ES2563764T3 - Aparato y método para fabricar elementos de bobina para núcleos de máquinas de dinamo eléctricas mediante doblado - Google Patents

Aparato y método para fabricar elementos de bobina para núcleos de máquinas de dinamo eléctricas mediante doblado Download PDF

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ES2563764T3 ES12721770.1T ES12721770T ES2563764T3 ES 2563764 T3 ES2563764 T3 ES 2563764T3 ES 12721770 T ES12721770 T ES 12721770T ES 2563764 T3 ES2563764 T3 ES 2563764T3
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Massimo Ponzio
Rubino Corbinelli
Maurizio Mugelli
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Abstract

Aparato para fabricar unos elementos de bobinas (230, 250) para la inserción en las ranuras del núcleo de una máquina de dinamo eléctrica en el que los elementos de bobina (230, 250) están formados por unas porciones de doblado de un conductor eléctrico (10); comprendiendo el aparato: - unos medios (16) para alimentar unas porciones de conductor de longitud predeterminada a través de una abertura (80), a lo largo de un eje de alimentación (100', AC'), de acuerdo a una dirección de alimentación (10'), adyacente a un primer elemento de acoplamiento (51) capaz de acoplar el conductor (10), en el que la abertura (80) está posicionada antes del primer elemento de acoplamiento (51) en la dirección de alimentación (10'); - unos medios (35, 41, 400) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) con respecto a la abertura (80) para acoplar una porción del conductor (10) con el primer elemento de acoplamiento (51) en una dirección transversal (X, X') al eje de alimentación (100') para doblar el conductor (10); - unos medios (20, 31, 500) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del eje de alimentación (100', AC') para reposicionar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del conductor (10).

Description

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DESCRIPCION
Aparato y metodo para fabricar elementos de bobina para nucleos de maquinas de dinamo electricas mediante doblado
Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere a aparatos y procesos adaptados para producir elementos de bobina que tienen una forma a modo de horca, o diferentes formas, mediante el doblado de por lo menos un conductor electrico.
Una vez formados, dichos elementos de bobina se insertan en ranuras de un nucleo de una maquina de dinamo electrica. Los elementos de bobina en forma de horca se denominan comunmente "horquillas" en la industria. Otras formas pueden tener una configuracion ondulada, tal como se describe en la publicacion europea EP1372242.
El nucleo magnetico en el que los elementos de bobina se insertan puede ser, por ejemplo, un estator para un motor electrico o para un generador electrico.
La horquilla tiene normalmente dos patas rectas conectadas entre sf por una parte transversal a modo de puente. En su conjunto, la horquilla parece aproximadamente como una “U” del reves, con el puente que tiene una forma a modo de cuspide. Cada pata tiene un extremo libre para la insercion de la horquilla dentro de las ranuras del nucleo. La insercion en las ranuras se hace pasando los extremos libres de las patas a traves de las entradas longitudinales de las ranuras y deslizandolos mas alla del lado opuesto del nucleo, hasta que las patas sobresalen hacia el exterior hasta un cierto punto.
De acuerdo con la tecnica anterior, la horquilla se produce a partir de un conductor que tiene una seccion transversal rectangular o circular. Mas en detalle, el conductor se corta en segmentos rectos de una longitud predeterminada; cada segmento recto se dobla alrededor de un molde para tomar una configuracion temporal en "U".
Las patas formadas temporalmente se insertan dentro de las ranuras de dos anillos concentricos, que pueden rotar uno respecto al otro en direcciones opuestas. Con las patas insertadas en los anillos, una rotacion en la direccion opuesta somete a la horquilla a una deformacion definitiva, dando de este modo a la horquilla su configuracion final, es decir, con las patas separadas por el paso requerido para insertarlas dentro de las ranuras del nucleo y con el cabezal deformado en consecuencia.
En un proceso de produccion de la horquilla de uso comun, despues de ser cortado, el segmento recto se dobla alrededor de un primer molde para obtener una configuracion de horquilla intermedia en un plano. El cabezal de la configuracion intermedia se presiona entonces contra un segundo molde para obtener la configuracion definitiva, en el que las patas estan en la posicion correcta para la insercion en las ranuras. Por lo tanto, este es un proceso que requiere la deformacion del conductor presionandolo sobre moldes adecuados.
Los aparatos de uso comun en la tecnica funcionan automaticamente y no son facilmente adaptables para los cambios en la geometna de los elementos de bobina.
Ademas, las operaciones automaticas implican presionar el conductor contra moldes, y esto a menudo coloca unas tensiones altas sobre el conductor y sobre el aislamiento del mismo, lo que lleva a un alto riesgo de danar este ultimo.
Objeto de la invencion
Es por lo tanto un objeto de la invencion fabricar unos elementos de bobina mientras se minimiza el riesgo de que el conductor se dane.
Es otro objeto de la invencion producir unos elementos de bobina mediante el uso de una solucion simplificada.
Es un objeto adicional de la invencion fabricar unos elementos de bobina cuya configuracion se puede cambiar por medio de una solucion programable.
Es aun otro objeto de la invencion fabricar unos elementos de bobina que tienen unas porciones dobladas con precision, a fin de optimizar la colocacion de los mismos en los espacios disponibles en los nucleos de las maquinas de dinamo electricas.
Dichos objetos se logran mediante la presente invencion a traves de un aparato y un metodo de acuerdo con las reivindicaciones independientes adjuntas 1 y 15 para fabricar un elemento de bobina que se va a insertar en las ranuras de un nucleo de una maquina de dinamo electrica.
Otras caractensticas preferidas y ventajosas de la invencion se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripcion de los dibujos
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Estos y otros objetos y ventajas de la invencion resultaran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, que solo se proporciona a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista de alzado general y esquematica del aparato de acuerdo con los principios de la invencion,
La figura 1a muestra un detalle de una unidad sustitutiva aplicable a la solucion que se muestra en la figura 1,
La figura 2 es una vista en perspectiva de un tipo de elemento de bobina fabricado mediante el uso de los principios de la invencion,
La figura 2a es una vista a lo largo de la direccion 2a de la figura 2,
La figura 3 es una vista en perspectiva a lo largo de la direccion 3 de la figura 1,
La figura 4 es una vista esquematica a lo largo de las direcciones de 4- 4 de la figura 1,
La figura 5 es una vista esquematica en seccion que incluye una parte que es una vista a lo largo de las direcciones
5- 5 de la figura 4 y una segunda parte que es una vista a lo largo de las direcciones 5'- 5' de la figura 4,
La figura 6 es una vista a lo largo de la direccion 6 de la figura 5, con una parte parcialmente seccionada.
La figura 7 es una vista de una forma adicional del elemento de bobina a lo largo de la direccion 7 de la figura 2,
La figura 8 es una vista similar a la vista de la figura 6,
La figura 8a es una vista a lo largo de la direccion 8a de la figura 8,
La figura 9 es una vista similar a la vista de la figura 8,
La figura 9a es una vista a lo largo de la direccion 9a de la figura 9,
La figura 10 es una vista a lo largo de la direccion 10 de la figura 6,
La figura 10a es una vista a lo largo de la direccion 10a de la figura 10,
La figura 11 es una vista similar a la vista de la figura 8,
La figura 11a es una vista a lo largo de la direccion 11a de la figura 11,
La figura 12 es una vista similar a la vista de la figura 8,
La figura 12a es una vista a lo largo de la direccion 12a de la figura 12,
La figura 13 es una vista similar a la vista de la figura 8,
La figura 13a es una vista a lo largo de la direccion 13a de la figura 13,
Descripcion detallada de la invencion
Con referencia a la figura 1, se muestra la secuencia general para la fabricacion de unos elementos de bobina de acuerdo con los principios de la invencion.
La unidad 11 desenrolla el conductor 10 a partir de un alimentador de conductor 11', sobre el cual el conductor se ha enrollado previamente para formar una bobina de reserva.
La seccion transversal del conductor 10 en el alimentador 11 puede ser circular, y el desenrollado tiene lugar mediante la alineacion del eje longitudinal del conductor 10 con el eje 100' de una trayectoria de alimentacion.
La trayectoria puede ser lineal, es decir, paralela al eje 100', con una direccion de alimentacion 10', tal como se muestra en la figura 1.
El movimiento del conductor 10 a lo largo de la trayectoria, y por lo tanto la alimentacion del conductor 10 a lo largo del trayectoria, se pueden producir a traves de un accion de empujar / estirar ejercida sobre el conductor en la unidad 16, donde unas cintas motorizadas 16a y 16b presionan contra el conductor en la direccion de alimentacion 10, tal como se muestra en la figura 1a. Las cintas 16a y 16b son capaces de aplicar la accion de empujar / estirar en la direccion de alimentacion 10 debido a la friccion existente entre las cintas y el conductor.
La unidad 13 lleva a cabo la transformacion de la seccion transversal del conductor, por ejemplo a partir de una seccion transversal circular a una seccion transversal rectangular (o de otra seccion transversal con lados planos).
Curso arriba de la estacion 13 hay una estacion 12 para enderezar el conductor 10, en el que el conductor se ve obligado a deslizarse a lo largo de la trayectoria de alimentacion 100'.
En la estacion 12, el conductor 10 se desliza a traves de unos rodillos locos 12', cuyas superficies acoplan el conductor para obligarlo a seguir la trayectoria de alimentacion.
Mas en detalle, mientras que pasa a traves de los rodillos 12' el conductor 10 se acopla a aquellas superficies de los rodillos 12', que estan dispuestas lateralmente y tangenciales con respecto a la trayectoria de alimentacion, tal como se muestra en la vista en alzado de la figura 1. Por lo tanto, el conductor 10 se dobla para seguir la trayectoria de alimentacion.
En la unidad 13 hay una serie de pares de rodillos 13a, 13b, 13c, 13d. Cada rodillo de un par esta conformado de acuerdo con la impresion de la deformacion que se va a crear en un lado del conductor. La impresion se crea mediante el acoplamiento del rodillo en el lado con una cierta presion predeterminada. El acoplamiento se produce en una direccion transversal al eje 100' de la trayectoria de alimentacion.
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Los rodillos de un par 13a, 13b, 13c, 13d rotan entre sf de una manera sincronica y opuesta. Por otra parte, la rotacion de los rodillos puede estar sincronizada con la rotacion de las correas 16a y 16b a traves del controlador 15.
La presion transversal aplicada por los rodillos deforma la seccion transversal del conductor 10, de circular a rectangular en el caso mostrado en la figura 1.
Mas espedficamente, los pares de rodillos 13a, 13b, 13c, 13d estan dispuestos mutuamente a 90°, de modo que sus perfiles estan orientados de acuerdo con una sucesion de las deformaciones en el siguiente orden: los lados del conductor se deforman por primera vez mediante el par 13a; a continuacion, la parte superior e inferior del conductor se deforman para primera vez mediante el par 13b; posteriormente los lados del conductor se deforman por segunda vez mediante el par 13c; por ultimo, la parte superior e inferior del conductor se deforman por segunda vez mediante el par 13d.
La unidad 14 curso abajo de la unidad 13 a lo largo de la trayectoria de alimentacion es capaz de proporcionar informacion util para la medicion de la longitud del conductor que se alimenta desde el momento cuando un extremo cortado de un conductor pasa por la fotocelula 17 posicionada despues de la unidad 14. De hecho, la fotocelula 17 puede senalar la presencia de un extremo cortado del conductor 10, y por lo tanto puede comenzar el conteo de la longitud del conductor que se alimenta a la unidad de doblado 18. El conteo se realiza mediante el sistema de control 15, que utiliza la informacion de paso de longitud transmitida por las ruedas de medicion en la unidad 14 y la senal de inicio de conteo transmitida por la fotocelula 17.
La unidad de doblado 18 es capaz de doblar el conductor 10 con el fin de hacerle tomar la configuracion de elemento de bobina deseada, por ejemplo, los elementos de bobina mostrados en las figuras 2 y 7. La figura 2 muestra una horquilla 250 con unas patas 130 y 130', que tendra que insertarse dentro de las ranuras de un nucleo. La figura 7 muestra una bobina ondulada 230 que tfpicamente constituye una fase del nucleo de una maquina de dinamo electrica. Las patas 220 de la bobina se insertan en las ranuras del nucleo, mientras que los cabezales 240 permanecen adyacentes a los extremos del nucleo. Cada porcion 230' y 230" que consta de dos patas y un cabezal puede tener una configuracion similar a una horquilla como la que se muestra en la figura 2.
La figura 4 muestra las direcciones 5 -5 y 5' -5' de acuerdo con las cuales se ven las secciones transversales, respectivamente A y B en la figura 5, demarcadas / separadas por la lmea de referencia C en la figura 5.
Con referencia a las figuras 4 y 5, la unidad de doblado 18 comprende un elemento de soporte 20, que es de forma cilmdrica e incluye una parte central perforada. El elemento de soporte 20 esta montado sobre los cojinetes 20' del bastidor 30 de la unidad de doblado 18, de modo que la parte central perforada es coaxial con el eje AC' del conductor 10.
El eje de alimentacion AC' es una referencia teorica que se puede considerar coincidente con el eje de la trayectoria de alimentacion 100' del conductor 10, tal como se muestra en las figuras 1, 3, 4 y 5.
La corona dentada 31 esta montada integral con un extremo del elemento de soporte 20, tal como se muestra en la figura 5. La corona dentada 31 se gira por las rotaciones R o R' (vease la figura 4) alrededor del eje AC' por el conjunto de motor / pinon 500 mostrado esquematicamente en la figura 4, y parcialmente tambien en la figura 3. Como resultado, el elemento de soporte 20 tambien gira por la rotacion de R o R' alrededor- del eje AC'.
Con referencia a la figura 5, el elemento de soporte 20 soporta el arbol 29 de manera excentrica sobre los cojinetes 29". El arbol 29 porta en un extremo una porcion de tornillo 29' y en el otro extremo una rueda dentada 34' (ver tambien la figura 4). La rueda dentada 34' engrana con el dentado interior de la corona dentada 34 (figura 5). La corona dentada 34 esta montada sobre los cojinetes 34" para ser coaxial al eje AC'. Cuando la corona dentada 34 rota a traves del motor / pinon 200 (ver las figuras 3 y 4), el arbol 29 rota sobre los cojinetes 29" del elemento de soporte 20, girando de este modo a la porcion de tornillo 29', que se atornilla en un manguito roscado 70 montado integral con un elemento de corredera 22.
La parte central perforada del elemento de soporte 20 aloja el tubo 21. Los casquillos de deslizamiento 21' estan interpuestos entre el tubo 21 y el elemento de corredera 22. De esta manera, el elemento de corredera 22 esta soportado por el tubo 21 y se pueden mover sobre los casquillos 21' en las direcciones T o T', es decir, paralelo al eje AC' y al eje 100', con respecto al tubo 21 cuando la porcion de tornillo 29' se gira mediante el motor / pinon 200.
El tubo 21 esta fijado al bastidor 30 por medio de la placa de fijacion 25. Como se muestra en las figuras 1 y 5, el tubo 21 pasa a traves de la parte central perforada del elemento de soporte 20 para unirse a la placa de fijacion 25. El conductor 10 pasa por el orificio interior del tubo 21 mientras se alimenta en la direccion 10', y luego sale a traves de una boquilla de extremo 80 para llegar a los elementos de doblado de conductor, que se describiran mas en detalle a continuacion.
Los cojinetes 21" estan montados entre el elemento de soporte 20 y el tubo 21 para permitir las rotaciones R y R' del elemento de soporte 20 alrededor del eje AC' con respecto al tubo 21, que se fija al bastidor 30 a traves de la placa 25.
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Un segundo elemento de corredera 23 esta adaptado para deslizar sobre el elemento de corredera 22 (ver las figuras 1, 3, 4 y 5). Mas espedficamente, el segundo elemento de corredera 23 se puede mover en las direcciones X y X' con respecto al elemento de corredera 22. Las direcciones X y X' pueden ser transversales al eje AC', mas precisamente perpendiculares al eje AC'. El movimiento del segundo elemento de corredera 23 sobre el elemento de corredera 22 en las direcciones X y X' se hace posible por las gmas 39, que estan dispuestas en direcciones perpendiculares al eje AC' y estan montadas entre el elemento de corredera 22 y el segundo elemento de corredera 23.
El movimiento en las direcciones X y X' tiene lugar a traves de la rotacion del engranaje 41, que engrana con la cremallera 37 fijada al segundo elemento de corredera 23, tal como se muestra en la figura 5. El engranaje 41 esta fijado al extremo del arbol 42, que esta adaptado para rotar sobre el elemento de corredera 22. El arbol 42 recibe el arbol 44 en un taladro 42' en su extremo, tal como se muestra en la figura 5. Hay una conexion de clave (no mostrada) entre el arbol 44 y el taladro 42', que permite la traslacion del elemento de corredera 22 en las direcciones T y T' y transmite la rotacion necesaria al arbol 42 y por lo tanto al engranaje 41. El elemento de soporte 20 soporta la extension del arbol 44 sobre los cojinetes 44'. El arbol 44 porta la rueda dentada 36 sobre su extremo adyacente a la placa 25. La rueda dentada 36 engrana con el dentado interior de la corona dentada 33. La corona dentada 33 esta montada sobre los cojinetes 33' para ser coaxial con el eje AC'. Cuando la corona dentada 33 se hace rotar por el motor / pinon 400 (ver las figuras 3, 4 y 5), el arbol 44 gira sobre los cojinetes 44' del elemento de soporte 30 y de este modo rota el engranaje 41 para mover el segundo elemento de corredera 23 en las direcciones X y X'.
El elemento 38 es movil en las direcciones X y X' sobre el segundo elemento de corredera 23. El elemento 38 comprende una primera porcion de cremallera 38' y una segunda porcion de cremallera 38" (ver figuras 3 y 5). El elemento 38 puede moverse en las direcciones X y X' mediante el deslizamiento sobre la grna 40 del segundo elemento de corredera 23.
El movimiento del elemento 38 en las direcciones X y X' se lleva a cabo a traves de la rotacion del engranaje 45, que engrana con la porcion de cremallera 38'. El engranaje 45 se monta en el extremo del arbol 65, que esta adaptado para rotar sobre el elemento de corredera 22. El arbol 65 recibe el arbol 66 en un taladro 65' en su extremo, tal como se muestra en la figura 5. Hay una conexion de clave (no mostrada) entre el arbol 66 y el taladro 65', que permite trasladar el elemento de corredera 22 en las direcciones T y T', mientras que al mismo tiempo transmite la rotacion necesaria al arbol 65, y por lo tanto a la rueda dentada 45. El elemento de soporte 20 soporta el arbol 66 sobre los cojinetes 66'. El arbol 66 porta en un extremo la rueda dentada 35. La rueda dentada 35 engrana con el dentado interior de la corona dentada 32. La corona dentada 32 esta montada sobre los cojinetes 32' para ser coaxial con el eje AC'. Cuando la corona 32 rota mediante el motor / pinon 300, el arbol 66 gira sobre los cojinetes 66' del elemento de soporte 20 y de este modo rota el engranaje 45 para mover el elemento 38 en las direcciones X y X'.
La herramienta de doblado de conductor 50 (ver las figuras 3, 4, 5 y 6) comprende por lo menos uno de los pasadores 51 y 52 integrales con la base 53.
Tal como se muestra en las figuras 3, 5 y 6, los pasadores 51 y 52 estan distanciados a lo largo de una lmea recta que pasa por el centro de la base 53. La base 53 esta fijada por medio de tornillos (no mostrados) a la parte superior 54" del eje 54, de manera que su centro esta centrado sobre el eje 54' del arbol 54 (figura 6).
El arbol 54 es deslizable en las direcciones Z y Z' en la parte central perforada del elemento 56, que es integral con el segundo elemento de corredera 23, y es por lo tanto deslizable en las direcciones Z y Z' con respecto al segundo elemento de corredera 23. Las direcciones Z y Z' son perpendiculares al eje AC', tal como se muestra en las figuras 3, 4 y 6.
El elemento 56 esta soportado sobre los cojinetes 55 montados en la campana de soporte 57 (ver figura 6). La campana de soporte 57 esta fijada al segundo elemento de corredera 23 a traves de tornillos 58. Alrededor de la circunferencia del elemento 56 hay un dentado 56' que es concentrico al eje 54'. El dentado 56' engrana con el dentado de la segunda porcion de cremallera 38" del elemento 38. El engranaje del dentado de 38" es posible gracias a un recorte en la campana de soporte 57, que permite que el elemento 38 se acerque al elemento 56, tal como se muestra en la figura 6.
Los movimientos del elemento 38 sobre el segundo elemento de corredera 23 en las direcciones X y X' tal como se describe anteriormente provocan que el arbol 54 rote, trayendo consigo los pasadores 51 y 52 de la rotacion RO, o de la rotacion opuesta RO', sobre el segundo elemento de corredera 23, es decir, alrededor de un eje RZ (ver las figuras 4 y 6).
De hecho, la clave 60 sobre el arbol 54 acopla un asiento 60' en la parte central perforada del elemento 56. El asiento 60' es paralelo al eje 54'. Por lo tanto, la rotacion se transmite desde el elemento 56 al arbol 54, y se permite que el arbol 5 deslice paralelo al eje RZ.
El eje RZ puede ser considerado como un eje de referencia perpendicular al eje AC'. El eje del arbol 54' es paralelo al eje RZ y se puede considerar que coincida con el eje 54', tal como se muestra en la figura 6.
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El cilindro de accionamiento 61 esta fijado a la superficie 23', tal como se muestra en las figuras 3, 5 y 6. El vastago 61' del cilindro 61 esta acoplado al brazo 62, tal como se muestra en la figura 6. El arbol 54 tambien se acopla al brazo 62, tal como se muestra en la figura 6.
Cuando se acciona el cilindro 61, el arbol 54 se mueve por lo tanto en las direcciones Z y Z', paralelas al eje RZ, y como resultado tambien los pasadores 51 y 52 se pueden mover en las direcciones Z y Z', paralelas al eje RZ.
Los movimientos del elemento 38 sobre el segundo elemento de corredera 23 en las direcciones X y X' provocan que el arbol 54 rote, trayendo consigo los pasadores 51 y 52 sobre el segundo elemento de corredera 23, alrededor del eje RZ sobre el segundo elemento de corredera 23. Por lo tanto, los pasadores 51 y 52 estan soportados sobre el segundo elemento de deslizamiento 23 para rotar alrededor del eje RZ de las rotaciones RO y RO'.
Los posibles movimientos de los pasadores 51 y 52 se resumen en la figura 4, con especial referencia al eje RZ previamente definido como perpendicular al eje AC', que es integral con el segundo elemento de corredera 23 entre los pasadores 51 y 52.
A traves de movimientos T y T' del elemento deslizante 22 generado por el motor / pinon 200, el eje RZ se traslada perpendicular al plano que contiene la figura 4. Con el movimiento T el eje RZ se traslada hacia el observador de la figura 4, mientras que con el movimiento T' del eje RZ se traslada lejos del observador de la figura 4. Ambos movimientos son paralelos al eje AC'. En consecuencia, los mismos movimientos de traslacion se realizan por los pasadores 51 y 52.
A traves de los movimientos del segundo elemento de corredera 23 en las direcciones X y X' con respecto al elemento de corredera 22, generado por el motor / pinon 400, el eje RZ se traslada transversalmente al eje AC'. Por lo tanto, se hace el mismo movimiento de traslacion por los pasadores 51 y 52.
A traves de las rotaciones del elemento de soporte 20 alrededor del eje de alimentacion 100', generado por el motor / pinon 500, el eje RZ rota alrededor del eje AC' de las rotaciones opuestas R o R', en que la superficie 23' rota en la misma manera alrededor del eje AC'. En consecuencia, el mismo movimiento de rotacion R o R' se realiza por los pasadores 51 y 52.
A traves del accionamiento del cilindro 61, los pasadores 51 y 52 se mueven perpendicularmente hacia o lejos del eje AC'. En este caso, los pasadores 51 y 52 se trasladan en paralelo al eje RZ.
A traves del movimiento del elemento 38 sobre el segundo elemento de corredera 23 en las direcciones X y X', generado por el motor / pinon 300, los pasadores 51 y 52 realizan rotaciones RO o RO' alrededor del eje RZ.
La figura 3 muestra el conjunto de corte 101 montado sobre el tubo 21 curso arriba de la boquilla 80. El conjunto 101 comprende dos cuchillas de corte TG (ver las figuras 8 -13), cada una posicionada en un respectivo lado transversal al conductor 10. Un dispositivo de accionamiento incluido en el conjunto 101 puede mover ambas cuchillas TG simultaneamente en la direccion TG' (ver figura 8), es decir, transversalmente al conductor 10, con el fin de cortar el conductor en una longitud predeterminada definida por la referencia de medicion de longitud 17 utilizada por el controlador 15, liberando de este modo un elemento de bobina formado en la unidad de doblado 18.
Para mayor claridad y simplicidad, en la figura 5 el conjunto 101 se ha omitido.
Las figuras 8 - 13 muestran algunas operaciones de doblado que se pueden llevar a cabo mediante la aplicacion de los metodos y el aparato de la invencion.
Con referencia a las figuras 8 y 8a, los pasadores 51 y 52 estan inicialmente en la posicion de reposo, indicada por una lmea discontinua. Estan por lo tanto en un lado del conductor 10, ambos alineados con un eje paralelo al eje AC'.
Para alcanzar esta posicion, los pasadores se han rotado mediante las rotaciones RO o RO' alrededor del eje RZ, trasladados en la direccion X', y rotados alrededor del eje AC' por una rotacion R con respecto a la posicion de la figura 4.
El doblado de las figuras 8 y 8a crea una curva suave en el conductor 10 partiendo del contacto CC en la salida de la boquilla 80 del tubo 21. El doblado y el contacto se obtienen mientras los pasadores 51 y 52 se mueven a la posicion en la que los pasadores estan representados con una lmea continua.
Este movimiento de doblado de los pasadores 51 y 52 se obtiene mediante el uso de una combinacion de la rotacion RO alrededor del eje RZ y el movimiento de los pasadores 51 y 52 en la direccion X. Durante estos movimientos, los pasadores aplican una fuerza transversal sobre el conductor 10 con el fin de doblarlo tal como se indica por la lmea continua del conductor 10 en las figuras 8 y 8a.
El doblado mostrado en las figuras 9 y 9a se puede iniciar desde una posicion de los pasadores 51 y 52 inicialmente similar a la posicion de reposo de la figura 8, los pasadores 51 y 52 sin embargo estan mas cerca de la boquilla 80 y por lo tanto menos trasladados en la direccion T. La figura 9 muestra una curva mas marcada del conductor 10, que
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se obtiene por el doblado que se inicia a partir del contacto CC en la salida de la boquilla 80 mientras los pasadores
51 y 52 se mueven a la posicion ilustrada con una lmea continua. Este movimiento de los pasadores 5l y 52 se obtiene mediante el uso de una combinacion de una mayor rotacion RO (en comparacion a la figura 8) y un mayor movimiento en la direccion X (en comparacion con la figura 8) de los pasadores 51 y 52.
El doblado de las figuras 10 y 10a se produce en un plano diferente, por ejemplo el plano de la vista B de la Figura 5, en el que una curva suave se crea en el conductor 10, tal como la que se muestra en la figura 8. Los pasadores 51 y
52 estan inicialmente en la posicion de reposo, dibujada con una lmea discontinua, es decir, en un lado del conductor y ambos alineados con un eje paralelo al eje AC'. Los movimientos de los pasadores 51 y 52 necesarios para obtener este doblado son similares a los de las figuras 8 y 8a, es decir, la traslacion en las direcciones X y la rotacion RO alrededor del eje RZ, pero tienen lugar en diferentes planos, segun lo permitido por la rotacion R del elemento de soporte 20 (ver figura 10a).
El doblado de las figuras 11 y 11a produce en el conductor 10 una curva que practicamente sigue la geometna de un arco de un drculo. Este doblado se obtiene alimentando el conductor 10 para provocar primero que se acople al pasador 51, en el que se desvfa, y despues continuando la alimentacion para hacerle que se acople al pasador 52 posicionado tal como se muestra en las figuras 11 y 11a. Esto resulta en un doblado creado a traves de contacto en CC, la presion contra el pasador 51 y la presion contra el pasador 52, tal como se muestra en las figuras 11 y 11a.
En resumen, los pasadores 51 y 52 se han trasladado en la direccion T', trasladados en la direccion X, rotados por la rotacion RO alrededor del eje RZ, y rotados por la rotacion R alrededor del eje AC'.
El doblado mostrado en las figuras 12 y 12a produce una curva muy local en el conductor 10. El conductor 10 se posiciona entre los pasadores 51 y 52, despues de que estos se han trasladado en la direccion Z paralela al eje RZ para posicionarse en cada lado del conductor (figuras 12, 12a). Despues, se hacen rotar los pasadores 51 y 52 por la rotacion RO alrededor del eje RZ para obtener la curva muy local.
El doblado de torsion de las figuras 13, 13a requiere que los pasadores se acerquen el uno al otro para agarrar el conductor. Con el fin de proporcionar esta accion de agarre sobre el conductor 10, se anade un mecanismo a la solucion de la figura 5. Una vez que el conductor ha sido agarrado, la rotacion R alrededor del eje AC' ejerce una torsion TR sobre el conductor tal como se muestra en la figura 13. La contra reaccion necesaria para crear la torsion TR viene dada por el acoplamiento del conductor 10 con las paredes de la boquilla 80.
El elemento de bobina de la figura 2 corresponde a una horquilla fabricada con una seccion transversal rectangular por el aparato de la figura 1, partiendo de una seccion transversal circular del conductor almacenado en el alimentador 11. La unidad 13 transforma despues la seccion transversal del conductor de circular a rectangular.
La unidad de doblado 18 crea el doblado que caracteriza a las horquillas de la figura 2 y corta los extremos de las patas 130 y 130'. De hecho, el controlador 15 habra sido programado para llevar a cabo unas etapas como las descritas en las figuras 8-13 con el fin de crear en sucesion las porciones plegadas que forman la horquilla y cortar el conductor por medio de la unidad 101.
Para la horquilla de la figura 2, la sucesion de etapas de doblado puede ser como sigue: en una primera etapa, la porcion recta de la pata 130 se alimenta a traves de la boquilla 80. Esta primera etapa sigue al corte del extremo de la pata 130 que se llevo a cabo al final del doblado de una horquilla anterior, o despues del corte inicial de un conductor 10 que fue sustituido en el alimentador 11.
En una segunda etapa se realiza la porcion plegada 131, que consiste en una curva y una torsion obtenida, por ejemplo, mediante la aplicacion de los principios de la figura 9 y la figura 13, respectivamente.
En un tercer paso se realiza la porcion plegada 132, que consiste en una curva suave obtenida, por ejemplo, mediante la aplicacion de los principios de la figura 8.
En una cuarta etapa se realiza la porcion de doblado 133, que consiste en una curva y una torsion obtenida, por ejemplo, mediante la aplicacion de los principios de las figuras 9 y figura 13.
Las otras porciones 134, 135, 136 y 130' que completan la horquilla se hacen de una manera similar a traves de una combinacion apropiada de las operaciones de doblado de las figuras 8 -13 obtenidas programando el controlador 15 en consecuencia.
Finalmente, un manipulador de un robot (no mostrado) puede asir la horquilla para eliminar la porcion de extremo de la pata 130' de la boquilla 80 despues de que la operacion de corte se haya realizado por la unidad 101.
En cuanto al elemento de bobina de la figura 7, las porciones 230, 230', 230" de la bobina 230, que tienen una configuracion similar a la horquilla de la figura 2, se pueden formar en sucesion por la unidad 18 a traves de una serie de operaciones de doblado que se llevan a cabo mediante una combinacion apropiada de las operaciones de doblado de las figuras 8 -13, de nuevo obtenido mediante la programacion del controlador 15 en consecuencia.
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En una realizacion de la presente invencion, la herramienta de doblado 50 comprende solo un pasador 51 o 52 para realizar las operaciones de doblado descritas con referencia a las figuras 8 -10.
Ademas, unas configuraciones de bobinas simples pueden requerir solamente un doblado obtenido a traves del 5 movimiento de por lo menos uno de los pasadores 51 y 52 en la direccion X y X', en este caso, la solucion se limitara a la transmision desde el motor 400, es decir, la corona dentada 33, el engranaje 36, arbol 44, el engranaje 41, la cremallera 37 y la gma 39 para el elemento 23, mientras que los elementos 22 y 23 seran parte integral entre sf sin tener que rotar o trasladarse mutuamente.
10 Otras configuraciones de bobina pueden requerir la adicion de la rotacion R y R' del soporte 20 a traves del motor 500 y la corona dentada 31.
Unas configuraciones adicionales pueden requerir la adicion de la traslacion T y T' del elemento 22 a traves del motor 200 y la porcion de tornillo 29'.
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Las variaciones y modificaciones son posibles dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

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    REIVINDICACIONES
    1. Aparato para fabricar unos elementos de bobinas (230, 250) para la insercion en las ranuras del nucleo de una maquina de dinamo electrica en el que los elementos de bobina (230, 250) estan formados por unas porciones de doblado de un conductor electrico (10);
    comprendiendo el aparato:
    - unos medios (16) para alimentar unas porciones de conductor de longitud predeterminada a traves de una abertura (80), a lo largo de un eje de alimentacion (100', AC'), de acuerdo a una direccion de alimentacion (10'), adyacente a un primer elemento de acoplamiento (51) capaz de acoplar el conductor (10), en el que la abertura (80) esta posicionada antes del primer elemento de acoplamiento (51) en la direccion de alimentacion (10');
    - unos medios (35, 41, 400) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) con respecto a la abertura (80) para acoplar una porcion del conductor (10) con el primer elemento de acoplamiento (51) en una direccion transversal (X, X') al eje de alimentacion (100') para doblar el conductor (10);
    - unos medios (20, 31, 500) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del eje de alimentacion (100', AC') para reposicionar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del conductor (10).
  2. 2. Aparato de la reivindicacion 1 en el que los medios (35, 41,400) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) mueven el primer elemento de acoplamiento (51) para acoplar el conductor contra una porcion (CC') de la abertura (80) durante el doblado.
  3. 3. Aparato de la reivindicacion 1 que comprende unos medios (22, 29', 200) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) paralelo al eje de alimentacion (100', AC') para posicionar el primer elemento de acoplamiento (51) para doblar.
  4. 4. Aparato de la reivindicacion 1 que comprende unos medios (38, 45, 300) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor de un eje (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100, AC').
  5. 5. Aparato de la reivindicacion 1 en el que los medios (16) para alimentar el conductor de alimentacion (10) adyacente a un segundo elemento de acoplamiento (52) capaz de acoplarse al conductor (10); el segundo elemento de acoplamiento (52) esta posicionado despues del primer elemento de acoplamiento (51) en la direccion de alimentacion (10'); y el segundo elemento de acoplamiento (52) es capaz de acoplarse al conductor transversalmente con respecto al eje de alimentacion (100, AC').
  6. 6. Aparato de la reivindicacion 5 que comprende unos medios (45, 54, 300) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) alrededor de un eje de rotacion (RZ) para acoplarse al conductor (10) con el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) transversalmente con respecto al eje de alimentacion (100, AC').
  7. 7. Aparato de la reivindicacion 4 que comprende unos medios (61) para mover un primer elemento de acoplamiento (51) paralelo al eje (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100', AC').
  8. 8. Aparato de la reivindicacion 1 en el que el primer elemento de acoplamiento (51) y un segundo elemento de acoplamiento (52) agarran el conductor (10); y comprendiendo unos medios (20, 31, 500) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) alrededor del eje de alimentacion (100, AC') para aplicar torsion al conductor (10).
  9. 9. Aparato de la reivindicacion 3 que comprende un primer conjunto de soporte (20, 22) que rota alrededor del eje de alimentacion (100, AC'), un segundo conjunto de soporte (23) capaz de trasladarse (T, T') transversalmente (X, X') al eje de alimentacion (100', AC'); el primer elemento de acoplamiento (51) estando soportado por el segundo conjunto de soporte (23).
  10. 10. Aparato de la reivindicacion 3 que comprende un primer conjunto de soporte (20) que rota alrededor del eje de alimentacion (100, AC '), un segundo conjunto de soporte (22) capaz de trasladarse (T, T') paralelo al eje de alimentacion (100', AC'); y un tercer conjunto de soporte (23) soportado por el segundo conjunto de soporte (22); un primer elemento de acoplamiento (51) estando soportado por el tercer conjunto de soporte (23).
  11. 11. Aparato de la reivindicacion 9 que comprende un elemento (21) para el paso de un conductor (10) en la trayectoria para alcanzar el primer elemento de acoplamiento (51); la rotacion del primer conjunto de soporte (20) siendo alrededor del elemento (21) para el paso del conductor (10); y la traslacion (T, T') del segundo conjunto de soporte (22) estando soportada por el elemento (21) para el paso del conductor (10).
  12. 12. Aparato de la reivindicacion 1 en el que los medios (35, 41, 400) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) con respecto a la abertura (80) comprenden una corona dentada (33) que rota alrededor del eje de alimentacion (100', AC').
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  13. 13. Aparato de la reivindicacion 3, en el que unos medios (22, 29', 200) para mover el primer elemento de acoplamiento (51) paralelo al eje de alimentacion (100', AC') comprenden una corona dentada (34) que rota alrededor del eje de alimentacion (100', AC').
  14. 14. Aparato de la reivindicacion 4, en el que los medios (38, 45, 300) para rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor de un eje (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100, AC') comprenden una corona dentada (32) que rota alrededor del eje de alimentacion (100', AC').
  15. 15. Metodo para la fabricacion de unos elementos de bobina (230, 250) para la insercion en las ranuras del nucleo de una maquina de dinamo electrica en el que los elementos de bobina (230, 250) estan formados por porciones de doblado de un conductor electrico (10);
    comprendiendo el metodo las etapas de:
    - alimentar unas porciones de conductor de longitud predeterminada a traves de una abertura (80), a lo largo de un eje de alimentacion (100', AC'), de acuerdo con una direccion de alimentacion (10'), adyacente a un primer elemento de acoplamiento (51) capaz de acoplar el conductor (10), en el que la abertura (80) esta posicionada antes del primer elemento de acoplamiento (51) en la alimentacion de direccion (10');
    - mover el primer elemento de acoplamiento (51) con respecto a la abertura (80) para acoplar una porcion del conductor (10) con el primer elemento de acoplamiento (51) en una direccion transversal (X, X') al eje de alimentacion (100') para doblar el conductor (10);
    - rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del eje de alimentacion (100', AC') para reposicionar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor del conductor (10).
  16. 16. Metodo de la reivindicacion 15, que comprende mover el primer elemento de acoplamiento (51) para acoplar el conductor contra una porcion (CC') de la abertura (80) durante el doblado.
  17. 17. Metodo de la reivindicacion 15, que comprende mover el primer elemento de acoplamiento (51) paralelo al eje de alimentacion (100', AC') para posicionar el primer elemento de acoplamiento (51) para doblar.
  18. 18. Metodo de la reivindicacion 15 que comprende rotar el primer elemento de acoplamiento (51) alrededor de un eje (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100, AC').
  19. 19. Metodo de la reivindicacion 15 que comprende alimentar el conductor (10) adyacente a un segundo elemento de acoplamiento (52) capaz de acoplar el conductor (10); el segundo elemento de acoplamiento (52) esta posicionado despues del primer elemento de acoplamiento (51) en la direccion de alimentacion (10'); y acoplar el conductor transversalmente con respecto al eje de alimentacion (100, AC') con el segundo elemento de acoplamiento (52).
  20. 20. Metodo de la reivindicacion 19 que comprende ademas rotar el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) alrededor de un eje de rotacion (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100', AC') para doblar el conductor (10).
  21. 21. Metodo de la reivindicacion 15 que ademas comprende mover el primer elemento de acoplamiento (51) paralelo a un eje (RZ) que es perpendicular al eje de alimentacion (100', AC').
  22. 22. Metodo de la reivindicacion 15 que comprende ademas agarrar el conductor (10) con el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) y rotar el primer elemento de acoplamiento (51) y el segundo elemento de acoplamiento (52) alrededor del eje de alimentacion (100, AC') para aplicar torsion al conductor (10).
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