BRPI0314209B1 - processo e dispositivo de inserção de um enrolamento que compreende semi-fases superior e inferior em ranhuras providas sobre a face radial interior do conjunto de chapas de um estator, e estator - Google Patents

Abstract

"processo e dispositivo de inserção de um enrolamento que compreende semi-fases superior e inferior em entalhes praticados sobre a face radial interior do conjunto de chapas de um estator, aplicação do processo, e, estator". a invenção se refere a um processo e um dispositivo de inserção de semi-fases superior e inferior (10s, 10i) nos entalhes (24) de um conjunto de chapas (20), o processo compreendendo as seguintes etapas: a/ produção das semi-fases superior e inferior (10s, 10i), que compreende uma superposição de espiras (12) apresentando, cada uma, uma pluralidade de lóbulos (121) salientes da espira (12) ligados por partes radialmente internas (122), as espiras (12) da semi-fase superior (10s) sendo deslocadas angularmente em relação às espiras de semi-fase inferior (10i), a semi-fase superior (10s) sendo disposta acima da semi-fase inferior (10i), d/ inserção das semi-fases superior e inferior (10s, 10i) nos entalhes (24) por torção progressiva dos lóbulos (121) e basculamento destes lóbulos em uma direção paralela ao eixo (x-x<39>), até que as espiras (121) da semi-fase superior (10s) preencham os entalhes (24) correspondentes sobre todo o comprimento destes entalhes, e/ basculamento das partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase superior (10s) sobre uma face axial superior (23) do conjunto de chapas, para formar o jogo de fios entrelaçados superior do estator, f/ prosseguimento da inserção das espiras (12) da semi-fase por torção e basculamento até que as espiras (12) da semi-fase inferior (10i). de acordo com a invenção, o basculamento da etapa e/ é realizado com a ajuda de órgãos de estratificação (51) puxando radialmente as partes radialmente internas do interior para o exterior.

Description

“PROCESSO E DISPOSITIVO DE INSERÇÃO DE UM ENROLAMENTO QUE COMPREENDE SEMI-FASES SUPERIOR E INFERIOR EM RANHURAS PROVIDAS SOBRE A FACE RADIAL INTERIOR DO CONJUNTO DE CHAPAS DE UM ESTATOR, E ESTATOR” Campo da invenção [0001] A invenção se refere em geral aos estatores de máquinas elétricas giratórias e aos processos de fabricação destes estatores.

Estado da Técnica [0002] Mais precisamente, a invenção se refere, de acordo com um primeiro aspecto, a um processo de inserção de um enrolamento que compreende semi-fases superior e inferior, em ranhuras providas sobre a face radial interna do conjunto de chapas de um estator de eixo X-X’, que compreende as seguintes etapas: a/ produção das semi-fases superior e inferior, compreendendo, cada uma, uma superposição de espiras em estrela que apresentam, cada uma, uma pluralidade de lóbulos salientes para o exterior da espira ligada por partes radialmente internas, as espiras da semi-fase superior sendo deslocadas angularmente em relação às espiras de semi-fase inferior, a semi-fase superior sendo disposta acima da semi-fase inferior, b/ transferência das semi-fases superior e inferior para sobre uma ferramenta de inserção, c/ transferência da ferramenta de inserção para sob uma face axial inferior do conjunto de chapas do estator, as espiras em estrela sendo centradas sobre o eixo do estator e se estendendo em planos perpendiculares a este eixo ou próximo da perpendicular, dl inserção das semi-fases superior e inferior nas ranhuras por torção progressiva dos lóbulos e basculamento destes lóbulos em uma direção paralela ao eixo X-X’, até que as espiras da semi-fase superior preencham as ranhuras correspondentes sobre todo o comprimento destas ranhuras, e/ basculamento das partes radialmente internas das espiras da semi- fases superior sobre uma face axial superior do conjunto de chapas, para formar o jogo de fios entrelaçados superior do estator, f/ prosseguimento da inserção das espiras da semi-fase por torção e basculamento até que as espiras da semi-fase inferior preencham as ranhuras correspondentes sobre todo comprimento destas ranhuras, g/ basculamento das partes radialmente internas das espiras da semi-fase inferior sobre a face axial superior.

[0003] A invenção, em um segundo aspecto, se refere a um dispositivo que permite a execução do processo mencionado acima, que compreende um órgão de manutenção em posição do conjunto de chapas, e uma ferramenta de inserção disposta abaixo de uma face axial inferior do conjunto de chapas, a ferramenta de inserção compreendendo lâminas longitudinais paralelas que apresentam extremidades superiores livres, arranjadas em círculo e atravessando os lóbulos das espiras das semi-fases superior e inferior, e um cabeçote disposto no centro das lâminas, o cabeçote e as lâminas sendo móveis longitudinalmente, de modo mutuamente independente, segundo o eixo do estator, a partir de uma posição de partida, situada sob o conjunto de chapas, na qual as espiras em estrelas são centradas sobre o eixo do estator e se estendem perpendicularmente a este eixo ou próximo da perpendicular, as lâminas vindo deslizar em frente das ranhuras e o cabeçote empurrando as espiras nas ranhuras por torção progressiva dos lóbulos das espiras e basculamento destes lóbulos paralelamente ao eixo, o dispositivo de inserção compreendendo igualmente meios para bascular as partes radialmente internas das espiras das semi-fases inferior e superior sobre uma face axial superior do conjunto de chapas por cima das extremidades superiores das lâminas.

[0004] Processos e dispositivos de execução deste tipo são conhecidos da técnica anterior. Os dispositivos compreendem duas séries de lâminas, lâminas mais curtas associadas à semi-fase superior e lâminas mais longas associadas à semi-fase inferior. Na etapa dl do processo, as lâminas adotam uma posição de parada na qual as extremidades livres das lâminas curtas chegam ao nível da face superior do conjunto de chapa, as lâminas longas se prolongando vários centímetros além desta face para cima.

[0005] O basculamento das partes radialmente internas das espiras da semi-fase superior na etapa el é realizado com a ajuda do cabeçote, este último impelindo estas espiras axialmente para cima alto. Quando as partes radialmente internas das espiras chegam ao nível da extremidade livre das lâminas curtas, estas partes radialmente internas basculam por cima as extremidades livres das lâminas curtas e são impelidas para sobre a face superior do conjunto de chapas.

[0006] Após o basculamento, as partes radialmente internas das espiras estão em desordem. O espaço ocupado do jogo de fios entrelaçados assim formado não é bem controlado. Por outro lado, este jogo de fios entrelaçados apresenta numerosos cruzamentos de espiras. Há, conseqüentemente, um risco grande de curto-circuito entre as espiras.

Objeto da invenção [0007] Neste contexto, a presente invenção tem por objetivo solucionar os defeitos mencionados acima.

[0008] Para este fim, o processo da invenção, por outro lado de acordo com a definição genérica dela que foi dada no preâmbulo acima, é essencialmente caracterizada pelo fato de que o basculamento das partes radialmente internas das espiras da semi-fase superior sobre a face axial superior do conjunto de chapas na etapa e/ é realizada com a ajuda de membros de laminação que puxam radialmente as partes radialmente internas das espiras do interior para o exterior.

[0009] Em um modo de realização possível do processo da invenção, a ferramenta de inserção compreende lâminas longitudinais paralelas arranjadas em círculo, apresentando extremidades superiores livres, e atravessando os lóbulos das semi-fases superior e inferior, e um cabeçote disposto no centro das lâminas, o cabeçote e as lâminas sendo móveis longitudinalmente, de modo independente, a inserção das espiras nas ranhuras sendo realizada por deslocamento do cabeçote e das lâminas para cima segundo o eixo do estator, as lâminas vindo deslizar em frente das ranhuras e o cabeçote impelindo as espiras, as lâminas se deslocando na etapa d/ de uma posição de partida até uma posição de parada axialmente mais alta, o processo compreendendo entre as etapas dl e el a seguinte etapa: h/ deslocamento para baixo das lâminas até uma posição intermediária, relativamente mais baixa que a posição de parada, para permitir o basculamento das partes radialmente internas das espiras da semi-fase superior.

[0010] Vantajosamente, no fim da etapa d/, as partes radialmente internas de todas as espiras da semi-fase superior são situadas axialmente acima da face axial superior do conjunto de chapas.

[0011] De preferência, as extremidades radialmente internas de todas as espiras da semi-fase inferior são situadas axialmente acima da face axial superior do conjunto de chapas no fim da etapa f/.

[0012] Por exemplo, as partes radialmente internas das espiras das semi-fases superior e inferior são estratificadas axialmente entre o cabeçote e as lâminas durante o curso do cabeçote e das lâminas para cima nas etapas d/ e f/.

[0013] Vantajosamente, as extremidades livres das lâminas, na posição intermediária destas lâminas, são situadas axialmente a um nível próximo da face superior do conjunto de chapas.

[0014] De preferência, a etapa g/ é realizada em um posto diferente das etapas d/ a f/ e h/, com a ajuda de uma garra com expansão.

[0015] O dispositivo da invenção, também ele de acordo com a definição genérica que foi dada dele no preâmbulo acima, é essencialmente caracterizado pelo fato de que os ditos meios compreendem um dispositivo de laminação disposto acima do conjunto de chapas, munido de membros de laminação que puxam radialmente as partes radialmente internas das espiras da semi-fase superior do interior para o exterior.

[0016] Vantajosamente, o dispositivo de laminação compreende um coroa de guia fixa que envolve o conjunto de chapas e munida de ranhuras de guia, uma coroa de acionamento superposta à coroa de guia munida de ranhura de acionamento, e um acionador que desloca seletivamente em rotação a coroa de acionamento relativamente à coroa de guia, os membros de laminação sendo dedos que deslizam nas ranhuras de guia e que compreendem piões engatados nas ranhuras de acionamento.

[0017] De preferência, as ranhuras de guia são radiais e as ranhuras de acionamento são oblíquas relativamente às ranhuras de guia.

[0018] Por exemplo, o cabeçote compreende uma parte baixa cilíndrica de diâmetro correspondente ao diâmetro interno do conjunto de chapas e uma parte alta solidária de uma face superior da parte baixa, a parte alta formando um nariz que define com as lâminas um espaço anular calibrado de laminação das partes radialmente internas das espiras.

[0019] Vantajosamente, o espaço anular apresenta uma espessura radial que corresponde ao diâmetro do fio que constitui as espiras.

[0020] De preferência, as parte alta do cabeçote apresenta superfícies de guia superior e inferior guiando respectivamente as partes radialmente internas das espiras das semi-fases superior e inferior para o espaço anular.

[0021] Por exemplo, as superfícies de guia superior e inferior são constituídas de lanços cortados da parte alta que se estendem para baixo e para o exterior a partir de uma face livre superior da parte alta, os lanços cortados da superfície de guia inferior sendo deslocados angularmente em relação àqueles da superfície de guia e cortados mais profundamente na parte alta do que aqueles da superfície de guia superior.

[0022] Vantajosamente, as extremidades superiores das lâminas chegam todas ao mesmo nível axial.

Apresentação sumária dos desenhos [0023] Outras características e vantagens da invenção aparecerão claramente na descrição que se faz dela abaixo, a título indicativo e de forma alguma limitativo, em referência às figuras anexas, dentre as quais: [0024] A figura 1 é uma vista de cima das semi-fases superior e inferior enroladas em torno das lâminas de uma ferramenta de inserção, [0025] A figura 2 é uma vista em perspectiva do interior do conjunto de chapa, a ferramenta de inserção do dispositivo de inserção da invenção sendo representado em posição de partida, o dispositivo de laminação não sendo representado, [0026] A figura 3 é uma representação esquemática, em corte axial, do dispositivo de inserção da figura 2, a ferramenta sendo representada em posição de partida, [0027] A figura 4 é uma vista equivalente à figura 3, no fim da etapa dl do processo de inserção, ou seja, quando as espiras da semi-fase superior preenchem completamente as ranhuras correspondentes, [0028] A figura 5 é uma vista equivalente à figura 3, no fim da etapa h/ do processo de inserção, ou seja, quando as lâminas são descidas até sua posição intermediária.

[0029] A figura 6 é uma vista equivalente à figura 3, no fim da etapa e/ do processo de inserção, ou seja, quando os membros de laminação fizeram bascular as partes radialmente internas das espiras da semi-fase superior.

[0030] A figura 7 é uma vista equivalente à figura 3, no fim da etapa f/ do processo de inserção, ou seja, quando as espiras da semi-fase inferior preenchem completamente as ranhuras correspondentes, [0031] A figura 8 é idêntica à figura 7, excetuando o fato de que a ferramenta de inserção retorna para sua posição de partida, o estator estando pronto para ser deslocado para um outro posto, no qual a etapa g/ do processo de inserção será realizado, [0032] As figuras 9 e 10 são respectivamente uma vista de cima e um vista em corte axial segundo as setas X da coroa de guia do dispositivo de laminação da figura 3, [0033] As figuras 11 e 12 são respectivamente uma vista de baixo e uma vista em corte axial seguindo as setas XII da coroa de acionamento do dispositivo de laminação da figura 3, [0034] As figuras 13 e 14 são respectivamente uma vista de baixo e uma vista em corte longitudinal de acordo com as setas XIV do dedo de laminação do dispositivo de laminação da figura 3, e [0035] As figuras 15 e 16 são respectivamente uma vista em corte axial do cabeçote da figura 3,e uma vista de cima da parte alta deste cabeçote, as lâminas sendo representadas na figura 15 para delimitar o espaço de laminação.

Descrição de um modo preferencial da invenção [0036] O processo de inserção visa inserir vários enrolamentos de fase 1 em ranhuras 24c providas sobre a face radial interna 21 do conjunto de chapas 20 de um estator de eixo de simetria X-X’.

[0037] A invenção será descrita com referência a um estator que compreende três enrolamentos 1 do tipo ondulado repartido, estes enrolamentos sendo inseridos um a um (fase por fase) nas ranhuras 24 do conjunto de chapa 20. Esta bobina de tipo ondulado repartido pode consistir em uma montagem de tipo acoplamento estrela ou em uma montagem do tipo acoplamento em triângulo ou ainda, por exemplo, em uma montagem que comporta duas bobinas trifásicas acopladas em estrela e triângulo.

[0038] O processo compreende, para cada enrolamento de fase, as seguintes etapas. a/ Produção do enrolamento 1 a partir de um fio de cobre a um primeiro posto, este enrolamento compreendendo duas semi-fases, superior e inferior 10s e 10i, representadas na figura 1.

[0039] Cada semi-fase compreende uma superposição de espiras planas 12 idênticas em estrela,apresentando, cada uma, uma pluralidade de lóbulos 121 salientes para o exterior da espira 12 constituindo os ramos da estrela, este lóbulos sendo ligados por partes radialmente internas 122.

[0040] Os lóbulos 121 são em número igual ao número de pares de pólos do estator e são repartidos de modo regular em torno da estrela. Estes lóbulos 121 são todos idênticos e apresentam uma forma alongada na direção radial, seu comprimento segundo esta direção radial sendo sensivelmente superior ao comprimento das ranhuras 24 do conjunto de chapas 20. Eles compreendem cada um dois ramos radiais 121 r retos e paralelos, reunidos em extremidades respectivas opostas ao centro da espira por um ramo transversal 121t em arco de círculo de concavidade voltada para o centro da espira 12.

[0041] As partes radialmente internas 122 reúnem dois lóbulos 121 próximos seguindo o giro da espira, e são de simples arco de círculo cujo lado convexo é voltado para o centro da espira 12. Estas partes radialmente internas 122 reúnem os ramos radiais 121 r contíguos dos dois lóbulos 1211, ligando extremidades dos ditos ramos situados do lado do centro da espira 12.

[0042] As espiras 12 de uma mesma semi-fase se sobrepõem perfeitamente.

[0043] A semi-fase superior 10s é aplicada acima da semi-fase inferior 10i, os eixos de simetrias das duas semi-fases sendo alinhados de tal modo que a semi-fase 10s é deslocada axialmente para cima relativamente à semi-fase inferior.

[0044] As espiras 12 da semi-fase superior 10s são igualmente deslocadas angularmente em relação às espiras 12 da semi-fase inferior 10i, cada lóbulol21 da semi-fase superior 10s sendo intercalado angularmente entre dois lóbulos 121 da semi-fase inferior 10i. b/ Transferência das semi-fases superior e inferior 10s e 10i para sobre uma ferramenta de inserção 2. c/ Transferência da ferramenta de inserção 2 para sob uma face axial inferior 22 do conjunto de chapas 20 do estator, as espiras em estrela sendo centradas sobre o eixo X-X’ do estator e se estendendo em planos perpendiculares a este eixo ou próximo da perpendicular.

[0045] Como mostra a figura 3, a semi-fase superior 10s é posicionada relativamente mais próxima de face axial inferior 22 que a semi-fase inferior 10i.

[0046] Os ramos transversais 121t dos lóbulos são dispostos sobre ranhuras 24, os ramos radiais 121 r e as partes radialmente internas 122 se estendendo sob a parte central vazia do conjunto de chapas 20. d/ Inserção das semi-fases superior e inferior 10s e 10i ao mesmo tempo nas ranhuras 24, por torção progressiva dos ramos radiais 121 r dos lóbulos 121 a partir do exterior e basculamento destes ramos radiais 121 r em uma direção paralela ao eixo X-X’.

[0047] O ramo transversal 121t dos lóbulos 121 vem se posicionar sobre a face axial inferior 22 do conjunto de chapas 20 e formará o jogo de fios entrelaçados inferior do estator.

[0048] Os dois ramos radiais 121 r de cada lóbulo 121 estão no início inteira mente em um plano perpendicular ao eixo X-X'. A parte do ramo radial 121 r a mais próxima do ramo transversal se curva para baixo e é inserida ao mesmo tempo na ranhura 24 que se encontra em frente, o resto do ramo radial ficando sensivelmente perpendicular ao eixo X-X’ ou ligeiramente inclinado em relação a este último e se deslocando para cima de uma altura igual ao comprimento da parte curvada, [0049] Progressiva mente, uma parte cada vez mais comprida do ramo radial 121 r se curva e é inserida na ranhura, o resto do ramo se deslocando proporcional mente para cima, até que a ranhura 24 seja ocupada sobre todo seu comprimento, [0050] Neste estágio do processo, representado de acordo com a figura 4, os ramos 121 r são inseridos nas ranhuras 24 sobre praticamente todo seu comprimento, e as partes radialmente internas 122 das espiras 12 ficam ligeiramente salientes em direção ao eixo X-X’ relativa mente à face radial interna 21 do conjunto de chapas 20, na proximidade desta última. e/ Basculamento das partes radialmente internas 122 das espiras 12 da semi-fase superior 10s para o exterior, sobre uma face axíal superior 23 do conjunto de chapas 20 para formar o jogo de fios entrelaçados superior do estator.

[8051] Esta operação é efetuada fazendo passar as partes radíalmente internas 122 de um plano sensivelmente perpendicular ao eixo X-X' ou ligeira mente inclinado em relação a este último a um plano praticamente paralelo ao eixo X-X’ como mostra a figura 6. Depois do basculamento, estas ditas partes formam uma primeira coroa acima das extremidades superiores das ranhuras 24. f/ Prosseguimento da inserção das espiras 12 da semi-fase inferior 1üi por torção e basculamento dos lóbulos 212 até que estas espiras 12 preencham as ranhuras 24 correspondentes sobre todo seu comprimento, esta situação sendo representada na figura 7. gl Basculamento das partes radíalmente internas 122 das espiras 12 da semi-fase inferior 10i sobre a face axial superior 23, como mostra a figura 8.

[0052] Estas ditas partes vêm se aplicar contra as partes radialmente internas 122 da semi-fase superior 10s, e formam uma segunda coroa acima das extremidades superiores das ranhuras 24, de raio menor que a primeira coroa, e deslocada angularmente de cerca de 30 graus em relação a esta primeira coroa.

[0053] As etapas a/ a g/ são em seguida repetidas para as duas outras fases do estator. O jogo de fios entrelaçados superior compreende, pois, seis coroas de raios decrescentes, constituídas pelas partes radialmente internas das seis semi-fases.

[0054] De acordo com a invenção, o basculamento das partes radialmente internas 122 das espiras da semi-fase superior 10s sobre a face axial superior 23 do conjunto de chapas 20 na etapa el do processo descrito acima, é realizado com a ajuda de membros de laminação 51 puxando radialmente estas ditas partes do interior para o exterior.

[0055] Esta maneira de operar permite deslocar as partes radialmente internas 122 de modo mais ordenado do que na técnica anterior.

[0056] A vantagem assim obtida é ainda melhor compreendida quando se considera uma outra característica da invenção, que é que as partes radialmente internas 122 das espiras 12 das semi-fases superior e inferior 10s e 10i são estratificadas axialmente durante as etapas d/ e f/.

[0057] Na sua posição de partida, as espiras 12 de cada semi-fase são sobrepostas umas sobre as outras. As partes radialmente internas 122 das espiras de uma mesma semi-fase são, pois empilhadas de modo vertical, ou seja, estratificadas. Esta laminação é mantida durante as etapas d/ e f/, enquanto que os ramos radiais 121 r dos lóbulos 121 sofrem uma torção.

[0058] No fim da etapa d/, as partes radialmente internas 122 de todas as espiras 12 da semi-fase superior 10s ficam situadas axialmente acima da face axial superior 23 do conjunto de chapas 20, como se pode ver na figura 5, e são sempre estratificados.

[0059] O movimento radial do exterior para o interior dos membros de laminação 51 na etapa e/ desloca as partes radialmente internas 122 estratificadas sem perturbar a laminação. Obtém-se, assim, um jogo de fios entrelaçados bem ordenado e bem compacto.

[0060] O membro de laminação 51 é, no início da etapa e/, disposto relativamente mais próximo do eixo X-X’ do que as partes radialmente internas 122.

[0061] No fim da etapa f/, as partes radialmente internas 122 de todas as espiras 12 da semi-fase inferior 10i ficam situadas axialmente acima da face axial superior 23 do conjunto de chapas 20, como se pode ver na figura 7, e são sempre estratificadas.

[0062] De modo a encurtar o tempo de ciclo para a inserção de uma fase do conjunto de chapas, a etapa g/ é realizada em um posto diferente das etapas d/ a f/ e h/, com a ajuda de uma garra com expansão que, da mesma forma que o membro de laminação 51, puxa radialmente as partes radialmente internas 122 laminadas da semi-fase inferior 10i do interior para o exterior, respeitando a laminação das ditas partes.

[0063] Vai-se, agora, descrever em detalhe um dispositivo de inserção adaptado para executar o processo da invenção.

[0064] Este dispositivo compreende um órgão de manutenção em posição do conjunto de chapas por flangeamento, não representado, a ferramenta de inserção 2 disposta abaixo da face axial inferior 22 do conjunto de chapas 20, e meios para bascular as partes radialmente interior 122 das espiras 12 das semi-fases inferior e superior 10i e 10s sobre a face axial superior 23 do conjunto de chapas 20.

[0065] A ferramenta de inserção 2 compreende lâminas longitudinais paralelas 30, que apresentam extremidades superiores livres 31, arranjadas em círculo e que atravessam os lóbulos 121 das espiras 12 das semi-fases superior e inferior 10s e 10i, um cabeçote 40 disposto no centro das lâminas 30, contra-lâminas 3 dispostas em círculo em torno das lâminas 30 e um corpo principal 4.

[0066] O círculo formado pelas lâminas 30 é de diâmetro correspondente ao diâmetro interior do conjunto de chapas 20.

[0067] As lâminas 30, como mostra a figura 1, são em número de doze, e são planas e finas. Elas apresentam cada um das faces planas principais interior e exterior 32 e 33 opostas, a face interna 32 sendo voltada para o centro do círculo.

Elas são todas de mesmo comprimento, as extremidades superiores 31 das lâminas 30 sendo todas situadas no mesmo plano.

[0068] Os lóbulos 121 das espiras 12 da semi-fase superior 10s envolvem seis primeiras lâminas 30 pelo exterior. As partes radialmente internas 122 que ligam estes lóbulos 121 envolvem seis outras lâminas pelo interior, estas seis outras lâminas sendo interpostas entre as seis primeiras lâminas. A espira 12, seguindo o círculo formado pelas lâminas 30, passa, pois, alternativamente do lado externo e depois do lado interno das lâminas 30 sucessivas.

[0069] O corpo principal 4 da ferramenta de inserção 2 é fixa relativamente ao estator, as contra-lâminas 3 sendo rigidamente fixadas sobre este corpo principal 4 e se estendendo paralelamente ao eixo X-X’.

[0070] O cabeçote 40 e as lâminas 30 são móveis segundo a direção longitudinal das lâminas 30, de modo mutuamente independente. Para este efeito, a ferramenta compreende primeiros e segundos motores 34 e 44 dedicados respectivamente às lâminas 30 e ao cabeçote 40, permitindo deslocar estes últimos segundo a direção longitudinal nos dois sentidos opostos.

[0071] Os meios de laminação compreendem um dispositivo de laminação 50 disposto acima do conjunto de chapas 20, portando por sua vez os membros de laminação 51 que puxam radialmente as partes radialmente internas 122 das espiras 12 da semi-fase superior 10s do interior para o exterior na etapa e/ do processo.

[0072] Este dispositivo de laminação 50 compreende uma coroa de guia fixa 52 que envolve o conjunto de chapas 20 e munida de ranhuras de guia 521, uma coroa de acionamento 53 sobreposta à coroa de guia 52 munida de ranhuras de acionamento 531, e um acionador, não representado, que desloca seletivamente em rotação a coroa de acionamento 53 relativamente à coroa de guia 52.

[0073] A coroa de guia 52 é disposta em um plano perpendicular ao eixo X-X’ e porta as ranhuras de guia 521 sobre uma face plana superior 522 oposta ao conjunto de chapas 20.

[0074] A coroa de acionamento 53 é igualmente disposta em um plano perpendicular ao eixo X-X’ e porta as ranhuras de acionamento 531 sobre uma face plana inferior 532 que repousa sobre a face superior 522 da coroa de guia 52.

[0075] A coroa de guia 52 é disposta relativamente mais próxima do conjunto de chapas 20 que a coroa de acionamento 53.

[0076] As coroas de guia e de acionamento 52 e 53 apresentam os mesmos diâmetros interior e exterior e são perfeitamente sobrepostas. Elas compreendem, cada uma, um espaço esvaziado central em disco de diâmetro correspondente ao diâmetro interno do conjunto de chapas 20. Estas coroas são centradas sobre o eixo X-X’.

[0077] Os membros de laminação 51 são dedos em L que deslizam nas ranhuras de guia 521 e compreendem piões 511 engajados nas ranhuras de acionamento 531.

[0078] Estes dedos são em número de seis, um para cada parte radialmente interna 122 das espiras 12. As ranhuras de guia 521 e de acionamento 531 são igualmente em número de seis, cada uma.

[0079] Como mostra a figura 13, cada dedo 51 compreende um braço transversal reto 512 e um braço vertical reto 513 que se estende em ângulo reto relativamente ao braço transversal 512 e solidário desse último. Os braços transversais e verticais 512 e 513 são de seção retangular, praticamente constante, perpendicularmente a suas direções longitudinais respectivas. O braço vertical 513 é relativamente mais estreito e menos espesso que o braço transversal 512.

[0080] Como mostra a figura 9, as ranhuras de guia 521 são retilíneas, radiais e se estendem da borda radial interna à borda radial externa da coroa de guia, ou seja, sobre toda largura radial desta coroa.

[0081] O braço transversal 512 é engajado na ranhura de guia 521 e se projeta por uma parte da extremidade para o centro além da borda radial interna da coroa de guia, o braço vertical 513 se estendendo para baixo a partir desta parte de extremidade. O pião 511 é levado pelo braço transversal 512 e é voltado para a coroa de acionamento.

[0082] As ranhuras de acionamento 531 representadas sobre a figura 11 apresentam todas a forma de um arco de círculo e se estendem em oblíquo relativamente às ranhuras de guia 521.

[0083] O acionador age sobre a coroa de acionamento 53 por intermédio de um cauda 533 que se projeta para o exterior a partir da borda radial mente externa desta coroa, [0084] Quando o acionador faz a coroa de acionamento 53 pivotar, as ranhuras de acionamento 531 se deslocam relativamente às ranhuras de guia 521, e os piões 511 que são engajados nas ranhuras de acionamento 531 sofrem um deslocamento radial por causa disso. Estes piões 511 acionam os dedos 51 em movimento radialmente, para o eixo X-X’ ou no sentido oposto em função do sentido de rotação da coroa de acionamento 53.

[0085] O cabeçote 40, representado nas figuras 15 e 16, compreende uma parte baixa cilíndrica 41 de eixo de simetria Y-Y’ e de diâmetro correspondente ao diâmetro interno do conjunto de chapas 20, e uma parte alta 42 solidária de uma face axial superior 411 da parte baixa 41.

[0086] A parte alta 42 forma um nariz que se estende no centro da face superior 411 que define com as lâminas 30 um espaço anular periférico calibrado 43 de latninação das partes radialmente internas 122 das espiras 12.

[0087] Este nariz apresenta, perpendicularmente ao eixo Y-Y1, a forma de um dodecágono. Ele se inscreve em um cilindro de eixo Y-Y' de diâmetro inferior ao diâmetro da parte baixa 41. Nariz é delimitado por uma face livre superior 424 oposta à parte baixa 41, perpendicularmente ao eixo Y-Y1, e por uma parede lateral 425 com doze facetas 426, cada faceta sendo paralela ao eixo Y-Y1.

[0088] Q espaço anular 43 é delimitado pela face superior da parte baixa 41, a parede lateral 425 do nariz, e as faces interiores 32 das lâminas 30. Sua espessura radial, ou seja, o afastamento entre a parede lateral 425 do nariz e as faces interiores 32 das lâminas 30, corresponde ao diâmetro do fio que constitui as espiras 12.

[0089] A parte alta 41 do cabeçote 40 apresenta superfícies de guia superior e inferior 422s e 422i guiando respectiva mente as partes radial mente internas 122 das espiras das semi-fases superior e inferior 10s e 10i para o espaço anular 43.

[0090] Estas superfícies de guia superior e inferior 422s e 422i são constituídas por doze lanços cortados 423 que correspondem cada um a uma faceta 426 da parede lateral 425.

[0091] Estes lanços cortados 423 são inclinados para baixo e o exterior a partir da face livre superior 242 da parte alta 42, e desembocam cada uma sobre uma faceta 426 da parede lateral 425.

[0092] Os lanços cortados 423 da superfície de guia inferior 422i são deslocados angularmente e cortados mais profundamente no nariz 42 que aqueles da superfície de guia superior 422s.

[0093] Os lanços cortados 423 da superfície de guia inferior 422Í apresentam bordas superiores dispostas sobre um primeiro círculo sobre a face livre superior 424. Os lanços cortados 423 da superfície de guia superior 422s apresentam bordas superiores dispostas sobre um segundo círculo de raio maior que o primeiro sobre a face livre 424.

[0094] Os lanços cortados 423 da superfície de guia inferior 422i se estendem até bordas inferiores que formam um dodecaedro baixo sobre a parede lateral 425.

[0095] Os lanços cortados 423 da superfície de guia superior 425 se estendem até bordas inferiores que formam um dodecaedro alto sobre a parede lateral 425, este dodecaedro alto sendo,, segundo o eixo Y-Y\ relativamente mais próximo da face livre superior 242 que o dodecaedro baixo.

[0096] Seis ranhuras 429 são providas na periferia da parte alta 42 do cabeçote. Estas ranhuras 429 se estendem sobre uma grande parte da altura axíal da parte alta 42 e são abertas para cima e para o exterior. Eles desembocam para cima sobre os lanços cortados 423 da superfície de guia superior 422s, e para o exterior sobre a superfície lateral 425. Cada ranhura 429 é associada a um lanço cortado 423 diferente.

[0097] As seções destas ranhuras 429 correspondem àquelas dos braços verticais 512 dos membros de laminação 51.

[0096] Enfim, a parte alta 42 do cabeçote é furada por um orifício central 427 que o atravessa inteiramente segundo o eixo Y-Y'. Este orifício desemboca em um furo escareado 428 do lado da parte baixa 41 do cabeçote. As partes alta e baixa 42 e 41 são reunidas com a ajuda de parafusos 45 que atravessam a parte baixa 41 e é aparafusada em orifícios filetados praticados na parte alta 41. Piões 46, levados pela face superior 411 da parte baixa 41 são engajados em furos correspondentes dispostos na parte alta 42.

[0099] A parte baixa 41 do cabeçote compreende nervuras vazadas axiais nas quais as lâminas 30 são engajadas e deslizam livremente, estas nervuras sendo praticadas sobre uma face radial externa desta parte baixa 41.

[00100] Vai-se agora descrever o funcionamento do dispositivo da invenção nas diferentes etapas do processo de inserção descrito acima.

[00101] Na posição de partida, as lâminas 30 e o cabeçote 40 são situados sobre o conjunto de chapas 20, as lâminas 30 apontando suas extremidades superiores 31 para este conjunto de chapas 20, e o círculo formado pelas lâminas 30 sendo centrado sobre o eixo X-X’.

[00102] A inserção das semi-fases superior e inferior 10s e 10i na etapa d/ do processo é efetuada deslocando lâminas 30 e o cabeçote 40 para cima segundo o eixo X-X’, as lâminas 30 vindo deslizar sobre a face radial interna 21 do conjunto de chapas20, em frente das ranhuras 24, e o cabeçote 40 impelindo as espiras 12 nas ranhuras 24 por torção, do modo que foi descrito acima. As contra-lâminas 3 guiam as lâminas 30 durante seu movimento. As lâminas 30 servem de guia para os ramos radiais 121 r dos lóbulos 121 no curso de torção.

[00103] Durante o movimento para cima das lâminas 30 e do cabeçote 40, as partes radialmente internas 122 das semi-fases superior e inferior 10s e 10i deslizam respectivamente sobre as superfícies de guia 422s e 422i e vêm se estratificar no espaço anular calibrado 43.

[00104] As partes radialmente internas 122 da semi-fase inferior 10i ocupam o fundo deste espaço e repousam sobre a parte baixa 41 do cabeçote, como se vê na figura 16. As partes radialmente internas 122 da semi-fase superior 10s ocupam uma parte superior do espaço anular 43 e repousam sobre as partes radialmente internas 122 da semi-fase inferior 10i.

[00105] As lâminas 30 se deslocam na etapa dl da posição de partida até uma posição de parada na qual as extremidades superiores 31 das lâminas 30 ficam situadas axialmente relativamente mais alto que a face axial superior 23 do conjunto de chapas 20, como mostra a figura 4.

[00106] Paralelamente, o cabeçote 40 se desloca de sua posição de partida até uma posição alta na qual as espiras 12 da semi-fase superior 10s preenchem as ranhuras 24 sobre todo seu comprimento. Nesta posição alta, a parte alta 42 do cabeçote é engajada nas partes centrais esvaziadas das coroas de guia e de acionamento 52 e 53.

[00107] Durante a etapa d/, os dedos de estratificações 51 estão em uma posição radialmente interna.

[00108] No fim da etapa dl, as partes radialmente internas 122 da semi-fase superior 10s são estratificadas contra a extremidade superior 31 das lâminas 30, o cabeçote 40 está na posição alta, e os braços verticais 513 dos dedos 51 são engatados nas ranhuras 429 da parte alta 42 do cabeçote 40.

[00109] Nesta situação, faces voltadas para o exterior dos braços verticais 513 são dispostos imediatamente em frente das partes radialmente internas 122 das espiras da semi-fase superior 10s, relativamente mais próxima do eixo X-X’ que esta última.

[00110] Após o fim da etapa dl e antes do início da etapa e/, as lâminas 30 se deslocam para baixo até uma posição intermediária, relativamente mais baixa que a posição de parada para permitir o basculamento das extremidades radialmente internas 122 das espiras da semi-fase superior 10s acima da extremidade superior 31 das lâminas 30.

[00111] As extremidades livres 31 das lâminas 30, na posição intermediária destas lâminas, são situadas axialmente a um nível próximo da face axial superior 23 do conjunto de chapas 20.

[00112] Na etapa e/, os membros de laminação 51 se deslocam radialmente para o exterior, arrastando as partes radialmente internas 122 estratificadas dispostas em face do braço vertical 513, até uma posição radialmente exterior próxima do fundo das ranhuras 24.

[00113] As partes radialmente internas 122 basculam sobre a face axial superior 23 do conjunto de chapas 20, sem que a laminação destas partes seja perturbada.

[00114] Na etapa f/, as lâminas 30 se deslocam para cima até uma posição de parada superior. O cabeçote 40 se desloca igualmente para cima até uma posição alta superior na qual as espiras 12 da semi-fase inferior 10i preenchem as ranhuras 24 sobre todo seu comprimento. As partes radialmente internas 122 de todas as espiras 12 da semi-fase inferior 10i são então estratificadas contra as extremidades superiores 31 das lâminas 30 e situadas axialmente acima da face axial superior 23 do conjunto de chapas 20.

[00115] A posição de parada superior das lâminas 30 é sensivelmente a mesma que a posição de parada. A posição alta superior do cabeçote 40 é relativamente mais alta que sua posição alta.

[00116] Após o fim da etapa f/, as lâminas 30 e o cabeçote 40 tornam a descer até sua posição de partida. Os membros de laminação 51 retomam sua posição radialmente interna.

[00117] O conjunto de chapas 20 munido de suas semi-fases superior e inferior é então evacuada para a etapa g/ seja realizada em um outro posto.

[00118] O conjunto de chapas 20 volta em seguida ainda duas vezes ao posto em que são efetuadas as etapas dl af/ e h/ com a ajuda do dispositivo de inserção para inserir as duas outras fases no conjunto de chapas.

[00119] Concebe-se, pois bem que o processo da invenção permite obter estatores cujos jogo de fios entrelaçados são constituídos por partes radialmente internas bem estratificadas.

[00120] O espaço ocupado destes jogo de fios entrelaçados é reduzido e os curtos-circuitos entre as espiras são consideravelmente diminuídos.

[00121] O controle do ordenamento dos fios do jogo de fios entrelaçados superior permite igualmente assegurar uma melhor ventilação e, pois um melhor resfriamento do jogo de fios entrelaçados.

[00122] Para um jogo de fios entrelaçados do mesmo espaço ocupado, é possível colocar um número maior de espiras nas ranhuras do estator.

[00123] Enfim, o ordenamento do jogo de fios entrelaçados inferior é igualmente melhorado, simplesmente pelo fato que as espiras são melhor ordenadas do lado superior do conjunto de chapas.

[00124] Naturalmente, a invenção pode ser aplicada a bobinas que compreendem mais de três enrolamentos.

REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Processo de inserção de um enrola mento (1) que compreende semi-fases superior e inferior (1 Os, 10i), em ranhuras (24) providas sobre a face radial interior (21) do conjunto de chapas (20) de um estator de eixo (X-X') compreende as etapas seguintes: a/ produção das semi-fases superior e inferior (10s, 10i), compreendendo, cada uma, uma superposição de espiras (12) em estrela apresentando, cada uma, uma pluralidade de lóbulos (121) salientes para o exterior da espira (12) ligados por partes radialmente internas (122), as espiras (12) da semi-fase superior (10s) sendo deslocadas angularmente em relação às espiras de semi-fase inferior (1Gi), a semi-fase superior (10s) sendo disposta acima da semi-fase inferior (10i), b/ transferência das semi-fases superior e inferior (10s, 101) para sobre uma ferramenta de inserção (2), c/ transferência da ferramenta de inserção (2) para sob uma face axial inferior (22) do conjunto de chapas do estator (20), as espiras (12) em estrela sendo centradas sobre o eixo (X-X1) do estator e se estendendo em planos perpendiculares a este eixo ou próximo da perpendicular, d/ inserção das semi-fases superior e inferior (10s, 10i) nas ranhuras (24) por torção progressiva dos lóbulos (121) e ba seu Ia mento destes lóbulos em uma direção paralela ao eixo (X-X’), até que as espiras (121) da semi-fase superior <1 Os) preencham as ranhuras (24) correspondentes sobre todo o comprimento destas ranhuras, ei basculamento das partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase superior (10s) sobre uma face axial superior (23) do conjunto de chapas, para formar o jogo de fios entrelaçados superior do estator. f/ prosseguimento da inserção das espiras (12) da semi-fase por torção e basculamento até que as espiras (12) da semi-fase inferior (1 Oi) preencham as ranhuras (24) correspondentes sobre todo comprimento destas ranhuras, g/ basculamento das partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase inferior (1 Oi) sobre a face axial superior (23), caracterizado pelo fato de que o basculamento das partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase superior (10s) sobre a face axial superior (23) do conjunto de chapas (20) na etapa el é realizado com a ajuda de membros de laminação (51) puxando radialmente estas ditas partes do interior para o exterior.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, no fim da etapa d/, as partes radialmente internas (122) de todas as espiras (12) da semi-fase superior (10s) são situadas axialmente acima da face axial superior (23) do conjunto de chapas (20).

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as extremidades radialmente internas (122) de todas espiras (12) da semi-fase inferior (1 Oi) são situadas axialmente acima da face axial superior (23) do conjunto de chapas (20) no fim da etapa f/.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de inserção (2) compreende lâminas longitudinais paralelas (30) arranjadas em círculo, apresentando extremidades superiores livres (31), e atravessando os lóbulos (121) das semi-fases superior e inferior (10s, 10i), e um cabeçote (40) disposto no cento das lâminas (30), o cabeçote (30)e as lâminas (40) sendo móveis longitudinalmente de modo independente, a inserção das espiras (12) nas ranhuras (24) sendo realizada por deslocamento do cabeçote (3) e das lâminas (40) para cima segundo o eixo do estator, as lâminas (30) vindo deslizar em frente das ranhuras (24) e o cabeçote (40) impelindo as espiras (12), as lâminas (30) se deslocando na etapa d/ de uma posição de partida até uma posição de parada axialmente relativamente mais alta, e em que ele compreende entre as etapas d/ e e/ a etapa seguinte: h/ deslocamento para baixo das lâminas (30) até uma posição intermediária, relativamente mais baixa que a posição de parada para permitir o basculamento das partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase (1 Os).

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as partes radialmente internas (122) das espiras (12) das semi-fases superior e inferior (10s, 10i) são estratificados axialmente entre o cabeçote (40) e as lâminas (30) durante o curso do cabeçote (40) e das lâminas (30) para cima nas etapas d/ e f/.

6. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as extremidades livres (31) lâminas (30), na posição intermediária destas lâminas (30), são situadas axialmente a um nível próximo da face axial superior (23) do conjunto de chapas (20).

7. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa g/ é realizada em um posto diferente das etapas d/ a f/ e h/, com a ajuda de uma garra com expansão.

8. Processo de inserção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de ser para inserir um enrolamento ondulado repartido no conjunto de chapas de um estator.

9. Dispositivo de inserção de um enrolamento (10) que compreende semi-fases superior e inferior (10s, 10i) em ranhuras (24) providas sobre a face radial interior do conjunto de chapas de um estator de eixo (X-X’), as semi-fases superior e inferior (10s, 10i) compreendendo, cada uma, uma sobreposição de espiras em estrelas (12) apresentando, cada uma, um pluralidade de lóbulos (12) ligados por partes radialmente internas (122), as espiras (12) da semi-fase superior (10s) sendo deslocadas angularmente em relação às espiras da semi-fase inferior (1 Oi) e a semi-fase superior (10s) sendo disposta acima da semi-fase inferior (1 Oi), este dispositivo compreendendo um órgão de manutenção em posição do conjunto de chapas (20), e uma ferramenta de inserção (2) disposta abaixo de uma face axial inferior (21) do conjunto de chapas (20), a ferramenta de inserção (2) compreendendo lâminas longitudinais paralelas (30), que apresentam extremidades superiores livres (31), arranjadas em círculo e atravessando os lóbulos (121) das espiras (12) das semi-fases superior e inferior (10s, 10i), e um cabeçote (40) disposto no centro das lâminas (30), o cabeçote (40) a lâminas (30) sendo móveis longitudinalmente, de modo mutuamente independente, segundo o eixo do estator, a partir de uma posição de partida situada sob o conjunto de chapas (20), na qual as espiras em estrelas (12) são centradas sobre o eixo (X-X’) do estator e se estendem perpendicularmente a este eixo ou próximo da perpendicular, as lâminas (30) vindo deslizar em frente das ranhuras (24) e o cabeçote (40) impelindo as espiras (12) nas ranhuras (24) por torção progressiva dos lóbulos (121) das espiras (12) e basculamento destes lóbulos (121) paralelamente ao eixo (X-X’), o dispositivo de inserção compreendendo igualmente meios para bascular as partes radialmente internas (122) das espiras (12) das semi-fases inferior e superior (1 Oi, 10s) sobre uma face axial superior (23) do conjunto de chapas (20) por cima das extremidades superiores (31) das lâminas (30), caracterizado pelo fato de que os ditos meios compreendem um dispositivo de laminação (50) disposto acima do conjunto de chapas (20), munido de membros de laminação (51) puxando radialmente as partes radialmente internas (122) das espiras (12) da semi-fase superior (10s) do interior para o exterior.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de laminação (50) compreende uma coroa de guia (52) fixa envolvendo o conjunto de chapas (20) e munida de ranhuras de guia (521), uma coroa de acionamento (53) sobreposta à coroa de guia (52) munida de ranhuras de acionamento (531), e um acionador que desloca seletivamente em rotação a coroa de acionamento (52) relativamente à coroa de guia (52), os membros de laminação (51) sendo dedos que deslizam nas ranhuras de guia (521) e compreendem piões (511) engatados nas ranhuras de acionamento (531).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as ranhuras de guia (521) são radiais e as ranhuras de acionamento (531) são obliquas relativamente às ranhuras de guia (521).

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o cabeçote (40) compreende uma parte baixa cilíndrica (41) de diâmetro correspondente ao diâmetro interno do conjunto de chapas (20) e uma parte alta (42) solidária de uma face superior (411) da parte baixa (41), a parte alta (42) formando um nariz que define com as lâminas (30) um espaço anular calibrado (43) de laminação das partes radialmente internas (122) das espiras (12).

13. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o espaço anular (43) apresenta uma espessura radial que corresponde ao diâmetro do fio que constitui as espiras (12).

14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a parte alta (42) do cabeçote (40) apresenta superfícies de guia superior e inferior (422, 422i) guiando respectivamente as partes radialmente internas (122) das espiras (12) das semi-fases superior e inferior (10s, 10i) para o espaço anular (43).

15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as superfícies de guia superior e inferior (422s, 422i) são constituídas de lanços cortados (423) da parte alta (42) que se estendem para baixo e o exterior a partir de uma face livre superior (424) da parte alta (42) oposta à parte baixa (41), os lanços cortados (43) da superfície de guia inferior (422i) sendo deslocados angularmente em relação àqueles da superfície de guia superior (422s) e cortados mais profundamente na parte alta (42) que aqueles da superfície de guia superior (422s).

16. Dispositivo de acordo com reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as extremidades superiores (31) das lâminas (30) chegam todas ao mesmo nível axial.

17. Estator caracterizado pelo fato de que é obtido pelo processo do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.