IT8312692A1 - Commutatore e procedimento per la sua fabbricazione - Google Patents
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Description
TESTO DELLA DESCRIZIONE
L'invenzione ha per oggetto un commutatore del tipo a pressione sulla volta, avente le caratteristiche contenute nel concetto superiore della rivendicazip ne 1, nonch? un procedimento per la fabbricazione di tale commutatore.
In commutatori del tipo a pressione sulla volta, gli anelli di armatura hanno il compito di tenere l'in sieme delle lamelle, non solo in condizione di ripe so, ma anche con il carico termico e dinamico che si verificano in esercizione, sotto ad un carico di volta cos? alto da non permettere che le singole lamelle possano spostarsi relativamente l'una verse l'altra.
Frequentemente commutatori di tale tipo sono impie gati come cerchiature di anelli di armatura. Queste cerchiature sono generalmente inserite in scanalature anulari che devono essere ricavate nei due lati frontali del pacchetto di lamelle, dopo ohe quest'ultimo sia stato composto dalle singole lame^ le e delle lamelle isolanti da prevedersi fra le predette.
Per poter effettuare questo passo di lavorazione, il pacchetto assiemato deve per? essere dapprima forzato in una bussola di serraggio avente una parete spessa, per poter infilare nel due lati frontali del pacchetto di lamelle, oramai sotto pressione di volta, la scanalatura anulare sulla macch|. na per tornire.Successivamente le cerchiature riscaldate possono essere Inserite nelle scanalature frontali ed essere calettate, mentre il pacchetto di lamelle armato viene espulso dalla bussola di serraggio. Questo sistema di fabbricazione ? relativamente complicato e costoso in quanto per una produzione razionale di un numero elevato di commu tatori ? necessario disporre di eguali di un gran numero di utensili in forma di bussole di serraggio a parete spessa.
Inoltre le scanalature anulari necessarie per acco gliere le cerchiature, possono essere eseguite solo, se le lamelle isolanti si estendono fino alla zona . di troncatura, per cui di regola le lamelle isolan ti hanno la stessa forma dei segmenti in rame.
Un ulteriore notevole inconveniente dei commutatori di tipo gi? noto, aventi cerchiature alloggiate in scanalature anulari, consiste nel fatto che le cerchiature possono essere previste unicamente aliti estremit? del pachetto di lamelle.
Una alta sollecitazione dinamica del commutatore, oppure una maggiore lunghezza assiale richiedono quindi non solo un maggiore dimensionamento delle cerchiature, ma anche un ingrandimento delle dimen sioni radiali dei segmenti e con ci?, del diametro esterno del commutatore, per evitare mediante una accresciuta resistenza alla flessione dei segmen ti, che questi ultimi, sotto l'azione della forza centrifgua in conseguenza di una pressione di voi ta troppo bassa, possano deformarsi radialmente verso l'esterno, oppure spostarsi relativamente l'uno rispetto l'altro nella zona fra le cerchiatu re. Ad aggravare la situazione si aggiunge il fatte che a seguito della necessit? di scegliere dimensioni radiali maggiori per i segmenti, la forza centrifuga agente su questi ultimi aumenta.
Poich? per motivi elettrici, non ? necessaria una tale maggiorazione dell'altezza radiale dei segmenti risulta che in questo modo del rame prezioso viene impiegato per scopi puramente meccanici. Com mutatori di questo tipo sono perci? relativamente costosi, limitando perci? il loro ambito d'impiego a macchine elettriche di alta qualit? ed aitamele sollecitate.
Complicate sono anche altre due forme di costruzio ne gi? note per commutatori del tipo con pressione a volta, bench?-per queste non sia necessario ricavare scanalature anulari nel pacchetto di lamel le. In un tipo le cerchiature poggiano, con interiposizione di un isolamento, sulla superficie esternja del commutatore. Il commutatore deve perci? essere realizzato con una lunghezza assiale notevolmente maggiore di quanto sarebbe richiesto per ragioni elettriche. Inoltre mediante tali cerchiature ester ne ? notevolmente maggiorato l'ingombro del commutatore. Nell'altro tipo si tratta di un commutatore in materiale stampato che permette ugualmente l*im piego di anelli di armatura alloggiati internamente quindi anelli di armatura giacenti in scanalature anulari che partendo dalla superficie interna del pacchetto di lamelle si estendono nelle stesse.
Scanalature anulari interne di questo tipo vengono ottenute mediante tranciatura dei segmenti ed anche delle lamelle isolanti. Le tranciature delle lamel le isolanti sono formate in modo tale da tenere l'anello di armatura inserito a distanza dalle superfici di delimitazione della scanalatura anulare, formata dai segmenti, come usuale in commutatori ir materiale stampato aventi solo anelli di arma tura alloggiati in scanalature frontali. Il materia^ le stampato deve poter penetrare anche nelle seana lature anulari per formare col? un rivestimento dell^nello di aramtura. Conseguentemente gli anel li di armatura di questo commutatore in materiale stampato, di tipo gi? noto, possono essere inseriti solo senza tensione di precarico nelle scanala-: ture anulari.
Esse realizzano la loro tensione in quanto il pacchetto di lamelle compresso dentro lo stampo e cos? ottenuto sotto pressione di volta, dopo essere stato espulso con materiale stampato, nell'espulsio ne dello stampo si allarga con conseguente riduzio ne della sua pressione di volta. A ci? si aggiunge ancora che la pressione di volta deve essere tenuta relativamente bassa affinch? l'allargamento del pacchetto di lamelle provocato dalla pressionedi volta, dopo l'espulsione dallo stampo non induca una distruzione del materiale. Per questi motivi, indotti dalla fabbricazione, l'ambito d'impiego di questi commutatori risulta notevolmente limitato. Per la loro pressione di volta relativamente ? t?assa non sono adatti ad una maggiore sollecitazio ne dinamica.
Un esempio di realizzazione di un commutatore con mozzo radialmente precaricato, in cui il pacchetto di lamelle viene espulso, come nel commutatore sopra descritto, con anelli di armatura inseriti senza tensione, noto della domanda germanica aperta alla visione pubblica 30 48 470, permette perci? solo un precarico relativamente piccolo del mo^ zo per cui un comportamento senza difetti della su perfid e di rotolamento delle spazzole ? garantito solo se la sollecitazione termica e quella dina mica sono corrispondentemente basse?
D'invenzione si propone il compito di creare un commutatore del tipo a pressione di volta, con il quale sia possibile raggiungere un alto carico dinamico e termico, ma che ci? nonostante possa essere fabbricato a costi relativamente bassi. Questo compito ? risolto da un commutatore presentanti le caratteristiche della rivendicazione 1.
Dato che i segmenti per la formazione della scanalatura anulare o delle scanalature anulari sono muniti di tranciature, diventa superflua la compii cata operazione di esecuzione delle gole di scana lature anulari del pacchetto di lamelle? In questo modo s? pu? anche prevedere una o pi? scanalature anulari interne, quindi estendentisi dalla generatrice interna del pacchetto di lamelle, dentro a questeVInoltre non ? necessario che le lamelle iso lanti si estendano fino alla zona delle scanalatu re anulari, il ch? contribuisce ancora ad una ridu zione del costo Poich? l'nello di armatura direttamente sulla superficie di delimitazione poi gonale della scanalatura anulare formata dai segmenti si pubraggiungere una tensione relativamente alta degli anelli di armatura. Questo va attr, buito non solo al fatto che non ? necessario tener conto della comprimibilit? di un materiale stampato, come ? il caso nei commutatori di materiale stampato gi? noti, in cui il maeriale riempie l?in tercapedine fra l'anello di armatura e le superfic:. di delimitazione della scanalatura anulare. Viene piuttosto reso possibile tenere sotto alta pressio ne di volta il pacchetto di lamelle assiemato, com posto da segmenti tranciati e lamelle isolanti, gi? pruna dell' spulsione con materiale stampato, attraverso gli anelli di armatura,
E* perfino possibile comprimere o calettare nelle loro sedi non solo i due anelli di armatura esterni, ma anche l?anello o gli anelli posti internamente, procedimento con il quale questi anelli di armatura ottengono un?altro precarico senza un?allargamento del pacchetto di lamelle.
L?entit? del precarico degli anelli di armatura, come pure l?entit? della pressione di volta e quel la dell?allargamento dei pacchetti di lamelle] dopo l'applicazione degli anelli di armatura non influisce sulla sollecitazione del materiale stampato che eventualmente viene introdotto nel pacche? to di lamelle, poich? questa introduzione di materiale stampato avviene solo dopo che gli anelli di armatura hanno ottenuto il loro precarico.
La soluzione conforme all'invenzione rappresenta quindi un vantaggio sia per ottenere una pressione di volta possibilmente alta, come pure un alto pre carico radiale del mozzo del commutatore e/o dell'albero dell'indotto, come ? previsto nel commuta tore conforme la domanda germanica aperta alla visione pubblica N? 3.048470, per evitare una defor inazione a caldo od almeno ridurla ad un valore mol to basso.
Poich? gli anelli di armatura possono essere dispo sti distribuiti in intervalli relativamente brevi lungo la lunghezza dei segmenti, ? possibile una notevole riduzione della lunghezza d? serraggio. Ci? permette di limitare ad una misura dipendente da motivi elettrici o termici, l'altezza della zone dei segmenti sopra gli anelli di armatura.
La sezione ed ispecie l'altezza degli anelli di aramtura, come pure l'altezza delle parti di segmento che servono da supporto agli anelli, pu? anche essere mantenuta relativamente bassa din?do che ? possibile raggiungere un'altezza minuna di segmento, con conseguente notevole risparmio di rame.
Alla riduzione del dispendio di fabbricazione contribuisce inoltre il fatto che le trnaciature che servono a formare le scanalature anulari vengono prodotte contemporaneamente con il taglio a misura sei segmenti da una matassa di profilati.
Poich? nel commutatore conforme all*invenzione le lamelle desolamento possono finire a distanza dal le scanalature anulari, in una forma di realizzazione preferita, per la riduzione dei costindi pr? duzione, le lamelle sono strutturate e disposte in conformit? alla rivendicazione 3.
Gli anelli di armatura possono avere un nucleo di acciaio ed un mantello in un materiale elettricamente isolante, in questo caso l'anello di armatura ? preferibilmente strutturato conformemente alla rivendicazione 5. Tuttavia gli anelli di armatura possono anche essere costituiti da un materiale plastico, elettricamente isolante e rafforzato con fibra;
Ciacuna delle scanalature anulari, aperta in dire zione dell'asse lingitudinale centrale del pacchet re uno od anche due anelli di armatura. La loro apertura ?, in questo caso, strutturata vantaggiosamente secondo le rivendicazioni 7 od 8
in un materiale plastico rafforzato con fibra a causa del suo maggiore allungamento nei confronti di anelli docciaio deve essere raggiunto per una
nella zona di autobloccaggio
nella sua sede, cosa di regola impossibile con anell' in acciaio con mantello isolante a causa del
con un angolo d'inclinazione che si trovi esternamente alla zona di autobloccaggio pur portando ad
entro la zona della sede che impediscano un movimento degli anelli di arm tura in direzione della apertura.
invenzione si propone inoltre il compito di indi care un procedimento per la fabbricazione del coraimitatore conforme al trovato.
Tae compito ? risolto da un procedimento conformi alla rivendicazione 11.
Il procedimento in questione ? realizzabile in modo semplice ed a basso costo poich? dopo l'assemblaggio del pacchetto di lamelle e l'inserimento degli anelli nell'apertura della scanalatura anula re coordinata, ? solo necessario ridurre il diametro del pacchetto di lamelle fino al plinto in ai ogni anello di armatura pu? essere spinto sopra la propria sede. Cessata poi l'azione di forza sul pacchetto di lamelle necessaria per la riduzione del diametro dello stesso, esso pu? essere completi to in un commutatore con pressione di volta pi? al ta possibile, oppure in un commutatore in cui il precarico del mozzo e/o dell'albero d'indotto si basa su di una proporzione di tensione Essenziale e prefissata e tutti i segmenti del pacchetto di lamelle, mediante le forze d'appoggio del mozzo e/o albero sono, qualsiasi condizione d'esercizio, accoppiate dinamicamente con il mozzo e/o albero d'indotto e sono posizionate in direzione radiale rispetto al mozzo e/o albero d'indotto,
la riduzione del diametro del pacchetto di lamelle fino ad un valore che permetta il calettamento degli anelli di armatura sulle proprie sedi, ha luogo preferibilmente con l*ausilio di una bussola conica attraverso la quale il pacchetto di lamelle viene compresso in una bussola cilindrica a parete spessa.
Se ? richiesto un precarico ancora maggiore degli anelli di armatura di quello raggiungibile quando gli anelli di armatura vengono spinti sulla propri^ sede con gioco pi? ridotto possibile, gli anelli di armatura possono, pruna della loro calettatura essere riscaldati induttivamente. Il diametro che gli anelli hanno quando sono pi? freddi pu?, in tale caso essere scelto di tanto pi? piccolo quan to ammonta la maggiorazione del diametro risultanti dal riscaldamento.
Tutto il preserraggio che hanno gli anelli di arma tura dopo cessata la forza esercitata sul pacchetto di lamelle per ridurre il diametro, ? allora maggiore per il valore di quel preserraggio che gli anelli di armatura raggiungono della loro calettatura sulla propria sede.
Al fine di impedire con un tale riscaldo induttivo^ preferibilmente mediante un induttore anulare.di un generatore a media frequenza nel foro del pacchetto di lamelle, che il diametro della boccola che accoglie il pacchetto di lamelle abbia a modificarsi durante l?operazione, si impiega preferibilmente una bussola in un acciaio antunagnetico, per es. acciaio antunagnetico V2A. Inoltre in una forma di realizzazione preferita questa bussola viene mantenuta ad una temperatura costante median te un raffreddamento ad acqua con l?aiuto di una sonda termica.
Se gli anelli di armatura sono in un materiale sin tetico rafforzato con fibre, dato che non ? possibile un calettamento di anelli di questo tipo e dato che per ottenere un determinato preserraggio ? necessario una via di serraggio pi? lunga di quaji to richiesto per un anello in acciaio, ? opportuno comprimere questi anelli sulle proprie sedei, in direzione assiale e allargandoli nel contempo. In questo modo ? possibile raggiungere anche con questi anelli di armatura un preserraggio relativamen te alto.
Segue una descrizione particolareggiata di esempi di realizzazione illustrati nelle allegate tavole di disegni in cui:
- la figura 1 ? una vista frontale incompleta del pacchetto di lamelle assemblato di un primo esem-
- la figura 2 ? una vista laterale di un segmento
ta del pacchetto di lamelle del primo esempio di realizzazione, tenuto sotto pressione di vol-
- la figura 4 ? una vista frontale incompleta, con formemente alla figura 1 del pacchetto di lamelle
- la figura 5 ? una sezione lingitudinale inoomple ta del commutatore prodotto dal pacchetto di lamel
- la figura 6 ? una vista frontale incompleta del commutatore ;
- la figura 7 ? una vista laterale di un esempio di realizzazione modificato di un segmento per un commutatore conforme all'invenzione;
ta di un commutatore avente lamelle conformi alla
- la figura 9 ? una sezione longitudinale ineomple.
ta di un commutatore con anelli di armatura in pia etica rafforzata con fibre;
la figura 10 ? un particolare di una vista laterale di una forma di realizzazione modificata di una lamella, nonch? una sezione incompleta del relativo anello d*armatura in plastica rafforzato con fibre pruna del suo calettamento sulla pr? pria sede;
la figura 11 ? una sezione longitudinale schematica ed incompleta attraverso un pacchetto di lamelle ed un dispositivo per la fabbricazione di un pacchetto di lamelle armato, per l'impiego di anelli di armatura in acciaio;
- la figura 12 ? una sezione longitudinale conforme alla figura 11 per la fabbricazione di un pacchetto di lamelle armato con anelli in plastica rafforzata con fibra.
Nella fabbricazione del primo esepio di realizzazio ne conforme all'invenzione, illustrato nelle figure da 1 fino a 6, si parte da lamelle 1, di eguale struttura, come illustrate, per esempio nella figu ra 2. Questi lamelle 1 vengono tagliate a misura da una matassa di profilato in rame. Contemporanea mente si ritagliano una sfinestratura 2 aperta, verso un'estremit? e tre sfinestrature 3, eguali.
Queste sfinestrature 2 e 3 sono disposte distribui te per la lunghezza del segmento 1. la loro distan za reciproca ?, come si vede nelle figure 2 fino a 5? relativamente piccola, perci?, malgrado l'alto carico dinamico a cui il commutatore pu? essere esposto, ? possibile mantenere molto ridotta 1'aitei za dei segmenti 1, misurati in direzione radiale del commutatore, e conci? anche la dimensione fra le sfinestrature 2 e 3 e la superficie del matello esterno del commutatore.
Le sfinestrature 3? che come le sfinestrature 2, hanno una sezione approssunativamente rettangolare , sono chiuse mediante una parte a gancio 4 del segmento, su di una parte della loro lunghezza in direzione verso l'asse longitudinale centrale del com imitatore'. Aquesta parte 4 si unisce, in direzione longitudinale del commutatore, una apertura 5? la cui lunghezza assiale ? maggiore di quella della parte 4? Come illustrato dalle figure 2 e 5 l*aper tura 5 si allarga verso 1*interno a forma di cono, ove un fianco dell'apertura 5 forma il prolungameli to di una delle delimitazioni frontali della sfine etratura 3.
Mediante questa forma delle sfinestrature nelle aperture 5? che dopo l'assemblaggio di tutti i segmenti 1, cos? come di una lamella di isolamento 6 da inserirsi fra ogni coppia di lamelle 1 adiacenti, possono cosi come la sfinestratura 2, forma re ciascuna una scanalatura anulare in cui inserire un anello di armatura nel suo insieme contrasse gnato con 7.
Le lamelle isolanti 6 hanno la forma di striscia rettangolare. Come illustrato dalle figure 1 fino a 6 esse si estendono per tutta la lunghezza dei segmenti e dalla superficie esterna del commutatori radialmente verso l'interno, quals i fino alle sfi nestrature 2 e 3. Una tale forma delle lamelle iso lanti 6 contribuisce ad ottenere favorevoli costi di produzione e ci? anche in considerazione del fat to che queste lamelle isolanti sono impiegabili per segmenti presentanti un diverso numero di sfinestr^ ture e anche un'altra forma delle stesse come illu strato nella figura 7.
Gli anelli di armatura 7 hanno un nucleo 7' in acciaio ed un isolamento 7"? circondante tale nucleo, Tale isolamento consiste in un nastro molto sottile, avvolto con sovrapposizione delle zone margina li intorno al nucleo avente non solo un'alta capacit? isolante, ma anche un'alta resistenza alla compressione.
le dimensioni delle sfinestrature 2 e 3 sono sinto nizzate sulle dimensioni degli anelli di armatura 7 in modo tale che questi ultimi possono essere completamente accolti da quella parte delle sfinestra ture che ? chiusa verso l'interno dalla parte 4? Queste parti 4 formano la sede per gli.anelli di armatura 6 che nel commutatore finito poggiano, con forte compressione direttamente sulla loro sede.
Poich? i segmenti 1 sono tranciati, ogni contorno di questa sede ? un poligono.
Dopo che gli anelli di armatura 7 sono stati intro dotti nelle aperture 5 del pacchetto di lamelle ancora sciolto,ilpacchetto stesso viene compresso entro una bussola di compressione 8, avente una pa rete spessa e illustrata nella figura 11, ricorrer do per esempio ad una bussola conica. Comprimendo il pacchetto di lamelle nella bussola 8 il diametri del pacchetto viene ridotto ad un valore predeterm^ nato dipendente dall'altezza della pressione di volta da prodursi con questa riduzione di diametro nel pacchetto di lamelle. Se gli anelli di armatura 7, dopo raggiunto il diametro desiderato del pacchetto di lamelle devono essere solo spinti sopra le loro sedi formate dalle parti 4? na non e richie sta xma calettatura, il di?metro interno degli anelli di armatura 7 viene scelto in modo che sia sufficiente una lieve pressione per spingerli sulle sedi. L'isolamento 7? non subisce in questo modo alcun intaglio o altro lesionamento. L*inserimento degli anelli di armatura 7 nelle sfinestrature 3 ha luogo con 1*aiuto di almeno tre elementi spingi tori 9? distribuiti regolarmente sul perimetro, di sposti in modo radialmente estraibile in un punzone: scorrevole 10, introducibile nel foro del pacchetto di lamelle. Poich? l?ampiezza delle aperture 5? misurata in direzione assiale, ? maggiore della larghezza degli anelli di armatura, gli elementi spingitori 9 possono essere riportati, come mostra to nella figura 11, in appoggio su di un lato fron tale degli anelli di armatura 7. Questi ultimi, in eluso l?anello che deve essere introdotto nella scanalatura anulare formata dalle sfinestrature 2, vengono spinti, in successione, tramite l?elemento spingitore 9 del punzone, sulla propria sede. Crii anelli di armatura 7 possono per? anche essere calettati sulla pr?pria sede. In questo caso sia 1 punzone spingitore 10 quanto gli elementi spingito ri 9 sono in materiale isolante. Inoltre il punzoni 10 presenta direttamente accanto agli elementi 9, in direzione assiale, e con ci? all?altezza degli anelli di armatura 7, un induttore anulare 11 allac ciato ad un generatore a media frequenza. Il diame tro interno degli anelli d'armatura 7 viene in tale caso scelto in modo che gli anelli di armatura, quando sono stati riscaldati tramite l'induttore anulare 11 alla temperatura prestabilit?, possano essere spinti, senza un gioco degno di menzione, sulle proprie sedi.
Nel successivo raffreddamento gli anelli di armatu ra avranno una notevole tensione.
Affinch? la bussola a pressione 8 non subisca un riscaldamento induttore tramite l'induttore anula re 11, essa prevista almeno quando gli anelli di armatura 7 vengono calettati sulle proprie sedi, in un materiale antunagnetico, per esempio un accia_ io V2A antunagnetico. Inoltre al fine di evitare un graduale allargamento delcalore fluente verso l'esterno del pacchetto di lamelle ? munito di un reffreddamento ad acqua, comandato da un senso re termico e che mantiene la bussola a compression|e ?8 ad una temperatura costante.
Dopo che gli anelli 7 dono stati spinti, oppure calettati sitile proprie sedi, il pacchetto di lamelle viene espulso dalla bussola 8. Se gli anelli di armatura sono solo stati spinti sopra le sedi, il pacchetto di lamelle si allarga, riducendo la pressione di volte, solo fino al punto in cui ? raggiunto un equilibrio fra la tensione degli anel li di armatura e la forza d'espansione del pacchet to di lamelle. Se queste ultime sono invence state calettate dipende dal precarico, che gli anelli hanno dopo la calettatura, se il pacchetto subisce un allargamento dopo la sua espulsione:1 ?dalla bussola a compressione 8. la pressione di volta nel pacchetto di lamelle pu? perci? essere, in tale ca so, tenuto su un valore notevolmente superiore a quello possibile nel primo caso menzionato.
Per completare il commutatore ora il pacchetto di lamelle pu? essere posto concentricamente su di un mozzo ed essere poi completamente compresso con materiale stampato isolante, che riempie lo spazio intermedio fra l'insieme ed il mozzo nonch? le sfi nestrature 2 e 3, le aperture 5 e le intercapedini fra i segmenti 1. Si ottiene allora un commutatore in materiale stampato con pressione di volta relativamente alta e, di conseguenza un'alta possi bilit? di carico dinamico.
Un'altra possibilit? consiste nell'allargare il pacchetto di lamelle mediante riscaldo e materiale stampato 12 isolante da inserirsi con pressione fra il pacchetto di lamelle riscaldato ed un mozzo 13 disposto concentricamente al predetto, fino a giungere in appoggio con una bussola, non illustra ta, accogliente il pacchetto di lamelle, come descritto nella domanda aperta alla visione publlica N?30 48 470. Il diametro interno di questa bussola e con questo la misura dell*allargamento del pacchetto armato viene scelto in questo caso in modo che dopo il raffreddamento del materiale stampato, il mozzo 13 del commutatore ? sotto precarico a se guito di un? quota di tensione notevole e prefissa ta degli anelli di armatura 7. Ovviamente, come il lustrato dalla figura 5? sia le sfinestrature 2 e 3 che le aperture 5 ed anche le intercapedini fra i segmenti 1 vengono completamente riempiti di materiale stampato. Gli anelli 7 poggiano per? direttamente sulle proprie sedi. Il materiale stampa to non ha perci? il compito di creare un isolamento fra gli anelli di armatura ed i segmenti*** Le parti di materiale 4, formanti le sedi per gli anelli 7? vengono s? sempre sollecitate dal materiale stampato introdotto con pressione, che assie me al pacchetto di lamelle allarga gli anelli di armatura, ma contemporaneamente notevolmente scari cato tramite il materiale stampato introdotto con pressione nelle intercapedini attraverso la volta ortotropa che cos? si crea.
Per il caso che il pacchetto dilamelle venga aliar gato nel modo descritto ? vantaggioso che il rapporto forza-via degli anelli di armatura sia molto grande rispetto a quello del pacchetto di lamelle e la superficie di pressione di volta pu? essere mantenuta piccola relativamente alla superficie totale di sezione degli anelli tramite gli anelli di armatura disposti per la lunghezza del segmento a brevi intervalli.
la pressione di volta manifestantesi dopo l'espulsione del pacchetto di lamelle dalla bussola di com pressione 8 pu? quindi essere mantenuta cos? al ta da avere ancora una grandezza sufficiente anche dopo il successivo allargamento.
Contemporanement? il commutatore conformeall'inven zione aumenta in modo ideale l'efficacia per arginare una deformazione termica in quanto il mozzo ? gi? precaricato radialmente tramite gli anelli di armatura, rispettive cerchiature, disposte a breve intervalli nel pacchetto di lamelle, a segui to delle loro notevoli quote di tensione. Il commutatore conforme all'invenzione si distingue quin di per la sua caricabilit? dinamica e termica particolarmente alta.
Il secondo esempio di realizzazione illustrato nel le figure 7 ed 8 si differenzia da quello preceden temente descritto solovyper il fatto che nelle sfinestrature 103 dei segmenti 101, aperte verso l'ais se longitudinale centrale del commutatore, l'apertura 105 ? disposta centralmente. In questo modo i segmenti 101 presentano per ciascuna sfinestratura 103 due parti di materiale 104 il che rende possibile inserire in ciascuna sfinestratura 103 due anelli di armatura 107. Per ogni altro particolare si runanda a quaifco esposto in relazione all'esempio di realizzazione conforme alle figure da 1 fino a 6, anche valido per questa forma di realizzazione. Negli esempi di realizzazione illustrati nelle figure 9? 10 e 12 gli anelli di armatura 207 sono in tua materiale plastico, elettricamente isolante, rafforzato con fibra. I valori di resistenza di questo materiale corrispondono a quelli di un buon acciaio.
Per,raggiungere una determinata pretensione ? tuttavia necessaria'data la maggiore dilatazione di tale materiale una maggiore via di tensione?.
I segmenti 201 o lamelle del commutatore sono stru^ turatu meno cheper un eccezione come i segmenti 1 del primo esempio di realizzazione. Questa eccezio ne consiste nel fatto che le parti di materiale 204 non formano una sede con diametro costante , bens? ciascuna forma una sede il cui diametro dimi nuisce in direzione verso l'estremit? libera della parte di materiale 204? quindi verso l'apertura 205. La superficie interna degli anelli di armatura 207 forma un cono corrispondente, l'angolo d'in clinazione di questa superficie conica e della cor rispondente sede rispetto l'asse longitudinale del commutatore ? qui scelta in modo tale che risulta garantita un autofrenaggio fra gli anelli di armatura e la loro sede.
Dopo l'assemblaggio del pacchetto di lamelle, consistente nei segmenti 201 e le loro lamelle isolan ti 206 a forma di striscia, e dopo l'inseriemnto de gli anelli d'armatura 207 nelle aperture 205, il pacchetto viene inserito mediante pressione in una bussola di compressione 208. Il diametro viene qui ridotto, al valore desiderato e si ottiene la pressione di volta richiesta. Come indicato dalla figu ra 12, il diametro interno degli anelli 207 ? scel to in modo che questi ultimi possano essere spinti allargandoli, sulle sedi ad esse coordinate. Questa operazione da effettuare con forza relativamente grande, ha luogo con l'ausilio di un punzone di compressione in acciaio che pu? essere introdotto nel foro del pacchetto di lamelle con l'aiuto di almeno tre elementi spintori distribuiti sul perirne tro che sono pure in acciaio e che come gli elemen ti spintori 9 possono essere fatti uscire in direzione radiale dal punzone a compressione 210, La forma degli elementi spintori 209 ? identica a quella degli analoghi spintori 9. Perci? anche l'ampie;: za delle aperture 205 ? uguale a quella delle aper ture 5.
Dopo che tutti gli anelli di armatura 207 sono sta ti pressati sulle proprie sedi, il pacchetto di la meIle viene espulso dalla bussola a compressione 208, in un acciaio che non deve necessariamente essere antunagnetico. E' dal precarico che gli anelli di armatura 207 hanno quando vengono applicati con pressione sulle proprie sedi ohe dipende se e, eventualmente in quale misura, ora il pacchetto di lamelle di allarga.
l'ulteriore lavorazione del pacchetto di lamelle armato ha luogo, per esempio, in un procedimento descritto in relazione all'esempio di realizzazione conforme alle figure 1 fino a 6?
Al fine di accrescere la sicurezza che gli anelli 207 in materiale plastico rinforzato con fibra non possano scivolare dalla loro sede, oppure per poter prevedere un angolo conico che sia al di fuori dell'autofrenaggio, come mostra la figura 10 le se di per gli anelli di armatura possono essere munite di elementi che impediscono che gli anelli possano scivolare via. Questi elementi possono es-Bere, come nella figura 10, per esempio dei ganci 214, da prodursi gi? nella tranciatura delle sfinestrature. Questi ganci 214 penetrano negli anelli di arma-tura 207 rendendo cos? impossibile uno spostamento in direzione dell'estremit? a diametro pi? piccolo della sede.
Ovviamente il commutatore pu? essere finito anche calettando il pacchetto armato direttamente, cio? senza essere compresso con materiale stampato, su di un mozzo od albero isolati, oppure essere come nel procedimento indicato nella domanda germanica aperta alla visione pubblica 3048 470 5PAG. 17 fig.7) collegato con il mozzo.
In quest'ultimo caso la forma conica del mantello interno del segmento pu? essere ottenuta in modo semplice mediante una struttura corrispondentemen te conica di quelle che sar? il bordo interno dei segmenti (1; 10; 201) mediante tranciatura nel
Claims (16)
1) Commutatore del tipo a pressione di volta nel pacchetto di lamelle ? previstaalmenouna scanalatura anulare concentrica allasse longitudinale del com mutatore, alila cui superficie di delimitazione pog gi? direttamente, contro la superficie interna del pacchetto di lamelle, un anello di armatura sotto tensione caratterizzato dal fatto che le lamelle (1, 101, 201) sono, al fine di formare la scanalatura, provviste di sfinestrature (2, 2, 103) e la superficie di delimitazione della scanalatura anulare, formata dalle lamelle e che serve per l'appoggio dell'anello di armatura (7, 107? 207)? mantenendo l'isolamento mediante materiale stampato per compressione oppure aria fra le lamelle separa te l'una dall?altra sopra la scanalatura anulare tramite lamelle isolanti, definisce un poligono.
2) Commutatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una scanalatura anu lare si estende dalla generatrice interna del pacchetto di lamelle fino a penetrare nello stesso.
3) Commutatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le lamelle isolanti (2) chi si trovano frai segmenti (1, 101, 201) sono in for ma di strisele il cui bordo, rivolto contro l?asse longitudinale centrale, presenta per tutta la sua lunghezza una distanza dall'asse lingitudinale cen trale almeno eguale alla corrispondente distanza della superficie di delimitazione esterna di ciascuna scanalatura anulare presente.
4) Commutatore secondo una delle rivendicazione da 1 fino a 3 caratterizzato dal fatto che l?anello di armatura (7, 107) ha un nucleo (7') in acciaio ed un mantello (7?) consistente in un materiale elettricamente?isolante.
5) Commutatore secondo la rivendicazione 4 caratte rizzato dal fatto che il mantello (7") dell?anello di armatura (7) ? un nastro avvolgente il nucleo (7*) in un modo tale che le spire in successione sulle zone marginali si sovrappongono.
6) Commutatore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3 caratterizzato dal fatto che l'anello di armatura (207) ? in un materiale sintetico, raf forzato con fibra, elettricamente isolante.
7) Commutatore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6 caratterizzato dal fatto che la larghez za misurata in direzione assiale dell'apertura (5) di ciascuna scanalatura anulare aperta verso l'asse longitudinale centrale situata fra i lati frontj. li, ? pi?.grande per la misura necessaria per l'in troduzione di elementi di spinta o di pressione della larghezza, misurata in direzione assiale, dell'anello di armatura (7, 107, 207),coordinato alla scanalatura anulare.
8) Commutatore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 6 caratterizzato dal fatto che l'apertura (105) di ciascuna scanalatura anulare che si trova fra i lati frontali del pacchetto di lamelle ? disposta fra due zone della scanalatura anulare alloggiente ciascuno uno degli anelli di armatura (107) ?d ha una larghezza, misurata in direzione assiale, maggiore dell'importo necessario per l'in troduzione di un elemento di spinta o di pressione (9, 209), della larghezza, misurata in direzione assiale di tutti e due gli anelli di armatura (1 da disporre nella scanalatura anulare?
9) Commutatore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 8 caratterizzato dal fatto che ciascuna delle zone superficiali della o delle scanalature anulari che serve allAppoggio di un anello di armatura (207) in materiale sintetico rafforzato con fibra, ha un diametro restringentesi verso l'a pertura (205)? essendo 1*inclinazione rispetto all'asse longitudinale centrale del pacchetto di lamelle entro 3a zona dell'autobloccaggio mentre gli anelli di armatura (207) hanno come generatrice interna un cono corrispondente*
10) Commutatore secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 9 caratterizzato dal fatto che la zona superficiale della scanalatura anulareodelle scana latore anulari rastremantisi a cono in direzione dell'apertura (205) e che servono all'appoggio^ dell'anello di armatura (207)? presenta elementi, preferibilmente ganci (214) bloccanti in direzione dell'apertura (205)?
11) Procedimento per la fabbricazione di un commutatore del tipo a pressione di volta secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 10 in cui in alme no una scanalatura anulare presente nel pacchetto di lamelle viene introdotto un anello di armatura con previo serraggio radiale caratterizzato dal fat to che il diametro del pacchetto di lamelle transitoriamente viene ridotto almeno fino al punto che successivamente l'anello di armatura possa essere spinto entro la scanalatura anulare formata median te tranciatura dei segmenti, chiusa in direzione verso l'asse longitudinale centrale e formante una sede per l'anello di armatura?
12) Procedimento secondo la rivendicazione 11 caraiterizzato dalifatto che il pacchetto di lamelle dopo l'inserimento dell'anello di armatura nella parte della scanalatura anulare aperta verso l'asse centrale longitudinale, viene transitoriamente ridotto di diametro almeno tanto che successivamente l'anello di armatura possa essere spinto dentro la parte formanteuna sede per l'anello d'armatura, chiusa verso l'asse longitudinale centrale?
13) Procedimento secondo le rivendicazioni 11 o caratterizzato dal fatto che il pacchetto di lamel le, per ridurre il suo diametro viene compresso in bussola a compressione a parete spessa, ^ dopo che tutti gli anelli di armatura presenti sono stati apposti alle sedi ad essi coordinate viene nuovamente estreatto dalla bussola.
14) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 11 fino a 13 caratterizzato dal.fatto che ciascun anello di armatura viene riscaldato per via induttiva fino al punto che l'ampliamento del suo diametro interno in questo modo ottenuto rende pos sibile un'applicazione sulla sede ad esso coordinata e formata dal pacchetto di lamelle e dal fatto che l'anello di armatura viene calettato mediante raffreddamento, sulla propria sede pruna che l'effetto della forza, mediante la quale ? stata provo cata la riduzione di diametro del pacchetto, sia cessato.
15) Procedimento secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la bussola di compreselo ne consistente in un materiale antunagnetico ed accogliente il pacchetto di lamelle durante il riscaldo del o degli anelli di armatura, viene mante nuto a temperatura costante.
16) Procedimento secondo una delle rivendicazioni 11 fino a 13 caratterizzato dal fatto che l'anello di armatura (20) viene compresso sulla propria sede in direzione assiale.
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