-
Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf Einrichtungen und Verfahren zum Anordnen und Stapeln von Stanzstücken, um
im Allgemeinen ringförmige Anordnungen
von übereinander
angeordneten Stanzstücken
zu bilden, und insbesondere auf Einrichtungen und Verfahren, um
Stanzstücke
in ringförmigen
Anordnungen zu packen, um das Anheben von befestigten Sätzen davon
und das Anordnen in einem Generator-Statorrahmen zu erleichtern.
-
Statorkernbleche, d.h. Stanzstücke, werden im
Allgemeinen in einer Anzahl von ringförmigen Anordnungen davon angeordnet,
die Sätze
oder Pakete von benachbarten Statorkernblechen bilden. Die Sätze von
ringförmigen
Blechanordnungen werden durch Abstandsblöcke axial im Abstand zueinander angeordnet
und in einen Generator-Statorrahmen eingebaut. Die Abstandsblöcke bilden
Ventilationskanäle
zum Richten einer Kühlströmung radial
durch den Stator. Üblicherweise
wird die Montage von Blechen in den Generator-Statorrahmen dadurch
ausgeführt,
dass die Bleche manuell auf schwalbenschwanzförmigen Keilstäben angeordnet
werden, die vorstehende Vorsprünge
komplementär
zu den vertieften Vorsprüngen
entlang dem Außendurchmesser von
den einzelnen Blechen haben. Eine Ausrichtungslehre wird manuell
verwendet, um die Stanzstücke
relativ zueinander und zu dem Statorrahmen auszurichten. Es ist
verständlich,
dass der Generator-Statorrahmen ein Bereich ist, der schwer zugänglich ist
und der das Problem des Einbauens der Stanzstücke in den Statorrahmen an
den gewünschten
Stellen noch erschwert.
-
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden Einrichtungen und Verfahren bereitgestellt
zum An ordnen von Stapeln von Stanzstücken, um im Allgemeinen ringförmige Anordnungen
von Stanzstücken
bzw. -blechen zu formen, die übereinander
angeordnet sind, für
ein nachfolgendes Einsetzen in den Generator-Statorrahmen. Genauer
gesagt, werden die übereinander
angeordneten ringförmigen
Anordnungen von Stanzstücken in
Sätzen
von Stanzstücken
auf einer Halterung, z.B. einem Tisch, angeordnet und anschließend von
der Halterung angehoben für
ein Einsetzen in den Generator-Statorkernrahmen. Die Halterung kann
einen Tisch zum Aufnehmen von Stapeln der Stanzstücke aufweisen.
Der Tisch ist um vertikale Achse drehbar und es ist eine Einsetzstation
für die
Stanzstücke
vorgesehen, an der die Stanzstücke
einzeln auf dem Tisch angeordnet werden, um eine Ringanordnung zu
bilden. Zusätzliche
Ringanordnungen von Stanzstücken
werden übereinander
angeordnet, um einen Satz davon zu bilden.
-
Ein Dorn ist mit dem Tisch um die
Achse drehbar und vertikal relativ zu dem Tisch drehbar und bewegbar.
Der Dorn trägt
eine Anzahl von radial verlaufenden Fingern für eine Aufnahme in gewählten radialen
Nuten der Stanzstücke.
Wenn also die Stanzstücke
auf dem Tisch angeordnet werden, führen die Finger die Stanzstücke auf
dem Tisch, um eine genau positionierte ringförmige Anordnung von Stanzstücken zu
formen. Wenn die vielen Ringanordnungen oder Schichten von Stanzstücken auf
dem Tisch angeordnet sind, hebt sich der Dorn relativ zu zuvor angeordneten
Stanzstücken,
um die Finger an einer Höher über dem
Tisch zu positionieren, um die Nuten von zusätzlichen Stanzstücken aufzunehmen. Die
Stanzstücke
sind auch in einer Umfangsrichtung relativ zueinander versetzt,
so dass die Verbindungsstellen zwischen Stanzstücken in jeder Ringanordnung
davon axial fehlausgerichtet sind zu Verbindungsstellen zwischen
Stanzstücken
von benachbarten Ringanordnungen.
-
Nach dem Anordnen der Stanzstücke auf dem
Tisch in Sätzen
von vielen Ringanordnungen davon mit Abstandsblöcken zwischen den Sätzen werden
die Finger entfernt. Klemmen werden auf die vielen Sätze entlang
den radial inneren und äußeren Rändern angesetzt,
um die Stanzstücke
und Sätze
in ihren Ringanordnungen zu halten. Auf den obersten Satz wird eine
Hubplatte angesetzt, wodurch die Sätze von Stanzstücken in
ihren Ringanordnungen von dem Tisch abgehoben werden können für eine Anordnung
in dem Generator-Statorrahmen.
-
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist eine bevorzugte Einrichtung zum Lokalisieren von Stapeln
von Stanzstücken
vorgesehen, um im Allgemeinen ringförmige Anordnungen von übereinander
angeordneten Stanzstücken
zur Verwendung in einem Generator-Statorkern zu bilden, enthaltend:
einen um eine Achse drehbaren Tisch zum Aufnehmen und Stapeln der
Stanzstücke, einen
Dorn, der mit dem Tisch um die Achse drehbar ist und radial zu dem
Tisch angeordnet und vertikal relativ zu dem Tisch bewegbar ist,
und eine Anzahl von in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Fingern,
die von dem Dorn im Allgemeinen radial nach außen vorstehen für eine Aufnahme
in sich radial nach innen öffnenden
Nuten der Stanzstücke, um
die auf dem Tisch aufgenommenen Stanzstücke zu führen, um die ringförmigen Anordnungen
von übereinander
angeordneten Stanzstücken
zu bilden.
-
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Lokalisieren
und Stapeln von Stanzstücken,
um im Allgemeinen ringförmige
Anordnungen von übereinander
angeordneten Stanzstücken
zu bilden, enthaltend die Schritte: (a) Anordnen einer Anzahl von
Stanzstücken
nacheinander seitlich nebeneinander auf einer Halterung um eine
Achse und in vielen Schichten übereinander,
um ringförmige
Anordnungen von übereinander
angeordneten Stanzstücken
zu bilden, (b) während
des Ausführens des Schrittes
(a) Anordnen von Nuten der Stanzstücke um Führungsfinger, um die Stanzstücke in ihren
Ringanordnungen zu lokalisieren, (c) Befestigen der Ringanordnungen
von übereinander
angeordneten Stanzstücken
aneinander, um einen Satz davon zu bilden, und (d) Anheben des Satzes
von Stanzstücken
von der Halterung.
-
Die Erfindung wird nun mit weiteren
Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnung
von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
-
1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht von einem Tisch, einem
Dorn und Lokalisierungsfingern, die einen Teil der Einrichtung zum
Lokalisieren und Stapeln von Stanzstücken gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung bilden.
-
2 ist
eine schematische Darstellung und zeigt die Anordnung von einzelnen
Stanzstücken
auf dem Tisch, um gestapelte, ringförmige Anordnungen davon zu
bilden.
-
3 ist
eine perspektivische Ansicht ähnlich 2 und stellt eine Deckplatte
dar, die über
den gestapelten Sätzen
von Stanzstücken
angeordnet ist, um die Entfernung des Satzes von dem Tisch zu erleichtern.
-
4 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
von mehreren Stanzstücken,
die in ihren Ringanordnungen angeordnet sind.
-
5 ist
eine vergrößerte Teilansicht ähnlich 3 und stellt Klemmen zum
Festklemmen der Sätze
von Ringanordnungen der Stanzstücke
aneinander dar.
-
6 ist
eine perspektivische Ansicht von der Hubplatte.
-
7 ist
eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht
von dem Ende von einem der Finger.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht ähnlich 7 und stellt den Finger
in einer Nut von dem Stanzstück
dar.
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht von einem Teil einer Klemme zum Festklemmen
des inneren Radius von den Sätzen
von Stanzstücken
aneinander zum Anheben.
-
10 ist
eine perspektivische Ansicht von Blöcken, die verwendet werden,
um das Festklemmen der Sätze
von Klemmen entlang ihrem äußeren Durchmesser
zu erleichtern.
-
Es wird nun auf die Zeichnungen und
insbesondere 1 und 2 eingegangen, in denen eine Halterung,
z.B. ein Tisch 10, dargestellt ist, der für eine Drehung
um eine Achse 12 durch einen geeigneten Antrieb angebracht
ist, beispielsweise einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen
Motor (nicht gezeigt). Der Tisch 10 hat vorzugsweise eine
Ringform und umgibt einen Dorn 14, der um eine Achse 12 mit
dem Tisch 10 drehbar ist. Der Dorn 14 ist auch
in der Höhe
relativ zum Tisch 10 einstellbar. Wie der Tisch kann auch
der Dorn durch einen geeigneten Antrieb, vorzugsweise einen elektrischen
Motor, angehoben werden. Wie dargestellt ist, befestigt der Dorn
mehrere radial nach außen
verlaufende Finger 16, die mit dem Dorn 14 drehbar
sind und in der Höhe
einstellbar sind, wenn die Höhe
des Dorns eingestellt wird. Die Spitzen der Finger 16 enden
in Führungen 18 zum
Führen
und Lokalisieren der Stanzstücke
um den Tisch in ihren ringförmigen
Anordnungen, wie es nachfolgend beschrieben wird.
-
Insbesondere in 4 sind mehrere Stanzstücke 20 dargestellt.
In der dargestellten Form der Stanzstücke hat jedes Stanzstück einen
im allgemeinen radial verlaufenden Rand 22, mehrere radial
verlaufende Vollnuten 24, die in Umfangsrichtung im Abstand
zueinander entlang einem inneren, in Umfangsrichtung verlaufenden
Rand angeordnet sind, und eine radial verlaufende Halbnut 26 entlang
gegenüber
liegenden Seiten 22 des Stanzstückes
neben dem inneren Rand. Jedes Stanzstück hat auch eine Schwalbenschwanzform 28 an
in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Stellen entlang seinem äusseren
Rand. Wie in 4 dargestellt
ist, gibt es zu Darstellungszwecken sechs Schichten von superpositionierten
Stanzstücken
bzw. Blechen, obwohl selbstverständlich
auch mehr oder weniger Schichten vorgesehen sein können. Aus 4 ist ersichtlich, daß die radiale
Stoßstelle
entlang den Seitenkanten 22 von benachbarten Blechen 20 von
jeder Schicht nicht unter den Stoßstellen zwischen benachbarten
Blechen von benachbarten Schichten liegen. In diesem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind
die Bleche somit in Umfangsrichtung relativ zueinander versetzt,
und die Verbindungs- bzw. Stoßstellen
von in Umfangsrichtung benachbarten Blechen von jeder vierten Schicht
liegen in vertikaler Ausrichtung zueinander.
-
Es wird jedoch deutlich, daß die Halbnuten 26 entlang
gegenüber
liegenden Seiten von jedem Blech volle Nuten mit den Halbnuten 26 in
Umfangsrichtung angrenzender Bleche bilden. Die Nuten 24 und 26 öffnen sich
radial nach innen zur Aufnahme von Führungen 18, wie es
nachfolgend erläutert
wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind fünfzehn
Bleche in jeder Ringschicht vorgesehen, wobei die Seitenränder 22 der
Bleche in Übereinstimmung und
in einer gemeinsamen Ebene miteinander liegen. Die Bleche sind versetzt übereinander
gestapelt, um einen Satz von mehreren Ringanordnungen von Blechen
zu bilden. Die Sätze
sind ihrerseits axial im Abstand zueinander auf dem Tisch durch
nicht gezeigte Abstandsblöcke
angeordnet, die zwischen den Sätzen
angeordnet sind, um Ventilationskanäle in dem fertigen Generator-Statorrahmen
zu bilden. Viele Sätze
von Blechen werden entlang dem Tisch angeordnet, bevor die Sätze von
dem Tisch abgehoben werden für
einen Einbau in den Generatorrahmen, wie es nachfolgend beschrieben
wird. Als ein Beispiel bilden fünfzehn
Bleche ihre Ringanordnung, wobei die Bleche etwa 0,035 cm (0,014
Zoll) dick sind. Eine vertikale Höhe von etwa 5cm (2 Zoll) für jeden
Satz von Blechen ist bevorzugt. Dies erfordert etwa 140-150 Bleche,
ei nes über
dem anderen, um einen 5cm dicken Satz von Stanzstücken in
axialer Richtung zu bilden.
-
Wie am besten in den 7 und 8 dargestellt
ist, enden die Finger 16 in Führungen 18. Jede Führung 18 enthält einen
halbkugelförmigen
Vorsprung an der Spitze von dem zugeordneten entfernten Ende von
dem Finger 16. Wie in 8 dargestellt ist,
wird das entfernte Ende von dem Finger 16 in einer Nut 24 von
einem Stanzstück 20 aufgenommen.
-
In 2 ist
eine Station 30 dargestellt, wo die Stanzstücke 20 auf
den Tisch 10 aufgebracht werden, wenn sich der Tisch 10,
wie es durch den Pfeil 31 gezeigt ist, an der Einführstation 30 vorbei bewegt.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ordnet eine Bedienungsperson das Stanzstück auf der
Oberseite von dem Tisch oder auf der Oberseite von einer zuvor angeordneten
Ringanordnung von Stanzstücken
an. Wenn die Bedienungsperson einzelne Stanzstücke 20 auf den Tisch
oder auf die Oberseite von einer zuvor platzierten Anordnung legt,
sind die Stanzstücke
so angeordnet, dass ein oder mehrere Finger 16 in einer
vollen Nut 24 oder einer Halbnut 26 von dem Stanzstück aufgenommen
werden. Die halbkugelförmigen
Flächen 18 unterstützen die
Führung
von jedem Stanzstück
um die Finger 16 und richten demzufolge das Stanzstück in einer
gewählten
Umfangs- und Radialposition um den Tisch relativ zu anderen Stanzstücken aus. Wenn
sich der Tisch dreht, werden zusätzliche Stanzstücke auf
den Tisch und unten liegende Anordnungen gelegt, wobei die Seitenkanten 22 aneinander
angrenzen. Die Bedienungsperson verschachtelt auch die Schichten
von Stanzstücken,
indem das erste von einer weiteren Reihe von Stanzstücken relativ
zu der darunter liegenden Anordnung von Stanzstücken versetzt wird, so dass
die Stoßstellen
zwischen den frisch gelegten Stanzstücken nicht über Stoßstellen von darunter liegenden
Stanzstücken
liegen. Wenn sich der Tisch dreht, werden ausgelegte Stanzstücke von
einem Rollensystem 40 (2)
ergriffen, das sicherstellt, dass die Basen der Nuten, sowohl volle
als auch halbe Nuten, von den Führungen 18 ergriffen
werden, wodurch eine genaue gleichförmige Ausrichtung der Nuten
der Stanzstücke
und somit der Stanzstücke
selbst auf dem Tisch beibehalten wird. Das System 40 hält Rollen
gegen die äußeren Ränder von
den in Umfangsrichtung angeordneten Stanzstücken. Wenn die Höhe der obersten
Schichten von Stanzstücken
zunimmt, wird der Dorn mit den befestigten Fingern ebenfalls angehoben.
Dies geschieht entweder kontinuierlich oder in Stufen als Antwort
auf die Abtastung der Höhe
der obersten Schicht von Stanzstücken
und der mechanischen Anhebung des Dorns und der Finger als Antwort
auf das abgetastete Signal.
-
Vor dem Anordnen des ersten Stanzstückes auf
dem Tisch werden Abstandsblöcke,
nicht gezeigt, auf dem Tisch bereitgestellt und sind etwas höher als die
unterste Schicht der Stanzstücke
und schließlich der
Sätze von
Stanzstücken über dem
Tisch. Zusätzlich
ist, wie in 9 gezeigt
ist, ein Abschnitt von Befestigungselementen vorgesehen, um die
Stanzstücke
aneinander festzuklemmen und die Stanzstücke in ihren ringförmigen Anordnungen
zu halten. Die Befestigungselemente enthalten ein Klemmsystem am Innendurchmesser
zum Festklemmen der Sätze
von ringförmigen
Anordnungen von Stanzstücken
aneinander als Vorbereitung zur Entfernung der Stanzstücke von
dem Tisch. Der Klemmmechanismus enthält eine Stange 50 mit
einem unteren Gewindeende für einen
Schraubeingriff in einem aufnehmenden Gewindeblock 52,
der seitliche Flansche 54 aufweist. Der Block 52 hat
eine kleinere Breite als die Breite der Nuten 24. Vor dem
Anordnen der Stanzstücke
auf dem Tisch werden die Blöcke 54 so
auf dem Tisch angeordnet, dass jeder Block 52 in einer
Nut 24 von jedem Stanzstück aufgenommen wird, das die
erste Ringanordnung der Stanzstücke
bildet, wobei die Ränder
der Stanzstücke,
die die den Block 52 aufnehmenden Nuten 24 bilden,
auf den Flanschen 54 ruhen.
-
Nachdem ein erster Satz von vielen
Schichten von Stanzstücken
in ihren Ringanordnungen ausgebildet ist, werden Abstandshalterblöcke auf
der oberen Schicht der Stanzstücke
angeordnet, bevor ein nachfolgender Satz von Stanzstücken auf
dem Tisch angeordnet wird. Die Abstandshalterblöcke bilden Ventilationskanäle zum Kühlen des
Kerns des Statorrahmens, wenn die Sätze von Stanzstücken in den
Generator-Statorrahmen
eingebaut werden. Wenn das Auslegen der Stanzstücke in ihren Ringanordnungen
und Sätzen
fortschreitet, werden die Finger erhöht, indem der Dorn angehoben
wird, bis eine vorbestimmte Tiefe der Sätze von Stanzstücken auf dem
Tisch erhalten ist. Wenn eine vorbestimmte Dicke der Sätze von
Stanzstücken
erhalten ist, werden der Dorn und die Finger abgesenkt und die Sätze von Stanzstücken werden
aneinander festgeklemmt, bevor sie von dem Tisch abgehoben werden.
-
Um dies auszuführen, wird eine Hubplatte oder
Abdeckung 60 auf die Sätze
von ringförmigen Schichten
von Stanzstücken
abgesenkt. Wie in 3 dargestellt
ist, enthält
die Abdeckung 60 mehrere sich radial nach innen öffnende
Schlitze 62, die im Abstand voneinander in Ausrichtung
mit gewählten
ausgerichteten Nuten der Stanzstücke
entlang dem Innendurchmesser ihrer Sätze angeordnet sind. Die Abdeckung 60 enthält auch
einen inneren Ring 64, der an seinem äußeren Ring 66 durch
Träger 68 befestigt
ist. Wenn die Deckplatte 60 auf der obersten Schicht von
Stanzstücken
ruht, werden die Klemmstäbe 50 durch
die gewählten Öffnungen 62 der Deckplatte 60 und
durch die ausgerichteten Öffnungen
der Stanzstücke
eingeführt
für einen
Gewindeeingriff in den Blöcken 52.
Dann wird eine Verriegelungsmutter 69 nach unten auf die
Oberseite der Deckplatte geschraubt, um die inneren Durchmesser der
Stanzstücke
zwischen der Verriegelungsmutter 69 und den Flanschen 54 der
Blöcke 52 aneinander festzuklemmen.
Wie in 3 dargestellt
ist, sind mehrere derartige Klemmmechanismen um den inneren Durchmesser
der Stanzstücke
und der Deckplatte herum angeordnet.
-
Um die Stanzstücke entlang ihren äußeren Umfängen aneinander
festzuklemmen, enthält
die Deckplatte 60, wie in 6 dargestellt
ist, als Teil der Befestigungselemente mehrere Ratschenklemmen 70,
die von der Deckplatte 60 an in Umfangsrichtung im Abstand
angeordneten Stellen getragen werden. Jede Ratschenklemme 70 ist
durch Führungen
für eine
radiale Schiebebewegung relativ zur Deckplatte 60 eingeschlossen.
Eine Feder 72 verbindet jede Klemme 70 mit einer
feststehenden Befestigung 74 auf der Deckplatte, so dass
die Ratschenwirkung die Spannung der Feder 72 spannt oder
entspannt. Die Klemmen 70 tragen Bänder 76. Die Bänder 76 erstrecken
sich von jeder Klemme 70 und über zwei obere und untere schwalbenschwanzförmige Führungsblöcke oder
Befestigungen 80 bzw. 82. Wie in 10 dargestellt ist, hat der obere Block 80 schräge Ränder 84 und
eine Nut 86, die sich vertikal entlang seiner innenseitigen
Oberfläche
erstreckt. Der untere Block 82 weist eine Nut 88 auf,
die entlang seiner innenseitigen Oberfläche ausgebildet ist. Der Block 82 weist
auch zwei Flansche 90 auf, der in seitlicher Richtung von
seinen gegenüberliegenden
Seiten vorsteht. Wie in 5 dargestellt
ist, liegen die Flansche 90 auf den unteren Blöcken 82 unter
den untersten Stanzstücken
auf gegenüberliegenden
Seiten von den schwalbenschwanzförmigen
Nuten, in denen die Blöcke 82 aufgenommen
werden. Jeder obere Block 80 greift in eine schwalbenschwanzförmige Nut
auf dem obersten Satz von Stanzstücken ein. Die Bänder 76 führen entlang
den außenseitigen
Oberflächen und
den innenseitigen Nuten 86 und 88 von den oberen
bzw. unteren Blöcken
und sind mit der Klemme 70 verbunden. Durch die Ratschenbewegung
der Klemmen 70 und dem Spannen der Federn 72 werden
die äußeren Ränder der
Stanzstücke
der Sätze von
Stanzstücken
zwischen den Flanschen 90 von den untersten Halterungen
82 und
der Deckplatte 60 an in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Stellen
um die Einrichtung herum festgeklemmt.
-
Die Deckplatte befestigt einen oder
mehrere Hubringe (nicht gezeigt), die an verschiedenen Hubstellen
um die Deckplatte herum befestigt sind. Durch Verwendung eines Krans
(nicht gezeigt) können
die Deckplatte und die Sätze
von Stanzstücken,
die an der Deckplatte befestigt sind, von dem Tisch entfernt werden
für einen
Einbau in den Generator-Statorrahmen.
-
Die Erfindung ist zwar in Verbindung
mit dem beschrieben worden, was gegenwärtig als da praktikabelste
und bevorzugte Ausführungsbeispiel
betrachtet wird, aber es sollte klar sein, daß die Erfindung nicht auf das
beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist, sondern, im Gegenteil, verschiedene Modifikationen und äquivalente
Anordnungen innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfanges
der beigefügten
Ansprüche
einschließen soll.