IT9053424U1 - Bobina elettrica e relativo metodo di fabbricazione - Google Patents

Description

D E S C R IZ IO N E

del brevetto per modello industriale di utilità

La presente innovazione si riferisce a una bobina elettrica comprendente un rocchetto di materiale isolante e un avvolgimento elettrico, nonché al relativo metodo di fabbricazione. In particolare l'innovazione si riferisce a una bobina in cui il rocchetto è munito di un nucleo e di almeno una flangia portante due terminali di materiale conduttore.

In una bobina nota del tipo suddetto, ciascuno dei due terminali è formato da un inserto metallico a forma di L con i due bracci a sezione circolare. I due inserti sono coBtampati con due appendici della flangia, in modo che un braccio di ciascun inserto sia parallelo all'asse del rocchetto, mentre l'altro braccio sia parallelo alla flangia. I due bracci paralleli alla flangia sono inoltre paralleli tra loro, ma orientati in direzione opposta. Questi bracci costituiscono i terminali di collegamento delle due estremità dell'avvolgimento, ad esempio mediante saldatura.

Questa bobina presenta diversi inconvenienti.

Innanzi tutto i terminali orientati in direzione opposta e la loro sezione circolare rendono difficile il fissaggio temporaneo delle estremità dell'avvolgimento mantenendo in tensione le spire di questo sul nucleo. Inoltre il collegamento temporaneo del conduttore in rame o in ottone a sezione circolare, mediante alcune spire sul terminale pure a sezione circolare, risulta precario, poiché la relativa saldatura deve avvenire lungo il punto di contatto delle generatrici del conduttore e del terminale.

Scopo dell'innovazione è quello di realizzare una bobina elettrica, la quale sia della massima semplicità ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per le bobine note.

Questo scopo viene raggiunto con la bobina elettrica dell'innovazione, la quale comprende un rocchetto di materiale isolante e un avvolgimento di un conduttore elettrico avente un'estremità in entrata e un’estremità in uscita, detto rocchetto essendo munito di un nucleo e di almeno una flangia portante due terminali di materiale conduttore, uno di detti terminali essendo collegato a detta estremità in entrata, l'altro terminale essendo collegato a detta estremità in uscita, detti terminali essendo disposti parallelamente a detta flangia ed eseendo costampati con due appendici sporgenti dalla superficie esterna di detta flangia, ed è caratterizzata dal fatto detti terminali sono diretti nella stessa direzione e sono saldati a dette estremità sostanzialmente alla steesa distanza da dette appendici.

Per una migliore comprensione dell'innovazione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione della bobina, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 è una vista laterale, parzialmente sezionata, di una bobina elettrica secondo l innovazione;

Figura 2 è una vista frontale, parzialmente sezionata dalla bobina di Figura 1;

Figura 3 è una vista laterale del rocchetto della bobina, prima della bobinatura dell'avvolgimento;

Figura 4 à una vista del rocchetto di Figura 3 secondo la linea IV-IV;

Figura 5 è una vista del rocchetto di Figura 3 secondo la linea V-V;

Figura 6 è una sezione in scala ingrandita di un dettaglio di Figura 5 presa secondo la linea VI-VI;

Figura 7 è un'altra sezione in scala ingrandita del dettaglio di Figura 5, presa secondo la linea VII-VII;

Figura 8 ò una vista laterale del rocchetto con il suo avvolgimento in un'altra fase della fabbricazione; Figura 9 e una vista secondo la linea IX-IX di Figura 8;

Figura 10 è una sezione secondo la linea X-X di Figura 8;

Figura 11 è una sezione secondo la linea XI-XI di Figura 9.

Con riferimento alla Figura 1, con 11 è genericamente indicata una bobina elettrica, la quale comprende un rocchetto 12 di materiale isolante e un avvolgimento 13 comprendente una serie di spire 14 di un conduttore elettrico 15, ad esempio un conduttore in filo cilin-

avvolte su un nucleo tubolare 16 del rocchetto 12. In cui può eventualmente essere inserito un nucleo cilin drico di materiale magnetico, non indicato nei disegni.

Il nucleo 16 è delimitato da due flange 17 e 18 (Figura 3) sostanzialmente piane. La flangia 17 (Figura 4) ha una forma circolare ed è munita di un bordo sporgente periferico 19, in cui sono ricavate due tacche di riferimento 21 diametralmente opposte. La flangia 17 porta inoltre, sulla sua superficie esterna, quattro appendici circolari 22 disposte a 90° fra loro.

La flangia 18 (Figure 3 e 5) presenta una superficie interna 25 e una superficie esterna 29. Dalla sua superficie esterna 29 sporgono due appendici 23 diametralmente opposte fra loro e a 90° rispetto alle tacche 21. In ciascuna appendice 23 viene costampato un corrispondente inserto metallico 24, avente una forma ad L. Ciascun inserto 24 comprende un braccio 26 di diametro maggiore disposto parallelamente all'asse del nucleo 16 e avente funzione di spinotto di collegamento. Ciascun inserto 26 comprende inoltre un braccio 27 di diametro minore di quello del braccio 26 e disposto parallelamente alla flangia 18.

In particolare, i bracci 27 sono paralleli tra loro e sono diretti entrambi nella stessa direzione, perpendicolare alla direzione diametrale su cui sono disposte le appendici 23. In corrispondenza dei due bracci 27, la flangia 18 è munita di due scarichi 28 aventi un bordo a forma di L, il cui lato più lungo è parallelo ai bracci 27 stessi. La superficie esterna 29 della flangia 18 è piana, con un bordo circolare 30 avente la superficie esterna conica.

I bracci 27 dei due inserti 24 hanno la funzione di terminali di collegamento rispettivamente con un'estremità in entrata 31 (Figura 2) e con un'estremità in uscita 32 dell'avvolgimento 13, per cui i bracci 27 saranno chiamati in seguito rispettivamente terminale in entrata (a destra nelle Figure 2 e 5) e terminale in uscita (a sinistra nelle Figure 2 e 5).

In corrispondenza del terminale in uscita 27, la flangia 18 è munita di due intagli 33 e 34 periferici separati da un segmento 36 di predeterminata lunghezza. I due intagli 33 e 34 sono disposti, rispetto al terminale in uscita 27, nel quadrante della flangia 18 a valle nel senso delle spire 14 dell'avvolgimento 13. Ciascuno dei due intagli 33 e 34 ha la forma di una bitta di ancoraggio, con una porzione 37 a forma di C sul lato rivolto verso il terminale in uscita 27.

L'intaglio 33 serve (Figure 8-10) per agganciare l'estremità in uscita 32 dell'avvolgimento 13, invertendone la direzione, per cui tale estremità 32 passa con una sua porzione 35 sulla superficie esterna 29 della flangia 18. L'intaglio 34 serve per riportare l'estremità 32 dell'avvolgimento 13 sulla superfìcie interna 25 della flangia 18. Gli intagli 33 e 34 sono pertanto in grado di mantenere le spire 14 ben serrate sul nucleo 16, mentre si effettua il collegamento dell'estremità 32 al relativo terminale 27.

Per evitare la sporgenza della porzione 35 dell'estremità 32 di conduttore 15 sulla superficie esterna 29 della flangia 18 tra i due intagli 33 e 34, la superficie esterna del segmento 36 è piana e forma un gradino 38 di altezza almeno uguale al diametro del conduttore 15, per cui il segmento 36 risulta di spessore ridotto rispetto a quello della flangia 18. L'appendice 23 è tale che ciascun terminale 27 rimanga sostanzialmente al di fuori della superficie esterna 29 della flangia 18. In corrispondenza dello scarico 28 adiacente al terminale in entrata 27, la flangia 18 presenta dei mezzi atti a consentire un passaggio graduale dell'estremità in ingresso 31 (Figura 9-11) dell'avvolgimento 13 dal terminale 27 al nucleo 16 del rocchetto 12.

In particolare tali mezzi comprendono una barretta 39 formante il lato maggiore del relativo scarico ad L 28 e avente uno spessore ridotto rispetto a quello della flangia 18. La barretta 39 è a filo con la superficie esterna 29 della flangia 18 e delimita un'apertura allungata 40 passante nella flangia 18, sostanzialmente tangente al nucleo 16 e perpendicolare alla barretta 39. All'estremità periferica della barretta 39 la flangia presenta un ulteriore scarico 41, per facilitare l'avvio della bobinatura, come sarà meglio visto in seguito.

La forma del rocchetto 12 (Figure 3-5), e in particolare delle flange 17 e 18 e degli inserti 24, consente uno stampaggio molto agevole, mediante uno stampo di formatura comprendente due punzoni assiali contrapposti e due cassetti radiali diametralmente opposti. I punzoni servono per la formatura delle superficl esterne delle flange 17 e 18, e presentano delle appendici per ottenere la superficie interna del nucleo 16, gli intagli 33 e 34 e l'apertura allungata 40 della flangia 16. I cassetti dello stampo sono mobili parallelamente ai terminali 27 e servono per ottenere la superficie esterna del nucleo 16, il gradino 38 della barretta 39 e le due tacche 21 (Figura 4) della flangia 17.

Prima della bobinatura del conduttore 15 sul rocchetto 12, i due terminali 27 (Figure 5-7) vengono deformati a freddo in modo da ottenere una prima zona centrale 42, relativamente lunga, e una seconda zona di estremità 43. In particolare nella zona 42, ciascun terminale 27 viene schiacciato trasversalmente rispetto all'asse del rocchetto 12 per ottenere due superfici piane e parallele 44. Inoltre nella zona 43 ciascun terminale 27 viene schiacciato in direzione assiale per ottenere due superfici piane 46 perpendicolari alle superfici 44.

Il terminale in entrata 27 presenta una terza zona adiacente all'appendice 23, munita di una tacca 47, ad esempio a V, disposta in corrispondenza della superficie 44 esterna della zona 42. A sua volta il terminale in uscita 27 presenta una terza zona adiacente all'appendice 23, munita di un'analoga tacca 48 disposta in corrispondenza della superficie interna 44 della rispettiva zona 42. In tal modo i due inserti 24 risultano identici.

La bobinatura dell'avvolgimento 13 sul rocchetto 12 così preparato si effettua nel modo seguente.

Dapprima con l'estremità in entrata 31 del conduttore 15 si forma sulla zona 43 del relativo terminale 27 una pluralità di spire 49 (Figure 9-11), ad esempio tre spire, le quali sono disposte affiancate verso l'estremità del terminale 27. Premendo il conduttore 15 in modo da farlo aderire alle superfici piane 46 (ved. anche Figure 6 e 7), si evita lo scorrimento o la rotazione delle spire 49 sulla zona 43.

Indi l'estremità in entrata 31 viene ripiegata in un segmento 51, che si sovrappone in parte alle spire 49 bloccandole ulteriormente. Il segmento 51 aderisce così alla superficie piana 44 esterna della zona 42. Indi con l'estremità 31 viene formata un'ulteriore spira 52 che viene alloggiata nella tacca 47 del terminale 27. Ora l'estremità 31 con una porzione 53 si appoggia sulla barretta 39, per cui il conduttore 15 può raggiungere il nucleo 16 senza ulteriori sostanziali piegature.

Vengono ora formate le spire 14 (Figura 2), partendo dalla prima spira interna adiacente alla flangia 18 e creando sul nucleo 16 una serie di strati sovrapposti di tali spire 14. L'ultima spira esterna 14 è disposta pure adiacente alla flangia 18.

Dopo avere formato tale ultima spira 14, l'estremità in uscita 32 (Figure 8-10) del conduttore 15 viene agganciata all'Intaglio 33, per cui viene invertita la direzione del conduttore 15, tenendo automaticamente in tensione le spire 14 bobinate. La porzione 35 dell'estremità 32 si appoggia ora contro il segmento 36 e viene poi agganciata all'intaglio 34 passando con un segmento 54 di nuovo sulla superfìcie interna 25 della flangia 18.

Indi l'estremità 32 viene piegata sul lato minore dello scarico 28 in una porzione 55 sostanzialmente a 90° , che contribuisce a tenere bloccate le spire 14. Successivamente con l'estremità 32 si forma una spira 56 che viene agganciata sulla tacca 48 del terminale in uscita 27. Indi con l'estremità 32 si forma un segmento 57 che aderisce alla superficie piana esterna 44 della zona 43 (ved. anche Figure 6 e 7).

Infine l'estremità 32 viene avvolta sulla zona 44 del terminale in uscita 27 formando una pluralità di spire 58 affiancate verso l'estremità del terminale 27 stesso. Le spire 58 vengono premute contro le superfici piane 46 della zona 43, evitando in tal modo lo scorrimento o la rotazione dell'estremità 32 sul terminale 27.

La bobinatura è così completata e il conduttore 15 può essere reciso.

Le estremità 31 e 32 vengono ora saldate ai rispettivi terminali con due punti dì saldatura su due porzioni piane 59 e 60 delle due superfici esterne 44 disposte sostanzialmente in corrispondenza della mezzeria di tali due superfici 44, per cui il materiale di saldatura aderisce su un'ampia zona di contatto. Infine i due terminali 27 e le relative estremità 31 e 32 vengono recisi subito oltre al di sopra delle porzioni 59 e 60, e vengono ripiegati l'uno verso l'altro per assumere la forma convergente indicata in Eigura 2.

Il metodo di fabbricazione della bobina 11 consiste essenzialmente in una fase per predisporre il rocchetto con gli inserti 24 come descritta con riferimento alle Figure da 3 a 7, una fase di bobinatura come descritta con riferimento alle Figure da 8 a 11, e una fase dì saldatura taglio e piegatura dei terminali 27 per ottenere la configurazione descritta con riferimento alle Figure 1 e 2.

Da quanto visto sopra risultano evidenti 1 vantaggi della bobina dell'innovazione rispetto alle bobine note. Infatti 1 due intagli 33 e 34 e la forma dei terminali 27 impediscono l'allentamento delle spire 14 durante la bobinatura. Inoltre la forma e l'orientamento dei terminali 27 consentono di effettuare i punti di saldatura nelle porzioni piane 59 e 60, con una saldatrice molto semplice avente due punte saldanti contrapposte. Infine sia il taglio dei terminali 27, che la relativa piegatura, possono essere effettuati con attrezzi molto semplici e simmetrici.

Si intende che alla bobina descritta e al relativo metodo di fabbricazione possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, le tacche 47 e 48 possono essere anulari anziché su un piano. Inoltre le spire delle estremità 31 e 32 sulle rispettive zone 43 possono essere in numero diverso, ed avere andamento diverso da quello sopra descritto. Infine la deformazione dei terminali 27 con le relative tacche 47 e 48 può essere effettuata sugli inserti 24 prima dello stampaggio del rocchetto 12.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Bobina elettrica comprendente un rocchetto (12) di materiale isolante e un avvolgimento (13) di un conduttore elettrico (15) avente un'estremità in entrata (31) e un'estremità in uscita (32), detto rocchetto (12) essendo munito di un nucleo (16) e di almeno una flangia (18) portante due terminali (27) di materiale conduttore, uno di detti terminali (27) essendo collegato a detta estremità in entrata (31), l’altro terminale (27) essendo collegato a detta estremità in uscita (32), detti terminali (27) essendo disposti parallelamente a detta flangia (18) ed essendo costampati con due appendici (23) sporgenti dalla superficie esterna (29) di detta flangia (18), caratterizzata dal fatto detti terminali (27) sono diretti nella stessa direzione e sono saldati a dette estremità (31, 32) sostanzialmente alla stessa distanza da dette appendici (23).
2. 2. Bobina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti terminali (27) comprendono ciascuno una porzione piana (59, 60) per l'appoggio di detta estremità (31, 32) da saldare.
3. 3. Bobina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette porzioni (59, 60) è formato su una prima zona (42) di detti terminali (27) adiacente alla corrispondente appendice (23) e conformata in modo da presentare una coppia di superficl (44) piane e parallele.
4. 4. Bobina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che (42) detta porzione plana (59, 60) è disposta sulla superficie esterna di detta coppia di superfìci piane (44).
5. 5. Bobina secondo la rivendicazione 3 o 4 caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti terminali (27) comprende inoltre una seconda zona di estremità (43) conformata in modo da presentare un'ulteriore coppia di 8uperficl (46) piane e perpendicolari alle superfici (44) di detta prima zona (42), la corrispondente estremità (31, 32) di detto conduttore (16) essendo temporaneamente avvolta su detta seconda zona (43) in modo da aderire a detta ulteriore coppia di superfici piane (46).
6. 6. Bobina secondo una delle rivendicazione da 3 a 5, caratterizzata dal fatto che ciascuno di detti terminali (27) è munito di una tacca (47, 48) disposta tra detta prima zona (42) e la corrispondente appendice costampata (23), per bloccare assialmente e angolarmente detta estremità (31, 32).
7. 7. Bobina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta tacca (47, 48) è a forma dì V ed è disposta sul terminale (27) collegato all'estremità in entrata (31) su una faccia parallela alla superficie esterna della coppia (44) di detta prima zona (42), mentre sul terminale (27) collegato all'estremità in uscita (32) è collegata su una faccia parallela alla superficie interna della coppia dì detta prima zona (42).
8. 8. Bobina secondo una delle rivendicazioni da 2 a 7, caratterizzata dal fatto che detti terminali (27) sono tagliati in corrispondenza di dette porzioni piane (59, 60) e sono piegati l'uno verso l'altro.
9. 9. Metodo di fabbricazione di una bobina elettrica comprendente un rocchetto (12) di materiale isolante e un avvolgimento elettrico (13), in cui detto rocchetto (12) comprende un nucleo (16) e almeno una flangia (18) costampata con una coppia di terminali (27) elettrici paralleli tra loro, detti terminali (27) essendo disposti su un piano parallelo a detta prima flangia (18) ed essendo associati una coppia di estremità (31, 32) di detto avvolgimento (13), caratterizzato dalle seguenti fasi: una fase di formatura di una prima zona (42) di detti terminali (27) secondo una prima coppia di superfici piane (44) e parallele, una fase di bobinatura di detto avvolgimento (13) includente un avvolgimento di ciascuna estremità di detta coppia (31, 32) sui terminali di detta coppia (27) in modo da ottenere in ciascuna estremità un segmento (51, 57) aderente ad una di dette superfici piane (44), una fase dì saldatura di ciascuno di detti segmenti (51, 57) su detta zona (42) e di taglio di detti terminali (27), ed una fase di piegatura dei terminali (27) cosi tagliati l'uno verso l'altro.
10. 10. Metodo eecondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che esso comprende inoltre una fase di formatura di una seconda zona (43) di detti terminali (27) secondo un'ulteriore coppia di superfici piane (46) e perpendicolari alle superfici (44) di detta prima coppia (42), detto avvolgimento di ciascuna di dette estremità (31, 32) essendo effettuato facendo aderire una corrispondente pluralità di spire (49, 58) alle superfici (46) di detta seconda zona (43).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che detti terminali (27) sono diretti entrambi nella stessa direzione e che detta bobinatura si effettua attraverso una fase di avvolgimento di un'estremità di entrata (31) di detta coppia su un terminale (27) di detta coppia con una prima pluralità di spire (49) affiancate in detta direzione e almeno un segmento (51) sovrapposto a detta pluralità di spire (49), una fase di bobinatura di spire (14) attorno a detto nucleo (16) con una pluralità di strati sovrapposti di spire, un'inversione dell'avvolgimento di un'estremità di uecita (32) di detta coppia per mantenere in tensione le spire (14) cosi bobinate attorno a detto nucleo (16), e una fase di avvolgimento dì detta estremità di uecita (32) sull'altro terminale (27) di detta coppia con un'altra pluralità di spire (58).
12. 12. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 9 a 11, caratterizzato dal fatto che detta saldatura si effettua sui detti due terminali (27) su due superflui opposte (44) di detta prima zona (42) in direzione normale all'asse di detto rocchetto (12), e che detto taglio si effettua simultaneamente su detti terminali (27) in direzione parallela a detto asse.
13. 13. Bobina elettrica e relativo metodo di fabbricazione, sostanzialmente come descritti con riferimento agli annessi disegni.