CN204414611U - 形成电气构件的绝缘体的设备和形成定子杆的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及形成电气构件的绝缘体的设备和形成定子杆的设备。一种形成电气构件(104)的绝缘体的设备(100)，其包括：促动器(114)，其沿基本线性方向(118)拉动电气构件(104)，其中促动器(114)构造成使电气构件(104)相对于基本线性方向(118)沿至少一个方向(116)移动；材料源(124)，其构造成在电气构件(104)在材料源(124)附近移动时对电气构件(104)的一个或多个表面(126)提供材料(108)，其中材料(108)构成绝缘体的至少一部分；以及多个可动模具(112)，其具有内表面(340)，内表面设置成使得在电气构件(104)移动通过多个可动模具(112)时，材料(108)适形于电气构件(104)的一个或多个表面(126)。

Description

形成电气构件的绝缘体的设备和形成定子杆的设备

技术领域

本文公开的主题大体涉及电气构件的绝缘体。

背景技术

用来形成电气构件(例如，定子杆)的绝缘体的传统的制造方案典型地包括在多个设备中执行的许多单独的工艺步骤。例如，形成例如定子杆的典型的制造工艺可包括多次手动地应用绝缘胶带，之后将绝缘胶带暴露于高压和/或高温，以促进固化。但是发明人已经观察到，由于复杂和/或手动的工艺步骤的原因，传统的方案是低效的，并且产生不均匀的且包含缺陷的部件。

因此，发明人提供了改进的设备来形成电气构件的绝缘体。

实用新型内容

本文提供了形成电气构件的绝缘体的设备的实施例。

在一个实施例中，一种用于形成电气构件的绝缘体的设备可包括：促动器，其沿基本线性方向拉动电气构件，其中促动器构造成使电气构件相对于基本线性方向沿至少一个方向移动；材料源，其构造成在电气构件在材料源附近移动时对电气构件的一个或多个表面提供材料，其中材料构成绝缘体的至少一部分；以及多个可动模具，其具有内表面，内表面设置成使得在电气构件移动通过多个可动模具时，材料适形于(conform to)电气构件的一个或多个表面。

在一个实施例中，一种用于形成定子杆的设备可包括：促动器，其沿基本线性方向拉动定子杆芯体，其中促动器构造成使定子杆芯体相对于基本线性方向沿至少一个方向移动；材料源，其构造成在定子杆芯体在材料源附近移动时对定子杆芯体的一个或多个表面提供材料，其中材料包括增强材料；以及多个可动模具，其具有内表面，内表面设置成使得在定子杆芯体移动通过多个可动模具时，材料适形于定子杆芯体的一个或多个表面。

一种形成电气构件的绝缘体的设备，包括：

促动器，其沿基本线性方向拉动电气构件，其中所述促动器构造成使所述电气构件相对于所述基本线性方向沿至少一个方向移动；

材料源，其构造成在所述电气构件在所述材料源附近移动时对所述电气构件的一个或多个表面提供材料，其中所述材料构成绝缘体的至少一部分；以及

多个可动模具，其具有内表面，所述内表面设置成使得在所述电气构件移动通过所述多个可动模具时，所述材料适形于所述电气构件的所述一个或多个表面。

在一个实施例中，所述电气构件为定子杆芯体。

在一个实施例中，所述多个可动模具可移动地联接到彼此上。

在一个实施例中，所述多个可动模具通过多个可动接头或多个柔性区段可移动地联接到彼此上。

在一个实施例中，所述多个可动模具中的至少一个模具包括至少一个可动的侧部，以控制所述至少一个模具的内尺寸。

在一个实施例中，进一步包括促动器，其联接到所述至少一个模具的至少一个侧部上，以控制所述至少一个侧部的移动。

在一个实施例中，所述多个可动模具定位成使得至少一个模具围绕所述多个可动模具的中心轴线旋转，相对于所述多个模具中的另一个模具处于不同的角度。

在一个实施例中，进一步包括：

施用器，其设置在所述材料源和所述多个可动模具之间，以对所述材料源提供的材料提供树脂。

在一个实施例中，所述多个可动模具中的至少一个模具包括加热器，以加热所述模具。

在一个实施例中，所述多个可动模具中的至少一个模具可围绕所述至少一个模具的中心轴线独立地旋转。

将参照附图和详细描述进一步理解本实用新型的实施例的前述和其它特征。

附图说明

上面简要概述且下面更详细地论述的本实用新型的实施例可通过参照附图中描述的本实用新型的说明性实施例来理解。但是，要理解，附图仅示出本实用新型的典型的实施例，并且因此不应看作在范围方面是限制性的，因为本实用新型可容许有其它等效的实施例。

图1描绘根据本实用新型的一些实施例的形成电气构件的绝缘体的设备。

图2描绘根据本实用新型的一些实施例的形成电气构件的绝缘体的设备的一部分。

图3描绘根据本实用新型的一些实施例的形成电气构件的绝缘体的设备的模具的一部分。

为了促进理解，在可行的情况下，使用了相同的参考标号来表示图中共有的相同元件。图未按比例绘制，并且为了清楚，可简化。构想到，在不进行另外的阐述的情况下，一个实施例的元件和特征可有利地结合在其它实施例。

部件列表：

100设备

102进料器

104电气构件

106卷轴

108材料

110施用器

112多个可动模具

114促动器

116方向

118线性方向

120滚子

122滚子

124材料源

126表面

128方向

130材料进料装置

204模具

206模具

208模具

210模具

212可动接头或柔性区段

214可动接头或柔性区段

216可动接头或柔性区段

220中心轴线

222促动器

224部分

302模具

304侧部

306侧部

308侧部

310侧部

312轴

314轴

316轴

318轴

320促动器

322促动器

324促动器

326促动器

328方向箭头

329方向箭头

330内尺寸

332内尺寸

334促动器

336方向箭头

338加热器

340内表面。

具体实施方式

本文提供了用于形成电气构件的绝缘体的设备的实施例。在至少一个实施例中，创造性设备可有利地减少典型地执行来形成这样的绝缘体的工艺步骤的数量，从而使工艺更高效且成本更低。另外，与通过传统的形成方案形成的绝缘体相比，减少工艺步骤的数量允许制造的绝缘体具有下者中的至少一个：更紧密的公差、更少的缺陷和增加的均匀性。另外，在至少一个实施例中，创造性设备可自动进行本来手动地执行的工艺步骤，从而进一步提高效率和降低成本。虽然不意图限制范围，但是发明人观察到，创造性设备可有利地用于形成电机的构件的绝缘体，诸如用于例如诸如发电机、马达等的应用的定子杆。

参照图1，在一个实施例中，一种用于形成电气构件104的绝缘体的设备100可大体包括促动器114、多个可动模具112和材料源124。电气构件104可为可使用形成的绝缘体的任何类型构件。例如，在一个实施例中，电气构件104可为完全或部分地制造的定子杆(例如，定子杆芯体)。

促动器114构造成沿基本线性方向(由箭头118所指示)(例如，“挤出(pultrusion)轴线”)拉动电气构件104通过设备100。促动器114可为适于拉动电气构件104通过设备100的任何类型促动器，并且可依赖于电气构件104的大小、形状或重量。例如，在一个实施例中，促动器114可包括多个被驱动(例如，马达驱动的)滚子(在122处以虚线显示)，其构造成与电气构件104交接，以促进拉动电气构件104通过设备100。在这种实施例中，一个或多个带(未显示)可设置成围绕滚子122(例如，履带拉动器)，以促进拉动电气构件104通过设备100。在另一个示例中，在一个实施例中，促动器114可包括往复式拉动器(例如，多个活动夹)，其构造成促进拉动电气构件104通过设备100。

发明人已经观察到，用来拉动构件通过设备(例如，挤出设备)的一个或多个工位的传统的促动器典型地包括静态拉动机构，其构造成拉动基本笔直的原料通过设备。但是，这样的促动器不能够适应具有复杂的形状的原料(例如，诸如一个或多个沿着原料弯曲的或旋转的部分)，例如，诸如定子杆。

因而，在一个实施例中，促动器114可构造成相对于线性方向118沿至少一个方向(例如，诸如由116处指示的箭头所显示)移动，以适应电气构件104的大小和/或形状，以促进拉动电气构件104通过设备100。在一个实施例中，促动器114的移动可通过整个促动器114的移动来促进。备选地或结合起来，在一个实施例中，促动器114的移动可通过促动器114的一个或多个构件的移动促进，例如诸如滚子122。

在一个实施例中，设备100包括进料器102，其构造成促进对设备100提供电气构件104。在一个实施例中，进料器102包括多个滚子(在120处以虚线显示)，其构造成与电气构件104交接。当存在时，滚子120用来在电气构件104馈送到设备100时将电气构件104保持在期望定向上。滚子120可自由地滚动，或备选地用马达驱动。在一个实施例中，类似于上面所论述的促动器114，至少一个进料器102或滚子120可相对于线性方向118沿至少一个方向(例如，诸如由128处指示的箭头所显示)移动，以适应电气构件104的大小和/或形状，以促进将电气构件104馈送到设备100。

在电气构件104在材料源124附近移动时，材料源124通过一个或多个卷轴106对电气构件104的至少一个表面126提供材料108。材料108可为适于形成绝缘体的至少一部分的任何类型材料，例如，在一个实施例中，诸如为增强材料。在这种实施例中，增强材料可包括适于提供足够的机械强度的任何类型材料，以促进将绝缘体应用到电气构件104上。例如，在一个实施例中，增强材料可为含聚合物的背衬，例如诸如玻璃纤维、纤维或胶带。在一个实施例中，增强材料可包括设置在其上或浸渍在其中的一个或多个额外的绝缘成分。一个或多个额外的绝缘成分可包括适于对绝缘体提供期望的热、机械和/或电属性的任何材料。例如，在一个实施例中，一个或多个额外的构件可包括树脂(硅橡胶、乙烯丙烯橡胶等)、聚合物(环氧树脂、聚酯、聚亚安酯等)、填充物(例如，氧化物、氮化物、粘土、纳米粘土等)、其组合等。

在一个实施例中，设备100可包括施用器110，其设置在材料源124和多个可动模具112之间，以对材料源124供应的材料108提供树脂。施用器110可为适于对材料108提供树脂的任何类型装置，例如，喷射或淀积系统、浴槽、它们组合等。在一个实施例中，材料进料装置130可联接到施用器110上，以将树脂供应到施用器110上。

树脂可为适于对绝缘体提供期望的热和/或电属性的任何树脂。例如，在一个实施例中，树脂可包括下者中的至少一个：橡胶(硅橡胶、乙烯丙烯橡胶等)、聚合物(环氧树脂、聚酯、聚亚安酯等)、其组合等。另外，树脂可包括分散在树脂中的填充物，以对绝缘体提供一个或多个属性(例如，电属性、热属性、机械属性等)。填充物可包括下者中的一个或多个：氧化物、氮化物、粘土(例如，纳米粘土)、其组合等。

多个可动模具112(下面更详细地论述)用于使电气构件104顶部的材料108和树脂适形到期望厚度。通过使用可动模具，发明人观察到，多个可动模具112中的各个模具可移动或定向成适应具有复杂的形状的物体(例如，定子杆芯体)，以便其移动通过多个可动模具112，这与例如具有单个非可动模具的传统的挤出设备相反，单个非可动模具仅可适应基本均匀和/或线性的物体。因而，发明人观察到，可通过使用多个可动模具112来实现多个运动度(例如，六个运动度)。在一个实施例中，多个可动模具112中的至少一个模具可被加热，以在电气构件104移动通过多个可动模具112时，促进材料108和树脂的固化。

在形成例如定子杆的绝缘体的设备100的示例性运行中，电气构件104(例如，预成形的定子杆芯体)可通过进料器102馈送到设备。可手动地或通过进料器的一个或多个马达驱动的滚子(例如，滚子120)馈送电气构件104。电气构件104然后通过促动器114被拉动通过设备100。在电气构件104在材料源124附近移动时，材料108淀积在电气构件104的至少一个表面126上。具有设置在其上的材料108的电气构件104然后传送通过施用器110，在那里，树脂喷射到材料108上。电气构件104然后移动通过多个可动模具112，在那里，模具使材料108和树脂适形于电气构件104达期望厚度，并且使材料108和树脂固化，以在电气构件104顶上形成绝缘体。

通过利用上面所述的创造性设备来形成绝缘体，发明人观察到，可减少典型地在传统的绝缘体形成工艺中执行的工艺步骤的总数量，从而使工艺更高效且成本更低。另外，创造性设备可自动进行本来手动地执行的工艺步骤，从而与传统地制造的绝缘体中典型地出现的缺陷量相比，使绝缘体具有更少的缺陷，从而在制造期间产生较少的废品且进一步提高效率和减少成本。

此外，发明人观察到，通过使用上述创造性设备来形成绝缘体，与通过传统的方法制造的绝缘体相比，绝缘体可制造成具有提高的均匀性和更紧密的公差。这样的制造改进可有利地促进使用绝缘体的装置或机器的性能。例如，发明人已经观察到，在一些高电压应用(诸如发电机)中，可能在某些构件之间需要大量空间(例如，侧部间隙)，以适应用于发电机中的传统的绝缘体的厚度和厚度的变化。但是，这样的空间会减少构件之间的热传递，从而降低发电机的效率和输出。因而，发明人已经观察到，与通过传统的方法制造的传统的绝缘胶带相比，通过提高均匀性且对绝缘体提供更紧密的公差，可减少上面论述的侧部间隙，从而进一步增强构件之间的热传递能力，因而增加输出和使发电机更高效和成本有效。

参照图2，多个可动模具112可包括适于如本文描述的那样在电气构件104上形成绝缘体的任何数量的模具。例如，在一个实施例中，多个可动模具112可包括四个模具(四个模具204、206、208、210)，诸如图2中显示。如上面所论述，通过使用单独的可动模具，发明人已经观察到，多个可动模具112中的各个模具可移动或定向成适应具有复杂的形状的物体(例如，定子杆芯体)，以便其移动通过多个可动模具112。例如，电气构件104可包括一个或多个弯曲部分、旋转部分、其组合等(例如，诸如显示在图2中的电气构件104的弯曲和旋转部分224)。

在一个实施例中，各个多个可移动模具112可以通过一个或多个可动接头或柔性区段(显示的可动接头212、214、216)可移动地联接到彼此上。通过可动接头212、214可移动地联接多个可移动模具112、216中的各个可促进在各个模具204、206、208、210之间保持期望距离。可动接头212、214、216可为适于允许多个可移动模具112中的各个独立地移动的任何类型接头。例如，在一个实施例中，可动接头212、214、216可包括机械铰接件和/或柔性材料，例如聚合物，从而使多个可移动模具112中的相邻模具彼此联接。

在一个实施例中，多个可动模具112中的至少一个模具204、206、208、210可相对于多个可动模具112中的另一个模具204、206、208、210具有不同的定向。例如，在一个实施例中，至少一个模具(例如，模具206、208、210)可围绕多个可动模具112的中心轴线220旋转，相对于多个可动模具112中的另一个模具(例如，模具204)处于不同的角度。改变多个可动模具112的定向允许多个可动模具112适应电气构件104的旋转部分(例如，图2中显示的旋转部分224)。

在一个实施例中，可例如通过促动器222控制多个可动模具112中的各个的位置和/或定向。备选地或结合起来，在一个实施例中，在电气构件104移动通过多个可动模具112时，电气构件104可用作引导件来使多个可动模具112移动到期望位置和/或定向。例如，在电气构件104传送通过多个可动模具112时，电气构件104和内表面(下面参照图3所描述的内表面340)之间的相互作用可使多个可动模具112移动到期望位置和/或定向。

图3描绘了多个可动模具112的示例性模具302。在一个实施例中，模具302大体包括多个侧部(四个侧部304、306、308、310)，其各自具有内表面(内表面340)，内表面设置成使得设置在电气构件的一个或多个表面源上的这样的材料(例如，对上述电气构件104的表面126提供的材料108和/或树脂)适形于电气构件的一个或多个表面。

模具302可由适于促进形成本文描述的绝缘体的任何与工艺相容的材料制造。例如，在一个实施例中，模具302的侧部304、306、308、310可由金属制造，诸如，铝、钢、其合金等。

模具302可通过任何适当的机构加热，以促进材料和树脂如上述的那样固化。例如，在一个实施例中，多个侧部304、306、308、310中的至少一个侧部可包括嵌在侧部内的加热器338。加热器338可为适于将模具302加热到期望温度的任何类型的加热器，例如诸如电阻加热器。

在一个实施例中，模具302的至少一个侧部304、306、308、310可动，以控制或改变模具302的一个或多个内尺寸(显示了内尺寸330、332)。改变一个或多个内尺寸330、332允许模具302适应具有复杂的形状的物体(例如，定子杆芯体)，以便其移动通过模具302。此外，改变一个或多个内尺寸促进控制设置在要控制的电气构件上的材料的厚度，从而允许控制绝缘体的总厚度。

在一个实施例中，模具302的至少一个侧部304、306、308、310的移动(由方向箭头328、329表示)可通过一个或多个促动器(显示了四个促动器320、322、324、326)控制。在这种实施例中，促动器320、322、324、326可促进通过多个轴(显示了四个轴312、314、316、318显示)移动侧部304、306、308、310。

在一个实施例中，在电气构件移动通过模具302时，促动器320、322、324、326可响应于电气构件的预先确定或监测到的轮廓而移动侧部304、306、308、310。在这种实施例中，在电气构件移动通过模具302时，促动器320、322、324、326对模具302的侧部304、306、308、310施加力，以控制绝缘体的厚度。备选地，促动器320、322、324、326可构造成在电气构件移动通过模具302时，响应于在侧部304、306、308、310的内表面340上施加的内部压力，在侧部304、306、308、310上施加恒定的压力，并且允许侧部304、306、308、310移动。

在一个实施例中，模具302的旋转(由箭头336表示)可通过促动器334来促进，以控制模具302相对于多个模具中的各个其它模具(如上面所论述)的定向。旋转模具302进一步允许模具302适应具有复杂的形状的物体(例如，定子杆芯体)，以便移动通过模具302。在一个实施例中，在电气构件移动通过模具302时，响应于电气构件的预先确定或监测到的轮廓，促动器334可旋转模具302，或备选地，在电气构件移动通过模具302时，响应于应用到侧部304、306、308、310的内表面340上的内部压力，促动器334可对模具302施加恒定压力且允许模具302移动。

因而，本文提供了用于形成电气构件的绝缘体的设备的实施例。在至少一个实施例中，创造性设备可有利地减少典型地执行来形成这种绝缘体的工艺步骤的数量，从而使工艺更高效且成本更低且使绝缘体具有下者中的至少一个：更紧密的公差、更少的缺陷和增加的均匀性。

本文公开的范围是包括性的且可组合起来(例如，“大约30%至大约45%”的范围包括“大约30%至大约45%”的范围的端点和所有中间值等)。“组合”包括掺合物、混合物、合金、反应产物等。此外，用语“第一”、“第二”等在本文不表示任何顺序、数量或重要性，而是用来使一个元件与另一个元件区别开，并且用语“一个”和“一种”在本文不表示数量的限制，而是表示存在至少一个所参照的项目。与数量结合起来使用的修饰语“大约”包括本数且具有上下文规定的含义(例如，包括与测量具体的量相关联的误差度)。本文使用的复数“(一个或多个)”意图包括单个和多个其修饰的项目，从而包括一个或多个该项目(例如，着色剂(一种或多种)包括一种或多种着色剂)。在说明书中参照“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等表示结合该实施例描述的特定要素(例如，特征、结构和/或特性)包括在本文描述的至少一个实施例中，并且可存在或可不存在于其它实施例中。另外，要理解，描述的要素可以任何适当的方式结合在多种实施例中。

虽然参照各种示例性实施例来描述本实用新型，但是本领域技术人员将理解，可作出各种改变，并且等效物可代替本实用新型的元件，而不偏离本实用新型的范围。另外，可作出许多修改，以使特定的情形或材料适于本实用新型的教导，而不偏离本实用新型的实质范围。因此，意图的是本实用新型不限于作为为了执行本实用新型而构想的最佳模式而公开的特定实施例，而是本实用新型将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (20)

1. 一种形成电气构件的绝缘体的设备，包括：

促动器，其沿基本线性方向拉动电气构件，其中所述促动器构造成使所述电气构件相对于所述基本线性方向沿至少一个方向移动；

材料源，其构造成在所述电气构件在所述材料源附近移动时对所述电气构件的一个或多个表面提供材料，其中所述材料构成绝缘体的至少一部分；以及

多个可动模具，其具有内表面，所述内表面设置成使得在所述电气构件移动通过所述多个可动模具时，所述材料适形于所述电气构件的所述一个或多个表面。

2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电气构件为定子杆芯体。

3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具可移动地联接到彼此上。

4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具通过多个可动接头或多个柔性区段可移动地联接到彼此上。

5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具包括至少一个可动的侧部，以控制所述至少一个模具的内尺寸。

6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，进一步包括促动器，其联接到所述至少一个模具的至少一个侧部上，以控制所述至少一个侧部的移动。

7. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具定位成使得至少一个模具围绕所述多个可动模具的中心轴线旋转，相对于所述多个模具中的另一个模具处于不同的角度。

8. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述材料为增强材料。

9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维、纤维或胶带。

10. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括：

施用器，其设置在所述材料源和所述多个可动模具之间，以对所述材料源提供的材料提供树脂。

11. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具包括加热器，以加热所述模具。

12. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具可围绕所述至少一个模具的中心轴线独立地旋转。

13. 一种形成定子杆的设备，包括：

促动器，其沿基本线性方向拉动定子杆芯体，其中所述促动器构造成使所述定子杆芯体相对于所述基本线性方向沿至少一个方向移动；

材料源，其构造成在所述定子杆芯体在所述材料源附近移动时对所述定子杆芯体的一个或多个表面提供材料，其中所述材料包括增强材料；以及

多个可动模具，其具有内表面，所述内表面设置成使得在所述定子杆芯体移动通过所述多个可动模具时，所述材料适形于所述定子杆芯体的所述一个或多个表面。

14. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具可移动地联接到彼此上。

15. 根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具通过多个可动接头或多个柔性区段可移动地联接到彼此上。

16. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具包括至少一个可动的侧部，以控制所述至少一个模具的内尺寸。

17. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具定位成使得至少一个模具围绕所述多个可动模具的中心轴线旋转，相对于所述多个模具中的另一个模具处于不同的角度。

18. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维、纤维或胶带。

19. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具包括加热器，以加热所述模具。

20. 根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述多个可动模具中的至少一个模具可围绕所述至少一个模具的中心轴线独立地旋转。