CH634762A5

CH634762A5 - Einrichtung zum stanzen von kreisfoermigen genuteten platinen.

Info

Publication number: CH634762A5
Application number: CH1162778A
Authority: CH
Inventors: Franz Schneider; Helmut Braitinger; Ewald Bergmann; Otto Kurz
Original assignee: Schuler Gmbh L
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1983-02-28
Also published as: US4232575A; SE431297B; BE872006A; JPS5477389A; GB2008016A; IT7829798A0; IT1100243B; FR2409104A1; DE2751123A1; SE7811805L; ES475098A1; FR2409104B1; GB2008016B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stanzen von kreisförmigen genuteten Platinen, insbesondere von Platinen für Rotor- und/oder Statorblechpakete für elektrische Maschinen, wobei mindestens eine Nutenstanzmaschine vorgesehen ist, die in einer ersten Bewegungsrichtung radial zu der raumfesten Drehachse des Platinenauflagetisches verstellbar ist, und wobei für die Verstellung der Nutenstanzmaschine ein gesonderter Stellantrieb vorgesehen ist.

Aus der DE-OS 2 154 003 ist eine Einrichtung zum Stanzen von kreisförmigen Blechen für Konusankermotoren bekannt. Bei einer derartigen Einrichtung wirâ die Nutenstanzmaschine durch einen gesonderten Stellantrieb radial zu der Drehachse eines Platinenauflagetisches verfahren, um eine Durchmesseranpassung für jede Platine zu gewährleisten.

Weiterhin ist aus der DE-PS 1 627 227 eine numerisch gesteuerte Segmentnutenstanze bekannt, bei der die Drehachse des Platinenauflagetisches in zwei senkrecht zueinander liegenden Richtungen radial zum Drehpunkt der Dreh-5 achse verschiebbar sind. Die DE-PS 2 108 231 zeigt eine Segmentnutenstanze ebenfalls mit numerischer Steuerung, bei der jedoch die Drehachse von dem Platinenauflagetisch weg in die Nutenstanzmaschine, genauer gesagt in das Stanzwerkzeug, verlegt ist. Letzlich ist in der DE-AS 2 411 439 io eine numerisch gesteuerte Segmentnutenstanze beschrieben, bei der die Drehachse des Platinenauflagetisches in einer Richtung verfahrbar und senkrecht hierzu die Nutenstanzmaschine selbst in der anderen Richtung verfahrbar ist. Die drei letztgenannten Nutenstanzmaschinen dienen zur Herls Stellung von in Kreisringsegmente zerlegten, genuteten Sta-tor- und Rotorblechen für relativ grosse Elektromaschinen. Hierbei werden die Stellantriebe bei jeder Nutung angesteuert. Zur Herstellung von aus kreisförmigen Platinen genuteten Stator- und Rotorblechpaketen sind diese Segment-20 nutenstanzmaschinen nicht geeignet, da den bekannten numerisch gesteuerten Nutenstanzmaschinen für in Kreisringsegmente zerlegte Bleche keine herkömmlichen Automationseinrichtungen zugeordnet werden können. Weiterhin sind die Stellantriebe derart ausgelegt, dass für jeden Stössel-25 hub, d.h. bei jedem Nutvorgang, alle Stellantriebe angesteuert werden können.

Bei kreisförmigen Blechen, wie sie auf herkömmlichen Nutenstanzmaschinen hergestellt werden, ergibt sich nun die Aufgabe, Elektromotor-Blechpakete mit einer spiralför-30 migen oder schräg verlaufenden Nutung automatisiert herstellen zu können. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Platinenauflagetisch durch einen Stellantrieb drehend antreibbar ist und dass zu der ersten Bewegungsrichtung der mindestens einen Nutenstanzmaschine eine zweite Be-35 wegungsrichtung senkrecht überlagerbar ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Unterkombinationen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die erfindungsgemässe Einrichtung erlaubt eine automatische, numerisch gesteuerte Herstellung von Blechpaketen 40 für Elektromotorenbleche mit Spiralnutung oder Schräg-nutung und/oder variablen Nutbildern, wobei Zu- und Ab-fördervorrichtungen verwendet werden können, die zum allgemeinen Stand der Technik gehören. Die Anforderungen an die Stellantriebe für die Verstellung der Nutenstanzma-45 schinen können in einfacher Weise für Stellschritte ausgelegt werden, die bei jedem zu nutenden Blech nur einmal angesteuert werden. Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäs-sen Einrichtung ist in der Möglichkeit der Verknüpfung mit einem zentral übergeordneten Prozessrechner zu sehen, so Anhand einer Zeichnung sind Beispiele schematisch dargestellt und näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Nutenstanzmaschine mit einem Platinenauflagetisch,

Fig. 2 eine Nutenstanzmaschine mit einem Platinenauf-55 lagetisch und einer vierarmigen Zu- und Abfördervorrichtung und

Fig. 3 zwei Nutenstanzmaschinen mit je einem Platinenauflagetisch und einer sechsarmigen Zu- und Abfördervorrichtung.

60 In Fig. 1 ist die einfachste Ausführung der erfindungsge-mässen Einrichtung gezeigt. Eine Nutenstanzmaschine 10 ist auf einem Maschinenbett 11 gelagert und mit einem Platinenauflagetisch 12 versehen. Der Platinenauflagetisch 12 wird durch einen gesonderten Stellantrieb angetrieben, d.h. 65 es besteht keine getriebliche Verbindung zwischen dem Hauptantrieb der Nutenstanzmaschine 10 und dem Platinenauflagetisch 12. Die Nutenstanzmaschine 10 selbst ist in einer ersten Bewegungsrichtung 13 radial zu dem Platinen-

auflagetisch 12 mittels eines Stellantriebs verstellbar. Ein weiterer Stellantrieb sorgt für eine Verstellung senkrecht zu der ersten Bewegungsrichtung 13 in einer zweiten Bewegungsrichtung 14.

Die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung besteht prinzipiell aus der gleichen Nutenstanzmaschine 10, dem Maschinenbett 11 und dem Platinenauflagetisch 12, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Nutenstanzmaschine 10 ist ebenfalls in den senkrecht aufeinanderstehenden Bewegungsrichtungen 13,14 verfahrbar. Zusätzlich ist eine vierarmige Zu- und Abförder-vorrichtung 15 vorgesehen, die zur Automation eingesetzt wird. Mittels der vierarmigen Zu- und Abfördervorrichtung 15 werden ungenutete Platinen aus einer Entstapelstation 16 entnommen und orientiert. Durch Verschwenkung der vierarmigen Zu- und Abfördervorrichtung 15 um jeweils 90 Winkelgrade im Uhrzeigersinn wird die Platine zu dem Platinenauflagetisch 12 gefördert und genutet, wobei hierbei das Statorblech genutet und von dem verbleibenden ungenuteten Rotorblech getrennt wird. Im weiteren Zuge des Arbeitsvorganges wird das genutete Statorblech zu einer Statorstapelstation 17 gefördert und abgestapelt, während das Rotorblech zu einer Rotorstapelstation 18 gefördert und abgestapelt wird.

> In Fig. 3 sind zwei Nutenstanzmaschinen 10,10' auf je einem Maschinenbett 11,11' und mit je einem Platinenauflagetisch 12, 12' dargestellt. Verbunden sind die beiden Nutenstanzmaschinen 10,10' mit einer sechsarmigen Zu- und Abfördervorrichtung 19. Die Fördervorrichtung 19 weist eine Entstapelstation 16 auf, in der die ungenuteten Platinen entstapelt werden. In einer Orientierstation 21 werden die Platinen orientiert und ggf. um einen bestimmten Winkelbetrag verdreht, um Blechdickendilferenzen auszugleichen. Von der Orientierstation 21 wird die Platine zu dem Platinenauflagetisch 12 gefördert, das Statorblech genutet und von dem Rotorblech getrennt. Nach erfolgtem Nutvorgang gelangt das Statorblech zu der Statorstapelstation 17 und das Rotorblech einen Verdrehschritt weiter zu dem Platinenauflagetisch 12' der Nutenstanzmaschine 10', durch die nunmehr das Rotorblech genutet wird. Das genutete Rotorblech wird in der Rotorstapelstation 18 gestapelt. Die Entstapelstation 16, die Statorstapelstation 17 und die Rotorstapelsta-tion 18 sind als Wechselmagazine ausgebildet, so dass ein unterbrechungsfreier Betrieb möglich ist.

Gesteuert werden die Einrichtungen gemäss Fig. 1 bis 3 durch eine nicht näher dargestellte nummerische Steuerung, die beispielsweise als NC- bzw. CNC-Steuerung ausgebildet sein kann.

Bei der in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Anordnung ist ein automatisierter Betrieb nicht angestrebt, während Fig. 2 und Fig. 3 automatisierte Einrichtungen zeigen.

Anhand der Fig. 2 wird nachfolgend die Funktion einer erfindungsgemässen Einrichtung erläutert.

Der numerischen Steuerung werden die erforderlichen Werte für das zu nutende Blechpaket eingegeben, z.B. Durchmesser des mittleren Nutkreises, Anzahl der Nuten bzw. das Nutbild, Schrägungswinkel, Winkelversatz bei Spi-ralnutung usw. Hieraus werden Signale ermittelt, wodurch

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die Nutenstanzmaschine 10 auf dem Maschinenbett 11 durch die Stellantriebe in den Bewegungsrichtungen 13,14 in die entsprechende Position gefahren wird. Bei der Herstellung eines einfachen Motorblechpaketes wird der Platinenauflagetisch 12 mit einer Platine beschickt und mittels des Stellantriebes in eine bestimmte aber vorgebbare Ausgangsposition für die erste Nut gefahren. Die Nutung läuft nunmehr in bekannter Weise entsprechend dem vorgewählten Nutbild ab. Am Ende des Nutvorganges, bei dem sinnvollerweise gleichzeitig das genutete Statorblech von dem ungenuteten Rotorblech mittels eines Trennwerkzeuges getrennt wird, gelangen Rotorbleche und Statorbleche zu den ihnen zugehörigen Stapelstationen 17,18, während der Platinenauflagetisch 12 mit einer neuen Platine durch die vierarmige Zu- und Abfördervorrichtung 15 beschickt wird. Wird z.B. ein Statorblech mit Schrägnutung vorgewählt, erhält man das erste Statorblech wie vorhergehend beschrieben. Bei dem zweiten und allen folgenden Statorblechen jedoch wird der Stellantrieb für die zweite Bewegungsrichtung 14 während der Förderphase angesteuert und um einen bestimmten Betrag verschoben. Hiernach läuft der Nutvorgang über den gesamten Umfang der Platine wie vorstehend beschrieben ab.

Bei einem Motorblechpaket mit Spiralnutung wird der Stellantrieb des Platinenauflagetisches 12 zusätzlich bei jeder Platine angesteuert, so dass die erste Nut in jedem Statorblech gegenüber dem vorhergehenden Statorblech um einen bestimmten Winkel verdreht ist.

Fig. 3 zeigt die aufwendigste, aber zugleich auch universellste Einrichtung. Mittels der beiden Nutenstanzmaschinen 10, 10' und der sie verkettenden Zu- und Abfördervorrichtung 19 lassen sich Rotorblech- und Statorblechpakete mit Schrägnutung, mit Spiralnutung, mit symmetrischen und unsymmetrischen Nutbildern, zylinderförmig oder konus-förmig herstellen, wobei in einer automatisierten Fertigung die gesamte numerische Steuerung, einschliesslich der nicht näher gezeigten Zu- und Abtransporteinrichtung, für die ungenuteten Platinen bzw. die fertiggestellten Rotorblech- und Statorblechpakete von einem der numerischen Steuerung übergeordneten Prozessrechner koordiniert wird.

Eine weitere Ausführung, die in der Zeichnung jedoch nicht näher dargestellt ist, besteht darin, eine Werkzeugaufnahme bei der mindestens einen Nutenstanzmaschine 10,10' vorzusehen, die in der zweiten Bewegungsrichtung 14 verfahrbar ist, insbesondere mit Hilfe eines numerisch gesteuerten Stellantriebes. Die Anordnung einer Werkzeugaufnahme im vorgenannten Sinne hat den Vorteil, dass sie als Wechselmagazin für verschiedene Nutwerkzeuge ausgebildet sein kann, wodurch z.B. ein Werkzeugumbau vorgenommen werden kann, während sich ein Nutwerkzeug in Wirkungseingriff mit der Nutenstanzmaschine 10, 10' befindet, d.h. im Produktionsprozess ist.

Ausser Rotor- und Statorblechpakete für Elektroma-schinen lassen sich auf einer Einrichtung der erfindungsgemässen Ausführung beispielsweise Zahnräder, Kupplungsscheiben, Isolierplatinen für Elektromaschinen, Filterscheiben usw. herstellen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

634762 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Stanzen von kreisförmigen genuteten Platinen, insbesondere von Platinen für Rotor- und/oder Statorblechpakete für elektrische Maschinen, wobei mindestens eine Nutenstanzmaschine vorgesehen ist, die in einer ersten Bewegungsrichtung radial zu der raumfesten Drehachse des Platinenauflagetisches verstellbar ist, und wobei für die Verstellung der Nutenstanzmaschine ein gesonderter Stellantrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Platinenauflagetisch (12) durch einen Stellantrieb drehend antreibbar ist und dass zu der ersten Bewegungsrichtung (13) der mindestens einen Nutenstanzmaschine (10,10') eine zweite Bewegungsrichtung (14) senkrecht überlagerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nutenstanzmaschine (10,10') in der zweiten Bewegungsrichtung (14) verfahrbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkzeugaufnahme der mindestens einen Nutenstanzmaschine (10,10') in der zweiten Bewegungsrichtung (14) verfahrbar ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Nutenstanzmaschine (10,10') eine automatisch arbeitende Zu- und Abfördervorrichtung (15,19) zugeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nutenstanzmaschine (10, .10') durch einen numerisch gesteuerten Stellantrieb verfahrbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme der mindestens einen Nutenstanzmaschine (10,10') durch einen numerisch gesteuerten Stellantrieb verfahrbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Platinenauflagetisch (12) mittels des von einer numerischen Steuerung gesteuerten Stellantriebes eine in eine vorgegebene Ausgangslage verbrachte Platine vor dem Nutvorgang um einen vorwählbaren, sich von Platine zu Platine addierenden Winkel verdreht.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nutenstanzmaschine (10,10') mittels des von einer numerischen Steuerung gesteuerten Stellantriebes vor dem Nutvorgang der auf den Platinenauflagetisch (12) geförderten Platine um einen vorgegebenen, sich von Platine zu Platine addierenden Wert in der zweiten Bewegungsrichtung (14) verfahrbar ist.