ES2282563T3 - Aparato y procedimiento para producir un bobinado de mutiples cables. - Google Patents
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Abstract
Aparato para bobinar cable (W1, W2, W3) en un núcleo de máquina electrodinámica (10), que comprende una boquilla de cable (20) configurada para dispensar simultáneamente una pluralidad de cables (W1, W2, W3) desde las salidas de cable, utilizando el movimiento relativo que comprende las traslaciones relativas (T1, T2) entre el núcleo (10) y la boquilla de cable (20), en el que la boquilla de cable está provista de una orientación angular (A) sobre un eje de la boquilla de cable en un primer plano que es paralelo a las traslaciones (T1, T2); caracterizado porque las salidas de cable se mueven relativamente en ranuras del núcleo y en el que la orientación angular (A) se puede controlar de forma programable.
Description
Aparato y procedimiento para producir un
bobinado de múltiples cables.
La presente invención se refiere a soluciones
para el devanado de bobinas de cable en componentes de maquinaria
electrodinámica. En particular, la presente invención se refiere a
la formación de bobinas de cable enrollando simultáneamente una
pluralidad de cables en el componente de maquinaria electrodinámica.
Por ejemplo, las bobinas de cable se pueden enrollar en los polos
de un núcleo de laminación o se pueden enrollar sobre sí mismas en
componentes que no precisan o no disponen de polos.
Estas bobinas de cable tienen el objetivo de
generar el campo electromagnético necesario en la aplicación final
del componente de una máquina electrodinámica. Por ejemplo, el
núcleo de laminación mencionado anteriormente puede ser, bien un
núcleo del estator o un núcleo de la armadura de una máquina
electrodinámica. Dicha máquina electrodinámica en general puede ser
un motor eléctrico, que se utiliza para muchos tipos de aplicaciones
de accionamiento.
Con el fin de maximizar la cantidad de cable que
se puede disponer en los espacios del componente de la máquina
electrodinámica, se deben disponer regularmente las vueltas de la
bobina de cable (por ejemplo, a lo largo de los lados de las piezas
del polo) sin retorcer la pluralidad de cables entre sí. Además, se
deberán disponer los cables de manera que las vueltas de cable se
sitúen en una formación de capa ascendente o descendente
(denominadas normalmente en la técnica actual y también a
continuación como "estratificación").
El documento CH 456754 se refiere al bobinado de
un estator con una pluralidad de cables suministrados por una
boquilla de cable provista de múltiples salidas que se mantienen en
la parte exterior de las ranuras del estator. La boquilla de cable
se gira adyacente a los extremos del estator para evitar el
retorcido de los cables.
El documento US nº 5.964.429 da a conocer un
procedimiento y un aparato para bobinar cable sobre un estator
provisto de ranuras oblicuas.
Las soluciones de la presente solicitud
generalmente se refieren a las descritas normalmente en la patente
US nº 6.622.955 asignada a Stratico et al.
Los aparatos de bobinado actuales pueden
permitir que ciertas partes del cable giren hasta acumularse de
forma irregular y abombarse localmente hacia afuera desde el lado
de la recogida de bobinas de cable. Dichos abombamientos,
especialmente teniendo en cuenta los espacios limitados disponibles
en un componente de máquina electrodinámica, pueden interferir con
o impedir el acceso por las separaciones limitadas del componente
durante el procedimiento de bobinado del cable.
Esta situación resulta incluso más grave cuando
el procedimiento de bobinado requiere el bobinado simultáneo de una
pluralidad de cables para formar una única bobina de cable,
especialmente cuando el elemento dispensador de cable debe pasar a
través de los espacios en la máquina electrodinámica para bobinar
los diversos cables. Como resultado del requisito para múltiples
cables, hay más posibilidad de que se creen los abombamientos
debido al retorcido de los múltiples cables y éstos pueden
interferir con el movimiento del elemento dispensador de cables en
las separaciones del componente.
La presente invención propone realizar
procedimientos de bobinado de múltiples cables que eviten el
retorcido de cables y la disposición no adecuada de los mismos.
Además, la presente invención propone mejorar la capacidad del
elemento dispensador de cable para atravesar los espacios en el
componente de máquina electrodinámica. Como consecuencia, los
procedimientos de bobinado realizados con la presente invención
tienen menos posibilidades de sufrir entorpecimientos debido a
interferencias y pueden obtener más alimentación de cable en los
espacios del componente, así como mayores velocidades de
bobinado.
Estos y otros objetivos de la presente invención
se alcanzan de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 13 y se pondrán
de manifiesto con mayor claridad por medio de los dibujos siguientes
y la descripción detallada de las formas de realización
preferidas.
A continuación se describen las formas de
realización no limitativas de la presente invención, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista parcial elevada de un
núcleo de estator de bobinado visto desde un extremo axial del
mismo;
la Figura 2 es una vista en sección parcial del
núcleo de estator, que muestra algunas partes del aparato de la
presente invención vistas desde la dirección 2 de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista en sección parcial del
aparato tomada por la línea 3-3 de la Figura 2;
la Figura 4 es una vista parcial similar a la de
la Figura 3, que muestra el aparato de la presente invención
dispuesto a la izquierda del aparato que se muestra en la Figura 3;
y
la Figura 5 es una vista esquemática que muestra
el aparato de la presente invención en general, visto desde las
líneas 5-5 de la Figura 2.
Haciendo referencia a la Figura 1, el núcleo del
estator 10 presenta un interior cilíndrico hueco 11 centrado en el
eje longitudinal 12. Dicho interior 11 está delimitado exteriormente
por partes de polo 13, que sobresalen de la parte anular 14 del
núcleo del estator. Las expansiones 13' de las partes de polo 13
normalmente son las partes más interiores del núcleo del estator 10
y delimitan el espacio en el interior 11. Los huecos 16 que existen
entre las expansiones adyacentes 13' son pasos de acceso que
permiten la comunicación entre el interior 11 y las separaciones de
ranura 15. En el caso del núcleo del estator que se muestra, los
huecos 16 y las separaciones de ranura 15 se encuentran inclinados
en un ángulo predeterminado con respecto al eje central 12.
Los núcleos de estator modernos necesitan ser
compactos en tamaño. Al mismo tiempo, los núcleos de estator deben
mantener una cantidad de material ferromagnético significativa y,
por lo tanto, una elevada presencia de cable dentro de los espacios
de ranura 15. Como resultado, los huecos 16 son más estrechos y las
separaciones 15 están incluso más llenas de cable si se comparan
con los núcleos de estator según la técnica anterior. Además, el
esquema eléctrico de los núcleos de estator normalmente es tal, que
cada bobina C se bobina alrededor de un único polo, como una de las
piezas de polo 13 que se muestran en la Figura 1. Haciendo
referencia a la Figura 1, las bobinas C se han mostrado
seccionadas. En aras de la claridad, no se muestran las partes de
las bobinas C que se encuentran fuera del estator.
La forma de realización que se ilustra en la
presente aplicación está dirigida hacia el bobinado simultáneo de
tres cables alrededor de los polos de un núcleo de estator. Sin
embargo, se deberá entender que se puede bobinar cualquier cantidad
de cables simultáneamente de acuerdo con la presente invención.
Asimismo, se deberá entender también que, a pesar de que la
descripción siguiente se concentra en una forma de realización en
la que las bobinas de cable se bobinan alrededor de un único polo,
la presente invención se puede utilizar para bobinar una bobina de
cable a través de múltiples polos.
Haciendo referencia a la Figura 2, la boquilla
de cable 20 se muestra en distintas posiciones consecutivas
relativas P1-P8, que ocupa la boquilla de cable
cuando se mueve alrededor de la pieza de polo 13 para dispensar
simultáneamente los cables W1, W2 y W3. Más específicamente,
mediante movimientos relativos de la boquilla de cable 20 alrededor
de la pieza de polo 13, los cables W1, W2 y W3 se dispensan
simultáneamente desde las salidas de cable respectivas 21, 22 y 23
de la boquilla de cable 20, para su tensado contra la pieza de polo
13.
El posicionado de la boquilla de cable 20 en las
posiciones P1-P8 se puede conseguir mediante
movimientos relativos entre el núcleo del estator 10 y la boquilla
de cable 20. Por ejemplo, el núcleo del estator 10 y la boquilla de
cable 20 se pueden girar con una rotación relativa R1 cuando la
boquilla de cable 20 se encuentra más allá del extremo 10' del
núcleo del estator 10. Al contrario, se puede conseguir la rotación
relativa R2 cuando la boquilla de cable 20 se encuentre más allá
del extremo 10'' del núcleo del estator 10. Las rotaciones R1 y R2
están situadas ambas sustancialmente en un eje central 12 del núcleo
del estator 10.
Entre estas rotaciones, e incluso durante las
rotaciones, el núcleo del estator 10 y la boquilla de cable 20 se
pueden trasladar relativamente en las direcciones T1 y T2, que son
sustancialmente paralelas al eje central 12 del núcleo del estator
10. En aras de la claridad, la Figura 2 no muestra las distintas
posiciones del núcleo del estator 10 mientras se mueve con respecto
a una boquilla de cable estacionaria 20. En su lugar, la Figura 2
muestra las posiciones de la boquilla de cable 20 en el primer plano
(el plano de la Figura 2) mientras llevan a cabo las traslaciones
relativas T1 y T2 y las rotaciones relativas R1 y R2 mientras el
núcleo del estator 10 se encuentra estacionario. Sin embargo, se
deberá entender que las rotaciones R1 y R2 y las traslaciones T1 y
T2 son estrictamente relativos entre la boquilla de cable 20 y el
estator 10. Tanto la boquilla 20 como el estator 10 se pueden mover
con el fin de llevar a cabo dicho movimiento relativo. También
resultará útil a continuación definir una trayectoria relativa
instantánea (o dirección de movimiento) de la boquilla de cable 20
con respecto al movimiento relativo entre dicha boquilla 20 y el
núcleo del estator 10. Dicha trayectoria relativa instantánea (o
dirección de movimiento) de la boquilla de cable 20 se deberá
entender como la dirección de movimiento instantánea de la boquilla
de cable 20, como el resultado del movimiento relativo entre la
boquilla 20 y el estator 10, visto desde un marco de referencia en
el que el estator 10 se mantiene fijo.
Se deberá entender que las rotaciones R1 y R2 se
pueden secuenciar y combinar con las traslaciones T1 y T2 para
conseguir un recorrido cerrado 17 de la boquilla de cable 20
alrededor de la pieza de polo 13. Se puede bobinar un recorrido
cerrado único 17 con una vuelta de bobina de cable C con los cables
W1, W2 y W3 alrededor del polo 13. Una pluralidad de recorridos
cerrados acumulativos y predeterminados como el 17 (realizados
progresivamente) permite el bobinado del número de vueltas
requeridas por la bobina C. Tal como se describirá con más claridad
a continuación, la boquilla de cable 20 y el estator 10 también
están provistos de los movimientos radiales relativos S1 y S2, que
son sustancialmente paralelos a los lados de la pieza de polo 13''
(y sustancialmente perpendiculares al eje central 12) con el fin de
realizar la estratificación del cable descrita. La formación de la
estratificación requiere la realización de recorridos cerrados como
el 17, en un número de planos paralelos adyacentes que son
paralelos al primer plano (el plano de la Figura 2). Dicho de otro
modo, se dispensan los múltiples cables en planos adyacentes que
son paralelos entre sí y que son sustancialmente perpendiculares a
los radios geométricos que salen perpendicularmente del eje central
12.
Haciendo referencia a la Figura 2, la posición
P1 muestra la boquilla de cable 20 cuando está a punto de empezar a
atravesar un espacio longitudinal del hueco 16. Con el fin de
realizar la carrera necesaria para atravesar el espacio
longitudinal, la traslación T1 se combina con la rotación R1 para
acomodar el ángulo de inclinación del espacio longitudinal con
respecto al eje central 12. La posición P2 muestra la boquilla de
cable 20 durante la carrera descrita anteriormente. La posición P3
muestra la boquilla de cable 20 cuando la carrera descrita
anteriormente está a punto de finalizar. La posición P4 muestra la
boquilla de cable 20 cuando tiene lugar una rotación R1. La
posición P5 muestra la boquilla de cable 20 cuando está a punto de
finalizar la rotación R1 y está a punto de comenzar una carrera
opuesta para atravesar el espacio opuesto del hueco 16. La posición
P6 muestra la boquilla de cable 20 durante la carrera de retorno
para atravesar el espacio opuesto del hueco 16 que incluye la
traslación T2 y la rotación R2. La posición P7 muestra la boquilla
de cable 20 cuando la carrera de retorno está a punto de finalizar.
La posición P8 muestra la boquilla de cable 20 cuando tiene lugar
una rotación R2. Se deberá entender que el movimiento relativo de P3
a P5 y de P7 a P1 puede incluir movimientos añadidos a las
rotaciones R1 y R2, respectivamente. Por ejemplo, las traslaciones
T1 y T2 y los movimientos de estratificación S1 y S2 se pueden
programar durante estas carreras para disponer los cables W1, W2 y
W3 de forma tensada contra los extremos 13''' de la pieza de polo
13. De forma similar, las carreras transversales desde la posición
P1 a la P3 y desde la posición P5 a la P7 también se podrían
programar para incluir los movimientos de estratificación S1 y
S2.
Tal como se muestra en la Figura 2, la boquilla
de cable 20 necesita estar en una orientación específica con
respecto al hueco 16 durante la carrera transversal para dispensar
los cables W1, W2 y W3 en el espacio de ranura 15 de una manera
tensada contra los lados de la pieza de polo 13 sin retorcer o
montar entre sí los cables. Además, se deberá entender que la
boquilla de cable 20 debe ocupar una parte del hueco 16 durante
cada una de las carreras transversales (véase la Figura 3) de modo
que se inserte parcialmente en la separación 15. Tal como se ha
descrito anteriormente, con el fin de hacer frente a la inclinación
del hueco 16 y la separación 15 con respecto al eje central 12 del
núcleo del estator, se precisa combinar partes de las rotaciones R1
y R2 con las traslaciones T1 y T2, de manera que la boquilla de
cable 20 se desplace en los huecos 16 sin colisionar con los bordes
de las extensiones 13'.
Con el fin de evitar el retorcido de los cables
W1, W2 y W3 durante las traslaciones y las rotaciones T1, T2, y R1
y R2, se deberá orientar la boquilla de cable 20 de forma diferente
dependiendo de la posición relativa que ocupe alrededor de la pieza
de polo 13 (es decir, la posición de la boquilla 20 en el recorrido
17). Dicho de otro modo, la boquilla de cable 20 se deberá dirigir
o controlar de forma programable durante las traslaciones y las
rotaciones T1, T2, R1 y R2 para orientar del modo adecuado las
salidas de cable 21, 22 y 23 y para reducir el tamaño necesario de
los huecos 16.
Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, y
considerando que la boquilla de cable 20 se desplaza en un recorrido
cerrado 17 tanto en el sentido de las agujas del reloj, como en el
sentido contrario alrededor de la pieza de polo 13 (en el caso de
la Figura 2, la boquilla de cable 20 realiza el recorrido cerrado 17
en el sentido de las agujas del reloj), el direccionado de la
boquilla de cable 20 alrededor del eje central 34 de la boquilla de
cable mantiene la salida del cable 21 (o una parte frontal de la
boquilla de cable) siempre en el extremo frontal de la boquilla de
cable 20 en la dirección respectiva de movimiento de la boquilla de
cable 20 a lo largo del recorrido cerrado 17. Esto evita el
retorcido de los cables W1, W2 y W3 durante el bobinado. Tal como
se explicará con mayor claridad a continuación, el direccionamiento
de la boquilla de cable 20 alrededor del eje 34 precisa que dicha
boquilla de cable 20 realice rotaciones predeterminadas R0 alrededor
del eje 34, de modo que se pueda orientar de forma adecuada la
boquilla de cable 20 alrededor del eje 34 según se desplaza en el
recorrido cerrado 17.
Haciendo referencia a la Figura 3, la boquilla
de cable 20 está conectada a la parte superior del eje 31 por medio
de una parte de pestaña 32'. Dicha parte de pestaña 32' está
atornillada a la parte superior del eje 31 por medio de tornillos
32''. El eje 31 también está provisto de una parte de polea 33
acoplada con una correa 46. El eje 31 se soporta para su rotación
alrededor del eje 34 utilizando cojinetes de soporte 35 y 36
alojados en placas de soporte 39 y 40, respectivamente. Dichas
placas de soporte 39 y 40 están separadas entre sí por medio de una
placa montante 44. Las placas de soporte 39 y 40 y la placa montante
44 se pueden unir para formar una estructura de brazo única, tal
como se muestra en la Figura 3, por medio de tuercas como la 45.
Una correa 46 puede circular alrededor de la placa montante 44.
Accionando la correa 46, se puede proporcionar a
la boquilla de cable 20 una rotación R0 alrededor del eje 34 para
conseguir las orientaciones adecuadas. El eje 31 es hueco y
acampanado en el extremo 31' para un paso suave de los cables W1,
W2, W3. La boquilla de cable 20 está provista de una perforación
inferior 35 para el paso de los cables W1, W2, W3 desde el eje 31
hasta la boquilla de cable 20. Dicha perforación inferior 35 se
comunica con una parte hueca alargada 36 de la boquilla de cable 20
en la que los cables W1, W2 y W3 se separan hacia sus salidas de
cable respectivas 21, 22, 23.
Dichas salidas del cable 21, 22 y 23 se
encuentran en superficies separadas 21', 22', 23' de la boquilla de
cable 20 los que también se puede entender como que determinan
planos paralelos adyacentes separados. Cada uno de estos planos
paralelos adyacentes es sustancialmente perpendicular al eje central
34 de la boquilla de cable 20 y sustancialmente paralelo al primer
plano. De este modo, los cables W1, W2 y W3 se pueden dispensar
desde la boquilla de cable 20 a lo largo de recorridos separados
como los 41, 42 y 43, respectivamente. La dispensa de los cables a
lo largo de estos recorridos separados es otra característica para
evitar el retorcido de los cables W1, W2 y W3 durante cualquier
movimiento relativo de la boquilla de cable 20 con respecto al
núcleo del estator 10.
Además, las salidas de cable 21, 22 y 23 se
pueden mantener en orientaciones predeterminadas alrededor del eje
34 mientras la boquilla de cable 20 se desplaza a lo largo de un
recorrido cerrado 17. Dicho de otro modo, la boquilla de cable 20
se guía o controla de forma programable manteniendo la orientación
de un eje en el primer plano que está alineado con las salidas de
cable con respecto a una dirección relativa instantánea de
movimiento de la boquilla 20. Siendo definido como ángulo A, el
ángulo entre dicho eje de salida de cable en el primer plano y la
dirección de movimiento relativo instantáneo. En particular, la
orientación angular de la boquilla de cable (alrededor del eje 34)
y, por lo tanto, la orientación del eje de salida de cable se puede
controlar de forma programada para variar cuando la boquilla 20 se
desplaza a lo largo del recorrido cerrado 17. De este modo, el
ángulo A puede ser constante en ciertas partes del recorrido cerrado
(por ejemplo, durante las rotaciones R1 y R2). La configuración de
la superficie exterior (formada por los lados 13'' y los extremos
13''') de la pieza de polo 13 pueden determinar la selección del
ángulo A. Por ejemplo, una configuración circular de los extremos
de la pieza de polo 13 puede requerir una variación del ángulo A, de
manera que el eje de salida del cable en el primer plano que
contiene los cables de salida 21, 22 y 23 se mantiene
sustancialmente tangente con respecto a la configuración circular
del contorno exterior de los extremos 13'''.
Además, en la forma de realización de la
boquilla de cable que se muestra en la Figura 2, en la que dicha
boquilla de cable 20 presenta una longitud y una anchura, se podría
entender que la orientación angular de la boquilla de cable 20 con
respecto al eje 34 se puede controlar de forma que se pueda
programar, de modo que se minimice un área en sección transversal
de la boquilla de cable con respecto a la dirección relativa
instantánea del movimiento de la boquilla de cable 20 (es decir,
orientando la longitud de la boquilla de cable 20 con la dirección
de movimiento). Siendo el área en sección transversal de la boquilla
de cable 20 mencionada anteriormente tomada de un plano que es
sustancialmente perpendicular a la dirección relativa instantánea
de movimiento de la boquilla de cable 20 en el primer plano de la
Figura 2. Dicho esquema de orientación de la boquilla de cable 20
puede resultar especialmente útil durante las carreras transversales
para minimizar el tamaño requerido de los huecos 16 y reducir la
posibilidad de colisión o interferencia con los cables que ya se
han bobinado en los espacios 15. Dicha orientación también se podrá
entender como una alineación del eje de salida de cable con la
dirección relativa instantánea de movimiento de la boquilla de cable
20 de forma que el ángulo A sea cero.
Haciendo referencia a la Figura 4, las placas 39
y 40 están unidas al apéndice 50 de la estructura de soporte 51 por
medio de tuercas como la referencia 52. La unidad de motor 53 se
puede sujetar por medio de la placa 39 y se puede fijar a la misma
con tuercas 54. La rueda de polea 55 se monta al eje de salida de la
unidad de motor 53. Dicha rueda de polea 55 se acopla mediante la
correa 46, de modo que la rotación de la unidad de motor provoque
rotaciones RO de la boquilla de cable 20 alrededor del eje 34. La
estructura de soporte 51 está provista de otros apéndices 56. Cada
uno de dichos apéndices 56 está provisto de partes deslizantes 57
que pueden desplazarse sobre las guías 58. Dichas guías 58 se
sujetan mediante la estructura de soporte 59 (que se muestra
parcialmente en las Figuras 4 y 5) con el fin de resultar
sustancialmente perpendiculares a los planos en los que se llevan a
cabo las traslaciones T1 y T2. El tornillo de accionamiento 61 de la
unidad de motor 60 (que se acopla en una parte fileteada de la
estructura de soporte 51) está provisto para hacer que la
estructura de soporte 51 se deslice a lo largo de las guías 58.
Dichas guías también son paralelas a las direcciones S1 o S2
utilizadas para el movimiento de estratificación de la boquilla de
cable 20.
Dicho de otro modo, accionando la unidad de
motor 60, las placas 39 y 40 pueden deslizarse en las direcciones
S1 o S2 (es decir, paralelas a las guías 58), de manera que la
boquilla de cable 20 se pueda desplazar en direcciones radiales S1
o S2 para estratificar los cables W1, W2 y W3 a lo largo de la pieza
de polo 13. Durante los movimientos relativos de la boquilla de
cable 20 y el núcleo del estator 10, los cables W1, W2 y W3 pueden
transcurrir sin límite hasta el extremo 31' del eje 31 desde una
unidad de tensado y salida de cable (que no se muestra) con el fin
de dispensarse desde las salidas de la boquilla de cable 20. El
posicionamiento del núcleo del estator 10 con respecto a la
boquilla de cable 20 se puede conseguir por medio del conjunto 70
que se muestra en la Figura 5. Además, el conjunto 70 sujeta el
núcleo del estator en una posición predeterminada con respecto a la
estructura de soporte 59.
El conjunto 70 puede ser similar a la parte del
aparato que se muestra en la patente US de Stratico et al.
mencionada anteriormente, para girar e indexar el núcleo del
estator. La unidad de motor 71 y la barra de rotación 74 del
conjunto 70 se utilizan para hacer girar el núcleo del estator para
las rotaciones R1 y R2. La barra de rotación 74 soporta un
engranaje (que no se muestra), que acopla un engranaje anular (que
no se muestra) que rodea un núcleo del estator 10, de modo que la
rotación de la barra giratoria 74 hace girar el engranaje anular y,
consecuentemente, el núcleo del estator 10. La unidad de motor 72 y
el tornillo 73 del conjunto 70 se pueden utilizar para provocar al
núcleo del estator 10 las traslaciones T1 y T2. El engranaje
mencionado anteriormente soportado por la barra de rotación 74 está
provisto de ranuras que permiten que el engranaje se traslade a lo
largo de la barra de rotación 74 para permanecer acoplado con el
engranaje anular mencionado anteriormente durante las traslaciones
T1 y T2.
Las unidades de motor 53, 60, 71 y 72 se pueden
accionar y controlar mediante el sistema de control 73 a lo largo
de las líneas de suministro eléctrico y de señal 53', 60', 71' y 72'
respectivamente. El sistema de control 73 está configurado de
acuerdo con las últimas técnicas disponibles para controlar y
programar los movimientos generales y el posicionado con ejes CN
(ejes de control numérico).
Los algoritmos de regulación y secuencia que
utilizan datos de entrada exteriores se pueden aplicar por medio
del sistema de control 73, para accionar las unidades de motor, de
modo que las traslaciones T1 y T2, las rotaciones R1 y R2, los
movimientos de estatificación S1 y S2 y las rotaciones RO se lleven
a cabo como operaciones que siguen un orden secuencial, o en
combinación entre sí. La sincronización precisa entre estos
movimientos se puede garantizar mediante el sistema de control 73.
Se pueden encontrar los valores de estos movimientos mediante
ensayos prácticos que implican el bobinado de cables reales en
modelos representativos de las configuraciones del polo. Además, se
podría utilizar una simulación tridimensional por ordenador de los
movimientos de la boquilla de cable y del núcleo del estator con
respecto a la configuración de la pieza de polo, conjuntamente con
representaciones de las distintas extensiones del cable desde la
boquilla de cable hasta la pieza del polo en los distintos tipos de
movimientos, con el fin de determinar los valores iniciales para los
ensayos prácticos.
De este modo, se proporcionan sistemas y
procedimientos mejorados para una boquilla de cable que bobine
simultáneamente múltiples cables en un componente de máquina
electrodinámica, al mismo tiempo que evita el retorcido del cable y
reduce la necesidad de disponer de un espacio de holgura mediante el
control de una orientación de la boquilla. Un experto en la materia
apreciará que la presente invención se puede poner en práctica
mediante otras formas de realización diferentes a las mostradas,
que se presentan a título ilustrativo y no limitativo.
Claims (19)
1. Aparato para bobinar cable (W1, W2, W3)
en un núcleo de máquina electrodinámica (10), que comprende una
boquilla de cable (20) configurada para dispensar simultáneamente
una pluralidad de cables (W1, W2, W3) desde las salidas de cable,
utilizando el movimiento relativo que comprende las traslaciones
relativas (T1, T2) entre el núcleo (10) y la boquilla de cable
(20), en el que la boquilla de cable está provista de una
orientación angular (A) sobre un eje de la boquilla de cable en un
primer plano que es paralelo a las traslaciones (T1, T2);
caracterizado porque las salidas de cable se mueven
relativamente en ranuras del núcleo y en el que la orientación
angular (A) se puede controlar de forma programable.
2. Aparato según la reivindicación 1, en
el que la boquilla de cable (20) está configurada asimismo para
dispensar la pluralidad de cables (W1, W2, W3) en un número
correspondiente de planos adyacentes que son paralelos entre sí, en
el que cada uno de los cables se dispensa en uno de los planos
paralelos adyacentes.
3. Aparato según la reivindicación 2, en
el que la boquilla de cable (20) está provista de una pluralidad de
salidas de cable (21, 22, 23) correspondientes a la pluralidad de
cables (W1, W2, W3), en el que cada una de las salidas de cable
está dispuesta en uno de los planos paralelos adyacentes.
4. Aparato según la reivindicación 1, en
el que la orientación angular (A) de la boquilla de cable se
determina de forma programable por medio de una posición instantánea
de la boquilla de cable (20) con respecto al núcleo.
5. Aparato según la reivindicación 1, en
el que la boquilla de cable (20) está configurada asimismo para una
traslación relativa (T1, T2) y una rotación (R1, R2) con respecto a
un eje central (12) del núcleo.
6. Aparato según la reivindicación 1, en
el que la orientación angular (A) de la boquilla de cable (20) se
controla de forma programable para reducir un área en sección
transversal de la boquilla de cable tomada a lo largo de un segundo
plano que es sustancialmente perpendicular a una dirección relativa
instantánea de movimiento de la boquilla de cable en el primer
plano.
7. Aparato según la reivindicación 3, en
el que la orientación angular (A) de la boquilla de cable (20) está
controlada de forma programable para orientar las posiciones de las
salidas de cable (21, 22, 23) en el primer plano con respecto a una
dirección relativa instantánea de movimiento de la boquilla de cable
en el primer plano, en el que un eje de salida de cable que pasa a
través de las posiciones de las salidas de cable en el primer plano
está orientado con respecto a la dirección relativa instantánea de
movimiento.
8. Aparato según la reivindicación 1, en
el que la boquilla de cable (20) está accionada para girar
alrededor del eje (34) de la boquilla de cable, con el fin de
controlar la orientación de dicha boquilla de cable.
9. Aparato según la reivindicación 8, en
el que la boquilla de cable (20) está dispuesta en un extremo
distal de un brazo de soporte (39, 40), estando dicho brazo de
soporte configurado de manera que pueda hacer girar dicha boquilla
de cable alrededor del eje (34) de la boquilla de cable.
10. Aparato según la reivindicación 9, en el
que el brazo de soporte (39, 40) está configurado asimismo para
estratificar la boquilla de cable (20) en una dirección
sustancialmente paralela al eje (34) de la boquilla de cable.
11. Aparato según la reivindicación 5, que
comprende además un soporte de núcleo (70) sobre el cual está
dispuesto dicho núcleo (10), en el que dicho soporte de núcleo está
configurado para trasladar y hacer girar el núcleo con respecto al
eje central (34) del núcleo.
12. Aparato según la reivindicación 1, en el
que una parte frontal (21) de la boquilla de cable (20) dirige la
boquilla de cable en una dirección relativa instantánea de
movimiento de la boquilla de cable.
13. Procedimiento para bobinar cable en un
núcleo de máquina electrodinámica, que comprende: proporcionar una
boquilla de cable configurada para dispensar simultáneamente una
pluralidad de cables desde salidas de cable, utilizando el
movimiento relativo que comprende las traslaciones relativas (T1,
T2) entre el núcleo y la boquilla de cable; proporcionar a la
boquilla de cable una orientación angular de la boquilla de cable
sobre un eje de la boquilla de cable en un primer plano que es
paralelo a las traslaciones (T1, T2), caracterizado porque
las salidas de cable se desplazan relativamente en las ranuras del
núcleo y comprende además el control de la orientación angular (A)
de la boquilla de cable (20).
14. Procedimiento según la reivindicación
13, en el que proporcionar la boquilla de cable (20) comprende
además proporcionar una boquilla de cable provista de una pluralidad
de salidas de cable (21, 22, 23) para dispensar una pluralidad de
cables (W1, W2, W3), en el que cada una de las salidas de cable está
dispuesta en uno de los planos paralelos adyacentes.
\newpage
15. Procedimiento según la reivindicación
13, en el que el control de la orientación angular (A) de la
boquilla de cable (20) comprende además determinar la orientación
angular de la boquilla de cable mediante el posicionamiento
instantáneo de la boquilla de cable con respecto al núcleo.
16. Procedimiento según la reivindicación
13, que comprende asimismo proporcionar a la boquilla de cable (20)
un movimiento de traslación (T1, T2) y de rotación (R0, R1)
relativos con respecto a un eje central (34) del núcleo (10).
17. Procedimiento según la reivindicación
13, en el que el control de la orientación angular (A) de la
boquilla de cable (20) comprende además minimizar un área en sección
transversal de dicha boquilla de cable tomada a lo largo de un
segundo plano que es sustancialmente perpendicular a una dirección
relativa instantánea de movimiento de la boquilla de cable en el
primer plano.
18. Procedimiento según la reivindicación
13, en el que el control de la orientación angular (A) de la
boquilla de cable (20) comprende además orientar un eje de salida de
cable que pasa a través de posiciones de salidas de cable (21, 22,
23) en el primer plano con respecto a una dirección relativa
instantánea de movimiento la boquilla de cable en el primer
plano.
19. Procedimiento según la reivindicación
13, en el que el control de la orientación angular de la boquilla
de cable (20) comprende además el accionamiento de la boquilla de
cable para girar alrededor de su propio eje (34).
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