DE1508394B1 - Vorrichtung zum trennen zusammenhaftender blechzuschnitte unter anwendung eines magnetfeldes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tren- und wirtschaftlicher Weise ohne deren Beschädigung nen einer Anzahl aufeinanderfolgender, aus magneti- durchgeführt werden kann.

schem Werkstoff bestehender, im Paket ausgeglühter, Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß ein oder stellenweise zusammenhaftender Blechzuschnitte mehrere elektrische Leiter in Form einer oder mehmittels gegenseitiger mechanischer Verschiebung der 5 rerer Spulen in unmittelbarer Nähe des Pakets aus

einzelnen Blechzuschnitte unter Anwendung eines Blechzuschnitten angeordnet sind, die wenigstens

Magnetfeldes. einen Pol bilden, der auf das Paket gerichtet ist, und

Die Magnetkerne elektrischer Geräte und Maschi- daß durch die Spule bzw. Spulen ein Stromstoß vornen bestehen üblicherweise aus einem Blechpaket, bestimmter Größe geschickt wird. Aufgrund dieser das aus einer bestimmten Anzahl von relativ dünnen, io Ausbildung wirkt auf die Blechzuschnitte ein Magnetaus magnetischem Material bestehenden Blechzu- feld sich ändernder Größe ein, das Kräfte erzeugt, schnitten aufgebaut wird. Um die Blechzuschnitte die die Blechzuschnitte gegenseitig verschieben und von inneren Spannungen zu befreien, die z. B. durch die zwischen ihnen bestellenden Verbindungen deren Stanzvorgang entstanden sein können, werden trennt.

die Blechzuschnitte im Paket ausgeglüht. Durch den 15 Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in

Ausglühvorgang werden stellenweise zwischen den den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen

einzelnen Blechzuschnitten metallische Verbindungen erläutert. Es zeigt

geschaffen, die bei der nachfolgenden Verwendung Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vor-

des Paketes als Magnetkern zu unerwünschten Wir- richtung gemäß der Erfindung und eines zu behan-

belströmen und damit zusätzlichen elektrischen Ver- 20 delnden Statorblechpakets.

lusten führen. Außerdem ist es bei bestimmten Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fi g. 1,

Magnetkernen erwünscht, eine dünne Schicht aus F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Teil eines einzelnen

isolierendem Material zwischen die aufeinanderliegen- Blechzuschnitts,

den Blechzuschnitte einzubringen, um den Zusam- Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vor-

menhalt der Blechzuschnitte zu verbessern. Die zwi- 25 richtung gemäß der Erfindung zur Behandlung eines

sehen den Blechzuschnitten geschaffenen Verbin- Transformatorblechpakets.

düngen beeinträchtigen jedoch das Eindringen des Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4,

isolierenden Materials. Fig. 6 eine schematische Darstellung einer erfin-

Um die Blechzuschnitte voneinander zu trennen, dungsgemäßen Vorrichtung in einer weiteren Ausist es bekannt, mechanische Stöße auf das Blechpa- 30 führungsform und

ket auszuüben. Dieses Verfahren ist jedoch unwirt- Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie7-7 in Fig. 6. schaftiieh und führt meist nicht zu einwandfreien Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung gemäß Ergebnissen, da z. B. die Zähne von Statorblechzu- der Erfindung zum Trennen der im Paket ausgeglühschnitten verformt werden können, so daß die Blech- ten und stellenweise zusammenhaftenden Blechzuzuschnitte unbrauchbar werden. Außerdem ermög- 35 schnitte 11 eines Stators 12 eines Elektromotors. Die liehen die im Hinblick auf die Verformung der Blech- Stellen, an denen die Blechzuschnitte 11 im allgemeizuschnitte nur begrenzt anwendbaren Kräfte keine nen zusammenhaften, sind in F i g. 3 durch die dunkeinwandfreie Trennung der Blechzuschnitte. len Bereiche 54 angegeben. Demnach liegen diese

Aus der deutschen Patentschrift 878 210 ist es Stellen vor allem am äußeren Rand der Blechzu-

außerdem bekannt, zur Verhinderung des Zusam- 40 schnitte sowie an den die Wicklungsaufnahmenuten

mensinterns von zu Stapeln geschichteten Eisenble- 17 und dem für die Aufnahme des Rotors bestimmten

chen während der Glühbehandlung im Ofen durch Raum 14 begrenzenden Zähnen 13.

an den Stapel angreifende, verstellbare Stützen wie- Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung

derholt zu biegen, so daß die Bleche sich gegenseitig weist eine Wicklung 21 auf, die nahe den äußeren

verschieben. Ein Verbiegen, das eine Trennung er- 45 Rändern des Blechpakeis 12 in den Nuten 23 eines

möglicht, ist für die Behandlung von für Magnet- Wicklungsaufnahmerings 22 angeordnet sind. Die

kerne elektrischer Geräte und Maschinen bestimmten Wicklung besteht aus sechs Spulen 24 bis 29. Je zwei

Blechzuschnitten wegen der Gefahr einer Verformung Spulen sind zu einer Gruppe zusammengefaßt. Die

nicht geeignet und führt auch bei Blechzuschnitten Spulen einer Gruppe sind in Reihe geschaltet und

unregelmäßiger Form nicht zu den gewünschten Er- 50 derart gewickelt, daß der Strom in benachbarten

• gebnissen. Außerdem ist bei relativ kleinen Blech- Spulen in entgegengesetzter Richtung fließt, wie in

zuschnitten eine Verbiegung nur schwer durchführbar. F i g. 1 durch Pfeile angegeben ist.

Aus der USA.-Patentschrift 2 141 218 ist es be- Die Spulen sind zweckmäßigerweise in Isolierma-

kannt, das zuvor erwähnte Verbiegen von Blechen terial aus Kunstharz, wie z. B. Epoxyharz, eingebet-

mittels eines Elektromagneten durchzuführen, der 55 let, um sie mit dem Ring 22 fest zu verbinden. Der

eine gewölbte Arbeitsfläche aufweist, an deren Form Ring 22 besteht aus ringförmigen Blechzuschnitten,

sich die von dem Elektromagneten angezogenen BIe- dessen Zähne 37 eine zentrale Öffnung 38 zur Auf-

che anpassen und dadurch gegenseitig verschieben. nähme des Blechpakets 12 begrenzen. Die Spulen-

Die Wirkung des Elektromagneten kann zusätzlich paare 24 und 25,26 und 27,28 und 29 sind über

durch einen Hammer unterstützt werden. Dieses Ver- 60 Leitungen 46 und 47 parallel an die Anschlüsse 48,

fahren eignet sich aus den zuvor erwähnten Gründen 49 eines Stoßwellengenerators 50 angeschlossen, der

jedoch ebenfalls nicht für die Anwendung auf Blech- beim Betätigen des Schalters 51 durch die Wicklung

zuschnitte für Magnetkerne elektrischer Geräte und 21 wenigstens einen Stromstoß vorbestimmter

Maschinen. Größe schickt. Bei einer derartigen Schaltungsan-

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 65 Ordnung der einzelnen Spulen der Wicklung 21 kann

die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung der- man eine nahezu vollständige Anpassung an die Im-

art zu verbessern, daß die Trennung von Blechzu- pedanz des Generators 60 und in etwa eine gleiche

schnitten beliebiger Form und Größe in einfacher Spannungszunahme an jeder Spule erreichen, so daß

sich eine gleichmäßige Kraftlinienverteilung um das Blechpaket 12 ergibt.

Ein Stromstoß die Wicklung 21 erzeugt in deren Spulen 24 bis 29 ein sich änderndes Magnetfeld, das über den gesamten Umfang des Blechpakets 12 verteilt ist. Dadurch werden in den Bereichen der Blechzuschnitte 11, die in der Nähe der Wicklung 21 und des aus magnetischem Werkstoff bestehenden Ringes 22 angeordnet sind, elektromagnetische Kräfte erzeugt, die auf die ebenfalls aus magnetischem Werkstoff bestehenden Blechzuschnitte 11 einwirken und durch deren gegenseitige Verschiebung die Verbindungen zwischen benachbarten Blechzuschnitten zerstören und damit die Blechzuschnitte voneinander trennen.

Der von dem Generator 50 erzeugte elektrische Stromstoß soll so groß sein, daß die erwünschte Trennung der Blechzuschnitte 11 bewirkt wird, ohne daß die Struktur der Blechzuschnitte nachteilig beeinflußt wird oder diese verformt werden. Die Anzahl der zum Trennen erforderlichen Stromstöße und deren Größe

»sind dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. Bestimmend hierfür sind die Form der Blechzuschnitte, die Festigkeit und Elastizität des Materials, die Größe und Anzahl der Verbindungsstellen zwischen den Blechzuschnitten und deren Festigkeit und die relative Entfernung der Wicklung von den Blechzuschnitten.

Um die Blechzuschnitte in einer festen Lage zu dem Ring 22 zu halten und zu verhindern, daß sie über die Öffnung 38 gestoßen werden, ist die Vorrichtung der Fig. 1 und 2 in der im folgenden beschriebenen Weise ausgebildet. Der Ring 22 sitzt in einer zweiteiligen Halterung 55, die vertikal auf einer Grundplattte 58 befestigt ist. Eine vertikale Stütze 61 aus isolierendem Material ist ebenfalls auf der Grundplatte 58 befestigt. Die Stütze 61 trägt einen Bolzen 62, auf dem zwei Flansche 65 und 66 mit ihren Lagerringen 63 und 64 axial gegeneinander verschiebbar gelagert sind. Zwischen den Flanschen 65 und 66 ist das aus den Blechzuschnitten 11 bestehende Paket eingespannt. Eine Feder 67 zwischen dem Flansch 65 und einer Scheibe 68 drückt den Flansch 65 gegen P die Blechzuschnitte 11, die sich an dem Flansch 66 abstützen, der an der Schulter 69 des Bolzens 62 anliegt. Eine Mutter 71 auf dem Bolzen 62 hält die Ringscheibe 68. Die Feder 67 ermöglicht eine axiale Drehung der Blechzuschnitte 11 während der Einwirkung des Magnetfeldes.

Um eine vollkommene Trennung der Blechzuschnitte 11 sicherzustellen, soll die axiale Länge des Magnetringes 22 größer sein als die axiale Länge des zu behandelnden Blechpakets. Vorzugsweise soll sie wenigstens IV2 mal so groß wie die Länge des Blechpakets sein.

Fig. 4 zeigt eine weitere Vorrichtung zum Trennen von Blechzuschnitten, die in der gleichen Weise wie die der Fig. 1 und 2 aufgebaut ist. Das zu behandelnde Blechpaket besteht in diesem Fall aus U-förmigen Blechzuschnitten 73 eines Transformators, deren lange Schenkel 74 von einer Manschette 78 und deren kürzere Schenkel 76 von einer Manschette 79 umgeben sind, um die Blechzuschnitte zusammenzuhalten.

Um eine maximale Einwirkung des durch einen Stromstoß durch die Wicklung 21 erzeugten Magnetfeldes zu erreichen, sollten die Stege 77 der Blechzuschnitte 73 in der Nähe der Mitte des Magnetpols einer Spule quer zu diesem verlaufend angeordnet sein, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Außerdem sollten die Seitenflächen des Paketes unter einem Winkel gegen die Radialebene des Ringes 22 geneigt angeordnet sein. Der optimale Neigungswinkel θ hängt von der Form der Blechzuschnitte ab und kann z. B. 50 bis 80° betragen.

In den F i g. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Das zu behandelnde Paket 82 besteht aus Blechzuschnitten 81, die an ihrem äußeren Umfang durch in gleichmäßigem Abstand angeordnete Schweißstellen 83 zusammengehalten werden. Das Blechpaket 82, dessen Blechzuschnitte wie in F i g. 1 Zähne 85 und Nuten 87 aufweist, dient zum Aufbau des Stators eines Elektromotors. Der Ring 92 trägt eine Wicklung 91, die aus vier Spulen 93 bis 96 besteht. Die Spulen sind wiederum so gewickelt, daß nebeneinanderliegende Magnetpole entgegengesetzte Polarität aufweisen. Jede Spule wird von drei konzentrischen Windungen 97, 98 und 99 gebildet, die in Nuten 101 des Rings 92 liegen. Durch die Nuten 101 und der sie begrenzenden Zähne 102 wird eine öffnung 103 zur Aufnahme des Blechpakets 82 gebildet. Im Gegensatz zu der Vorrichtung der F i g. 1 sind die einzelnen Spulen untereinander parallel geschaltet. Sie sind über Leitungen 46 und 47 an die Anschlüsse 48 und 49 eines Stoßwellengenerators 50 angeschlossen.

Wie F i g. 7 zeigt, ist die Achse des Rings 92 vertikal angeordnet. Der Ring 92 wird an Haltern 110 zwischen Schultern 117 und Laschen 113 getragen. Die Halter 110 sind auf einer Grundplatte 112 befestigt. Durch die zentrale öffnung 103 des Rings 92 ragt ein zylindrischer Zapfen 116 aus isolierendem Material, dessen oberer Teil 118 zur Aufnahme des Blechpakets 82 dient. Dadurch wird das Blechpaket 82 in der öffnung 103 zentriert.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen einer Anzahl aufeinanderfolgender, aus magnetischem Werkstoff bestehender, im Paket ausgeglühter, stellenweise zusammenhaftender Blechzuschnitte mittels gegenseitiger mechanischer Verschiebung der einzelnen Blechzuschnitte unter Anwendung eines Magnetfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere elektrische Leiter in Form einer oder mehrerer Spulen (24 bis 29) in unmittelbarer Nähe des Pakets (12; 74; 82) aus Blechzuschnitten (11; 73; 81) angeordnet sind, die wenigstens einen Pol bilden, der auf das Paket gerichtet ist, und daß durch die Spule bzw. die Spulen wenigstens ein Stromstoß vorbestimmter Größe geschickt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (24 bis 29) ringförmig angeordnet sind und das Paket (12; 74; 82) aus Blechzuschnitten (11; 73; 81) umgeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (24 bis 29) in Nuten eines aus Blechzuschnitten aus magnetischem Material bestehenden Rings (22) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole der Spulen (24 bis 29) zum Zentrum des Rings (22) gerichtet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole nebeneinanderliegender Spulen entgegengesetzte Polarität aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22) in Axialrichtung tiefer ist als das zu behandelnde Paket (12; 74; 82), vorzugsweise um etwa das 1 V2-fache.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Paket (12; 74; 82) in der Öffnung (38; 103) des Rings (22) von einer Haiterung (61 bis 71; 116 bis 118) in axialer Richtung gehalten wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinanderliegende Spulen (24, 25; 26, 27; 28,29) zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, wobei die Spulen einer Gruppe einander entgegengesetzt gewickelt und in Reihe geschaltet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen parallel geschaltet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelrichtung der Pakete (12; 74,82) mit der Achse des Rings (22) einen Winkel von 50 bis 80° einschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen