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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stapeln von Blechen für eine dynamoelektrische Maschine, wobei die Bleche sowohl Teil des Stator-Kerns als auch Teil des Rotors einer dynamoelektrischen Maschine sein können. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Stapeln dieser Bleche.
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Stator-Kern-Bleche werden bei großen dynamoelektrischen Maschinen in vielen Lagen in ringförmigen Anordnungen im Statorrahmen aufgestapelt. Beim Rotor werden die Bleche in ringförmigen Anordnungen um die Rotorwelle bzw. Rotornabe herum aufgestapelt. In der Regel wird das Aufstapeln der Bleche von menschlichen Operatoren durchgeführt. Da die Höhe und der Durchmesser von großen dynamoelektrischen Maschinen mehrere Meter betragen können, wird zur Durchführung des Aufstapelns eine Vorrichtung benötigt, die es den Operatoren ermöglicht die Bleche aufzustapeln. Hierzu werden vielfach unbewegliche Gerüste benutzt, die entweder in den Statorrahmen eingebaut werden, oder um die Rotornabe herum aufgebaut werden. Diese Gerüste dienen außerdem zum Aufnehmen einer Anzahl von Blechen, die die Operatoren nach und nach im Stator bzw. am Rotor aufschichten. Die Operatoren entnehmen dazu die Bleche dem Vorrat und legen diese auf dem Blechstapel ab. Mit dem Wachsen des Blechstapels muss dann sukzessive das Gerüst erhöht werden, um den Operatoren das weitere Aufstapeln zu ermöglichen. Das ist sehr zeitaufwändig und verursacht hohe Kosten.
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Eine Vorrichtung zum Stapeln von Stanzblechen für einen Generator-Statorkern ist aus der
DE 10331688 A1 bekannt. Die Vorrichtung besteht aus einem drehbaren und höhenverstellbaren Tisch auf dem die Bleche zu mehreren Sätzen von Ringanordnungen, d.h. Stapelabschnitten aufgestapelt werden. Diese Stapelabschnitte werden dann in den Generator-Statorrahmen überführt und eingebaut. Das beschriebene Vorgehen und die damit verbundene Nutzung einer solchen Vorrichtung ist mit mehreren Nachteilen behaftet. Zum Beispiel ist das Einbauen von Stapelabschnitten in einen Statorrahmen insbesondere bei großen Generatoren sehr schwierig und auf einer Baustelle kaum durchzuführen. Außerdem kann eine solche Vorrichtung nur schwer auf wechselnde Generatorgeometrien angepasst werden und ist deshalb für kleine Serien aufwändig und teuer.
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Des Weiteren sind aus anderen Anwendungsbereichen Vorrichtungen bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 aufweisen. So zeigt z.B. die
WO 006445 A1 aus dem Bereich der Automobilindustrie eine horizontale Führungseinrichtung, an der eine höhenverstellbare Plattform kreisförmig geführt wird. Dabei dient die Plattform der Aufnahme eines Fahrzeugs, das mit Hilfe der Vorrichtung über den Hallenboden bewegt, gedreht und gehoben werden kann.
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Demgegenüber wird die erfindungsgemäße Vorrichtung auf ganz andere Weise genutzt und entsprechend ausgestaltet. Die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung ermöglicht es, einem oder mehreren Operatoren ein Blechpaket eines Generator-Stators oder Rotors in kurzer Zeit und unter ergonomischen Bedingungen aufzustapeln. Die Erfinder haben erkannt, dass sich dazu der bzw. die Operatoren möglichst zu jedem Zeitpunkt in der optimalen Lage bzgl. der gewünschten Position des nächsten aufzustapelnden Bleches befinden müssen. Gleichzeitig sollte der Vorrat der aufzustapelnden Bleche möglichst nahe bei den Operatoren sein, so dass Wege zum Holen eines Bleches möglichst vermieden werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung besteht im modularen Aufbau in Führungseinrichtung und Stapel-Plattformen. Bei wechselnden Generatorgeometrien können die Stapel-Plattformen in der Regel wiederverwendet werden und es muss nur die Führungseinrichtung an die andere Geometrie angepasst werden. Dadurch werden die Herstellungskosten eines Generators weiter gesenkt.
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Die Erfinder haben des Weiteren erkannt, dass die Körpergröße der Operatoren für die ergonomische Ausführung des Stapelvorgangs eine nicht unwesentliche Rolle spielt. Da die Körpergröße der Operatoren in der Regel unterschiedlich sein wird, ist es in einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stapelvorrichtung daher vorgesehen, dass die einzelnen Stapel-Plattformen in vertikaler Richtung jeweils einzeln zur Führungseinrichtung bewegbar sind.
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Die Erfinder haben des Weiteren erkannt, dass mit einer unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeit der Operatoren zu rechnen ist. In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stapelvorrichtung ist es dabei vorgesehen, dass jede Stapel-Plattform eine separate Steuervorrichtung besitzt, mit der die Geschwindigkeit mit der die jeweilige Stapel-Plattform um die vertikale Achse und in vertikaler Richtung bewegt wird einstellbar ist. Um Kollisionen der einzelnen Stapel-Plattformen zu vermeiden, ist es in einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stapelvorrichtung dabei vorgesehen, dass die Stapel-Plattformen Annäherungssensoren und entsprechende Warneinrichtungen besitzen.
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Da insbesondere die Bleche von Rotoren mitunter sehr schwer sind, können die erfindungsgemäßen Stapel-Plattformen optional mit Mitteln zum Heben und Positionieren der Bleche versehen sein. Dabei kann es sich z.B. um schwenkbare Arme oder Kräne mit Seilwinden handeln, mit denen die Bleche mit Hilfe z.B. von Saugvorrichtungen oder Elektromagneten, gesteuert durch die Operatoren, gegriffen und positioniert werden können. Die erfindungsgemäßen Stapel-Plattformen sind dann mit Einrichtungen zum Steuern dieser Mittel durch die Operatoren versehen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Stapelvorrichtung ergeben sich aus den restlichen abhängigen Ansprüchen und werden anhand der Beschreibung der Figuren näher beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 Blechpaket eines Generator-Stators; und
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2 Blechpaket eines Generator-Rotors; und
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3 Stapel-Plattform; und
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4 und 5 Stapel-Plattform mit Operator; und
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6 Führungseinrichtung in der Ausführung Schienen
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7 Stapel-Vorrichtung mit Schienen
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8 Stapel-Vorrichtung mit Führungseinrichtung in der Ausführung als Plattform
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In der Darstellung der 1 ist ein sehr stark schematisiertes Blechpaket eines Generator-Stators in der Draufsicht zu erkennen. Es besteht aus ringförmig aufgestapelten Blechen 10, die einen Innenraum 11 umschließen. Beim erfindungsgemäßen Stapeln eines Stator-Blechpaketes befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Innenraum 11.
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In der Darstellung der 2 ist ein sehr stark schematisiertes Blechpaket eines Generator-Rotors in Draufsicht zu erkennen. Es besteht aus ringförmig aufgestapelten Blechen 20, die die Rotor-Welle oder Rotor-Nabe 21 umschließen. Beim erfindungsgemäßen Stapeln eines Rotor-Blechpaketes befindet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung im Raum um das Blechpaket herum.
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In der Darstellung der 3 ist beispielhaft eine Stapel-Plattform 34 in der Draufsicht zu erkennen. Auf der rechten Seite befindet sich der Bereich, der einen Vorrat von Blechen 10 und 20 aufnimmt. Auf der linken Seite befindet sich der Bereich 30 für den mindestens einen Operator. Die Umrandung 31 umschließt die Plattform und soll verhindern, dass der Operator von der Plattform herabstürzt. Die Kontur 32 der Stapel-Plattform 34 ist dabei für das Stapeln eines Generator-Stator Blechpaketes angepasst. In dieser Funktion, d.h. beim Stapeln eines Stator-Blechpaketes ist die Kontur 32 von der Innenseite 11 des Blechpakets her dem Blechpaket zugewandt. Die Kontur 33 der Stapel-Plattform 34 ist für das Stapeln eines Generator-Rotor Blechpaketes angepasst. In dieser Funktion, d.h. beim Stapeln eines Rotor-Blechpaketes ist die Kontur 33 vom Außenraum des Rotors her dem Blechpaket zugewandt. Auf diese Weise kann ein und dieselbe Stapel-Plattform für das Stapeln eine Stators wie für das Stapeln eines Rotors verwendet werden.
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In der Darstellung der 4 ist eine Stapel-Plattform 34 mit einem Operator zu erkennen. Die gezeigte Anordnung ist für das Stapeln eines Stator-Blechpakets geeignet. Dabei entnimmt der Operator ein Blech 10 aus dem Vorrat auf der rechten Seite der Stapel-Plattform 30 und legt dieses auf das Stator-Blechpaket, das sich jenseits der Kontur 32 befindet (nicht dargestellt). Dabei dreht sich der Operator beim Stapeln eine Bleches 10 jeweils um seine Achse. Diese Art der Anordnung, bei der sich der Operator zum Entnehmen des Bleches aus dem Vorrat vom zu stapelnden Blechpaket wegdrehen muss, ist immer dann notwendig, wenn die Bleche sehr groß sind. Die alternative Anordnung ist in 5 dargestellt.
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In der Darstellung der 5 ist eine Stapel-Plattform 34 mit einem Operator zu erkennen. Die gezeigte Anordnung ist für das Stapeln eines Rotor-Blechpakets geeignet. Dabei entnimmt der Operator ein Blech 20 aus dem Vorrat auf der rechten Seite der Stapel-Plattform 34 und legt dieses auf das Rotor-Blechpaket, das sich jenseits der Kontur 33 befindet (nicht dargestellt). Dabei beugt sich der Operator jeweils beim Stapeln eines Bleches 20 über den Vorratsstapel der Bleche hinweg. Diese Anordnung bietet dann an, wenn die Bleche nicht zu groß sind, so dass der Operator das zu stapelnde Blechpaket noch von seinem Standpunkt aus über den Vorratsstapel hinweg erreichen kann.
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In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen können auch mehrere Operatoren auf einer Stapel-Plattform arbeiten und sich dabei einen Vorratsstapel teilen oder auch jeder über einen separaten Vorratsstapel verfügen.
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Zusätzlich kann die Ergonomie noch erhöht werden, wenn der Vorratsstapel über Mittel verfügt, dass sich das oberste Blech immer auf derselben Höhe über der Stapel-Plattform 34 befindet, egal wie viele Bleche noch auf dem Stapel liegen. Das kann beispielsweise durch eine Federkonstruktion unterhalb des Vorratsstapels erreicht werden oder aber durch eine motorische Hebeeinrichtung mit geeigneter Steuerung.
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Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass der Arbeitsfluss durch die Steuerung der Bewegung der Stapel-Plattform möglichst wenig unterbrochen werden darf. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der efindungsgemäßen Stapelvorrichtung wird zur Steuerung der Bewegung der Stapel-Plattform eine Steuereinrichtung im Fußbereich der Operatoren angebracht, z.B. als Pedal oder Fußmatte.
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In der Darstellung der 6 ist eine Führungseinrichtung in der Ausführungsform als doppeltes Schienenpaar 60 zu erkennen. Dabei kann sich die Führungseinrichtung im Innenraum eines Stators befinden, wenn ein Stator-Blechpaket gestapelt werden soll, oder der Rotor befindet sich im Innenraum der Führungseinrichtung, wenn ein Rotor-Blechpaket geschichtet werden soll.
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In der Darstellung der 7 ist eine Stapelvorrichtung in Seitenansicht zu erkennen. Im unteren Teil ist eine Führungseinrichtung in der Ausführungsform als Schiene 60 zu erkennen. Daran wird eine Stapel-Plattform 34 mit Hilfe eines Wagens 71 und eines Holmes 70 geführt. Die vertikale Bewegung der Stapel-Plattform 34 erfolgt entlang des Holmes 70. Auf der Stapelplattform 34 befinden sich ein Operator und ein Vorratsstapel aus Blechen 10 bzw. 20.
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In der Darstellung der 8 ist eine Stapelvorrichtung in Seitenansicht zu erkennen. Die Führungseinrichtung 80 ist in der Ausführungsform als Plattform gestaltet, die sich oberhalb der Stapel-Plattformen 34 befindet. Die Stapel-Plattformen 34 werden über Holme 70 an der Führungseinrichtung 80 geführt. Jede einzelne Stapelplattform 34 kann über den zugehörigen Holm 70 in vertikaler Richtung relativ zur Führungseinrichtung 80 bewegt werden. Außerdem kann die Stapelvorrichtung insgesamt z.B. mit Hilfe eines Kranes in vertikaler Richtung bewegt werden, so dass gegeben falls auf separate motorische Bewegung der einzelnen Stapel-Plattformen verzichtet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10331688 A1 [0003]
- WO 006445 A1 [0004]
