CH630542A5

CH630542A5 - Verfahren zur herstellung von blechzylindern mit kuehl- bzw. versteifungsrippen.

Info

Publication number: CH630542A5
Application number: CH649778A
Authority: CH
Inventors: Cesar Massa; Albert Meier; Robert Knobel
Original assignee: Zschokke Wartmann Ag
Priority date: 1978-06-14
Filing date: 1978-06-14
Publication date: 1982-06-30
Also published as: EP0016026A1; WO1980000066A1

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorgehäusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstrekkender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rippen gleichzeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Blechmantel offene Rippen angeformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Blechmantel geschlossene Rippen angeformt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anformung der Rippen die den freien Durchgang begrenzende innere Mantelfläche des Blechzylinders in axialer Richtung im Sinne einer Verengung des freien Durchgangs gewölbt geformt wird.

5. Blechzylinder als Statorgehäuse für luftgekühlte elektrische Maschinen, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorgehäusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen.

Insbesondere auf dem Gebiet der luftgekühlten elektrischen Maschinen ist man seit einiger Zeit dazu übergegangen, die aufwendigen Statorgehäuse aus Metallguss durch Blechzylinder mit angeformten Kühlrippen zu ersetzen.

Die Herstellung solcher Gehäusekörper wie auch der Gehäusekörper etwa von Netztransformatoren oder dgl. erfolgt derart, dass an einem Blech eine Rippe nach der anderen ausgeformt und dabei die Gehäuseform gestaltet wird. Gemäss DE-OS 2 503 106 kann dabei die Ausformung des Mantels partiell erfolgen, um diesen dann in einer zweiten Fertigungsstufe durch eine Nachpressung auf sein Fertigmass zu bringen.

Es ist einzusehen, dass solche Herstellungsverfahren einen grossen Zeitaufwand beanspruchen, der einer Rationalisierung im heutigen wirtschaftlichen Sinne entgegensteht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der vorgenannten Art zu schaffen, welches gestattet, solche Blechgehäuse mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen den heutigen Anforderungen gemäss rationell herzustellen.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass alle Rippen gleichzeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.

Durch diese Massnahmen ist es vergleichsweise den bisher getakteten Verfahren nunmehr möglich, die Herstellung solcher Blechgehäuse ganz erheblich zu beschleunigen.

Beispielsweise Ausführungsformen von Blechgehäusen zur Veranschaulichung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem Querschnitt,
Fig. 2 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit polygonalem Querschnitt,
Fig. 3 ein Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses,
Fig. 4a-c in schematischer Darstellung und in einzelnen Phasen ein Pressvorgang zur Bildung eines Statorgehäuses und
Fig. 5a-c in schematischer Darstellung und in einzelnen Phasen ein Pressvorgang zur Bildung einer Ausführungsvariante eines Statorgehäuses.

Das in Fig. 3 beispielsweise veranschaulichte Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Rippen lässt sich in der nachfolgend näher beschriebenen Weise aus einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels mit rundem Querschnitt gemäss Fig. 1 oder mit polygonalem Querschnitt gemäss Fig. 2 herstellen. Die Grösse der Halbfabrikate lässt sich dabei mathematisch in Abhängigkeit der Grösse des Fertigproduktes vorausbestimmen nach der Gleichung worin bedeuten:
EMI1.1

D = der mittlere Durchmesser des Blechmantel-Halbfabrikates,
1R = die mittlere Länge einer abgewickelten Rippe und n = die Anzahl der auf den Umfang gleichmässig verteilten Rippen.

Gegebenenfalls sind in dieser Formel Erfahrungswerte in Form von Parametern zu berücksichtigen, etwa in bezug auf Nachbehandlungen oder in bezug auf mögliche Bombierungen in Axialrichtung, wie das nachfolgend noch erwähnt wird.

Für den Pressvorgang wird das Halbfabrikat gemäss Fig. 1 oder 2 auf eine geeignete Maschine gebracht. Eine solche Verformungsmaschine kann unterschiedlicher Bauart sein und soll hier nicht weiter beschrieben werden, da dies für das Verständnis des erfindungsgemässen Verfahrens nicht erheblich ist.

Ein Vorgang des Verfahrens zur Bildung eines Statorgehäuses 41 mit offenen Rippen 42 aus einem Blechzylinder 43 mit rundem Querschnitt soll anhand der Fig. 4a-c näher beschrieben werden. Die hierfür geeignete Maschine umfasst n Aussenstempel 44 auf einem Kern 46 der Maschine, wobei die Innenstempel in bezug auf die Aussenstempel um eine halbe Teilung in Umfangsrichtung verschoben sind. Selbstverständlich sind die Verformungsbereiche der inneren und äusseren Stempel der betreffenden Flankenform der zu pressenden Rippen angepasst und die äusseren Stempel mit Druckerzeugungsmitteln so verbunden, dass diese sich gleichzeitig und radial nach innen gegen den Kern 46 bewegen können, wie das die Fig. 4amin einzelnen Phasen erkennen lassen.

Es stellt dabei keine grossen Probleme, die Verformungsmaschine mit geeigneten Zentrierungsmitteln für das zu verformende Halbfabrikat auszurüsten, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Sobald nun der Blechzylinder 43 in die Maschine eingeführt ist, kann die Verformungsoperation beginnen. Die n Aussenstempel 44 verschieben sich radial und gleichzeitig gegen das Zentrum des Kernes 46. Die Bewegung der Aussenstempel 44 kann dabei z.B. durch Hydraulikzylinder oder andere Vorrichtungen erzeugt werden. Der Gleichlauf der Aussenstempel 44 kann zudem auf unterschiedliche Arten realisiert werden, wie z.B. mechanisch, indem jeder Stempel vom benachbarten Stempel über einen festen Hebel gezwungen wird, der Vorschubbewegung zu folgen, wobei sich dieser Zwang nach einer 360 -Übertragung wieder auf den er sten Stempel auswirkt.

Für gewisse z. B. geometrische Verhältnisse können Ge

gendruck erzeugende Innenstempel eingesetzt werden.

Der Pressvorgang setzt sich dann kontinuierlich fort, bis die in Fig. 4c gezeigte Endform erreicht wird. Selbstverständlich erfolgt dabei die Verformung über die Elastizitätsgrenzen des Materials hinaus, um eine Rückbildung nach Beendigung des Pressvorganges zu vermeiden.

In gleicher Weise lässt sich auch das in Fig. 3 gezeigte Statorgehäuse mit geschlossenen Rippen herstellen, wie die Fig. 5a-c veranschaulichen. Für diesen Vorgang weist die Maschine entsprechende Aussenstempel 54 auf und umfasst einen Kern 56 mit glatter Oberfläche. Auch hier wird zunächst der ein Halbfabrikat darstellende Blechmantel 53 in die Maschine eingebracht und dann der Pressvorgang eingeleitet und kontinuierlich fortgesetzt, bis die Endform gemäss Fig. 5c erreicht ist.

Die Verformung erfolgt dabei über die Elastizitätsgrenze des Materials hinaus, um eine Rückfederung nach Beendigung des Pressvorgangs zu vermeiden.

Es lässt sich nun leicht einsehen, dass dieses vorbeschriebene Verfahren vergleichsweise bisherigen Takt-Verfahren wesentlich rationeller ist.

Zudem gestattet dieses Verfahren, zusammen mit der Anformung der Rippen anstelle einer den freien Durchgang begrenzenden zylindrischen inneren Mantelfläche des Fertigproduktes diese Fläche gewölbt, d.h. hyperboloidförmig, auszubilden, um damit den Blechmantel bei dessen Verwendung als Statorgehäuse mit gleichmässiger Flächenpressung auf den Statorkern aufzupressen, wenn die Randdurchmesser des Blechmantels dem Durchmesser des Statorkerns entsprechen.

Ferner ist es auch möglich, anstelle der vorbeschriebenen gleichförmigen Verteilung der Rippen, diese auch ungleichförmig anzuformen.

Weiter können mit diesem Verfahren auch Hohlkörper mit gleichzeitig sowohl offenen als auch geschlossenen Kühlrippen hergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorgehäusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstrekkender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rippen gleichzeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Blechmantel offene Rippen angeformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Blechmantel geschlossene Rippen angeformt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anformung der Rippen die den freien Durchgang begrenzende innere Mantelfläche des Blechzylinders in axialer Richtung im Sinne einer Verengung des freien Durchgangs gewölbt geformt wird.
5. Blechzylinder als Statorgehäuse für luftgekühlte elektrische Maschinen, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorgehäusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen.

Insbesondere auf dem Gebiet der luftgekühlten elektrischen Maschinen ist man seit einiger Zeit dazu übergegangen, die aufwendigen Statorgehäuse aus Metallguss durch Blechzylinder mit angeformten Kühlrippen zu ersetzen.

Die Herstellung solcher Gehäusekörper wie auch der Gehäusekörper etwa von Netztransformatoren oder dgl. erfolgt derart, dass an einem Blech eine Rippe nach der anderen ausgeformt und dabei die Gehäuseform gestaltet wird. Gemäss DE-OS 2 503 106 kann dabei die Ausformung des Mantels partiell erfolgen, um diesen dann in einer zweiten Fertigungsstufe durch eine Nachpressung auf sein Fertigmass zu bringen.

Es ist einzusehen, dass solche Herstellungsverfahren einen grossen Zeitaufwand beanspruchen, der einer Rationalisierung im heutigen wirtschaftlichen Sinne entgegensteht.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der vorgenannten Art zu schaffen, welches gestattet, solche Blechgehäuse mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen den heutigen Anforderungen gemäss rationell herzustellen.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass alle Rippen gleichzeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.

Durch diese Massnahmen ist es vergleichsweise den bisher getakteten Verfahren nunmehr möglich, die Herstellung solcher Blechgehäuse ganz erheblich zu beschleunigen.

Beispielsweise Ausführungsformen von Blechgehäusen zur Veranschaulichung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem Querschnitt, Fig. 2 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit polygonalem Querschnitt, Fig. 3 ein Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses, Fig. 4a-c in schematischer Darstellung und in einzelnen Phasen ein Pressvorgang zur Bildung eines Statorgehäuses und Fig. 5a-c in schematischer Darstellung und in einzelnen Phasen ein Pressvorgang zur Bildung einer Ausführungsvariante eines Statorgehäuses.

Das in Fig. 3 beispielsweise veranschaulichte Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Rippen lässt sich in der nachfolgend näher beschriebenen Weise aus einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels mit rundem Querschnitt gemäss Fig. 1 oder mit polygonalem Querschnitt gemäss Fig. 2 herstellen. Die Grösse der Halbfabrikate lässt sich dabei mathematisch in Abhängigkeit der Grösse des Fertigproduktes vorausbestimmen nach der Gleichung worin bedeuten: EMI1.1 D = der mittlere Durchmesser des Blechmantel-Halbfabrikates, 1R = die mittlere Länge einer abgewickelten Rippe und n = die Anzahl der auf den Umfang gleichmässig verteilten Rippen.

Gegebenenfalls sind in dieser Formel Erfahrungswerte in Form von Parametern zu berücksichtigen, etwa in bezug auf Nachbehandlungen oder in bezug auf mögliche Bombierungen in Axialrichtung, wie das nachfolgend noch erwähnt wird.

Für den Pressvorgang wird das Halbfabrikat gemäss Fig. 1 oder 2 auf eine geeignete Maschine gebracht. Eine solche Verformungsmaschine kann unterschiedlicher Bauart sein und soll hier nicht weiter beschrieben werden, da dies für das Verständnis des erfindungsgemässen Verfahrens nicht erheblich ist.

Ein Vorgang des Verfahrens zur Bildung eines Statorgehäuses 41 mit offenen Rippen 42 aus einem Blechzylinder 43 mit rundem Querschnitt soll anhand der Fig. 4a-c näher beschrieben werden. Die hierfür geeignete Maschine umfasst n Aussenstempel 44 auf einem Kern 46 der Maschine, wobei die Innenstempel in bezug auf die Aussenstempel um eine halbe Teilung in Umfangsrichtung verschoben sind. Selbstverständlich sind die Verformungsbereiche der inneren und äusseren Stempel der betreffenden Flankenform der zu pressenden Rippen angepasst und die äusseren Stempel mit Druckerzeugungsmitteln so verbunden, dass diese sich gleichzeitig und radial nach innen gegen den Kern 46 bewegen können, wie das die Fig. 4amin einzelnen Phasen erkennen lassen.

Es stellt dabei keine grossen Probleme, die Verformungsmaschine mit geeigneten Zentrierungsmitteln für das zu verformende Halbfabrikat auszurüsten, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Sobald nun der Blechzylinder 43 in die Maschine eingeführt ist, kann die Verformungsoperation beginnen. Die n Aussenstempel 44 verschieben sich radial und gleichzeitig gegen das Zentrum des Kernes 46. Die Bewegung der Aussenstempel 44 kann dabei z.B. durch Hydraulikzylinder oder andere Vorrichtungen erzeugt werden. Der Gleichlauf der Aussenstempel 44 kann zudem auf unterschiedliche Arten realisiert werden, wie z.B. mechanisch, indem jeder Stempel vom benachbarten Stempel über einen festen Hebel gezwungen wird, der Vorschubbewegung zu folgen, wobei sich dieser Zwang nach einer 360 -Übertragung wieder auf den er sten Stempel auswirkt. **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.