ES2329014T3 - Procedimiento y aparato para el bobinado de nucleos de maquinas electricas. - Google Patents

Abstract

Aparato para formar un bobinado de multibobinas para un núcleo (10) de componentes de una máquina dinamoeléctrica, comprendiendo el aparato: una estructura de agarre (27) para posicionar un conductor inicial (90a) de por lo menos un hilo; una estructura de conformación (26) configurada para formar secuencialmente cada una de entre una semibobina (90'') y una segunda semibobina (90'''') por bobinado de dicho por lo menos un hilo en espiras de hilo alrededor de un eje (24) de la bobina, colocándose cada una de las espiras sucesivas del hilo en unos planos respectivos, sucesivos y sustancialmente paralelos; y formándose y descargándose la primera semibobina (90'') a partir de dicha estructura de formación antes de bobinar la segunda semibobina (90'''') sin interrupción de por lo menos un hilo, estando el aparato caracterizado porque comprende asimismo: un mecanismo programable (20, 21, 23) de alimentación de hilo configurado para desplazarse perpendicularmente a dichos planos paralelos, para posicionar las espiras de hilo, en el que el mecanismo de alimentación se desplaza en una primera dirección (23'''') siguiendo el eje de bobina, y alejándose del conductor inicial (90a), para formar la primera semibobina (90'') y se desplaza en una segunda dirección opuesta (23'') a lo largo del eje de bobina para formar la segunda semibobina (90'''') y finalizando con un conductor final (90b) de modo que se evite la exposición del conductor final (90b) al contorno radialmente exterior del núcleo o el conductor inicial (90a) se coloca alejado de la abertura interior del núcleo (10) cuando se coloca la bobina dentro del núcleo.

Description

Procedimiento y aparato para el bobinado de núcleos de máquinas eléctricas.

La presente invención se refiere a procedimientos y aparatos perfeccionados para formar bobinas de hilo ondulado que se colocan en los núcleos de componentes de máquinas dinamoeléctricas. En particular, la invención se refiere a procedimientos y aparatos perfeccionados a fin de controlar la dirección de depósito para las espiras de una bobina de hilo y para el posicionamiento de los conductores iniciales de la bobina. La expresión "dirección de depósito" se refiere a la dirección en la que se desarrolla el bobinado a lo largo del eje sobre el cual se enrolla la bobina. El término "dirección de depósito" no se refiere a si el hilo se deposita en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario a las agujas del reloj sobre el eje que acaba de mencionarse. La expresión, "dirección de depósito" se refiere a la dirección (por ejemplo prácticamente paralela) a lo largo de la cual se depositan las espiras sucesivas de hilo sobre el eje que acaba de mencionarse a medida que avanza el bobinado. El antecedente general de la invención puede encontrarse en la patente US nº 5.881.778 de Barrera, y la patente US nº 6.386.243 de Bonnacorsi et al.

La colocación selectiva de los conductores del hilo en una bobina se realiza en general para impedir que los conductores interfieran en las operaciones y sufran daños. Por ejemplo, los conductores pueden colocarse selectivamente alejados de una parte del núcleo que estará adyacente a un componente con un movimiento relativo en la máquina eléctrica acabada y en funcionamiento. Según la técnica anterior, dicho posicionamiento se obtiene generalmente controlándose el conductor final del hilo para obtener la posición deseada del conductor, cuando se coloca dentro de la bobina. Habitualmente, una única capa de bobinas colocadas en la parte radialmente más al interior del núcleo podría tener los conductores de hilo colocados selectivamente que se sitúan alejados del centro del núcleo.

Un procedimiento para reducir la posibilidad de interferencia de los conductores de hilo es reducir su frecuencia dentro del núcleo. Con esta finalidad, puede formarse la semibobina de múltiples hilos a partir de un segmento continuo de hilo que tiene sólo un único conductor inicial y un único conductor final. En la técnica anterior, como el documento US-5881778 y el documento US-6233784, cada semibobina se forma mediante el bobinado de espiras de hilo en una única dirección de depósito, presentando la bobina resultante un conductor inicial y un conductor final, en lugares radialmente opuestos cuando se colocan en el núcleo. Esta disposición de los conductores de hilo en las partes de hilo continuo produce problemas similares de interferencia que en las bobinas de hilo independiente, cuando los conductores de hilo se exponen a la abertura radialmente interior y al contorno radialmente exterior del núcleo.

Sumario de la invención

En vista de lo expuesto anteriormente, un objetivo de la presente invención es proporcionar procedimientos y aparatos perfeccionados según las reivindicaciones 7 y 1, respectivamente, para controlar la dirección de depósito de las espiras de hilo en una secuencia de partes de bobina continua. (De nuevo, como se ha indicado anteriormente, "dirección de depósito" se refiere a la dirección en la cual procede al bobinado a lo largo del eje sobre el cual se enrolla la bobina. Este eje se denomina a veces como el "eje de bobina"). Otro objetivo de la presente invención es proporcionar procedimientos y aparatos perfeccionados para colocar selectivamente los conductores de hilo de los mismos.

Los contenidos de las reivindicaciones 4-6 y las reivindicaciones 11 y 12 son las formas de realización particulares de la invención.

Este y otros objetivos se obtienen formando una serie de partes de bobina continua utilizando un aparato programable que controla una secuencia de direcciones a lo largo del eje de bobina en la cual deben depositarse las espiras de hilo, así como una secuencia correspondiente de posiciones para los conductores finales de hilo.

El aparato ilustrativo puede utilizarse para formar partes continuas a partir de un hilo devanado continuamente. Una primera parte de la bobina puede formarse sobre la estructura de formación, depositándose las espiras de hilo en una primera dirección a lo largo del eje de bobina. A continuación, puede retirarse la primera parte de bobina de la estructura de formación y puede formarse otra parte de bobina, depositándose las espiras de hilo en una segunda dirección opuesta a lo largo del eje de bobina. El conductor final puede colocarse selectivamente a un nivel (es decir, en un lugar a lo largo del eje de bobina) correspondiente a cualquiera de las espiras de hilo en la segunda parte de bobina. Las partes de hilo continuo resultantes tienen únicamente un conductor inicial y un conductor final, colocándose por lo menos el conductor inicial alejado de la abertura interior del núcleo en el cual se deposita finalmente el hilo.

Breve descripción de los dibujos

Las ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con una simple lectura de la siguiente descripción detallada, junto con los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia señalan partes iguales en todos ellos, y en los cuales:

La Fig. 1 es una vista esquemática de la parte representativa del núcleo 10 del componente, que muestra las posiciones de los conductores de hilo obtenidas según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 2 es una vista esquemática de partes de un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 3 es similar a la Fig. 2 y muestra la formación de una bobina de hilo mediante la sujeción de un conductor inicial con el agarrador superior 27 y el bobinado de las espiras de hilo 1 a 6 alejándose progresivamente del conductor inicial a lo largo del eje la bobina según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 4 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra una etapa posterior a la operación después de la formación de la espira de hilo 6 en la Fig. 3 en la cual el conductor final se coloca junto al conductor inicial a lo largo del eje de la bobina según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 5 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra el conductor inicial de un hilo, el cual se sujeta con un agarrador inferior 28 a un extremo opuesto de la estructura de formación según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 6 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra una secuencia funcional en la cual la bobina de hilo se forma depositándose espiras de hilo 1 a 6 en una dirección a lo largo del eje de bobina, opuesta a la dirección de depósito mostrada en las Figs. 3 y 4, según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 7 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra la sujeción del conductor inicial con un agarrador inferior 28 antes del bobinado de las espiras de hilo en la dirección 23' a lo largo del eje de bobina, según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 8 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra la secuencia funcional en la cual se han depositado las espiras de hilo 1-6 en la dirección 23' (Fig. 7) y el conductor final se ha movido en la dirección 23'' a lo largo del eje de bobina a una posición adyacente al conductor inicial, según un ejemplo ilustrativo;

La Fig. 9 muestra una parte representativa del núcleo componente que tiene dos partes de bobina continua, estando colocados los conductores de hilo según la invención;

La Fig. 10 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra el aparato ilustrativo depositándose las espiras de hilo de la primera parte de bobina en la dirección 23'' a lo largo del eje de bobina según la invención; y

La Fig. 11 es de nuevo similar a la Fig. 2 y muestra el aparato ilustrativo, después de la retirada de la primera parte de bobina (como en la Fig. 10) de la estructura de formación, depositándose las espiras de hilo de la segunda parte de la bobina en la dirección opuesta 23' a lo largo del eje de bobina, a fin de obtener un posicionamiento ventajoso del conductor según la invención.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

La Fig. 1 muestra un núcleo componente con una serie de bobinas de hilo colocadas dentro del mismo. Haciendo referencia a la bobina 11 situada radialmente más al interior, el conductor inicial 11a y el conductor final 11b tienen una parte 11c de puente entre ellos y la abertura 10' del núcleo, en direcciones que son radiales al núcleo 10. La bobina intermedia 12 puede tener el conductor inicial 12a y el conductor final 12b colocados de modo habitual, teniendo el conductor inicial 12a y el conductor final 12b colocados de la manera tradicional con el conductor inicial 12a y el conductor final 12b en cualquier lado de la parte 12c de puente, en direcciones que son radiales al núcleo 10, y estando situado el conductor inicial 12a más radialmente al interior hacia la abertura 10' que el conductor final 12b.

En relación con la bobina 13 radialmente más al exterior, el conductor inicial 13a y el conductor final 13b tienen una parte de puente 13c entre ellos y el contorno exterior 10'' del núcleo componente en direcciones radiales al núcleo 10. La existencia de la parte de puente 13c entre los conductores 13a y 13b y el contorno exterior 10'' del núcleo, hace que los conductores 13a y 13b estén menos sujetos al efecto perjudicial de que se doblen hacia fuera, más allá del contorno exterior del núcleo.

La Fig. 2 muestra una boquilla 20, un dispositivo de alimentación 21, y cortadores 22, todos los cuales pueden montarse en una chapa de soporte 23 según la invención. La chapa de soporte 23 puede trasladarse en una dirección hacia arriba 23' y una dirección hacia abajo 23''. Existen dos direcciones (opuestas) a lo largo del eje de una bobina que se enrollará sobre la estructura de formación (incluido el elemento de formación 26) tal como se describirá más adelante. Estas dos direcciones son paralelas al eje vertical 24, que puede ser el eje giratorio del cabezal de soporte (no ilustrado) que actúa para formar las configuraciones poligonales y onduladas de las bobinas. El eje 24 puede considerarse como el eje de bobina arriba mencionado.

La unidad de motor controlada de posición 25 puede utilizarse para girar un conjunto de tornillo/casquillo 25' que acciona el desplazamiento de la chapa de soporte 23 en direcciones 23' y 23''. El movimiento de la chapa de soporte 23 en direcciones 23' y 23'' puede programarse a través de la unidad de motor controlada 25 para cumplir a tiempo las indicaciones de posicionamiento requeridas y en función de la posición angular rotativa del cabezal de soporte sobre el eje 24. Puede existir una sincronización controlada entre el giro del cabezal de soporte y el desplazamiento de la corredera 23 en direcciones 23' y 23''.

Según la presente invención, el elemento de formación 26, que puede ser uno de los elementos de formación montados en una disposición anular sobre el eje 24 del cabezal de soporte mencionado anteriormente, puede estar dotado de unos agarradores 27 y 28 para sostener los conductores iniciales de las bobinas (por ejemplo conductores 11a, 12a, y 13a ilustrados en la Fig. 1). El agarrador 27 está situado en el plano superior L1 del elemento de formación, y el agarrador 28 está situado en el plano inferior L2 del elemento de formación. Los agarradores 27 y 28 pueden sujetar el conductor inicial alimentado desde la boquilla de hilo 20, girando durante la rotación del cabezal de soporte para colocar el conductor inicial tangente a un lado de la configuración poligonal de los hilos definida por la disposición anular de los elementos de formación 26 y girando durante la formación de la configuración ondulada.

Las Figs. 3-8 muestran el aparato ilustrativo en diferentes etapas funcionales para el bobinado de las series de bobinas 11, 12 y 13 ilustradas en la Fig. 1. Deberá mencionarse que todas estas figuras, y de hecho todas las figuras que son similares a la Fig. 2, son algo esquemáticas. De este modo, estas figuras no reflejan con precisión el hecho de que la unidad de motor 25 se encuentra normalmente fija en la dirección vertical en relación con los elementos de formación 26. Dicho de otra manera, estas figuras no muestran detalladamente que el espacio vertical entre los elementos 23 y 25 cambia cuando actúa la unidad de motor 25. Deberá mencionarse asimismo que aunque la siguiente descripción tiende a implicar que las bobinas 11-13 se enrollan en dicho orden, puede utilizarse en su lugar el orden opuesto (primero 13, luego 12 y después 11), si se desea. El orden en el cual se enrollan las bobinas puede depender de la naturaleza del aparato utilizado para insertar subsiguientemente las bobinas en el núcleo 10. Si dicho aparato puede insertar las tres bobinas prácticamente a la vez, entonces las bobinas pueden enrollarse en el orden 11, 12, 13. Pero si el aparato de inserción es del tipo que inserta cada bobina a medida que se enrolla, entonces las bobinas se enrollan normalmente en el orden 13, 12, 11.

La Fig. 3 muestra una bobina 11 que se inicia con la sujeción del conductor inicial 11a con el agarrador 27. A continuación pueden formarse progresivamente las espiras de hilo 1 a 6 de la bobina 11 según un orden en el tiempo representado por la numeración 1 a 6 (es decir, comenzando desde la espira número 1 y moviéndose gradualmente a lo largo del eje de bobina hasta finalizar con la espira número 6).

Tal como se ilustra en la Fig. 3, la formación de las espiras de hilo 1 a 6 puede obtenerse girando el cabezal de soporte (incluidos los elementos de formación 26), después de que el agarrador 27 haya sujetado el conductor inicial 11a, para extraer el hilo de la boquilla 20. En la Fig. 3, el agarrador 27 se ilustra girado para llevar el conductor inicial 11a tangente a un lado de la configuración poligonal de la bobina de hilo formada mediante el giro del cabezal de soporte alrededor del eje 24. Las espiras de hilo 1 a 6 son estiradas consecutivamente sobre los elementos de formación 26 para obtener la forma poligonal que se requiere antes de disponer la bobina de hilo en la configuración ondulada. Durante el giro del cabezal de soporte para formar las espiras de hilo en la configuración poligonal, la corredera 23 se mueve progresivamente en la dirección hacia abajo 23'' a lo largo del eje de bobina a fin de posicionar las espiras 1 a 6 a lo largo de los elementos de formación 26. Dicho de otro modo, este movimiento gradual y relativo hacia debajo de la corredera 23 hace que el hilo se deposite en los elementos de formación 26 en una espiral orientada verticalmente (aunque una espiral que tiene una forma poligonal anular). Las espiras sucesivas del hilo en esta espiral están aproximadamente en planos respectivos que son paralelos entre sí y aproximadamente perpendiculares al eje vertical 24 (el eje de bobina).

A modo de resumen, el resultado de mover la corredera 23 del modo descrito anteriormente es alinear progresivamente la boquilla de hilo 20 con posiciones predeterminadas distribuidas verticalmente a lo largo de los elementos de formación 26 y, en consecuencia, obtener el posicionamiento de las espiras de hilo en las posiciones predeterminadas distribuidas verticalmente. Las espiras de hilo deberían resultar según la formación ilustrada en la Fig. 3, donde las espiras están posicionadas en un orden descendente verticalmente a lo largo de los elementos de formación 26 sin montarse (es decir, superponerse radialmente) entre sí. De este modo, la inserción posterior de la bobina en las ranuras del núcleo se conseguirá más fácilmente y con menos riesgo de atascamiento que podría estar causado por las espiras de hilo montadas mutuamente, y que no entran adecuadamente dentro de las ranuras predefinidas del núcleo.

Para obtener la formación de espira de hilo ilustrada en la Fig. 3, la corredera 23 puede moverse en una dirección hacia abajo 23'' a lo largo del eje de bobina en incrementos prácticamente iguales al diámetro del hilo utilizado para formar las espiras. Si se extraen simultáneamente de la boquilla de hilo 20 múltiples hilos para formar las bobinas y los conductores, la corredera 23 puede moverse en una dirección hacia abajo 23'' en incrementos que son un múltiplo correspondiente del diámetro del hilo. Los movimientos incrementales de la corredera 23 pueden efectuarse como una función predeterminada de la rotación angular del cabezal de soporte.

Mediante el posicionamiento de las espiras de hilo utilizando el movimiento de la corredera 23, los elementos de formación 26 no requieren la inclinación de la superficie utilizada tradicionalmente para desplazar las espiras devanadas hacia abajo a medida que se va colocando el nuevo hilo sobre los elementos de formación mediante el giro del cabezal de soporte.

La Fig. 4 muestra el aparato en un momento después de la formación de las espiras de hilo ilustradas en la Fig. 3. La Fig. 4 muestra el posicionamiento del conductor final 11b después de que se enrolla la espira 6 en los elementos de formación 26. Particularmente, la corredera 23 se mueve hacia arriba en la dirección 23' a lo largo del eje de la bobina al nivel L3, justo debajo del nivel L1, a fin de satisfacer la asignación de posición radial ilustrada en la Fig. 1 cuando la bobina se coloca dentro del núcleo. Después del instante ilustrado en la Fig. 4, puede cortarse el conductor final 11b y formarse la configuración ondulada.

El movimiento hacia arriba de la corredera 23 en la dirección 23'', como se ilustra en la Fig. 4, deberá tener lugar durante una parte suficiente del giro del cabezal de soporte de modo que la subida de la corredera 23 para alcanzar el nivel L3, produzca una hilo en subida que cruza gradualmente las espiras ya formadas sobre los elementos de formación 26. Esto evitará una superposición excesiva del hilo en subida sobre las espiras 1 a 6 en una zona angular local alrededor de la bobina, permitiendo así una posterior inserción más fácil de la bobina en el núcleo.

Las Figs. 5 y 6 muestran un aparato ilustrativo durante las secuencias funcionales para bobinar la bobina 12 y para colocar el conductor inicial 12a y el conductor final 12b en las posiciones radiales que se les asigna en la Fig. 1. En este caso, el agarrador inferior 28 sujeta el conductor inicial 12a y la corredera 23 se mueve posteriormente de manera gradual en una dirección hacia arriba 23' a lo largo del eje de bobina para obtener el orden ascendente de las espiras 1 a 6 ilustrado en la Fig. 6. El desplazamiento vertical de la corredera 23 después de la formación de las espiras no es necesario dado que el conductor final 12b se forma al nivel L3 para alcanzar el requisito de posicionamiento ilustrado en la Fig. 1.

Las Figs. 7 y 8 muestran el aparato ilustrativo durante las secuencias funcionales para bobinar la bobina 13 y para colocar el conductor inicial 13a y el conductor final 13b. En este caso, el agarrador inferior 28 sujeta el conductor inicial 13a, y la corredera 23 se mueve posteriormente de manera gradual en la dirección hacia arriba 23' a lo largo del eje de bobina para obtener el orden verticalmente ascendiente de las espiras 1 a 6 ilustrado en la Fig. 8. Después de la formación de la espira 6, la corredera 23 se mueve en la dirección hacia abajo 23'' a lo largo del eje de bobina para posicionar el conductor final 13b al nivel L4, justo por encima del nivel L2 del agarrador 28. De este modo, el conductor inicial 12a y el conductor final 12b se posicionarán adecuadamente en las asignaciones de posición ilustradas en la Fig. 1. Similar al proceso de formación de la bobina 11, el movimiento de la corredera 23 para posicionar el conductor final 13b deberá tener lugar como una función apropiada del giro del cabezal de soporte, a fin de permitir que el hilo descendiente cruce las espiras 1 a 6 previamente formadas a lo largo de una distancia angular suficientemente amplia alrededor de la bobina.

En vista de lo expuesto anteriormente, una serie de bobinas (por ejemplo bobinas 11, 12 y 13) se forman en secuencia mediante el aparato programable que controla las indicaciones de posición de la corredera 23 que se traslada verticalmente y los elementos de formación 26 en giro. El aparato controla el posicionamiento vertical de las espiras de hilo y de los conductores de hilo para cada bobina que se forma. Las series resultantes de bobinas tienen cada una un conductor final rodeado por las partes de puente (por ejemplo 11c, 12c, 13c) de las bobinas de hilo adyacentes cuando se colocan en el núcleo. Además, los conductores de hilo en las series de bobinas no están expuestos ni a la abertura radialmente interior ni al contorno radialmente exterior del núcleo.

Otro enfoque para reducir la posibilidad de interferencia de los conductores de hilo es reducir su frecuencia en el núcleo. Dicho enfoque utiliza múltiples partes de bobina formadas a partir de un hilo continuo, donde las partes continuas de bobina resultantes tienen únicamente un solo conductor inicial y un solo conductor final. En la patente US nº 5.881.778 de Barrera mencionada anteriormente, se expone un procedimiento para formar semibobinas continuas desplazadas en dos fases.

La Fig. 9 muestra un núcleo componente 10 con semibobinas ilustrativas colocadas en el mismo, que son el resultado de un ejemplo de procedimientos según la invención. Para mayor claridad se han omitido las semibobinas de otras fases que estarían presentes en el núcleo 10. Como se ilustra en la Fig. 9, las semibobinas 90' y 90'' son unidas por el bucle de conexión 91 y tienen el conductor inicial 90a en el inicio de la semibobina 90', y el conductor final 90b al final de la semibobina 90''. El conductor inicial 90a y el conductor final 90b están posicionados de modo que las partes de puente 90'c y 90''c actúen como barreras hacia la abertura radialmente interior 10' por las mismas razones en relación con el posicionamiento de los conductores 11a y 11b de la Fig. 1. Deberá observarse que en la Fig. 9, el bucle 91 se ilustra como que incluye dos hilos (debido a que en este ejemplo ilustrativo los bobinados se han realizado mediante el depósito de dos hilos simultáneamente, uno junto al otro, desde un único dispensador de hilo). Si los bobinados se hubieran realizado en su lugar utilizando únicamente un solo hilo que saliera del dispensador de hilo, el bucle 91 sería únicamente un solo hilo.

Las Figs. 10 y 11 muestran los aparatos ilustrativos durante las etapas funcionales para el bobinado de semibobinas 90' y 90''. En referencia con la Fig. 10, la semibobina 90' se enrolla primero sujetando el conductor inicial 90a con el agarrador superior 27 y posteriormente moviendo la corredera 23 en direcciones hacia abajo 23'' a lo largo del eje de bobina durante el giro del cabezal de soporte. Este proceso forma unas espiras sucesivas 1 a 4 de hilo tal como se ilustra en la Fig. 10. Como se ilustra en la Fig. 11, la semibobina 90' se retira de los elementos de formación 26 y se coloca en una herramienta de inserción (no ilustrada) alineada por debajo del cabezal de soporte después de recibir la configuración ondulada. En esta situación, el conductor final sin cortar 91 de la semibobina 90' se extendería a la boquilla de hilo. El conductor sin cortar 91 se intercepta por un gancho de uno de los elementos de conformación 26 en el inicio del giro opuesto del cabezal de soporte para formar la segunda semibobina 90''. A continuación, se deforma el conductor sin cortar 91 ilustrado en la Fig. 11 para seguir la forma ondulada de las semibobinas.

Dado que el cabezal de soporte gira en la dirección opuesta para formar la segunda semibobina 90'', la corredera 23 puede moverse gradualmente en una dirección hacia arriba 23' a lo largo del eje de bobina para obtener el orden ascendiente de las espiras 1 a 4 ilustrado en la Fig. 11. Después de que se haya formado la espira 4, el conductor final 90b puede extraerse y cortarse en el nivel L3 correspondiente a la espira 4, o en otro nivel correspondiente a una de las espiras de hilo (por ejemplo espiras 1-3), para obtener el posicionamiento del conductor final tal como se ilustra en la Fig. 9. Puede ser ventajoso posicionar el conductor final 90b en un nivel correspondiente a una de las otras espiras para evitar su exposición al contorno radialmente exterior cuando se coloca en el núcleo 10.

Para resumir lo que se ilustra, por ejemplo, por las Figs. 9-11, un par de semibobinas 90' y 90'' pueden ser devanadas utilizando un hilo que sale del dispensador de hilo 20. El hilo es continuo entre las semibobinas. Las semibobinas respectivas tienen como objetivo la inserción en un núcleo 10 anular hueco de una máquina dinamoeléctrica con diferentes registros angulares respectivos en relación con una circunferencia del núcleo. Una primera serie de espiras prácticamente planas de hilo 1-4 se enrollan en la estructura de formación 26 comenzando desde un conductor inicial 90a para producir la primera semibobina 90' tal como se ilustra en la Fig. 10. Los planos de estas espiras de hilo son perpendiculares al papel en el cual se dibuja la Fig. 10. Estos planos son también paralelos a los bordes superior e inferior de dicho papel. Una segunda serie de espiras de hilo 1-4 prácticamente planas se enrollan posteriormente en la estructura de formación 26, finalizando con un conductor final 90b para producir la segunda semibobina tal como se ilustra en la Fig. 11. Los planos de estas espiras de hilo están orientados de modo similar a los planos mencionados anteriormente en este párrafo. Por lo menos uno de los conductores inicial y final 90a y 90b se desplazan fuera del plano de la espira de hilo desde la cual se extiende el conductor. En el ejemplo particular descrito en relación con las Figs. 9-11, el conductor final 90b se desplaza fuera del plano de la espira final 4 en la Fig. 11 (por ejemplo, moviendo el dispensador de hilo 20 hacia abajo cerca del extremo y/o después del bobinado de la espira final 4 en la Fig. 11). No obstante, en otra situación, el conductor inicial 90a podría desplazarse más hacia fuera del plano de la espira inicial de la Fig. 10 (por ejemplo, moviendo el dispensador de hilo 20 más hacia abajo antes de la espira de bobinado 1 en la Fig. 10, y posiblemente moviendo también el dispensador de hilo para enrollar espiras subsiguientes 2-4 desde el fondo hacia arriba en lugar de desde arriba hacia abajo tal como se ilustra en la Fig. 10).

El desplazamiento del conductor mencionado anteriormente puede producirse provocando un movimiento relativo entre el dispensador de hilo 20 y la estructura de formación 26 prácticamente perpendicular a los planos de las espiras de hilo mencionados en el párrafo anterior. Una finalidad típica del desplazamiento del conductor es el de colocar cualquier conductor que se desplace a una posición que permita que dicho conductor esté en una posición deseada radialmente al núcleo 10 cuando las semibobinas se insertan en el núcleo. Normalmente, el posicionamiento deseado está situado más centralmente entre las circunferencias interior y exterior 10' y 10'' del núcleo de lo que habría estado el conductor desplazado si no se hubiera desplazado según esta invención.

Típicamente, cada una de las semibobinas es prácticamente helicoidal sobre la estructura de formación 26, excepto cuando es el resultado del desplazamiento de por lo menos uno de los conductores 90a y 90b. La primera semibobina 90' se retira normalmente de la estructura de formación 26 (por ejemplo, tal como se ilustra en la Fig. 11) antes del bobinado de la segunda semibobina 90'' sobre la estructura de formación. La primera semibobina 90' puede ser enrollada en una primera dirección (por ejemplo en el sentido de las agujas del reloj) alrededor de la estructura de formación 26, y la segunda semibobina 90'' puede ser enrollada en una segunda dirección opuesta (por ejemplo en el sentido contrario a las agujas del reloj) alrededor de la estructura de formación. En el hilo 91 puede formarse un denominado bucle inverso que se extiende entre las semibobinas primera y segunda.

Deberá entenderse que utilizando el procedimiento y aparato de la invención, se contempla que pueden formarse en secuencia cualquier serie de partes de bobina continua. Por ejemplo, todas las partes de bobina continua que deben situarse dentro de un núcleo componente pueden formarse en secuencia a partir de un hilo continuo. De igual modo, está dentro del alcance de la invención que se formen en paralelo bobinas de hilo o partes de bobina continua; o prácticamente de modo simultáneo, sobre múltiples plataformas de formación.

Deberá entenderse que utilizando los procedimientos y aparatos de la invención para controlar el movimiento del aparato de alimentación y formación en relación mutua, puede formarse una secuencia de partes de bobina continuas que tenga cualquier combinación de direcciones de depósito de hilo y disposiciones de posición del conductor.

Se contempla que el elemento de formación 26, ilustrado en la presente memoria con unos agarradores 27 y 28, puede tener un único agarrador configurado para ser posicionado a un nivel apropiado a lo largo del eje de bobina para formar el conductor inicial.

Se contempla también que el conductor final puede formarse en cualquier plano angular alrededor del eje 24.

De este modo, se proporcionan sistemas y procedimientos perfeccionados para formar bobinas de hilo y posicionar los conductores de hilo. Un experto en la materia apreciará que la presente invención puede ponerse en práctica mediante una forma de realización distinta a la descrita, que se proporciona a título ilustrativo y no limitativo. Por ejemplo, aunque la descripción anterior asume que el cabezal de formación (de los elementos de formación 26) gira para extraer el hilo del suministro de hilo 20, el cabezal de formación podría ser fijo y el suministro de hilo 20 podría girar en órbita alrededor del cabezal de formación. Y, aunque la descripción anterior asume que el suministro de hilo 20 se traslada verticalmente en relación con el cabezal de formación fijo, el suministro de hilo 20 podría ser fijo y el cabezal de formación podría trasladarse verticalmente en relación con el cabezal de formación. Por lo tanto, se entenderá que las referencias en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas al giro del cabezal de formación van dirigidas al giro relativo del cabezal de formación y al suministro de hilo, y se entenderá que la referencia al desplazamiento del suministro de hilo va dirigida al desplazamiento relativo del cabezal de formación y al suministro de hilo.

Claims (11)

1. Aparato para formar un bobinado de multibobinas para un núcleo (10) de componentes de una máquina dinamoeléctrica, comprendiendo el aparato:

\quad

una estructura de agarre (27) para posicionar un conductor inicial (90a) de por lo menos un hilo;

\quad

una estructura de conformación (26) configurada para formar secuencialmente cada una de entre una semibobina (90') y una segunda semibobina (90'') por bobinado de dicho por lo menos un hilo en espiras de hilo alrededor de un eje (24) de la bobina, colocándose cada una de las espiras sucesivas del hilo en unos planos respectivos, sucesivos y sustancialmente paralelos; y formándose y descargándose la primera semibobina (90') a partir de dicha estructura de formación antes de bobinar la segunda semibobina (90'') sin interrupción de por lo menos un hilo, estando el aparato caracterizado porque comprende asimismo:

un mecanismo programable (20, 21, 23) de alimentación de hilo configurado para desplazarse perpendicularmente a dichos planos paralelos, para posicionar las espiras de hilo, en el que el mecanismo de alimentación se desplaza en una primera dirección (23'') siguiendo el eje de bobina, y alejándose del conductor inicial (90a), para formar la primera semibobina (90') y se desplaza en una segunda dirección opuesta (23') a lo largo del eje de bobina para formar la segunda semibobina (90'') y finalizando con un conductor final (90b) de modo que se evite la exposición del conductor final (90b) al contorno radialmente exterior del núcleo o el conductor inicial (90a) se coloca alejado de la abertura interior del núcleo (10) cuando se coloca la bobina dentro del núcleo.

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2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de alimentación (20, 21, 23) está configurado asimismo para colocar un conductor final (90b) de dicho por lo menos un hilo después de bobinar la espira final de la segunda semibobina (90'').

3. Aparato según la reivindicación 1, en el que el mecanismo de alimentación (20, 21, 23) está configurado asimismo para colocar un conductor final (90b) de dicho por lo menos un hilo, después de bobinar la espira final de la segunda semibobina (90''), alejado de una parte del núcleo expuesto a otro componente de la máquina dinamoeléctrica.

4. Aparato según la reivindicación 1, que comprende asimismo un mecanismo de formación (20, 21, 23) configurado para conformar cada una de las primeras y segundas semibobina (90', 90''), en una configuración ondulada que presenta una serie de lóbulos radiales alternados con huecos colocados en intervalos angulares alrededor de una circunferencia de cada una de las semibobinas.

5. Aparato según la reivindicación 4, en el que el mecanismo de formación (20, 21, 23) está configurado asimismo para disponer la segunda semibobina (90'') en una posición angularmente cambiada en relación con la primera semibobina (90'), estando colocados los lóbulos de las segundas semibobinas (90'') en posiciones angulares correspondientes a los huecos de la primera semibobina (90').

6. Aparato según la reivindicación 5, en el que el mecanismo de formación (26) está configurado asimismo para conformar una parte de hilo que conecta la primera semibobina (90') con la segunda semibobina (90'') para formar un bucle que sigue un recorrido anular que coincide con el perfil de un lóbulo de una de las dos semibobinas para una parte y el perfil de un hueco de la otra parte de bobina opuesto al lóbulo para otra parte.

7. Procedimiento para formar un bobinado de multibobinas para un núcleo (10) de componentes de una máquina dinamoeléctrica, comprendiendo el procedimiento:

\quad

posicionar un conductor inicial (90a) de por lo menos un hilo; y

\quad

formar secuencialmente sobre una estructura de formación (26) una primera semibobina (90') y una segunda semibobina (90'') bobinando dicho por lo menos un hilo en espiras de hilo alrededor de un eje de bobina (24), estando colocadas las espiras sucesivas en unos planos respectivos, sucesivos, sustancialmente paralelos, y formándose y descargándose la primera semibobina (90') de dicha estructura de formación (26) antes del bobinado de la segunda semibobina (90'') sin interrupción, de dicho por lo menos un hilo; estando caracterizado el procedimiento porque las espiras de hilo se enrollan alejadas del conductor inicial (90a) en una primera dirección (23'') sustancialmente perpendicular a los planos paralelos para formar la primera semibobina (90') y bobinándose las espiras de hilo en una segunda dirección opuesta (23') para formar la segunda semibobina (90'') que finaliza con un conductor final (90b) de tal modo que por lo menos se evita la exposición del conductor final (90b) al contorno radialmente exterior del núcleo o el conductor inicial (90a) se coloca lejos de la abertura interior del núcleo (10) cuando la bobina se coloca dentro del núcleo.

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8. Procedimiento según la reivindicación 7, que comprende asimismo la colocación de un conductor final (90b) de por lo menos un hilo después del bobinado de una espira final de la segunda semibobina (90'').

9. Procedimiento según la reivindicación 7, que comprende asimismo la colocación de un conductor final (90b) de por lo menos un hilo, después del bobinado de una espira final de la segunda semibobina (90''), lejos de una parte del núcleo (10) expuesto a otro componente de la máquina dinamoeléctrica.

10. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la formación de la primera semibobina (90') comprende asimismo la conformación de la primera semibobina en una configuración ondulada que presenta una pluralidad de lóbulos radiales alternados con unos huecos colocados en intervalos angulares alrededor de una circunferencia de la primera semibobina.

11. Procedimiento de la reivindicación 10 donde la formación de la segunda semibobina (90'') comprende asimismo:

\quad

conformar la segunda semibobina en la configuración ondulada; y

\quad

disponer la segunda semibobina en una posición cambiada angularmente en relación con la primera semibobina (90'), presentando la segunda semibobina (90'') unos lóbulos en las mismas posiciones angulares de los huecos de la primera semibobina (90').