IT202300020895A1 - Apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche e relativo procedimento operativo. - Google Patents

Description

?Apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche e relativo procedimento operativo?.

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche, particolarmente indicato per la realizzazione di avvolgimenti su rotori di motori (di qualsiasi tipologia e quindi anche del tipo idoneo all'autotrazione) e/o generatori elettrici (in particolare dinamo o alternatori). Il presente trovato estende la tutela anche ad un procedimento per la realizzazione degli avvolgimenti induttivi indicati in precedenza.

Un'espansione polare ? una porzione di un nucleo ferromagnetico generalmente sporgente in direzione radiale che ? costituita da un pacco di lamierini (la laminazione ? adottata allo scopo di diminuire le perdite per correnti parassite).

Un avvolgimento induttivo ? costituito da uno o pi? conduttori (generalmente costituiti da un cavo metallico rivestito da uno strato di materiale dielettrico) disposti a costituire una pluralit? di spire attorno ad un rispettivo nucleo (nel caso in esame una espansione polare).

L'automatizzazione della realizzazione degli avvolgimenti induttivi sulle espansioni polari ? particolarmente complessa e prevede l'adozione di un gruppo rotante, preposto all'erogazione del conduttore: tale gruppo rotante ? normalmente identificato con il termine flyer.

Questo gruppo per? non consente di distribuire al meglio le spire del conduttore, che potrebbero sovrapporsi disordinatamente, compromettendo il corretto funzionamento dell'avvolgimento.

E' noto il ricorso a strutture di convogliamento del conduttore destinate a definire con precisione la posizione di ogni spira di conduttore deposta dal gruppo rotante (flyer).

La domanda n? WO2021205279 (rivendicante la priorit? del brevetto italiano n? 102020000007288) della stessa richiedente, illustra una apparecchiatura per la realizzazione di questa tipologia di avvolgimenti dotata di una struttura di convogliamento particolarmente efficiente.

La struttura descritta in tale documento brevettuale presenta per? alcune criticit?.

In primo luogo, in corrispondenza di un cambio di formato dell'espansione polare su cui realizzare l'avvolgimento, si rende necessario sostituire l'intera struttura di convogliamento.

Ci? implica che, in corrispondenza di ogni cambio di formato, sia necessario prevedere dei periodi di arresto della produzione per il tempo necessario agli operatori per eseguire le operazioni di sostituzione della struttura di convogliamento.

In secondo luogo ? necessario disporre di strutture di convogliamento dedicate ad ogni tipologia di formato delle espansioni polari su cui realizzare gli avvolgimenti: questo si traduce in un notevole incremento dei costi di acquisto e nella necessit? di un'area dedicata al loro ricovero quando non utilizzate (con conseguenti problemi e costi di logistica).

La necessit? di sostituire le strutture di convogliamento in corrispondenza di ogni cambio di formato richiede la presenza di personale formato per queste attivit? con conseguente incremento dei costi imputabili alle apparecchiature secondo domanda n? WO2021205279.

Compito principale del presente trovato ? quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche che non richieda la sostituzione delle strutture di convogliamento in corrispondenza di un cambio di formato dell'espansione polare su cui realizzare l'avvolgimento.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di proporre un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche con costi di gestione inferiori a quelli previsti adottando soluzioni dell'arte nota di settore.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche che non necessiti di aree di immagazzinamento di componenti sostitutivi per assicurare il corretto servizio operativo.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche che non richieda la supervisione e l'intervento di operatori specializzati in corrispondenza di operazioni di cambio di formato.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche idoneo ad operare su diverse tipologie di rotori di macchine elettriche aventi dimensioni variabili entro intervalli ampi.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche che prevede brevi tempi di arresto, comunque inferiori di quanto attualmente previsto nell'arte nota di settore, in corrispondenza di operazioni di cambio di formato.

Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un apparato ed un procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche secondo la rivendicazione 1.

Tale compito e tali scopi sono altres? conseguiti per mezzo di un procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche secondo la rivendicazione 10.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'apparato e del procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la fig. 1 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una possibile forma di realizzazione di un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche secondo il trovato;

la fig. 2 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una struttura di convogliamento di un apparato secondo la figura 1 in una prima configurazione;

la fig. 3 rappresenta, in vista assonometrica schematica, la struttura di convogliamento di figura 2 in una seconda configurazione;

la fig. 4 rappresenta, in vista frontale schematica, la struttura di convogliamento di figura 2 nella prima configurazione;

la fig. 5 rappresenta, in vista frontale schematica, la struttura di convogliamento di figura 2 nella seconda configurazione;

la fig. 6 rappresenta, in vista laterale schematica parzialmente sezionata, l'apparato di figura 1;

la fig. 7 rappresenta, in vista frontale schematica parzialmente sezionata, l'apparato di figura 1 in cui l'erogatore di conduttore ? rappresentato secondo distinte posizioni operative assunte nel corso del suo funzionamento;

la fig. 8 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una ulteriore forma di realizzazione di un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi su espansioni polari di macchine elettriche secondo il trovato;

la fig. 9 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una struttura di convogliamento di un apparato di figura 8 in una prima configurazione; la fig. 10 rappresenta, in vista assonometrica schematica, la struttura di convogliamento di figura 8 in una seconda configurazione;

la fig. 11 rappresenta, in vista frontale schematica, la struttura di convogliamento di figura 10 nella prima configurazione;

la fig. 12 rappresenta, in vista frontale schematica, la struttura di convogliamento di figura 10 nella seconda configurazione;

la fig. 13 rappresenta, in vista laterale schematica parzialmente sezionata, l'apparato di figura 8;

la fig. 14 rappresenta, in vista frontale schematica parzialmente sezionata, l'apparato di figura 8, in cui l'erogatore di conduttore ? rappresentato secondo distinte posizioni operative assunte nel corso del suo funzionamento.

Con particolare riferimento a tali figure ? indicato globalmente con 1 un apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C.

Tali avvolgimenti induttivi sono costituiti da almeno un conduttore W avvolto su espansioni polari P del nucleo ferromagnetico R di macchine elettriche, pi? precisamente tali nuclei ferromagnetici R potranno essere, ad esempio, il rotore R di un motore o di un generatore elettrico.

Nel seguito si indicher? con il riferimento R qualsiasi nucleo ferromagnetico sul quale si intende realizzare l'avvolgimento induttivo C (non limitando quindi tale riferimento ai soli rotori di macchine elettriche rotanti). Il nucleo R presenter? un asse longitudinale Y: nel caso in cui il nucleo R sia destinato alla realizzazione di un rotore di una macchina elettrica rotante, l'asse Y coincider? con l'asse di rotazione di tale rotore.

Le espansioni polari P si estendono parallele all'asse Y di rotazione del nucleo R (quando questo sia del tipo di un rotore), risultando sporgenti radialmente, nonch? distanziate tra loro definendo cave S di separazione tra espansioni polari P contigue (attraverso tali cave il conduttore W potr? passare per essere cos? avvolto a costituire le predefinite spire sulla rispettiva superficie di un'espansione polare P).

L'apparato 1 secondo il trovato comprende un gruppo rotante 3 provvisto di un erogatore 4 preposto alla fornitura controllata di almeno un conduttore W; l'apparato 1 comprende inoltre almeno un gruppo di fissaggio 2 di alloggiamento temporaneo del nucleo ferromagnetico R, ed almeno una struttura 5, 6 di guida e convogliamento dell?almeno un conduttore W dimensionata per essere almeno parzialmente inseribile in almeno una delle cave S delimitanti una rispettiva espansione polare P.

La struttura 5, 6 potr? essere vantaggiosamente montata sul gruppo di fissaggio 2: il gruppo rotante 3 risulter? convenientemente girevole attorno a un asse di rotazione X rispetto al gruppo di fissaggio 2.

La struttura 5, 6 di guida e convogliamento comprender? favorevolmente una coppia di elementi laminari 7, 8 longitudinali e almeno una coppia di elementi trasversali 11, 12, simmetricamente contrapposti, interposti tra gli elementi laminari 7, 8. La struttura 5, 6 di guida e convogliamento sar? configurata per traslare lungo una traiettoria avente almeno una componente parallela dx all?asse di rotazione X del gruppo 3 tra una prima configurazione in cui la coppia di elementi laminari 7, 8 longitudinali e trasversali sono distanti dalle cave S, ed una seconda configurazione in cui entrano, almeno parzialmente, in tali cave S ai lati di una espansione P, per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4, determinando una deposizione (distribuzione, collocamento, ripartizione) ordinata e regolare delle spire di conduttore W sull'almeno una rispettiva espansione P. Si evidenzia che preferibilmente, un dispositivo di movimentazione sar? configurato per traslare la struttura 5, 6 di guida in avvicinamento/allontanamento rispetto all'espansione P.

Gli elementi trasversali 11, 12, costituenti la coppia precedentemente illustrata, sono azionabili per essere mobili secondo una direzione dy, di avvicinamento/allontanamento reciproco, parallela all'asse Y del nucleo ferromagnetico R, cos? da consentire la regolazione della loro distanza, in modo da disporsi reciprocamente ad una distanza prossima all?estensione assiale Pa della espansione P nella direzione dell?asse Y del nucleo R. L'estensione assiale Pa corrisponde all'altezza del pacco laminare che costituisce il nucleo R.

Si specifica inoltre che la coppia di elementi trasversali 11, 12 e la struttura 5, 6 di guida e convogliamento sono movimentate mediante un rispettivo attuatore lineare 11a, 12e. Vantaggiosamente, il dispositivo di movimentazione della struttura 5, 6 di guida e l'attuatore lineare 11a, 12e saranno comandatati da un'unit? di controllo e commando che consentir? un funzionamento automatizzato dell'apparato 1. Si specifica che tale unit? di controllo e commando ? del tipo di una macchina automatizzata programmabile (computer), controllore logico programmabile (PLC) o simile.

In particolare, una possibile versione realizzativa del presente trovato, l'unit? di controllo potr? comandare l'attuatore lineare 11a, 12e per adattarsi alle dimensioni dell'estensione assiale Pa dell'espansione polare P, in modo da disporre detti elementi trasversali 11, 12, reciprocamente, ad una distanza prossima all'ingombro dell'estensione assiale dell'espansione polare P. Analogamente, l'unit? di controllo comander?, secondo una logica predefinita in base al prodotto (avvolgimento C sull'espansione P) da realizzare, il dispositivo di movimentazione responsabile dell'avvicinamento/allontanamento rispetto all'espansione polare P.

Gli elementi trasversali 11, 12 comprendono superfici 13, 14 opposte a quelle affacciate all?espansione polare P e disposte parallele allo spessore longitudinale Pl dell'espansione P: tali superfici 13, 14 opposte sono configurate per combinarsi con gli elementi laminari 7, 8, longitudinali, creando una sagoma esterna preposta e configurata alla guida ed al convogliamento dell'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4.

Gli elementi laminari 8 sono inoltre configurati per essere traslati, per mezzo di almeno un rispettivo dispositivo di movimentazione, secondo una traiettoria avente anche una componente di moto in una direzione dz trasversale all?asse di rotazione X di avvicinamento/allontanamento reciproco di rispettivi bordi terminali 10 prossimi all'espansione polare P, per la regolazione della loro posizione (e quindi, indirettamente, anche della loro distanza) in funzione dello spessore longitudinale Pl dell'espansione polare P.

E' importante evidenziare che gli assi X e Y sono tra loro ortogonali e giacciono su un medesimo piano: rispetto a tale piano ? possibile identificare un ulteriore asse Z, ortogonale a piano di giacenza degli assi X e Y, che sar? utile nel seguito per definire i movimenti dell'apparato 1 e delle sue parti.

Come illustrato in precedenza, per l'identificazione corretta dell'apparato 1 e della sua geometria spaziale ? stato introdotto il sistema cartesiano di assi X (di rotazione del gruppo 3), Y (del nucleo R) e Z (ortogonale al piano contenente gli assi X e Y): rispetto a tali tre assi sono quindi definite le direzioni dx (direzione di spostamento o movimenti lungo l'asse X), dy (direzione di spostamento o movimenti lungo l'asse Y) e dz (direzione di spostamento o movimenti lungo l'asse Z).

L'almeno un rispettivo dispositivo di movimentazione degli elementi laminari 8 ? configurato per la traslazione degli elementi laminari 8 tra la prima configurazione in cui gli elementi laminari 8 non sono inseriti, nemmeno parzialmente, nelle cave S ai lati di una specifica espansione P ed in cui bordi terminali 10 si trovano alla massima distanza reciproca, ed una seconda configurazione in cui tali elementi laminari 8 sono inseriti nelle cave S ai lati dell?espansione P ed in cui i rispettivi bordi terminali 10 sono affacciati e prossimi al nucleo ferromagnetico R nell'intorno della porzione dell'espansione P pi? prossima all'asse Y. In tale seconda configurazione gli elementi laminari 8 si trovano alla minima distanza reciproca, avendo il rispettivo bordo terminale 10 affacciato e prossimo alla superficie dell'espansione polare P destinata ad alloggiare le spire di conduttore W.

In pratica, per la deposizione/distribuzione ordinata delle spire di conduttore W sull'espansione polare P ? necessario che gli elementi laminari 8 possano traslare (avanzando/arretrando verso l'asse Y secondo la direzione dx dell'asse X): in tal modo il loro bordo terminale 10 risulter? via via allineato con porzioni dell'espansione P che si trovano ad una differente distanza radiale dall'asse Y, consentendo la deposizione del conduttore W sulla desiderata porzione dell'espansione radiale, scongiurando cos? che una nuova spira possa sovrapporsi disordinatamente ad una precedente (tutte le spire saranno distribuire secondo la struttura prevista, utilizzando gli elementi 8 per il posizionamento guidato di ciascuna di esse).

Si evidenzia inoltre che ciascun elemento traversale 12 ? costituito da una rispettiva coppia di blocchetti 12a, 12b.

Ciascun blocchetto 12a, 12b risulter? validamente vincolato ad un rispettivo elemento laminare 8 facente parte della coppia di elementi laminari 8 longitudinali e risulter? sporgente, in aggetto, da tale rispettivo elemento 8.

Nel dettaglio, i blocchetti 12a, 12b della coppia di blocchetti 12a, 12b potranno essere proficuamente configurati per essere disposti almeno parzialmente sovrapposti, in modo da definire un appoggio di guida e convogliamento per l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4 cos? da avvolgere l?espansione P con il conduttore W realizzando l'avvolgimento induttivo C.

Gli elementi laminari 8 longitudinali ed i blocchetti 12a, 12b risulteranno quindi convenientemente azionabili in maniera sincrona tra loro per una traslazione contemporanea e della stessa entit? di dei blocchetti 12a, 12b (traslazione eventualmente automatizzabile adottando una unit? di controllo e commando che sar? responsabile dell'azionamento del dispositivo di movimentazione degli elementi laminari 8 in avvicinamento e in allontanamento rispetto al nucleo ferromagnetico R, secondo componenti di moto disposte come le direzioni dx, dz, e dell'attuatore lineare 12e responsabile del movimento assiale dei blocchetti 12a, 12b lungo la direzione assiale dy.

Non si esclude comunque che, in corrispondenza di specifiche esigenze realizzative, tali movimenti possano anche non essere sincroni.

Si ? quindi visto che la struttura 5, 6 di guida e convogliamento comprende una coppia di elementi laminari laterali 9, 10 associati a mezzi di attuazione configurati per la loro traslazione lungo una traiettoria avente almeno una componente parallela alla direzione radiale di una rispettiva espansione polare P, per l'avvicinamento e/o l'allontanamento dall'espansione P tra una prima configurazione in cui i elementi laminari 7, 8 sono completamente all'esterno, in direzione radiale, rispetto alla sagoma di ingombro del nucleo ferromagnetico R comprendente l'espansione P, ed una seconda configurazione in cui delimitano una rispettiva espansione P ed il loro bordo terminale 9, 10 ? affacciato e prossimo al nucleo ferromagnetico R nell'intorno della base dell'espansione P.

La struttura 5, 6 comprende inoltre almeno una coppia di elementi trasversali 11, 12, simmetricamente contrapposti, interposti tra gli elementi laminari 7, 8 e vincolati agli stessi.

Gli elementi trasversali 11 e 12 sono mobili secondo una direzione comune adottando un moto di di avvicinamento e/o allontanamento reciproco per la regolazione della loro posizione (e quindi, indirettamente, anche della loro distanza).

L'almeno una espansione polare P su cui realizzare l'avvolgimento induttivo C ? vantaggiosamente alloggiabile entro la cavit? delimitata dagli elementi laminari 7, 8 e dai rispettivi elementi trasversali 11, 12, i quali saranno disposti ad una distanza reciproca superiore e prossima alla lunghezza della relativa espansione P di interesse.

La sagoma degli elementi laminari 7, 8 e le superfici 13, 14 opposte a quelle affacciate all'espansione polare P di tali elementi trasversali 11, 12 sono proficuamente configurate per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4, determinando una deposizione ordinata e regolare delle spire di conduttore W sull'almeno una rispettiva espansione P.

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, si specifica che tra gli elementi laminari 7, 8 ed i rispettivi elementi trasversali 11, 12 pu? favorevolmente essere interposto almeno un attuatore lineare configurato per comandare l'avvicinamento e/o l'allontanamento reciproco automatico degli elementi trasversali 11, 12.

I mezzi di attuazione degli elementi laminari 8 sono configurati per la traslazione di tali elementi laminari 8 secondo una traiettoria avente anche una componente di moto in direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco per la regolazione della loro posizione (e quindi, indirettamente, anche della loro distanza) in funzione della larghezza della rispettiva espansione polare P.

La distanza reciproca tra gli elementi laminari 8 dovr? essere superiore e prossima alla larghezza di una relativa espansione P, cos? da cingerla con un gioco meccanico di ampiezza predefinita.

Almeno un componente scelto tra l'attuatore preposto alla movimentazione (avvicinamento ed allontanamento dalla base dell'espansione polare P) della struttura 5, 6 ed i mezzi di attuazione preposti alla movimentazione (avvicinamento ed allontanamento reciproco) degli elementi laminari 7, 8 potr? utilmente essere di tipo scelto tra un cilindro idraulico, un cilindro pneumatico, un gruppo vite/madrevite, un gruppo pignone cremagliera, una cinghia o catena motorizzata, un motore lineare, un manovellismo di spinta, uno spintore a camme e combinazione degli stessi.

Gli attuatori degli elementi laminari 8 sono configurati per la traslazione di tali elementi laminari 8 secondo una traiettoria definita tra la prima configurazione in cui questi sono completamente all'esterno, in direzione radiale, rispetto alla sagoma di ingombro del nucleo ferromagnetico R comprendente l'espansione P e si trovano alla loro massima distanza reciproca, ed una seconda configurazione in cui delimitano una rispettiva espansione P ed il loro bordo terminale 10 ? affacciato e prossimo al nucleo ferromagnetico R nell'intorno della base dell'espansione P e si trovano alla loro minima distanza reciproca, avendo il rispettivo bordo terminale 10 affacciato e prossimo alla superficie che si sviluppa in direzione radiale dell'espansione P, destinata ad alloggiare le spire di conduttore W.

Con particolare riferimento all'ipotesi realizzativa appena illustrata, si specifica che ciascun elemento traversale 12 sar? validamente costituito da una coppia blocchetti 12a, 12b, ciascuno provvisto di rispettive appendici sporgenti 12c, 12d.

Ogni blocchetto 12a, 12b essendo vincolato ad un rispettivo elemento laminare 8, anche con l'interposizione di un rispettivo attuatore.

In configurazione di installazione, le appendici sporgenti 12c, 12d saranno efficientemente almeno parzialmente sovrapposte, cos? da definire una superficie continua configurata per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4 indipendentemente dalla distanza reciproca tra gli elementi laminari 8.

Tra ciascun elemento laminare 8 ed il blocchetto 12a, 12b ad esso vincolato potr? proficuamente essere interposto almeno un rispettivo attuatore lineare configurato per comandare l'avvicinamento e/o l'allontanamento reciproco automatico dei blocchetti 12a, 12b, regolando la loro distanza in modo che sia superiore e prossima alla lunghezza di una relativa espansione polare P (al fine di garantire che la struttura 6 possa cingere l'espansione polare P con un gioco meccanico predefinito).

Si evidenzia inoltre che gli attuatori interposti tra gli elementi laminari 8 ed i blocchetti 12a, 12b sono sincroni, per garantire una traslazione contemporanea, e della stessa ampiezza, dei blocchetti 12a, 12b, mantenendo la continuit? di della superficie continua, configurata per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W, definita dalle appendici sporgenti 12c, 12d almeno parzialmente sovrapposte dei blocchetti 12a, 12b.

La tutela offerta dal presente trovato si estende anche ad un procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C, avvolti su espansioni polari P di un nucleo ferromagnetico R di macchine elettriche, in cui tali espansioni P polari si estendono parallele ad un asse Y, che, nel caso di macchine rotanti, corrisponde all'asse di rotazione del nucleo R.

Il procedimento consiste in una serie di fasi consecutive.

Nel corso di una prima fase I ? necessario disporre il nucleo ferromagnetico R della macchina elettrica in una configurazione in cui almeno una sua espansione polare P radiale ? affacciata e prossima ad almeno un gruppo rotante 3 di erogazione di un conduttore W. Si specifica che tale gruppo 3 risulter? girevole attorno un proprio asse X di rotazione.

Una successiva fase II prevede l'interposizione, tra l'almeno una espansione P ed il rispettivo gruppo rotante 3, di una relativa struttura 5, 6 configurata per definire una guida e un convogliamento per il conduttore W.

Una terza fase III prevede la regolazione delle dimensioni della sede della struttura 5, 6 di guida e convogliamento destinata ad alloggiare temporaneamente almeno una parte dell'espansione polare P.

La sede della struttura 5, 6 dovr? infatti presentare dimensioni di poco superiori agli ingombri dell'espansione polare P, allo scopo di poterla alloggiare con un gioco meccanico di ampiezza predefinita.

Una quarta fase IV definisce l'erogazione del conduttore W, attraverso l'almeno un gruppo rotante di erogazione 3, dopo averne fissato una estremit? ad una superficie dell'almeno una espansione polare P su cui realizzare l'avvolgimento C in modo che, durante la rotazione del gruppo 3, tale cavo W riscontri su almeno una superficie della struttura 5, 6 di guida e convogliamento prima di disporsi come una spira sulla rispettiva superficie dell'espansione P.

Si dovr? quindi procedere alla traslazione della struttura 5, 6 di guida e convogliamento lungo una direzione parallela dx all?asse X del gruppo, allineando i rispettivi bordi terminali 9, 10 alla zona in cui si intende depositare ogni spira di conduttore C via via fornito dal gruppo rotante 3, nel corso di una quinta fase V.

Il procedimento secondo il trovato prevede, in particolare, che la terza fase III di regolazione attui una vera e propria regolazione della distanza reciproca di una coppia di elementi trasversali 11, 12 della struttura 5, 6.

Gli elementi trasversali 11, 12 sono interposti tra una coppia di elementi laminari 7, 8 longitudinali; la regolazione della distanza reciproca tra tali elementi trasversali 11, 12 ? convenientemente realizzata in una direzione dy parallela all?asse di rotazione Y del nucleo ferromagnetico R in modo da adattarsi all?estensione assiale Pa dell'espansione polare P.

Si evidenzia che la struttura 6 di guida e convogliamento potr? proficuamente comprende una coppia di elementi laminari 8 affacciati ed una coppia di elementi trasversali 12 interposti tra tali elementi laminari 8 e simmetricamente disposti tra la mezzeria di tali elementi 8 ed il loro bordo terminale 16.

In tal caso, la terza fase III di regolazione prevedr? la traslazione degli elementi laminari 8 in direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco, per la regolazione della larghezza della sede della struttura 6 di guida e convogliamento in funzione della larghezza dello spessore longitudinale Pl dell'espansione polare P su cui dovr? operare la struttura 6.

Ciascun elemento trasversale 12 della coppia di elementi trasversali 12 comprender?, a sua volta, una rispettiva coppia di blocchetti 12a, 12b, ciascun dei quali risulter? vincolato ad un rispettivo elemento laminare 8 della coppia di elementi laminari longitudinali 8 e sporgente, in aggetto, dallo stesso. In tal caso la terza fase III di regolazione includer? ulteriormente la regolazione della distanza reciproca della coppia di blocchetti 12a, 12b in una direzione dz perpendicolare alla direzione dy, di avvicinamento/allontanamento reciproco degli elementi trasversali 12.

Attraverso le allegate figure sono illustrate due possibili soluzioni realizzative.

Una prima soluzione realizzativa, illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure da 1 a 7 ? particolarmente indicata per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C su espansioni polari P di rotori R (o altri analoghi nuclei ferromagnetici) con un numero di poli minore o uguale a 4.

In tal caso la struttura 5 prevedr? l'adozione di una coppia di elementi laminari 7 posti ad una distanza reciproca fissa e paralleli, allo scopo di poter alloggiare espansioni polari P aventi larghezza inferiore alla distanza tra tali elementi 7.

Non si esclude comunque la possibilit? di adottare una soluzione realizzativa in cui gli elementi laminari 7 possano essere disposti ad una distanza reciproca regolabile: in tal caso sar? necessario prevedere l'adozione di elementi trasversali 11 di tipo allungabile/accorciabile per occupare completamente lo spazio tra gli elementi laminari 7, cos? che la sede definita dalla struttura 5 sia sempre chiusa e completa.

In ogni caso i due elementi trasversali 11 potranno scorrere lungo gli elementi laminari 7 regolando la loro distanza reciproca (pur mantenendosi speculari e simmetrici rispetto alla mezzeria trasversale degli elementi laminari 7).

Attraverso questa regolazione di posizione degli elementi trasversali 11 sar? possibile modificare la lunghezza della sede delimitata dalla struttura 5 per adattarla al meglio agli ingombri dell'espansione polare P su cui dovr? operare per favorire la realizzazione di un avvolgimento induttivo C regolare ed ordinato.

La regolazione della posizione degli elementi trasversali 11 potr? essere eseguita attraverso attuatori manuali o automatici, sebbene questa ultima opzione sia quella di principale interesse.

Il bordo 9 degli elementi laminari 7 e le superfici 13 opposte a quelle affacciate all'espansione polare P degli elementi trasversali 11 saranno proficuamente configurate per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4, determinando una deposizione ordinata e regolare delle spire di conduttore W sull'almeno una rispettiva espansione P.

Una seconda soluzione realizzativa, illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo nelle allegate figure da 8 a 14 ? particolarmente indicata per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C su espansioni polari P di rotori R (o altri analoghi nuclei ferromagnetici) con un numero di poli maggiore di 4.

In tal caso la struttura 6 preveder? l'adozione di una coppia di elementi laminari 8 posti ad una distanza reciproca regolabile, allo scopo di poter alloggiare espansioni polari P, inserendosi agevolmente nelle cave S delimitanti una rispettiva espansione polare P.

I due elementi trasversali 12 potranno scorrere lungo gli elementi laminari 8 regolando la loro distanza reciproca (pur mantenendosi speculari e simmetrici rispetto alla mezzeria trasversale degli elementi laminari 8).

Ciascun elemento trasversale 12 sar? costituito da una coppia di blocchetti 12a e 12b reciprocamente affacciati (ciascuno di essi sar? scorrevole lungo un rispettivo elemento laminare 8).

Ogni blocchetto sar? dotato di una appendice sporgente 12c, 12d: le appendici sporgenti 12c e 12d dei blocchetti 12a e 12b contrapposti sono contigue e sfalsate, in modo che in corrispondenza dell'allontanamento reciproco degli elementi laminari 8 le stesse garantiscano la continuit? della superficie 14 (da esse definita) del rispettivo elemento trasversale 12 in corrispondenza di una qualsiasi distanza reciproca degli elementi laminari 8 (entro gli intervalli operativi di progetto previsti, per modificare la larghezza della sede della struttura 6). La continuit? della superficie 14 sar? fondamentale perch? il conduttore W, in fase di deposizione sotto forma di spira sulla rispettiva superficie dell'espansione polare P, sar? in parte guidato proprio dalla superficie 14.

Attraverso la regolazione della distanza reciproca degli elementi trasversali 12 sar? possibile modificare la lunghezza della sede delimitata dalla struttura 6 per adattarla al meglio agli ingombri dell'espansione polare P su cui dovr? operare, per favorire la realizzazione di un avvolgimento induttivo C regolare ed ordinato.

La regolazione della posizione degli elementi trasversali 12 potr? essere eseguita attraverso attuatori manuali o automatici, sebbene questa ultima opzione sia quella di principale interesse.

Il bordo 10 degli elementi laminari 8 e le superfici 14 (definite da rispettivi spigoli delle appendici 12c e 12d) opposte a quelle affacciate all'espansione polare P degli elementi trasversali 12 saranno proficuamente configurate per guidare e convogliare l'almeno un conduttore W fornito dall'almeno un erogatore 4, determinando una deposizione ordinata e regolare delle spire di conduttore W sull'almeno una rispettiva espansione P.

Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un apparato 1 per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C su espansioni polari P di macchine elettriche che non richiede la sostituzione delle strutture 5, 6 di convogliamento in corrispondenza di un cambio di formato dell'espansione polare P su cui realizzare l'avvolgimento, in quanto la struttura 5, 6 definisce una sede di ampiezza regolabile in funzione delle specifiche esigenze di utilizzo.

Convenientemente l'apparato 1 secondo il trovato garantisce costi di gestione inferiori a quelli previsti adottando soluzioni dell'arte nota di settore.

Favorevolmente l'apparato 1 secondo il trovato non necessita di aree di immagazzinamento di componenti sostitutivi per assicurare il corretto servizio operativo.

Proficuamente l'apparato 1 secondo il trovato non richiede la supervisione e l'intervento di operatori specializzati in corrispondenza di operazioni di cambio di formato.

Utilmente il procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi C su espansioni polari P di macchine elettriche ? idoneo ad operare su diverse tipologie di rotori R di macchine elettriche aventi dimensioni variabili entro intervalli ampi.

Positivamente il procedimento 1 secondo il trovato prevede brevi tempi di arresto dell'impianto in cui ? installato, comunque inferiori di quanto attualmente previsto nell'arte nota di settore, in corrispondenza di operazioni di cambio di formato.

Validamente l'apparato 1 ed il procedimento secondo il trovato risultano di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi contenuti: tali caratteristiche rendono l'apparato 1 ed il procedimento secondo l'invenzione delle innovazioni di sicura applicazione.

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realt? intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Apparato per la realizzazione di avvolgimenti induttivi (C) di macchine elettriche a poli salienti, in cui almeno un conduttore (W) ? avvolto su espansioni polari (P) di un nucleo ferromagnetico (R) di dette macchine elettriche, in cui dette espansioni polari (P) si estendono parallele ad un asse (Y) di rotazione di detto nucleo (R), sono sporgenti radialmente e distanziate tra loro definendo cave (S) tra espansioni polari (P) contigue, detto apparato comprendente un gruppo rotante (3) provvisto di un erogatore (4) di almeno un conduttore (W), un gruppo di fissaggio (2) di alloggiamento temporaneo del nucleo ferromagnetico (R), ed almeno una struttura (5, 6) di guida e convogliamento dell?almeno un conduttore (W) dimensionata per essere almeno parzialmente inseribile in almeno una delle cave (S) delimitanti una rispettiva espansione polare (P) e montata su detto gruppo di fissaggio (2),in cui detto gruppo rotante (3) ? girevole attorno a un asse di rotazione (X) rispetto al gruppo di fissaggio, in cui detta struttura (5, 6) di guida e convogliamento comprende una coppia di elementi laminari (7, 8) longitudinali e almeno una coppia di elementi trasversali (11, 12), simmetricamente contrapposti, interposti tra detti elementi laminari (7, 8), detta struttura (5, 6) di guida e convogliamento essendo configurata per traslare lungo una traiettoria avente almeno una componente parallela (dx) all?asse di rotazione (X) del gruppo (3) tra una prima configurazione in cui detta coppia di elementi laminari longitudinali (7, 8) e trasversali (11, 12) sono distanti dalle cave (S), ed una seconda configurazione in cui entrano, almeno parzialmente, in dette cave (S) ai lati di una espansione (P) per guidare e convogliare l'almeno un conduttore (W) fornito da detto almeno un erogatore (4) determinando una deposizione ordinata e regolare delle spire di conduttore (W) sull'almeno una rispettiva espansione (P);

caratterizzato dal fatto che detti elementi trasversali (11, 12) di detta coppia sono azionabili per essere mobili secondo una direzione (dy), di avvicinamento/allontanamento reciproco, parallela a detto asse (Y) del nucleo ferromagnetico (R) per la regolazione della loro posizione, in modo da disporsi reciprocamente ad una distanza prossima all?estensione assiale (Pa) della espansione (P).

2. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta coppia di elementi trasversali (11, 12) e detta struttura (5, 6) di guida e convogliamento sono movimentate mediante un rispettivo attuatore lineare (11a, 12e).

3. Apparato, secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli elementi trasversali (11, 12) comprendono superfici (13, 14) opposte a quelle affacciate all?espansione polare (P) e disposte parallele allo spessore longitudinale (Pl) di detta espansione (P), dette superfici (13, 14) opposte sono configurate per combinarsi con gli elementi laminari (7, 8) longitudinali creando una sagoma esterna in modo da guidare e convogliare l'almeno un conduttore (W) fornito dall'almeno un erogatore (4).

4. Apparato, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi laminari (8) sono inoltre configurati per essere traslati, per mezzo di almeno un rispettivo dispositivo di movimentazione, secondo una traiettoria avente anche una componente di moto in una direzione (dz) trasversale all?asse di rotazione (X) di avvicinamento/allontanamento reciproco di rispettivi bordi terminali (10) prossimi a detta espansione polare (P), per la regolazione della loro posizione in funzione dello spessore longitudinale (Pl) di detta espansione polare (P).

5. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto almeno un rispettivo dispositivo di movimentazione di detti elementi laminari (8) ? configurato per la traslazione di detti elementi laminari (8) tra detta prima configurazione in cui detti elementi laminari (8) non sono inseriti, nemmeno parzialmente, nelle cave (S) ai lati di una espansione (P) ed in cui i bordi terminali (10) si trovano alla massima distanza reciproca, ed una seconda configurazione in cui detti elementi laminari (8) sono inseriti nelle cave (S) ai lati dell?espansione (P) ed in cui i rispettivi bordi terminali (10) sono affacciati e prossimi al nucleo ferromagnetico (R) nell'intorno della porzione di detta espansione (P) pi? prossima all'asse (Y) e si trovano alla minima distanza reciproca, avendo il rispettivo bordo terminale (10) affacciato e prossimo alla superficie di detta espansione polare (P) destinata ad alloggiare le dette spire di conduttore (W).

6. Apparato, secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento traversale (12) ? costituito da una rispettiva coppia di blocchetti (12a, 12b), ciascun blocchetto (12a, 12b) essendo vincolato ad un rispettivo elemento laminare (8) di detta coppia di elementi laminari longitudinali (8) e risultando sporgente, in aggetto, dallo stesso.

7. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i blocchetti (12a, 12b) di detta coppia di blocchetti (12a, 12b) sono configurati per essere disposti almeno parzialmente sovrapposti, in modo da definire un appoggio di guida e convogliamento per l'almeno un conduttore (W) fornito da detto almeno un erogatore (4) per la realizzazione di un avvolgimento dell?espansione (P).

8. Apparato, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti elementi laminari (8) longitudinali e detti blocchetti (12a, 12b) sono azionabili in maniera sincrona tra loro per una traslazione contemporanea e della stessa entit? di detti blocchetti (12a, 12b).

9. Procedimento per la realizzazione di avvolgimenti induttivi (C) avvolti su espansioni polari (P) di un nucleo ferromagnetico (R) di macchine elettriche, in cui dette espansioni (P) polari si estendono parallele ad un asse (Y) di rotazione di detto nucleo (R), detto procedimento consistendo nel

? disporre (I) il nucleo ferromagnetico (R) di detta macchina elettrica in una configurazione in cui almeno una sua espansione polare (P) radiale ? affacciata e prossima ad almeno un gruppo rotante (3) di erogazione di un conduttore (W), in cui detto gruppo (3) ? girevole attorno un proprio asse (X) di rotazione;

? interporre (II) tra detta almeno una espansione (P) ed il rispettivo gruppo rotante (3) una relativa struttura (5, 6) di guida e convogliamento per il detto conduttore (W),

? regolare (III) le dimensioni della sede della struttura (5, 6) di guida e convogliamento destinata ad alloggiare temporaneamente almeno una parte di detta espansione polare (P);

? erogare (IV) il conduttore (W), attraverso l'almeno un gruppo rotante di erogazione (3), dopo averne fissato una estremit? ad una superficie dell'almeno una espansione polare (P) su cui realizzare l'avvolgimento (C) in modo che, durante la rotazione di detto gruppo (3), tale cavo (W) riscontri su almeno una superficie di detta struttura (5, 6) di guida e convogliamento;

? traslare (V) detta struttura (5, 6) di guida e convogliamento lungo una direzione parallela (dx) all?asse (X) di detto gruppo allineando i rispettivi bordi terminali (9, 10) alla zona in cui si intende depositare ogni spira di conduttore (C) via via fornito da detto gruppo rotante (3), caratterizzato dal fatto che la fase (III) di regolazione prevede la regolazione della distanza reciproca di una coppia di elementi trasversali (11, 12) di detta struttura (5, 6), detti elementi trasversali (11, 12) essendo interposti tra una coppia di elementi laminari longitudinali (7, 8) e detta regolazione della distanza reciproca essendo realizzata in una direzione (dy) parallela all?asse di rotazione (Y) del nucleo ferromagnetico (R) in modo da adattarsi all?estensione assiale (Pa) dell'espansione polare (P).

10. Procedimento, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta struttura (6) di guida e convogliamento comprende una coppia di elementi laminari (8) affacciati ed una coppia di elementi trasversali (12) interposti tra detti elementi longitudinali (8) e simmetricamente disposti tra la mezzeria di detti elementi longitudinali (8) ed il loro bordo terminale (16), detta fase (III) di regolazione prevedendo la traslazione di detti elementi laminari (8) in direzione di avvicinamento/allontanamento reciproco per la regolazione della larghezza della sede della struttura (6) di guida e convogliamento in funzione della larghezza dello spessore longitudinale (Pl) dell'espansione polare (P) su cui dovr? operare detta struttura (6).

11. Procedimento, secondo almeno una delle rivendicazioni 9 e 10, caratterizzato dal fatto che ciascun elemento trasversale (12) della coppia di elementi trasversali (12) comprende una rispettiva coppia di blocchetti (12a, 12b), ciascun blocchetto (12a, 12b) essendo vincolato ad un rispettivo elemento laminare (8) di detta coppia di elementi laminari longitudinali (8) e sporgente, in aggetto, dallo stesso e dal fatto che la fase (III) di regolazione prevede ulteriormente la regolazione della distanza reciproca di detta coppia di blocchetti (12a, 12b) in una direzione (dz) perpendicolare alla direzione (dy), di avvicinamento/allontanamento reciproco di detti elementi trasversali (12).

12. Procedimento, secondo una qualunque rivendicazione 9-11, caratterizzato dal fatto che la direzione (dx), parallela all?asse (X), ? perpendicolare a detta direzione (dy), parallela all'asse (Y), di avvicinamento/allontanamento reciproco di detti elementi trasversali (12).