Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechpaketen aus einzelnen aufeinander geschichteten Blechen, bei denen jedes Blech ein erstes Teil mit einer ersten, beispielsweise schmäleren Kontur und ein zweites Teil mit einer zweiten, beispielsweise breiteren Kontur aufweist. Die Bleche werden in einer Schnittebene liegend maßgerecht zugeschnitten und die zugeschnittenen Bleche werden sodann zu einem Blechpaket aufeinander geschichtet das unterschiedlich zugeschnittene Bleche enthält, wie dies bei gewissen Anwendungsfällen erforderlich ist, um dem Blechpaket eine bestimmte äußere Gestalt zu geben.The invention relates to a method and an apparatus for producing laminated cores from individual stacked sheets, in which each sheet has a first part with a first, for example, narrower contour and a second part with a second, for example, wider contour. The sheets are cut to size in a cutting plane tailored and the cut sheets are then stacked to form a laminated core containing differently tailored sheets, as is required in certain applications, to give the laminated core a particular outer shape.
Ein Beispiel für einen solchen Anwendungsfall ist der US 4,616,151 A zu entnehmen, in der der geblechte Anker eines Elektromotors beschrieben ist, dessen Blechpaket aus gruppenweise unterschiedlich zugeschnittenen Polblechen zusammengesetzt ist. Jede Polblechgruppe besteht aus einer Anzahl aufeinander gestapelter Polbleche von denen jedes ein mit parallelen Seitenkanten zugeschnittenes Hals- oder Flanschteil und ein sich daran anschließendes Polkopfteil aufweist, das an seiner Außenkante mit einer kreisbogenförmig gekrümmten Kontur ausgebildet ist. Um eine aus elektromagnetischen Gründen zweckmäßige Schrägung der Öffnungen der die Ankerwicklung aufnehmenden Nuten gegenüber einer die Drehachse des Ankers enthaltenden Ebene zu erzielen, ohne die Bewicklung des Ankers zu erschweren, sind die aufeinanderfolgenden Polbleche einer Gruppe jeweils so gestaltet, dass ihr Polkopfteil gegenüber dem Hals- oder Flanschteil inkremental zunehmend seitlich versetzt ist. Dadurch wird erreicht, dass die Hals- oder Flanschteile der gestapelten Polbleche der Gruppe mit ihrer Mittellinie in einer gemeinsamen Symmetrieebene liegen, so dass die Hals – oder Flanschteile der Gruppe zusammen ein etwa parallel epipetförmiges Paket bilden, während die zunehmend gegenüber der Mittellinie der Hals- oder Flanschteile seitlich versetzten Polkopfteile aufeinanderfolgender Bleche die erwünschte Schrägung der Nutenöffnungen am Ankerumfang ergeben.An example of such an application is the US 4,616,151 A can be seen in which the laminated armature of an electric motor is described, the laminated core is assembled from groups differently tailored pole plates. Each Polblechgruppe consists of a number of stacked Polbleche each of which has a cut with parallel side edges neck or flange and an adjoining Polkopfteil, which is formed at its outer edge with a circular arc-shaped curved contour. In order to achieve an appropriate oblique for electromagnetic reasons, the openings of the armature winding receiving grooves relative to a plane containing the axis of rotation of the armature without complicating the winding of the armature, the successive Polbleche a group are each designed so that their Polkopfteil opposite the neck. or flange is incrementally increasingly offset laterally. It is thereby achieved that the neck or flange portions of the stacked pole sheets of the group lie with their center line in a common plane of symmetry, so that the neck or flange portions of the group together form an approximately parallelepipedic packet, while the increasingly opposite the center line of the neck. or flanged laterally offset pole head portions of successive sheets give the desired skew of the groove openings on the anchor circumference.
Die Herstellung solcher Polbleche mit unterschiedlichen Versatz des Polkopfteils gegenüber dem Hals- oder Flanschteil kann grundsätzlich mit einer entsprechenden Mehrzahl entsprechend verschieden gestalteter Stanzwerkzeuge erfolgen, was jedoch aufwändig ist.The production of such Polbleche with different offset of the Polkopfteils relative to the neck or flange part can in principle be done with a corresponding plurality of differently shaped punching tools, which is complicated.
Aus der WO 01/80401 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Polbleche bekannt, bei dem ein Blechband zwei hintereinander liegenden Stanzstationen zugeführt wird, wobei in einer ersten Stanzstation zunächst das Polkopfteil und in der daran anschließenden zweiten Stanzstation das mit parallelen Seitenkanten ausgebildet Hals- oder Flanschteil zugeschnitten wird. Das Stanzwerkzeug der zweiten Stanzstation weist Stanzelemente auf, die rechtwinklig zu der Längsmittellinie des in der ersten Stanzstation zugeschnittenen Polkopfsteils inkremental seitlich verstellbar sind, derart, dass das Hals- oder Flanschteil aufeinander folgend hergestellter Bleche gegenüber dem Polkopfteil inkremental seitlich versetzt ist. Dieses Verfahren erfordert in der zweiten Stanzstation ein Stanzwerkzeug mit seitlich verschiebbaren Stanzelementen. Außerdem ist es aus der GB 2 389 241 A bekannt, zur Herstellung der Polbleche eines geblechten Stators eines Elektromotors ein um einen Drehmittelpunkt verschwenkbares Stanzwerkzeug zum Erzeugen unterschiedlicher Polblechkonturen zu verwenden. Diese Verfahren arbeitet mit einem konstanten Blechbandvorschub, wobei die fertig zugeschnittenen Bleche hinter der zweiten Stanzstation voneinander abgeschnitten werden.From the WO 01/80401 A1 a method for producing such Polbleche is known, in which a sheet metal strip is fed to two successive punching stations, wherein in a first punching station first the Polkopfteil and in the adjoining second punching station is designed with parallel side edges neck or flange part is cut. The punching tool of the second punching station has punching elements which are incrementally laterally adjustable at right angles to the longitudinal center line of the first punching station in the first punching station, such that the neck or flange portion of consecutively produced sheets is offset laterally relative to the pole head portion. This method requires in the second punching station a punching tool with laterally displaceable punching elements. Besides, it is from the GB 2 389 241 A For producing the pole plates of a laminated stator of an electric motor, it is known to use a stamping tool which can be pivoted about a center of rotation for producing different pole plate contours. This method operates with a constant sheet metal feed, wherein the finished cut sheets are cut off from each other behind the second punching station.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde die Herstellung von Blechen für ein Blechpaket zu vereinfachen, das aufeinanderfolgende Bleche mit gegeneinander versetzten Teilen enthält um damit dem Blechpaket eine bestimmte vorgegebene äußere Umrissgestalt zu geben.Based on this prior art, the present invention seeks to simplify the production of sheets for a laminated core containing successive sheets with staggered parts so as to give the laminated core a certain predetermined outer contour shape.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.To solve this problem, the inventive method has the features of claim 1.
Bei dem neuen Verfahren werden die Bleche, von denen jedes ein erstes Teil mit einer ersten Kontur und ein zweites Teil mit einer zweiten Kontur aufweist, aus einem Blechband oder aus Rohblechen ausgeschnitten, das bzw. die zwei hintereinander liegenden Stanzstationen mit einer Vorschubbewegung zugeführt werden. In einer ersten Stanzstation der beiden Stanzstationen wird jeweils das erste Blechteil jedes Bleches zumindest teilweise zugeschnitten, während in einer darauf folgenden zweiten Stanzstation das zweite Blechteil des jeweiligen Bleches ebenfalls zumindest teilweise zugeschnitten wird. Dabei wird so vorgegangen, dass die Länge des Vorschubs des Blechbandes oder der Rohbleche von der ersten zu der zweiten Stanzstation beim Beschneiden aufeinanderfolgender Bleche schrittweise derart variiert wird, dass das erste und das zweite Teil dieser Bleche in entsprechendem unterschiedlichem Maß gegeneinander versetzt sind.In the new method, the sheets, each of which has a first part with a first contour and a second part with a second contour, cut from a sheet metal strip or blank sheets, the or the two punching stations are fed with a feed movement. In a first punching station of the two punching stations, the first sheet metal part of each sheet is at least partially cut, while in a subsequent second punching station, the second sheet metal part of the respective sheet is also at least partially cut. In this case, the procedure is such that the length of the advance of the sheet metal strip or blank sheets is gradually varied from the first to the second punching station when trimming successive sheets such that the first and the second part of these sheets are offset from each other in a correspondingly different degree.
Die Vorschubbewegung des Blechbandes (oder der Rohbleche) wird durch eine an sich bekannte steuerbare Blechvorschubeinrichtung erzeugt, die beispielsweise mit zwei glattwandigen Walzen arbeitet, durch deren Klemmstelle das Blechband durchläuft. Der Spalt ist während des Beschneidevorganges durch Abheben einer Walze geöffnet, so dass das Blechband still steht. Zwischen aufeinander folgenden Beschneidevorgängen wird das Blechband durch die gegeneinander gepressten Walzen um den jeweiligen Schritt der Vorschubbewegung vorbewegt.The advancing movement of the sheet-metal strip (or the blank sheets) is generated by a known controllable sheet feeding device, which operates for example with two smooth-walled rollers, passes through the clamping band, the sheet metal strip. The gap is opened during the trimming process by lifting a roller, so that the metal strip is stationary. Between each other Following trimming operations, the sheet metal strip is advanced by the pressed against each other rollers to the respective step of the feed movement.
Die Variation der Vorschublänge erlaubt zum einen eine einfache Ausbildung der Beschneidewerkzeuge und zum anderen eine sehr feinfühlige und genaue Bemessung des Versatzes der beiden Teile des jeweiligen Bleches. Dabei können naturgemäß auch andere Blechbandvorschubeinrichtungen Verwendung finden, die diesen Anforderungen genügen. Dazu zählen auch Vorschubeinrichtungen, die in entsprechende Löcher oder Ausnehmungen des Blechbands formschlüssig eingreifen und deren Hublänge zur Erzielung eines variablen Vorschubs des Blechbandes steuerbar ist.The variation of the feed length allows for a simple design of the trimming tools and on the other hand a very sensitive and accurate measurement of the offset of the two parts of the sheet. Naturally, other metal strip feed devices can be used that meet these requirements. These include feed devices which engage positively in corresponding holes or recesses of the metal strip and the stroke length is controlled to achieve a variable feed of the metal strip.
Die Vorschublänge kann bei jedem der unmittelbar aufeinander folgend hergestellten Bleche variiert werden, doch sind, abhängig von den jeweiligen Erfordernissen des herzustellenden Blechpaketes, auch Verfahrensweisen denkbar, bei denen die Vorschublänge bei gruppenweise aufeinanderfolgenden Blechen verändert wird, derart, dass die in einer Gruppe jeweils enthaltenen Bleche einen gleichen Versatz zwischen ihrem ersten und zweiten Teil aufweisen.The feed length can be varied in each of the sheets produced directly one after the other, but, depending on the respective requirements of the laminated core to be produced, it is also conceivable to use methods in which the feed length is changed in successive sheets in groups such that they are contained in a group Sheets have an equal offset between their first and second part.
Das neue Verfahren kann mit Vorteil zur Herstellung von Polblechen für eine elektrische Maschine verwendet werden, bei denen das erste Blechteil ein Hals- oder Flanschteil und das zweite Teil ein Polkopf oder -schuhteil ist. Das Verfahren ist aber nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt, sondern kann immer dann eingesetzt werden, wenn es darauf ankommt, Bleche mit in unterschiedlichem Maße gegeneinander versetzten Teilen herzustellen.The new method can be used to advantage for the production of pole plates for an electric machine, in which the first sheet metal part is a neck or flange part and the second part is a pole head or shoe part. However, the method is not limited to this field of application, but can always be used when it comes to making sheets with different degrees offset from each other parts.
Eine zur Herstellung von Blechpakete nach dem neuen Verfahren eingerichtete Vorrichtung weist die Merkmale des Patentanspruchs 10 auf.A set up for the production of laminated cores according to the new method device has the features of claim 10.
Die neue Vorrichtung enthält zwei in einer Förderrichtung aufeinander folgende Stanzstationen mit jeweils wenigstens einem Beschneidewerkzeug zum Zuschneiden von einzelnen Blechen aus einem in der Förderrichtung in die Stanzstation eingebrachten Blechband oder Rohblechen und eine Fördereinrichtung für das Blechband oder die Rohbleche. Das Beschneidewerkzeug der ersten Stanzstation ist zum Zuschneiden des ersten Teils des jeweiligen Bleches eingerichtet während das Beschneidewerkzeug der zweiten Stanzstation zum Zuschneiden eines zweiten Teiles dieses Bleches eingerichtet ist. Die Beschneidewerkzeuge der beiden Stanzstationen sind in Förderrichtung in der Regel in einem festen Abstand voneinander angeordnet. Die Fördereinrichtung des Blechbandes oder der Rohbleche ist für die Erzeugung einer variablen Vorschublänge des Blechbandes bzw. Rohbleche eingerichtet und durch zugeordnete Steuermittel derart steuerbar, das die Vorschublänge des Bandes oder der Rohbleche bei der Förderung von der ersten zu der zweiten Stanzstation schrittweise veränderbar ist.The new device comprises two successive in a conveying direction stamping stations each having at least one trimming tool for cutting individual sheets from a introduced in the conveying direction in the punching station sheet metal strip or blank sheets and a conveyor for the sheet metal strip or blank sheets. The trimming tool of the first punching station is adapted for trimming the first part of the respective sheet while the trimming tool of the second punching station is adapted for trimming a second part of this sheet. The trimming tools of the two punching stations are arranged in the conveying direction usually at a fixed distance from each other. The conveyor of the sheet metal strip or the blank sheets is set up for generating a variable feed length of the sheet metal strip or blank sheets and controllable by associated control means that the feed length of the strip or blank sheets in the promotion of the first to the second punching station is gradually changed.
Weitere Merkmale des neuen Verfahrens und der neuen Vorrichtung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further features of the new method and the new device are the subject of dependent claims.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the subject matter of the invention are shown. Show it:
1 einen Ausschnitt aus einem geblechten Ankerblechpaket einer elektrischen Maschine, in einer perspektivischen schematischen Prinzipdarstellung mit stark vergrößerten Dickenabmessungen der einzelnen Polbleche des Blechpakets, 1 a section of a laminated laminated core of an electric machine, in a perspective schematic schematic diagram with greatly enlarged thickness dimensions of the individual pole plates of the laminated core,
2 ein Stator-Polblech einer elektrischen Maschine, in einer Draufsicht und in vereinfachter Darstellung, 2 a stator pole plate of an electric machine, in a plan view and in a simplified representation,
3 eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechpaketen gemäß der Erfindung, in einer schematischen Prinzipdarstellung und in einer Seitenansicht, 3 a device for producing laminated cores according to the invention, in a schematic schematic diagram and in a side view,
4 bis 6 Streifenbilder zu einem in der Vorrichtung nach 3 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschnittenen Blechband unter Veranschaulichung von drei unterschiedlichen Größen des seitlichen Versatzes zwischen dem Polkopfteil und dem Hals- oder Flanschteil von erfindungsgemäß hergestellten Polblechen, 4 to 6 Strip images to one in the device according to 3 sheet metal strip trimmed by the method according to the invention, illustrating three different sizes of the lateral offset between the pole head part and the neck or flange part of pole plates produced according to the invention,
7, 8 zwei Streifenbilder ähnlich den 4 bis 6, unter Veranschaulichung der Herstellung zweier Polbleche mit unterschiedlichem Versatz ihres Polkopfteils bezüglich des Hals- oder Flanschteils, in einer Ausführungsform mit korrigierter kreisförmig gekrümmter Kontur des Polkopfteils. 7 . 8th two stripe pictures similar to those 4 to 6 showing the production of two pole plates with different offset of their pole head part with respect to the neck or flange part, in one embodiment with corrected circularly curved contour of the pole head part.
In 1 ist ein Teil eines Anker- oder Rotorblechpaketes einer elektrischen Maschine, beispielsweise eines elektrischen Generators, dargestellt, das aus einer Anzahl aufeinander gestapelter Polbleche 1 besteht, die jeweils ein in der Regel schmäleres Hals- oder Flanschteil 2 und ein radial nach außen zu sich daran anschließendes Polkopfteil 3 aufweisen. Das Hals- oder Flanschteil 2 ist seitlich durch parallele Seitenkanten 4 begrenzt, die sich zu einem Fußteil 5 erweitern, an dem eine kreisbogenförmig gekrümmte Kontur 6 mit dem Radius R2 ausgebildet ist. Das Polkopfteil 3 ist auf seiner radial äußeren Seite durch eine ebenfalls kreisbogenförmige Kontur 7 mit dem Radius R1 begrenzt. Die beiden kreisbogenförmigen Konturen 6, 7 liegen auf koaxialen gedachten Kreisbögen 60 bzw. 70, deren gemeinsamer Krümmungsmittelpunkt mit M bezeichnet ist. Die Polbleche 1 des jeweiligen Blechpakets sind mit ihrer den Radius R2 aufweisenden inneren kreisförmige gekrümmten Kontur 6 auf einen nicht weiter dargestellten massiven Rotor der elektrischen Maschine aufgesetzt, der die Kreisbögen 60 der einzelnen Polbleche enthält. Rings um den Umfang des Rotors sind die aus den Polblechen 1 bestehenden Blechpakete gleichmäßig verteilt befestigt, wie dies bei den Ankern elektrischer Maschinen bekannt ist.In 1 is a part of an anchor or rotor core of an electric machine, such as an electric generator, shown, which consists of a number of stacked pole sheets 1 consists, in each case a generally narrower neck or flange 2 and a radially outwardly adjoining thereto pole piece 3 exhibit. The neck or flange part 2 is laterally by parallel side edges 4 limited, forming a footboard 5 expand, at which a circular arc-shaped curved contour 6 is formed with the radius R2. The pole head part 3 is on its radially outer side by a likewise circular arc-shaped contour 7 limited to the radius R1. The two circular-shaped contours 6 . 7 lie on coaxial imaginary circular arcs 60 respectively. 70 , whose common center of curvature is denoted by M. The pole plates 1 of the respective laminated core are with its inner circular curved contour having the radius R2 6 mounted on a not shown solid rotor of the electric machine, the circular arcs 60 contains the individual pole plates. Around the circumference of the rotor are those from the pole plates 1 existing laminated cores fixed evenly distributed, as is known in the anchors electrical machines.
Wie 1 erkennen lässt, sind die einzelnen Polbleche 1 des Blechpaketes so zugeschnitten, dass die Hals- oder Flanschteile 2 der sich aneinander anschließenden Bleche mit ihrer bei 8 angedeuteten Längsmittellinie in einer gemeinsamen Ebene liegen, die die durch den Krümmungsmittelpunkt M verlaufende Drehachse des Rotors enthält. Die. Hals- oder Flanschteile 2 des Blechpaketes bilden deshalb gemeinsam ein etwa parallelepipetförmiges Blechpaketteil auf das die in 1 nicht weiter dargestellte Erregerwicklung einfach aufgebracht werden kann.As 1 recognize, are the individual pole plates 1 the laminated core tailored so that the neck or flange 2 the adjoining sheets with their at 8th are indicated longitudinal center line lying in a common plane which contains the axis of rotation M extending through the axis of rotation of the rotor. The. Neck or flange parts 2 the laminated core therefore together form a roughly parallelepipet-shaped laminated core part on the in 1 not shown excitation winding can be easily applied.
Die Polkopfteile 3 der einzelnen Polbleche 1 des jeweiligen Blechpaketes sind, wie 1 erkennen lässt, gegenüber der Längsmittellinie 8 des jeweiligen Polbleches in zunehmenden Maße seitlich versetzt angeschnitten, so dass sich eine in 1 durch eine gestrichelte Linie 9 angedeutete Schrägung der seitlichen Begrenzungskanten des Blechpakets an den Enden der äußeren kreisförmigen Konturen 7 der einzelnen Polbleche 1 ergibt. Diese Schrägung der Berandung des Blechpaketes gegenüber einer die Rotordrehachse enthaltenden Ebene ist aus elektromagnetischen Gründen erforderlich.The pole head parts 3 the individual pole sheets 1 of the respective laminated core are, as 1 can be seen, opposite the longitudinal center line 8th the respective pole plate increasingly cut laterally offset, so that a in 1 by a dashed line 9 indicated skewing of the lateral boundary edges of the laminated core at the ends of the outer circular contours 7 the individual pole sheets 1 results. This skew of the boundary of the laminated core with respect to a plane containing the rotor axis of rotation is required for electromagnetic reasons.
2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel von Polblechen 1a, die für Stator- oder Außenläuferblechpakete bestimmt sind. Diese Polbleche 1a sind entsprechend den Polblechen 1 der 1 mit einem parallele Seitenkanten aufweisenden Hals- oder Flanschteil 2a und einem Polschuhteil 3a ausgebildet, das auf seiner radial nach innen weisenden Seite eine Außenkante mit einer kreisbogenförmig gekrümmten Kontur 7a aufweist. Der Krümmungsmittelpunkt M der kreisbogenförmig gekrümmten Kontur 7a liegt wieder auf der Längsmittelebene 8 des Hals- oder Flanschteils 2a und bildet gleichzeitig den Krümmungsmittelpunkt einer kreisbogenförmig gekrümmten Kontur 6a an der radial äußeren Seitenkante des Hals- oder Flanschteils 2a, deren Radius mit R3 bezeichnet ist. 2 shows another embodiment of Polblechen 1a , which are intended for stator or external rotor laminations. These pole plates 1a are according to the pole plates 1 of the 1 with a parallel side edges having neck or flange 2a and a pole piece 3a formed on its radially inwardly facing side an outer edge with a circular arc-shaped curved contour 7a having. The center of curvature M of the circular arc-shaped curved contour 7a lies again on the median longitudinal plane 8th the neck or flange part 2a and at the same time forms the center of curvature of a circular arc-shaped curved contour 6a at the radially outer side edge of the neck or flange portion 2a whose radius is denoted by R3.
Der seitliche Versatz des Polkopfteils 3 (und in entsprechender Weise des Polschuhteils 3a) gegenüber dem Hals- oder Flanschteil 2 ist, wie 1 zeigt, von Polblech zu Polblech schrittweise unterschiedlich. Dies ist in den 4 bis 6 augenfällig durch Umrisslinien 10 für verschiedene Größen des Versatzes einzelner Polbleche dargestellt und im Übrigen aus 1 zu entnehmen. Bezüglich der Längsmittellinie 8 können die Polkopfteile 3 (bzw. die Polschuhteile 7a) bezogen auf 1, 4 sowohl nach rechts als auch nach links versetzt sein, abhängig von der jeweils gewünschten Schrägung der Blechpaketkanten gegenüber einer die Drehachse des Rotors enthaltenden Ebene.The lateral offset of the pole head part 3 (And in a corresponding manner of the pole piece 3a ) relative to the neck or flange part 2 is like 1 shows, from pole sheet to pole sheet gradually different. This is in the 4 to 6 conspicuous by outlines 10 for different sizes of the offset of individual pole plates shown and the rest of 1 refer to. Regarding the longitudinal center line 8th can the pole head parts 3 (or the pole pieces 7a ) based on 1 . 4 be offset both to the right and to the left, depending on the particular desired inclination of the laminated core edges relative to a plane containing the axis of rotation of the rotor.
Die Herstellung der beschriebenen Polbleche 1, 1a erfolgt mit einer Stanzvorrichtung, die in 3 zur Veranschaulichung ihrer grundsätzlichen Funktion schematisch dargestellt ist und die aus einem Blechband 11 Streifenbilder erzeugt, wie sie in den 4 bis 6 dargestellt sind:
Die Vorrichtung weist eine erste Stanzstation 12 und eine zweite Stanzstation 13 auf, an welche sich eine dritte Stanzstation 14 und eine vierte Stanzstation 15 jeweils in der durch einen Pfeil 16 angedeuteten Förderrichtung des Blechbandes 11 hintereinander liegend anschließen. Den Stanzstationen 12 bis 15 wird das Blechband 11 von einer Blechband-Fördereinrichtung 17 in der Förderrichtung 16 jeweils taktweise zugefördert, wobei die während eines Taktes erzeugte Blechband-Vorschublänge 18 variabel ist, wie dies im Einzelnen noch erläutert werden wird.The preparation of Polpolche described 1 . 1a is done with a punching device, which in 3 to illustrate their basic function is shown schematically and from a sheet metal strip 11 Strips generated as they are in the 4 to 6 are shown:
The device has a first punching station 12 and a second punching station 13 on, to which a third punching station 14 and a fourth punching station 15 each in the by an arrow 16 indicated conveying direction of the sheet metal strip 11 connect in a row. The punching stations 12 to 15 becomes the tin band 11 from a strip conveyor 17 in the conveying direction 16 each cyclically conveyed, wherein the sheet metal strip feed length generated during a cycle 18 is variable, as will be explained in detail.
Die Blechband-Fördereinrichtung 17 ist hier als eine Walzenfördereinrichtung angedeutet, die zwei federelastisch gegeneinander gedrückte umlaufende Walzen 19 aufweist, durch deren Klemmstelle das Blechband 11 verläuft und gefördert wird. Um die Vorschubbewegung des Blechbandes 11 zu unterbrechen und dieses still zu setzen, wird eine der Walzen 19 kurzzeitig angehoben, wie dies an sich bekannt ist. Anstelle einer mit Walzen 19 arbeitenden Blechband-Fördereinrichtung könnten auch andere bekannte Blechband-Fördereinrichtungen Verwendung finden, darunter auch solche, die formschlüssig in Löcher oder Ausnehmungen des Blechbands eingreifen, um dieses mit einem variablen Hub taktgemäß zu fördern.The sheet metal conveyor 17 is here indicated as a roller conveyor, the two resiliently pressed against each other rotating rollers 19 has, by the clamping point of the sheet metal strip 11 runs and is promoted. To the feed movement of the sheet metal strip 11 to interrupt and put this quiet, becomes one of the rollers 19 briefly raised, as is well known. Instead of one with rollers 19 working sheet metal belt conveyor could also find other known metal strip conveyors use, including those that positively engage in holes or recesses of the metal strip to promote this with a variable stroke in time.
Die Blechband-Fördereinrichtung 17 und die Stanzstationen 12 bis 15 sind gemeinsam von einer taktgebenden Steuereinrichtung 20 angesteuert, die die Bewegung der in den Stanzstationen vorhandenen Stanzwerkzeuge auf den von der Blechbandfördereinrichtung 17 bewirkten taktweisen Blechband-vorschub derart abstimmt, dass das Blechband 11 jeweils um einen Förderschritt 18 in der Förderrichtung 16 vorbewegt wird, während die Stanzelemente der in den Stanzstationen 12 bis 15 vorhandenen Stanzwerkzeuge außer Eingriff mit dem Blechband 11 stehen.The sheet metal conveyor 17 and the punching stations 12 to 15 are shared by a clocking controller 20 controlled, the movement of the stamping tools present in the punching stations on the of the sheet metal strip conveyor 17 effected cyclic sheet metal feed such that the sheet metal strip 11 in each case by a conveying step 18 in the conveying direction 16 is advanced while the punching elements in the punching stations 12 to 15 existing punching tools out of engagement with the sheet metal strip 11 stand.
In der Stanzstation 12 ist ein Stanzwerkzeug mit einem in den 4 bis 6 gestrichelt im Querschnitt dargestellten Beschneidewerkzeug 21 vorhanden, dessen Form den Umriss des Polkopfteils 3 der Polfläche 1 entsprechend gestaltet und dem eine zugehörige unterhalb des Blechbandes 11 angeordnete Matrize zugeordnet ist.In the punching station 12 is a punching tool with a in the 4 to 6 dashed cross-section cutting tool shown 21 present, whose shape is the outline of the Polkopfteils 3 the pole surface 1 designed accordingly and the one below the sheet metal strip 11 arranged matrix is assigned.
Die nächstfolgende zweite Stanzstation 13 enthält ein Stanzwerkzeug mit einem ebenfalls gestrichelt dargestellten Beschneidewerkzeug 22, das im Wesentlichen der Umrissgestalt des Hals- und Flanschteils 2 eines Polbleches 1 entspricht, wobei zu bemerken ist, dass die Polbleche 1 bei der Darstellung nach den 4 bis 6 und 7 bis 8 gegenüber der Ausführungsform nach 1 stark vereinfacht veranschaulicht sind, um die Zeichnung nicht mit unnötigen Einzelheiten zu belasten. Das zweite Beschneidewerkzeug 22 überdeckt auch das in der vorhergehenden Stanzstation 12 bereits zugeschnittene Polkopfteil 3; die ihm zugeordnete, unter dem Blechband 11 liegende Matrize ist nicht dargestellt. The next second punching station 13 contains a punching tool with a trimming tool also shown in dashed lines 22 , which is essentially the outline shape of the neck and flange 2 a pole sheet 1 It should be noted that the pole plates 1 in the presentation after the 4 to 6 and 7 to 8th compared to the embodiment according to 1 are illustrated in a highly simplified manner in order not to burden the drawing with unnecessary details. The second trimming tool 22 also covers up in the previous punching station 12 already cut pole head part 3 ; his assigned, under the tin band 11 lying die is not shown.
In den sich in Förderrichtung anschließenden beiden Stanzstationen 14 und 15 sind Stanzwerkzeuge vorgesehen, deren Beschneidestempel 21, 22 jenen der vorhergehenden Stanzstationen 12, 13 entsprechen mit dem Unterschied jedoch, dass sie, bezogen auf die Stanzstationen 12, 13, jeweils um 180° umgeklappt anschließend an den beispielsweise in 4 unten liegenden Blechbandrand 23 angeordnet sind, während die Beschneidestempel 21, 22 der Stanzstationen 12, 13 anschließend an den oberen Blechbandrand 24 arbeiten. Alle Beschneidestempel 21, 22 weisen jeweils einen festen gegenseitigen Abstand in Förderrichtung 16 auf.In the subsequent in the conveying direction punching stations 14 and 15 Punching tools are provided, the trimming stamp 21 . 22 those of the previous punching stations 12 . 13 correspond with the difference, however, that they, based on the punching stations 12 . 13 , each folded over by 180 ° then to the example in 4 underlying metal band edge 23 are arranged while the trimming stamp 21 . 22 the punching stations 12 . 13 then to the upper edge of the sheet metal band 24 work. All pruning stamps 21 . 22 each have a fixed mutual distance in the conveying direction 16 on.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach 3 ist den Streifenbildern nach den 4 bis 6 unmittelbar zu entnehmen:
In 4 ist der Zustand des Blechbands nach der Ausführung eines ersten Stanzschrittes veranschaulicht, bei dem in den Stanzstationen 12, 14 jeweils lediglich die Kontur des Polkopfteils 3 jeweils eines Polbleches zugeschnitten wurde, während in den Stanzstationen 13, 15, das sich an ein in einem vorhergehenden Stanzschritt zugeschnittene Polkopfteil 3 anschließende Hals- und Flanschteil 22 zugeschnitten und das insoweit fertig gestellte Polblech aus dem Blechband 11 ausgestanzt wurde.The operation of the device according to 3 is the stripe images after the 4 to 6 to take directly:
In 4 is the state of the metal strip illustrated after the execution of a first punching step, in which in the punching stations 12 . 14 in each case only the contour of the pole head part 3 each a pole sheet was cut while in the punching stations 13 . 15 , which conforms to a pole head part cut in a preceding punching step 3 subsequent neck and flange 22 tailored and the so far finished pole piece from the sheet metal strip 11 was punched out.
Vor der Ausführung dieses Stanzschrittes wurde das Blechband 11 um einen Vorschubschritt 18 in Vorschubrichtung 16 vorbewegt, dessen Länge so bemessen ist, dass das Polkopfteil 3 bei den fertig geschnittenen Polblechen symmetrisch zu der Längsmittellinie 8 des Hals- und Flanschteils 2 liegt. Um ein Zahlenbeispiel zu nennen, beträgt die Vorschublänge 18 in 4 etwa 275 mm.Before the execution of this punching step, the sheet metal strip 11 by a feed step 18 in the feed direction 16 advanced, whose length is such that the pole head part 3 in the finished cut pole plates symmetrical to the longitudinal center line 8th the neck and flange part 2 lies. To give a numerical example, the feed length is 18 in 4 about 275 mm.
Für einen nachfolgenden Stanzschritt wird das Blechband 11 um einen Vorschubschritt 18a vorgeschoben, dessen Länge gegenüber der Länge des Vorschubschrittes 18 der 4 unterschiedlich ist, bei dem gewählten Zahlenbeispiel etwa nur 260 mm beträgt. Da der Abstand zwischen den Beschneidestempeln 21, 22 der Stanzstationen 12, 13 bzw. der Stanzstation 14, 15 konstant ist, wird bei der Vorbewegung des Blechbands 11, das in der Stanzstation 12 beschnittene Polkopfteil 3 nicht mehr genau bis zur Mitte der nächstfolgenden Stanzstation 13 transportiert, sondern um einen entsprechend kürzeren Weg, mit der Folge, dass das Polkopfteil 3 gegenüber dem in der Stanzstation 13 zugeschnittenen Hals- und Flanschteil 2, bezogen auf 4, nach links versetzt ist, wie dies das der Stanzstation 13 zugeordnete Stanzbild der 5 zeigt. Gleiches gilt auch für die in den Stanzstationen 14, 15 erzeugten Polbleche.For a subsequent punching step, the sheet metal strip 11 by a feed step 18a advanced, whose length compared to the length of the feed step 18 of the 4 is different, in the selected numerical example is only about 260 mm. Because the distance between the trimming stamps 21 . 22 the punching stations 12 . 13 or the punching station 14 . 15 is constant, is during the forward movement of the metal strip 11 that in the punching station 12 trimmed pole head part 3 no longer exactly to the middle of the next punching station 13 but a correspondingly shorter way, with the result that the pole head part 3 opposite to that in the punching station 13 tailored neck and flange 2 , based on 4 , is offset to the left, like that of the punching station 13 assigned punching picture of 5 shows. The same applies to those in the punching stations 14 . 15 generated pole sheets.
In 6 ist ein weiterer Stanzschritt veranschaulicht, bei dem die Vorschublänge 18b gegenüber der Vorschublänge 18 der 4 vergrößert ist, bei dem genannten Rechenbeispiel auf 290 mm. Dies hat zur Folge, dass das in der Stanzstation 12 ausgestanzte Polkopfteil 3 nunmehr, bezogen auf 4, gegenüber dem in der Stanzstation 13 zugeschnittenen Hals- und Flanschteil 22 nach rechts versetzt ist, wie dies das der Stanzstation 13 zugeordnete Stanzbild der 6 augenfällig zeigt. Zwischen den in den 5, 6 dargestellten Grenzlagen des seitlichen Versatzes des Polkopfstückes 3 bezüglich des Hals- und Flanschteils 2 eines Polbleches, können naturgemäß beliebig viele Zwischenstationen mit jeweils schrittweise zunehmendem oder schrittweise abnehmendem Versatz des Polkopfteils 3 gegenüber dem Hals- und Flanschteil 2 liegen.In 6 another punching step is illustrated in which the feed length 18b opposite the feed length 18 of the 4 is enlarged, in the mentioned calculation example to 290 mm. This has the consequence that in the punching station 12 punched pole head part 3 now, based on 4 , opposite to that in the punching station 13 tailored neck and flange 22 offset to the right, as that of the punching station 13 assigned punching picture of 6 shows conspicuously. Between the in the 5 . 6 illustrated boundary positions of the lateral offset of the pole piece 3 with respect to the neck and flange part 2 a Polbleches, of course, any number of intermediate stations, each with gradually increasing or gradually decreasing offset of Polkopfteils 3 opposite the neck and flange 2 lie.
Zu der Darstellung der Streifenbilder nach den 4 bis 6, ist zu bemerken, dass zwischen den Stanzstationen 13, 14 ein größerer Abstand als zwischen den Stanzstationen 12, 13 bzw. 14, 15 vorhanden ist. Der größere Abstand ist durch eine Leerstation bedingt, die erforderlich ist, um die in den Stanzstationen 14, 15 erzeugten, gegenüber den Polblechen der Stanzstationen 12, 13 um 180° gedrehten Polbleche 1 in den zwischen den von den Beschneidewerkzeugen 21, 22 der Stanzstationen 12, 13 erzeugten Stanzöffnungen 21 am 22a liegenden Blechbandteilen ohne Beeinträchtigung ihres Umrisses durch die Stanzöffnungen zuschneiden zu können.To the representation of the stripe pictures after the 4 to 6 , it should be noted that between the punching stations 13 . 14 a greater distance than between the punching stations 12 . 13 respectively. 14 . 15 is available. The greater distance is due to an empty station, which is required to those in the punching stations 14 . 15 generated, opposite the pole plates of the punching stations 12 . 13 180 ° turned pole plates 1 in between those of the trimming tools 21 . 22 the punching stations 12 . 13 generated punched openings 21 at the 22a lying sheet metal parts without affecting their outline to be able to cut through the punch openings.
Die Streifenbilder 4 bis 6 zeigen, dass die mit der Vorrichtung nach 3 hergestellten Polbleche 1 mit der Längsmittellinie 8 ihres Hals- oder Flanschteils 2 rechtwinklig zu der Förderrichtung 16 des Blechbands 11 orientiert sind. Sie sind ineinander geschachtelt, um den Stanzabfall möglichst gering zu halten.The stripe images 4 to 6 show that with the device after 3 produced pole sheets 1 with the longitudinal center line 8th its neck or flange part 2 perpendicular to the conveying direction 16 of the tin band 11 are oriented. They are nested to minimize the punching waste.
Die Beschneidestempel 21 für das Polkopfteil 3 haben eine der kreisbogenförmigen Kontur 7 nach 1 entsprechende Umrissgestalt, wobei der Krümmungsmittelpunkt der kreisbogenförmigen Kontur 7 auf der Längsmittellinie 8 des zugehörigen Hals- oder Flanschteils 2 liegt, wenn kein seitlicher Versatz zwischen dem Polkopfteil 3 und dem Hals- oder Flanschteil 2 vorhanden ist, wie dies bei der Darstellung nach den 1, 4 angenommen sei. Wird jedoch als Polkopfteil 3 gegenüber dem jeweiligen Hals- oder Flanschteil 2 seitlich versetzt, so wandert der Krümmungsmittelpunkt der kreisbogenförmigen Kontur 7 von der Längsmittellinie 8 des Hals- oder Flanschteils seitlich weg. Das hat zur Folge, dass nicht mehr alle kreisförmigen Konturen 7 der einzelnen Polbleche 1 des Blechpakets auf einem zu der Drehachse des Rotors koaxialen gedachten Zylinder liegen, sondern, dass Polbleche, abhängig von dem jeweiligen Versatz ihres Polkopfteils, einen „Durchmesserfehler” aufweisen. Diese Abweichung von der idealen Zylinderform des Ankers und die dadurch bedingte Unregelmäßigkeit im Luftspalt der elektrischen Maschine sind häufig akzeptabel. Die Abweichung kann erfindungsgemäß in der Weise verringert oder vollständig kompensiert werden, dass der Beschneidestempel 21 des Polkopfteils 3 um einen geringen Korrekturwinkelwert verschwenkt wird, dessen Größe von der Größe des jeweiligen Versatzes zwischen dem Polkopfteil 3 und dem zugehörigen Hals- oder Flanschteil 2 abhängt. Der Drehmittelpunkt für diese Schwenkbewegung kann mit Vorteil auf der Werkzeugmittelachse liegen, dies in den in den 7, 8 ausschnittsweise dargestellten Streifenbildern veranschaulicht ist, in denen die Werkzeugmittelachse jeweils mit 24 bezeichnet ist. Dargestellt sind in den 7, 8 die den Stanzstationen 12, 14, und 15 zugeordneten Stanzbildern, die im Hinblick auf die Erläuterung dieser Figuren keiner weiteren Erklärung bedürfen. Der bei 25 angedeutete Korrekturwinkel der Schwenkbewegung der Beschneidestempel 21 der Flanken des Polkopfteils 3 ist in der Regel sehr gering. Er liegt beispielsweise bei +/–0,4° bis 0,5°. Die Schwenkbewegung wird der Vorschubbewegung überlagert. Falls die Verschwenkung des Beschneidestempels 21 um den Drehmittelpunkt 26 auf der Werkzeugmittelachse für die Korrektur in besonderen Fällen nicht ausreicht, ist es auch denkbar den Drehmittelpunkt 26 in einer der Vorschubbewegung überlagerten Bewegung ortsveränderlich zu gestalten und/oder den Drehmittelpunkt 26 von der Werkzeugmittelachse 24 weg zu verlegen.The pruning stamps 21 for the pole head part 3 have one of the circular arc contour 7 to 1 corresponding outline shape, wherein the center of curvature of the circular arc-shaped contour 7 on the longitudinal center line 8th the associated neck or flange 2 is when no lateral offset between the Polkopfteil 3 and the neck or flange part 2 is present, as in the representation after the 1 . 4 be accepted. But as a pole head part 3 opposite the respective neck or flange part 2 offset laterally, the center of curvature of the circular arc-shaped contour moves 7 from the longitudinal center line 8th the neck or flange laterally away. As a result, not all circular contours anymore 7 the individual pole sheets 1 of the laminated core lie on a coaxial with the axis of rotation of the rotor imaginary cylinder, but that pole sheets, depending on the respective offset of their Polkopfteils, have a "diameter error". This deviation from the ideal cylinder shape of the armature and the consequent irregularity in the air gap of the electric machine are often acceptable. The deviation can be reduced according to the invention in the way or completely compensated that the trimming die 21 of the pole head part 3 is pivoted about a small correction angle value, the size of the size of the respective offset between the Polkopfteil 3 and the associated neck or flange 2 depends. The center of rotation for this pivotal movement can be located on the advantage of the tool center axis, this in the in the 7 . 8th illustrated in detail strip images, in which the tool center axis each with 24 is designated. Shown in the 7 . 8th the punching stations 12 . 14 , and 15 associated punching images that require no further explanation in view of the explanation of these figures. The at 25 indicated correction angle of the pivoting movement of the trimming stamp 21 the flanks of the pole head part 3 is usually very low. It is for example at +/- 0.4 ° to 0.5 °. The pivoting movement is superimposed on the feed movement. If the pivoting of the trimming stamp 21 around the center of rotation 26 is not sufficient on the tool center axis for the correction in special cases, it is also conceivable the center of rotation 26 In a movement superimposed on the feed movement, the movement can be made to be mobile and / or the center of rotation 26 from the tool center axis 24 to relocate.
Abschließend sei erwähnt, dass die Polbleche 1 natürlich auch aus getrennten Rohblechen hergestellt werden können, die anstelle eines Blechbandes 11 in kontinuierlicher Folge den Stanzstationen 12 bis 15 zugeführt werden, wobei auch in diesem Falle die Länge des jeweiligen Vorschubschrittes entsprechend dem erforderlichen Versatz zwischen dem Polkopfteil 3 und den zugehörigen Hals- oder Flanschteil 2 des einzelnen Polchblechs 1 variabel ist.Finally, it should be mentioned that the pole plates 1 Of course, can also be made from separate raw sheets, instead of a sheet metal strip 11 in continuous sequence the punching stations 12 to 15 supplied, wherein also in this case the length of the respective feed step corresponding to the required offset between the pole head part 3 and the associated neck or flange 2 of the single pole piece 1 is variable.
Mit dem neuen Verfahren können Folgen von Polblechen 1 hergestellt werden, bei denen aufeinander folgende Polbleche jeweils einen unterschiedlichen Versatz zwischen ihrem Polkopfteil 3 und ihrem Hals- oder Flanschteil 2 aufweisen. Abhängig von den Bedürfnissen des Einzelfalls können aber auch Gruppen von Polblechen mit gleichem Versatz zwischen ihrem Polkopfteil und ihrem Hals- oder Flanschteil erzeugt werden, wozu die Vorschublänge des Blechbandes oder der Rohbleche eben in entsprechender Weise gesteuert wird.With the new procedure can consequences of Polblechen 1 are produced, in which successive pole plates each have a different offset between their Polkopfteil 3 and its neck or flange part 2 exhibit. Depending on the needs of the individual case but also groups of Polblechen can be generated with the same offset between their Polkopfteil and its neck or flange, for which the feed length of the metal strip or the blank sheets is just controlled in a corresponding manner.
