ES2587718T3 - Pila de laminados metálicos, laminados metálicos y procesos para la formación de una pila de laminados - Google Patents

Pila de laminados metálicos, laminados metálicos y procesos para la formación de una pila de laminados Download PDF

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ES2587718T3 ES12738013.7T ES12738013T ES2587718T3 ES 2587718 T3 ES2587718 T3 ES 2587718T3 ES 12738013 T ES12738013 T ES 12738013T ES 2587718 T3 ES2587718 T3 ES 2587718T3
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Abstract

Un laminado para la formación de una pila de laminados metálicos superpuestos, caracterizado por que comprende al menos un conjunto (S) de elementos de acoplamiento, comprendiendo dicho conjunto (S) una grapa de inserción (20), una grapa de recepción (30) y al menos una ventana de recepción (40, 40'), manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre sí, estando definidas la grapa de inserción (20) y la grapa de recepción (30) por zonas respectivas del laminado (10) que se proyectan axialmente al mismo lado de este último, estando dimensionada la grapa de inserción (20) de un laminado (10) para encajarse, por interferencia, en el interior de la grapa de recepción (30) de un laminado (10) adyacente, y estando dimensionada la grapa de recepción (30) de un laminado (10) para alojarse en la ventana de recepción (40, 40') de al menos otro laminado (10).

Description

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DESCRIPCION
Pila de laminados metalicos, laminados metalicos y procesos para la formacion de una pila de laminados Campo de la invencion
La presente invencion se refiere, en terminos generales, a una pila de laminados, por ejemplo, del tipo usado en un estator y/o rotor de motores electricos, tales como los usados en compresores de refrigeracion. La invencion se refiere adicionalmente a un proceso para llevar a cabo el ensamblaje y fijacion mutua de los laminados metalicos tras el apilado de una pluralidad de dichos laminados metalicos para formar la pila.
Tecnica antecedente
Se conocen de la tecnica antecedente algunas soluciones para la fijacion de laminados metalicos reunidos para formar una pila de laminados de un motor electrico.
En una de dichas soluciones conocidas, los laminados metalicos que forman la pila de laminados se superponen y mantienen en esta posicion, mediante el encaje, por interferencia, de una grapa de insercion (proyeccion) producida en un laminado, dentro de una ventana (cavidad) de recepcion formada en un laminado adyacente, tal como se desvela en el documento EP0847109.
En esta solucion, una herramienta progresiva corta una placa, que formara el laminado, en varias etapas, hasta que presenta todos los detalles del laminado deseados. En la ultima etapa, el laminado metalico se corta del resto de la placa, en cada recorrido de la prensa y se deposita, con interferencia, en una matriz que define el denominado freno de laminado. En el siguiente recorrido, la herramienta corta otro laminado a ser depositado sobre el anterior. El laminado previo sufre la fuerza de friccion del freno y el laminado cortado es empujado por un dispositivo (punzon) provisto en la parte superior de la herramienta. Estas fuerzas hacen que la proyeccion del corte del laminado penetre, con interferencia, dentro del rebaje del laminado previo.
Uno de los problemas de la interferencia entre la grapa (proyeccion) de insercion y la ventana (cavidad) de recepcion se refiere a las caractensticas mecanicas del material que forma la placa a ser estampada. La grapa de insercion se estruja o deforma debido a la interferencia y a las caractensticas mecanicas de la placa. Por lo tanto, se impide que la grapa de insercion entre dentro de la ventana de recepcion para fijar el laminado, cuando este ultimo es empujado hacia arriba.
Para minimizar dichos problemas, la solucion anterior requiere una fina tolerancia en la produccion de los laminados metalicos, para formar, cuando estos ultimos se superponen, una pila de laminados capaces de mantener un buen enclavamiento rotacional de sus laminados.
Junto al requisito de tolerancia, dicha solucion tiene la desventaja de presentar una estabilidad de enclavamiento axial fragil de la pila de laminados formada con los laminados construidos mediante dicho proceso, dado que dichos laminados no proporcionan una retencion mutua fiable en la direccion axial.
En otra solucion conocida (documentos US7859163 y US7851964), el enclavamiento entre los laminados de la pila de laminados se realiza mediante interferencia mutua entre las grapas (proyecciones) de insercion formadas, en cada laminado, con las grapas de recepcion formadas en el otro laminado, adyacente o no al previo. En las soluciones que usan "grapa sobre grapa", cada grapa trabaja, simultaneamente, como la grapa de recepcion y como la grapa de insercion, por lo que dichas grapas se estampan en la misma etapa, requiriendo ngidas tolerancias para las herramientas de estampado y conduciendo a una vida util indeseablemente reducida, incrementando el coste del proceso de produccion. El sistema de fijacion de grapa sobre grapa requiere precision de la fabricacion, no solo de las grapas, sino tambien de las partes restantes de cada laminado, conduciendo a una produccion compleja y a incrementos de costes. Junto a las desventajas mencionadas anteriormente, el sistema de fijacion de grapa sobre grapa permite que tengan lugar roturas frecuentes en los elementos de enclavamiento mutuo de los laminados, debido al hecho de que requieren el encaje, por interferencia, de grapas que presentan las mismas dimensiones.
El documento EP 0 847 109 A2 desvela un artfculo laminado, en particular para uso electrico, que comprende una pluralidad de laminados metalicos mutuamente superpuestos provistos con una pluralidad de elementos o clips para la conexion de los laminados del artfculo juntos, proyectandose dichos clips desde la superficie de los laminados y estando formados por la deformacion de los laminados, caracterizado por que los laminados comprenden una pluralidad de cavidades, cada una dispuesta para alojar un clip, constituyendo dichas cavidades y clips elementos de acoplamiento separados de tipo hembra y macho respectivamente.
Objetos de la invencion
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un laminado metalico, a ser colocado sobre otro laminado metalico, tras la formacion de una pila de laminados, lo que permite que dichos laminados se monten segura y
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fiablemente y se fijen axial y rotacionalmente juntos, por medio de un enclavamiento de grapa sobre grapa, sin incrementar el grosor de la pila de laminados a ser formada, y que requiere precision de las tolerancias dimensionales solamente para las superficies de las grapas de insercion y grapas de recepcion de cooperacion mutua, tras la fijacion de dos laminados adyacentes.
Es otro objeto de la presente invencion proporcionar una pila de laminados que puede formarse con el patron deseado de laminados metalicos del tipo definido anteriormente. Es un objeto adicional de la invencion proporcionar un laminado metalico y una pila de laminados metalicos, tal como se ha mencionado anteriormente, que puede obtenerse sin dificultar, en el proceso de fabricacion de los mismos, la velocidad de operacion de las herramientas empleadas, y sin incrementar los costes de fabricacion de los laminados y de la pila de laminados.
Es un objeto adicional de la invencion proporcionar una pila de laminados tal como se ha definido anteriormente, que pueda obtenerse repetidamente dentro del patron deseado, incluso cuando se usen lotes de materiales diferentes.
Es un objeto adicional mas de la invencion proporcionar un proceso para la produccion de la pila de laminados, que minimice las diferentes caractensticas mecanicas (uno de los problemas existentes), permitiendo interconectar laminados realizados de diferentes materiales.
Sumario de la invencion
Este y otros objetivos se consiguen a traves de una pila de laminados metalicos que comprende una pluralidad de laminados superpuestos, comprendiendo cada laminado al menos un conjunto de elementos de acoplamiento que incluye una grapa de insercion, una grapa de recepcion, y al menos una ventana de recepcion, manteniendo dichos elementos de acoplamiento la misma colocacion relativa entre sf, definiendose la grapa de insercion y la grapa de recepcion por zonas respectivas del laminado que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo, siendo encajada cada grapa de insercion de un laminado, por interferencia, en el interior de una grapa de recepcion de un laminado adyacente, y estando alojada cada grapa de recepcion de un laminado en la ventana de recepcion de al menos un laminado de la pila. La presente invencion proporciona adicionalmente un laminado, formado de una pieza metalica, que comprende al menos un conjunto de elementos de acoplamiento, tal como se ha definido anteriormente.
La pila de laminados de la presente invencion se obtienen a traves de un proceso que comprende las etapas de: a- producir un primer laminado metalico que comprende al menos un conjunto de elementos de acoplamiento, tal como se ha definido anteriormente; b- conducir el primer laminado producido a una matriz de soporte; c- producir un segundo laminado, tal como se ha definido en la etapa "a"; d- desplazar la matriz de soporte con el primer laminado, para alinear, axialmente, la grapa de recepcion y la grapa de insercion del segundo laminado con la ventana de recepcion y con la grapa de recepcion, respectivamente, del primer laminado; e- conducir el segundo laminado a la matriz de soporte, presionandola contra el primer laminado, para alojar la grapa de recepcion del segundo laminado en la ventana de recepcion del primer laminado y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion del segundo laminado en la grapa de recepcion del primer laminado; f- producir un tercer laminado, tal como se ha definido en las etapas "a" y "c"; g- desplazar la matriz de soporte con el primer y el segundo laminados, para alinear, axialmente, la grapa de recepcion y la grapa de insercion del tercer laminado con la ventana de recepcion y con la grapa de recepcion, respectivamente, del segundo laminado; h- conducir el tercer laminado a la matriz de soporte, presionandola contra el segundo laminado, para alojar la grapa de recepcion del tercer laminado en la ventana de recepcion del segundo laminado y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion del tercer laminado dentro de la grapa de recepcion del segundo laminado; e i- repetir las etapas desde la "c" a la "h", hasta que se acabe el apilado de los laminados que definen la pila de laminados.
La invencion permite adicionalmente que se forme la pila de laminados mediante laminados que comprenden al menos un conjunto de elementos de acoplamiento que incluye, junto a las grapas de insercion y recepcion y la ventana de recepcion ya definidas, una segunda ventana de recepcion. En esta variante de la invencion, cada grapa de recepcion de un laminado se coloca a traves de la segunda ventana de recepcion del laminado inmediatamente adyacente, y se aloja en el interior de la primera ventana del laminado posterior a dicho laminado inmediatamente adyacente.
La solucion propuesta en el presente documento permite la obtencion de un enclavamiento axial y rotacional fiable y eficiente entre laminados de un unico patron, sin requerir herramientas complejas y precisas para el estampado de las grapas de insercion y de recepcion.
El proceso para la formacion de la pila de laminados de la presente invencion permite que dicha pila de laminados se obtenga sin dificultar, en el proceso de fabricacion de la misma, la velocidad de operacion de las herramientas empleadas y sin incrementar los costes de fabricacion de los laminados y de la pila de laminados.
Breve descripcion de los dibujos
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Estos y otros objetos y ventajas de la presente invencion se haran mas evidentes, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, por medio del ejemplo de las realizaciones de la invencion, y en las que:
La figura 1 representa una vista en perspectiva inferior de un laminado metalico construido de acuerdo con la presente invencion;
la figura 2 representa una vista en perspectiva ampliada de una parte del laminado ilustrado en la figura 1, mostrando uno de los conjuntos de los elementos de acoplamiento;
la figura 3 representa una vista esquematica de parte de una pila con tres laminados apilados, ilustrando, en una vista en seccion, el posicionamiento relativo entre una grapa de insercion de uno de los laminados en relacion a la grapa de recepcion de otro laminado adyacente, y entre dicha grapa de recepcion y la ventana de recepcion de un tercer laminado de la pila ilustrada;
la figura 3A representa una vista esquematica de parte de una pila con cuatro laminados apilados, ilustrado, en una vista en seccion, el posicionamiento relativo entre una grapa de insercion de uno de los laminados en relacion a la grapa de recepcion de otro laminado adyacente, y entre dicha grapa de recepcion y las ventanas de recepcion de un tercer y una cuarto laminados de la pila, de acuerdo con una variante constructiva en la que cada conjunto de elementos de acoplamiento incluye dos ventanas de recepcion;
la figura 4 representa, esquematicamente, una vista en planta superior de una placa metalica en diferentes fases de la obtencion de una pila de laminados, de acuerdo con la presente invencion, estando indicadas dichas fases diferentes por las referencias I a IV; y
la figura 5 representa, esquematicamente, una vista lateral parcialmente cortada de una estacion de estampado de laminados, ilustrando, en una estacion de apilado de laminados, un primer laminado para la formacion de la pila de laminados.
Descripcion detallada de la invencion.
Aunque la descripcion a continuacion se refiere a laminados metalicos 10 en la forma de discos circulares, a ser aplicada en la formacion de una pila de laminados, por ejemplo, de un motor electrico, se debena entender que la invencion puede aplicarse para fijar dos o mas laminados entre sf, para diferentes aplicaciones.
Como se ha ilustrado en los dibujos, los laminados 10 presentan un orificio central 11 que se obtiene normalmente por medio del estampado de una placa metalica 1 en una unidad de estampado 2 provista con un punzon de estampado 3 y con una matriz de soporte 4 para los laminados ya formados 10 y en la que los laminados 10 se apilan y enclavan progresivamente entre sf
La pila de laminados de la presente invencion comprende una pluralidad de laminados metalicos 10 superpuestos, comprendiendo cada laminado 10 al menos un conjunto S de elementos de acoplamiento, comprendiendo dicho conjunto S una grapa de insercion 20, una grapa de recepcion 30 y al menos una ventana de recepcion 40.
La grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30 se definen por zonas respectivas del laminado 10 que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo, siendo encajada cada grapa de insercion 20 de un laminado 10, por interferencia, en el interior de una grapa de recepcion 30 de un laminado adyacente 10, y estando alojada cada grapa de recepcion 30 de un laminado 10 en una ventana de recepcion 40 de al menos un laminado 10 de la pila.
En la forma constructiva ilustrada, el laminado 10 tiene su contorno obtenido mediante un proceso de corte, mientras que la grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30 se obtienen mediante el proceso de corte y estirado de las zonas respectivas del laminado 10. La grapa de insercion 20 presenta una forma similar, estando inscrita en el contorno interior de la grapa de recepcion 30. La ventana de recepcion 40 se obtiene mediante el proceso de corte.
En la construccion ilustrada en las figuras 1 a 3 y 4, las grapas de insercion 20 y las grapas de recepcion 30 se definen por zonas respectivas del laminado que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo, mediante una extension como maximo igual al grosor de cada uno de los laminados 10 de la pila.
En la forma constructiva ejemplificada en las figuras 1 a 3 y 4, la grapa de recepcion 30 de un laminado 10 se aloja, sin interferencia, en el interior de una ventana de recepcion 40 de un laminado 10 inmediatamente adyacente, ocupando el grosor de este ultimo, mientras que la grapa de insercion 20, encajada en dicha grapa de recepcion 30, ocupa el grosor del laminado que lleva la grapa de recepcion 30
De acuerdo con una forma constructiva, ilustrada en las figuras 1 a 3 y 4, cada conjunto S de elementos de acoplamiento comprende, junto a la grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30, una ventana de recepcion 40 dispuesta tal como ya se ha definido para los elementos de acoplamiento del conjunto S.
En dicha construccion, se ilustran tres laminados 10 superpuestos desde el primer al tercer laminado 10 superior. En esta realizacion, el segundo laminado 10 tiene: su grapa de recepcion 30 alojada en la ventana de recepcion 40 del primer laminado 10; y su grapa de insercion 20 encajada, por interferencia, en la grapa de recepcion 30 del primer laminado 10.
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El tercer laminado 10 tiene: su grapa de recepcion 30 alojada en la ventana de recepcion 40 del segundo laminado 10, y su grapa de insercion 20 encajada, por interferencia, en la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10, y asf sucesivamente, para los laminados posteriores de la pila.
De acuerdo con otra forma constructiva, ilustrada solo en la figura 3A, cada conjunto S de elementos de acoplamiento comprende, junto a la grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30, una primera ventana de recepcion 40 y una segunda ventana de recepcion 40', que se disponen de acuerdo con las mismas caractensticas ya definidas para los elementos de acoplamiento del conjunto S.
En cualquier caso, en dicha variante constructiva, se ilustran cuatro laminados 10 superpuestos, desde el primer al cuarto laminado 10 superior. En dicha variante, el segundo laminado 10 tiene: su segunda ventana de recepcion 40' alineada con la primera ventana 40 del primer laminado 10; su grapa de recepcion 30 alojada en la segunda ventana de recepcion 40' del primer laminado 10, y su grapa de insercion 20 encajada, por interferencia, en la grapa de recepcion 30 del primer laminado 10.
El tercer laminado 10 tiene: su segunda ventana de recepcion 40' alineada con la primera ventana de recepcion 40 del segundo laminado 10; su grapa de recepcion 30 alojada a traves de la segunda ventana de recepcion 40' del segundo laminado 10 y en el interior de la primera ventana 40 del primer laminado 10; y su grapa de insercion 20 encajada, por interferencia, en la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10, y asf sucesivamente, para el cuarto laminado 10 y para los laminados posteriores de la pila.
En la variante constructiva citada anteriormente, la grapa de recepcion 30 se aloja, sin interferencia mecanica, en el interior de las ventanas de recepcion 40, 40' de dos laminados 10 adyacentes y consecutivos.
Aunque las figuras indican la prevision de cuatro conjuntos S de elementos de acoplamiento en cada laminado 10, se debena entender que cada laminado 10 puede estar provisto con un unico conjunto S, estando sus elementos de acoplamiento angular y equidistantemente separados entre sf Es posible tambien proporcionar mas conjuntos S de elementos de acoplamiento, estando agrupados los elementos de acoplamiento del mismo tipo, de los diferentes conjuntos, en subconjuntos que se separan angularmente entre los otros subconjuntos de los otros tipos de elementos de acoplamiento. De ese modo, las grapas de insercion 20 de los diferentes conjuntos S de elementos de acoplamiento pueden agruparse en un subconjunto y separarse ligeramente entre sf, mientras que las grapas de recepcion 30 y las ventanas de recepcion 40 se agruparan en subconjuntos respectivos de elementos de acoplamiento del mismo tipo.
Independientemente del numero de conjuntos S de elementos de acoplamiento y de la forma en la que se disponen estos ultimos en cada laminado, se debena tomar nota de que los elementos de acoplamiento debenan mantener el mismo posicionamiento relativo entre sf
En las construcciones ilustradas, dirigidas a la formacion de los laminados de una pila de laminados de un estator o de un rotor de un motor electrico, los elementos de acoplamiento de un laminado 10 se disponen en una alineacion circunferencial, igualmente separados entre sf por la misma distancia angular a.
La ventana de recepcion 40 en un conjunto S de elementos de acoplamiento toma la forma de una abertura pasante dimensionada para recibir, generalmente sin interferencia mecanica, una grapa de recepcion 30 de un laminado 10 inmediatamente adyacente al provisto con la ventana de recepcion 40, tal como se ha ilustrado en la realizacion representada en la figura 3, o la grapa de recepcion 30 de un laminado 10 posterior al inmediatamente adyacente, tal como se ha ilustrado en la figura 3A.
En la construccion ilustrada, los conjuntos S de elementos de acoplamiento de cada laminado 10 estan separados entre sf por la misma distancia angular p, entendiendose que los cuatro conjuntos S ilustrados en las figuras 1 y 4 pueden proporcionarse en un numero mayor o menor, dependiendo de las caractensticas dimensionales de la pila de laminados a ser formada.
Aunque las grapas de insercion 20 y grapas de recepcion 30 se definen normalmente por zonas respectivas del laminado 10 que se forma mediante un proceso de corte y arrastre, dichas grapas pueden formarse por otros medios de estampado, con o sin corte de la zona respectiva del laminado 10, siempre que puedan interactuar mediante interferencia mutua, tras la fijacion de cada dos laminados adyacentes, tal como se ha descrito antes.
En el ejemplo constructivo ilustrado, las grapas de insercion 20 presentan una forma similar sustancialmente tronco- piramidal y pueden encajarse, por interferencia, en el interior de la grapa de recepcion 30.
Las construcciones del laminado 10 definidas anteriormente permiten que dichos laminados se apilen en una pluralidad de laminados mutuamente asentados entre sf, sin la formacion de espacios axiales entre ellos.
La construccion propuesta en el presente documento permite que cada uno de dos laminados adyacentes se asienten completamente uno contra el otro, y por ello se enclaven axial y rotacionalmente juntos, por el encaje de
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interferencia de las grapas de insercion 20 de uno de ellos en grapas de recepcion 30 respectivas del otro, mientras que dichas grapas de recepcion 30 se reciben en el interior de ventanas de recepcion 40, 40' respectivas de otros laminados 10. Como ya se ha mencionado, la proyeccion axial de las grapas de insercion 20 y de las grapas de recepcion 30 en relacion con la cara adyacente del laminado 10 esta limitada al valor del grosor de los laminados 10 utilizados en la formacion de la pila, en la construccion ilustrada en la figura 3. Por lo tanto, las grapas de recepcion 30 pueden alojarse en el interior del grosor de una ventana de recepcion 40 respectiva de un laminado 10 adyacente, impidiendo que dichas grapas fuercen los laminados 10 adyacentes hacia el exterior desde un asentamiento mutuo deseable y necesario en todo el area de las caras enfrentadas de cada uno de dos laminados 10 adyacentes.
Como ya se ha mencionado, en la variante constructiva de la figura 3A, la proyeccion axial de las grapas de insercion 20 y de las grapas de recepcion 30, en relacion a la cara adyacente del laminado 10, esta limitada al valor del grosor de dos laminados 10 usados en la formacion de la pila.
En el sistema de enclavamiento propuesto en el presente documento, las grapas de insercion 20 debenan conformarse de modo que las superficies externas de proyeccion de las mismas presenten las dimensiones adecuadas para encajarse, mediante interferencia mecanica, en el interior de cada grapa de recepcion 30 respectiva. De ese modo, dichas grapas de recepcion 30 solo requieren que sus superficies internas se conformen adecuadamente para recibir y retener las grapas de insercion 20.
Las otras superficies de las grapas de insercion 20 y de las grapas de recepcion 30 no requieren que se conformen con tolerancias ngidas, haciendo menos compleja la formacion y mantenimiento de las herramientas de estampado. Cada tipo de grapa tiene solo una funcion espedfica de insercion o de recepcion. Considerando las realizaciones ilustradas, puede entenderse que cada laminado 10 esta provisto preferentemente con al menos dos conjuntos S de elementos de acoplamiento, comprendiendo cada uno de dichos conjuntos S, secuencialmente, una grapa de insercion 20, una grapa de recepcion 30, y al menos una ventana de recepcion 40, estando separados entre sf dichos conjuntos S por la misma distancia angular p. Considerando la aplicacion de la pila de laminados en la formacion del estator o del rotor de un motor electrico, la alineacion circunferencial de los elementos de acoplamiento de un conjunto S de los laminados 10 es mediana y concentrica al contorno esta ultima. La pila de laminados de la presente invencion, de acuerdo con una realizacion de las figuras 1 a 3 y 4, se obtiene con un proceso que presenta, genericamente, las etapas de:
a- producir un primer laminado metalico 10 que comprende al menos un conjunto S de elementos de acoplamiento, incluyendo una grapa de insercion 20, una grapa de recepcion 30 y una ventana de recepcion 40, manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre sf, estando definidas la grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30 por zonas respectivas del laminado 10 que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo;
b- conducir el primer laminado 10 producido a una matriz de soporte 4;
c- producir un segundo laminado 10, tal como se ha definido en la etapa "a" para la produccion del primer laminado 10;
d- desplazar la matriz de soporte 4 con el primer laminado 10, para alinear, axialmente, la grapa de recepcion 30 y la grapa de insercion 20 del segundo laminado 10 con la ventana de recepcion 40 y con la grapa de recepcion 30, respectivamente, del primer laminado 10;
e- conducir el segundo laminado 10 a la matriz de soporte 4, presionandola contra el primer laminado 10, para alojar la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10 en la ventana de recepcion 40 del primer laminado 10 y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion 20 del segundo laminado 10 en la grapa de recepcion 30 del primer laminado 10;
f- producir un tercer laminado 10, tal como se ha definido en las etapas "a" y "c";
g- desplazar la matriz de soporte 4 con el primer y el segundo laminados 10, para alinear, axialmente, la grapa de recepcion 30 y la grapa de insercion 20 del tercer laminado 10 con la ventana de recepcion 40 y con la grapa de recepcion 30, respectivamente, del segundo laminado 10;
h- conducir el tercer laminado 10 a la matriz de soporte 4, presionandola contra el segundo laminado 10, para alojar la grapa de recepcion 30 del tercer laminado 10 en la ventana de recepcion 40 del segundo laminado 10 y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion 20 del tercer laminado 10 dentro de la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10; e
i- repetir las etapas desde la "c" a la "h", hasta que se acabe el apilado de los laminados 10 que definen la pila de laminados.
Considerando la forma de un disco circular de los laminados 10 y tambien la alineacion circunferencial de los elementos de acoplamiento, la matriz de soporte 4 se desplaza, angularmente, antes de recibir un laminado 10, posteriormente para cada laminado 10 suministrado a la misma.
La pila de laminados de la presente invencion, de acuerdo con la realizacion de la figura 3A, se obtiene con un proceso que presenta, genericamente, las etapas de:
a- producir un primer laminado metalico 10 que comprende al menos un conjunto S de elementos de acoplamiento,
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20
25
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65
incluyendo una grapa de insercion 20, una grapa de recepcion 30 y dos ventanas de recepcion 40, manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre s^ estando definidas la grapa de insercion 20 y la grapa de recepcion 30 por zonas respectivas del laminado 10 que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo;
b- conducir el primer laminado 10 producido a una matriz de soporte 4;
c- producir un segundo laminado 10, tal como se ha definido en la etapa "a" para la produccion del primer laminado 10;
d- desplazar la matriz de soporte 4 con el primer laminado 10, para alinear, axialmente, una segunda ventana de recepcion 40', la grapa de recepcion 30 y la grapa de insercion 20 del segundo laminado 10 con una primera ventana de recepcion 40, con la segunda ventana de recepcion 40' y con la grapa de recepcion 30, respectivamente, del primer laminado 10;
e- conducir el segundo laminado 10 a la matriz de soporte 4, presionandola contra el primer laminado 10, para alojar la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10 en la segunda ventana de recepcion 40' del primer laminado 10 y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion 20 del segundo laminado 10 en la grapa de recepcion 30 del primer laminado 10;
f- producir un tercer laminado 10, tal como se ha definido en las etapas "a" y "c";
g- desplazar la matriz de soporte 4 con el primer y el segundo laminados 10, para alinear, axialmente, la segunda ventana de recepcion 40', la grapa de recepcion 30 y la grapa de insercion 20 del tercer laminado 10 con la primera ventana de recepcion 40, con la segunda ventana de recepcion 40' y con la grapa de recepcion 30, respectivamente, del segundo laminado 10;
h- conducir el tercer laminado 10 a la matriz de soporte 4, presionandola contra el segundo laminado 10, para alojar la grapa de recepcion 30 del tercer laminado 10 a traves de la segunda ventana de recepcion 40' del segundo laminado 10 y en el interior de la primera ventana 40 del primer laminado 10 y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion 20 del tercer laminado 10 dentro de la grapa de recepcion 30 del segundo laminado 10; e i- repetir las etapas desde la "c" a la "h", hasta que se acabe el apilado de los laminados 10 que definen la pila de laminados.
La figura 4 ilustra un laminado 10 construido de acuerdo con las figuras 1 a 3, siendo obtenido a partir de una placa metalica 1 en la que se estampan, por ejemplo, una pluralidad de aberturas 12, que se disenan para proporcionar, en el caso de formacion de la pila de laminados, alojamientos a ser llenados con aluminio para la formacion de la jaula del rotor.
Despues de la produccion de las grapas de insercion 20, las grapas de recepcion 30, las ventanas de recepcion 40 y las aberturas 12 y el orificio central 11, en la zona de la placa metalica 1 que forma el laminado 10, esta ultima se corta de la placa metalica 1 y se conduce a la matriz de soporte 4. La figura 4 ilustra, en una forma simplificada y en algun modo esquematica, solo un ejemplo del proceso para la formacion de los laminados 10. De acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura 4, se suministra una placa metalica 1 a la unidad de estampado 2 y se entrega, en una primera fase del proceso de estampado, para la produccion de la jaula de aluminio del rotor a ser obtenida con la pila de laminados, estando dispuestas dichas aberturas 12 de acuerdo con una alineacion circular concentrica al orificio central 11 y proxima al contorno circular periferico de los laminados 10 a ser formados.
En una fase posterior a la de obtencion del orificio central 11 y las aberturas 12, la chapa metalica 1 puede entregarse para el estampado de los conjuntos S de elementos de acoplamiento, que se definen mediante las grapas de insercion 20, grapas de recepcion 30 y mediante una o dos ventanas de recepcion 40, 40', todas dispuestas de acuerdo con una alineacion circular que es concentrica e intermediaria al orificio central 11 y a la alineacion circular de las aberturas 12.
En la siguiente fase, se lleva a cabo el corte del contorno externo del laminado 10, y a continuacion dicho laminado 10, ya separado de la chapa metalica 1, se conduce a la matriz de soporte 4, o matriz de freno (figura 5).
Las grapas de insercion 20 y/o las grapas de recepcion 30 pueden obtenerse, por ejemplo, mediante el recorte o la deformacion de la zona respectiva del laminado 10, o mediante deformacion solamente, sin rotura de la placa metalica 1, tal como se ha descrito anteriormente.
Cada laminado estampado 10 se conduce a la matriz de soporte 4 mediante el punzon 3, se ha de notar que, tras la recepcion de un laminado 10, la matriz de soporte 4 entrega el laminado 10 para un desplazamiento que, en la aplicacion espedfica ejemplificada, toma la forma de una rotacion alrededor del eje central de dicho laminado 10, antes de asentarse, sobre este ultimo, otro laminado 10 formado de y separado desde la placa metalica 1, de acuerdo con las fases de estampado comentadas anteriormente. La rotacion del laminado 10, ya posicionado sobre la matriz de soporte 4, debena ser tal que permita la alineacion axial correcta entre los elementos de acoplamiento del ultimo laminado 10 recibido sobre la matriz de soporte 4 y los elementos de acoplamiento del nuevo laminado 10 a ser recibido sobre la matriz de soporte 4 tras ser separado de la placa metalica 1.
El angulo de rotacion de la matriz de soporte 4 es funcion del numero y distribucion de los conjuntos S de elementos de acoplamiento.
El asentamiento de cada laminado 10 sobre un laminado 10 ya dispuesto sobre la matriz de soporte 4, en una opcion de la presente invencion, se lleva a cabo mediante el punzon 3, lo que tambien provoca la insercion forzada, con interferencia mecanica, de las grapas de insercion 20 del laminado incidente 10, en las grapas de recepcion 30 del laminado 10 previamente asentado y enclavado en la pila de laminados que esta siendo formada.
5
En una forma de llevar a cabo la presente invencion, los laminados 10 de la pila de laminados presentan los mismos conjuntos S de elementos de acoplamiento. En otra opcion constructiva, solo el ultimo laminado de la pila de laminados difiere de los previos, siendo dicho ultimo laminado un laminado de separacion, no ilustrado, provisto preferiblemente solo con ventanas de recepcion y grapas de recepcion.
10
La solucion de la presente invencion proporciona una pila de laminados, cuyos laminados se bloquean entre sf rotativa y axialmente, en cada dos laminados adyacentes, dando como resultado una pila que es menos fragil que las pilas de la tecnica anterior conocida explicadas en el presente documento, y que se produce mas rapidamente, requiriendo el proceso para la formacion de dichos laminados menos etapas que los procesos para la obtencion de 15 los laminados de las construcciones conocidas, sin requerir el mismo grado de precision de las herramientas usadas.
Se entenderan como posibles por los expertos en la materia realizaciones alternativas y debenan considerarse incluidas en el alcance de las reivindicaciones. Por ello, la descripcion anterior debena entenderse como ilustrativa, 20 no limitativa de la invencion. Todas las alteraciones y modificaciones obvias estan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

  1. 5
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    REIVINDICACIONES
    1. Un laminado para la formacion de una pila de laminados metalicos superpuestos, caracterizado por que comprende al menos un conjunto (S) de elementos de acoplamiento, comprendiendo dicho conjunto (S) una grapa de insercion (20), una grapa de recepcion (30) y al menos una ventana de recepcion (40, 40'), manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre sf, estando definidas la grapa de insercion (20) y la grapa de recepcion (30) por zonas respectivas del laminado (10) que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo, estando dimensionada la grapa de insercion (20) de un laminado (10) para encajarse, por interferencia, en el interior de la grapa de recepcion (30) de un laminado (10) adyacente, y estando dimensionada la grapa de recepcion (30) de un laminado (10) para alojarse en la ventana de recepcion (40, 40') de al menos otro laminado (10).

  2. 2. El laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que la grapa de insercion (20) y la grapa de
    recepcion (30) se definen por zonas respectivas del laminado (10) formadas por el estirado de este ultimo,
    presentando la grapa de insercion (20) una forma similar y estando inscrita en el contorno interior de la grapa de recepcion (30).

  3. 3. El laminado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la ventana de

    recepcion (40, 40') esta dimensionada para recibir, en su interior y sin interferencia mecanica, una grapa de
    recepcion (30) de otro laminado (10).
  4. 4. El laminado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que los elementos de acoplamiento del conjunto (S) se disponen dentro de la misma alineacion circunferencial e igualmente espaciados entre sf por la misma distancia angular (a).
  5. 5. El laminado de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que esta provisto de al menos dos conjuntos (S) de elementos de acoplamiento, comprendiendo cada uno de dichos conjuntos (S), secuencialmente, una grapa de insercion (20), una grapa de recepcion (30) y al menos una ventana de recepcion (40, 40'), estando separados dichos conjuntos (S) entre sf por la misma distancia angular (p).
  6. 6. El laminado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5 y que se va a usar en la formacion del estator o rotor de un motor electrico, caracterizado por que la alineacion circunferencial de los elementos de acoplamiento es mediana y concentrica con el contorno de los laminados (10).
  7. 7. Un proceso para la formacion de una pila de laminados metalicos superpuestos, caracterizado por que comprende las etapas de:
    a-producir un primer laminado metalico (10) que comprende al menos un conjunto (S) de elementos de acoplamiento, incluyendo una grapa de insercion (20), una grapa de recepcion (30) y una ventana de recepcion (40), manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre sf, estando definidas la grapa de insercion (20) y la grapa de recepcion (30) por zonas respectivas del laminado (10) que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo;
    b- conducir el primer laminado (10) producido a una matriz de soporte (4);
    c- producir un segundo laminado (10), tal como se ha definido en la etapa "a" para la produccion del primer laminado (10);
    d-desplazar la matriz de soporte (4) con el primer laminado (10), para alinear, axialmente, la grapa de recepcion (30) y la grapa de insercion (20) del segundo laminado (10) con la ventana de recepcion (40) y con la grapa de recepcion (30), respectivamente, del primer laminado (10);
    e- conducir el segundo laminado (10) a la matriz de soporte (4), presionandola contra el primer laminado (10), para alojar la grapa de recepcion (30) del segundo laminado (10) en la ventana de recepcion (40) del primer laminado (10) y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion (20) del segundo laminado (10), en la grapa de recepcion (30) del primer laminado (10);
    f- producir un tercer laminado (10), tal como se ha definido en las etapas "a" y "c";
    g- desplazar la matriz de soporte (4) con el primer y el segundo laminados (10), para alinear, axialmente, la grapa de recepcion (30) y la grapa de insercion (20) del tercer laminado (10) con la ventana de recepcion (40) y con la grapa de recepcion (30), respectivamente, del segundo laminado (10);
    h- conducir el tercer laminado (10) a la matriz de soporte (4), presionandola contra el segundo laminado (10), para alojar la grapa de recepcion (30) del tercer laminado (10) en la ventana de recepcion (40) del segundo laminado (10) y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion (20) del tercer laminado (10) dentro de la grapa de recepcion (30) del segundo laminado (10); e
    i- repetir las etapas desde la "c" a la "h", hasta que se acabe el apilado de los laminados (10) que definen la pila de laminados.
  8. 8. El proceso, de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que la grapa de insercion (20) y la grapa de recepcion (30) se definen por zonas respectivas de los laminados (10) formados mediante corte y estirado de este
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    50
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    ultimo, presentando la grapa de insercion (20) una forma similar inscrita en el contorno interior de la grapa de recepcion (30).
  9. 9. El proceso, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que los elementos de acoplamiento del conjunto (S) se disponen dentro de la misma alineacion circunferencial y equidistantemente espaciados entre sf por la misma distancia angular (a), estando angularmente desplazada la matriz de soporte (4) antes de recibir un laminado (10) posterior al primer laminado (10).
  10. 10. El proceso, de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado por que cada laminado (10) esta provisto de al menos dos conjuntos (S) de elementos de acoplamiento, comprendiendo cada uno de dichos conjuntos (S), secuencialmente, una grapa de insercion (20), una grapa de recepcion (30) y al menos una ventana de recepcion (40, 40'), estando separados entre sf dichos conjuntos (S) por la misma distancia angular (p).
  11. 11. El proceso, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10 y que se va a usar en la formacion del estator o rotor de un motor electrico, caracterizado por que la alineacion circunferencial de los elementos de acoplamiento es mediana y concentrica con el contorno de los laminados (10).
  12. 12. Un proceso para la formacion de una pila de laminados metalicos superpuestos, caracterizado por que comprende las etapas de:
    a-producir un primer laminado metalico (10) que comprende al menos un conjunto (S) de elementos de acoplamiento, incluyendo una grapa de insercion (20), una grapa de recepcion (30) y dos ventanas de recepcion (40, 40'), manteniendo dichos elementos de acoplamiento el mismo posicionamiento relativo entre sf, estando definidas la grapa de insercion (20) y la grapa de recepcion (30) por zonas respectivas del laminado (10) que se proyectan axialmente al mismo lado de este ultimo;
    b- conducir el primer laminado (10) producido a una matriz de soporte (4);
    c- producir un segundo laminado (10), tal como se ha definido en la etapa "a" para la produccion del primer laminado (10);
    d- desplazar la matriz de soporte (4) con el primer laminado (10), para alinear, axialmente, una segunda ventana de recepcion (40'), la grapa de recepcion (30) y la grapa de insercion (20) del segundo laminado (10) con una primera ventana de recepcion (40), con la segunda ventana de recepcion (40') y con la grapa de recepcion (30), respectivamente, del primer laminado (10);
    e- conducir el segundo laminado (10) a la matriz de soporte (4), presionandola contra el primer laminado (10), para alojar la grapa de recepcion (30) del segundo laminado (10) en la segunda ventana de recepcion (40') del primer laminado (10) y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion (20) del segundo laminado (10) en la grapa de recepcion (30) del primer laminado (10);
    f- producir un tercer laminado (10), tal como se ha definido en las etapas "a" y "c";
    g- desplazar la matriz de soporte (4) con el primer y el segundo laminados (10), para alinear, axialmente, la segunda ventana de recepcion (40'), la grapa de recepcion (30) y la grapa de insercion (20) del tercer laminado (10) con una primera ventana de recepcion (40), con una segunda ventana de recepcion (40') y con la grapa de recepcion (30), respectivamente, del segundo laminado (10);
    h- conducir el tercer laminado (10) a la matriz de soporte (4), presionandola contra el segundo laminado (10), para alojar la grapa de recepcion (30) del tercer laminado (10) a traves de la segunda ventana de recepcion (40') del segundo laminado (10) y en el interior de la primera ventana de recepcion (40) del primer laminado (10) y para encajar, por interferencia, la grapa de insercion (20) del tercer laminado (10) dentro de la grapa de recepcion (30) del segundo laminado (10); e
    i- repetir las etapas desde la "c" a la "h", hasta que se acabe el apilado de los laminados (10) que definen la pila de laminados.
  13. 13. Una pila de laminados metalicos que comprende una pluralidad de laminados superpuestos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.
  14. 14. La pila de laminados de acuerdo con la reivindicacion 13, caracterizada por que la grapa de recepcion (30) se aloja, sin interferencia mecanica, en el interior de una ventana de recepcion (40) de un laminado adyacente (10).
  15. 15. La pila de laminados de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizada porque la grapa de recepcion (30) se aloja, sin interferencia mecanica, en el interior de las ventanas de recepcion (40, 40') de dos laminados (10) adyacentes y consecutivos.
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