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Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen wechselseitigen Einschichten
von Blechen in das Fenster gewickelter Spulen für Transformatoren, Drosselspulen
und andere elektrische Induktionsgeräte Es sind verschiedene Verfahren für das selbsttätige
wechselseitige Einschichten von Eisenblechen in Transformatorenwicklungen, Drosselspulen
und dergleichen Induktionsgeräte bekannt. Die Bleche ruhen dabe in Magazinen. Das
zu lösende technische Problem besteht zunächst in der Vereinzelung dieser Bleche.
In bekannter Weise wird dieses dadurch gelöst, daß durch ein kompliziertes Magnetgreifersystem
das jeweils oberste Blech abgenommen wird. Nach einem anderen Verfahren wird das
jeweils unterste Blech durch einen Schieber entnommen.
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Es ist auch bekannt, die meist verschiedenartigen Bleche (E- und 1-Bleche)
übereinanderzustellen, wozu entweder ein kompliziertes Magnetsystem oder eine schiefe
Ebene benutzt wird.
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Die vereinzelten und übereinandergestellten Bleche werden dann nach
den bekannten Verfahren bereitgestellt und in den Spulenkörper eingeschachtelt.
Das Einschachteln erfolgt entweder von oben nach unten, wobei für die neu ankommenden
Bleche keine plane Fläche gegeben ist, weil das I-Blech unter dem E-Blech liegt,
so daß ein kompliziertes Leitblech Verwendung finden muß, oder die Einschachtelung
erfolgt von unten nach oben. Bei einem weiteren Verfahren erfolgt die Einschachtelung
ebenfalls von oben nach unten; der Spulenkörper ist dabei auf einer komplizierten
Vorrichtung beweglich gelagert, damit die Schachtelebene sich stets in Höhe der
Schieber befindet.
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Die bisher bekannten Verfahren sind kompliziert, langsam und erreichen
keinen guten Füllgrad, so daß sich diese Verfahren und Maschinen nicht haben durchsetzen
können.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das diese Nachteile
vermeidet, und besteht darin, daß die jeweils untersten Bleche in den Magazinen
lagemäßig so angeordnet sind, daß zwei Auflagepunkte des untersten E-Bleches höher
als die beiden anderen Auflagepunkte liegen und die Auflagepunkte des untersten
1-Bleches gleich hoch mit den äußeren Auflagepunkten des E-Bleches liegen, daß der
vorn schmal und scharfkantig ausgebildete Schieber mit seiner oberen Kante um die
Dicke eines Bleches über den äußeren Auflagepunkten des Bleches steht und in einer
Ebene unmittelbar an den Auflagepunkten der Bleche vorbeigeführt wird, daß bei der
Vorwärtsbewegung des Schiebers das E-Blech von den niederen Auflagepunkten herunterfällt,
auf dieser Ebene weiterbewegt und unter die Auflagepunkte des 1-Bleches geschoben
wird, wonach der Schieber das I-Blech so erfaßt, daß die beiden äußeren Kanten beider
Bleche übereinanderzuliegen kommen, daß der Schieber das E-Blech und das darüberliegende
I-Blech schließlich in den Spulenkörper schiebt, wobei der Schichtvorgang von oben
nach unten erfolgt, so daß die jeweils neu ankommenden E-I-Blechpaare über eine
aus dem 1-Blech des vorangegangenen und dem E-Blech des vorangegangenen Schichtvorganges
gebildete plane Fläche gleiten kann.
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Die Maschine nach der Erfindung ist durch F i g. 1 im Aufriß, F i
g. 2 im Grundriß und F i g. 3 im Seitenriß dargestellt.
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Die Maschine ist auf einem Grundgestell 1 aus Stahl aufgebaut. Die
Bleche (E-Bleche 2, 1-Bleche 3) befinden sich in Vorratsmagazinen 4, die aus Rundstahl
gebildet sind. Von außen nach innen gesehen ist zunächst das Vorratsmagazin für
die E-Bleche und dann das Vorratsmagazin für die 1-Bleche angeordnet. Die Rundstahlstäbe
sind in Stahlklötzchen 5 eingeschraubt, die ihrerseits wieder auf den Führungsschienen
6 aufgeschraubt sind.
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Zwischen den vier Führungsschienen 6 laufen die beiden Schieber, die
ebenfalls aus Flachstahl bestehen. Der Schieber ist aus einer Grundplatte 7 und
zwei aufgeschraubten Stahleisen 8 aufgebaut. Die Laufflächen der Führungsschienen
und die Schieber selbst bestehen aus Federbandstahl 9, der eine einfache Auswechslung
der Verschleißteile ermöglicht.
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Von den in den Vorratsmagazinen befindlichen E-Blechen lastet nur
ein Teil mit ihrem Gewicht auf den Schiebern. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß im Magazinaufbau angespitzte Schrauben 10 derart versetzt gegeneinander
angebracht sind, daß sich nur eine bestimmte Anzahl Bleche unterhalb der Schrauben
befindet. Hierdurch wird ein stets
gleichbleibender geringer Druck
auf den Schiebern erzielt, so daß ein leichter Lauf und ein geringer Verschleiß
erreicht wird.
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Um nur einen Teil der Schwerkraft der im Magazin befindlichen Bleche
wirksam werden zu lassen, ist nach einer bekannten Ausführung das Magazin durch
eine komplizierte Konstruktion im unteren Drittel abgewinkelt. Abgesehen von der
Kompliziertheit dieser Konstruktion hat der Aufbau des senkrechten Magazins nach
der Erfindung den Vorteil, daß beim Einlegen von einzelnen Blechstapeln die Schwerkraft
der Bleche zum Nachrutschen voll ausgenutzt wird.
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Ein wesentliches Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist, daß sich
die untersten Bleche in einer definierten Vierpunktlagerung befinden.
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Die äußeren Auflagepunkte des E-Bleches 11 sind höher angeordnet als
die inneren Auflagepunkte 12.
Die Auflagepunkte 15 des davor befindlichen
untersten I-Bleches befinden sich in gleicher Höhe wie die äußeren Auflagepunkte
des E-Bleches. Es ist zwar bekannt, die äußeren Auflagepunkte höher als die inneren
anzuordnen. Danach befinden sich die einzuschachtelnden Bleche in dem Magazin in
einer Schräglage, und die Zuführungsbahn verläuft parallel zu dieser Schräglage,
so daß in bezug auf die Zuführungsbahn die Bleche an den äußeren Auflagepunkten
nicht höher gelagert sind.
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Das unterste E-Blech gelangt des weiteren in den Bereich eines feststehenden
Permanentmagneten 13, der die Aufgabe hat, verschränkte Bleche richtig auf die vier
Auflagepunkte zu ziehen. Durch die Vierpunktlagerung, die Schräglage im Magazin
und die magnetische Kraft des Permanentmagneten wird erreicht, daß sich auch gewölbte
und verschränkte Bleche in einer definierten Lage befinden. Ein solcher Magnet ist
zwar bekannt, hat jedoch die Aufgabe, 1-Bleche in die in der Zuführungsbahn vorgesehene
Aussparung anzuheben, damit sich das nachfolgende E-Blech darunterschieben kann.
Auch bei einer anderen bekannten Anordnung hat der Magnet eine andere Funktion als
nach der Erfindung zu erfüllen. Der Magnet soll hier die bereits eingeschachtelten
M-Bleche im Spulenkörper nach unten drücken, damit die neu ankommenden Bleche störungsfrei
in ihre Endlage kommen.
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Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist, daß der Schieber,
ohne sich in der Höhenlage zu verändern, mit seiner vorderen oberen Kante 14 um
die Dicke eines Bleches über den äußeren Auflagepunkten des E-Bleches und denen
der I-Bleche steht, damit immer nur eine Blechkombination (E- und 1-Blech) bei jeder
Vorwärtsbewegung erfaßt wird.
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Da sich nicht vermeiden läßt, daß Bleche zwischen den äußeren Auflagepunkten
11 durchhängen, würde der Schieber, wenn er über die ganze Fläche ausgebildet wäre,
mehrere durchhängende Bleche erfassen, obwohl er nur um die Dicke eines Bleches
über den äußeren Auflagepunkten bemessen --ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils
sind die beiden aufgeschraubten Stahlleisten des Schiebers an der Mitnahmestelle
schmal und scharfkantig, maximal 3 mm breit ausgebildet. Sie werden darüber hinaus
nach dein erfindungsgemäßen Grundgedanken unmittelbar neben den Auflagepunkten der
Bleche vorbeigeführt, so daß das Blech punktförmig erfaßt wird.
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Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Ausführung wird bei einer bekannten
Vorrichtung der Schieber über die ganze Breite der Zuführungsbahn ausgebildet. Darüber
hinaus sind im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand bei den übrigen bekannten Vorrichtungen
die als Schieber ausgebildeten Stahlleisten mit einer breiten Angriffsfläche ausgerüstet.
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Das E-Blech fällt bei der Vorwärtsbewegung des Schiebers von den äußeren
Auflagen 11 herab, wird von dem Schieber weiterbewegt und unter die Auflageflächen
des I-Bleches 15 geschoben, die sich in der gleichen Höhe wie die äußeren Auflagepunkte
des E-Bleches befinden. Der gleiche Schieber erfaßt nunmehr in analoger Weise unmittelbar
neben den beiden Auflageflächen das I-Blech, wobei die beiden hinteren Kanten der
Bleche übereinanderzuliegen kommen. Das E-Blech und das darüber angeordnete 1-Blech
werden dann durch je zwei Führungskanäle 16 geschoben, die vor den beiden vorderen
Auflagepunkten des E-Bleches und den beiden Auflageflächen des I-Bleches angeordnet
sind. Die Führungskanäle sind für die Dicke eines Bleches bemessen.
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Auf diese Weise ist ohne komplizierte Hilfsmittel eine störungsfreie
Vereinzelung und übereinanderanordnung des E- und des I-Bleches erfolgt.
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Der Schieber schiebt dann das E- und das darüber angeordnete 1-Blech
direkt in den Spulenkörper 17, ohne daß eine gesonderte Bereitstellung nötig wäre.
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Die bis jetzt beschriebene Anordnung (Magazine, Schieber usw.) befindet
sich auch auf der gegenüberliegenden Seite des Spulenkörpers. Die beiden Schieber
sind in bekannter Weise durch eine Schubstange 18 dergestalt miteinander verbunden,
daß jeweils der eine Schieber die Bleche in der beschriebenen Art vorschiebt, während
der andere Schieber sich auf die Ausgangsstellung zurückbewegt. Es ist hierdurch
gewährleistet, daß die Bleche von beiden Seiten wechselseitig angeschichtet werden.
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Das Einschichten in den Spulenkörper erfolgt erfindungsgemäß von oben
nach unten in der Weise, daß das 1-Blech - wie bereits beschrieben - hinten auf
dem E-Blech liegt. Das von der anderen Seite dann neu herangeschobene E-Blech gleitet
über eine stufenlose Fläche in den Spulenkörper, die von dem 1-Blech des vorvorangegangenen
Schichtvorganges und dem E-Blech des vorangegangenen Schichtvorganges gebildet wird
(F i g. 4).
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Dieses hat den Vorteil, daß alle Arten von Spulenkörpern (DIN-Spulenkörper,
flanschlose Spulenkörper) verwendet werden können und ein hoher Füllgrad erreicht
wird. Die bisher bekannten Verfahren verfügen nämlich nicht über eine derart ausgebildete
stufenlose Schichtfläche.
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So kommt beispielsweise bei einer bekannten Vorrichtung das I-Blech
unter dem E-Blech zu liegen. Diese Anordnung bewirkt, daß das neu ankommende E-Blech
nur auf einer aus dem vorangegangenen E-Blech gebildeten Fläche gleiten kann. Da
die plane Fläche um die Breite des 1-Bleches kleiner ist, ist eine stoßfreie Einbringung
der Einzelbleche nur durch eine komplizierte nachteilige Konstruktion gewährleistet,
die a) aus einem mit mindestens zwei Rippen versehenen Leitblech und b) aus einer
elastischen Lagerung der Gleitfläche für die Zubringung der Einzelbleche besteht.
Das mit zwei Rippen ausgebildete Leitblech ist starr ausgebildet. Würde sich nämlich
dieses Leitblech bei dem Schichtvorgang durchdrükken, würde das neu ankommende E-Blech
zwangläufig auf das vorangegangene bereits eingeschachtelte E-Blech stoßen und den
Schichtvorgang unterbrechen,
weil für das neue Blech kein genügender
Platz mehr frei gehalten würde. Der durch das Leitblech gegebene Zwischenraum muß
demnach immer konstant bleiben. Dieses hat zwar den Nachteil, daß mindestens drei
bis vier Bleche nicht mit der Maschine eingeschichtet werden können. Diese Bleche
müssen vielmehr nach Beendigung des maschinellen Schichtvorganges von Hand nachgesteckt
werden.
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Die eingeschichteten Bleche liegen in bekannter Weise außerhalb des
Spulenkörpers auf einem Rahmen 19 auf, der mit Federkraft nach oben gedrückt wird.
Es ist hierdurch sichergestellt, daß die eingeschichteten Bleche ordnungsgemäß aufeinanderzuliegen
kommen und sich nicht im Spulenkörper quer stellen. Der Rahmen ist nach vorn offen,
so daß das Einführen der Spule in horizontaler Richtung möglich ist.
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Bei dem Schichtvorgang wird das E-Blech in bekannter Weise durch ein
Leitblech 20 geführt, um zu verhindern, daß das ankommende E-Blech gegen den Spulenkörper
stößt. Die Führung wird dadurch erreicht, daß das Leitblech eine Wölbung besitzt
und die Mittelzunge des E-Bleches, die gegen dieses Leitblech geführt wird, durch
die Wölbung leicht nach unten gedrückt wird. Gleichzeitig wird durch die Wölbung
des Leitbleches erreicht, daß die bereits eingeschichteten Bleche nach unten gehalten
werden. Weil zu Beginn des Schichtvorganges die Wölbung des Leitbleches besonders
groß ist, wird bei dem zweiten Schichtvorgang das E-Blech ohne Schwierigkeit eingeschichtet,
obwohl das korrespondierende 1-Blech des vorangegangenen Schichtvorganges fehlt.
Ein zuvoriges Einschichten von Blechen mit der Hand ist deshalb nicht notwendig.
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Das Leitblech 20 dient darüber hinaus auch als Halteblech für
den Spulenkörper, so daß komplizierte Haltevorrichtungen entfallen. Die Haltewirkung
wird dadurch erreicht, daß das Blech federnd ausgebildet ist, rechts und links auf
zwei Stangen 21 ruht und somit den Spulenkörper durch die Federkraft nach oben gegen
die Halterung 22 drückt. Da das Leitblech durch zwei Anschläge 23 eindeutig fixiert
ist, ist auch eine genaue Mittenlage des Spulenkörpers in der Maschine gewährleistet.
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Da das leichtere I-Blech, nachdem es das Magazin verlassen hat, nur
mit seiner Schwerkraft auf dem E-Blech liegt, wird es durch zwei Niederhaltevorrichtungen
24 mit leichtem Federdruck auf dem E-Blech gehalten. Die Niederhaltevorrichtungen
sind im Bereich der Aussparungen des E-Bleches angeordnet, so daß der Druck bis
kurz vor Beendigung des jeweiligen Schichtvorganges aufrechterhalten wird.
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Um ein Anstoßen von Mittelzungen, die nach unten durchgebogen sind,
an die bereits im Spulenkörper befindlichen Bleche zu vermeiden, erhalten diese
nach unten durchgebogenen Mittelzungen vor dem eigentlichen Einschichtvorgang durch
je einen starren Steg 25 eine konstante Führung nach oben. In Verbindung mit der
dann einsetzenden Führung durch das Leitblech ist dadurch stets eine definierte
Führung der Mittelzunge gewährleistet.
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Es ist zwar bekannt, dem E-Blech durch einen gefederten Steg eine
Führung zugeben. Der gefederte Steg hat jedoch den Nachteil, daß eine nach unten
durchgebogene Zunge den Steg ebenfalls nach unten drückt, so daß sich ein Anstoßen
der Zunge an die bereits eingeschichteten Bleche nicht vermeiden läßt. Parallel
zu den Stirnseiten des Spulenkörpers sind im Abstand des Blechpaketes vier feststehende
Sperren 26 angeordnet, die das Hinausschieben von schon im Spulenkörper befindlichen
Blechen verhindern. Es ist bekannt, dazu eine kompliziert aufgebaute gefederte,
nach allen Seiten bewegliche Sperre zu verwenden.
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Wenn der Spulenkörper nahezu voll eingeschichtet ist, drücken die
dann einzuschichtenden letzten Bleche derart gegen das Leitblech, daß der durch
die Wölbung bedingte Abstand der Mitte des Leitbleches zum Spulenkörper 17 durch
den im Inneren entstehenden Preßdruck zusammengedrückt wird. Das Blechpaket füllt
dann auch den Raum aus, der zuvor durch das Leitblech frei gehalten wurde. Dieser
Effekt wird dazu ausgenutzt, kurz vor Erreichen des höchsten Preßdruckes mittels
eines elektrischen Ausschalters 27, der von außen das eingeschichtete Blechpaket
abtastet. die Maschine zum Stehen zu bringen.
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Der Antrieb der Maschine erfolgt in bekannter Weise mittels eines
Elektrogetriebemotors, der auf eine Pleuelstange 28 wirkt.
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Auf der Getriebewelle ist eine umschaltbare Ratsche eingebaut, mit
deren Hilfe die Maschine auch von Hand rückwärts und vorwärts bewegt werden kann.
Da die Maschine erfahrungsgemäß während des Einschiebens des letzten Bleches über
den Ausschalter ausschaltet und nicht immer im toten Punkt stehenbleibt, ist es
dann mit der Ratsche möglich, dieses letzte Blech manuell und damit unter Anwendung
dosierter Kraft einzuschieben.
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Bei einer Veränderung der Blechstärke der eingesetzten Bleche (z.
B. von 0,5 auf 0,35 mm) müssen lediglich die unter den Vorderteilen des Magazinaufbaus
befindlichen Stahlbleche 29 ausgewechselt werden, die die Kanäle 16 und die Auflageflächen
der E- und 1-Bleche bilden. Durch anders bemessene Stärken dieser Stahlbleche ist
es sodann möglich, den Durchlaß der jeweiligen Blechstärke anzupassen.