ITPI20100075A1 - EQUIPMENT AND METHODS FOR WINDING SUPPORTS FOR ROLLS AND SINGLE POLE OF CORNERS FOR DYNAMIC ELECTRIC MACHINES BY APPLYING PREDETERMINED VOLTAGE ON THE WIRE - Google Patents
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- H02K15/08—Forming windings by laying conductors into or around core parts
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-
- H—ELECTRICITY
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Description
“APPARECCHIATURE E METODI PER AVVOLGERE SUPPORTI PER BOBINE E POLI SINGOLI DI NUCLEI PER MACCHINE DINAMO ELETTRICHE APPLICANDO TENSIONI PREDETERMINATE SUL FILO†, a â € œ EQUIPMENT AND METHODS FOR WINDING SUPPORTS FOR COILS AND SINGLE POLES OF CORE FOR DYNAMO ELECTRIC MACHINES APPLYING PREDETERMINED VOLTAGES ON THE WIREâ €, a
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione riguarda l’avvolgimento di bobine di macchine dinamo elettriche. In particolare le soluzioni dell’invenzione sono relative all’avvolgimento di supporti per bobina oppure poli singoli dove uno o più conduttori elettrici (nel seguito chiamati anche filo) vengono avvolti per formare un numero predeterminato di spire di bobine. The present invention relates to the winding of coils of electric dynamo machines. In particular, the solutions of the invention relate to the winding of supports per coil or single poles where one or more electrical conductors (hereinafter also referred to as wire) are wound to form a predetermined number of turns of coils.
Descrizione della tecnica nota. Description of the prior art.
I supporti per bobina sono costruiti con materiale isolante e vengono assemblati sui poli dei nuclei dopo essere stati avvolti. Supporti di questo tipo sono stati descritti in WO 2009/115312. The coil holders are constructed of insulating material and are assembled on the poles of the cores after being wound. Supports of this type have been described in WO 2009/115312.
I poli singoli sono porzioni del nucleo e sono smontati da esso quando vengono avvolti. Dopo l’avvolgimento, i poli singoli vengono assemblati uno accanto all’altro per formare il nucleo; si veda EP1098425. The individual poles are portions of the core and are disassembled from it when wound. After winding, the individual poles are assembled next to each other to form the core; see EP1098425.
Nel seguito l’utilizzo della terminologia “porta bobina†contempla sia i supporti per bobina che i poli singoli. In the following, the use of the terminology â € œreel holderâ € includes both the supports for the coil and the single poles.
Il filo da avvolgere può essere di sezione elevata, pertanto subisce delle deformazioni permanenti quando viene piegato. The wire to be wound can have a large section, therefore it undergoes permanent deformations when it is bent.
Durante l’avvolgimento, il filo viene deformato per essere a contatto della superficie del porta bobina, oppure per essere a contatto con porzioni di fili che sono già avvolti sul porta bobina. During winding, the thread is deformed to be in contact with the surface of the bobbin holder, or to be in contact with portions of threads that are already wound on the bobbin holder.
Il processo di deformazione piega il filo secondo una configurazione che cerca di copiare la forma del perimetro del porta bobine dove vengono avvolte le spire di filo. In questo modo si cerca di ottimizzare la quantità di filo che si avvolge in un dato spazio del porta bobina. The deformation process bends the wire according to a configuration that tries to copy the shape of the perimeter of the spool holder where the coils of wire are wound. In this way we try to optimize the quantity of thread that is wound in a given space of the bobbin holder.
L’avvolgimento può avvenire ruotando il porta bobina per estrarre il filo dall’uscita di un elemento dispensatore e dirigere il filo dall’elemento dispensatore fino a certe posizioni del porta bobina. In queste posizioni del porta bobina il filo viene deformato contro le superfici del porta bobina o contro le spire che sono già depositate, come à ̈ stato descritto in WO 2009/115312. The winding can be done by rotating the bobbin holder to extract the thread from the outlet of a dispensing element and direct the thread from the dispensing element up to certain positions of the bobbin holder. In these positions of the spool holder the thread is deformed against the surfaces of the spool holder or against the coils which are already deposited, as described in WO 2009/115312.
Le applicazioni moderne delle macchine dinamo elettriche richiedono che la lunghezza di filo avvolto sul porta bobina sia molto elevata e corrispondente con precisione ad un dato predeterminato. Nel realizzare questo massimo riempimento, le operazioni di avvolgimento e di formazione dei capi di inizio e di fine dell’avvolgimento devono essere eseguite applicando opportune tensioni sul filo, evitando allo stesso tempo danni all’isolamento e deformazioni elevate locali sul filo. Questi danni, se presenti, sono la causa di un decadimento precoce della macchina dinamo elettrica. Modern applications of electric dynamo machines require that the length of wire wound on the reel holder be very high and precisely correspond to a predetermined datum. In achieving this maximum filling, the winding operations and formation of the start and end ends of the winding must be carried out by applying suitable tensions on the wire, avoiding at the same time damage to the insulation and high local deformations on the wire. These damages, if present, are the cause of a premature decay of the electric dynamo machine.
Sintesi dell’invenzione Summary of the invention
È, quindi, scopo della presente invenzione quello di posizionare lunghezze di filo avente tensione opportuna in posizioni predeterminate del porta bobine durante l’avvolgimento per formare una bobina. Therefore, the object of the present invention is to position lengths of wire having suitable tension in predetermined positions of the reel holder during winding to form a reel.
È un ulteriore scopo della presente invenzione garantire che il filo avvolto sul porta bobina risulti deformato e tensionato con precisione per essere posizionato lungo delle traiettorie predeterminate del porta bobina e quindi aumentare il riempimento. It is a further object of the present invention to ensure that the thread wound on the bobbin holder is deformed and tensioned with precision to be positioned along predetermined trajectories of the bobbin holder and therefore to increase the filling.
È anche scopo della presente invenzione di compiere con opportune tensioni del filo le operazioni di avvolgimento e di formazione dei capi delle bobine e dei tratti di passaggio di filo da una bobina all’altra. It is also an object of the present invention to carry out the winding and forming operations of the ends of the bobbins and of the sections for passing the thread from one bobbin to another with suitable thread tensions.
Questi ed altri scopi vengono raggiunti con l’apparecchiature secondo la rivendicazione di apparecchiatura 1 o con il metodo secondo la rivendicazione 5 della presente invenzione. These and other purposes are achieved with the apparatus according to claim 1 or with the method according to claim 5 of the present invention.
Altre caratteristiche dell’invenzione sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti. Other features of the invention are indicated in the dependent claims.
Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings
Ulteriori caratteristiche e i vantaggi delle apparecchiature e dei metodi secondo l'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione che segue di alcune sue forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui: Further characteristics and advantages of the apparatuses and methods according to the invention will become clearer from the following description of some of its embodiments, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di due porta bobine avvolti utilizzando la soluzione dell'invenzione;. - figure 1 is a perspective view of two reel holders wound up using the solution of the invention;
- la figura 1a à ̈ una vista in prospettiva di due poli singoli avvolti utilizzando la soluzione dell'invenzione;. - figure 1a is a perspective view of two single poles wound using the solution of the invention;
- la figura 2 à ̈ una vista in prospettiva di una forma realizzativa di una apparecchiatura secondo l’invenzione per avvolgere i porta bobina illustrati nella figura 1;. Figure 2 is a perspective view of an embodiment of an apparatus according to the invention for winding the reel holders illustrated in Figure 1;
- la figura 3 Ã ̈ una vista parziale secondo la direzione 3 della figura 2;. Figure 3 is a partial view according to the direction 3 of Figure 2;
- la figura 4 à ̈ una sezione parziale secondo le direzioni 4 – 4 della figura 3;. - figure 4 is a partial section according to directions 4 - 4 of figure 3 ;.
- la figura 5 Ã ̈ una vista parziale secondo la direzione 5 della figura 2;. Figure 5 is a partial view according to the direction 5 of Figure 2;
- la figura 5a à ̈ una vista parziale in prospettiva secondo la direzione 5a della figura 5;. Figure 5a is a partial perspective view according to the direction 5a of Figure 5;
- la figura 6 Ã ̈ una continuazione della parte inferiore della vista parziale della figura 5;. - figure 6 is a continuation of the lower part of the partial view of figure 5 ;.
- le figure 7A - 7E sono viste parziali secondo la direzione 5 della figura 2 e mostrano una sequenza di condizioni di avvolgimento e formazione dei capi delle bobine ottenute con la soluzione dell'invenzione. - Figures 7A - 7E are partial views according to the direction 5 of Figure 2 and show a sequence of conditions for winding and forming the ends of the bobbins obtained with the solution of the invention.
Descrizione delle forme realizzative preferite Description of the preferred embodiments
I porta bobina come 10 da avvolgere sono costituiti da una porzione centrale 12 e flange opposte 12’ e 12†. Il filo W viene avvolto attorno alla porzione centrale 12 per un certo numero di spire 15 fino a raggiungere le flange 12’ e 12†, come mostrato nella figura 1. Due porta bobina come 10 e 11 illustrati nella figura 1 possano essere uniti elettricamente dallo stesso filo W†. Inizialmente si può avvolgere il porta bobine 10 e successivamente si può avvolgere il porta bobine 11. Nel passaggio dall’operazione di avvolgimento del porta bobina 10 all’operazione di avvolgimento del porta bobina 11 à ̈ possibile non interrompere il filo W, e quindi produrre il tratto di collegamento W†. Il tratto iniziale del filo W che entra nella bobina del porta bobina 10 viene denominato capo iniziale WI, mentre il tratto finale tagliato del filo W che esce dalla bobina del porta bobina 11 viene denominato capo finale WF. The reel holders like 10 to be wound consist of a central portion 12 and opposite flanges 12â € ™ and 12â €. The wire W is wound around the central portion 12 for a certain number of turns 15 until it reaches the flanges 12â € ™ and 12â €, as shown in figure 1. Two bobbin holders like 10 and 11 illustrated in figure 1 can be electrically joined from the same thread Wâ €. Initially, the bobbin holder 10 can be wound and subsequently the bobbin holder 11 can be wound. then produce the connecting section Wâ €. The initial portion of the thread W which enters the bobbin of the bobbin holder 10 is called the initial end WI, while the final cut portion of the thread W that comes out of the bobbin of the bobbin holder 11 is called the final end WF.
Nella figura 1a sono mostrati due poli singoli (10’,11’) avvolti con il fil W e le bobine unite dal tratto di collegamento W†. Analogamente al caso dei porta bobine i capi di inizio e di fine delle bobine sono denominati rispettivamente WI e WF. Figure 1a shows two single poles (10â € ™, 11â € ™) wound with the wire W and the coils joined by the connection section Wâ €. Similarly to the case of the reel holders, the start and end ends of the reels are called WI and WF respectively.
Con riferimento alla figura 2, almeno un filo W viene erogato dall’elemento dispensatore 19. Più precisamente il filo W viene fatto scorrere attraverso un passaggio di guida 18 (vedi figura 4) che porta all’elemento dispensatore 19. Il filo W entra nell’elemento dispensatore 19 dall’estremità 23, dopo essere passato nella molla 120, ed esce dall’estremità 25 (vedi figura 3). With reference to figure 2, at least one wire W is dispensed by the dispensing element 19. More precisely, the wire W is made to slide through a guide passage 18 (see figure 4) which leads to the dispensing element 19. The wire W it enters the dispensing element 19 from the end 23, after passing through the spring 120, and exits from the end 25 (see figure 3).
Con riferimento alle figure 2 e 3, l’elemento dispensatore 19 à ̈ montato sulla piattaforma 24 che può muoversi all’occorrenza nelle direzioni Y e Y’ scorrendo sulle guide 24’. Le guide 24’ sono a loro volta portate da una piattaforma 25 che può muoversi nelle direzioni X e X’ scorrendo sulle guide 25’. Le guide 25’ possono essere parte di un ulteriore piattaforma 26 che si muove all’occorrenza nelle direzione Z e Z’ mossa dal albero 26 dell’apparecchiatura. Ciascuna delle piattaforma 24,25,26 viene mossa con un rispettivo sistema a motore e vite. Ciascun motore di un sistema a motore e vite può essere controllato da un rispettivo controllo assi. Pertanto l’elemento dispensatore 19 à ̈ in grado di muoversi nello spazio nelle direzioni Z,Z’,Y,Y’,X,X’ per raggiungere posizioni predeterminate in tempi richiesti. With reference to figures 2 and 3, the dispensing element 19 is mounted on the platform 24 which can move if necessary in the directions Y and Yâ € ™ sliding on the guides 24â € ™. The guides 24â € ™ are in turn carried by a platform 25 which can move in the X and Xâ € ™ directions by sliding on the guides 25â € ™. The guides 25â € ™ can be part of a further platform 26 which moves if necessary in the Z and Z directions moved by the shaft 26 of the equipment. Each of the platforms 24,25,26 is moved with a respective motor and screw system. Each motor of a motor and screw system can be controlled by a respective motion controller. Therefore the dispensing element 19 is able to move in space in the directions Z, Zâ € ™, Y, Yâ € ™, X, Xâ € ™ to reach predetermined positions in the required times.
A monte dell’estremità 23 si trova un dispositivo 40 fissato al telaio dell’apparecchiatura in grado di alimentare il filo W nelle direzioni Y’ e Y, ossia rispettivamente verso il dispensatore 19 oppure a ritirarlo dal dispensatore 19. Inoltre, il dispositivo 40 à ̈ in grado di frenare il filo mentre scorre nelle direzioni Y’ e Y. Il dispositivo 40 à ̈ in grado di compiere queste azione in modo programmabile ed in funzione della fase ed istanti dell’avvolgimento. In particolare, il dispositivo 40 à ̈ in grado di compiere le azioni descritte di alimentare, ritirare o frenare il filo in funzione della posizione del dispensatore e della posizione dell’elemento di pressione 32 (descritto nel seguito). Upstream of the end 23 there is a device 40 fixed to the frame of the appliance capable of feeding the wire W in the directions Yâ € ™ and Y, that is respectively towards the dispenser 19 or to withdraw it from the dispenser 19. Furthermore, the device 40 is able to brake the wire while it flows in the Yâ € ™ and Y directions. The device 40 is able to perform these actions in a programmable way and according to the phase and instants of the winding. In particular, the device 40 is able to perform the actions described of feeding, withdrawing or braking the yarn according to the position of the dispenser and the position of the pressure element 32 (described below).
Il dispositivo 40 comprende due elementi a cinghia 41 e 42 affacciati per una certa porzione di lunghezza, come mostrato nelle figure 2 e 3. Il filo W viene posizionato nello spazio fra le porzioni di lunghezza di cinghie affacciate come mostrato nelle figure 2 e 3. Il gruppo di rotelle 43 premono sulla cinghia 41, mentre il gruppo di rotelle 44 reagiscono alla pressione creata sulla cinghia 42. In questo modo il filo viene serrato fra le porzioni di lunghezza di cinghie affacciate, come mostrato nelle figure 2 e 3, con una forza dipendente dalla pressione realizzata dal gruppo di rotelle 43 spinte dall’dispositivo di comando lineare 43’. The device 40 comprises two belt elements 41 and 42 facing each other for a certain length portion, as shown in Figures 2 and 3. The wire W is positioned in the space between the length portions of facing belts as shown in Figures 2 and 3. The roller assembly 43 presses on the belt 41, while the roller assembly 44 reacts to the pressure created on the belt 42. In this way the wire is clamped between the length portions of facing belts, as shown in Figures 2 and 3, with a force dependent on the pressure produced by the group of wheels 43 pushed by the linear control device 43â € ™.
Mediante il motore della cinghia 47, che viene programmato e controllato vengono fatte ruotare le pulegge 45 e 46, sulle quali sono avvolte le cinghie 41 e 42. Controllando il motore della cinghia 47, le cinghie 41 e 42 possono scorrere in sincronismo tra di loro nella direzione Y oppure nella direzione opposta Y’. Quando le cinghie scorrono nella direzione Y’ il filo viene alimentato verso l’estremità 23, invece quando le cinghie scorrono nella direzione opposta Y il filo viene ritirato dall’uscita 23. Il risultato à ̈ rispettivamente di alimentare il filo dal dispensatore 19 verso i porta bobine e di ritirare il filo all’interno del passaggio 18 del dispensatore 19. By means of the motor of the belt 47, which is programmed and controlled, the pulleys 45 and 46 are made to rotate, on which the belts 41 and 42 are wound. By controlling the motor of the belt 47, the belts 41 and 42 can slide in synchronism with each other in the Y direction or in the opposite direction Yâ € ™. When the belts slide in the Y direction, the wire is fed towards the end 23, while when the belts slide in the opposite direction Y the wire is withdrawn from the outlet 23. The result is respectively to feed the wire from the dispenser 19 towards the spool holders and to withdraw the thread inside the passage 18 of the dispenser 19.
Inoltre, é necessario esercitare una pressione tale delle cinghie sul filo (mediante le rotelle 43) per evitare che le cinghie striscino sul filo W mentre questo ultimo si muove nelle direzioni Y e Y’. Furthermore, it is necessary to exert such pressure of the straps on the wire (by means of the wheels 43) to prevent the straps from sliding on the wire W as it moves in the Y and Yâ € ™ directions.
Allo stesso tempo, ed in particolare quando avviene l’avvolgimento, può essere applicato una coppia frenante predeterminata sul motore della cinghia 47 per produrre da parte di ciascuna cinghia 41,42 una forza (tensione) opposta di freno sul filo, mentre questo ultimo scorre verso il dispensatore 19 in quanto tirato durante l’avvolgimento nella direzione di alimentazione Y’ dalla rotazione R dei porta bobine. In questa situazione si crea tensione sul filo che influenza il posizionamento e la piegatura delle spire. Per ottimizzare questo risultato sulle spire à ̈ preferibile applicare la tensione generata dal motore della cinghia 47, in funzione della posizione del porta bobine mentre ruota, nonché della posizione del dispensatore 19 e della posizione della ruota di pressione 32. At the same time, and in particular when winding takes place, a predetermined braking torque can be applied to the motor of the belt 47 to produce on the part of each belt 41,42 an opposite brake force (tension) on the wire, while the latter it slides towards the dispenser 19 as it is pulled during the winding in the feeding direction Yâ € ™ by the rotation R of the reel holders. In this situation, tension is created on the wire which influences the positioning and bending of the coils. To optimize this result on the coils it is preferable to apply the tension generated by the motor of the belt 47, according to the position of the reel holder while it rotates, as well as the position of the dispenser 19 and the position of the pressure wheel 32.
La legge ottimale di tensione sul filo andrà messa a punto e programmata in funzione delle caratteristiche del filo, del porta bobine o del polo singolo che viene avvolto. The optimal law of tension on the wire will be set up and programmed according to the characteristics of the wire, of the reel holder or of the single pole that is wound.
Il gruppo 50 e provvisto di una serie di rotelle folli 51 tra le quali scorre il filo W mentre avanza verso il dispositivo 40. Il gruppo 50 serve per raddrizzare il filo estratto dal magazzino di filo 60. Infatti, nel gruppo 50 il filo scorre in delle gole presenti sulla circonferenza delle rotelle folli 51. Le gole sono allineate sul percorso rettilineo che deve percorrere il filo W per raggiungere il dispositivo 40. The group 50 is provided with a series of idle wheels 51 between which the wire W slides as it advances towards the device 40. The group 50 serves to straighten the wire extracted from the wire magazine 60. In fact, in the group 50 the wire runs in of the grooves present on the circumference of the idle wheels 51. The grooves are aligned on the rectilinear path that the wire W must travel to reach the device 40.
All’interno del passaggio 18 che porta dall’entrata 23 all’uscita 25 del dispensatore 19 si trova un pressa filo 70 spinto da un dispositivo di comando lineare 70’. Il pressa filo 70 é in grado di premere sul filo W per bloccarlo nel passaggio 18 contro un possibile scorrimento nelle direzioni Y e Y’ . Inside the passage 18 that leads from the inlet 23 to the outlet 25 of the dispenser 19 there is a wire press 70 pushed by a linear control device 70â € ™. The wire press 70 is able to press on the wire W to block it in step 18 against a possible sliding in the Y and Yâ € ™ directions.
Una molla 120 viene montata attaccata all’uscita del gruppo 40 e all’entrata 25 come mostrato nelle figure 2,3 e 4. Il filo W scorre all’interno del foro della molla, quindi la molla rappresenta un corridoio di guida per il filo che scorre verso il dispensatore 19. A spring 120 is mounted attached to the outlet of the group 40 and to the inlet 25 as shown in figures 2,3 and 4. The wire W runs inside the hole in the spring, so the spring represents a guide corridor for the wire that runs towards the dispenser 19.
La molla si può estendere in senso assiale e laterale quando l’entrata 25 si muove nelle direzioni X,X’,Y,Y’,Z,Z’ a seguito della movimentazione delle piattaforme 24,25 e 26. The spring can be extended axially and sideways when the inlet 25 moves in the X, Xâ € ™, Y, Yâ € ™, Z, Zâ € ™ directions following the movement of the platforms 24,25 and 26.
La molla 120 trova un importante impiego quando à ̈ necessario alimentare al dispensatore 19 un filo nuovo, quindi quando una estremità tagliata del filo nuovo deve passare in automatico dal gruppo 40 ed entrare nell’entrata 23. In questa situazione le piattaforme 24,25 e 26 vengono movimentate per posizionare la molla in asse con il gruppo 40, vedi figura 2. Inoltre, la molla a seguito del posizionamento risulta totalmente compresse per avere tutte le sue spire in contatto e quindi creare un corridoio chiuso lateralmente per lo scorrimento dell’estremità del filo nuovo. The spring 120 finds an important use when it is necessary to feed a new wire to the dispenser 19, therefore when a cut end of the new wire must automatically pass through the group 40 and enter the inlet 23. In this situation the platforms 24,25 and 26 are moved to position the spring in axis with the group 40, see figure 2. Furthermore, the spring following positioning is totally compressed to have all its coils in contact and therefore create a corridor closed laterally for the sliding of the ™ ends of the new thread.
In questa situazione il gruppo 40 alimenta il filo nuovo fino a quando la sua estremità viene individuata dal sensore 100. Partendo da questa individuazione viene fatta una alimentazione conteggiata da parte del motore della cinghia 47 per far sporgere dal dispensatore la lunghezza predeterminata di filo WI. In this situation, the unit 40 feeds the new yarn until its end is identified by the sensor 100. Starting from this identification, a counted feed is made by the motor of the belt 47 to make the predetermined length of yarn WI protrude from the dispenser.
Pertanto, l’alimentatore 40 può alimentare una certa lunghezza di filo WI per farlo sporgere dall’uscita 25 del dispensatore 19. La porzione che sporge può essere la porzione di estremità del filo WI che andrà inserita in un dispositivo morsetto 52 (figure 5 e 5a) per iniziare l’avvolgimento sul porta bobina 10. Un tratto di questa porzione di filo che sporge dal dispensatore 19 viene posizionato nel canale 32’ dell’elemento di pressione 32 e nel canale dell’elemento 31 (vedi figure 1 e 3). Therefore, the feeder 40 can feed a certain length of wire WI to make it protrude from the outlet 25 of the dispenser 19. The portion that protrudes can be the end portion of the wire WI which will be inserted in a terminal device 52 (figures 5 and 5a) to start winding on the bobbin holder 10. A section of this portion of wire that protrudes from the dispenser 19 is positioned in the channel 32â € ™ of the pressure element 32 and in the channel of the element 31 ( see figures 1 and 3).
Infatti, l’elemento di pressione 32 e l’elemento 31 sono montati sul braccio 22 che a sua volta à ̈ montato solidale al dispensatore 19, come viene mostrato nelle figure 2 e 3. Il montaggio à ̈ fatto in modo tale che si allineano con l’uscita 25 del dispensatore, sia il canale 32’ dell’elemento di pressione 32, sia il canale dell’elemento 31. Quindi, alimentando filo dal dispensatore 19 un tratto della porzione del filo che sporge dall’uscita 25 andrà a posizionarsi nella gola 32’ dell’elemento di pressione 32 e nella gola dell’elemento 31, come mostrato nelle figure 1 - 3. In fact, the pressure element 32 and the element 31 are mounted on the arm 22 which in turn is mounted integral with the dispenser 19, as shown in figures 2 and 3. The assembly is done in such a way that both the channel 32 of the pressure element 32 and the channel of the element 31 are aligned with the outlet 25 of the dispenser. Outlet 25 will be positioned in the groove 32 of the pressure element 32 and in the groove of the element 31, as shown in figures 1 - 3.
Le funzioni dell’elemento di pressione 32 e dell’elemento 31 sono di piegare il filo sul porta bobina 10 durante l’avvolgimento come à ̈ stato descritto nella domanda WO 2009/115312. La presenza dell’elemento di pressione 31 non à ̈ sempre necessaria e dipende dalle caratteristiche del filo e del porta bobina o polo singolo che vengono avvolti The functions of the pressure element 32 and of the element 31 are to bend the thread on the bobbin holder 10 during winding as described in application WO 2009/115312. The presence of the pressure element 31 is not always necessary and depends on the characteristics of the wire and of the bobbin holder or single pole that are wound
Con riferimento alle figure 5 e 6, un gruppo di presa 20 afferra e ruota i porta bobine 10, 11 della rotazione R attorno all’asse 13 per realizzare l’avvolgimento. Anche se non mostrato, il gruppo 20 con opportune modifiche potrebbe afferrare e ruotare i poli singoli mostrati nella figura 1a. With reference to figures 5 and 6, a gripping unit 20 grasps and rotates the reel holders 10, 11 of the rotation R around the axis 13 to carry out the winding. Although not shown, the assembly 20 with suitable modifications could grasp and rotate the single poles shown in Figure 1a.
Nella forma realizzativa delle figure 5 e 6, i due porta bobine 10 e 11 vengono afferrati all’interno della parte centrale 12 in modo che i porta bobina siano adiacenti ed allineati sull’asse 13 come mostrato nella figura 5. A questo scopo, il gruppo 20 comprende un elemento di presa 21 espansibile, che viene inserito nella porzione cava dei porta bobina 10 e 11. Viene previsto un meccanismo a piano inclinato di tipo noto all’interno del corpo di supporto 22 per espandere e chiudere l’elemento di presa 21. In the embodiment of figures 5 and 6, the two roll holders 10 and 11 are gripped inside the central part 12 so that the roll holders are adjacent and aligned on axis 13 as shown in figure 5. For this purpose , the unit 20 comprises an expandable gripping element 21, which is inserted in the hollow portion of the reel holder 10 and 11. An inclined plane mechanism of a known type is provided inside the support body 22 to expand and close the ™ gripping element 21.
La rotazione del corpo di supporto 22 attorno all’asse 13 presenta il filo W uscente dal dispensatore 19 in allineamento con posizioni dei porta bobine 10 e 11 dove viene piegato dagli elementi 32 e 31 per formare le spire della bobine. The rotation of the support body 22 around the axis 13 presents the wire W coming out of the dispenser 19 in alignment with the positions of the reel holders 10 and 11 where it is bent by the elements 32 and 31 to form the coils of the reels.
Il morsetto 52 e il deflettore 54 sono montati sul corpo 22 in modo da poter scorrere nelle direzioni C e C’ parallelo all’asse di rotazione 13, come mostrato nella figure 5 e 7a - 7e. The clamp 52 and the deflector 54 are mounted on the body 22 so as to be able to slide in the directions C and Câ € ™ parallel to the rotation axis 13, as shown in figures 5 and 7a - 7e.
Il tubo 55 sostiene il morsetto 52 ed à ̈ in grado di scorrere sul corpo 22 nelle direzioni C e C’ per realizzare lo scorrimento del morsetto 52 nelle direzione C e C’, come illustrato nelle sequenze delle figure 7a -7e. The tube 55 supports the clamp 52 and is able to slide on the body 22 in the directions C and Câ € ™ to make the clamp 52 slide in the directions C and Câ € ™, as illustrated in the sequences of figures 7a -7e.
L’albero 56 all’interno del tubo 55 se fatto scorrere nelle direzioni C e C’ apre e chiude il morsetto 52 quando à ̈ necessario serrare oppure rilasciare il tratto di filo WI. The shaft 56 inside the tube 55 if slid in the directions C and C opens and closes the clamp 52 when it is necessary to tighten or release the section of wire WI.
Il tubo 57 sostiene il deflettore 54 ed à ̈ in grado di muoversi sul corpo 22 nelle direzioni C e C’ per realizzare lo scorrimento del deflettore 54 nelle direzioni C e C’, come illustrato nelle sequenze delle figure 7a - 7e. The tube 57 supports the deflector 54 and is able to move on the body 22 in the directions C and Câ € ™ to make the deflector 54 slide in the directions C and Câ € ™, as illustrated in the sequences of figures 7a - 7e.
Il corpo 22 riceve l’albero 71 in modo facilmente amovibile. Quindi à ̈ resa semplice la sostituzione del gruppo 20 quando é necessario processare porta bobine di dimensioni diverse, o si richiede l’uso di morsetti come 52 o deflettori come 54, configurati diversamente. The body 22 receives the shaft 71 in an easily removable way. Therefore, the replacement of group 20 is made simple when it is necessary to process reel holders of different sizes, or when clamps such as 52 or deflectors such as 54, configured differently, are required.
L’albero 71 à ̈ montato sul braccio 73 per ruotare con rotazione R il corpo di supporto 22 attorno all’asse 13. The shaft 71 is mounted on the arm 73 to rotate the support body 22 with rotation R around the axis 13.
Più precisamente, l’albero 71 à ̈ montato sul gruppo cuscinetti 72, che a sua volta à ̈ montato sul braccio 73. Il braccio 73 à ̈ solidale al tubo 79 che viene ruotato attorno all’asse 13 da un motore (non mostrato) per realizzare la rotazione R del corpo 22 attorno all’asse 13 per l’avvolgimento. More precisely, the shaft 71 is mounted on the bearing group 72, which in turn is mounted on the arm 73. The arm 73 is integral with the tube 79 which is rotated around the axis 13 by a motor (not shown) to carry out the rotation R of the body 22 around the axis 13 for winding.
L’albero 71 può essere ruotato dalla cinghia 74, la quale viene ruotata dal pignone 76 che ingrana sulla corona 77 del tubo 78. Il tubo 78 viene ruotato attorno all’asse 13 da un motore (non mostrato) per realizzare la rotazione del gruppo di presa 20 attorno ad un asse ortogonale all’asse 13, quindi per portare l’elemento 22 con i porta bobine fuori dal piano della figura 5. Questa rotazione si può rendere necessaria quando il filo passa da una spira all’altra sul porta bobine. In questo passaggio, che di solito avviene sul lato corto dei porta bobine, il filo viene avvolto su un percorso inclinato in quanto l’asse di rotazione 13 e fuori dal piano della figura 5. The shaft 71 can be rotated by the belt 74, which is rotated by the pinion 76 which meshes with the crown 77 of the tube 78. The tube 78 is rotated around the axis 13 by a motor (not shown) to perform the rotation of the gripping unit 20 around an axis orthogonal to axis 13, therefore to bring the element 22 with the reel holders out of the plane of figure 5. This rotation may be necessary when the wire passes from a coil to the ™ other on the reel holder. In this step, which usually takes place on the short side of the spool holders, the wire is wound on an inclined path as the axis of rotation 13 is out of the plane of figure 5.
Le piastre 82 e 83 sono solidali alle estremità rispettivamente dei tubi 84 e 85. I tubi 84 e 85 sono montati coassiali all’asse 13 e sono in grado di muoversi nelle direzioni C e C’ in momenti specifici della sequenza di operazioni dell’apparecchiatura di avvolgimento, come illustrate nel seguito con riferimento alle figure 7a -7e. Plates 82 and 83 are integral with the ends of tubes 84 and 85 respectively. Tubes 84 and 85 are mounted coaxial to axis 13 and are able to move in directions C and Câ € ™ at specific moments in the sequence of operations of the Winding apparatus, as illustrated below with reference to figures 7a -7e.
L’albero 86 à ̈ montato scorrevole all’interno del tubo 85 per muoversi all’occorrenza nelle direzioni C e C’. Quando l’albero 86 si muove nella direzione C si impegna con l’elemento 87 (vedi figura 5) del meccanismo a piano inclinato presente all’interno del corpo di supporto 22. Un movimento dell’elemento 87 nella direzione C, a seguito dell’impegno e la spinta dell’albero 86 causa un restringimento dell’elemento 21, quindi un rilascia della presa sui porta bobina 10 e 11. Il movimento dell’elemento 87 nella direzione C’ per il serrare i porta bobina 10 e 11 viene causato dal contemporaneo distacco dell’albero 86 e dall’azione di una molla di richiamo facente parte del meccanismo a piano inclinato presente nel corpo 22. The shaft 86 is mounted sliding inside the tube 85 to move when necessary in the directions C and Câ € ™. When the shaft 86 moves in the direction C it engages with the element 87 (see figure 5) of the inclined plane mechanism present inside the support body 22. A movement of the element 87 in the direction C , as a result of the engagement and the thrust of shaft 86 causes a shrinkage of the element 21, therefore a release of the grip on the reel holders 10 and 11. The movement of the element 87 in the direction Câ € ™ for the tightening the reel holders 10 and 11 is caused by the simultaneous detachment of the shaft 86 and by the action of a return spring which is part of the inclined plane mechanism present in the body 22.
Ruotando il corpo 22 e muovendo il tubo 84 nella direzione C à ̈ possibile allineare ed impegnare le estremità 55’ e 57’, rispettivamente del tubo 56 e del tubo 57, con le asole 82’ della piastra 82. In questa situazione, muovendo il tubo 84 nelle direzioni C e C’ si realizza il moto del morsetto 52 o del deflettore 64 nelle direzioni C e C’, come viene richiesto nelle sequenze delle figure 7a-7e. By rotating the body 22 and moving the tube 84 in the direction C it is possible to align and engage the ends 55 'and 57', respectively of the tube 56 and of the tube 57, with the slots 82 'of the plate 82. In this situation , by moving the tube 84 in the directions C and Câ € ™, the motion of the clamp 52 or of the deflector 64 in the directions C and Câ € ™ is achieved, as required in the sequences of figures 7a-7e.
Analogamente, à ̈ possibile impegnare l’estremità dell’albero 56 nelle asole 83’ della piastra 83, e muovendo il tubo 85 nelle direzioni C e C’ à ̈ possibile aprire e chiudere il morsetto 52, come viene richiesto nelle sequenze delle figure 7a-7e. Similarly, it is possible to engage the end of the shaft 56 in the slots 83 'of the plate 83, and by moving the tube 85 in the directions C and C it is possible to open and close the clamp 52, as required in the sequences of Figures 7a-7e.
Con riferimento alla sequenza di operazioni illustrate nelle figure 7a-7e, la figura 7a mostra il dispensatore 19 con una porzione di filo di estremità WI da esso sporgente e presente nella cava 32’ dell’elemento di pressione 32 e nella cava dell’elemento 31. Tale porzione di filo à ̈ stata prodotta azionando le cinghie 41 e 42 per girare verso la direzione Y’ e quindi alimentare filo attraverso il passaggio 18 fino al fascio del sensore 100. L’incontro con il fascio del sensore 100 ha iniziato una alimentazione conteggiata da parte del motore della cinghia 47 che muove le cinghie 41 e 42. L’alimentazione conteggiata avviene controllando in posizione il motore della cinghia 47 per garantire che la porzione di filo che passa il sensore 100 porti al tratto WI che sporge dal dispensatore 19 di una lunghezza prefissata. Raggiunta la lunghezza prefissata, il pressa filo 70 viene azionato per fermare la porzione di filo WI (vedi figura 4). Questo si rende necessario durante i successivi movimenti del dispensatore 19 - per esempio, durante il movimento nella direzione Y’ per avvicinarsi al porta bobine (vedi figure 7a e 7b) ed essere con la porzione WI in allineamento con il morsetto 52. With reference to the sequence of operations illustrated in figures 7a-7e, figure 7a shows the dispenser 19 with a portion of end wire WI protruding from it and present in the groove 32â € ™ of the pressure element 32 and in the groove of the Element 31. This portion of wire was produced by operating the belts 41 and 42 to turn towards the Yâ € ™ direction and then feed the wire through the passage 18 to the sensor beam 100. The encounter with the sensor beam 100 has started a counted feed by the motor of the belt 47 which moves the belts 41 and 42. The counted feed takes place by controlling in position the motor of the belt 47 to ensure that the portion of wire passing the sensor 100 leads to the section WI protruding from the dispenser 19 by a predetermined length. Once the predetermined length has been reached, the wire press 70 is operated to stop the portion of wire WI (see Figure 4). This is necessary during the subsequent movements of the dispenser 19 - for example, during the movement in the Yâ € ™ direction to approach the reel holder (see figures 7a and 7b) and be with the portion WI in alignment with the clamp 52.
Il fatto di bloccare il filo W con il pressa filo 70 durante i movimenti del dispensatore 19 permette di non cambiare la lunghezza del tratto WI, ma allo stesso tempo permette di richiamare filo dal magazzino 60 per creare la necessaria lunghezza di filo variabile che si estende dall’entrata 23 all’uscita del gruppo 40, e che si trova nella molla estensibile 120. The fact of blocking the wire W with the wire press 70 during the movements of the dispenser 19 allows not to change the length of the section WI, but at the same time allows the wire to be recalled from the magazine 60 to create the necessary length of variable wire which extends from the inlet 23 to the outlet of the group 40, and which is located in the extendable spring 120.
Nella posizione di avvicinamento ed allineamento delle figure 7a e 7b il pressa filo viene rilasciato e le cinghie 41 e 42 alimentano un ulteriore lunghezza di filo nella direzione Y’, che sarà sempre in allineamento con gli elementi di pressione 32 e 31. Questo filo raggiungerà il morsetto 52 per essere serrato (vedi condizione di tratteggio della figura 7b e la figura 5a) muovendo l’albero 56. In the approach and alignment position of figures 7a and 7b the wire press is released and the belts 41 and 42 feed a further length of wire in the Yâ € ™ direction, which will always be in alignment with the pressure elements 32 and 31. This wire it will reach clamp 52 to be tightened (see hatched condition of figure 7b and figure 5a) by moving shaft 56.
A seguito del raggiungimento della condizione del filo presente e serrato nel morsetto 52 può iniziare la rotazione R del gruppo di presa 20 attorno all’asse 13 per tirare filo attraverso il dispensatore 19 e quindi formare la prima bobina attorno al porta bobina 10. Durante la rotazione attorno all’asse 13, il dispensatore 19 si muove in direzione Z’ (parallela alla direzione C’) per stratificare le spire (vedi figura 7c). Once the condition of the wire present and clamped in terminal 52 has been reached, rotation R of the gripping unit 20 around the axis 13 can begin to pull wire through the dispenser 19 and thus form the first reel around the reel holder 10. During rotation around axis 13, dispenser 19 moves in direction Zâ € ™ (parallel to direction Câ € ™) to stratify the coils (see figure 7c).
La figura 7d mostra l’inizio della sequenza per il passaggio del filo dalla bobina del porta bobina 10 alla bobina del porta bobina 11. Il morsetto 52 nel frattempo à ̈ stato mosso nella direzione C’(muovendo l’albero per non essere in interferenze con il tratto di filo che viene avvolto, mentre il deflettore 54 à ̈ stato mosso nella direzione C per allinearsi con il filo W che si estende al dispensatore 19. Successivamente, continua la rotazione attorno all’asse 13 per avvolgere il filo W attorno al deflettore 54 e quindi formare il tratto di passaggio W†che si trova esterno ai porta bobine 10 e 11 (vedi figura 7e). Una volta formato il tratto W†il deflettore viene mosso nella direzione C’ per uscire dal tratto di passaggio W†(condizione della figura 7e) e per non creare interferenze durante l’avvolgimento delle spire successive. Una volta finito di avvolgere il numero di spire necessarie per la bobina del porta bobina 11, il filo W viene tagliato da un tagliatore per lasciare un tratto finale come WF della bobina. Figure 7d shows the beginning of the sequence for passing the thread from the bobbin of the bobbin holder 10 to the bobbin of the bobbin holder 11. In the meantime, terminal 52 has been moved in direction Câ € ™ (moving the shaft to avoid be in interference with the stretch of wire being wound, while the deflector 54 has been moved in the direction C to align with the wire W which extends to the dispenser 19. Subsequently, continue the rotation around the axis 13 to wind the wire W around the deflector 54 and then form the passage section Wâ € which is located outside the reel holders 10 and 11 (see figure 7e). Once the section Wâ € has been formed, the deflector is moved in the direction Câ € ™ to exit the passage section Wâ € (condition of figure 7e) and in order not to create interference during the winding of the subsequent turns. Once the number of turns necessary for the bobbin of the bobbin holder 11 has been wound, the thread W is cut by a cut hours to leave a final stretch as WF of the reel.
Il tratto di filo tagliato che sporge dal dispensatore 19 può essere di lunghezza non predefinita, quindi questo tratto viene ritirato nel passaggio 18 fino all’incontro della sua estremità tagliata con il fascio del sensore 100. A questo punto à ̈ possibile iniziare l’alimentazione conteggiata nella direzione Y’ da parte del motore che muove le cinghie 41 e 42 per garantire che la porzione di filo che passa il sensore 101 porti al tratto WI sporgente dall’uscita 25 di una lunghezza prefissata. The section of cut wire that protrudes from the dispenser 19 can be of non-predefined length, therefore this section is withdrawn in step 18 until its cut end meets the sensor beam 100. At this point it is possible to start the process. Feed counted in the direction Y 'by the motor which moves the belts 41 and 42 to ensure that the portion of wire passing the sensor 101 leads to the portion WI protruding from the outlet 25 by a predetermined length.
La descrizione di cui sopra di una forma esecutiva specifica à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tale forma esecutiva specifica senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti della forma esecutiva esemplificata. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo. The above description of a specific embodiment is able to show the invention from a conceptual point of view so that others, using the prior art, will be able to modify and / or adapt this specific embodiment in various applications without further researches and without departing from the inventive concept, and, therefore, it is understood that such adaptations and modifications will be considered as equivalent to the exemplified embodiment. The means and materials for carrying out the various functions described may be of various nature without thereby departing from the scope of the invention. It is understood that the expressions or terminology used have a purely descriptive purpose and therefore not limitative.
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