DE2163700A1

DE2163700A1 - Verfahren und vorrichtung zum legen von aus blechen geschichteten kernen fuer transformatoren, drosselspulen und dgl

Info

Publication number: DE2163700A1
Application number: DE19712163700
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Ing Pfeiffer
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1973-07-05
Also published as: DE2163700B2; DE2163700C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Legen von aus Blechen geschichteten Kernen für Transformatoren, Drosselspulen und dgl.
Dic Eisenkerne von Transformatoren, Drosseispuien und dgl.
Induktionsgeräten hestehen bis auf gewisse Kleingeräte der Hochfrequenz-und Nachrichtentechnik aus aufeinandergeschichteten diinnen Elektroblechen, wobei der Blechzuschnitt und/oder die gegenseitige Blechlage so gewählt sind, daß sich die Einzelb7 eche -in d-en Eckbereichen iiberlappen, um - dem magnetischen Fluß einen möglichst kleinen magnetischen Widerstand entgegenzusetzen. Solche Kerne werden heute noch z.T. mit sehr hohem Zeitaufwand und wenig automatisiert in unangenehmer und u.U. im hinblick auf die scharfen Blechkanten auch gefährlicher Weise durch Übereinanderlegen der Einzelbleche in Handarbeit hergestellt.
Es sind schon verschiedene Verfahren zum automatischen, wechselweisen Einschachteln von Transformatorblechen bekannt, bei denen gemeinsam hin- und herbewegte Blechziiführungseinrichtungen eine automatische Schichtung eines Blechpaketes bewirken. Bei diesen Verfahren werden die Transformatorbleche jeweils von Vorratsstapeln aus in Richtung einer, bereits vorhandenen Spule oder Wicklung, in die sie eingeschachtelt werden sollen, verschoben und werden hauptsächlich bei sehr einfachen Blechschnittformen, wie etwa E- oder I-Schnitten als Fertigschnitte für kleine Gerätetransformatoren angewendet. Dieses Schichtprinzip läßt sich für größere Transformatoren und Drosselspulen schon deshalb nicht anwenden, weil einmal wegen der Blech abmessungen diese Vers chiebungs zuführung nicht möglich ist und zum anderen die Bleche nicht-in eine bereits fertiggewickelte Spule oder Wicklung eingeschoben, sondern zunächst für sich zu einem Eisenkern gelegt werden müssen.
(DBP 948 268, 952 367).
Es ist weiter schon ein Verfahren zum Schichten lamellierter Eisenkerne für Transformatoren und Drosselspulen größerer Leistung mit überlappten Stoßfugen und aus mindestens zwei einander abwechselnden, gegeneinander verdrehten Ble-chiagen gleicher Abmessungen bekannt, bei dem die aus verschiedenen Blechschnitten zusammengesetzten Blechlagen in Stapeln mit einheitlicher, jedoch in Bezug auf den Nachbarstapel um einen bestimmten Winkel versetzter Schichtrichtung auf den Vorratstischen niedergelegt sind, von denen sie mit Auf-,-nahme- und Führungseinrichtungen nach einem vorgegebenen Programm zu einem zwischen den Vorratstischen liegenden Schichttisch transportiert werden, wobei in einem Arbeitsgang mittels einer Greiferplatte eines der aufgestapelten Bleche von einem.der Vorratstische abgenommen und gleichzeitig ein im vorhergehenden Arbeitsgang in- $leiqher Weise von einem anderen Varratstisch -abgenommenea Blech auf dem Schichttisch stets an der gleichen Stelle abgelegt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer hin und her über dem Schichttisch und den links und rechts daneben angeordneten Vorratsstapeln verfahrbaren und absenkbaren brückenähnlich angeordneten Greiferplatte, die zur Aufnahme der Blechlagen über die gesamte Fläche verteilte ein- und ausschaltbare Elektromagnete oder Saugdüsen besitzt und die also jeweils von einem neben dem Schichttisch befindlichen Vorratsstapel beim Absenken ein Blech aufnimmt und dabei gleichzeitig das vom anderen Stapel aufgenommene Blech auf dem zu schichtenden Kern ablegt. Diese Vorrichtung muß bei jedem Bewegungsvorgang eine relativ sehr große Masse in Bewegung setzen und kann daher nur relativ langsam arbeiten. Außerdem ist sie in der Herstellung außerordentlich kostspielig (DBP 1 268 719).
Eine wesentliche Verminderung der bewegten Massen praktisch auf die zu schichtenden Bleche allein, und dadurch eine erhebliche Erhdhung der Schichtgesçhwindigkeit läßt sich mit einem Verfahren zum Legen von aus Blechen- geschichtet-en-Kerne für Transformatoren, Drosselspulen und dgl. erreichen, bei welchem erfindungsgemäß das Jochblech breitseits seitlich ausgerichtet durch eine Wende- bzw.
Umlegevorrichtung auf den zu schichtenden Schenkel abgelegt wird und sodann von der anderen Seite die Schenkelbleche in Richtung ihrer Längsachse von Stapeln abgezogen und bis zum Anschlag am vorher abgelegten Jochblech auf den bereits gelegten Kernteil aufgeschoben werden.
Anhand- der anli.egendet Zeichnungen wird ein konstruktives Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß gemäßdnem«Eerfdungsgedanken mit weiteren Einzelheiten beschrieben.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Draufsicht der wesentlichen Elemente der Vorrichtung; Fig. 2 zeigt Einzelheiten-der Umlegevorrichtung; Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung in Seitenansicht; Fig. 4 zeigt die Aufgabenseite der Schenkelbleche und einen bereits teilweise fertiggeschichteten Kern in perspektivischer Darstellung; Fig. 5 u. Fig. 6 zeigen die seitlichen Führungen für die Schenkelbleche.
In Fig. 1 ist in der Mitte der Schichttisch mit dem in der Draufsicht dargestellten zu schichtenden Kern 1 gezeigt.
Der am unteren Bildrand der Fig. 1 gezeichnete Stapel von Jochblechen 2, lagert in seiner Längsachse um 1800 gedreht; dieser Stapel liegt senkrecht zur Längsachse der Schenkelbleche. Von diesem Stapel wird jeweils ein Blech durch eine Greifvorrichtung, die mit Unterdruck oder elektromagnetisch arbeiten kann, abgehoben und auf eine Transportbahn abgesetzt, die entweder aus schmalen parallellaufenden Transportbändern 6 oder aus parallel laufenden Rollenbahnen 7 bestehen kann. Dieses Blech 2 wird nun bis'zu einem Anschlag 4 auf den Schichttisch zubewegt und hierbei in seiner seitlichen Lage ausgerichtet, bspw. unter Zurhilfenahme des V-förmigen Einschnittes für den Mittelschenkel.
Ist das Blech 2 am Anschlag 4 angelangt, so schwenken die zwischen die Transportbänder 6 bzw. Transportrollenbahnen 7 greifenden Zungen 5 einer Wendevorrichtung um die Achse 12 und legen das Blech 2 auf den Schichttisch unter Wendung um 180° auf den Jochstapel ab. Um ein-Verrücken des Bleches 2 während dieses Wendevorganges zu verhindern, kann an einigen oder allen dieser Zungen 5 eine elektromagnetische oder mit Unterdruck betätigte Festhaltevorrichtung 14 angebracht sein, die z.B. erst dann aktiv wird, wenn bspw. im Augenblick einer vor 90° liegenden Position der Schwenkeinrichtung das Jochblech an. dem der späteren Blechlage zugeordneten Anschlag 4 zum Anliegen kommt.
Damit ist die Blechlage definiert. Die Festhaltevorrichtung 14 gibt das Jochblech 2 erst nach Erreichen seiner Endlage im Kernverband wieder frei. Es ist auch möglich, daß diese unteren Jochbleche 2 von einem weiter entfernt oder seitlich angeordneten Vorratsmagazin mittels Greifer oder Transportrollen abgenommen und von der Seite her in Längsrichtung der Bleche der Iransportbahn 6, 7 oder gleich den Wendezungen 5 zugeführt werden.
Sowie das Blech 2 an seiner Stelle festliegt, können die bereits vorher in der Richtung ihrer Längsachse entsprechend den angedeuteten Pfeilen in Bewegung gebrachten Schenkelbleche 3, die ebenfalls von Greif- oder Saugvorrichtungen von Stapeln oben in der Figur abgehoben und z.B. durch Rollenantriebe 8 auf den Schichttisch aufgeschoben werden, zum Anschlag am unteren Jochblech 2 kommen.
Das aufgelegte Blech 2 dient also gleichzeitig als Endanschlag für die eingeschossenen Schenkelbleche 3. Um ein seitliches Ausweichen zu vermeiden und ein zuverlässiges Ausrichten dieser Schenkelbleche zu gewährleisten, sind zweckmäßigerweise seitliche Führungen oder Anschläge 9 auf dem Schichttisch angebracht, die auch dazu dienen können, z.B. durch schwingende Bewegungen parallel zu ihrer Längsachse das Blech während des Vorschubes auszurichten.
Fig. 2 zeigt die Wendevorrichtung. In Fig. 2a befindet sich die Umlegezunge 5 gerade in der Bewegung im Umschwenken um die Achse 12. Das durch die Transportbänder 6 bis zum Anschlag 4 herangebrachte Blech 2. wird durch die Festhaltevorrichtung 14, elektromagnetisch oder durch Unterdruck, festgehalten und wie im rechten Bild dargestellt, auf den bereits teilweise ges.chichteten Kern abgelegt. Zweckmäßigerweise sind die Umlegezungen 5 länger als ein Blech 2 breit ist und besitzen an ihrem Ende Áufbiegungen, die die eingeschossenen Schenkelbleche 3, wie in Fig. 2b dargestellt, auffangen, niederhalten und ein Übereinanderschieben über das aufgelegte Blech 2 verhindern. Die Umlegezungen werden zweckmäßigerweise auf das Jochblechpaket aufgepreßt, z.B. hydraulisch oder pneumatisch.-In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht gezeigt. Ganz rechts befinden sich die Vorratsstapel 1o der Schenkelbleche 2 in schematischer Darstellung, deren Anzahl sich nach der benötigten Blechschnittzahl richtet. Von diesen Stapeln 1o wird jeweils ein Blech 2 abgezogen und auf die Bändertransportbahn 6 aufgelegt.
Durch diese Transportbahn wird es bis ziim Anschlag 4 auf den Umlegezungen 5 vorgezogen und durch diese unter Wendung um 180° auf dem bereits teilweise auf dem Hubtisch 15 geschichteten Kern 1 abgelegt. Auf der linken Seite befinden sich in einem z.B. verfahrbaren und dadurch leicht auswechselbaren Hubgestell 13 die Vorratsstapel lo der Schenkelbleche 3, wobei übereinander in verschiedenen Etagen die verschiedenen benötigten Schnitte untergebracht sind. Bei der Hubbewegung wird. jeweils die Etage mit dem gerade benötigten Blechschnitt in Abwurfstellung gebracht,, durch bspw. dargestellte Gummiandruckrollen 11 das oberste Blech 3 abgezogen und über eine Gleitplatte 20 zwischen die Transportrollen 8 gedrückt, die das Blech 3 sobeschleunigen, daß es bis zum Anschlag mit dem bereits auf gelegten Jochblech 2 auf dem bereits gelegten Kerni vor wärtsgleitet.
Ein in der Höhe verstellbarer Etagenhubtisch kann ebenfalls für die Bereitstellung der Jochbleche 2 auf der rechten Seite angeordnet werden.
Der Schichttisch 15 ist ebenfalls zweckmäßigerweise als automatisch gesteuerter Hubtisch ausgebildet, der sich entsprechend der bereits aufgelegten Blechzahl fortwährend absenkt, so daß die Oberfläche des bereits geschichteten Kernteiles i immer in gleicher Höhe bleibt. Diese Absenkung kann auf die notwendige Schichthöhe oder das Gewicht der einzelnen Kernblechpositionen programmiert sein.
In Fig. 4 ist eine andere Bereitstellungsart von Blechen mit zwei verschiedenen Schnitten dargestellt, bei welcher ein Etagengestell 15 zwei Schnitte übereinander bereithält und die Gleitplatte 20 mit den entsprechenden Abzugsvorrichtungen schwenkbar ausgeführt ist und entsprechend dem Programm abwechselnd vom oberen und unteren Stapel die Bleche abzieht und in die Transportrollen 8 drct. Als Greifvorrichtungen 11 sind hier schematisch Unterdrucksauger 17 dargestellt.
Um den Schichtvorgang mit relativ großer Geschwindigkeit fahren zu können und dabei ei.n heftiges Anstoßen der eingeschossenen Schenkeblece 3 an die Kanten des aufgelegten Jochbieches 2 und damit ein Stauchen und ein Beschädigen zn verhindern, wird weiter vorgeschlagen, über dem Schichttisch 15 ihrer dem bereits ferti.ggePch.ichtcten Kernteil 1 weitere Greifvorrichtllngens elektromagnetischer oder pneumatischer Art, in der Fig. sind Sauger 17 dargestellt, anzuordnen, die die Bleche kurz vor ihrer Endlage, d.h. dem Anschlag am JocHblech 2, ergreifen, abbremsen, nochmals in Längsrichtung ausrichten und sanft bis zum Anschlag am Blech 2 vorschieben.
Die seitliche Ausrichtung der längs eingeschossenen Schenkelbleche 3 durch die Ansch]äge 9 ist bei gestuften Kernquerschnitten solange ohne Schwierigkeiten möglich, als die Breite der jeweiligen B]echposition vom Stapel beginn her noch steigend ist. Nach dem Legen des breitesten Kernblechpaketes in der Mitte des Stapels können diese nicht mehr so einfach eingreifen und eine Ausrichtung der Bleche bewirken. Es kann deshalb sinnvoll sein, zur seitlichen Positionierung der eingeschobenen Einzelbleche die Anschläge 9 trichterförmig auszubilden, wie das in Fig. 5 perspektivisch dargestellt ist. Diese Fig. 5 zeigt die bereits gestapelten Blechpositionen des Kernblechpaketes 3 und ein begonnenes und über der Mittelachse des Kernes schmalerer Schichtpaket 18a,e. Die in Richtung des Pfeiles 19 eingeschobenen Einzelbleche werden durch die hier winkelig dargestellten Anschläge 9 während des nach unten Fallens positioniert. U.U. kann es notwendig sein, diese Positionierungsanschläge 9 in Schwingungen quer zu ihrer Längsachse zu versetzen, um durch mögliche Ble.chschnitttoleranzen keine Verklemmungen zuzulassen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Anschläge 9 mit einer stetigen Krümmung zu versehen, wie es in Fig. 6 ebenfalls perspek tivisch dargestellt ist.
Alle Maschinenfunktionen können über eine Prozeßsteuerung ablaufen, wobei die einzelnen Steuerbefehle bspw. durch Lochkarten oder Magnetbänder eingegeben werden können.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Legen von aus Einzelblechen geschichteten Kernen (t) für Transformatoren, Drosselspulen und dgl. t dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Jochblech (2) breitseits seitlich ausgerichtet durch eine Wende- bzw. Umlegevorrichtung auf den zu schichtenden Schenkel abgelegt wird, sodann von der anderen Seite die Schenkelbleche (3) in Richtung ihrer Längsachse von Stapeln (io) abgezogen und bis zum Anschlag am vorher aufgelegten Jochblech (2) auf den bereits gelegten Kernteil (i) aufgeschoben werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wende- bzw.

Umlegevorrichtung aus mehreren zwischen die Transportbänder (6) oder Rollenbahnen ,(7) greifenden Zungen (5) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) Anschläge (4) besitzen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum annähernd waagrechten breitseitigen Transport der Jochbleche (2) auf die Umlegezungen eine Reihe schmaler umlaufender Transportbänder (6) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum annähernd waagrechten breitseitigen Transport der Jochbleche (2) auf die Umlegezungen parallele Rollen- oder Walzenbahnen (7) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Blech während des Umlegens spätestens ab Erreichung der senkrechten Stellung und Anliegens am Anschlag (4) an den Zungen (5) fixiert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung mittels Unterdrucksaugern (1) erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung mittels Elektromagneten (14) erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-8,' dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) über die Blechbreite übergreifen, an den Enden hochgebogen sind und die von vorne eingeschobenen Schenkelbleche (3) niederdrücken (Fig. 2).
lo. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) mit einer Preßvorrichtung versehen sind, die sie mit Preßdruck auf den Schenkelstapel niederdrückt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-io, dadurch gekennzeichnet, daß Greifvorrichtungen (11, 17) vorgesehen sind, die die Bleche von Magazinstapeln (lo) auf die Transportvorrichtungen (5, 6, 7, 8) aufgeben (Fig. 3, 4).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen (li, 17) Unterdrucksauger sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen (11, 17) Elektromagnete sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen (li, 17) umlaufende Gummiandruckrollen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei oder mehrere Magazinstapel (lo) mit verschieden geschnittenen oder um 180° gewendeten aufgelegten Blechen übereinander angeordnet sind und die Greifvorrichtungen (11, 17) in stetem Wechselrhythmus von den einzelnen Stapeln (10) Bleche (2, 3) abnehmen (Fig. 3).-
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazinstapel (lo) auf Hubtischen (13) aufliegen, die entsprechend dem gerade benötigten Blechschnitt den betreffenden Stapel in Abgabestellung bringen (Fig. 3).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsmagazine (lo) auf kontinuierlich der Blechabnahme jedes Stapels entsprechend sich hebenden Hubtischen (13) angeordnet sind (Fig. 3).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-17, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schichttisch als sich kontinuierlich entsprechend der Blechstapelzunahme senkender Hubtisch (15) ausgebildet ist (Fig. 3).
19. Vorrichtung nach Anspruch i8, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkung des Schichttisches als Regelgröße für die benötigte Schichtungsdicke abgenommen ist.
20c Vorrichtung nach einem der Anspriiche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremsung, letzte Ausrichtung und der Vorschub bis zum Anliegen der eingeschossenen Schenkelbleche (3) am bereits aufgelegten Jochblech (2) mittels Saugern oder Magneten (17) erfolgt (Fig. 4).
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-2c, dadurch gekennw zeichnet, daß zur seitlichen Führung der in Längsrichtung eingeschossenen Schenkelbleche (3) seitliche Führungen (9) angeordnet sind (Fig. 1).
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Anschläge (9) seitliche Vibrationen ausführen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-22, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen, Abziehen, Transportieren, Ausrichten, Bremsen der Bleche magnetische Kräfte verwendet sind.
24. Verfahren nach Anspruch l tinte Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtvorgang von einer Prozeßsteuerung gesteuert automatisch abläuft.

L e e r s e i t e