MXPA02009667A

MXPA02009667A - Procedimiento para formar una pila anular de chapas metalicas para el estator de un motor lineal y una pila anular de chapas metalicas.

Info

Publication number: MXPA02009667A
Application number: MXPA02009667A
Authority: MX
Inventors: Rinaldo Puff
Original assignee: Brasil Compressores Sa
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2003-03-10
Also published as: JP2004500799A; US20040000833A1; WO2001073923A2; CN1422451A; BR0002187A; WO2001073923A3; DE60120380D1; ATE329398T1; SK13982002A3; DE60120380T2; CN1211901C; KR100733567B1; EP1269606A2; EP1269606B1; KR20020089415A; US6787942B2; AU4396901A

Abstract

Un procedimiento para formar una pila anular de chapas metalicas para el estator de un motor lineal y una pila anular de chapas metalicas; dicho procedimiento comprende los pasos de: proveer una alineacion rectilinea para una pluralidad de chapas metalicas que tienen sus bordes internos asentados mutuamente y que definen una superficie plana; fijar uno a otro los bordes internos de la alineacion rectilinea de las chapas metalicas, a fin de permitir solamente el desplazamiento angular relativo y limitado de cada chapa metalica alrededor de su respectivo borde interno; y deformar la alineacion de las chapas metalicas fijadas una a otra a una configuracion anular, definiendo los bordes internos de las chapas metalicas una superficie cilindrica interna de dicha pila anular.

Description

PROCEDIMIENTO PARA FORMAR UNA PILA ANULAR DE CHAPAS METÁLICAS PARA EL ESTATOR DE UN MOTOR LINEAL Y UNA PILA ANULAR DE CHAPAS METÁLICAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para formar una pila anular de chapas para el estator de un motor eléctrico del tipo lineal, particularmente para la fijación mutua de las chapas metálicas de la pila anular de chapas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la fabricación de un compresor hermético para refrigeración con motor lineal, hay varios componentes que constituyen el compresor, siendo uno de ellos el motor lineal. Este tipo de motor consiste en un ensamble de chapas metálicas hechas de acero, las cuales están conglomeradas radialmente, formando el estator del motor eléctrico sobre el cual está devanado un alambre de cobre, a fin de formar el núcleo de inducción del motor. El motor lineal tiene además otro ensamble de chapas metálicas, el cual forma también una pila radial, denominada pila anular externa, la cual define, con el estator, un espacio anular dentro del cual se mueve el impulsor magnético, cuya función es producir el movimiento lineal del émbolo del compresor, de manera que dicho émbolo pueda proveer compresión de gas dentro del cilindro del compresor. Son bien conocidos algunos procedimientos para formar la pila anular de chapas metálicas para el estator de un motor eléctrico del tipo lineal. En uno de dichos procedimientos, las chapas metálicas están posicionadas individual y manualmente en un cuerpo cilindrico, a fin de formar la configuración anular. En este procedimiento de posicionamiento, no es posible asegurar la orientación radial de las chapas metálicas (incluso si se usa una cinta circunferencial auxiliar para el ensamble), orientación que es importante para un buen funcionamiento del compresor. La manera usada para lograr la orientación de las chapas metálicas en una disposición radial uniforme en este procedimiento de formar la pila anular de chapas es someter dichas chapas, después de que se colocan sobre el cuerpo cilindrico, a un campo magnético, para forzar dichas chapas metálicas a la formación correcta, manteniendo esa distribución hasta que dichas chapas metálicas quedan fijadas en dicha configuración. En este procedimiento, se logra la fijación de las chapas metálicas en una configuración anular en la pila de chapas, adhiriendo dichas chapas después de que se aplica el campo magnético para alinear. Este es un procedimiento complejo, que implica muchos pasos operacionales y que requiere mucho trabajo, lo cual incrementa los costos de fabricación. En otro procedimiento conocido para formar la pila anular de chapas (US5945748), se le provee a cada una de las chapas metálicas una ranura en una porción de uno de sus bordes extremos. Tales ranuras definen, con la alineación circunferencial de dichas chapas metálicas, un alojamiento circunferencial para recibir un anillo de retención. Esta construcción requiere, necesariamente, la formación de la pila anular de las chapas metálicas y la orientación radial de ias mismas, antes de que se coloquen los anillos de retención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Así pues, es un objeto de la presente invención proveer un procedimiento para formar una pila anular de chapas metálicas para el estator de un motor lineal, el cual permita obtener y mantener un posicionamiento correcto y alineado de las chapas metálicas de dicha pila de chapas, sin las desventajas de los procedimientos conocidos, permitiendo además que se logre la fijación entre las chapas metálicas de la pila de chapas, antes de la formación de la pila anular de chapas metálicas. Se logran este y otros objetivos de la presente invención, mediante un procedimiento para formar una pila anular de chapas metálicas para el estator de un motor lineal, a partir de una pluralidad de chapas metálicas, las cuales están posicionadas radialmente y tienen un borde interno y un borde externo, comprendiendo dicho procedimiento los pasos de: a) proveer una alineación rectilínea para una pluralidad de chapas metálicas que queden asentadas lateral y mutuamente, definiendo sus bordes internos una superficie plana; b) fijar a cada una los bordes internos de la alineación rectilínea de las chapas metálicas, a fin de permitir solamente el desplazamiento anular relativo y limitado de cada chapa metálica alrededor de su respectivo borde interno; y c) deformar la alineación de las chapas metálicas, cada una fijada a una configuración anular, definiendo los bordes internos de las chapas metálicas una superficie cilindrica interna de dicha pila anular. Es un objeto adicional de la presente invención proveer una pila anular de chapas metálicas, tal como la considerada anteriormente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describirá la invención posteriormente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: la figura 1 es una vista en corte parcial de un motor lineal, que muestra una chapa metálica de una pila anular interna de chapas y una chapa metálica de una pila anular externa de chapas de dicho motor lineal; la figura 2 es una vista en planta de una alineación rectilínea de las chapas metálicas obtenidas en una fase del procedimiento para formar la pila anular de chapas metálicas de acuerdo con la presente invención; la figura 3 es una vista superior de una pila anular de las chapas metálicas obtenidas de acuerdo con la presente invención; la figura 4 es una vista en perspectiva de una alineación rectilínea de las chapas metálicas, las cuales están fijadas una a otra de acuerdo con una primera manera de realizar la presente invención; la figura 5 es una vista en perspectiva de una alineación rectilínea de las chapas metálicas, las cuales están fijadas una a otra de acuerdo con una segunda manera de realizar la presente invención; la figura 6 es una vista en perspectiva de una alineación rectilínea de las chapas metálicas, las cuales están fijadas una a otra de acuerdo con una tercera manera de realizar la presente invención; y la figura 7 es una vista en perspectiva de una alineación rectilínea de las chapas metálicas, las cuales están fijadas una a otra de acuerdo con una cuarta manera de realizar la presente invención.

MEJOR MODO DE REALIZAR LA PRESENTE INVENCIÓN Se aplica la presente invención a la formación de pilas anulares de las chapas metálicas de un motor lineal eléctrico (usado generalmente en el compresor hermético de sistemas de refrigeración), estando formada cada pila por una respectiva pluralidad de chapas metálicas 10, hechas usualmente de acero, como se describe posteriormente. De acuerdo con la ilustración de la figura 1 , el motor lineal de un compresor hermético incluye una pila anular interna 1 , la cual forma el estator de dicho motor eléctrico y sobre el cual está devanado un alambre de cobre para la formación de una bobina de inducción (no ilustrada). Una pila anular externa 2 forma, con el estator, un espacio anular, dentro del cual se mueve un impulsor magnético 3, cuya función es promover el movimiento lineal de un émbolo 4 del compresor hermético dentro de un cilindro 5 de éste. Cada chapa metálica 10 tiene un borde interno 11 y un borde externo 12, los cuales están paralelos uno a otro y unidos por un par de bordes extremos 13 que tiene un perfil en "L", por ejemplo, y que definen, como se ilustra, un perfil trapecial para la chapa metálica 10, coincidiendo la base más pequeña con el borde interno 11. Cada chapa metálica 10 tiene, desde su borde externo 12, una abertura central 14, la cual define, con la formación de la pila anular, un alojamiento circunferencial para recibir las espirales que forman el estator. De acuerdo con la presente invención, cada pila anular de las chapas metálicas 10 está formada con la alineación rectilínea de una pluralidad determinada de chapas metálicas 10, las cuales están asentadas lateral y mutuamente y tienen sus bordes internos 11 que definen una superficie plana 15, a través de la cual están fijadas una a otra las chapas metálicas 10 de dicha pila de chapas que se forma. Después de la alineación de dicha pluralidad de chapas metálicas 10, se fijan éstas una a otra, de manera que permitan solamente el desplazamiento angular relativo y limitado de cada chapa metálica 10 alrededor de un eje de rotación que coincide con el respectivo borde interno 11. Después de la fijación de las chapas metálicas 10 en alineación rectilínea, se someten éstas al paso de deformar la alineación a una configuración anular, hasta que una chapa metálica 10 extrema de dicha pluralidad de chapas metálicas 10 queda asentada contra otra chapa metálica 10 extrema opuesta de dicha pluralidad de chapas. Puesto que las chapas metálicas 10 quedan fijadas previamente una a otra, se logra la deformación manteniendo una condición homogénea de la distribución radial de las chapas, sin necesidad de aplicar un campo magnético para obtener dicha condición. Durante la deformación, se desplazan angularmente uno de otro tan sólo los bordes extemos 12 a una separación relativa y limitada. Esta deformación hace que los bordes internos 11 definan una superficie cilindrica interna 16 para dicha pila anular de chapas metálicas 10, con un diámetro que se calcula previamente en función dei dimensionamiento de la región de montaje de dicha pila anular en el motor eléctrico. Se logra el paso de fijar las chapas metálicas 10 de la pluralidad de chapas metálicas, de acuerdo con una manera de realizar la invención ilustrada en las figuras 4-6, proveyendo un medio de conexión, el cual se fija a los bordes internos 11 de la alineación rectilínea de chapas metálicas 10 y el cual es deformable a fin de permitir el desplazamiento angular limitado de las chapas metálicas 10 alrededor de sus respectivos bordes internos 11 , de una condición paralela mutua a un espaciamiento angular mutuo en la pila anular formada. En una acción constructiva ilustrada en la figura 4, el medio de conexión está en forma de varilla 20 fijada a los bordes 11 que definen la superficie plana 15 de la alineación de chapas. De acuerdo con la ilustración de la figura 4, el medio de conexión está fijado dentro de un alojamiento 17 definido a lo largo del ensamble de los bordes internos 11 de la alineación de chapas metálicas 10. El alojamiento 17 queda definido por la alineación de los cortes 18, por ejemplo con forma de cola de milano, proveyéndose cada corte en un respectivo borde interno 11 de una chapa metálica 10, por ejemplo durante el estampado de la misma. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, como se ilustra en la figura 5, el medio de conexión queda definido por lo menos por una extensión de una película adhesiva 30, la cual se provee a lo largo de la superficie plana 15, a fin de unir todos los bordes internos 11 de cada alineación de chapas metálicas 10. De acuerdo con otra modalidad de la presente invención, como se ilustra en la figura 6, el medio de conexión queda definido por lo menos por una extensión de soldadura 40, por ejemplo dos extensiones de soldadura paralelas una a otra y provistas a lo largo de la superficie plana 15, a fin de unir todos los bordes internos 11 de la alineación de chapas metálicas 10.

En otra manera de realizar la presente invención, como se ilustra en la figura 7, se provee cada chapa metálica 10, por ejemplo durante el estampado de la misma y adyacentemente al respectivo borde interno 11 , por lo menos con una porción rebajada 50 que define una cavidad en una cara de ias chapas metálicas 10 y, en la cara opuesta, un resalto que se ha de ajustar y retener por obstrucción con deformación elástica, en una respectiva cavidad definida en una chapa metálica 10 adyacente con la alineación rectilínea de las chapas metálicas 10. En la forma constructiva ilustrada en la figura 7, cada chapa metálica está provista de un par de porciones rebajadas 50, quedando adyacente cada una de éstas a un extremo del borde interno 11 y definiendo, para la misma cara de la respectiva chapa metálica 10, por ejemplo un resalto, el cual está conformado de manera que, cuando se ajusta en una cavidad de una chapa metálica 10 adyacente, fija dichas chapas metálicas 10 adyacentes una a otra contra separaciones involuntarias, pero permitiendo el desplazamiento angular limitado de las chapas metálicas 10 alrededor de sus respectivos bordes internos 11 , de una condición paralela mutua a una condición de espaciamiento angular mutuo en dicha pila anular. Estas soluciones para formar la pila anular de chapas metálicas tienen ciertas ventajas sobre los procedimientos conocidos para formar la pila anular de chapas, tal como un costo menor del procedimiento de montaje, menos tiempo empleado para el ensamble circunferencial de la pila de chapas, número reducido de componentes en el compresor y menos pasos en el procedimiento de producción para obtener la pila de chapas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para formar una pila angular de chapas metálicas para el estator de un motor lineal, a partir de una pluralidad de chapas metálicas (10), las cuales se posicionan radialmente y tienen un borde interno (11) y un borde externo (12), caracterizado porque comprende los pasos de: (a) proveer una alineación rectilínea para una pluralidad de chapas metálicas (10) que se asientan lateral y mutuamente, definiendo sus bordes internos una superficie plana (15); (b) fijar uno a otro los bordes internos (11) de la alineación rectilínea de las chapas metálicas (10), a fin de permitir solamente el desplazamiento angular relativo y limitado de cada una de dichas chapas metálicas (10) alrededor de su respectivo borde interno (11); (c) deformar la alineación de las chapas metálicas (10) fijadas una a otra a una configuración anular, definiendo los bordes internos (11) de las chapas metálicas una superficie cilindrica interna (16) de dicha pila anular.

2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la fijación mutua de los bordes internos (11) de las chapas metálicas (10) comprende el paso de fijar, a cada borde interno (11 ) de la alineación de chapas metálicas (10), un medio de conexión (20, 30, 40).

3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque se coloca el medio de conexión en un respectivo alojamiento (17) provisto en dicha superficie plana (15).

4.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el alojamiento (17) queda definido por una alineación de cortes (18), con forma de cola de milano y provistos en el borde interno (11) de las chapas metálicas (10).

5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el medio de conexión es una varilla (20).

6.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de conexión queda definido por lo menos por una extensión de película adhesiva (30) provista a lo largo de la superficie plana (15).

7.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de conexión queda definido por lo menos por una extensión de soldadura (40) provista a lo largo de la superficie plana (15) y que fija mutuamente los bordes internos (11) de la alineación de chapas metálicas (10).

8.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque incluye un paso adicional de proveer cada chapa metálica (10) adyacente a su respectivo borde interno (11), definiendo la porción rebajada (50) una cavidad en una cara de la chapa metálica (10) y, en la otra cara, un resalto que se ha de ajustar en una cavidad definida en una chapa metálica (10) adyacente.

9.- Un pila anular de chapas metálicas para el estator de un motor lineal, que comprende una pluralidad de chapas metálicas (10), las cuales están posicionadas radialmente en una disposición anular, que tienen un borde interno (11 ) y un borde extemo (12), y las cuales están asentadas lateral y mutuamente por sus bordes internos (11 ) que definen una superficie cilindrica interna (16) de dicha pila anular, caracterizada porque comprende adicionalmente un medio de conexión (20, 30, 40), el cual queda fijado a los bordes internos (11) de la pluralidad de chapas metálicas (10) y el cual es deformable a fin de permitir el desplazamiento angular limitado de las chapas metálicas (10) alrededor de sus respectivos bordes internos (11), de una condición paralela mutua a una condición de espaciamiento angular mutuo en la pila anular.

10.- La pila anular de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende un alojamiento (17), el cual está provisto en una superficie plana (15) definida por el asentamiento mutuo de los bordes internos (11) de la alineación de las chapas metálicas (10) y en el cual está colocado el medio de conexión en forma de varilla (20).

11.- La pila anular de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque cada chapa metálica (10) está provista en su respectivo borde (11) de un corte (18), definiendo ia alineación de dichos cortes (18) el alojamiento (17).

12.- La pila anular de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizada además porque el alojamiento (17) tiene un perfil de cola de milano para ajustar la varilla (20).

13.- Una pila anular de chapas metálicas para el estator de un motor lineal, que comprende una pluralidad de chapas metálicas (10), las cuales están posicionadas radialmente en una disposición anular, que tienen un borde interno (11 ) y un borde externo (12), y las cuales están asentadas lateral y mutuamente por los bordes internos (11) que definen una superficie cilindrica interna (16) de dicha pila anular, caracterizada porque cada chapa metálica (10) tiene, adyacentemente a su respectivo borde interno (11 ), por lo menos una porción rebajada (50) que define una cavidad en una cara de la chapa metálica (10) y, en la otra cara, un resalto que se ha de ajustar en una cavidad definida en una chapa metálica (10) adyacente, a fin de permitir el desplazamiento limitado angular de las chapas metálicas (10) alrededor de sus respectivos bordes internos (11), en una condición paralela mutua a una condición de espaciamiento angular mutuo en la pila anular.