ITUA20163532A1 - Procedimento di resinatura di uno statore. - Google Patents

Description

"Procedimento di resinatura di uno statore"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per inglobare in resina bicomponente avvolgimenti elettrici racchiusi entro una carcassa di uno statore di un motore elettrico presentante una cavità cilindrica centrale nella quale sarà alloggiato il relativo rotore.

Tale procedimento è tipicamente condotto in forno, dopo aver colato resina bicomponente allo stato liquido sugli avvolgimenti ove essa reticola formando uno strato solido di rivestimento. E’ pertanto critico garantire che la resina vada in contatto solo con le parti degli avvolgimenti che debbono essere effettivamente inglobate. In caso contrario, infatti, la funzionalità del motore viene compromessa, a meno che vengano successivamente effettuate lunghe e complesse procedure di asportazione della resina dalle parti sulle quali è stata impropriamente colata e che sono invece destinate ad alloggiare il rotore.

Pertanto, secondo una tecnica nota, prima di colare la resina, si inserisce entro la cavità centrale un’anima di un materiale avente un coefficiente di dilatazione termica superiore a quello dei materiali dello statore, ad esempio un’anima di teflon o simile materiale plastico. Il preriscaldamento cha ha luogo in forno determina pertanto dilatazioni differenziali che portano l’anima a contatto delle parti degli avvolgimenti ad essa affacciate dello statore, evitando che queste ultime possano successivamente andare in contatto con la resina. Si può così colare e far reticolare in forno la resina formando uno strato di rivestimento solo dove desiderato. Infine, a seguito di un raffreddamento e del conseguente ritiro dimensionale dell’anima, si può separare quest’ultima dallo statore.

Tuttavia, il tempo necessario affinché il processo di raffreddamento si svolga spontaneamente è alquanto lungo e quindi incompatibile per ragioni economiche con un ciclo industriale di lavoro. Di conseguenza, è necessario condurre una procedura di raffreddamento forzato con il rischio che si producano crepe, cricche e simili nel rivestimento di resina.

Inoltre, l’operazione di separazione dell’anima richiede comunque di esercitare uno sforzo meccanico non trascurabile, che può portare alla formazione di rigature ed abrasioni sulla sua superficie esterna. Pertanto, dopo pochi cicli di lavoro, l’anima ha una superfice esterna talmente rovinata da risultare inservibile e dover essere sostituita.

Uno scopo della presente invenzione è quindi quello di ovviare agli inconvenienti sopra descritti dei procedimenti noti di resinatura.

Secondo l’invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un procedimento avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1 che segue.

Nel procedimento dell’invenzione, la creazione temporanea di un contatto a tenuta fra l’anima interna e le superfici ad esse affacciate dello statore ha luogo grazie al gonfiamento/sgonfiamento di una o più camere ricavate all’interno dell’anima.

Tali operazioni sono decisamente più brevi e facilmente controllabili rispetto a quelle previste della tecnica nota che richiedono di controllare accuratamente dilatazioni, e quindi temperature, di parti a contatto, attendendo per i tempi necessari dapprima per il loro riscaldamento e poi per il loro raffreddamento. In linea di principio, infatti, il procedimento della presente invenzione consente di separare lo statore resinato dall’anima ancora a caldo, ovvero immediatamente dopo la reticolazione della resina, senza dover attendere il raffreddamento dell’anima ed il suo ritiro dimensionale, come era invece necessario secondo la tecnica nota.

Inoltre, lo sgonfiamento dell’anima prima della sua rimozione dalla cavità centrale dello statore annulla l’interferenza reciproca e quindi riduce notevolmente l’entità della forza di rimozione da esercitare ed il rischio connesso di rigature ed abrasioni. Conseguentemente, l’anima può essere utilizzata per un elevato numero di cicli di lavoro, accrescendo l’economicità del procedimento di rivestimento dell’invenzione.

Vantaggiosamente, lo sgonfiamento dell’anima può essere ulteriormente accelerato aspirando aria dalla sua camera interna e generandovi così il vuoto.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione un’anima avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 3 che segue. Caratteristiche preferite dell’anima sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni annessi, in cui:

la figura 1 è una rappresentazione prospettica di un’anima fissata ad un supporto ed utilizzabile in un procedimento dell’invenzione, e

la figure 2 e 3 sono viste schematiche in sezione longitudinale di fasi successive del procedimento dell’invenzione.

Un’anima 10 per l’effettuazione di un procedimento di resinatura è configurata simmetricamente (fig. 1) rispetto ad un asse centrale longitudinale 12 ed ha una porzione inferiore discoidale 14 ed una porzione superiore cilindrica 16 che protrude da una zona centrale di una superficie rivolta verso l’alto della porzione inferiore 14. Entrambe le porzioni 14 e 16 hanno sezione trasversale circolare.

L’anima 10 ha una parete elastica, ad esempio di gomma siliconica, che racchiude una prima camera interna 18 di forma cilindrica ed a sezione trasversale circolare, disposta centralmente ed estendentesi attraverso le porzioni superiore ed inferiore 14, 16, ed una seconda camera interna 20 avente forma anulare ed estendentesi in una regione periferica della porzione inferiore 14 coassialmente all’esterno dell’estremità inferiore della prima camera 18. Le camere 18, 20 hanno rispettive aperture 22 dirette inferiormente.

La parete della porzione inferiore 16 circonda inoltre un anello metallico 24 disposto coassialmente all’interno della seconda camera 20 ed all’esterno dell’estremità inferiore della prima camera 18. Dalla parete laterale della porzione inferiore 14 protrudono esternamente due risalti di tenuta 27 estendentesi circonferenzialmente e sfalsati assialmente. Dal canto suo, l’estremità sommitale della porzione superiore 16 presenta una lieve rientranza 26 in direzione radiale, che si estende per la sua intera circonferenza.

La porzione inferiore 14 dell’anima 10 è fissata inferiormente ad un supporto metallico 28 di forma discoidale (in modo convenzionale e non illustrato nelle figure) mediante viti che passano attraverso fori assiali del supporto 28 e si impegnano in fori filettati aperti verso il basso praticati nell’anello 24. Dalla periferia della faccia superiore del supporto 28 protrude inoltre un risalto circonferenziale 30 che circonda fino ad una certa altezza la porzione inferiore 14, favorendone il fissaggio. Entro il supporto 28 è ricavato un condotto 32 presentante un primo ramo 34 estendentesi in direzione radiale e dal quale si dipartono due secondi rami 36 estendentesi in direzione parallela a quella dell’asse 12 e comunicanti rispettivamente con le aperture 22 dirette inferiormente delle camere interne 18, 20. Il primo ramo 34 del condotto 32 è inoltre comunicante con l’ambiente esterno ed è provvisto di una valvola 38 di intercettazione. Come verrà indicato più in dettaglio nel seguito della descrizione, grazie alla valvola 38 ed al condotto 32 comunicante con le aperture 22, le camere 18, 20 possono essere portate in sovrapressione/depressione rispetto all’ambiente esterno.

L’anima 10 appena descritta è utilizzabile in un procedimento per rivestire di resina (figure 2 e 3) avvolgimenti elettrici 40 racchiusi entro una carcassa 42 di uno statore di un motore elettrico delimitando una cavità centrale cilindrica 44.

Tale procedimento prevede dapprima (fig. 2) di accoppiare l’anima 10 con lo statore, in modo tale per cui la porzione superiore 16 dell’anima 10 occupa la cavità centrale 44 dello statore in corrispondenza degli avvolgimenti elettrici 40, e la porzione inferiore 14 dell’anima 10 è posizionata parzialmente entro la carcassa 42 al di sotto degli avvolgimenti 40.

Tale accoppiamento ha luogo tramite inserzione ed è facilitato dal fatto che le camere interne 18, 20 dell’anima 10 sono mantenute sgonfie durante questa fase di lavoro.

Quindi le camere 18, 20 sono gonfiate attraverso le rispettive aperture 22 aprendo la valvola 38 ed insufflando aria nel condotto 32. In questo modo, la porzione inferiore 14 va in contatto con una superficie interna della carcassa 42, mentre la porzione superiore 16 va in contatto con una parete della cavità centrale 44 dello statore formata dagli avvolgimenti elettrici 40.

Quindi si cola dall’alto entro la carcassa 42 la resina, la cui fuoriuscita dal fondo è impedita dalla porzione inferiore 14 che fa tenuta in direzione radiale contro la carcassa 42, in particolare grazie ai risalti circonferenziali 27. La resina può così ricoprire gli avvolgimenti 40, tranne che nelle parti a contatto con la porzione superiore 16 dell’anima 10. In modo di per sé noto, lo statore accoppiato con l’anima 10 è riscaldato in un forno, così da provocare la reticolazione della resina che forma un rivestimento 46 degli avvolgimenti 40 tranne che nelle parti a contatto con l’anima 10.

Una volta che la reticolazione è terminata, si sgonfiano le camere 18, 20 aprendo la valvola 38 e preferibilmente aspirando aria dal loro interno attraverso il condotto 32 e le aperture 22.

L’anima 10 non è più così in contatto forzato con la carcassa 42 e gli avvolgimenti 40, e può essere separata (fig. 3) dallo statore, la cui resinatura è pertanto terminata.

E’ da enfatizzare che le fasi di sgonfiamento e separazione possono essere condotte immediatamente dopo quelle di colata e reticolazione della resina, con una considerevole riduzione del tempo globalmente necessario per la conduzione dell’intero procedimento.

La fase finale di separazione è inoltre facilitata dalla rientranza 26 dell’estremità sommitale della porzione superiore 16 dell’anima 10 e non richiede di esercitare sforzi elevati su quest’ultima, che di conseguenza si mantiene integra e può essere vantaggiosamente reimpiegata per la resinatura di numerosi altri motori con rispettivi cicli di lavoro analoghi a quello appena descritto.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto a puro titolo esemplificativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per rivestire di resina avvolgimenti elettrici (40) racchiusi entro una carcassa (42) di uno statore di un motore elettrico delimitando una cavità cilindrica centrale (44), detto procedimento comprendendo le fasi di: - approntare un’anima (10) avente una parete elastica che racchiude almeno una camera interna avente un’apertura (22) provvista di mezzi di intercettazione selettiva, detta anima (10) avendo una porzione inferiore discoidale (14) ed una porzione superiore cilindrica (16) che protrude da una superficie della porzione inferiore (14), - accoppiare detta anima (10) e detto statore, in modo tale per cui detta porzione superiore (16) dell’anima (10) occupa la cavità (44) dello statore, e detta porzione inferiore (14) dell’anima (10) è posizionata entro detta carcassa (42) al di sotto degli avvolgimenti (40), - gonfiare attraverso detta apertura (22) detta almeno una camera interna dell’anima (10), in modo tale per cui detta porzione inferiore (14) va in contatto con una superficie interna della carcassa (42) e detta porzione superiore (16) va in contatto con gli avvolgimenti (40) che delimitano detta ca vità (44) dello statore, - colare detta resina affinché rivesta detti avvolgimenti (40) ove non a contatto con l’anima (10), - sgonfiare attraverso detta apertura (22) detta almeno una camera interna dell’anima (10), e - separare l’anima (10) dallo statore, i cui avvolgimenti (40) sono rivestiti di resina.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di sgonfiare prevede di aspirare aria dalla camera interna dell’anima (10).
3. 3. Anima (10) per l’effettuazione di un procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, avente una parete elastica che racchiude almeno una camera interna avente un’apertura (22) provvista di mezzi di intercettazione selettiva, detta anima (10) avendo una porzione inferiore discoidale (14) ed una porzione superiore cilindrica (16) che protrude da una superficie della porzione inferiore (14).
4. 4. Anima (10) secondo la rivendicazione 3, la quale anima (10) è configurata simmetricamente rispetto ad un asse centrale longitudinale (12).
5. 5. Anima (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, la quale anima (10) presenta una prima camera interna (18) di forma cilindrica, disposta centralmente ed estendentesi attraverso dette porzioni superiore (16) ed inferiore (14) ed una seconda camera interna (20) avente forma anulare ed estendentesi in una regione periferica di detta porzione inferiore (14).
6. 6. Anima (10) secondo la rivendicazione 5, in cui la parete di detta porzione inferiore (14) avvolge un anello metallico (24) disposto coassialmente all’interno di detta seconda camera interna (20) ed all’esterno di detta prima camera interna (18).
7. 7. Anima (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni da 3 a 6, in cui detta porzione inferiore (14) è fissata ad un supporto sottostante (28), entro il quale è ricavato un condotto (32) comunicante con l’ambiente esterno e con detta apertura (22), e provvisto di una valvola (38) di intercettazione.
8. 8. Anima (10) secondo la rivendicazione 7, in cui detto condotto (32) presenta un primo ramo (34) estendentesi in direzione radiale e dal quale si diparte almeno un secondo ramo (36) estendentesi in direzione assiale e comunicante con detta apertura (22).
9. 9. Anima (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni da 3 a 8, in cui l’estremità sommitale di detta porzione superiore (16) presenta una rientranza radiale (26).
10. 10. Anima (10) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni da 3 a 9, in cui almeno un risalto circonferenziale (27) protrude lateralmente da detta porzione inferiore (14).