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Automatische Einrichtung zur Heratellung von Blechpaketen Die Erfindung
betrifft eine automatische Einrichtung zur Herstellung von Blechpaketen, beilspielsweise
für Transformatoren, Rotoren und Statoren für Elektromotore mit vorzugsweise konischem
Rotor und Stator, wobei aus je einer Blechronde ein Rotor- und ein Statorblech gebildet
wird.
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Bei den bekannten.Einrichtungen sind mindestens eine, meistens aber
mehrere Bedienungspersonez erforderlich,
da diese Einrichtungen
die zwar einen od. manchesmal auch mehrere Arbeitsgänge selbsttätig durchführen,
nicht aus den Rohlingen das fertige Produkt herstellen können. Es mußte bisher der
zu erzeugende Gegenstand manuell mehrmals von der einen Einrichtung auf die nächste
gebracht werden. Weiters werden hiebei sämtliche zueinander abhängige Bewegungen
der Einrichtun#en durch Getriebe mit Uber- bzw. Untersetzungen übertragen. Durch
die Trägheit solcher Getriebe ist'der Produktionsgeschwindigkeit auch eine Grenze
gesetzt. Mit den bekannten Einrichtungen ist also bei der Herstellung ein großer
Zeitaufwand erforderlich und außerdem sind diese Einrichtungen sehr umfangreich,
sodaß der erzeugte Gegenstand sehr teuer wird.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, diese Nachteile
zu beseitigen und eine automatische Einrichtung zu schaffen, bei der sämtliche Arbeitsbewegungen
getriebelos, elektronisch gesteuert werden,wobei diese Einrichtung selbsttätig aus
Blechbändern, Blechrohlingen öd.dgl. einbaufertige Blechpakete für Transformatoren,
Rotoren,Statoren u.dgl. herstellt.
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Erfindungsgemäß wird diese dadurch erreicht, daß eine, ein Blechband,
die Blechronte od.dgl. zum Stanzwerkzeug zuführende und nach dem Stanzvorgang, die
Transformatorbieche bzw. Rotor- und Statorbleche abführende Transporteinrichtung
vorgesehen
ist, daß das Stanzwerkzeug mehrere Stempel aufweist, die durch einen Schieber abwechselnd
od. gemeinsam in die Außenarbeitsstellung bringbar sind, sodaß der ohne Unterbrechung
laufende Antriebsmotor auch während des Zu- und Abtransportes mit dem Stanzwerkzeug
in Verbindung bleibt, und daß Aufnahmeeinrichtungen für die fertig gestanzten Transformatoren
- bzw. Rotor- und Statorbleche vorgesehen sind, wobei sämtliche Arbeitsvorgänge
elektronisch, vorzugsweise mittels Computer gesteuert sind.
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In der Zeichung ist der Gegenstand der Erfindung in mehreren Ausführungsformen
beilspielsweise dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 die Blechrondenzufuhr schematisch, die Fig. 2 bis
5 ebenfalls schematisch die Transporteinrichtung für die Zu- und Abfuhr der Blechronden
bzw. der Rotor- und Statorble#he, Fig. 6 die komplette erfindungsgemäße Ein -richtung
in einer Seitenansicht, die Fig. 7 und 8 in einander zugeordneten Rissen die Nutenteil-
bzw. Vorschubeinrichtung, Fig. 9 ein Detail der Zu- und Abfuhreinrichtung, die Fig.
10 bis 12 die Vorschubeinrichtung für konische Stator- und Rotorblechpakete, die
Fig. 13 bis 16 das Stanzwerkzeug, wobei Fig. 14 ein Schnitt nach der Linie EV-XIV
der Fig. 13, Fig. 15 ein Schnitt nach der Linie XV-XV der Fig. 13, Fig. 16 ein Schnitt
nach der Linie XVI-XVI der Fig. 13 und Fig.13 ein Schnitt nach der Linie XIII-XIII
der Fig. 14 sind,
Fig. 17 die Nutenteilwelle, Fig. 18 ein Statorblech
mit intermittierenden Nuten, Fig. 19 eine Einrichtung zur Herstellung von Transformatorblechpaketen,
Fig. 20 ein Transformatorblech, Fig. 21 eine #prüh- und Aufnahmeeinrichtung, Fig.
22 die Sprüheinrichtung im querschnitt und Fig. 23 die Aufnahmeeinrichtung mit Spannvorrichtung
und Induktionsspule.
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Gemäß den Fig. 1 bis 5 ist ein aus zwei Armen 20 gebildeter Winkelhebel
mit seiner Achse 21 verschwenkbar gelagert. An den Enden der Arme 20 sind querliegende
Träger 22 angeordnet. In ien Fig. 1 und 2 wird mit dem einen Querträger 22 eine
Blechronde durch Magnete, was später in Fig. 8 noch genau erläutert wird, aufgenommen.
Die Beschickung mit Blechronden 1 erfolgt numerisch elektronisch über die geneigte
Fläche 60. Im allgemeinen wird eine Blechrondenstanzmaschine eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen
automatischen Einrichtungen beschicken. Die Zählung der Blechronden bzw. der Rotor-
und Statorbleche erfolgt ebenfalls auf numerisch elektronische Weise.
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Nach der Aufnahme einer Blechronde 1 verschwenkt der Winkelhebel
20 um 90°, wie dies Fig. 3 zeigt, sodaß die Blechronde unter dem Stanzwerkzeug zu
liegen kommt. Aus Fig. 6 ist zu erkennen, wie die Blechronden 1 mit ihrer Mittelbohrung
auf die Welle 4 aufgesetzt ist und unter das in der Ein -richtung 29 eingespannte
Werkzeug 24 regt. Die Welle 4 macht jetzt intermittierende Drehbewegungen, wobei
beim ersten
Umlauf die Rotornuten 5 (Fig. 4) und beim zweiten Umlauf
die Statornuten 7 sowie der Trennschnitt 9 gestanzt werden. Die Anzahl der Rotor-
und Statornuten, die in den meisten Fällen zueinander verschieden ist, wird mittels
eines elektronischen Wählschalters eingestellt Nach Vollendung des Stanzvorganges
verschwenkt der Winkelhebel 20 vorerst um 450 und gibt in dieser Stellung das Rotorblech
2 ab (Fig. 5,) Dann wird um weitere 450 verschwenkt, so daß das Statorblech 3 zwischen
Walzen 23 zu liegen kommt. Die Bewegung der Achse 21 kann in beliebiger Neise erfolgen,
bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird jedoch ein sogenannter Schrittmotor verwendet.
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Für konische Rotoren und Statoren wird nach Abfuhr jedes Stator-
und Rotorbleches, alsm vor Einbringung der nächsten Blechronde 1, der Support 25
in Fig. 6 um ein Stück weiter bewegt. Hierzu dienen die Elektromagneten 26, 26,
28, deren Wirkungsweise an Hand der Fig. 10 bis 12 noch näher erläutert wird. Nach
Fertigstellung eines kompletten Rotor- uns Statorblechpaketes wird der Support 25
wieder in die ursprüngliche Ausgangsposition zurückgestellt. Die Rückstellung kann
ebenfalls in beliebiger Art erfolgen.
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Vorteilhafter Weise wird jedoch ein sogenannter Lienienmotor verwendet0
In den Fig. 7 und 8 ist auf der Welle 4 ein stufenloses Gesperre vorgesehen. Wird
die Hülse 30 in der einen
Richtung verdreht, so dreht sich die elle
4 mit. Bei Verdrehung der Hülse 30 in der anderen Richtung gleitet sie über die
Nelle 4 hinweg, ohne daß liese eine Bewegung ausführt.
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Auf der Hülse 30 sind mehrere sternförmig angeordnete Arme 31,32 angeordnet.
Der eine Arm 31 ist zwischen zwei Vibratoren 33 und 34 vor#esehen. Wird der Vibrator
33 erregt, so schwenkt er den Arm 31 und somit auch die Hülse 30 und den Arm 32
so weit, bis einer der Arme 31 oder 32 an einem der Anschläge 35, 36, 37 oder 38
anschlägt. Die Anschläge 35 bis 38 bilden die Kerne von nlektromagneten.
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Bei der Darstellung wird, wie Fig. O erkennen läßt, der Arm 32 am
Anscnlag 38 anschlagen, wodurch die Hülse 30 und somit auch die zelle 4 eine Werschwenkung
um 80 vollführt. Durch diese Einstellung, welche mit dem bereits erwähnten elektronischem
Wählschalter erfolgte, ist also eine Nutenteilung gegeben, bei der fünfundvierzig
Nuten in ein Rotor- oder Statorblech gestanzt werden. Der Vibrator 34 sorgt für
eine Rückstellung der Hülse 30 mit den Armen 51 und 32, indem er auf den Arm 31
einwirkt. Bei der dargestellten Konstruktion kann mit den Anschlägen 35, 36, 37
eine Begrenzung der Schwenkbewegung in einem Winkel von 1,pos 100 und 120 erfolgen,
was dann einer Nutenteilung von vierundzwanzig, sechsunddreißig und dreißig entspricht.
Selbstverstandlich können für verschiedene Teilungen weitere Anschläge vorgesehen
werden, welche mit den Armen 31 und 32 bzw. mit weiteren an der Hülse angeordneten
Armen zusammenwirken0 Nach Fig. 9 sind an einem Querträger 22 vier Elektromagnete
39,
40, 41, 42 angeordnet. Bei Aufnahme der Blechronden #, wie dies die Fig. 1 und 2
zeigen, werden alle vier Elektromagnete eingeschaltet, so daß die Blechronde 1 haften
bleibt. Der querträger 22 ist ebenfalls als Ganzes an einem weiteren Elektromagneten
43 angeordnet. Außerdem weist der Querträger 22 noch Rollen 44 auf, welche durch
den Elektromagneten 43 während des 3tanzvorganges gegen die Blechronde 1 und letztere
somit fest gegen die Welle 4 gedrückt werden.
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Nach dem Stanzvorgang hebt der Elektromagnet 43 den Querträger 22
und damit auch die Blechronde 1 bzw. die jetzt fertig gestanzten Rotor- und Statorbleche
ab. Jetzt wird um 450 verschwenkt, wie bereits in Fig. 5 beschrieben, und die Elektromagnete
41, 42 werden ausgeschaltet. Dadurch ist das Rotorblech freigegeben. Nach einer
weiteren Verschwenkung um 450 (nach Fig.5) werden die Elektromagnetb 39 und 40 ebenfalls
ausgeschaltet und somit das Statorblech ebenfalls freigegeben.
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Bei der orschubeinrichtung nach den Fig. 10 bis 12 sind zi lektromagnete
26 und 27 am Support 25 befestigt.
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Die beiden kerne 45 und 46 liegen in der Mitte zwischen den beiden
Elektromagneten 45 und 46 aneinander an. Der Kern 46 ist über eine Verbindungsstanke
47 mit einem weiteren Elektromagneten 28 verbunden. Wird nun nur der Elektromagnet
26 unter Strom gesetzt, so bewegt sich sein Kern 45 um den Weg 48 nach rechts. Dabei
wird aber auch der Kern 46 und somit über die Verbindungsstange 47 auch der Elektromagnet
28 nach rechts verschoben. Diese Stellung ist aus Fig. 11 zu entnehmen.
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Jetzt wird der Elektromagnet 28 erregt, so daß er am Bett der Einrichtung
29 od. an einer dazu vorgesehenen Schiene festhaftet. Der Magnet 26 wird ausgeschaltet
und der Magnet 27 erregt, Dadurch will der Elektromagnet 27 seinen Kern 46 nach
links ziehen. Da aber der Kern 46 durch den Elektromagnet 28 in seiner Stellung
fest gehalten ist, wird sich der Elektromagnet 27 mit dem Support 25 nach rechts
verschieben. Diese Stellung ist aus Fig. 12 zu entnehe n. Es ist somit der Support
25 um einen bestimmten Betrag verschoben worden, was für konische Rotoren und Statoren
notwendig ist.
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Nach Fig. 10 kann der Weg 48 mittels der Schraube 49 verstellt werden,
Je nach der gewünschten Konizität von Rotor und Stator. Mit dem in den Fig. 13 bis
16 gezeigten Werkzeug 24 wird aus Je einer Blechronde 1 ein Rotorblech 2 und ein
Statorblech 3 gefertigt. Die Blechronden 1 ist auf die Welle 4 aufgesetzt, deren
Abmessungen der Rotorwelle ent -sprechen. Zuerst werden die Rotornuten 5 mit dem
Stempel 6 gestanzt. Dabei dreht sich die Welle 4 und somit die Blechronde 1 nach
jedem Stanzvorgang um einen bestimmten Winkel weiter, der der Teilung der Rotornuten
5 entspricht. Dann werden die Statornut 7 mit dem Stempel 8 gestanzt und der Trennschnitt
9 mittels des Trennstempels 10 durchgeführt. Hierbei dreht sich die Ronde 1 nach
jedem Stanz- und Schneidvorgang um Je eine Teilung der Statornuten 7. Die Stempel
6, 8, 10 sind in Führungsplatten 11, 12 geführt und werden in ihrer oberstenLage
durch Federn 13, 17 gehalten. Da der Stempel 8 und der Schneider 10 knapp nebeneinander
angeordnet sind, sind sie durch die Federabstützung 18 miteinander verbunden und
gemeinsam von der Ferder 13 gehalten.
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Die Betätigung der Stempel 6, 8, 10 erfolgt durch die Kopfplatte
14, die auf Säulen 15 gleitet und einen Schieber 16 mit einer Ausnehmung 19 aufweist
(siehe insb.
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Fig. 16). Je nachdem in welcher Lage sich der Schieber be -findet,
werden entweder der Stempel 8 und der Schnieder 10 oder der Stempel 6 betätigt,
oder die Ausnehmung 19 bewegt sich über alle drei Stempel 6, 8, 10 hinweg#, wenn
die Kopfplatte 14 nach unten geht. Diese Stellung ist aus der Konstruktion zu entnehmen.
Hierdurch ist es möglich, daß das Werkzeug mit dem ohne Unterbrechung laufenden
Antriebsmotor der Einrichtung dauernd, also auch während des Zu- und Abtransportes
von Blechronden bzw. Stator- und Rotorblechen,* verbunden bleibt, wodurch das Werkzeug
ohne Unterbrechung fortlaurond sich but- und abwärts bewegt.' Der Schieber 16 wird
durch die elektronisch gesteuerten Elektromagneten 50, 51, 52 in die drei erforderliohoa
Stellungen, bewegt,. Die Eleltromagnete 50, 51, 52 rind in der Kopfplatte 14 befestigt0
Damit sich der Schieber 14 aüs der eingestellten Lage nicht selbsttätig verstellt
insbesondere durch die Vibration der aut- und abgehenden Kopfplatte, ist eine Rasteinricht'izng
vorgesehen. Diese Rasteinrichtung besteht aus drei Rastp£*nnen 53, die in der Kopfplatte
vorgesehen sind, in welche' Rastpfannen eine im Schieber angeordnete und durch eine
Feder 55 belastete Rastkugel 54 abwechselnd einrasten kann,
Aus
Fig. 17 ist die genaue Konstruktion einer intermittierenden Welle 4 zu entnehmen,
welche die Blechronden aufnimmt. Die Welle 4 ist in ihrem obersten Bereich etwas
konisch ausgebildet und mit einer Verzahnung 61 ver,-sehen. Die Blechronden werden
mit ihrer Mittelbohrung auf diesen Konus aufgedrückt, mittels der in Fig. 9 gezeigten
Andrückrollen 44.
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Fig. 18 veranschaulicht ein Statorblech 3, in dem mehrprofilige intermittierende
Nutenformen 7 eingestanzt wurden0 Für so eine Ausbildung wird ein ~Lehrfachstanzwerkzeug
verwendet, das ähnlich ausgebildet ist, wie das bereits beschriebene Werkzeug, nur
daß mehrere Stempel entsprechend eletronisch gesteuert zum Einsatz kommen. Auch
hier wird mittels eines elektronischen Wählschalters eingestellt+ In Fig. 19 ist
ein Werkzeug 24 mittels Schieber 16 vorgesehen. Dieses Werksedg dient zur Herstellung
von Transformatorblechen 62, wie sie in Fig. 20 dargestellt sind. Hiebei wird unter
dem Werkzeug 24 ein Blechband 63 voreibewegt, aus der die Transformatorbleche herausgestanzt
werden. Die Transporteinrichtung ist hier als Abzugseinrichtung 64, 65 ausgebildet.
Ansonsten vollzieht sich die Arbeitsweise in ähnlicher Art wie bei der bisher beschriebenen
Einrichtung. Auch die Formierung der Blechpakete erfolgt in fihllicher Weise, wie
dies im nachfolgenden mit Statorblechen noch beschrieben wird.
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Nachdem Rotor- und Statorblech fertig gestanzt sind, werden diese
vom Werkzeug weg transportiert, wie bereits im
vorhergehenden erwähnt.
Das Statorblech 3 kommt zwischen zwei Walzen zu Liegen und wird von diesen Walzen
aufgenommen und durch sie hindurch transportiert. Die untere der beiden Walzen 23
taucht in ein Lösungsmittel 57 ein, wodurch das durchlaufende Statorblech 3 gereinigt
wird.
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Das Lösungsmittel ist fettlösend und kann beispielweise eine Waschmittellösung
sein. Nach Verlassen der Walzen 23 gleitet das Statorblech 3 über eine Bahn 60 in
eine Sprüheinrichtung 58, Diese Sprüheinrichtung 58 weist in ihrem inneren Düsen
59 aufj wie sie in Fig. 22 erkennbar sind. Darch diese Düsen wird auf das durchlaufende
Statorblech 3 minderstens auf eine Seite, vorzugsweise aber auf beiden Seiten des
Statorbleches, mit einem Klebemittel versehenes staubförmiges Isoliermatierial aufgesprüht,
das haften bleibt. Dann gleitet des Statorblech 3 über das Ende der Bahn 60 verschwenkt
werden.
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Ist die gewünschte Anzahl von Statorblechen 3, die erforderlich ist,
für einen kompletten Stator auf der Aufnahme 56 übereinander angeordnet, so wie
dies Fig. 23 zeigt, so wird dieses Blechpaket mittels einer Spannvorrichtung 67
etwas zusammen gedrückt. Die Größe des Druckes wird von der Spannung der Feder-68
bestimmt. Dann wird eine Induktionsspule 69 über das Blechpaket geschoben, sodaß
dieses von der Induktionsspule 69 umgeben wird. Die Induktionsspule wird dann
unter
Spannung gesetzt, wodurch das aufgesprünte Isoliermaterial erhitzt und die einzelnen
Statorbleche 3, durch das schmelzende, mit dem Klebmittel versehe#Isoliermaterial,
verbunden werden. Der Stator ist somit fertig.
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Sämtliche Arbeitsvorgänge werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
selbsttätig, automatisch kontrolliert beispielsweise durch oelenzellen. Tritt irgendwo
ein Fehler auf, so wird die Einrichtung automatisch abgeschaltet. Wie bereits erwähnt,
läuft der Motor ohne Unterbrechung, so daß auch das otanzwerkzeug dauernd auf und
ab geht. Sowohl die Beschickung als auch die Zählung erfolgt auf numerisch elektronische
Weise. Auch die Statorbleche können in gleicher Weise wie die Rotorbleche mit Isoliermaterial
versehen und durch den Klebstoff bzw. Schmelzung des Isoliermaterials verbunden
werden. Ebenso ist dieser Vorgang bei ransformatorblechpaketen möglich.
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Wie aus den obigen Ausführungen entnommen werden kann, ist bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung kein einziges Getriebe verwendet worden. Dadurch ist
es möglich, Trägheitsmomente fast zur Gänze zu beseitigen, was eine rasch arbeitende
Einricht~ng ergibt, die vollautomatisch elektronisch gesteuert wird.
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Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht
beschränkt. Es ist eine Reihe
von Konstruktionsmöglichkeiten gegeben,
die imerhalb des Rahmens der Erfindung liegen. Der Grundgedanke der Erfindung ist
es aus Rohlingen ein-baufertige Blechpakete vollkommen automatisch herzustbllen,
wobei gegebenenfalls die einzelnen Bleche zueinander isoliert sind.
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In der beschriebenen Weise können Rotorblechpakete, Transformatorblechpakete
u. dgl. hergestellt werden.