RS65184B1 - Aparat i postupak za proizvodnju statora - Google Patents

Description

Opis

Pronalazak se odnosi na postupak i aparat za proizvodnju statora.

Poznato je da obezbeđuje statore za električne motore sa mnoštvom provodnika za ukosnice koji su raspoređeni u prorezima jezgra statora.

Provodnici za ukosnice obično imaju dve noge i deo mosta koji spaja dve noge. Jedna noga je umetnuta u jedan prorez. Deo mosta se pruža aksijalno van statora na jednoj aksijalnoj strani jezgra statora, dok se noge protežu van proreza na suprotnoj aksijalnoj strani jezgra statora. Međusobnim povezivanjem dve noge za produženje može se stvoriti kontinualni provodnik sličan namotaju.

Jedna noga provodnika za ukosnice je raspoređena na manjem radijalnom rastojanju unutar prvog proreza, a druga noga je postavljena na većem radijalnom rastojanju od drugog proreza. Most od jednog provodnika premošćuje nekoliko proreza tako da mogu postojati međusobno preklapajući delovi susednih ukosnica. Susedne ukosnice se ne mogu jednostavno aksijalno umetnuti u proreze jezgara statora jer bi se delovi koji se međusobno preklapaju sudarili prilikom umetanja.

U jednoj alternativi, provodnici za ukosnice se ubacuju u proreze u sirovom, ne-konačnom obliku i, kada se jednom umetnu u proreze, naknadno se deformišu u konačni oblik, npr. operacijama uvrtanja. Takav raspored je na primer poznat iz EP 945952 A1. Ovaj postupak zahteva dodatne korake uvijanja i stoga je komplikovan.

Alternativno, poznato je da se obezbeđuju potpuno unapred oblikovani provodnici za ukosnice koji su obezbeđeni u obliku koji odgovara konačnom obliku u jezgru statora. Takvi provodnici se prethodno sklapaju u delimično ili potpuno gnezdo izvan jezgra statora i ubacuju se u proreze statora kao prethodno formirano gnezdo. U ovom slučaju nije potrebna naknadna deformacija kao što je uvrtanje provodnika unutar statora.

US 2476745 A otkriva uređaj za hvatanje, podizanje i rukovanje prstenastom grupom električnih namotaja.

JP 4004432-B2 otkriva uređaj za prethodno sastavljanje gnezda ukosnica od kojih svaka ima dve noge i most koji povezuje noge. Noge su raspoređene duž obima sa dve noge različitih provodnika koji su raspoređeni u istom prorezu, čime se formira prvi sloj provodnika za ukosnice. Za formiranje gnezda, prva noga se ubacuje u prorez na prijemnom telu, dok se druga noga ubacuje u spiralnu vodilicu. Indeksiranjem prijemnog tela sa prorezima i dodavanjem naknadnih ukosnica, može se prethodno formirati jednoslojno gnezdo. Međutim, sa takvim rasporedom nije moguće izgraditi višeslojni raspored niti koristiti različite provodnike za ukosnice različitih tipova.

Sličan raspored je prikazan u JP2013-165540 A. Prema ovom rasporedu, prikazan je drugačiji tip spiralno namotane putanje za vođenje.

WO2018/0077812 ili JP2003-134751 A otkriva raspored gde su provodnici za ukosnice postavljeni u oslonac koji može rotirati oko jedne noge i pod uglom relativno blizu poluprečnika. Provodnici se zatim okreću oko rotirajuće montaže tako da postanu raspoređeni pod uglom bliže tangenti. Sa takvim otelotvorenjem, koje podseća na laticu cveta, moguće je urediti samo jedan sloj provodnika za ukosnice. Štaviše, i ovim postupkom, upotreba provodnika različitih tipova unutar istog statora nije lako moguća.

Prema US2018/0233995 A1 ili prema WO2018/039806 A2 podgrupe gnezda provodnika za ukosnice su prethodno sastavljene odvojeno, zatim spojene zajedno i umetnute u stator. Takav postupak zahteva dodatne korake spajanja i stoga je komplikovan i dugotrajan.

Stoga je cilj predmetnog pronalaska da se prevaziđu nedostaci predmetne oblasti, a posebno da se obezbedi aparat i postupak za proizvodnju statora sa više provodnika za ukosnice koji omogućavaju lako umetanje provodnika za ukosnice u proreze jezgra statora, koji omogućava fleksibilnost u pogledu broja slojeva koji se formiraju i/ili u pogledu tipova provodnika koji se koristi i koji je brz i pouzdan.

Prema predmetnom pronalasku, ovi i drugi problemi su rešeni postupkom i aparatom prema nezavisnim patentnim zahtevima 1 i 15. Dalja poželjna otelotvorenja pronalaska su definisana u zavisnim patentnim zahtevima 2 - 14 i 16 - 20.

Postupak za proizvodnju jezgra statora u skladu sa predmetnim pronalaskom se koristi za proizvodnju statora sa više provodnika za ukosnice raspoređenih u prorezima jezgra statora.

U prvom koraku je obezbeđen šablon jezgra statora. Šablon jezgra statora je dizajniran slično jezgru statora i posebno sadrži niz radijalno i aksijalno proširenih proreza koji odgovaraju broju proreza na jezgru statora. Prorezi šablona jezgra statora imaju obodnu širinu koja je veća od obodne širine proreza jezgra statora i imaju radijalnu dužinu koja je veća od radijalne dužine proreza jezgra statora. Kao što će biti objašnjeno u nastavku, ova veća veličina proreza šablona jezgra statora omogućava pomeranje umetnutih provodnika za ukosnice između različitih pozicija unutar proreza šablona jezgra statora. Dok broj proreza šablona jezgra statora odgovara broju proreza jezgra statora, a obim i radijalne dimenzije proreza šablona jezgra statora su veće od onih na jezgru statora, aksijalna dužina jezgra statora šablon može biti znatno manja od aksijalne dužine jezgra statora. U drugom koraku, najmanje jedan provodnik za ukosnice se ubacuje u najmanje jedan od proreza šablona jezgra statora.

Provodnik koji ima dve noge, svaka noga je umetnuta u drugi prorez. Umetanje je napravljeno tako da je provodnik za ukosnice postavljen na prvoj poziciji unutar navedenih proreza. U ovoj prvoj poziciji provodnik za ukosnice je postavljen u drugom položaju nego u drugom položaju blizu ili koji odgovara predviđenom konačnom položaju u jezgru statora.

Nakon toga, provodnik za ukosnice se pomera unutar proreza šablona jezgra statora iz prve pozicije u drugu poziciju. Smer kretanja je pod uglom u odnosu na pravac umetanja i obično je okomit na smer umetanja. Ovakvim pomeranjem u dva koraka (prvo ubacivanje u prvu pozicijuj, a zatim pomeranje provodnika za ukosnice u drugu poziciju) može se izbeći problem kolizije između naknadno umetnutih provodnika usled preklapanja mostova.

Koraci umetanja i pomeranja provodnika za ukosnice se ponavljaju za najmanje jedan dodatni provodnik za ukosnice tako da se formira prvi sloj delimičnog ili potpunog gnezda provodnika za ukosnice. Ovi koraci se ponavljaju sve dok se ne izgradi željeno polufinalno ili konačno delimično gnezdo ili gnezdo.

Delimično gnezdo ili gnezdo provodnika za ukosnice se zatim uklanja iz šablona jezgra statora i ubacuje u proreze jezgra statora. Obično se uklanjanje i umetanje vrši u aksijalnom pravcu. Međutim, takođe bi moglo biti moguće obezbediti šablon za jezgro statora koji se može otvoriti tako da se bočno ukloni delimično ili potpuno gnezdo provodnika. Zbog veće veličine proreza šablona jezgra statora, ne postoji opasnost od zaglavljivanja tokom kretanja provodnika unutar šablona jezgra statora. Konkretno, različite obodne udaljenosti između statora na različitim poluprečnicima mogu se uzeti u obzir većom veličinom obima. Veća radijalna veličina proreza šablona jezgra statora omogućava radijalno pomeranje umetnutih provodnika između prve i druge pozicije.

Umetnuti provodnici za ukosnice se stoga radijalno pomeraju unutar proreza šablona jezgra statora tako da će biti raspoređeni na drugoj poziciji radijalno različitoj od prve pozicije. Poželjno, druga pozicija je radijalno prema unutra od prve pozicije. Takvo kretanje se može lakše postići pomoću automatskih uređaja.

Međutim, bilo bi moguće i radijalno ka spolja usmereno kretanje do druge pozicije.

Poželjno je da se koraci umetanja i pomeranja nekoliko naknadno umetnutih provodnika za ukosnice da bi se formirao prvi sloj mogu ponoviti tako da se formira sledeći sloj delimičnog ili potpunog gnezda. Pošto se radijalna dužina šablona jezgra statora može slobodno birati, moguće je obezbediti onoliko slojeva provodnika za ukosnice po želji.

Poželjno je da se prvi sloj i sledeći sloj ili dalji slojevi aksijalno uklone zajedno sa šablona jezgra statora kao kompletno gnezdo i aksijalno umetnu zajedno kao kompletno gnezdo u jezgro statora. Međutim, takođe je moguće formirati delimično gnezdo i spojiti delimična gnezda izvan šablona jezgra statora pre umetanja u jezgro statora.

Najmanje neki od umetnutih provodnika za ukosnice su u potpunosti prethodno oblikovani i posebno sadrže par delova nogu koji su spojeni jednim delom mosta. Takvi prethodno oblikovani provodnici za ukosnice su poznati kao takvi. Prvi deo noge je raspoređen u šablonu jezgra statora u prvom prorezu na prvom radijalnom rastojanju. Drugi deo noge je raspoređen u šablonu jezgra statora u drugom prorezu različitom od prvog proreza na drugom radijalnom rastojanju koje je veće od prvog radijalnog rastojanja. Prvi i drugi prorez obično mogu biti odvojeni jedan od drugog u obodnom pravcu dodatnim prorezima.

Međutim, prvi i drugi prorez takođe mogu biti direktno susedni prorezi.

U skladu sa postupkom pronalaska, deo druge noge najmanje nekih provodnika za ukosnice može biti raspoređen u prorez šablona jezgra statora tako da se nalazi pored dela prve noge provodnika za ukosnice koji je prethodno bio umetnut u ovaj prorez. U završnom jezgru statora, susedni delovi nogu će biti čvrsto zbijeni. Kada se umetnu u šablon jezgra statora, takvi susedni delovi nogu su takođe susedni, ali mogu biti labavo raspoređeni.

Za izgradnju kompletnog sloja gnezda provodnika za ukosnice, poželjno je da se delovi druge noge početne grupe provodnika za ukosnice rasporede u proreze šablona jezgra statora u blizini odstojnog elementa. U ovim prorezima nema prethodno postavljenih provodnika za ukosnice kada se umetnu provodnici početne grupe. Dakle, za druge noge ove početne grupe (koji bi trebalo da budu raspoređeni na većem radijalnom rastojanju) ne postoje prve noge prethodno umetnutih provodnika u istom prorezu pored kojeg se mogu ubaciti provodnici početne grupe. Umesto takvih prvih nogu, može se obezbediti odstojni element koji omogućava da se drugi delovi nogu drže na unapred definisanom radijalnom rastojanju ili da se drugi deo noge pomeri na unapred definisano radijalno rastojanje. Ovo unapred definisano radijalno rastojanje je obično jednako ili veće od drugog radijalnog rastojanja na kojem bi druge noge trebalo da budu konačno raspoređeni u šablonu jezgra statora. Zadržavanjem ili pomeranjem drugog dela noge na/na unapred definisanom radijalnom rastojanju, radijalni otvor se održava ili stvara unutar odgovarajućih proreza šablona jezgra statora koji se nalaze u blizini drugih nogu.

Nakon toga, delovi prve noge daljih provodnika za ukosnice se ubacuju u otvor unutar odgovarajućih proreza u blizini drugog dela noge. Da bi se uklonio otvor, odstojnik se obično uklanja. U zavisnosti od specifičnog izvođenja korišćenog odstojnika, takvo uklanjanje možda neće biti apsolutno neophodno u slučaju da odstojnik ne ometa otvor.

Da bi se stvorio neprekidni, homogeni sloj provodnika za ukosnice istog tipa, ukosnice sledeće grupe obično se ubacuju kada se ukosnice prve grupe ubace. Na taj način, u jednom prorezu, druga noga provodnika za ukosnice ove sledeće grupe se postavlja pored prve noge provodnika za ukosnice početne grupe ili, ako broj ukosnica sledeće grupe premašuje broj ukosnica početne grupe, pored prve noge provodnika ukosnice sledeće grupe.

Konačno, provodnici za ukosnice završne grupe se ubacuju u proreze šablona jezgra statora sa njihovim prvim nogama koje se postavljaju u otvor koji održava ili stvara odstojnik kao što je gore opisano.

Tipično i poželjno, provodnici za ukosnice početne, naknadne i krajnje grupe se ubacuju u neprekidnu obodnu sekvencu. To znači da se umetanje provodnika vrši neprekidno u istom obodnom smeru (npr. u smeru suprotnom od kazaljke na satu ili u smeru kazaljke na satu) i da su svi prorezi neprekidno ispunjeni provodnicima za ukosnice bez izostavljanja bilo kakvog proreza.

Da bi se formiralo tako homogeno i kontinuirano gnezdo, početna grupa obično ima određeni broj provodnika koji odgovara nagibu provodnika za ukosnice. Nagib se ovde naziva brojem proreza koji su premošteni jednim provodnikom za ukosnice plus jednim. Sledeća grupa obično može da ima n-2p provodnike za ukosnice gde n predstavlja broj proreza. Poslednja grupa opet obično može imati p provodnike za ukosnice. Takođe je moguće izgraditi neprekidni sloj korišćenjem provodnika za ukosnice različitih nagiba.

U alternativnom otelotvorenju, može se formirati gnezdo ili delimično gnezdo koje nije neprekidno ili koje nije formirano od identičnih provodnika za ukosnice. Konkretno, provodnici za ukosnice različitih tipova mogu se ubaciti jednom nogom u prorez. Tipično, takvi provodnici različitog tipa mogu biti i-prorez provodnici ili kratkospojnici: i-prorez provodnici su provodnici koji imaju samo jednu nogu i koji se na primer koriste za formiranje konektora. Kratkospojnici se koriste za povezivanje dva različita sloja provodnika za ukosnice.

Poželjno je da se svaki provodnik za ukosnice aksijalno ubacuje pomoću manipulatora.

Prema postupku prema patentnom zahtevu 1, provodnik za ukosnice se zatim radijalno pomera pomoću potiska. Dok je pojedinačna sekvenca aksijalnog umetanja i radijalnog pomeranja svakog provodnika poželjna, takođe bi se moglo zamisliti da se aksijalno umetnu grupe provodnika za ukosnice i da se te grupe zajedno radijalno pomere do krajnjeg radijalnog položaja (druga pozicija kako je gore opisano).

Za aksijalno uklanjanje i za aksijalno umetanje delimičnog gnezda ili gnezda, poželjno je da se deo glave gnezda ili delimičnog gnezda uhvati hvataljkom. Takva hvataljka omogućava držanje i pomeranje kompletnog gnezda.

U tom kontekstu, pre aksijalnog umetanja delimičnog gnezda ili gnezda u jezgro statora, vodilica se može umetnuti između krakova susednih provodnika za ukosnice. Tipično, takva vodilica je umetnuta na mestu aksijalno udaljenom od dela glave. Vodilica može prvenstveno da definiše unapred određeno prosečno rastojanje između susednih nogu provodnika po obodu. Takođe može dodatno ili alternativno da definiše radijalni položaj nogu provodnika za ukosnice. Pošto su ukosnice u početku relativno labavo umetnute u šablon jezgra statora (videti da su dimenzije proreza šablona jezgra statora veće od dimenzija proreza jezgra statora), gnezdo uklonjeno iz šablona jezgra statora ne mora nužno savršeno odgovarati veličini i obliku jezgra statora. Korišćenjem vodilice, veličina i oblik gnezda se mogu prilagoditi veličini i obliku proreza jezgra statora.

Prema poželjnom otelotvorenju, delimično gnezdo ili gnezdo se samo delimično ubacuje u srednji aksijalni položaj pomoću hvataljke. Gnezdo ili delimično gnezdo se tada može umetnuti u krajnji aksijalni položaj u jezgru statora pomoću posebnog pritiska. Tipično, hvataljka za hvatanje, pomeranje i umetanje gnezda zahteva određeni stepen slobode. Stoga može biti teže obezbediti hvataljku koja ima dovoljnu aksijalnu silu pritiska. U tu svrhu može se koristiti dodatni pritisak koji isključivo stvara aksijalnu silu (tj. sa malim stepenom slobode) i koji ne mora da hvata, pomera ili ubacuje gnezdo.

Prema patentnom zahtevu 15, obezbeđen je aparat za proizvodnju statora sa više provodnika za ukosnice raspoređenih u prorezima jezgra. Aparat uključuje šablon jezgra statora.

Šablon jezgra statora ima niz radijalno i aksijalno proširenih proreza. Broj proreza odgovara broju proreza jezgra statora. Prorezi šablona jezgra statora imaju širinu obima veću od širine obima proreza jezgra statora. Pored toga, radijalna dužina proreza šablona jezgra statora je veća od radijalne dužine proreza jezgra statora.

Aparat dalje sadrži stanicu za umetanje za umetanje najmanje jednog provodnika za ukosnice u najmanje jedan od proreza šablona jezgra statora.

Umetanje se obično vrši aksijalno i na takav način da je provodnik za ukosnice postavljen na prvoj poziciji unutar proreza. U prvom položaju provodnik za ukosnice je raspoređen drugačije nego u predviđenom položaju u jezgru statora. Aparat dalje sadrži pokretnu stanicu za radijalno pomeranje provodnika za ukosnice unutar pomenutog proreza šablona jezgra statora od prve pozicije do druge pozicije. Smer kretanja je pod uglom u odnosu na pravac umetanja i obično je okomit na smer umetanja. Pokretna stanica je prilagođena da pomera provodnik za ukosnice tako da će biti raspoređen na drugoj poziciji radijalno unutra od prve pozicije.

U skladu sa poželjnim otelotvorenjem, prorezi u šablonu jezgra statora su spiralno formirani, posmatrani u ravni koja je okomita na osu šablona jezgra statora. Ovakvim spiralnim formiranjem, povećanje obodnih rastojanja između odgovarajućih proreza usled povećanja prečnika/radijusa može se uzeti u obzir i kompenzovati. Zaglavljivanje u slučaju radijalnog pomeranja, posebno radijalnog pomeranja napolje pomoću radijalnog odstojnika, može se izbeći.

U skladu sa još jednim poželjnim otelotvorenjem, šablon jezgra statora može biti opremljen deflektorima za umetanje na gornjem aksijalnom kraju između susednih proreza. Deflektori za umetanje omogućavaju lakše primanje, vođenje i umetanje krajeva nogu provodnika koji se ubacuju u proreze šablona jezgra statora.

Aparat može dalje da bude opremljen radijalnim odstojnikom za držanje i/ili pomeranje drugih nogu provodnika za ukosnice umetnutih u proreze šablona jezgra statora na ili na unapred određenom radijalnom rastojanju.

Aparat dalje može biti opremljen sa hvataljkom za hvatanje glavnog dela gnezda ili delimičnog gnezda koje je formirano u šablonu jezgra statora. Hvataljka se koristi za aksijalno uklanjanje gnezda ili delimičnog gnezda sa šablona jezgra statora i za bar delimično umetanje navedenog gnezda ili delimičnog gnezda u jezgro statora. Korišćenjem iste hvataljke za uklanjanje i umetanje gnezda/delimičnih gnezda, može se postići efikasan rad u jednom koraku.

Aparat može biti opremljen dodatnim pritiskom za aksijalno umetanje gnezda ili delimičnog gnezda od srednjeg položaja do krajnjeg položaja u jezgro statora.

Aparat se dalje može snabdeti elementom za vođenje koji se može umetnuti između nogu obodnih susednih provodnika za ukosnice na mestu koje je aksijalno udaljeno od dela glave.

Pronalazak će u daljem tekstu biti objašnjen u vezi sa opisom specifičnih otelotvorenja i odgovarajućim crtežima, koji pokazuju:

Slika 1 pogled u perspektivi na stator sa ubačenim ukosnicama

Slika 2a i 2b pogled u perspektivi na ukosnice aksijalno raspoređene (2a) i u njihovom konačnom položaju (2b)

Slika 3 pogled u perspektivi šablona jezgra statora

Slika 4 pogled odozgo na proreze šablona jezgra statora, prekrivene prorezima jezgra statora

Slika 5 uvećani pogled sa strane u perspektivi aksijalnog kraja šablona jezgra statora

Slika 6 pogled u perspektivi koji prikazuje aksijalno umetanje provodnika za ukosnice u šablon jezgra statora

Slika 7 pogled u perspektivi koji pokazuje radijalno kretanje ubačenih ukosnica u šablonu jezgra statora

1

Slika 8 šematski pogled odozgo na ukosnice koje su radijalno pomerene

Slike 9a do 9d prikazi odozgo na šablonu jezgra statora koji pokazuju upotrebu odstojnika

Slike 10 i 11 šematski predstavljaju dva alternativna rešenja rasporeda provodnika za ukosnice

Slika 12 pogled u perspektivi na gnezdo ukosnica koje se drži u šablonu jezgra statora

Slika 13 pogled u perspektivi na stator sa delimično umetnutim gnezdom

Slika 14 šematski prikaz umetanja gnezda u krajnji položaj

Slika 15 pogled sa strane na gornji deo hvataljke za hvatanje gnezda

Slika 16 pogled u perspektivi na element za vođenje u donjem delu jedinice za hvatanje i

Slika 17 uvećan pogled u perspektivi na element za vođenje prikazan na Slici 16

Slika 1 prikazuje pogled u perspektivi na stator 10. Stator 10 sadrži jezgro statora 12 koje je opremljeno sa više aksijalnih proreza 11 na način poznat stručnjaku. Nekoliko ukosnica 15 se ubacuje u proreze 11. Delovi mosta 19 izlaze iz proreza 11 na gornjoj aksijalnoj strani, dok krajnji delovi 24 izlaze iz proreza na aksijalnom donjem kraju jezgra statora 11.

Tipična standardna ukosnica 15 prikazana je na Slikama 2a i 2b.

Ukosnica 15 se sastoji od dve noge 18a, 18b koje su povezane jedna sa drugom preko dela mosta 19. Noge 18a, 18b su uglavnom paralelne. Deo mosta 19 je savijen u međudelu. Ukosnice 15 imaju neplanarni oblik (videti Sliku 8). Ukosnice 15 su prethodno oblikovane do konačnog oblika kao što je prikazano na Slikama 2a, 2b i 8 pomoću posebnog rasporeda za prethodno formiranje izvan šablona jezgra statora. Takav raspored je poznat stručnjaku i nije detaljno objašnjen.

Slika 2b prikazuje prvu i drugu ukosnicu 15, 15'. Na desnoj strani Slike 2b, most 19 ukosnice 15 je postavljen aksijalno iznad mosta 19' ukosnice 15'. Na levoj strani Slike 2b, most 19 je postavljen aksijalno ispod mosta 19' ukosnice 15'. Zbog ovog preklapanja, nije moguće jednostavno aksijalno umetnuti dve ukosnice 15, 15' u nizu direktno u njihov konačni položaj unutar jezgra statora 11.

Slika 3 prikazuje pogled u perspektivi šablona jezgra statora 22 koji se koristi za prevazilaženje ovog problema, a posebno za prethodno sklapanje gnezda 20 (pogledati Sliku 12) provodnika za ukosnice 15 izvan jezgra statora 12. Šablon jezgra statora 22 sadrži telo koje je opremljeno aksijalnim prorezima 21. Aksijalni prorezi 21 su ravnomerno raspoređeni duž obima šablona jezgra statora 22. Broj proreza 21 šablona jezgra statora 22 odgovara broju proreza 11 u jezgru statora 12. Između susednih proreza 21 šablona jezgra statora 22, deflektori 23 su raspoređeni na aksijalnom gornjem kraju šablona jezgra statora 22. Šablon jezgra statora 22 može biti napravljen od bilo kog pogodnog materijala kao što je metal, ali i od odgovarajućeg plastičnog materijala.

Slika 4 prikazuje uvećani pogled odozgo na presek šablona jezgra statora 22. Radi poređenja, oblik proreza 11 jezgra statora 12 prekriven je crtežom na Slici 4. Prorezi 21 šablona jezgra statora 22 imaju poprečni presek koji je veći od poprečnog preseka proreza 11. Konkretno, obimna širina v i radijalna dužina l proreza 21 šablona jezgra statora 22 su veće od širine v' i dužine l' proreza 11 jezgra statora 12. Zbog relativno velike veličine proreza 21 u poređenju sa veličinom proreza 11 u jezgru statora 12, provodnici za ukosnice 15 mogu biti labavo raspoređeni unutar proreza 21.

Slika 5 prikazuje krajnje delove tri provodnika za ukosnice 15 koji su umetnuti u prorez 21 šablona jezgra statora 22. Deflektori 23 su raspoređeni između susednih proreza 21. Deflektori 23 imaju zaobljenu gornju ivicu koja olakšava umetanje krajeva proreza 18b provodnika 15. Slika 5 šematski prikazuje mnoštvo susednih provodnika 15 ubačenih u jedan prorez 21 šablona jezgra statora 22.

Za formiranje gnezda 20 (videti takođe Sliku 12) pojedinačne ukosnice 15, 15' se ubacuju u šablon jezgra statora 22 u nizu. Slika 6 prikazuje šablon jezgra statora 22 sa četiri prethodno umetnuta provodnika za ukosnice 15 i umetanje dodatnog provodnika za ukosnice 15'. Provodnik za ukosnice 15' drži manipulator 30 koji je takođe šematski prikazan. Pomoću manipulatora 30, ukosnica 15' je aksijalno umetnuta u šablon jezgra statora 22, pri čemu je prva noga 18b umetnuta u prvi prorez, a druga noga 18a je umetnuta u drugi prorez 21 koji se razlikuje od prvog proreza. Aksijalna dužina A šablona za jezgro statora 22 je znatno manja od aksijalne dužine provodnika za ukosnice, tako da se donji krajevi nogu provodnika za ukosnice 15 u suštini protežu od donjeg aksijalnog kraja šablona jezgra statora 22 i stoga su relativno fleksibilni.

Kada je provodnik za ukosnice 15' aksijalno ubačen od strane manipulatora 30, on se radijalno pomera u sledećem koraku pomoću potiska 40 (videti Sliku 7). Potisak 40 pomera ukosnicu 15' od početne pozicije P2 (videti Sliku 8) do konačne, radijalno postavljene prema unutra, pozicije P1. U poziciji P1, druga noga 18b provodnika za ukosnice 15' je susedna prvoj nozi 18a prethodno umetnutog provodnika za ukosnice 15 u istom prorezu.

Ovo aksijalno i radijalno postavljanje provodnika ukosnica se ponavlja sve dok se ne postigne željeni raspored ukosnica. U ovom konačnom rasporedu, obično deo ili svi prorezi 21 šablona jezgra statora 22 dobijaju prvu i drugu nogu dva različita provodnika za ukosnice. Na ovaj način se formira prvi sloj provodnika za ukosnice. Kao što se može videti na Slikama 6 i 7, postoji dovoljno radijalnog prostora u prorezima šablona jezgra statora koji omogućava umetanje dodatnog sloja provodnika za ukosnice na isti način kao i prvi sloj.

Slike 9a do 9d prikazuju formiranje jednog sloja provodnika za ukosnice 15 istog tipa koji su homogeno raspoređeni duž obima šablona jezgra statora. Provodnici za ukosnice 15 se uzastopno ubacuju u proreze 21 šablona jezgra statora 22 na način kako je gore opisano.

Za razliku od šablona 22 jezgra statora prikazanog na prethodnim slikama, prorezi 21 šablona 22 jezgra statora su blago spiralno formirani. Ovo omogućava radijalno pomeranje provodnika za ukosnice 15 prema spolja i/ili prema unutra unutar proreza 21 šablona jezgra statora 22 bez rizika od zaglavljivanja ili deformisanja provodnika ua ukosnice 15, posebno u slučaju

1

radijalnog pomeranja ka spolja pomoću odstojnika 25 kao što će biti opisano u nastavku sa referencom na Sliku 9b.

U ovom otelotvorenju, umetanje provodnika za ukosnice 15 počinje sa prvom grupom G1 provodnika za ukosnice 15. U otelotvorenju prikazanom na Slikama 9a do 9d, ukosnice imaju nagib od 6, odnosno noge jedne ukosnice se ubacuju u dva odvojena proreza koji su međusobno odvojeni sa pet praznih proreza. Provodnici za ukosnice se ubacuju u proreze 21 šablona jezgra statora 22 sa prvom nogom 18a u prvom poluprečniku r1 i sa drugom nogom 18b u drugom, većem poluprečniku r2 (videti takođe Sliku 10). Prvi provodnik je umetnut sa svojom drugom nogom 18b u prorez 21'. Prilikom umetanja provodnika 15 početne grupe G1 u prorezima nema prethodno umetnutih provodnika ua ukosnice 15. Prema tome, pozicija na poluprečniku r1 u onim prorezima gde su druge noge 18b umetnute u radijusu r2 nije zauzeta i stoga druge noge 18b ne mogu da se naslanjaju na prve noge 18a prethodno umetnutih provodnika za ukosnice 15 u istom prorezu.

Kada se provodnici za ukosnice 15 početne grupe G1 dovedu u svoj krajnji položaj korišćenjem potiska 40 kao što je gore opisano, provodnici za ukosnice 15 druge grupe G2 se ubacuju uzastopno. Njihove druge noge 18b su raspoređene u poluprečniku r2 u prorezima 21 gde je prisutna prva noga 18a prethodno postavljenog provodnika za ukosnice 15 grupe G1 ili grupe G2.

Ubacivanje provodnika za ukosnice 15 druge grupe G2 se uzastopno ponavlja sve dok se prva noga 18a ukosnice ne stavi u prorez 21" (videti Sliku 9a).

Ubacivanje provodnika za ukosnice završava se ubacivanjem provodnika završne grupe G3. Prva noga 18a provodnika za ukosnice 15 treće grupe G3 mora biti postavljena u poluprečniku r1. Ovo, međutim, nije lako moguće zbog druge noge 18b prethodno umetnutog provodnika za ukosnice 15 grupe G1 u prorez 21'.

Da bi se omogućilo umetanje provodnika za ukosnice grupe G3, obezbeđen je odstojnik 25 (videti Sliku 9b). Pomoću odstojnika 25, provodnici za ukosnice 15 prve grupe G1 pomeraju se radijalno napolje (videti Sliku 9c) tako da stvaraju otvor 26 radijalno prema unutra od druge noge 18b provodnika za ukosnice 15 prve grupe G1. Jednom kada su provodnici za ukosnice 15 prve grupe G1 u radijalnom spoljašnom položaju, odstojnik 25 se može ukloniti tako da se oslobodi otvor 26. Sada je lako moguće ubaciti provodnike za ukosnice treće grupe G3 sa svojim prvim krakom 18a u otvor 26 u prorezima 21 na isti način kao što je gore opisano sa osvrtom na Slike 6, 7 i 8. Kada su provodnici završne grupe G3 umetnuti, provodnici za ukosnice prve grupe G1 (koji su prethodno bili pomerani radijalno spolja pomoću odstojnika 25) mogu se vratiti u svoj konačni položaj, npr. pomoću radijalnog potiska 40.

Dok je u otelotvorenju prikazanom na Slikama 9a do 9d prikazan pokretni odstojnik 15 za aktivno dovođenje ukosnica prve grupe G1 radijalno prema spolja, takođe je zamislivo da se obezbedi statički odstojnik koji definiše radijalni oslonac za provodnike za ukosnice za ukosnice prve grupe G1, čime se direktno stvara otvor bez potrebe aktivnog pomeranja provodnika za ukosnice 15 prve grupe g1 radijalno prema spolja.

Na Slikama 10 i 11 su šematski prikazana dva tipa završnog gnezda provodnika za ukosnice.

Na Slici 10 prikazana su dva sloja 16, 17 homogeno i neprekidno raspoređenih provodnika za ukosnice. U otelotvorenju prikazanom na Slici 10, nagib je 1. Mogu se zamisliti i rasporedi većeg nagiba ili rasporedi sa provodnicima za ukosnice različitih nagiba. Provodnici za ukosnice su raspoređeni u prvom, radijalno unutrašnjem sloju 16 i drugom, radijalno spoljašnjem sloju 17. Slojevi 16 i 17 zajedno čine kompletno gnezdo 20.

Vrh Slike 10 pokazuje detaljnije da je, unutar određenog proreza, prva noga 18a ukosnice 15 postavljena na prvom radijalnom rastojanju r1, dok je druga noga 18b iste ukosnice 15 postavljena na radijalnom rastojanju r2 u drugačiji prorez. Druga noga 18b' susednog provodnika za ukosnice 15' (prikazan levo od prvog provodnika 15 na Slici 10) je postavljena pored prve noge 18a prvog provodnika za ukosnice 15 u istom prorezu.

Slika 11 prikazuje alternativno otelotvorenje. Slično otelotvorenju na Slici 10, ukosnice istog tipa su homogeno raspoređene preko sektora S1 od oko 300°. U preostalom sektoru S2 neki provodnici za ukosnice su različitih tipova. Tipično, kratkospojnik 70 se koriste za povezivanje prvog sloja 16 sa drugim

1

slojem 17. Štaviše, i-prorez provodnici 71 mogu biti raspoređeni tako da se stvaraju tačke povezivanja. Zbog upotrebe različitih tipova provodnika za ukosnice koji se koriste na Slici 11, u zavisnosti od sekvence umetanja, možda neće biti potrebno koristiti odstojnik 25 sličan onom prikazanom na Slikama 9a do 9d. I-prorez konektori 71 i/ili kratkospojnici 70 mogu biti prethodno umetnuti i obezbediti uporište za naknadno umetnute provodnike za ukosnice.

Slika 12 prikazuje perspektivni pogled na završeno gnezdo 20. Gnezdo 20 je još uvek delimično sadržano u šablonu jezgra statora 22, ali je podignuto aksijalno pomoću potiska (nije prikazano) odozdo. Gnezdo 20 je izgrađeno od tri sloja provodnika za ukosnice, odnosno slično je rešenjima na Slikama 10 ili 11 sa jednim dodatnim slojem (nije prikazano na Slici 10 ili 11).

Jedinica za hvatanje 50 koja je obodno orijentisana u odnosu na proreze 21 šablona jezgra statora 22 se zatim spušta nadole prema gnezdu 20. Kompletno gnezdo 20 se hvata na gornjem krajnjem delu 14 pomoću jedinice za hvatanje 50 (pogledajte detaljnije Slike 15, 16 i 17) i aksijalno se uklanja sa šablona jezgra statora 22. Zatim se prenosi i aksijalno ubacuje u jezgro statora 12 (videti Sliku 13).

Na Slici 13, gnezdo 20 je prikazano u srednjem položaju I. U sledećem koraku (pogledajte Sliku 14) gnezdo 20 se pomera iz srednjeg položaja I u krajnji položaj F pomoću aksijalnog pritiska 60. Aksijalni pritisak 60 je projektovan na način poznat stručnjaku i obično ga pokreće električni motor ili se pokreće pneumatski ili hidraulički i kontroliše odgovarajućom kontrolom.

Gornji deo hvataljke 50 je šematski prikazan na Slici 15. Gornji deo jedinice za hvatanje 50 sadrži radijalno unutrašnji podupirač 52 i obrtne stezaljke 51. Deo glave 14 gnezda 20 je zahvaćen između radijalno unutrašnje površine stezaljki 51 i radijalno spoljašnje površine podupirača 52. Podupirači 52 imaju proreze 53 koji obezbeđuju fleksibilnost i adekvatnu silu stezanja.

Za hvatanje gnezda 20, hvataljka 50 se aksijalno pomera na deo glave 14 delimično podignutog gnezda 20 u šablonu jezgra statora 22 (videti Sliku 12) sa stezaljkama 51 u otvorenom položaju koji omogućava prijem dela glave 14.

Okretanjem stezaljki 51, deo glave 14 se hvata. Gnezdo 20 se može aksijalno ukloniti

1

sa šablona jezgra statora 22 podizanjem hvataljke 50. Kretanje podizanja i aktiviranje stezaljki se vrši na način poznat stručnjaku, obično pomoću elektromotora ili pneumatski ili hidraulički aktiviran i kontrolisan je odgovarajućom kontrolom.

U donjem delu hvataljka 50 je opremljena elementom za vođenje 55. Element za vođenje 55 se primenjuje na donji kraj provodnika za ukosnice 15 gnezda 20 na mestu 56 koje je aksijalno udaljeno od dela glave 14 (videti Sliku 16). Element za vođenje 55 sadrži oslonac 54 sa otvorom 61 u kome je raspoređeno više radijalno pokretnih jezika 59. Jezici 59 se mogu pomerati radijalno između položaja umetanja (radijalno spolja, nije prikazano) i položaja za vođenje (radijalno prema unutra, kao što je prikazano na Slikama 16 i 17). Kada se hvataljka 50 spusti na gnezdo 20 kao što je gore opisano, jezici 59 su u svom radijalnom spoljašnjem položaju, omogućavajući da se noge provodnika za ukosnice prime unutar otvora 61 oslonca 54. Jezici 59 se zatim pomeraju radijalno ka unutra tako da se sa svojim vrhovima nalaze između susednih nogu provodnika za ukosnice. Jezici 59 sadrže radijalne površine za podupiranje 57 i obodne površine za podupiranje 58 za vođenje donjih krajeva provodnika za ukosnice 15 do odgovarajućeg obodnog i radijalnog položaja koji omogućava umetanje u jezgro statora 12. Kada se jezici 59 radijalno pomere i postave između susednih nogu, stege se aktiviraju kao što je gore opisano i gnezdo 20 se uklanja iz šablona jezgra statora 22.

1

Claims (21)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak za proizvodnju statora (10) sa više provodnika za ukosnice (15, 15') raspoređenih u prorezima (11) jezgra statora (12), koji sadrži korake:

a. obezbeđivanje šablona jezgra statora (22) koji ima broj radijalno i aksijalno produženih proreza (21) koji odgovaraju broju proreza (11) jezgra statora (12), pomenuti prorezi (21) šablona jezgra statora (22) ima širinu obima (v) veću od obodne širine proreza (11) jezgra statora (12) i radijalnu dužinu (l) veću od radijalne dužine proreza (11) jezgra statora (12)

b. umetanje najmanje jednog provodnika za ukosnice (15) koji ima dve noge u pomenute proreze (21) šablona jezgra statora (22), naznačeno time što je svaka noga jednog provodnika za ukosnice (15) umetnuta u drugi prorez, tako da navedeni provodnik za ukosnice (15) je postavljen na prvoj poziciji (P1) unutar navedenih proreza (21), naznačeno time što je u pomenutoj prvoj poziciji (P1) provodnik za ukosnice raspoređen drugačije nego u predviđenom položaju u jezgru statora (12)

c. pomeranje pomenutog provodnika za ukosnice (15) unutar navedenih proreza (21) pomenutog šablona jezgra statora (22) sa pomenutog prvog položaja (P1) u drugi položaj (P2), naznačeno time što se provodnik za ukosnice (15, 15') radijalno pomera unutar navedenih proreza (21) pomenutog šablona jezgra statora (22) pomoću potiska (40), tako da je postavljen na drugoj poziciji (P2) radijalno različitoj od prve pozicije (P1),

d. ponavljanje koraka a.) i koraka b.) za najmanje jedan dodatni provodnik za ukosnica (15') tako da se formira prvi sloj (16) delimičnog gnezda ili gnezda (20) provodnika za ukosnice (15)

e. uklanjanje delimičnog gnezda ili gnezda (20) provodnika za ukosnice (15, 15') sa šablona jezgra statora (22)

f. umetanje gnezda ili delimičnog gnezda (20) u proreze (11) jezgra statora (12).

2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što se u koraku c.) provodnik za ukosnice (15, 15') radijalno pomera tako da je druga pozicija (P2) više unutra od prve pozicije (P1).

3. Postupak prema patentnom zahtevu 1 ili 2, naznačen time što se koraci b. do d. ponavljaju da bi se formirao najmanje još jedan sloj (17) delimičnog gnezda ili gnezda (20) provodnika za ukosnice.

4. Postupak prema patentnom zahtevu 3, naznačen time što se prvi sloj (16) i sledeći sloj(evi) (17) aksijalno uklanjaju zajedno sa šablona jezgra statora (22) i aksijalno se zajedno ubacuju u jezgro statora (12).

5. Postupak prema jednom od patentnih zahteva 1 do 4, naznačen time što su bar neki provodnici za ukosnice (15, 15') prethodno izrađeni i posebno sadrže par delova nogu (18a, 18b, 18a', 18b') spojenih zajedno pomoću dela mosta (19, 19') i gde je deo prve noge (18a) raspoređen u šablonu jezgra statora (22) u prvom prorezu (21) na prvom radijalnom rastojanju (r1) i drugom delu noge (18b) je postavljen u šablonu jezgra statora (22) u drugom prorezu (21) na drugom radijalnom rastojanju (r2) većem od prvog radijalnog rastojanja (r1).

6. Postupak prema patentnom zahtevu 5, naznačen time što je deo druge noge (18b') najmanje nekih provodnika za ukosnice (15') postavljen u prorez (21) pomenutog šablona jezgra statora (22) tako da se nalazi pored prvog dela noge (18a) provodnika za ukosnice (15) koji je prethodno umetnut u pomenuti prorez.

7. Postupak prema patentnom zahtevu 5 ili 6, koji sadrži korake:

- postavljanje drugog dela noge (18b) početne grupe (G1) provodnika za ukosnice (15) u prorez (21', 21) šablona jezgra statora koji se nalazi u blizini odstojnog elementa (25)

- pomoću navedenog odstojnog elementa (25), držanje dela druge noge (18b) na ili pomeranje dela druge noge (18b) unapred definisano radijalno rastojanje jednako ili veće od drugog radijalnog rastojanja (r2), čime se održava ili stvarajući radijalni zazor (26) unutar odgovarajućeg proreza (21) šablona jezgra statora

- poželjno uklanjanje odstojnog elementa (25)

1

- umetanje prvog dela noge (18a) dodatnog provodnika za ukosnicu (15) u otvor (26) unutar odgovarajućeg proreza (21) pored pomenutog drugog dela noge (18b).

8. Postupak prema patentnom zahtevu 7,

- naznačen time što su provodnici za ukosnice (15) sledeće grupe (G2) umetnuti u proreze (21) šablona jezgra statora i raspoređeni sa svojom drugom nogom (18b) pored prve noge (18a) drugog provodnika za ukosnice (15) početne grupe (G1) ili sledeće grupe (G2) i

- naznačen time što su provodnici za ukosnice (15) završne grupe (G3) umetnuti u proreze (21, 21'') šablona jezgra statora sa prvim nogama (18a) umetnutim u otvor (26) koji održava ili stvara navedeni odstojnik (25).

9. Postupak prema patentnom zahtevu 8, naznačen time što su provodnici za ukosnice (15) početne, naknadne i završne grupe (G1, G2, G3) umetnuti u kontinualnom nizu po obodu.

10. Postupak prema patentnom zahtevu 7, naznačen time što se umeće noga (18c) najmanje jednog provodnika za ukosnice (70, 71) različitog tipa, posebno iprorez provodnika ili kratkospojnika.

11. Postupak prema jednom od patentnih zahteva 1 do 10, naznačen time što se svaki provodnik za ukosnice (15, 15') aksijalno ubacuje pomoću manipulatora (30).

12. Postupak prema jednom od patentnih zahteva od 1 do 11, naznačen time što se za aksijalno uklanjanje i za aksijalno umetanje delimičnog gnezda ili gnezda, deo glave (14) delimičnog gnezda ili gnezda (20) hvata hvataljkom (50).

13. Postupak prema patentnom zahtevu 12, naznačen time što se, pre aksijalnog umetanja delimičnog gnezda ili gnezda (20), vodilica (55) ubacuje između nogu (18a, 18b) obodnih susednih provodnika za ukosnice (15) na mestu (56) aksijalno udaljen od dela glave (14).

14. Postupak prema patentnom zahtevu 12 ili 13, naznačen time što se delimično gnezdo ili gnezdo (20) samo delimično ubacuje pomoću pomenute

2

hvataljke (50) u srednji aksijalni položaj (I) i naznačen time što se gnezdo ili delimično gnezdo (20) ubacuje u krajnju aksijalnu poziciju (F) u jezgru statora (12) pomoću posebnog pritiska (60).

15. Aparat (1) za proizvodnju statora (10) sa više provodnika za ukosnice (15, 15') raspoređenih u prorezima (11) jezgra statora (12), koji sadrži

- šablon jezgra statora (22) sa brojem proreza (21) koji se protežu radijalno i aksijalno koji odgovara broju proreza (11) jezgra statora, pri čemu navedeni prorezi (21) šablona jezgra statora (22) imaju obod širina (v) veći od obima širine proreza (11) jezgra statora (12) i radijalnu dužina (l) veću od radijalne dužine proreza (11) jezgra statora (12)

- stanicu za umetanje (30) za umetanje najmanje jednog provodnika za ukosnice (15, 15') sa dve noge u pomenute proreze (21) šablona jezgra statora (22), i za umetanje svake noge jednog provodnika za ukosnice (15, 15') u drugi prorez, tako da je pomenuti provodnik za ukosnice raspoređen na prvoj poziciji (P1) unutar navedenih proreza (21), naznačeno time što je u pomenutoj prvoj poziciji (P1) provodnik za ukosnice (15,15') raspoređen drugačije nego u predviđenom položaju u jezgru statora (12)

- pokretnu stanicu (40) za radijalno pomeranje pomoću potiska (40) navedenog provodnika za ukosnice (15) unutar navedenih proreza (21) pomenutog šablona jezgra statora (22) od pomenute prve pozicije (P1) do druge pozicije (P2), tako da je pomenuti provodnik za ukosnice (15) postavljen na drugoj poziciji radijalno (P2) više unutra od prve pozicije (P1).

16. Aparat prema patentnom zahtevu 15, naznačen time što su prorezi (21) u šablonu jezgra statora (22) spiralno formirani gledano u ravni koja je okomita na osu šablona jezgra statora (22).

17. Aparat prema patentnom zahtevu 15 ili 16, naznačen time što je šablon jezgra statora (22) opremljen deflektorima za umetanje (23) na gornjem aksijalnom kraju između susednih proreza (21).

18. Aparat prema jednom od patentnih zahteva 15 do 17, naznačen time što je aparat opremljen radijalnim odstojnikom (25) za držanje i/ili pomeranje drugih nogu provodnika za ukosnice na ili unapred određenom radijalnom rastojanju (r2).

19. Aparat prema jednom od patentnih zahteva 15 do 18, naznačen time što je aparat opremljen hvataljkom (50) za hvatanje dela glave (14) gnezda ili delimičnog gnezda (20) formiranog u pomenutom šablonu jezgra statora (22) i za aksijalno uklanjanje navedenog gnezda ili delimičnog gnezda (20) iz šablona jezgra statora (22) i za bar delimično umetanje navedenog gnezda ili delimičnog gnezda u pomenuto jezgro statora (12).

20. Aparat prema jednom od patentnih zahteva od 15 do 19, naznačen time što je aparat opremljen pritiskom (60) za aksijalno umetanje navedenog gnezda ili delimičnog gnezda (20) od srednje pozicije (I) do krajnje pozicije (F) u pomenuto jezgro statora.

21. Aparat prema jednom od patentnih zahteva 15 do 20, naznačen time što je aparat opremljen elementom za vođenje (55) za umetanje između nogu (18a, 18b) obodnih susednih provodnika za ukosnice (15) na mestu (56) aksijalno udaljenom od dela glave (14).