ser entendido que os quatro conjuntos S ilustrados nas figuras 1 e 4 podem ser providos em número maior ou menor, dependendo das características dimensionais do pacote de lâminas a ser formado. _ _ - · — —
Apesar de os grampos de inserção 20 e os grampos receptores 30 serem geralmente definidos por respectivas porções de lâmina 10, conformadas jpor processo de_ corte e repuxo, ditos grampos poderão ser formados por outros métodos de" estampagem, com ou sem corte da respectiva porção de lâmina 10, desde que possam interagir por interferência mútua, quando da fixação de cada duas lâminas adjacentes, conforme descrito mais adiante. No exemplo construtivo ilustrado, os grampos de inserção apresentam um formato substancialmente tronco- piramidal semelhante, mas encaixável, por interferência, no interior do grampo receptor 30.
As construções de lâmina 10 acima definidas permitem seu empilhamento em uma pluralidade de lâminas mutuamente assentadas entre si, sem a formação de folgas axiais entre elas.
A construção ora proposta permite que cada duas lâminas adjacentes sejam assentadas completamente uma contra a outra e assim axial e rotacionalmente travadas entre si, pelo encaixe interferente dos grampos de inserção 20 de uma delas em respectivos grampos receptores 30 da outra, enquanto que estes últimos são recebidos no interior de respectivas janelas receptoras 40, 40' de outras lâminas 10. Conforme já mencionado, a projeção axial dos grampos de inserção 20 e dos grampos receptores 30 em relação à adjacente face da lâmina 10 é limitada ao valor da espessura das lâminas 10 utilizadas na formação do pacote, na construção ilustrada na figura 3. Com isso, os grampos receptores 30 podem ser alojados no interior da espessura de uma respectiva janela receptora 40 de uma lâmina 10 adjacente, evitando que ditos grampos forcem as lâminas 10 adjacentes para fora de um desejável e necessário assentamento mútuo em toda a área das faces confrontantes de cada duas lâminas 10 adjacentes. Conforme já mencionado, na variante construtiva da figura 3A, a projeção axial dos grampos de inserção 20 e dos -grampos receptores 30τ em relação" à" adjacente face" dã" lâmina 10, é limitada ao valor da espessura de duas lâminas 10 utilizadas na formação do pacote. JMo _ sistema de JzravamentQ ora .proposto, os grampos- de inserção 20 devem ser conformados para que sua superfície externa projetante "apresente as dimensões adequadas para um encaixe, por interferência mecânica, no interior de cada respectivo grampo receptor 30. Assim, esses últimos necessitam ter apenas a sua superfície interna adequadamente conformada para receber e reter os grampos de inserção 20.
As demais superfícies dos grampos de inserção 20 e dos grampos receptores 30 não exigem conformação com tolerâncias rígidas, tornando menos complexa a formação e a manutenção das ferramentas de estampagem. Cada tipo de grampo tem apenas uma função específica de inserção ou de recepção.
Considerando as configurações ilustradas, pode ser entendido que cada lâmina 10 é preferivelmente provida de pelo menos dois conjuntos S de elementos de acoplamento, cada um de ditos conjuntos S compreendendo, seqüencialmente, um grampo de inserção 20, um grampo receptor 30 e pelo menos uma janela receptora 40, sendo ditos conjuntos S afastados entre si por uma mesma distância angular β.
Considerando a aplicação do pacote de lâminas na formação do estator ou do rotor de um motor elétrico, o alinhamento circunferencial dos elementos de acoplamento de um conjunto S das lâminas 10 é mediano e concêntrico ao contorno dessas últimas.
0 pacote de lâminas da presente invenção, de acordo com a configuração das figuras 1 a 3 e 4, é obtido com um processo apresentando, genericamente, as etapas de: a- produzir uma primeira lâmina 10 metálica compreendendo pelo menos um conjunto S de elementos de acoplamento, incluindo um grampo de inserção 20, um grampo receptor 30 e uma janela receptora 40, ditos elementos de acoplamento _ mantendo .um-mesmo posicionamento relativo entre~si~, sendo" o grampo de inserção 20 e o grampo receptor 30 definidos por respectivas porções de lâmina 10 axialmente projetantes para_um mesmo J.ado jdessa_ última-; = — - - - - b- cohduzir a primeira lâmina 10 produzida, a uma matriz ■ de suporte 4;
c- produzir uma segunda lâmina 10, conforme definido na etapa "a" para a produção da primeira lâmina 10; d- deslocar a matriz de suporte 4 com a primeira lâmina 10, de modo a alinhar, axialmente, o grampo receptor 30 e o grampo de inserção 20 da segunda lâmina 10 com a janela receptora 40 e com o grampo receptor 30, respectivamente, da primeira lâmina 10;
e- conduzir a segunda lâmina 10 à matriz de suporte 4, pressionando-a contra a primeira lâmina 10, de modo a alojar o grampo receptor 30 da segunda lâmina 10 na janela receptora 40 da primeira lâmina 10 e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção 20 da segunda lâmina 10, no grampo receptor 30 da primeira lâmina 10; f- produzir uma terceira lâmina 10, conforme definido na etapa "a" e "c";
g- deslocar a matriz de suporte 4 com a primeira e a segunda lâmina 10, de modo a alinhar, axialmente, o grampo receptor 30 e o grampo de inserção 20 da terceira lâmina 10 com a janela receptora 4 0 e com o grampo receptor 30, respectivamente, da segunda lâmina 10;
h- conduzir a terceira lâmina 10 à matriz de suporte 4, pressionando-a contra a segunda lâmina 10, de modo a alojar o grampo receptor 30 da terceira lâmina 10 na janela receptora 40 da segunda lâmina 10 e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção 20 da terceira lâmina 10, no grampo receptor 30 da segunda lâmina 10; e i- repetir as etapas de "c" a "h", até o término de empilhamento das lâminas 10 definidoras do pacote de lâminas.
Considerando a forma de disco circular das lâminas 10 e ainda o alinhamento circunferencial dos elementos de , acoplamento, - a - matriz de suporte ~ 4' ' c~ deslocada, angularmente, antes do recebimento de uma lâmina 10, subsequente à cada lâmina 10 nela alimentada. O pacote de lâminas, da presente invenção,- de acordo -com 'a configuração da figura 3Δ é obtido com um processo apresentando, genericamente, as etapas de:
a- produzir uma primeira lâmina 10 metálica compreendendo pelo menos um conjunto S de elementos de acoplamento, incluindo um grampo de inserção 20, um grampo receptor 30 e duas janelas receptoras 40, ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção 20 e o grampo receptor 30 definidos por respectivas porções de lâmina axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última;
b- conduzir a primeira lâmina 10 produzida, a uma matriz de suporte 4;
c- produzir uma segunda lâmina 10, conforme definido na etapa "a" para a produção da primeira lâmina 10; d- deslocar a matriz de suporte 4 com a primeira lâmina 10, de modo a alinhar, axialmente, uma segunda janela receptora 40' , o grampo receptor 30 e o grampo de inserção 20 da segunda lâmina 10 com uma primeira janela receptora 40, com a segunda janela receptora 40' e com o grampo receptor 30, respectivamente, da primeira lâmina 10;
e- conduzir a segunda lâmina 10 à matriz de suporte 4, pressionando-a contra a primeira lâmina 10, de modo a alojar o grampo receptor 30 da segunda lâmina 10 na segunda janela receptora 40' da primeira lâmina 10 e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção 20 da segunda lâmina 10, no grampo receptor 30 da primeira lâmina 10;
f- produzir uma terceira lâmina 10, conforme definido nas etapas "a" e "c";
g- deslocar a matriz de suporte 4 com a primeira e a segunda lâmina 10, de modo a alinhar, axialmente, a segunda janela" receptora" 40', ò grampo receptor 30 e o grampo de inserção 20 da terceira lâmina 10 com a primeira janela receptora 40, com a segunda janela receptora - 4 O^ - e - com - o - grampo - receptor ~ 30, respectivamente, da segunda lâmina 10; _
h- conduzir a terceira lâmina 10 à matriz de suporte 4, pressionando-a contra a segunda lâmina 10, de modo a alojar o grampo receptor 30 da terceira lâmina 10 através da segunda janela receptora 40' da segunda lâmina 10 e no interior da primeira janela 40 da primeira lâmina 10 e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção 20 da terceira lâmina 10, no grampo receptor 30 da segunda lâmina 10; e
i- repetir as etapas de "c" a "h", até o término de empilhamento das lâminas 10 definidoras do pacote de lâminas.
A figura 4 ilustra uma lâmina 10 construída de acordo com as figuras 1 a 3, sendo obtida a partir de uma chapa metálica 1 e onde são estampadas, por exemplo, uma pluralidade de aberturas 12, próprias para proverem, no caso formação do pacote de lâminas, alojamentos de enchimento de alumínio, para formação da gaiola do motor. Após a produção dos grampos de inserção 20, dos grampos receptores 30, das janelas receptoras 40 e das aberturas 12 e do furo central 11, na região da chapa metálica 1 de formação da lâmina 10, essa última é então recortada da chapa metálica 1, sendo conduzida para a matriz de suporte 4. Essa figura 4 ilustra, de modo simplificado, e um tanto esquemático, apenas um exemplo de procedimento de formação das lâminas 10.
De acordo com o exemplo ilustrado na figura 4, uma chapa metálica 1 é alimentada a uma unidade de estampagem 2 e submetida, em uma primeira fase do processo de estampagem, à produção do furo central 11 e das usuais aberturas 12 para formação da gaiola de alumínio do rotor a ser obtido com o pacote de lâminas, sendo ditas aberturas 12 dispostas segundo um alinhamento circulaj: concêntrico · ao - furo central" "11 " e" próximo ao contorno circular periférico da lâmina 10 a ser formada. Em uma fase subseqüente à fase de obtenção do furo central 11 e das. aberturas -12, - a chapa- metá bica" 1 "pode ser submetida à estampagem dos conjuntos S de elementos de" acoplamento, definidos pelos grampos de inserção 20, grampos receptores 30 e por uma ou duas janelas receptoras 40, 40' , dispostos segundo um alinhamento circular concêntrico e intermediário ao furo central 11 e ao alinhamento circular das aberturas 12.
Na fase seguinte é feito o corte do contorno externo da lâmina 10, após o que dita lâmina 10, já separada da folha metálica 1, é conduzida à matriz de suporte 4, ou matriz-freio (figura 5).
Os grampos de inserção 20 e/ou receptores 30 podem ser feitos, por exemplo, por recorte e deformação da respectiva porção de lâmina 10, ou deformação apenas, sem ruptura da chapa metálica 1, tal como descrito anteriormente.
Cada lâmina 10 estampada é conduzida à matriz de suporte 4 pelo punção 3, sendo que, ao receber uma lâmina 10, a matriz de suporte 4 submete a lâmina 10 a um deslocamento que, na aplicação especifica exemplificada, toma a forma de um giro em torno do eixo geométrico central de dita lâmina 10, antes que, sobre ela, seja assentada uma outra lâmina 10 formada da e separada da chapa metálica 1, de acordo com as fases de estampagem acima comentadas. O giro das lâminas 10 já posicionadas na matriz de suporte 4, deve ser tal a permitir o correto alinhamento axial entre os elementos de acoplamento da última lâmina 10 recebida na matriz de suporte 4 e os elementos de acoplamento da nova lâmina 10 a ser recebida na matriz de suporte 4 após ser destacada da chapa metálica 1. 0 ângulo de giro da matriz de suporte 4 é função do número e da distribuição de conjuntos S de elementos de acoplamento.
O assentamento de cada lâmina 10 sobre uma lâmina 10 já disposta na matriz de suporte 4, em uma opção da presente invenção, é feito pelo punção 3 que também provoca a inserção forçada, com interferência mecânica, dos grampos de inserção 20 . da - lâmina - 10 · entrante-, - nos' "grampos' receptores 30 da lâmina 10 anteriormente assentada „e travada ao pacote de lâminas sendo formado.
Em uma forma de realização da presente invenção, as lâminas 10 do pacote de lâminas apresentam os mesmos conjuntos S de elementos de acoplamento. Em outra opção construtiva, somente a última lâmina do pacote de lâminas difere das anteriores, sendo esta última, uma lâmina de separação, não ilustrada, preferivelmente provida apenas com janelas receptoras e grampos receptores.
A solução da presente invenção provê um pacote de lâminas cujas lâminas são rotativa e axialmente travadas entre si a cada duas lâminas adjacentes, tornando o pacote menos frágil do que aqueles da técnica anterior conhecida e aqui discutida, de produção mais rápida e sendo que o processo de obtenção destas lâminas exige menos etapas do que os processos de obtenção das lâminas das construções conhecidas, sem exigir tanta precisão do ferramental envolvido. Configurações alternativas serão entendidas como possíveis pelos técnicos no assunto, devendo ser incluídas no escopo das reivindicações. Deste modo, a descrição acima deve ser entendida como ilustrativa, e não limitativa do escopo de proteção da invenção. Todas as alterações e modificações óbvias estão no escopo de proteção definido pelas reivindicações anexas.
Claims (20)
1.- Pacote de lâminas metálicas compreendendo uma pluralidade de lâminas (10) sobrepostas, caracterizado pelo fato de cada lâmina (10) compreender pelo menos um conjunto (S) de elementos de acoplamento, dito conjunto (S) compreendendo um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e pelo menos uma janela receptora (40, 40' ) , ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) definidos por respectivas porções de lâmina (10) axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última, cada grampo de inserção (20) de uma lâmina (10) sendo encaixado, por interferência, no interior de um grampo receptor (30) de uma lâmina (10) adjacente e sendo cada grampo receptor (30) de uma~ lâmina (10) alojado na j anela receptora (40, 40') de pelo uma lâmina (10) do pacote.
2.- Pacote de ·lâminas, de acordo com a reivindicação 1, Cãràcterizãcfô pêlo fato dê o—grampo de inserção (20) ~e~ o grampo receptor (30) serem definidos por respectivas porções de lâmina (10) conformadas por corte e repuxo, o grampo de inserção (20) apresentando um formato semelhante e inscrito no contorno interno do grampo receptor (30).
3.- Pacote de lâminas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o grampo receptor (30) ser alojado, sem interferência mecânica, no interior de uma janela receptora (40) de uma lâmina (10) adjacente.
4.- Pacote de lâminas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o grampo receptor (30) ser alojado, sem interferência mecânica, no interior das janelas receptoras (40, 40') de duas lâminas (10) adjacentes e consecutivas.
5.- Pacote de lâminas, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de os elementos de acoplamento do conjunto (S) serem dispostos sobre um mesmo alinhamento circunferencial e igualmente distanciados entre si por uma mesma distância angular (a) .
6.- Pacote de lâminas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de cada lâmina (10) ser provida de pelo menos dois conjuntos (S) de elementos de acoplamento cada um de ditos conjuntos (S) compreendendo, seqüencialmente, um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e pelo menos uma janela receptora (40, 40'), sendo ditos conjuntos (S) afastados entre si por uma mesma distância angular (β).
7.- Pacote de lâminas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6 e a ser utilizado na formação do estator ou do rotor de um motor elétrico, caracterizado pelo fato de o alinhamento circunferencial de elementos 'de" acoplamento ser mediano e concêntrico ao contorno das lâminas (10).
8.- Lâmina para formação de pacote de lâminas metálicas sobrepostas, caracterizada pelo fato de -compreender pelo menos um _conjunto_ (S) de_ elementos de acoplamento, dito conjunto (S) compreendendo um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e pelo menos uma janela receptora (40, 40'), ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) definidos por respectivas porções de lâmina (10) axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última, o grampo de inserção (20) de uma lâmina (10) sendo dimensionado para ser encaixado, por interferência, no interior do grampo receptor (30) de uma lâmina (10) adjacente e sendo o grampo receptor (30) de uma lâmina (10) dimensionado para ser alojado na janela receptora (40, 40') de pelo menos uma outra lâmina (10).
9.- Lâmina, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) serem definidos por respectivas porções de lâmina (10) conformadas por repuxo dessa última, o grampo de inserção (20) apresentando um formato semelhante e inscrito no contorno interno do grampo receptor (30).
10.- Lâmina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizada pelo fato de a janela receptora (40, 40' ) ser dimensionada para receber, em seu interior e sem interferência mecânica, um grampo receptor (30) de uma outra lâmina (10).
11.- Lâmina, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 10, caracterizada pelo fato de os elementos de acoplamento do conjunto (S) serem dispostos sobre um mesmo alinhamento circunferencial e igualmente distanciados entre si por uma mesma distância angular (a) .
12.- Lâmina, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de ser provida_de_pelo menos_dois _ conjuntos (S) de elementos de acoplamento, cada um de ditos conjuntos (S) compreendendo, seqüencialmente, um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e^pelo _ " "TnenÕs uma' janela receptora (40, 40'), sendo ditos conjuntos (S) -afastados entre si por uma -mesma distância angular (β).
13.- Lâmina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12 e a ser utilizada na formação de um pacote de lâminas do estator ou do rotor de um motor elétrico, caracterizada pelo fato de o alinhamento circunferencial de elementos de acoplamento ser mediano e concêntrico ao contorno das lâminas (10).
14.- Processo de formação de um pacote de lâminas metálicas sobrepostas, caracterizado pelo fato de u, compreender as etapas de: a- produzir uma primeira lâmina (10) metálica compreendendo pelo menos um conjunto (S) de elementos de acoplamento, incluindo um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e uma janela receptora (40) , ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) definidos por respectivas porções de lâmina (10) axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última, b- conduzir a primeira lâmina (10) produzida, a uma matriz de suporte (4); c- produzir uma segunda lâmina (10), conforme definido na etapa "a" para a produção da primeira lâmina (10); d- deslocar a matriz de suporte (4) com a primeira lâmina (10), de modo a alinhar, axialmente, o grampo receptor (30) e o grampo de inserção (20) da segunda lâmina (10) com a janela receptora (40) e com o grampo receptor (30), respectivamente,.da primeira lâmina (10); e- conduzir a segunda lâmina (10) à matriz de suporte (4), pressionando-a contra a primeira lâmina (10), de modo a alojar o grampo receptor (30) da segunda lâmina (10) na janela receptora ( 4_0) da primeira lâmina (10) e_a encaixar, por interferência, o grampo de inserção (20) da segunda lâmina (10), no grampo receptor (30) da primeira lâmina (10); f-~produzir "uma terceira lâmina (10), conforme definido na etapa "a"-e "c"; g- deslocar a matriz de suporte (4) com a primeira e a segunda lâmina (10), de modo a alinhar, axialmente, o grampo receptor (30) e o grampo de inserção (20) da terceira lâmina (10) com a janela receptora (40) e com o grampo receptor (30), respectivamente, da segunda lâmina (10) ; h- conduzir a terceira lâmina (10) à matriz de suporte (4) , pressionando-a contra a segunda lâmina (10), de modo a alojar o grampo receptor (30) da terceira lâmina (10) na janela receptora (40) da segunda lâmina (10) e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção (20) da terceira lâmina (10), no grampo receptor (30) da segunda lâmina (10); e i- repetir as etapas de "c" a "h", até o término de empilhamento das lâminas (10) definidoras do pacote de lâminas.
15.- Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) serem definidos por respectivas porções de lâmina (10) conformadas por corte e repuxo dessa última, o grampo de inserção (20) apresentando um formato semelhante e inscrito no contorno interno do grampo receptor (30).
16.- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 14 ou 15, caracterizado pelo fato de os elementos de acoplamento do conjunto (S) serem dispostos sobre um mesmo alinhamento circunferencial e igualmente distanciados entre si por uma mesma distância angular (a), sendo a matriz de suporte (4) deslocada, angularmente, antes do recebimento de uma lâmina (10), subsequente à primeira lâmina (10).
17.----Processo, de acordo __com a- reivindicação_16,_. caracterizado pelo fato de cada lâmina (10) ser provida de pelo menos dois conjuntos (S) de elementos de acoplamento cada um de ditos conjuntos (S) compreendendo, seqüencialmente, um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e pelo menos uma janela receptora .....(40, 40') , sendo ditos conjuntos (S) afastados entre si por uma mesma distância angular (β).
18.- Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 ou 17 e a ser utilizado na formação do estator ou do rotor de um motor elétrico, caracterizado pelo fato de o alinhamento circunferencial de elementos de acoplamento ser mediano e concêntrico ao contorno das lâminas (10).
19.- Processo de formação de um pacote de lâminas
metálicas sobrepostas, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a- produzir uma primeira lâmina (10) metálica compreendendo pelo menos um conjunto (S) de elementos de acoplamento, incluindo um grampo de inserção (20), um grampo receptor (30) e duas janelas receptoras (40, 40'), ditos elementos de acoplamento mantendo um mesmo posicionamento relativo entre si, sendo o grampo de inserção (20) e o grampo receptor (30) definidos por respectivas porções de lâmina (10) axialmente projetantes para um mesmo lado dessa última; b- conduzir a primeira lâmina (10) produzida, a uma matriz de suporte (4); c- produzir uma segunda lâmina (10), conforme definido na " etapa "a" para a produção da primeira lâmina (10) ; d- deslocar a matriz de suporte (4) com a primeira lâmina (10), de modo a alinhar, axialmente, uma segunda janela receptora (40'), o grampo receptor (30) e o grampo de inserção (20) da segunda lâmina (10) com uma primeira janela receptora (40), com a segunda janela receptora (40') e com o grampo receptor (30), respectivamente, da primeira lâmina (10); e- conduzir^ a segunda lâmina _J10) matriz= de suporte (4) , pressionando-a contra a primeira lâmina (10), de modo a alojar o grampo receptor (30) da segunda lâmina (10) na segunda janela receptora (40') da primeira^lâmina (10) e a "encaixar, por interferência, o grampo de inserção (20) da-segunda lâmina (10) , no grampo receptor (30) da primeira lâmina (10); f- produzir uma terceira lâmina (10), conforme definido nas etapas "a" e "c"; g- deslocar a matriz de suporte (4) com a primeira e a segunda lâmina (10), de modo a alinhar, axialmente, a segunda janela receptora (40'), o grampo receptor (30) e o grampo de inserção (20) da terceira lâmina (10) com a primeira janela receptora (40), com a segunda janela receptora (40') e com o grampo receptor (30), respectivamente, da segunda lâmina (10); h- conduzir a terceira lâmina (10) à matriz de suporte (4), pressionando-a contra a segunda lâmina (10), de modo a alojar o grampo receptor (30) da terceira lâmina (10) através da segunda janela receptora (40') da segunda lâmina (10) e no interior da primeira janela (40) da primeira lâmina (10) e a encaixar, por interferência, o grampo de inserção (20) da terceira lâmina (10) , no grampo receptor (30) da segunda lâmina (10); e i- repetir as etapas de "c" a "h", até o término de empilhamento das lâminas (10) definidoras do pacote de lâminas.
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