KR20240093940A - 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부에 대한 커플링 방법 - Google Patents

Abstract

유도 권선의 전기 케이블들(3) 단부들(2)에 대한 커플링 방법(1)이다. 케이블들(3)은 유전체 재료 층(5)으로 덮인 전기 전도성 코어(4)로 구성된다. 방법(1)은 실질적으로 평행하게 배열된 구별되는 단부들(2)의 측면들(7)을 병치시키는 제1 단계(8), 및 병치된 면들(7)을 갖는 단부들을 용접하는 제2 단계(9)를 포함한다. 방법(1)은 제1 단계(8) 전에 적어도 하나의 측면(7)의 표면에 적어도 하나의 음각 그루브(12)를 제공하는 것으로 구성된다. 적어도 하나의 그루브(12)는 면(7)의 각각의 젖음성의 비대칭성을 결정하며, 횡방향보다 종방향에서 더 큰 젖음성을 갖게 된다.

Description

유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부에 대한 커플링 방법

본 발명은 유도 권선(inductive winding) 등의 전기 케이블들의 단부들에 대한 커플링 방법에 관한 것이다.

전기 모터, 발전기, 교류발전기 및 변압기는 특정 형상(geometry)에 따라 배열되는 전기 케이블로 만들어진 권선이 배열되는 강자성 재료의 코어를 포함한다. 적어도 하나의 권선들에서의 전류의 순환은, 전자기 유도에 의해, 적어도 하나의 다른 권선에서의 유도 전류의 순환을 결정한다. 더욱이, 권선들 및 각각의 강자성 코어들 사이의 힘들(forces)은 서로 작용하며, 예를 들어, 전기 모터의 고정자에 대해 회전자를 회전시킬 수 있다.

유도 권선들은 그들의 절연을 위해, 유전체(dielectric) 재료(전기 전도성이 아님)의 층(layer)으로 덮인(cover) 전기 전도성 재료(일반적으로 구리)로 만들어진 요소들로 만들어진다. 특정 적용들에서, 권선들을 제공하는 것은 건설(construction) 중인 기계의 강자성 코어들에 존재하는 특정 리세스들(recesses)에 삽입되는, 적어도 한쪽 단부에서 서로 커플링된(coupled) 전기 전도성 재료의 조각들을 사용하여 수행된다. 이러한 조각들은 전문 용어로 "헤어핀들(hairpins)"로 알려져 있으며, 그들은 각각의 리세스들에 그들의 삽입 전에, 그들의 단부 표면들에서 표면 절연 유전체 재료 층을 제거하기 위한 준비 작업을 요구한다(일반적으로 용접 방법들을 사용하여 이후에 커플링될 수 있음).

유전체 재료 층은 기계적 마모(mechanical abrasion)(산업에서 더 이상 사용되지 않는 기술), 스톡-제거 머시닝(stock-removal machining) 또는 레이저 절제(laser ablation)(CO₂ 레이저들 또는 파이버 레이저들을 사용)를 통해 제거할 수 있다. CO₂ 레이저들은 유전체 재료를 제거하도록 구성되지만, 전기 전도성 재료(일반적으로 구리)로 만들어진 요소들에서 재료를 제거하는 데는 사용할 수 없다는 점에 유의해야 한다.

CO₂ 레이저는 비용이 저렴하지만, 유전체 재료 층의 절제의 품질은 우수하지 않고, 이는 처리(treatment) 후에, 이 재료의 잔류물이 남아 처리된 헤어핀들의 단부들의 용접 품질(및 외관)을 손상시킬 수 있기 때문이다.

비용이 더 많이 드는, 파이버 레이저들(fiber lasers)은 전기 전도체의 표면 층들 또한 포함하는 재료의 제거를 수행(carry out)하고, 따라서 그들은 유전체 층의 완전한 소거(elimination)를 보장한다. 이렇게 처리된 헤어핀들의 단부들은, 그 단부들의 강력하고 안정적인 커플링이 얻어진다고 항상 보장되지는 않더라도, 미적 결함들(aesthetic defects)을 나타내지 않는 용접을 보장한다.

본 발명의 목표(aim)는 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들에 대한 강력한 결합을 보장하는 커플링 방법을 제공함으로써 상기 언급된 단점들을 해결하는 것이다.

이러한 목표 내에서, 본 발명의 목적(object)은 유도 권선 등의 전기 케이블들 단부들의 안정적인 커플링을 보장하는 커플링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 미적 결함으로부터 실질적으로 자유로운 결합을 보장하는 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들에 대한 연결 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용접에 의해 커플링될 단부를 절연하기 위한 유전체 층의 모든 잔류물을 먼저 제거하는 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들의 커플링 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들을 완전히 자동으로 연결하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 비용이 저렴하고, 용이하고 실용적으로 구현 가능하며, 안전하게 사용할 수 있는 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들 커플링 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목표 및 이들 목적들은 청구항 제1항에 따른 유도 권선의 전기 케이블들의 단부들에 대한 커플링 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 추가 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들에 비-제한적 방식으로 예시되는, 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들에 대한 커플링 방법의 바람직한, 배타적인 것은 아닌, 실시 예에 대한 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 유도 권선 등의 전기 케이블들의 단부들의 개략적인 부분 단면 사시도이다.
도 2는 종방향 표면 그루브들을 갖는 전기 케이블의 단부의 개략적인 사시도이다.
도 3은 종방향 및 횡방향 표면 그루브들을 모두 갖는 전기 케이블들의 단부들의 개략적인 사시도이다.
도 4는 대응하는 종방향으로 그루브들이 있는(grooved) 면의 젖음성(wettability)에 대응하는 접촉각이 표시된 도 2의 그루브들이 있는 단부의 개략적인 사시도이다.
도 5는 대응하는 양방향으로 그루브들이 있는 면의 젖음성에 대응하는 접촉각이 표시된 도 3의 그루브들이 있는 단부의 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 2에서와 같이 두 개의 그루브들이 있는 단부들을 함께 모은 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 2에서와 같이 단일 측면에 그루브들이 있는, 두 개의 단부를 병치한 개략 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 커플링 방법을 나타내는 블록도이다.
도 9는 모든 측면들에 그루브들이 있고, 병치된, 두 개의 단부들의 개략적인 사시도이다.
도 10은 모든 측면들에 그루브들이 있고, 병치된, 두 개의 단부의 용접 단부의 개략 사시도이다.
도 11은 종방향 표면 그루브들의 실시 예의 가능한 첫 번째 변형을 갖는 전기 케이블들의 단부들의 개략적인 측면도이다.
도 12는 종방향 표면 그루브들의 실시 예의 두 번째 가능한 변형을 갖는 전기 케이블의 단부의 개략적인 측면도이다.
도 13은 종방향 표면 그루브들의 실시 예의 세 번째 가능한 변형을 갖는 전기 케이블의 단부의 개략적인 측면도이다.
도 14는 용융 금속(molten metal)이 쏟아지기 시작하는 용접의 첫 번째 단계에서 모든 측면들에 그루브들이 있고, 병치된, 두 개의 단부들의 개략적인 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 전기 케이블을 벗겨내는 단계의 개략적인 사시도이다.

도면을 참조하면, 참조 번호 1은 일반적으로 유도 권선 등의 전기 케이블들(3)의 단부들(2)에 대한 커플링 방법을 지정한다.

본 설명에서 전기 케이블들(3)이라는 용어는 절연을 위해 유전체 재료 층(유전체 층(5))으로 덮인 전기 전도성 재료(코어(4))로 만들어진 임의의 구성요소를 의미하는 것으로 이해되어야 한다는 점에 유의해야 한다. 따라서 이 정의에는 전기 전도성 구성요소(코어(4)를 구성함)가 함께 모이거나 및/또는 편조된 일련의 필라멘트로 구성되는 다중 와이어(또는 편조된) 케이블, 및 전기 전도성 구성요소(코어(4)를 구성함)는 모든 단면(원형, 다각형, 불규칙)의 단일 요소로 구성되는 전기적으로 서로 연결된 단일 와이어 케이블들이 포함된다.

유도 권선은 얇은 절연 필름으로 덮인 전도성 재료(일반적으로 구리선)의 필라멘트를 사용하여 만든 권선 회로로 구성되고; 일반적으로, 인덕턴스 값을 높이기 위해 강자성 재료의 코어에 권선이 수행된다. 배경 기술에서 주요 관심을 끄는 유도 권선 중에는 전기 기계의 유도 권선이 있다: 한 가지 예는 전기 모터의 고정자 회로이고(여기서 강자성 몸체는 모양이 관형이고 권선의 와이어들는 내부 원통형 공동의 라인들과 평행하게 이어지는 축 방향 리세스에 삽입됨); 이러한 경우 고정자가 회전자의 회전을 유도하는 (자기 기원(magnetic origin)의) 토크의 생성을 결정하고 선호하는 특정 경로를 따라 와이어가 권취된다.

유도 권선의 전기 케이블들(3)의 단부들(2) 각각은 각각의 종축(A)에 실질적으로 평행한 적어도 하나의 측면(7), 및 종축(A)과 각각의 측면(7)에 대해 횡방향인 각각의 베이스면(7a)을 포함할 것이다.

각 케이블에 대해 축(B)을 기준으로 횡방향도 식별된다.

본 발명에 따른 커플링 방법(1)은 다음을 포함한다:

- 실질적으로 평행하게 배치된 별개의 단부들(2)에 속하는 측면들(7) 중 적어도 2개를 병치시키는 제1 단계(8);

- 이러한 병치된 면(7)을 갖는 단부들(2)을 용접하는 제2 단계(9). 용접 단계(9)는 임의의 종래 기술(예를 들어 레이저 용접, 플라즈마 용접, 전기 아크 용접 및 기타 종래 기술)을 사용하여 실행될 수 있다는 점에 유의해야 하고, 아래 설명에서는 가장 실제적인 관심 분야에 대해 자세히 설명한다(단, 배타적인 것은 아니다).

제2 용접 단계(9) 동안, 함께 용접될 두 단부들(2)의 병치된 측면들(7)은 수직으로 배향되어 그 단부 베이스(7a)(해당 측면들(7)에 대해 횡방향으로 배향됨)가 위쪽을 향하게 된다: 이 방식에서, 베이스(7a)에 근접한 단부들(2)의 일부가 용융되면 측면들(7)을 따라 용융 금속이 쏟아지는 것을 결정하게 되고, 이로 인해 두 단부들(2)이 함께 용접되게 된다.

이 제2 단계(9)의 단부에서 완료된 요소를 얻을 수 있으며(완료된 요소(10)의 추출), 설계의 사양에 따라 설치될 수 있다(예: 전기 모터의 고정자 또는 유도형의 또 다른 권선).

본 발명에 따르면, 측면들(7) 중 적어도 하나의 코어(4)의 표면에 적어도 하나의 음각 그루브(engraved groove)(12)가 생성되는 단부들(2)의 측면들(7)을 병치시키는 제2 단계(8) 전에, 표면 텍스처링 단계(11)를 수행하는 것이 필요하다. 이러한 적어도 하나의 그루브들(12)은 적어도 하나의 면(7)에서, 특히 (축(B)을 따른) 횡방향보다 (축(A)을 따른) 종방향에서 젖음성이 더 큰, 젖음성의 비대칭성을 결정할 수 있다.

종방향(축(A)을 따라)은 케이블(3)의 연장 방향(단부(2)의 축 방향과 일치)으로 간주되고, 횡방향(축(B)을 따라)은 수직 방향 방금 정의한 종방향에 수직한 방향이다.

본 발명에 따른 방법(1)을 사용하여 제공하는 것이 편리해질 표면 그루브들(12)의 특성들을 더 명확하게 지정하기 위해, 물리학에서, 고체/액체 계면(interface)에 존재하는 표면 상호작용을 정의하는 데 사용되는 과학적 개념을 설명할 필요가 있다.

액체/고체 상호작용은 재료 표면들의 특성을 정의하는 데 매우 중요하다. 이러한 목적으로 널리 사용되는 측정 방법 중 하나는 표면의 젖음성을 측정하여 도달되는, 접촉각()이다.

젖음성은 공기 중의 신체, 특히 고체 표면이 액체에 의해 젖을 수 있는 물리적 특성이다.

젖음성은 액체/고체, 기체/고체, 및 기체/액체 계면 장력들에 의해 형성된 접촉각()으로 특징지어진다.

접촉각()은 표면 장력 및 두 상들(phases) 사이의 열역학적 평형과 상관 관계가 있으며, 표면의 "젖음(wetting)"을 측정하여 결정된다: 표면에 액체(용융 금속은 액체 상태라는 점이 상기된다) 한 방울을 떨어뜨리면 고체에 대한 기체/액체 계면에 의해 형성된 접촉각()을 계산할 수 있다. 일반적으로, 물과의 접촉각이 90° 미만인 표면은 친수성으로 간주되는 반면, 90°보다 큰 각도의 표면은 소수성(즉, 발수성(water-repellent))이다. 표면 장력 및 접촉각() 분석 결과를 사용하면 상(phase) 상호작용을 기반으로 모든 공정과 응용 분야를 최적화하는 데 필수적인 정보를 얻고, 기계 가공되거나 기능화된 표면들에서 경험되는 젖음성의 변화를 평가할 수 있다.

이 방법은 선택적으로 각 케이블(3)의 적어도 하나의 단부들(2)의 측면들(7)로부터 유전체 재료 층(5)의 적어도 부분적 제거를 수반하는 스트립핑 단계(stripping step)(6)(이것은 예비 단계임)를 수반한다. 스트립핑 단계(6)는, 선택사항이긴 하지만, 용융된 재료에 오염재료나 불규칙성을 생성할 수 있는 유전체 재료를 제거할 수 있다는 점에서 병치된 면(7)으로 단부들(2)을 용접하는 후속 제2 단계(9)의 품질이 상당히 향상된다. 스트리핑 단계(6)는 바람직하게는 본 발명에 따른 방법으로 구현되지만 반드시 필요한 것은 아니다.

측면들(7)로부터 유전체 재료의 층(5)을 적어도 부분적으로 제거하는 스트립핑 단계(6)는, 적어도 하나의 단부들(2)의 적어도 하나의 측면들(7)의 외부 표면으로부터, 케이블(3)의 종방향 축에 적어도 부분적으로 평행한 방향을 따라 연장하는 단부(2)의 연속된 부분들의 제거를 수반한다는 점에 유의해야 한다.

더 정확하게는, 그루브들(12)은 편리하게는 케이블들(3)의 연장 방향을 종방향으로 취하여 횡방향 성분보다 더 큰 종방향 성분을 갖는 방향을 가질 것이다.

실제로, 이러한 부분들은 실질적으로 단부(2)의 각각의 면(7)에서 제거된 다중 재료 스트립으로 구성될 것이다.

이러한 부분들 각각은 유전체 재료 층(5)의 길다란 단편(elongated fragment) 및 코어(4)의 실질적으로 프리즘형(prismatic) 요소를 포함한다.

케이블(3)의 단부(2)의 적어도 하나의 면(7)으로부터 그러한 다중 재료 스트립의 제거는 그러한 적어도 하나의 면(7)에 적어도 하나의 음각 표면 그루브(12)를 정의한다(제거된 상호 평행한 연속 스트립들이 외부 환경에 전기 전도성 재료의 코어(4)를 노출시키는, 음각 그루브(12)의 유형의 각각의 면(7)에 트랙에 트랙을 남기기 때문이다).

본 발명에 따르면, 종방향 표면 그루브들(12)은 유리하게는 횡방향의 제2 접촉각( _T)보다 작은 종방향의 제1 접촉각( _L)을 가질 수 있다는 점에 유의해야 한다.

이러한 구성은 그루브들(12)을 지탱하는 측면(7)에 퇴적된 액체의 분포가 횡방향으로 얼마나 멀리 연장되는지에 대해(즉 케이블 3의 연장 방향과 관련하여), 종방향으로 더 긴 길이에 걸쳐 연장되는 것을 보장한다.

이는 해당 측면들(7)의 그루브들(12)과 두 개의 단부들(2)을 용융시켜(단계(9)에서) 커플링하는 동안 (액체 상태가 될) 용융 금속의 흐름을 증가시키는 것을 가능하게 한다.

용융된 재료로 덮인 표면의 크기가 증가하면 용접 강도가 더 커지고 두 단부 커플링의 인열 강도(tearing strength)도 더 높아지는 것을 보장할 것이다.

제1 접촉각( _L)은 바람직하게는 90° 미만일 것이지만, 그러한 제1 접촉각( _L)이 약 90°의 값(따라서 또한 그 값보다 약간 더 높은)을 갖는 솔루션들이 배제되는 것은 아니다.

제1 접촉각( _L)은 고체(단부(2)의 몸체)에 대해 액체(용융 금속)와 공기 사이의 계면에 의해 형성된 접촉각으로 이해되어야 한다.

용접 단계(9) 동안 단부들이 일반적으로 수직 배열로 유지되기 때문에, 종방향에서 더 큰 젖음성은 면들(7)을 따라 하강할 용융된 재료에 대한 중력 효과를 최대한 활용할 수 있게 하여 용융(및 대응하는 커플링)이 발생하는 접촉 표면이 더 커지는 것을 보장한다.

보다 구체적으로, 음각 표면 그루브들(12)만이 면(7)에 존재하는 경우, 종방향의 제1 접촉각( _L)은 편리하게는 90° 미만이어야 하며, 따라서 음각 표면 그루브들(12)을 정의하면, 실질적으로 각각의 그루브들(12)을 서로에 대항하여(against) 배치함으로써 면들(7)을 병치시킨 후 후속 단계(9)에서 단부들(2)에서 수행될 용접의 더 높은 품질, 견고성 및 안정성이 보장될 것이다.

실시 예의 가능한 변형에 따르면, 각각의 면(7)에는 각각의 단부(3)의 종방향에 실질적으로 수직인 방향을 갖는 적어도 하나의 제2 횡방향 그루브들(13)이 제공되는, 단계(11a)가 또한 유리하게는 실행될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

따라서 이러한 적어도 하나의 제2 종방향 그루브들(13)은 재료가 제거된 면(7)의 영역에서 적어도 하나의 횡방향 그루브들(12)과 교차(intersect)할 것이다.

용접(레이저 소스, 플라즈마 용접 또는 전기 아크 용접으로 수행되는 유형일 수 있음)을 최적화하는 데 사용할 수 있는 구현 솔루션은 음각 그루브들(12 및 13)을 포함하는 면들(7)을 겹침으로써(superimposing) 단부들(2) 사이에서 방법(1)의 후속 단계(9)에서 실행되고, 횡방향의 제2 접촉각( _T)은 유리하게는 90°에 가깝고 종방향의 제1 접촉각( _L)은 90°를 초과하지 않아서(보다 작거나 같다), 종방향의 젖음성이 횡방향의 젖음성보다 우수한 상태를 유지한다.

용접은 케이블의 일부(베이스(7a)에 가까운 부분)의 용융을 통해 발생하며 용융된 금속(액체 상태)은 그루브들(12, 13)의 존재에 의해 유도되는 이러한 표면들의 더 나은 젖음성의 결과로 그루브들(12, 13)을 지탱하는 측면(7)을 따라 흐르는 데 도움이 된다는 점에 유의해야 한다(용융 금속은 그루브들(12, 13)을 용이한 전달 채널로 사용함으로써 벽(7)을 따라 쉽게 흐를 수 있다). 종방향 그루브들(12)은 용융 금속의 흐름을 선호하는 채널을 생성한다.

실시적인 관점에서, 본 발명에 따른 방법(1)에서는 적어도 각 케이블(3)의 적어도 하나의 단부(2)의 측면들(7) 중 적어도 하나로부터 유전체 재료 층(5)을 적어도 부분적으로 제거하는 선택적인 스트립핑 단계(6)가 CO₂ 레이저, 파이버 레이저 등으로부터 선택된 유형의 레이저(C)를 사용하여 편리하게 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

분명히 레이저(C)를 사용하면 이러한 작업 속도를 높이고 높은 품질의 결과를 얻는 것을 보장할 수 있지만 적어도 하나의 면(7)에서 표시된 재료의 기계적 마모의 수행 가능성이 배제되지 않는다.

유전체 재료(5)의 층의 제거의 스트립핑 단계(6)는, CO₂ 레이저(C)를 사용하여 그러한 층(5)을 적어도 부분적으로 절제함으로써 실행될 수 있고, 파이버 레이저(C)를 사용하여, 유전체 재료(5)의 잔류물과 전기 전도성 코어(4)의 일부 및 유전체 재료(5)의 잔류물을 포함하는 단보의 부분들의 적어도 하나의 측면(7)의 외부 표면으로부터 제거에 의해 구성될 수 있고, 그러한 적어도 하나의 측면(7)의 코어(4)의 표면에 음각 라인(12 및/또는 13)을 생성한다는 점에 유의해야 한다.

작업 중인 적어도 하나의 면(7)에 음각된 그루브들(12 및/또는 13)이 생성될 때까지 재료를 제거하면 (원래 층(5)의) 유전체 재료의 잔류물이 소거되는 것이 보장된다: 이러한 조건은 방법(1)의 후속 단계(9)에서 수행해야 하는 용접의 더 나은 품질을 정의하고, 이는 용접 동안 유전체 재료의 잔류물들은 오염 재료들의 원인 및/또는 모든 종류의 불규칙성들의 원인이 될 수 있고/또는 녹은 재료에 흑색 해일로들(black halos)을 생성할 수 있기 때문이고, 응고되면 단부들(2)의 이상적인 커플링이 보장되지 않을 수 있다.

더욱이, 명백하고 실용적이고 적용 가능한 관심의 실시 예를 특히 참조하면, 적어도 하나의 측면(7)으로부터 유전체 재료(5)의 층을 적어도 부분적으로 제거하는 스트립핑 단계(6)는 편리하게 오직 파이버 레이저(C)로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

그러한 경우에, 이러한 스트리핑 단계(6)(다시 강조하지만 선택사항임)는 유리하게는 유전체 재료 층(5)의 제거 및 전도성 코어(4)의 일부의 제거를 포함할 것이고, 이러한 적어도 하나의 측면(7)의 코어(4)의 표면 상에 음각 라인(12및/또는 13)을 생성할 것이다.

적어도 하나의 면(7)(따라서 그루브들(12)에 의해 또는 그루브들(12 및 13)의 조합에 의해 구성될 수 있음)에 표면 텍스처가 어떻게 생성되는지와 관계없이, (두 개의 구별되는 단부들(2)의) 이러한 면(7)의 병치는, 각 텍스처의 상호 접합으로 단계(9)에서 용접 이후 발생하는 상호 접착 프로세스가 용이해질 것이다.

특히, 음각 그루브들(12 및/또는 13)의 존재는 마주보고 상호 대향하는 그루브들(12 및/또는 13) 사이에 개재(interpose)될 미리 정의된 양의 용융 금속(용접 단계(9)동안)이 그들을 따라 흐르는 것을 용이하게 한다(그리고, 그루브들(12 및/또는 13)이 모든 측면들(7)에 존재하는 경우, 그들은 그러한 외부 측면들(7)을 따라서도 개재될 것이며, 따라서 그러한 동일한 면들(7)을 따라 흐르는 용융된 재료에의 통합을 용이하게 할 것이다: (중력, 모세관 작용 또는 특정 적용의 기타 물리적 현상에 의해) 그루브들(12 및/또는 13) 내부에 침투된 용융 금속의 후속 응고는 단계(8)에서 상호 병치된 면들(7) 사이의 완벽한 접착을 보장한다.

용융된 재료(14)는 종방향의 더 큰 젖음성으로 인해 그루브들이 있는 측면들(7)을 따라 자유롭게 흐를 수 있으며, 따라서 용융된 재료의 "액적(droplet)"은 그루브들이 없는 경우보다 더 완전하게 두 단부들(2)을 덮을 것이다.

따라서 단계(9)의 용접에 의한 커플링은 그루브들(12)(및/또는 13)을 지탱하는 단일 면(7)을 각각 갖는 단부들(2)에서 수행될 수 있거나(이 경우 용융된 재료(14)는 그루브들(12)을 따라 그루브들(12)이 없는 것 보다 더 넓은 표면에서 흐를 것이고 더 높은 기계적 강도와 더 높은 용접 품질이 보장할 것이다), 또는 그루브들(12)(및/또는 13)이 있는 2개 이상(심지어 4개 모두)의 면들(7)을 각각 갖는 단부들(2)(이러한 경우 용융된 재료(14)는 그루브들(12)이 없는 경우보다 더 넓은 표면의 모든 그루브들(12)을 따라 흐르게 되어 한 쌍의 단부들(2)을 외부에도 내장(embedding)하고, 더 높은 기계적 강도와 용접 품질이 높아지는 것을 보장한다)에서 수행될 수 있다. "용접 품질이 높다"는 말은 인열 강도가 높다는 의미이기도 하다.

따라서, 본 발명에 따른 방법(1)에 의해 유도 권선(예를 들어 전기 모터의 고정자를 만드는 데 사용됨)을 만드는데 사용되는 케이블들(3)의 단부들(2) 사이의 용접 품질이 상당히 향상된다.

표면 그루브들(12 및/또는 13)을 제공하는 단계 및 두 단부들(2)을 상호 용접하는 단계(9)는 일반적으로 실제로는 즉시 연속적으로 실행되지는 않는다는 점에 유의해야 한다.

실제로, 표면 그루브들(12 및/또는 13)을 이미 지탱하는 단부들(2)을 갖는 케이블들(3)은 전기 기계의 리세스들 내부(비제한적인 예로서, 전기 모터의 고정자의 리세스들 내부)에서 굽힘 및/또는 배열 및/또는 제공될 유도 권선에 필요한 특정 논리에 따라 (쌍으로) 함께 용접되기 전에 비틀림(제공될 유도 권선 유형의 특성들에 따라) 작업들을 받을 수 있다.

유리하게도 본 발명은 유도 권선 등의 전기 케이블들(3)의 단부들(2)에 대한 강한 커플링을 보장하는 커플링 방법(1)을 제공함으로써 위에 언급된 문제를 해결한다.

편리하게도 본 발명에 따른 방법(1)은 단부들(2)의 안정적인 커플링을 보장한다.

유익하게도 본 발명에 따른 방법(1)은 미적 결함으로부터 실질적으로 자유로운 결합을 보장한다.

유리하게는, 본 발명에 따른 방법(1)은 용접에 의해 결합될 단부들(2)의 유전체 절연 층(5)의 모든 잔류물을 먼저 소거하는 것을 가능하게 한다.

긍정적으로 본 발명에 따른 방법(1)은 완전히 자동일 수 있고/있거나 자동화될 수 있다.

긍정적으로 본 발명에 따른 커플링 방법(1)은 쉽고 실용적으로 구현되며 비용이 저렴하다: 이러한 특성은 본 발명에 따른 방법(1)을 사용하기에 안전한 혁신으로 만든다.

따라서 고안된 본 발명은 수많은 수정 및 변형이 가능하며, 이들 모두는 첨부된 청구범위의 범위 내에 있다. 또한 모든 세부 사항은 기술적으로 동등한 다른 요소로 대체될 수 있다.

특히, 그루브들(12)은 선형 스코어링(linear scoring)(단부들(2)의 종방향 축에 평행할 수 있거나 또는 해당 축에 대해 다양하게 경사진 스코어링에 의해 구성될 수 있는 반면, 여전히 도 11의 비제한적인 예의 목적으로 예시된 바와 같이 이러한 축과 90°미만의 각을 형성함) 또는 다양한 형상이고 상호 인접한 스코어링들에 의해(비제한적인 예를 위해 스코어링이 들쭉날쭉한 선의 패턴으로 배열된 도 12와 구불구불한 패턴으로 도시된 도 13에 예시된 바와 같이) 구성될 수 있다. 그루브들(12) 및 존재하는 경우 액세서리 그루브들(13)에 대한 실시 예의 추가 변형이 배제되지 않으며, 설명되고 후속하여 청구되는 본 발명의 개념의 범위 내에 유지된다.

예시된 실시 예에서, 특정 예와 관련하여 표시된 개별 특성은 실제로 다른 실시 예에 존재하는 다른, 다른 특성과 상호교환될 수 있다.

실제로 사용되는 재료와 치수는 요구 사항과 최신 기술에 따라 달라질 수 있다.

본 출원이 우선권을 주장하는 이탈리아 특허 출원 번호 102021000027431의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.

청구항에 언급된 기술적 특징 뒤에 참조 기호가 있는 경우, 해당 참조 기호는 그러한 참조 기호들을 예시의 방식을 통해 청구항의 이해도를 높이기 위한 목적으로만 포함되었으며 따라서 해당 참조 기호는 식별된 각 요소의 해석에 어떠한 제한 효과도 갖지 않다.

Claims (16)

1. 유도 권선의 전기 케이블들(3)의 단부들(2)을 위한 커플링 방법으로서, 각각은 각각의 종방향 축(A) 및 상기 종방향 축(A) 및 상기 각각의 측면(7)에 대하여 횡방향인 각각의 베이스 면(7a)에 실질적으로 평행하한 적어도 하나의 측면(7)을 포함하고, 상기 케이블들(3)은 유전체 재료의 층(5)에 의해 덮인 전기 전초성 코어(4)에 의해 구성되고, 상기 방법(1)은 실질적으로 평행하게 배열되는 구별되는 단부들(2)의측면들(7)을 병치하는 제1 단계(8), 병치된 상기 측면들(7)과 배열된 상기 단부들(2)을 용접하는 제2 단계(9)를 포함하고, 상기 용접은 용융 금속을 생성하기 위해 상기 베이스 표면(7a)의 적어도 일 부분을 용융함으로써 수행될 수 있고, 상기 방법(1)은 상기 단부들(2)의 상기 측면들(7)을 병치하는 상기 제1 단계(8) 전에, 상기 베이스 표면(7a) 상에 생성된 상기 용융 금속을 만들도록 구성되는 적어도 하나의 채널을 만들고, 적어도 하나의 음각 그루브(12, 13)를 포함하는 상기 표면 상에, 횡방향(B)에서보다 종방향(A)에서 더 큰 젖음성을 결정하기 위해, 상기 병치된 측면들(7) 중 적어도 하나의 표면 상에 상기 적어도 하나의 음각 그루브(12, 13)를 제공하도록 구성되는 텍스처링 단계(11)의 실행을 포함하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 음각 그루브들(12, 13)의 방향의 종방향 구성요소는 케이블(3)의 종방향을 기준으로 횡방향 구성요소보다 큰 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 병치된 측면들(7)으로부터 상기 유전체 재료 층(5)을 적어도 부분적으로 제거하는 스트립핑 단계(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
   상기 텍스처링 단계(11)는 상기 제1 스트립핑 단계(6)가 수행되는 동안 수행되고, 이는 상기 병치된 측면들(7) 중 적어도 하나의 상기 외부 표면으로부터, 상기 각각의 케이블(3)의 종방향 축(A)에 평행한 방향을 따라 연장하는 상기 단부(2)의 연속된 부분들의 제거를 수반하고, 상기 연속된 부분들은 상기 유전체 재료의 층(5)의 길다란 단편 및 상기 코어(4)의 실질적으로 프리즘형 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 음각 그루브들(12, 13)을 지탱하는 측면(7)은 젖음성을 가져서 액체/기체 계면이 액체/고체 계면과 만나는 각도로서 정의되는, 제1 접촉각(

   

   _L)이 정의되고, 용융 금속(14)과 종방향으로 이루는 각도는 횡방향의 제2 접촉각(

   

   _T)보다 작은 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
6. 제5항에 있어서,
   종방향의 상기 제1 접촉각( _L)이 90° 미만인 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
   상기 텍스처링 단계(11)는 상기 병치된 측면(7) 중 적어도 하나의 표면에, 적어도 하나의 제1, 종방향 그루브 (12) 및 방향이 각 단부(2)의 종방향에 실질적으로 수직인 적어도 하나의 제2, 횡방향 그루브들(13)의 제공을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2, 횡방향 그루브들(13)은 상기 적어도 하나의 종방향 그루브(12)와 교차하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
   각 케이블(3)의 적어도 하나의 단부(2)의 상기 측면들(7) 중 적어도 하나로부터 상기 유전체 재료의 층(5)을 적어도 부분적으로 제거하기 위한 상기 스트립핑 단계(6)는 스톡-제거 머시닝을 위한 연마 도구들, 및 CO₂ 레이저 및 파이버 레이저 중에서 선택된 유형의 레이저(C) 중에서 선택된 장치를 사용하여 실행되는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
9. 제4항에 있어서,
   각 케이블(3)의 적어도 하나의 단부(2)의 상기 측면들(7) 중 적어도 하나로부터 상기 유전체 재료의 층을 적어도 부분적으로 제거하기 위한 상기 스트립핑 단계(6)는 초기에는 상기 유전체 재료(5)의 층의 적어도 부분적인 절제를 얻기 위해 CO₂ 레이저(C)를 사용하고, 후속적으로, 상기 적어도 하나의 단부(2)의 적어도 하나의 측면(7)의 상기 외부 표면으로부터 유전체 재료(5)의 임의의 잔류물을 제거하기 위해 파이버 레이저(C)를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 텍스쳐링 단계(11)는 상기 스트리핑 단계(6)가 완료되는 동안 상기 파이버 레이저(C)를 이용하여 수행되어, 상기 병치된 측면들(7) 중 적어도 하나의 상기 코어(4)의 상기 표면 상에 음각 그루브들(12, 13)을 생성하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
11. 제4항에 있어서,
    상기 측면들(7) 중 적어도 하나로부터의 상기 유전체 재료 층(5)의 상기 스트립핑 단계(6) 및 상기 텍스처링 단계(11) 모두는 파이버 레이저(C)를 사용하여 실행되고, 상기 유전체 재료 층(5)의 제거 및 상기 전도성 코어(4)의 일부의 동시 제거를 포함하여, 상기 코어(4)의 상기 병치된 측면들(7) 중 적어도 하나의 상기 표면 상에 상기 적어도 하나의 음각 그루브(12, 13)를 생성하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 음각 그루브(12, 13)는 상기 단부의 모든 측면들(7)에 존재하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 음각 그루브(12, 13)는 파이버 레이저(C)를 사용하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 측벽(7)은 수직으로 배향되고, 상기 횡방향 베이스 표면(7a)은 적어도 용접의 제2 단계(9) 동안 위쪽으로 향하는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단부들(2)을 용접하는 상기 제2 단계(9)는 레이저 소스(C)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    병치된 상기 측면들(7) 중 적어도 하나에 생성된, 상기 적어도 하나의 채널은 종방향 축(7)에 실질적으로 평행한 종방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는, 커플링 방법.