专利名称：用于从导线上去除材料的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种从线圈的导线的端部去除材料的方法，涉及一种用于实施该方法
的设备，以及涉及一种用于该方法中的支架。
背景技术：
使用具有大量导线的线圈的多种多样的电动机是已知的。由于若干原因，将绝 缘体或包覆物(例如包漆)从这些导线上去除，目的是例如但不限于实现导线的导电端 部处的更好接触。多种用于从导线上去除材料的系统和方法是已知的。例如，存在许多 已知的系统和方法，用于(使用例如手动工具和/或剥离机)机械地去除导线包覆物、使 用化学溶剂去除包覆物、以及使用盐类去除包覆物。下述美国专利公开了各种用于从导 线上去除包覆物的方法(以下列表为说明性的和示例性的并且不意味着是全部的或穷举 的):7， 082， 856 ;6， 898， 977 ;6， 799， 383 ;6， 739， 217 ;6， 718， 638 ;5， 832， 790 ;5， 517， 755 ; 5， 140， 873 ;4， 367， 774 ;4， 106， 377 ;4， 059， 892 ;3， 962， 780 ;2， 934， 982 ;和1， 831， 115。
许多问题与已知的用于去除导线包覆物的方法相关。在某些机械的方法中，导线 自身可能被损坏或被切断。在一些情况下，过多的材料被去除，包括导线自身的部分，从而 导致导体缺损或失效。在某些化学和盐类的方法中，导线的部分可能被溶解，化学制剂可 能溢出，并且操作者暴露于化学制剂中。用于电动机中的某些普通类型的漆包绞线(Litz wire)是具有较细直径的铜，例如，具有占导线总厚度的将近10%的为0. 05mm(0. 002英寸) 厚度的包漆涂层的、直径为1. 09mm(0. 043英寸)(或者更小直径)的规格18的导线(18 gauge wire)。各种用于去除包漆的已知方法同样会去除铜线自身的部分，从而导致不均匀 的电流密度集中和导致已结合的铜部分过热。漆包绞线、漆包绞线电缆、和具有这种导线的 电动机例如公开在美国专利5， 517， 755 ;5， 473， 211 ;4， 963， 694 ;4， 631， 808 ;4， 475， 053和 4， 412， 201中。
发明内容
本发明人已经认识到需要高效且有效的系统和方法来用于从导线上去除包覆物； 用于精确地仅去除导线包覆物而不去除导线自身的部分；以及用于以安全且有利于环境的 方式去除这些包覆物。 本发明在某些方面公开了用于使用独特的导线线圈安装设备从导线上去除包覆 物(比如，但不限于，漆包层)的设备和方法，其中该导线线圈安装设备用于将线圈的端部 供给到独特的喷砂设备(blasting apparatus)中和用于在该喷砂设备中操作该导线的端 部以便于去除包漆。 根据本发明的某些方面，提供了一种从导线的端部去除材料的方法，该导线包括
用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该方法包括下述步骤 将保持器设备紧固到线圈上，所述线圈具有从该线圈上伸出的两个部分，每一部
分包括多个导线端部，每一导线端部具有位于其上的材料；
将保持器设备定位在与包括外壳的喷砂设备相邻的支架上，该支架能相对于喷砂 设备运动； 利用该能运动的支架使线圈朝向喷砂设备运动从而使导线端部运动到外壳内；以 及 在外壳内对导线端部进行喷砂处理以从导线端部去除材料。 本方法的其它步骤在权利要求2至9中进行了阐述，在此提请对其注意。 根据本发明的另一方面，提供了一种用于从导线端部去除材料的设备，该导线包
括用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该设备包括 用于紧固到线圈上的保特器设备，所述线圈具有从该线圈上伸出的两个部分，每 一部分包括多个导线端部，每一导线端部具有位于其上的材料；
包括外壳的喷砂设备；禾口 与喷砂设备相邻的用于支承保持器设备的支架； 所述设备布置成使得在使用中所述支架的至少一部分可相对于所述喷砂设备运 动，从而使得导线的端部可运动到外壳中。 其它特征在权利要求11至22中进行了阐述，在此提请对其注意。 在某些方面，提供了 一种用于支承本文所述类型的线圈的支架，在使用中，该支架
允许线圈的电连接端部插入喷砂设备，在位于喷砂设备中时被转动，以便于从线圈端部去
除材料(例如，绝缘体)，然后将其从喷砂设备中撤出。在某些方面，在电连接端部位于喷砂
设备内时，线圈可绕其纵轴线旋转任一角度。 本发明在一些但不必是全部实施例中提供了一种从导线的端部去除材料的方法， 其中导线是用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该方法包括将保持器 设备紧固到线圈上，所述线圈具有从该线圈上伸出的两个部分，每一部分包括多个导线端 部，所述端部具有位于其上的材料；将带有线圈的保持器设备定位在与包括外壳的喷砂设 备相邻的支架上；使具有线圈的保持器设备在支架上运动，从而使导线端部运动到外壳内； 以及对导线端部进行喷砂处理以从导线端部去除材料。根据本发明的这种方法可按照任意 可能的组合包括下述特征中的一个或一些其中线圈具有两个间隔开的侧部，保持器设备 是至少一个保持器，该至少一个保持器具有两个开口 ，该两个开口中的每一个用于接收线 圈的侧部的部分，该方法还包括将每一侧部的部分安放在两个开口中的一个内；其中该至 少一个保持器设备是两个可绕线圈的两侧部组合的可配合部件，该方法还包括将该两个可 配合部件绕线圈组合，以使得线圈每一侧部的部分位于该两个开口中的一个内；其中该两 个可配合部件包括具有凸出部的第一部件和具有凹入部的第二部件，该方法还包括通过使 第一部件的每个凸出部进入第二部件的凹入部而将该两个可配合部件组合在一起；其中该 至少一个保持器具有至少一个用于便于操作该保持器的切口部分；其中该至少一个保持器 是两个间隔开的保持器；其中保持器设备是大致圆形的以便于线圈相对于支架转动以使线 圈端部在外壳内转动；其中该支架为位于基座上的轮式推车，该基座邻近喷砂设备的外壳， 该方法还包括通过使轮式推车在基座上运动而使导线端部运动到外壳内；其中该轮式推车 具有多个可转动地安装在其上的间隔开的滚轮，保持器设备可动地位于该多个滚轮上，该 方法还包括通过使保持器设备在所述多个滚轮中的滚轮上运动而使导线端部运动到外壳 内以便于从导线端部去除材料；其中保持器设备为两个分隔开的保持器，该方法还包括使每个保持器在多个滚轮中的两个分开的滚轮上运动；其中外壳具有一线圈开口，线圈的部
分可运动穿过该开口以使导线端部运动到外壳内，该方法还包括将密封结构放置在该线圈
开口处并围绕该线圈放置以在线圈的部分穿过线圈开口时密封该线圈开口，从而便于从线
圈端部喷砂处理掉材料；和/或其中该密封结构是连接到外壳上的密封设备或其是可安放
在线圈上的两个密封件，该两个密封件中的至少一个具有用于容纳线圈的侧部的部分的开
口 ，该方法还包括将该两个密封件安放在线圈上，以及将该两个密封件连接在一起。 本发明在一些但不必是全部实施例中提供了一种从导线的端部去除材料的系统，
该导线是用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该系统包括用于紧固到
线圈上的保持器设备，该线圈具有从线圈伸出的两个部分，每一部分包括多个导线端部，每
一导线端部具有位于其上的材料；支架，该保持器设备位于支架上，该支架可与喷砂设备相
邻放置，该喷砂设备包括一外壳；带有线圈的保持器设备可在支架上运动以使导线端部运
动到外壳内。根据本发明的系统可按照任意可能的组合包括下述特征中一个或一些其中
线圈具有两个间隔开的侧部，以及保持器设备是至少一个保持器，该至少一个保持器具有
两个开口 ，该两个开口中的每一个用于接收线圈的侧部的部分；其中该至少一个保持器设
备为两个可绕线圈的侧部组合的可配合部件，以使得线圈的每一侧部的部分位于该两个开
口中的一个内，该两个可配合部件包括具有凸出部的第一部件和具有凹入部的第二部件，
第一部件的每一凸出部可容纳在第二部件的凹入部中；其中该支架为位于基座上的轮式
推车，该基座可与喷砂设备的外壳相邻布置，轮式推车可在基座上运动以使导线端部运动
到外壳内；其中该轮式推车具有多个可转动地安装在其上的间隔开的滚轮，该保持器设备
可动地位于该多个滚轮上从而使保持器设备在该多个滚轮中的滚轮上的运动会使该导线
端部运动到外壳内以便于从导线端部去除材料；和/或其中外壳具有一线圈开口，线圈的
部分可运动穿过该线圈开口以使导线端部运动到外壳内，该系统还包括可放置在线圈开口
处并围绕线圈放置的密封结构，以在线圈的部分穿过线圈开口时密封该线圈开口从而便于 喷砂处理掉线圈端部的材料；其中密封结构是连接到外壳上的密封设备和可安放在线圈上
的两个密封件中的一种，该两个密封件中的至少一个具有用于容纳线圈的侧部的部分的开□。
为了更好地理解本发明，将仅通过举例方式参照附图进行描述，附图中 图1A是具有带涂层的导线端部的现有技术电动机导线线圈的平面图； 图1B是图1A的线圈的导线端部的放大图； 图1C是图1A所示线圈沿图1B中的线C-C的剖视图； 图2A是根据本发明的一种线圈保持器或支架的端视图； 图2B是图2A的线圈保持器的一部分的端视图； 图2C是图2A的线圈保持器的一部分的端视图； 图2D是图2B的线圈保持器的部分的透视图； 图2E是图2C的线圈保持器的部分的透视图； 图3A是用于将根据本发明的线圈保持器绕图1A的线圈固定的相据本发明的一种 方法中的一个步骤的透视 图3B是在图3A用于将根据本发明的线圈支架绕图1A的线圈固定的步骤之后的根据本发明的方法中的一个步骤的透视图； 图4A是根据本发明的一种真空维持结构的主视图； 图4B是图4A的设备的后视图； 图4C是部件分离后的图4A的设备的主视图； 图5是固定到线圈上的图4A的设备的透视图； 图6A是根据本发明的一种线圈支架系统的顶部透视图； 图6B是图6A的线圈支架系统的端视图 图6C是图6A的线圈支架系统的平面图 图6D是图6A的线圈支架系统的侧视图 图7A是根据本发明的一种喷砂设备的侧视图； 图7B是图7A的系统的主视图； 图7C是根据本发明的一种喷砂设备的侧视图； 图7D是根据本发明的一种喷砂设备的透视图； 图7E是根据本发明的一种设备的一部分的主视图； 图7F是根据本发明的一种设备的一部分的主视图； 图8A是示出了用于从线圈的导线去除包覆物的根据本发明的一种方法的一个步骤的透视图； 图8B是在图8A的步骤之后的该图8A方法的一个步骤的透视图；以及 图8C是在图8B的步骤之后的该图8A方法的一个步骤的透视图。
具体实施例方式
现在参照图1A(以及图1B和1C)，用于电动机的具有两个侧部D的现有技术线圈C(例如作为定子的部件)具有电缆B，电缆B具有缠绕有绝缘体I的多根漆包线W(例如，漆包绞线)。电缆C的端部E从线圈C伸出。在很多情况下，原本包覆导线W的包漆从端部E被去除。 附图2A示出了一种根据本发明的线圈保持器IO，其具有两个互连的部件12(图2B、2D)和14(图2C、2E)。部件12的凸出部12a、12b和12c装配在部件14的相应凸出部对14a、14b和14c之间。开口 16形成在两个部件12、14之间，在开口 16内可放置线圈的部分(如图1的侧部D)。 保持器10可具有任意的外周形状(其在图2A中为圆形)，例如，但不限于正方形、矩形、三角形、梯形、椭圆形和卵形。可选的开口 18、19分别限定出手柄部18a、19a，以便于处理、运送和操作线圈。 保持器部件12、14可以是一个整体式部件，或者，如所示的，可以分别由多块板12p、14p制成，该多块板12p、14p被连接在一起，例如用螺栓分别穿过孔12t、14t栓接在一起。 图3A和3B示出了将保持器10安装在线圈C上的过程。如图3A所示，部件14被放置成使线圈C的部分D穿过开口 16。然后，如图3B所示，将部件12的凸出部插在部件14的相应凸出部之间，使用穿过孔12h和14h的螺栓14s将部件12、 14栓接在一起，使保持器10绕线圈C固定，允许线圈相对于保持器进行受限的运动。 图4A-4C示出了一种根据本发明的真空维持结构(板20)，其具有两个部件22和24，该两个部件22和24可例如通过任意适合的紧固件而捆缚、胶粘、和/或紧固在一起，所述适合的紧固件例如但不限于，U形钉(staples)、螺钉、可拆卸的锁紧件、和/或比如VELCRO(商标)的钩环紧固件(见图4A的钩环紧固件的部件22a、24a)。
在结构20的一侧(将在线圈可穿过的开口周围接触喷砂设备外壁的一侧)，可选地，存在便于使结构20相对于壁密封的材料件26(例如，布、毡材、钢丝绒、毯、室外毯(outdoor carpet)、橡胶、或垫片材料；在一个特定方面，是约四分之一英寸厚的毡材)。在一个方面，部件22、 24具有磁体和/或带子，用于与外壳壁粘附接触。 每个部件22、24分别具有凹入部22d、24d，其限定出用于接收线圈的侧部部分的开口 28。 图5示出了在线圈C上就位的通过带子20t保持在一起的真空维持结构20。线圈部分可穿过开口 28运动(例如，一旦线圈端部位于外壳内，可使结构20在线圈上运动，以使得板20和/或部件26密封地接触该结构的外壁)。 图6A-6D示出了一种根据本发明的线圈支架30，其具有一个带有支腿34的基座32。推车40具有可转动地连接至底座42的滚轮44。基座32的上凸边缘36导引滚轮44和推车40。可选地，滚轮46可转动地安装在底座42上并且位于底座42的上方。如图6A和6B所示，滚轮46的大小、构造和定位方式可使得保持器10可旋转地设置在滚轮上而在保持器10的底部和底座42的顶部之间存在空隙N。保持器10的这种定位便于在滚轮46上转动和操作线圈，以及便于线圈的导线端部相对于喷砂设备的外壳并且在喷砂设备的外壳内进行定位和重新定位。 现有技术公开了多种喷砂设备，包括但不限于美国专利7， 104,872 ;6， 712， 677 ;6， 416， 390 ;6， 099， 395 ;5， 685， 767 ;5， 460， 564 ;5， 283， 991 ;5， 216， 849 ;4， 905， 426 ;4， 798， 027 ;4， 753， 051 ;4， 741， 130 ;4， 408， 419 ;4， 339， 897 ;4， 300， 318 ;4， 233， 785 ;4， 019， 284 ;3， 516， 205 ;3， 300， 962 ;2， 584， 647 ;1， 858， 475 ;和955， 714中的喷砂设备。
图7A和7B示出了一种根据本发明的喷砂设备50，其具有外壳52 ;支腿53 ;观察面板54(例如由透明玻璃或塑料制成)；手插入孔56，操作人员的手(可选地，带手套的手)可穿过该孔进入外壳52内；真空系统59(如图7B所示)，用于利用真空将清理微粒以及去除的材料和碎片从外壳清除出去；和壁57中的开口 58，线圈的端部可穿过该开口以使其导线的端部可在外壳52内进行处理。可选择地，包括照明灯具(light fixture)55。
可选择地，如图7C和7D所示，当线圈穿过开口时，材料或结构可用于封闭开口 58。这防止喷砂材料和从导线端部去除的材料通过开口 58排出外壳52。如图7C所示，围绕开口 58的外周连接至壁57的刷子或鬃毛材料或纤维62提供了一种线圈可穿过的屏障，但当线圈存在时该屏障封闭该开口。刷子、纤维或鬃毛材料是柔性的，因此其邻接线圈并与线圈形状基本一致，从而封闭存在线圈的开口 58。操作人员使用外壳52内的喷砂设备或"喷枪"69(如图7B所示)在导线端部处引导微粒(砂粒，小珠，等)以去除导线包覆物，例如包漆。 可选地，如图7D所示，多个柔性材料的独立挡板64位于开口 58中并且线圈随着挡板弯曲而从它们之间穿过而进入外壳52中。
图7E和7F示出了具有多个挡板的其它实施例。在图7E中，使用了四个挡板66。 在图7F中，使用了两个挡板68， 69，其中挡板69具有两个开口 69a，以容纳线圈端部伸入外 壳52中的线圈的部件。 图8A-8C示出了一种根据本发明的方法的步骤。如图8A所示，具有端部E的线圈 C被固定到保持器10上，该保持器10放置在推车40的滚轮46上。推车40位于与喷砂设 备50邻近的支架30上。线圈C被放置成使得其端部可通过开口 58进入设备50的外壳52 内。真空维持结构20能够在端部E —旦位于外壳52内时可动地连接至线圈C或被应用。
如图8B所示，线圈端部E通过使推车40运动和在需要时通过使线圈C运动(如 图8B所示，向右运动)到外壳52内而运动到外壳52内。结构20相对于开口 58周围的壁 57密封地放置(见图8C)。开始利用材料去除颗粒对线圈端部E进行喷砂处理。
线圈C可通过使保持器10在滚轮46上旋转而旋转，从而使位于外壳52内的线圈 端部E旋转，以便于从导线端部E的所有表面上去除包漆(或者可通过将具有扁平表面的 保持器在滚轮46上重新定位来使端部运动)。导线端部可通过使保持器10在滚轮46上转 动而转动完整的360度。
权利要求
一种从导线端部去除材料的方法，该导线包括用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该方法包括下述步骤将保持器设备紧固到线圈上，所述线圈具有从该线圈伸出的两个部分，每一部分包括多个导线端部，每一导线端部具有位于其上的材料；将保持器设备定位在与包括外壳的喷砂设备相邻的支架上，所述支架能相对于喷砂设备运动；利用能运动的所述支架使线圈朝向喷砂设备运动，从而使导线端部运动到所述外壳内；以及在所述外壳内对导线端部进行喷砂处理以从导线端部去除材料。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中线圈具有两个间隔开的侧部，保持器设备包括至 少一个保持器，所述至少一个保持器具有两个开口 ，所述两个开口中的每一个用于接收线 圈的侧部的部分，该方法还包括将每一侧部的部分安放在所述两个开口中的一个内。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个保持器设备包括两个可绕线圈的两 侧部组合的可配合部件，该方法还包括绕线圈将所述两个可配合部件组合以使得线圈每一侧部的部分位于所述两个开口中 的一个内。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述两个可配合部件包括具有凸出部的第一部件 和具有凹入部的第二部件，该方法还包括通过使第一部件的每个凸出部进入第二部件的凹入部而将所述两个可配合部件组合 在一起。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述支架包括位于基座上的轮式推 车，所述基座邻近喷砂设备的外壳，该方法还包括通过使轮式推车在基座上运动而使导线端部运动到外壳内。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中该轮式推车具有多个可转动地安装在其上的间隔开的滚轮，所述保持器设备可动地位于所述多个滚轮上，该方法还包括使保持器设备在所述多个滚轮中的滚轮上运动从而使导线端部运动到外壳内，以便于 从导线端部去除材料。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述多个滚轮和所述保持器设备被设置成使得在 所述运动步骤期间，所述线圈绕其纵轴线转动，从而所述导线端部被转动以经受所述喷砂 处理。
8. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述外壳具有一线圈开口，线圈的部分能运动穿过所述线圈开口以使导线端部运动到外壳内，该方法还包括围绕线圈放置密封结构，以使得当所述导线端部运动到所述外壳内时所述密封结构与 所述线圈开口接合，由此在喷砂期间防止喷砂材料离开所述外壳。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述密封结构包括两个可安放在线圈上的密封件，该两个密封件中的至少一个具有用于容纳线圈的侧部的部分的开口 ，该方法还包括 将所述两个密封件安放在线圈上，以及 将所述两个密封件连接在一起。
10. —种用于从导线端部去除材料的设备，该导线包括用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该设备包括用于紧固到线圈上的保持器设备，所述线圈具有从该线圈伸出的两个部分，每一部分包括多个导线端部，每一导线端部具有位于其上的材料；包括外壳的喷砂设备；禾口与所述喷砂设备相邻的用于支承保持器设备的支架；所述设备布置成使得在使用中，所述支架的至少一部分能相对于所述喷砂设备运动，从而使导线的端部能运动到外壳内。
11. 如权利要求io所述的设备，其中所述支架与所述喷砂设备分隔开并且与所述喷砂设备区分开。
12. 如权利要求10或11所述的设备，其中线圈具有两个间隔开的侧部，所述保持器设备包括至少一个保持器，所述至少一个保持器具有两个开口 ，所述两个开口中的每一个用于接收线圈的侧部的部分。
13. 如权利要求12所述的设备，其中所述至少一个保持器设备包括两个可绕线圈的侧部组合的可配合部件，以使线圈的每一侧部的部分位于该两个开口中的一个中，所述两个可配合部件包括具有凸出部的第一部件和具有凹入部的第二部件，第一部件的每一凸出部能容纳在第二部件的凹入部中。
14. 如权利要求12或13中任一项所述的设备，其中所述至少一个保持器具有至少一个切口部分，以便于操作该保持器。
15. 如权利要求12至14中任一项所述的设备，其中所述至少一个保持器是两个分隔开的保持器。
16. 如权利要求10或11所述的设备，其中所述保持器设备包括大致圆形的表面。
17. 如权利要求10或11所述的设备，其中所述支架包括位于基座上的轮式推车，该轮式推车能在基座上运动以在使用过程中使导线端部运动到外壳内。
18. 如权利要求17所述的设备，其中所述轮式推车包括多个可转动地安装到其上的间隔开的滚轮，其中在使用中所述保持器设备可动地位于多个滚轮上，以使得使保持器设备在所述多个滚轮中的滚轮上的运动使导线端部运动到外壳内以便于从导线端部去除材料。
19. 如权利要求18所述的设备，其中所述多个滚轮和所述保持器设备被设置成使得所述线圈绕其纵轴线转动，从而使得所述导线端部被转动以在所述外壳中经受所述喷砂处理。
20. 如权利要求19所述的设备，其中所述保持器设备包括大致圆形或环形的表面，该表面可位于所述多个滚轮中的至少两个滚轮上，从而通过所述多个滚轮和所述表面允许所述保持器设备转动。
21. 如权利要求10或11所述的设备，其中所述外壳包括一线圈开口，线圈的部分可运动穿过该线圈开口以使导线端部运动到外壳内，所述设备布置成使得在使用中，该设备还包括位于线圈开口处的密封结构，该密封结构防止喷砂材料离开所述外壳。
22. 如权利要求21所述的设备，其中所述密封结构包括能安放在线圈上的两个密封件和连接至外壳的密封设备中的一种，该两个密封件中的至少一个具有容纳线圈的侧部的部分的开口。
全文摘要
本发明公开了一种从导线端部去除材料的方法，该导线包括用于电动机的线圈的导电导线，导线的端部从线圈伸出，该方法包括以下步骤将保持器设备紧固到线圈上，该线圈具有从该线圈伸出的两个部分，每一部分包括多个导线端部，每一导线端部具有位于其上的材料；将保持器设备定位在与包括外壳的喷砂设备相邻的支架上，该支架能相对于喷砂设备运动；利用该能运动的支架使线圈朝向喷砂设备运动从而使导线端部运动到外壳内；以及在外壳内对导线端部进行喷砂处理以从导线端部去除材料。
文档编号H02K15/04GK101710766SQ20091021165
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月11日 优先权日2008年9月12日
发明者B·泽连科 申请人:国民油井华高有限合伙公司