DE2163700B2 - Verfahren und Verrichtung zum automatischen Schichten von Einzelblechen für das untere Joch und die Schenkel mehrschenkeliger Kerne für Transformatoren, Drosselspulen u.dgl - Google Patents

Description

Die Eisenkerne von Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen Induktionsgeräten bestehen bis auf gewisse Kleingeräte der Hochfrequenz- und Nachrichtentechnik aus aufeinandergeschichteten dünnen Elektroblechen, wobei der Blechzuschnitt und/oder die gegenseitige Blechlage so gewählt sind, daß sich die Einzelbleche in den Eckbereichen überlappen, 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.

Durch die DE-PS 9 48 268 und 9 52 367 sind schon verschiedene Verfahren zum automatischen, wechselweise Einschachteln von Transformatorblechen bekannt, bei denen gemeinsam hin- und herbewegte Blechzuführungseinrichtungen eine automatische Schichtung eines Blechpaketes bewirken. Bei diesem 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 Blechabmessungen diese Verschiebungszuführung 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.

In der CH-PS 4 65 054 ist auch schon das Aufstapeln von aus einer Abtrenneinrichtung auslaufenden, flächenmäßig großen Einzelblechen gleichen Zuschnitts zum Zwecke der Lagerung und des Transports beschrieben. Dabei wird die Ausrichtung der Einzelbleche durch zielgenaues Abbremsen des auf den Stapel aus der Transportvorrichtung auflaufenden Bleches mittels eines gesteuerten Bremsschuhs erreicht. Diese Einrichtung ist im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Schichten vom mehrschenkeligen Kernen von Transformatoren allenfalls zum Schichten von Vorrats-

stapeln brauchbar. Zum Ausrichten derartiger Blechstapel wird in der DE-PS 6 98 286 vorgeschlagen, die die Blechstapel führenden und ausrichtenden Einrichtungen in Vibrationen zu versetzen.

Zum Schichten lameliierter Eisenkerne mr Transformatoren und Drosselspulen größerer Leistung mit überlappten Stoßfugen und aus mindestens zwei einander abwechselnden, gegeneinander verdrehten Blechlagen gleicher Abmessungen ist durch die DE-PS 12 68 719 ein Verfahren 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 Aufnahme- 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 gleicher Weise von einem anderen Vorratstisch abgenommenes 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 besiizt 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.

Eine wesentliche Verminderung der bewegten Massen, praktisch auf die zu schichtenden Bleche allein, und dadurch eine erhebliche Erhöhung der Schichtgeschwindigkeit läßt sich mit einem Verfahren zum automatischen Schichten von Einzelblechen für das untere Joch und die Schenkel mehrschenkeliger Kerne für Transformatoren, Drosselspulen und dergleichen erreichen, wenn erfindungsgemäß jeweils das für das untere Joch bestimmte Einzelblech seitlich bereits ausgerichtet von einer Wende- bzw. Umlegeeinrichtung aufgenommen und nach Schwenkung von 180° um eine parallel zur Längsrichtung des unteren Jochs verlaufenden Achse auf dem zu schichtenden unteren Jochstapel abgewandten Seite des Schichttisches die Einzelbleche für die Kernschenkel jeweils in Richtung der Längsachsen der jeweiligen Kernschenkel von Vorratsstapeln abgezogen und bis zum Anschlag am vorher aufgelegten und in seiner Position fixierten Jochblech auf die zu schichtenden Schenkelstapel aufgeschoben werden.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind neben Greifvorrichtungen zur Abnahme der Einzelbleche von den Vorratsstapeln und Transportvorrichtungen zum Transport der Einzelbleche für die Kernschenkel zum Schichttisch parallele Rollen- bzw. Walzenbahnen oder eine Reihe schmaler umlaufender Transportbänder vorgesehen zum annähernd waagrechten Transport der Einzelbleche für das untere Joch zu einer Wende- bzw. Umlegevorrichtung, die aus mehreren zwischen die Rollenbahnen oder die Transportbänder greifenden und gemeinsam um eine Achse um 180° schwenkbaren Zungen mit Anschlägen besteht.

Anhand der Zeichnungen wird ein konstruktives Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Erfindungsgedanken mit weiteren Einzelheiten beschrieben.
F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die ο Draufsicht der wesentlichen Elemente dei· Vorrichtung; F i g. 2 zeigt Einzelheiten der Umlegevorrichtung,
F i g. 3 zeigt die Gesamtanordnung in Seitenansicht;
F i g. 4 zeigt die Aufgabenseite der Einzelbleche für die Kernschenkel und einen bereits teilweise fertiggeschichteten Kern in perspektivischer Darstellung;

F i g. 5 und 6 zeigen seitliche Führungen für die Einzelbleche für die Kernschenkel.

In F i g. 1 ist in der Mitte ein Schichttisch 15 mit einem in der Draufsicht dargestellten, zu schichtenden Kern 1 gezeigt. Der am oberen Bildrand der F i g. 1 gezeichnete Vorratsstapel von Einzelblechen 2 lagert in seiner Längsachse um 180° gedreht; dieser Vorratsstapel liegt senkrecht zur Längsachse der Kernschenkel. Vor dem Vorratsstapel wird jeweils ein Einzelblech 2 durch eine nicht dargestellte Greifvorrichtung, die mit Unterdruck oder elektromagnetisch arbeiten kann, abgehoben und auf eine Transportbahn gelegt, die entweder aus schmalen parallellaufenden Transportbändern 6 oder aus parallellaufenden Rollenbahnen 7 bestehen kann.

Das Einzelblech 2 wird nun bis zu einem Anschlag 4 auf den Schichttisch 15 zubewegt (vgl. auch Fig.3) und hierbei in seiner seitlichen Lage ausgerichtet, beispielsweise unter Zuhilfenahme des V-förmigen Einschnittes für den Mittelschenkel.

Ist das Einzelblech 2 am Anschlag 4 angelangt, so schwenken zwischen die Transportbänder 6 bzw. die Transportrollenbahnen 7 greifende Zungen 5 einer Wendevorrichtung um die Achse 12 und legen das Einzelblech 2 auf dem Schichttisch 15 nach Wendung um 180° auf dem Jochstapel ab. Um ein Verrücken des Einzelbleches 2 während dieses Wendevorganges zu verhindern, kann an einigen oder allen der Zungen 5 eine elektromagnetische oder mit Unterdruck betätigte Festhaltevorrichtung 14 angebracht sein, die z. B. erst dann aktiv wird, wenn beispielsweise im Augenblick einer vor 90° liegenden Position der Wendevorrichtung das Einzelblech 2 an dem der späteren Blechlage zugeordneten Anschlag 4 zum Anliegen kommt. Damit ist die Blechlage definiert. Die Festhaltevorrichtung 14 gibt das Einzelblech 2 erst nach Erreichen seiner Endlage im Kernverband wieder frei. Es ist auch möglich, daß die Einzelbleche 2 für das von einem weiter entfernt oder seitlich angeordneten Vorratsstapel mittels Greifer oder Transportrollen abgenommen und von der Seite her in ihrer Längsrichtung dem Transportband 6 bzw. der Rollen- oder Walzenbahn oder gleich der Wendevorrichtung zugeführt werden.

Sobald das Einzelblech 2 an seiner Stelle festliegt, können bereits vorher in der Richtung ihrer Längsachse entsprechend den angedeuteten Pfeilen in Bewegung gebrachten Einzelbleche 3, die ebenfalls mit Greif- oder Saugvorrichtungen von Vorratsstapeln unten in der Figur abgehoben und z. B. durch Transportvorrichtungen 8 auf den Schichttisch 15 aufgeschoben werden, zum Anschlag am Einzelblech 2 kommen. Das bereits aufgelegte Einzelblech 2 dient also gleichzeitig als Endanschlag für die eingeschobenen Einzelbleche 3. Um ein seitliches Ausweichen zu vermeiden und ein

zuverlässiges Ausrichten dieser Einzelbleche 3 zu gewährleisten, sind zweckmäßigerweise seitliche Führungen 9 oder Anschläge auf dem Schichttisch 15 angebracht, die auch dazu dienen können, z. B. durch schwingende Bewegungen parallel zu ihrer Längsachse die Einzelbleche 3 während des Vorschubs auszurichten.

Fig.2 zeigt die Wendevorrichtung. In Fig.2a befindet sich die Zunge 5 gerade in der Bewegung, d. h. im Umschwenken um die Achse 12. Das durch die Transportbänder 6 bis zum Anschlag 4 herangebrachte Einzelblech 2 wird durch die Festhaltevorrichtung 14 elektromagnetisch oder durch Unterdruck festgehalten und, wie in F i g. 2b dargestellt, auf dem bereits teilweise geschichteten Kern 1 abgelegt. Zweckmäßigerweise sind die Zungen 5 länger als ein Einzelblech 2 breit ist und haben an ihrem Ende Aufbiegungen, die die eingeschobenen Einzelbleche 3, wie in Fig.2b dargestellt, auffangen, niederhalten und ein Übereinanderschieben über das aufgelegte Einzelblech 2 verhindern. Die Zungen 5 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 10 der Einzelbleche 2 in schematischer Darstellung. Die Anzahl der Vorratsstapel 10 richtet sich nach der Anzahl der benötigten Blechschnittbreiten. Von diesen Vorratsstapeln 10 wird jeweils ein Einzelblech 2 abgezogen und auf die Transportbänder 6 aufgelegt. Von den Transportbändern 6 wird es bis zum Anschlag 4 auf den Zungen 5 vorgezogen und durch diese unter Wendung um 180° auf dem bereits teilweise auf dem Schichttisch 15 geschichteten Kern 1 abgelegt. Auf der linken Seite befinden sich in einem z. B. verfahrbaren und dadurch leicht auswechselbaren Hubtisch 13 die Vorratsstapel 10 der Einzelbleche 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 beispielsweise dargestellte Gummiandruckrollen als Greifvorrichtung 11 das oberste Einzelblech 3 abgezogen und über eine Gleitplatte 20 in die Transporteinrichtung 8 gedrückt, die das Einzelblech 3 so beschleunigt, daß es bis zum Anschlag mit dem bereits aufgelegten Einzelblech 2 auf dem bereits gelegten Kern 1 vorwärtsgleitet.

Ein in der Höhe verstellbarer nicht dargestellter Etagenhubtisch kann ebenfalls für die Bereitstellung der Einzelbleche 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 Teiles des Kernes 1 immer in gleicher Höhe bleibt. Diese Absenkung kann auf die notwendige Schichthöhe der einzelnen Blechbreiten oder das Gewicht der einzelnen Kernblechpositionen programmiert sein.

In Fig. 4 ist eine andere Bereitstellung von Einzelblechen 3 mit zwei verschiedenen Schnitten dargestellt, bei welcher ein Etagengestell 16 zwei Schnitte übereinander bereithält und die Gleitplatte 20 mit den entsprechenden Abzugsvorrichtungen schwenkbar ausgeführt ist und entsprechend dem Programm abwechselnd vom oberen und unteren Vorratsstapel 10 die Einzelbleche 3 abzieht und in die Transportvorrichtung 8 drückt. Als Greifvorrichtungen 11 sind hier schematisch Unterdrucksauger 17 dargestellt.
Um den Schichtvorgang mit relativ großer Geschwindigkeit durchführen zu können und dabei ein heftiges Anstoßen der eingeschobenen Einzelbleche 3 an die Kanten des aufgelegten Einzelbleches 2 und damit ein Stauchen und ein Beschädigen der Blechkanten zu verhindern, wird weiter vorgeschlagen, über den Schichttisch 15 über dem bereits fertiggeschichteten Teil des Kernes 1 weitere Greifvorrichtungen, elektromagnetischer oder pneumatischer Art, in Fig.4 sind Sauger 17 dargestellt, anzuordnen, die die Einzelbleche 3 kurz vor ihrer Endlage, d.h. dem Anschlag am Einzelblech 2, ergreifen, abbremsen, nochmals in Längsrichtung ausrichten und sanft bis zum Anschlag am Einzelblech 2 vorschieben.

Die seitliche Ausrichtung der längs eingeschobenen Einzelbleche 3 durch die Führungen 9 ist bei gestuften Kernquerschnitten so lange ohne Schwierigkeiten möglich, als die Breite der jeweiligen Blechposition vom Stapelbeginn 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 Einzelbleche 3 bewirken. Es kann deshalb sinnvoll sein, zur seitlichen Positionierung der eingeschobenen Einzelbleche die Führungen 9 trichterförmig auszubilden, wie das in Fig.5 perspektivisch dargestellt ist. Die F i g. 5 zeigt die bereits gestapelten Blechpakete aus Einzelblechen 3 und ein begonnenes und über der Mittelachse des Kernes 1 schmaleres Schichtpaket 18. Die in Richtung des Pfeiles 19 eingeschobenen Einzelbleche werden durch die hier winkelig dargestellten Führungen 9 während des Nach-Unten-Fallens positioniert. Unter Umständen kann es notwendig sein, diese Führungen 9 in Schwingungen quer zu ihrer Längsachse zu versetzen, um durch mögliche Blechschnittbreitentoleranzen keine Verklemmungen zuzulassen. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Führungen 9 mit einer stetigen Krümmung zu versehen, wie es in Fig.6 ebenfalls perspektivisch dargestellt ist.

Alle Maschinenfunktionen können über eine Prozeßsteuerung ablaufen, wobei die einzelnen Steuerbefehle beispielsweise durch Lochkarten oder Magnetbänder eingegeben werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Schichten von Einzelblechen für das untere Joch und die Schenkel mehrschenkeliger Kerne für Transformatoren, Drosselspulen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das für das untere Joch bestimmte Einzelblech seitlich bereits ausgerichtet von einer Wende- bzw. Umlegeeinrichtung aufgenommen und nach Schwenkung von 180° um eine parallel zur Längsrichtung des unteren Jochs verlaufenden Achse auf dem zu schichtenden unteren Jochstapel in der vorgesehenen Position abgelegt wird, daß anschließend auf der dem unteren Jochstapel abgewandten Seite des Schichttisches die Einzelbleche für die Kernschenkel jeweils in Richtung der Längsachsen der jeweiligen Kernschenke! von Vorratsstapeln abgezogen und bis zum Anschlag am vorher aufgelegten und in seiner Position fixierten Jochblech auf die zu schichtenden Schenkelstapel aufgeschoben werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben Greifvorrichtungen (11,17) zur Abnahme der Einzelbleche (3) von den Vorratsstapeln (10) und Transportvorrichtungen (8) zum Transport der Einzelbleche (3) für die Kernschenkel zum Schichttisch (15) parallele Rollen- bzw. Walzenbahnen (7) oder eine Reihe schmaler umlaufender Transportbänder (6) vorgesehen sind zum annähernd waagrechten Transport der Einzelbleche (2) für das untere Joch zu einer Wende- bzw. Umlegevorrichtung, die aus mehreren zwischen die Rollenbahnen (7) oder die Transportbänder (6) greifenden und gemeinsam um eine Achse (12) um 180° schwenkbaren Zungen (5) mit Anschlägen (4) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Einzelblech (2) während des Umlegens spätestens ab Erreichung der senkrechten Stellung und Anliegens am Anschlag (4) an den Zungen (5) fixiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) die Blechbreite übergreifen, an den Enden hochgebogen sind und die von vorne eingeschobenen Einzelbleche (3) für die Kernschenkel niederdrücken (F i g. 2).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (5) mit einer Preßvorrichtung versehen sind, die sie mit Preßdruck auf den Schenkelstapel niederdrückt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei oder mehrere Vorratsstapel (10) mit verschieden geschnittenen oder um 180° gewendet aufgelegten Einzelblechen (2, 3) übereinander angeordnet sind und die Greifvorrichtungen (11, 17) in stetem Wechselrhythmus von den einzelnen Vorratsstapeln (10) Einzelbleche (2,3) abnehmen (F i g. 3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsstapel (10) auf Hubtischen (13) aufliegen, die entsprechend dem gerade benötigten Blechschnitt den betreffenden Vorratsstapel (10) in Abgabestellung bringen (F i g. 3).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsstapel (10) auf kontinuierlich der Blechabnahme jedes Stapels entsprechend sich hebenden Hubtisches (13) angeordnet sind (F i g. 3).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichttisch (15) als sich kontinuierlich entsprechend der Blechstapelzunahme senkender Hubtisch ausgebildet ist (F ig. 3).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Senkung des Schichttisches (13) als Regelgröße für die benötigte Schichtungsdikke abgenommen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß zur seitlichen Führung der in Längsrichtung eingeschossenen Einzelbleche (3) seitliche Führungen (9) angeordnet sind, die seitliche Vibrationen ausführen (F i g. 1).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trennen, Abziehen, Transponieren, Ausrichten, Bremsen der Einzelbleche magnetische Kräfte oder Saugkräfte verwendet sind.