ES2290462T3 - Metodo para ensamblar un ventilador en un motor electrico y conjunto de motor-ventilador obtenido por tal metodo. - Google Patents

Abstract

Método para montar el rotor (20) de un ventilador sobre el eje (3) conductor de un motor (1) eléctrico, comprendiendo el dicho motor (1) eléctrico un eje (3) conductor que sobresale del dicho motor a lo largo de un eje (X-X) de rotación longitudinal, comprendiendo el dicho rotor (20) medios (33) de acoplamiento que pueden recibir una parte del dicho eje (3) conductor y que se extienden a lo largo del dicho eje (X-X) de rotación, comprendiendo el dicho método las etapas de: - soportar el dicho motor (1) y el dicho rotor (20), - desplazar el dicho eje (3) conductor axialmente en la dirección del eje (X-X) de rotación hasta que éste hace tope contra un tope (37) axial, estando ubicado el dicho tope (37) axial en una coordenada (X0) axial predeterminada a lo largo del eje (X-X) de rotación, - inmovilizar axialmente el dicho eje (3) conductor, - desplazar el dicho rotor (20) en la dirección del eje (X-X) de rotación por una longitud (L) de fijación predeterminada del eje (3) conductorde tal manera que fija el dicho rotor (20) sobre el eje (3) conductor a través de un ajuste con apriete, dependiendo la dicha longitud (L) de fijación predeterminada de la dicha coordenada (X0) axial predeterminada y la longitud (LA) del eje (3) conductor.

Description

Método para ensamblar un ventilador en un motor eléctrico y conjunto de motor-ventilador obtenido por tal método.

Esta invención se refiere a un método para ensamblar el rotor de un ventilador sobre el eje de un motor eléctrico según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una unidad de motor/ventilador obtenida a través del dicho método. Un motor de este tipo se da a conocer por ejemplo en el documento WO-A-99/67535.

Más en particular, esta invención se refiere a un método para montar el rotor de un ventilador sobre el eje de un motor eléctrico para producir unidades de motor/ventilador para un equipo de aire acondicionado tal como, por ejemplo, sistemas de ventilador/convector.

Se conocen métodos para montar un rotor con un motor eléctrico en los que el rotor del ventilador se fija al eje conductor del motor eléctrico.

En la situación en la que la operación de colocación se lleva a cabo por un operador humano, este último debe fijar el rotor al eje conductor del motor eléctrico y comprobar la posición final del ventilador con respecto al motor eléctrico.

El rotor se fija normalmente al eje conductor utilizando tornillos, resortes de acero u otros medios similares que tienen el efecto de perturbar la simetría de la masa implicada, dando como resultado un mal equilibrio dinámico de la unidad de motor/rotor.

Si tales operaciones tienen que llevarse a cabo en una línea de ensamblaje automatizada, tienen que proporcionarse una pluralidad de puntos de referencia para identificar la posición espacial del manipulador mecánico con respecto al motor y del motor con respecto al rotor y/o viceversa. De hecho, cuando el robot o manipulador mecánico recoge el rotor del palé o del punto de almacenamiento de componentes éste está "ciego" con respecto a la posición actual del motor.

Con el fin de que el robot antropomórfico pueda reconocer la posición del rotor en el espacio con respecto al motor, o el eje del motor, tienen que proporcionarse un número de sensores de posición, encóders, fotocélulas y similares. De esta manera es posible definir un conjunto de operaciones que el robot debe realizar para el ensamblaje correcto del rotor sobre el eje del motor.

Sin embargo, esta solución presenta la desventaja de que necesita un número considerable de sensores, y esto tiene un efecto desfavorable sobre el sistema de control automático, que se vuelve complejo e inestable.

Por lo tanto, se ha sentido enormemente la necesidad de un método que haga posible reducir la utilización de sensores de posición.

El problema técnico subyacente de este invención es el de proporcionar un método para montar un rotor sobre un motor eléctrico de tal manera que satisface el requisito mencionado anteriormente.

Este problema se soluciona mediante el método de ensamblaje según la reivindicación 1.

Otras ventajas y características de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada que se da con referencia a los dibujos adjuntos, que se proporcionan meramente a modo de ejemplo no limitativo y en los que:

la figura 1 muestra una aplicación del método según esta invención,

la figura 2 muestra un detalle de la figura 1,

la figura 3 muestra una vista en perspectiva de un motor eléctrico preparado para ensamblarse con un rotor de ventilador a través del método según esta invención.

Con referencia a las figuras mencionadas anteriormente, 1 indica en general un motor eléctrico que tiene que ensamblarse con el rotor 20 de un ventilador (no mostrado en las figuras) a través del método según esta invención.

Como un motor eléctrico normal del tipo convencional, el motor 1 eléctrico comprende una estructura 2 de soporte de carga que soporta un elemento de estátor (no mostrado en la figura) y un eje 3 conductor al que está conectado un rotor (no mostrado en la figura).

El motor 1 eléctrico también comprende un condensador 4 eléctrico que actúa como un arrancador durante la etapa de arranque del motor 1 eléctrico.

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Normalmente el condensador 4 eléctrico está montado sobre la parte exterior de la estructura 2 de soporte de carga del motor 1 eléctrico.

El ejemplo que sigue se refiere a un motor 1 eléctrico para un equipo de ventilador/convector en el que el motor eléctrico puede accionar un par de ventiladores, cada uno de los cuales presenta un rotor.

Con este fin el eje 3 conductor sobresale de ambos de los extremos de cabeza del motor 1 eléctrico a lo largo de un eje (X-X) de rotación longitudinal para recibir un rotor en cada lado.

Normalmente, el motor 1 eléctrico está alojado en un asiento 5 de motor cuya función es soportar el motor 1 eléctrico cuando está en funcionamiento. En particular, en convectores de ventiladores, el asiento 5 de motor se conecta a una cubeta 22 (figura 2) para la recogida de la condensación de una manera que en sí se conoce y que por lo tanto no se describe adicionalmente.

La descripción proporcionada a continuación se refiere a la aplicación del método según esta invención al montaje del rotor 20 sobre el motor 1 eléctrico, con referencia particular a la situación de una línea automatizada en la que está presente un robot 30 diseñado para llevar a cabo una pluralidad de operaciones.

Se supone que el robot 30, el motor 1 eléctrico, el rotor 20 y, preferiblemente, también el asiento 5 de motor están presentes en una estación 41 de trabajo (figura 2) en una línea de producción automatizada (no mostrada en las figuras). Por lo tanto, la estación 41 de trabajo se ocupa de ensamblar el motor 1 eléctrico con el rotor 20 y, preferiblemente, también colocar el motor 1 eléctrico en el asiento 5 de motor.

La operación de colocar el motor 1 eléctrico en el asiento 5 de motor se realiza de manera ventajosa después de que el rotor 20 se ha ensamblado con el motor 1 eléctrico.

Como alternativa, esta operación también puede realizarse primero, sin invalidar no obstante la aplicación apropiada del método según esta invención.

La estación 41 de trabajo presenta una unidad 31 de funcionamiento en la que se llevan a cabo un número de operaciones que permiten al robot 30 ensamblar correctamente el motor 1 eléctrico y el rotor 20.

La estación 31 de trabajo comprende medios 32 y 33 de soporte que pueden soportar el motor 1 eléctrico.

Según una realización particularmente ventajosa del método según esta invención, el motor 1 eléctrico se soporta mediante el eje 3 conductor. Como alternativa, el motor 1 eléctrico puede soportarse mediante la estructura 2 de soporte, o la estructura del estátor.

El motor 1 eléctrico y el rotor 20 pueden alojarse sobre un palé 36 diseñado para transportar piezas a lo largo de la línea automatizada sobre la que tienen que trabajarse en las diversas unidades de funcionamiento. De manera ventajosa, el asiento 5 de motor también se aloja sobre el palé 36 y ya se ha ensamblado previamente en la cubeta 22 de recogida.

Como alternativa, el motor 1 eléctrico, el rotor 20, el asiento 5 de motor y la cubeta 22 de recogida están ubicados próximos a la unidad 31 de funcionamiento, por ejemplo en una zona 21 de almacenamiento de materiales.

El robot 30 coge el motor 1 eléctrico a través de medios 34 de agarre y lo coloca sobre los medios 32 y 33 de soporte.

Según una realización preferida los medios 32 y 33 de soporte toman la forma de un par de soportes que presentan una parte terminal con forma de una "U" o una "V" que puede recibir el eje 3 conductor del motor 1 eléctrico.

Por lo tanto, el motor 1 eléctrico se soporta mediante los soportes 32 y 33 a través del eje 3 conductor.

Los medios 34 de agarre son preferiblemente pero no necesariamente un par de pinzas cada una de las cuales agarra el eje 3 conductor en lados opuestos con respecto a la estructura 2 de soporte de carga del motor 1 eléctrico.

El rotor 20 comprende medios 38 de acoplamiento que pueden recibir una parte del eje 3 conductor del motor 1 eléctrico con el fin de ensamblar el motor 1 eléctrico con el rotor 20. Los medios 38 de acoplamiento se extienden a lo largo del eje X-X de rotación y, según una realización preferida, toman la forma de un cubo del rotor 20.

De manera ventajosa, puede ser útil conocer la posición angular del motor 1 eléctrico con respecto al eje X-X de rotación con el fin de situar el motor 1 eléctrico en una posición correcta en el asiento 5 de motor. Para este fin pueden utilizarse medios 35 de tope angular que toman la forma, por ejemplo, de un tope (figura 1) contra el que, por ejemplo hace tope el condensador 4.

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Esto resulta particularmente ventajoso porque el tope 35 está en una posición conocida para el robot 30, puesto que es la posición del condensador 4, como resultado de lo cual la posición angular del motor 1 eléctrico alrededor del eje X-X de rotación se vuelve conocida.

Se describe ahora el método de ensamblaje del motor 1 eléctrico con el rotor 20, llevado a cabo sobre sólo una parte del eje 3 del motor, puesto que el método para ensamblar un rotor en la parte opuesta del eje 3 conductor obviamente será equivalente.

En particular, el rotor 20 se fija sobre el eje 3 conductor.

El motor 1 eléctrico se ubica en la unidad 31 de funcionamiento soportado por los soportes 32 y 33 con el condensador 4 haciendo tope contra el tope 35 angular.

Con el fin poder proseguir con el ensamblaje del rotor 20 con el motor 1 eléctrico es necesario conocer la posición lineal del motor 1 eléctrico o el eje 3 conductor a lo largo del eje X-X. Es necesario conocer esta posición debido al hecho de que el método según esta invención puede aplicarse a diferentes motores eléctricos que pueden presentar ejes conductores que tienen diferentes dimensiones longitudinales. Como consecuencia, la posición final del rotor 20 variará según la dimensión longitudinal del eje conductor. Dicho de otro modo, es necesario ver si el rotor 20 debe fijarse al eje 3 conductor.

Para este fin se desplaza axialmente el eje 3 conductor, por ejemplo mediante el robot 30, en la dirección del eje (X-X) de rotación hasta que hace tope contra un tope 37 axial ubicado en una coordenada X_{0} axial predeterminada a lo largo del eje X-X de rotación. De esta manera se vuelve conocida la posición lineal del motor 1 eléctrico o el eje 3 conductor a lo largo del eje X-X de rotación.

Posteriormente, los soportes 32 y 33 bloquean axialmente el eje 3 conductor, inmovilizando el eje conductor a lo largo del eje X-X de rotación. Esta operación se realiza por ejemplo mediante medios de bloqueo fijados a los extremos de los soportes 32 y 33 (figura 1) y es necesario impedir el daño al rotor del motor eléctrico durante la etapa de fijación posterior.

El rotor 20 se soporta y guía en alineación con el eje 3 conductor mediante un eje 39 auxiliar que se extiende a lo largo del eje X-X de rotación, que es perfectamente coaxial con el eje 3 conductor.

El rotor 20 se empuja axialmente a través de dos elementos 41 de empuje a lo largo de la dirección del eje X-X de rotación hacia el eje 3 conductor por una longitud L de fijación predeterminada del eje 3 conductor para fijar el cubo 38 del rotor 20 sobre el eje 3 conductor a través de un ajuste con apriete.

La fijación de la longitud L depende de la coordenada X_{0} axial predeterminada y la longitud L_{A}, del eje 3 conductor.

En el ejemplo en la figura 1, la longitud L_{A} corresponde a la longitud del eje 3 conductor desde un extremo al otro. Si el método se aplica a un motor 1 eléctrico que presenta un eje 3 conductor que sobresale de sólo un extremo de cabeza del motor 1 eléctrico, la longitud L_{A} puede identificarse de manera diferente.

Los elementos 41 de empuje producen, por ejemplo, un empuje de 30 Kg con el fin de efectuar la fijación correcta.

Con el fin de ensamblar un rotor sobre la parte opuesta del eje conductor es posible proseguir de diferentes maneras cuando se aplica el método según esta invención.

Por ejemplo el robot 30 puede levantar la unidad de motor/rotor ensamblada, girarla 180º con respecto al eje X-X de rotación y sustituirla en los soportes 32, 33 de tal modo que puede fijarse un segundo rotor sobre el eje 3.

Como alternativa, puede proporcionarse una disposición diferente del tope 37 axial de tal modo que pueden insertarse dos rotores sobre las dos partes del eje 3 conductor que sobresalen del motor 1 eléctrico.

Una vez que se ha ensamblado el motor 1 eléctrico con el rotor 20, el robot 30 ubica la unidad de motor 1 eléctrico/ rotor 20 en el asiento 5 de motor.

El motor 1 eléctrico puede alojarse en el asiento 5 de motor de diferentes maneras.

Según una realización preferida, el motor 1 eléctrico se levanta de los soportes 32 y 33 mediante el robot 30 y se transfiere al asiento 5 de motor, ensamblado previamente con la cubeta 22 de recogida alojada sobre el palé 36.

Finalmente, el motor 1 eléctrico se fija de manera estable al asiento 5 de motor a través de la aplicación de dos resortes 13 de acero de cuerda de piano. Los resortes 13 se toman de un depósito a través de dos elementos aplicadores que están modelados adecuadamente a la forma elástica de los resortes 13 que presionan los resortes 13 contra las partes 11 y 12 del motor 1 eléctrico. Los resortes desplazados de esta manera forman una conexión a presión con dos elementos 14 de retén proporcionados en el asiento 5 de motor.

Tal como se verá a partir de lo que se ha descrito, el método para ensamblar un rotor y un motor eléctrico según esta invención hace posible satisfacer los requisitos y superar las desventajas mencionadas en la parte introductoria de esta descripción con referencia a la técnica conocida.

Las ventajas que se obtienen de la utilización del método según esta invención residen principalmente en el hecho de que ayuda en la automatización del ensamblaje del rotor con el motor eléctrico. Además de esto la falta de componentes adicionales que harían las masas implicadas asimétricas hace posible conseguir un mejor equilibrado dinámico de la unidad de motor/rotor.

Claims (4)

1. Método para montar el rotor (20) de un ventilador sobre el eje (3) conductor de un motor (1) eléctrico, comprendiendo el dicho motor (1) eléctrico un eje (3) conductor que sobresale del dicho motor a lo largo de un eje (X-X) de rotación longitudinal, comprendiendo el dicho rotor (20) medios (33) de acoplamiento que pueden recibir una parte del dicho eje (3) conductor y que se extienden a lo largo del dicho eje (X-X) de rotación, comprendiendo el dicho método las etapas de:

- soportar el dicho motor (1) y el dicho rotor (20),

- desplazar el dicho eje (3) conductor axialmente en la dirección del eje (X-X) de rotación hasta que éste hace tope contra un tope (37) axial, estando ubicado el dicho tope (37) axial en una coordenada (X_{0}) axial predeterminada a lo largo del eje (X-X) de rotación,

- inmovilizar axialmente el dicho eje (3) conductor,

- desplazar el dicho rotor (20) en la dirección del eje (X-X) de rotación por una longitud (L) de fijación predeterminada del eje (3) conductor de tal manera que fija el dicho rotor (20) sobre el eje (3) conductor a través de un ajuste con apriete, dependiendo la dicha longitud (L) de fijación predeterminada de la dicha coordenada (X_{0}) axial predeterminada y la longitud (L_{A}) del eje (3) conductor.

2. Método para montar el rotor (20) de un ventilador según la reivindicación 1, en el que el dicho eje (3) conductor sobresale de ambos de los extremos de cabeza del dicho motor a lo largo del dicho eje (X-X) de rotación longitudinal.

3. Método para montar el rotor (20) de un ventilador según la reivindicación 1 o 2, en el que los dichos medios (38) de acoplamiento están constituidos por un cubo del rotor (20).

4. Unidad de motor-ventilador ensamblada según el método de las reivindicaciones 1 a 3.