ITTO20100585A1 - COIL INSERTION SYSTEM IN A STATIC OR ROTORIC LAMELLAR PACKAGE WITH A SPINGIBIETTA ORGAN - Google Patents
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Description
“Sistema di inserimento bobine in un pacco lamellare statorico o rotorico con organo spingibietta†⠀ œSystem for inserting coils in a stator or rotor reed valve pack with lever pusherâ €
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per l’inserimento di bobine in cave assiali di un pacco lamellare di una macchina elettrica, detto dispositivo comprendendo The present invention refers to a device for inserting coils into axial slots of a reed valve pack of an electric machine, said device comprising
un telaio di supporto, a support frame,
una pluralità di guide di inserimento atte a ricevere dette bobine, in cui dette guide di inserimento sono montate su detto telaio di supporto, essendo disposte ad anello, parallelamente l’una all’altra; a plurality of insertion guides adapted to receive said reels, in which said insertion guides are mounted on said support frame, being arranged in a ring, parallel to each other;
una testa di inserimento atta a spingere dette bobine lungo le guide di inserimento, in cui detta testa di inserimento à ̈ montata in modo scorrevole su detto telaio di supporto, essendo disposta centralmente rispetto a dette guide di inserimento ed essendo mobile rispetto al telaio di supporto; e mezzi di inserimento biette atti ad introdurre biette all’interno di dette cave assiali. an insertion head adapted to push said reels along the insertion guides, in which said insertion head is mounted in a sliding manner on said support frame, being arranged centrally with respect to said insertion guides and being movable with respect to the support frame ; and means for inserting wedges adapted to introduce wedges into said axial slots.
Sono noti dispositivi per inserire bobine di filo di rame nelle cave assiali di uno statore per alternatore. Tali cave assiali sono aperte verso il foro centrale dello statore per permettere l’ingresso del filo. L’operazione di inserimento avviene mediante un dispositivo di inserimento dotato di una testa spingimatasse che ha un movimento assiale rispetto all’asse dello statore. Devices are known for inserting coils of copper wire into the axial slots of a stator for alternator. These axial slots are open towards the central hole of the stator to allow the wire to enter. The insertion operation takes place by means of an insertion device equipped with a pusher head which has an axial movement with respect to the stator axis.
Durante l’inserimento delle bobine di filo di rame nelle cave assiali à ̈ necessario inserire in ciascuna cava una lamella di materiale isolante nota come “bietta†, che si interpone tra le bobine di filo e l’apertura della cava per impedire il contatto tra il filo di rame ed il pacco statorico, e soprattutto per evitare la fuoriuscita del filo attraverso l’apertura della cava. During the insertion of the copper wire coils in the axial slots it is necessary to insert in each slot a lamella of insulating material known as â € œobjectâ €, which is interposed between the wire coils and the opening of the slot to prevent the contact between the copper wire and the stator pack, and above all to prevent the wire from coming out through the opening of the slot.
Preliminarmente al processo di inserimento, le lamelle di materiale isolante vengono solitamente preparate in un gruppo chiamato “gruppo di tegolatura†. Le biette vengono poi inserite all’interno del dispositivo di inserimento, oppure inserite direttamente nello statore tramite appositi spingibietta. I sistemi convenzionali sono affetti da alcuni inconvenienti, in particolare in relazione alla difficoltà nel coordinare i movimenti di inserimento delle bobine e delle biette, ed alla fragilità dei dispositivi spingibietta. Prior to the insertion process, the insulating material strips are usually prepared in a group called the â € œtiling groupâ €. The wedges are then inserted inside the insertion device, or inserted directly into the stator by means of special pusher. Conventional systems suffer from some drawbacks, in particular in relation to the difficulty in coordinating the insertion movements of the reels and wedges, and the fragility of the finger pushing devices.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di rendere disponibile un sistema per l’inserimento delle bobine, in grado di ovviare ai problemi sopra indicati in relazione alla tecnica nota. An object of the present invention is to make available a system for inserting the coils, capable of obviating the problems indicated above in relation to the known art.
Lo scopo suddetto à ̈ raggiunto secondo l’invenzione da un procedimento del tipo definito all’inizio, in cui detti mezzi di inserimento biette comprendono un organo spingibietta montato in modo scorrevole su detto telaio di supporto, detto organo spingibietta essendo disposto coassialmente rispetto a detta testa di inserimento ed essendo mobile rispetto al telaio di supporto, in modo indipendente da detta testa di inserimento. The aforesaid object is achieved according to the invention by a process of the type defined at the beginning, in which said connecting means comprise a pusher member slidingly mounted on said support frame, said pusher member being arranged coaxially with respect to to said insertion head and being movable with respect to the support frame, independently of said insertion head.
La presente invenzione ha inoltre per oggetto un procedimento di caricamento di biette in un dispositivo di inserimento secondo l’invenzione, comprendente le fasi seguenti: The present invention also relates to a process for loading chocks into an insertion device according to the invention, comprising the following steps:
predisporre detto dispositivo di inserimento da caricare con biette; providing said insertion device to be loaded with chocks;
predisporre un serbatoio caricatore a tamburo, lungo una circonferenza del quale à ̈ disposta una pluralità di sedi nelle quali sono alloggiate rispettive biette; providing a drum-type loading tank, along a circumference of which a plurality of seats are arranged in which respective chocks are housed;
posizionare detto serbatoio caricatore a tamburo dal lato frontale di detto dispositivo di inserimento, e coassialmente con esso; e positioning said drum magazine tank from the front side of said insertion device, and coaxially with it; And
muovere assialmente detto serbatoio caricatore a tamburo verso detto dispositivo di inserimento, in modo tale da posizionare dette biette su detto organo spingibietta. axially moving said drum magazine reservoir towards said insertion device, in such a way as to position said rods on said lever pusher member.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages of the device according to the invention will become evident from the following detailed description, carried out with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:
- la figura 1 rappresenta una vista in sezione longitudinale di un dispositivo di inserimento secondo l’invenzione, in una fase di preparazione; - la figura 2 rappresenta il dispositivo di figura 1 in una fase di trasferimento biette; Figure 1 represents a longitudinal section view of an insertion device according to the invention, in a preparation step; Figure 2 represents the device of Figure 1 in a step of transferring the chip;
- la figura 3 rappresenta il dispositivo di figura 1 in una fase di carico di un pacco lamellare; - figure 3 represents the device of figure 1 in a phase of loading a lamellar pack;
- la figura 4 rappresenta una vista in scala ingrandita di un dettaglio di figura 3, indicato dalla freccia IV; figure 4 represents an enlarged scale view of a detail of figure 3, indicated by arrow IV;
- la figura 5 rappresenta il dispositivo di figura 1 in una fase di inserimento bobine e biette; e figure 5 represents the device of figure 1 in a step for inserting coils and wedges; And
- la figura 6 rappresenta il dispositivo di figura 1 in una fase di fine inserimento. figure 6 represents the device of figure 1 in an insertion end step.
Con riferimento alla figura 1, à ̈ illustrato un dispositivo di inserimento secondo l’invenzione, indicato complessivamente con 10, per l’inserimento di bobine in cave assiali di un pacco lamellare di una macchina elettrica. Il dispositivo di inserimento 10 comprende un telaio di supporto 11, sul quale sono montate una pluralità di guide di inserimento 12 ed una testa di inserimento 16. Le guide di inserimento 12, formate convenzionalmente come asticelle, sono altrettanto convenzionalmente disposte ad anello, parallelamente l’una all’altra, in modo da definire una pluralità di fenditure intercalate fra esse. With reference to Figure 1, an insertion device according to the invention is illustrated, indicated as a whole with 10, for the insertion of coils in axial slots of a reed valve pack of an electric machine. The insertion device 10 comprises a support frame 11, on which a plurality of insertion guides 12 and an insertion head 16 are mounted. The insertion guides 12, conventionally formed as rods, are also conventionally arranged in a ring, parallel to the One to the other, so as to define a plurality of interspersed slits.
La testa di inserimento 16 à ̈ disposta al centro della disposizione ad anello delle guide di inserimento 12, ed à ̈ mobile assialmente rispetto al telaio di supporto 11. Nell’ambito della presente descrizione, il termine “assiale†à ̈ riferito all’asse di movimento dei componenti del dispositivo di inserimento secondo l’invenzione, coincidente, nel processo di inserimento delle bobine, con l’asse del pacco lamellare. La testa di inserimento 16 à ̈ sagomata in modo convenzionale per spingere le bobine, durante il suo avanzamento, attraverso il foro di un pacco lamellare statorico o rotorico e quindi attraverso le cave assiali affacciate su tale foro, fino a che le bobine emergano parzialmente oltre la faccia assiale del pacco lamellare dall’altro lato rispetto al dispositivo di inserimento. In particolare, la testa di inserimento 16 comprende una parte terminale 16a rastremata in avanti, ed una parte di base 16b. The insertion head 16 is arranged in the center of the ring arrangement of the insertion guides 12, and is axially movable with respect to the support frame 11. In the context of the present description, the term â € œaxialâ € refers to Axis of movement of the components of the insertion device according to the invention, coinciding, in the process of inserting the reels, with the axis of the reel pack. The insertion head 16 is shaped in a conventional way to push the coils, during its advancement, through the hole of a stator or rotor lamellar pack and then through the axial slots facing this hole, until the coils partially emerge beyond the axial face of the reed valve on the other side with respect to the insertion device. In particular, the insertion head 16 comprises a forward tapered end part 16a, and a base part 16b.
Il dispositivo di inserimento 10 comprende inoltre mezzi di inserimento biette atti ad introdurre biette all’interno delle cave assiali del pacco lamellare. Tali biette, indicate con B nelle figure, sono costituite convenzionalmente da lamelle di materiale isolante aventi sezione prestabilita. Tali mezzi di inserimento comprendono un organo spingibietta 18 montato in modo scorrevole sul telaio di supporto 11. Tale organo spingibietta 18 à ̈ disposto coassialmente rispetto a alla testa di inserimento 16 ed à ̈ mobile rispetto al telaio di supporto 11, in modo indipendente dalla testa di inserimento 16. L’organo spingibietta 18 presenta una struttura anulare, lungo la cui superficie laterale esterna 18a à ̈ ricavata una pluralità di denti di trascinamento 19 (uno dei quali à ̈ visibile in figura 4) sporgenti radialmente rispetto a tale superficie laterale esterna 18a. Sul telaio di supporto 11 del dispositivo 10 à ̈ inoltre presente una pluralità di elementi tubolari di guida 19b disposti ad anello, parallelamente l’uno all’altro rispetto alla direzione assiale. Gli elementi tubolari di guida 19b sono allineati con i denti di trascinamento 19, in modo tale che ciascuno dei denti di trascinamento 19 dell’organo spingibietta 18 sia in grado di scorrere lungo un rispettivo elemento tubolare di guida 19b. The insertion device 10 also comprises means for inserting the wedges adapted to introduce wedges into the axial slots of the lamellar pack. These rods, indicated with B in the figures, conventionally consist of strips of insulating material having a predetermined section. Said insertion means comprise a pusher member 18 slidably mounted on the support frame 11. Said pusher member 18 is arranged coaxially with respect to the insertion head 16 and is movable with respect to the support frame 11, independently of the head insertion 16. The pusher member 18 has an annular structure, along the external lateral surface 18a of which there is obtained a plurality of driving teeth 19 (one of which is visible in figure 4) projecting radially with respect to this lateral surface external 18a. On the support frame 11 of the device 10 there is also a plurality of tubular guide elements 19b arranged in a ring, parallel to each other with respect to the axial direction. The tubular guiding elements 19b are aligned with the driving teeth 19, in such a way that each of the driving teeth 19 of the pusher 18 is able to slide along a respective tubular guiding element 19b.
In figura 1 à ̈ illustrato il dispositivo di inserimento 10 in una fase di preparazione. Dal lato frontale/superiore del dispositivo 10 à ̈ visibile un serbatoio caricatore a tamburo 20 contenente le biette B. In particolare, lungo una circonferenza del serbatoio 20 à ̈ ricavata una pluralità di cavità 21 atte a contenere rispettive biette. Come illustrato in figura 1, una volta sistemate le biette B nelle rispettive cavità 21, il serbatoio 20 viene posizionato, mediante un’apparecchiatura di movimentazione non illustrata, al disopra del dispositivo di inserimento 10, e coassialmente con esso. Figure 1 illustrates the insertion device 10 in a preparation step. From the front / upper side of the device 10 a drum-type loading tank 20 containing the rods B is visible. In particular, a plurality of cavities 21 suitable for containing respective rods are formed along a circumference of the tank 20. As illustrated in Figure 1, once the rods B have been arranged in the respective cavities 21, the tank 20 is positioned, by means of a handling apparatus not shown, above the insertion device 10, and coaxially with it.
Tramite l’apparecchiatura di movimentazione suddetta, il serbatoio 20 viene calato sul dispositivo di inserimento 10 come illustrato in figura 2, facendo sì che le biette B vengano inserite nei rispettivi elementi tubolari di guida 19b, attestandosi infine sui rispettivi denti di trascinamento 19. By means of the aforementioned handling equipment, the tank 20 is lowered onto the insertion device 10 as illustrated in Figure 2, causing the rods B to be inserted into the respective tubular guide elements 19b, finally abutting on the respective dragging teeth 19 .
Il serbatoio 20 viene quindi rimosso, ed un pacchetto lamellare viene quindi posizionato al di sopra del dispositivo di inserimento 10, come illustrato in figura 3. In tale figura à ̈ pertanto visibile un pacco lamellare di una macchina elettrica, in particolare un pacco lamellare statorico per un alternatore, indicato con 31. Nell’ambito del processo di inserimento che verrà or ora descritto, tale pacco 31 à ̈ mantenuto fermo da un’apparecchiatura di ritegno convenzionale (non illustrata). The tank 20 is then removed, and a reed pack is then positioned above the insertion device 10, as shown in figure 3. In this figure, a reed valve pack of an electric machine is therefore visible, in particular a stator reed pack for an alternator, indicated with 31. In the context of the insertion process which will now be described, this pack 31 is kept still by a conventional retaining device (not shown).
Il pacco lamellare 31 presenta un foro centrale 33, sul quale sono affacciate cave assiali 35, le quali sono aperte verso tale foro. Il pacco à ̈ posizionato in modo che tali cave assiali 35 siano disposte allineate ai rispettivi elementi tubolari di guida 19b del dispositivo 10. The lamellar pack 31 has a central hole 33, on which axial slots 35 face, which are open towards this hole. The pack is positioned so that these axial slots 35 are arranged aligned with the respective tubular guiding elements 19b of the device 10.
Come si può inoltre osservare in figura 3, sul dispositivo 10 predisposto per il processo di inserimento à ̈ inoltre posizionata una pluralità di bobine 37 appese in fenditure prestabilite fra le guide di inserimento 12. As can also be seen in Figure 3, on the device 10 set up for the insertion process there is also positioned a plurality of coils 37 hanging in predetermined slots between the insertion guides 12.
Come illustrato nelle figure 5 e 6, inizialmente le bobine 37 vengono spinte in avanti dalla testa di inserimento 16, fino ad inizio inserimento all’interno delle cave 35; in seguito, per effetto delle superfici inclinate della parte terminale 16a della testa 16, le bobine vengono anche spinte radialmente verso il fondo delle cave assiali 35. As illustrated in figures 5 and 6, initially the coils 37 are pushed forward by the insertion head 16, until the insertion begins inside the slots 35; subsequently, due to the effect of the inclined surfaces of the terminal part 16a of the head 16, the coils are also pushed radially towards the bottom of the axial slots 35.
Nelle fasi di inserimento illustrate nelle figure 3, 5 e 6, le guide di inserimento 12 sono introdotte nel foro 33 del pacco lamellare 31 in modo tale che queste coprano la superficie laterale 33a del foro 33 nelle zone interposte fra le cave assiali 35; tale disposizione permette convenzionalmente di guidare le bobine 37 durante il loro avanzamento ed inserimento. In the insertion steps illustrated in Figures 3, 5 and 6, the insertion guides 12 are introduced into the hole 33 of the lamellar pack 31 in such a way that they cover the lateral surface 33a of the hole 33 in the areas interposed between the axial slots 35; this arrangement conventionally allows the reels 37 to be guided during their advancement and insertion.
Come illustrato in figura 5, la testa di inserimento 16 inizia a spingere le bobine 37 finché queste raggiungono una posizione di inizio inserimento. As illustrated in Figure 5, the insertion head 16 begins to push the coils 37 until they reach an insertion start position.
Come illustrato in figura 6, la testa di inserimento 16 continua ad avanzare spingendo le bobine 37. Per effetto delle superfici inclinate della testa di inserimento 16 le bobine 37 vengono spinte assialmente fino alla sommità delle guide di inserimento 12, e radialmente verso il fondo delle rispettive cave assiali 35, compiendo una sorta di rotazione fino ad una posizione di completo inserimento. As illustrated in Figure 6, the insertion head 16 continues to advance pushing the coils 37. Due to the inclined surfaces of the insertion head 16, the coils 37 are pushed axially up to the top of the insertion guides 12, and radially towards the bottom of the respective axial slots 35, performing a sort of rotation up to a position of complete insertion.
Come si può vedere nelle figure 5 e 6, l’organo spingibietta 18 avanza assialmente in modo indipendente dalla testa di inserimento 16. In tale movimento di avanzamento, l’organo spingibietta 18 spinge le biette B lungo i rispettivi elementi tubolari di guida 19b attraverso i denti di trascinamento 19. In particolare, nella fase di figura 5 il movimento dell’organo spingibietta 18 à ̈ ritardato rispetto a quello della testa di inserimento 16, in modo tale da impedire che le biette B ancora da inserire possano creare ostacolo alle bobine 37 nella fase iniziale di inserimento di queste. In una successiva fase, quando l’inserimento delle bobine 37 nelle cave assiali 35 à ̈ sostanzialmente completo, l’organo spingibietta 18 viene fatto avanzare in modo da recuperare il ritardo sulla testa 16, effettuando così l’inserimento assiale delle biette B nelle rispettive cave assiali 35. As can be seen in figures 5 and 6, the pusher member 18 advances axially independently of the insertion head 16. In this forward movement, the pusher member 18 pushes the rods B along the respective tubular guiding elements 19b through the driving teeth 19. In particular, in the phase of figure 5, the movement of the finger pusher 18 is delayed with respect to that of the insertion head 16, in such a way as to prevent the rods B still to be inserted from creating obstacle to the coils 37 in the initial phase of their insertion. In a subsequent phase, when the insertion of the coils 37 in the axial slots 35 is substantially complete, the pusher member 18 is made to move forward so as to recover the delay on the head 16, thus carrying out the axial insertion of the rods B in the respective axial slots 35.
Più in generale, grazie ai movimenti indipendenti della testa di inserimento 16 e dell’organo spingibietta 18 à ̈ possibile variare la sincronizzazione fra essi permettendo di risolvere i problemi di inserimento tipici di un sistema a movimento unico. Inoltre, grazie al fatto che il trascinamento delle biette à ̈ realizzato tramite denti aventi dimensioni assiali ridotte (inferiori all’ampiezza assiale della superficie laterale 18a dell’organo spingibietta 18), à ̈ possibile risolvere i problemi di fragilità dei sistemi di inserimento degli spingibietta convenzionali. More generally, thanks to the independent movements of the insertion head 16 and of the pusher 18 it is possible to vary the synchronization between them, allowing to solve the insertion problems typical of a single movement system. Moreover, thanks to the fact that the dragging of the wedges is achieved by means of teeth with reduced axial dimensions (less than the axial width of the lateral surface 18a of the pusher 18), it is possible to solve the problems of fragility of the insertion systems. conventional pushers.
Inoltre, grazie alla presenza dei due movimenti indipendenti, à ̈ possibile predisporre testa di inserimento ed organo spingibietta in modo tale che, al completamento dell’inserimento illustrato in figura 6, sia ancora possibile un movimento relativo di avvicinamento fra essi; in questo modo à ̈ possibile far sì che, durante la fase di estrazione della testa di inserimento 16 successiva al completamento dell’inserimento, le biette B siano tenute bloccate in posizione tramite l’organo spingibietta 18 mentre la testa di inserimento viene arretrata leggermente. Ciò evita il trascinamento per attrito delle biette quando poi testa di inserimento ed organo spingibietta vengono arretrati entrambi alle loro rispettive posizioni di partenza. Moreover, thanks to the presence of the two independent movements, it is possible to arrange the insertion head and the pusher organ in such a way that, upon completion of the insertion illustrated in figure 6, a relative approaching movement between them is still possible; in this way it is possible to ensure that, during the extraction phase of the insertion head 16 following completion of insertion, the rods B are kept locked in position by the pusher 18 while the insertion head is set back slightly. This avoids the dragging of the wedges by friction when the insertion head and the pusher organ are both moved back to their respective starting positions.
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