DE2163837B2

DE2163837B2 - Vorrichtung zum automatischen stossfugenueberlappten schichten von geblechten eisenkernen fuer transformatoren, drosselspulen und dgl., induktionsgeraete

Info

Publication number: DE2163837B2
Application number: DE19712163837
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing.(grad-) 7341 Gosbach Mutz
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1977-06-08
Also published as: FR2164630A1; DE2163837C3; IT972689B; DE2163837A1; NL7216491A; CH557584A; SE381123B; AT325144B; FR2164630B1; BE792926A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen stoßfugenüberlappten Schichten von geblechten fcisenkernen für Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. Induktionsgeräte aus mindestens zwei die Überlappung In den Kernecken bildenden Blechzuschnitten, bei Welcher Vorratstische mit jeweils einem in der kernform zusammengelegten Blechzuschnitt und mindestens ein Schichttisch vorgesehen sind, auf den mittels ♦iner über den Tischen verfahrbaren Blechhubvorrichtung, die Elektromagnete oder Saugdüsen als Greifelemente aufweist, abwechselnd ein Blechzuschnitt ablegbar ist.

Die Eisenkerne von Transformatoren, Drosselspulen u. dgl. Induktionsgeräten be'.tehen bis auf gewisse Kleingeräte der Hochfrequenz- und Nachrichtentechnik aus aufeinandergeschichteten dünnen Elektroblechen, wobei der Blechzuschnitt und bzw. oder die aufeinanderfolgenden Blechlagen 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

Es sind schon verschiedene Verfahren zum automatischen, wechselweisen Einschachteln von Transformatorblechen bekannt, bei denen gemeinsam hin- und herbewegte Biechzuruhrungseinrichtungen 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 Blechschnittforrncn, wie etwa E- oder I-Schnitten als Fertigschnitten, 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 (DTPS 9 48 268, DT-PS 9 52 367).

Es ist weiter schon ein Verfahren zum Schichten lameliierter Eisenkerne für Transformatoren und Drosselspulen größerer Leistung mit überlappten Stoßfugen und aus mindestens zwei einander abwechselnden, gegeneinander verdrehten Blechlagen 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 Aufnahme- und Führungseinrichtung nach einem vorgegebenen Programm zu einem zwischen den Vorratstischen liegenden Schichttisch transportiert werden, wobei in einem Arbeitsgang mittels 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 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 eine Blechlage aufnimmt und dabei gleichzeitig die vom anderen Stapel aufgenommene Blechlage 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, insbesondere auch deswegen, weil von zwei Vorratsstapeln nur eine Schichtstelle versorgt werden kann. Außerdem ist sie in der Herstellung außerordentlich kostspielig (DT-AS 12 68 719).

Zum Schichten von aus Einzelblechen zusammengesetzten Kernen mit gestuftem Querschnitt ist dann auch schon eine Vorrichtung bekannt, bei welcher mehrere parallel zur Schichtebene paarweise gegenüberstehende Drehscheiben mit jeweils mehreren rechteckigen Aufnahmeplatten für die Blechstapel um einen Drehtisch angeordnet sind, der einen ausfahrbaren, mit bewegbaren Anschlägen versehenen Schichtwagen

trägt und dabei das die Sauger bewegende Supportsystem über den Drehscheiben und dem Drehtisch derart steuerbar angebracht ist, daß das Schichten des Blechpaketes zwangsläufig und jeweils wechselseitig von gegenüberliegenden Blechstapelr. der Drehscheibenerfolgt(DL-PS21446).

Hier sind nun die der Kernstufung entsprechenden Blechpositionen einzeln auf den Aufnahmeplatten der an der Peripherie angeordneten Drehscheiben vorbe reitet, wobei auf jeweils zwei Drehscheiben die die Stoßfuge vei-setzenden Blechzuschnitte vorgesehen sind. Jeder Drehscheibe ist ein mit Saugern versehener über den mittig angeordneten drehbaren Schichttisch verlaufender Support zugeordnet, der die Bleche zuführt Es sind zum Legen einer Blechlage mindestens zwei Bewegungsabläufe notwendig, so daß neben dem großen maschinellen und steuerungstechnischen Auf wand nur eine langsame Arbeitsweise möglich ist.

Eine wesentliche Verminderung der bewegten Massen, damit eine größere mögliche Arbeitsgeschwindig- keit, insbesondere da 2 oder 4, oder 6 Kerne gleichzeitig geschichtet werden können, sowie ein einfacherer und zuverlässigerer Antrieb mit verminderten Toleranzen wird bei einer Vorrichtung zum Schichten von geblechten Eisenkernen erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß mehrere Vorrats- und Schichttische 1-4 in wechselnder Folge in einem Kreis angeordnet sind, daß ein an sich bekanntes zentralgelagertes Drehkreuz 5 oder ein zentralgelagerter Drehstern der Tischanzahl entsprechend mit vier oder mit einer größeren geraden Anzahl Armen 7-10 vorgesehen ist, an deren äußeren Enden die Blechhubvorrichtungen angeordnet sind, und daß die senkrecht stehende Achse des Drehkreuzes 5 oder Drehsternes abwechselnd in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches antreibbar ist.

Es ist nun zwar schon eine Vorrichtung aus der Preßplattenfertigung bekannt, mit welcher ein Vielfachlaminatstapel, d.h. ein Stapel der abwechselnd aus profilierten oder blanken Stahlplatten und den gefertig- ten Preßplatten besteht, nach dem Aushärtevorgang im Ofen abgestapelt wird, und diese Vorrichtung besteht aus vier in Kreuzform angeordneten Armen, die an einer zentralen Achse waagrecht angeordnet sind und an ihrer Unterseite eine hebbare Platte besitzen, die mit in Reihen angeordneten vakuumbetätigten Saugköpfen bestückt ist Durch diese Vorrichtung wird von dem auf einem Förderband herangekommenen Laminatstapel ieweils die oberste Platte durch die Sauger erfaßt und abgehoben und nach entsprechender Drehung des Kreuzes auf eine der drei Abgabestationen, die auch entsprechend in Kreuzform angelegt sind und hier aus wegführenden Förderbändern bestehen, abgelegt. Die fertige Schichtpreßplatte wird hierbei nach einer Vierteldrehung des gerade betrachteten Armes auf ein _Ss Band, das die fertigen Platten wegführt, abgesetzt, die Stahlplatte entweder nach einer Halbdrehung auf ein Band, das zum Stahlplattenlager führt, oder nach einer Dreivierteldrehung auf ein Band, das über eine Reinigungsstation in den Vorbereitungsraum führt. Die <„, Drehung des Drehkreuzes erfolgt immer in derselben Richtung (US-PS 34 96 051, FR-PS 15 48 772)

Mit dieser Vorrichtung wird ein Stapel von zwei verschiedenen abwechselnd geschichteten großflächigen Platten abgestapelt und auf zwei bis drei (,<, verschiedene Stationen aufgeteilt durch eine steiv m gleicher Richtung erfolgende Drehung des Prehkiτ /es mit den Greiferarmen. Es läßt sich insbesondere hierbei nicht vermeiden, daß jeder Arm mindestens zwei Stationen, also einen Halbkreis, leer durchfährt, zudem wegen der großen und relativ schweren Werkstücke zwangsläufig langsam.

Für die Umkehrung dieses Vorganges, also zum lagen- oder säulenweisen Stapeln und Palettieren von Stückgütern, wie Flaschenkasten u. dgl. ist auch schon ein Verfahren bekannt, bei welchem die einzeln oder reihenweise angeförderten Kästen von oben ergriffen, angehoben, um eine senkrechte Achse geschwenkt und nach Zurücklegen eines gewünschten Schwenkwinkels wieder abgesenkt und auf eine Palette abgesetzt werden (DT-OS 14 81 308).

Zur Durchführung des Verfahrens dient ein um eine vertikale Welle drehbares Karussell oder Drehkreuz, an dessen Umfang bzw. freien Armenden Kastengreiferköpfe aufgehängt sind, welche in vertikaler Richtung und in radialer Richtung des Karussells bzw. Drehkreuzes verschiebbar sowie um ihre Aufhängung in horizontaler Ebene unabhängig von der Drehung des Karussells bzw. Drehkreuzes drehbar sind, wobei dem Karussell bzw. Drehkreuz ein Kastentransporteur und ein Palettentransporteur derart zugeordnet sind, daß sie dessen Drehkreisgrundriß in zwei verschiedenen Punkten tangieren.

Bei dieser Anordnung werden also immer die gleichen großen und sperrigen Gegenstände, vorzugsweise Flaschenkasten bei gleicher Drehrichtung des Drehkreuzes von der Endstation eines Förderers auf eine Palette zum Weitertransport umgesetzt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine wesentlich schneller und vor allen Dingen ohne Leerhube arbeitende Vorrichtung (ein Verfahren) zum stoßfugenuberlappten Schichten von geblechten Eisenkernen für Transformatoren, Drosselspulen u.dgl. Induktionsgei'äte aus mindestens zwei die Überlappung in den Kernecken bildenden Blechzuschnitten anzugeben, die die beiden verschiedenen Elemente = Blechzuschnitte exakt und lagegenau abwechselnd aufeinander stapelt.

Da man im allgemeinen beim Schichten eines geblechten Eisenkernes für ein elektrotechnisches Induktionsgerät so verfährt, daß die Stoßfugen von in einer oder zwei Lagen zusammengestoßenen Einzelblechen der Schenkel und Joche jeweils durch ein oder zwei folgende Lagen abgedeckt sind, so hat man im allgemeinen zwei voneinander abweichende Blechschnitte, die sich u. U. auch nur um eine Drehung von 180° voneinander unterscheiden können, die abwechselnd auf den zu schichtenden Kern aufgelegt werden müssen.

Es werden also bei der praktischen Ausbildung der Erfindung am Umfang des Drehkreises des Drehkreuzes bzw. Drehsternes jeweils ein Schichttisch und ein Vorratstisch abwechseln.

Bei der Arbeit der Schichtvorrichtung findet eine hir.- und herdrehende Bewegung des Drehkreuzes bzw. des Drehsternes statt, bei welcher jeweils von den an den über den Vorratstischen stehenden Armen angebrachten Hubvorrichtungen jeweils eine Blechlage oder zwei Blechlagen angehoben werden, das Drehkreuz sich um cmc Teilung weiterdreht, bis diese Arme mit den Blechen über den Schictutischen stehen, und darauf die von den Hubvorrichtungen aufgenommenen Bleche auf die Schichttische abgesenkt werden. Im gleichen Arbeitsgang nehmen nun die anderen Arme, die sich gerade über den Vorratstischen befinden, neue Blechlagen auf und legen sie nach einer Drehung um den Teilungswinkel in entgegengesetzter Richtung ebenfalls

auf den Schichttischen ab.

In einfachster Ausführung besteht die Vorrichtung aus einem Drehkreuz mit vier Armen, die von einander diagonal gegenüberliegenden zwei Vorratstischen die Bleche aufnehmen und sie auf die am Drehkreis um 90° versetzt befindlichen Schichttische ablegen.

In der Zeichnung ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

F i g. 1 zeigt die Draufsicht der Vorrichtung in Kreuzform mit vier Armen, Fig.2 die Seitenansicht, wobei in letzterer die senkrecht auf die Bildebene stehenden Arme und die dazugehörigen Tische weggelassen sind. Es sind in der Anordnung eines Kreuzes vier Tische 1 4 vorgesehen, von denen im gewählten Beispiel die Tische 1 und 3 die Vorratstische sind und die Tische 2 und 4 beispielsweise die Schichttische. Über jedem Tisch befindet sich in der Endlage der Arm eines Kreuzes 5, wobei sich an dem Ende jedes Armes eine Hubvorrichtung befindet, die im gewählten Beispiel an Ausläufern 6 :n Form einer dreizinkigen vom Arm ausgehenden Gabel angebracht ist. Mit dieser dreiarmigen Hubvorrichtung kann der im gewählten Beispiel gezeigte dreischenklige Kern geschichtet werden. Die an den Enden der Arme befindliche Blechhaltevorrichtung kann beispielsweise aus Viikuumsaugern oder aus Elektromagneten in geeigneter Zahl und Anordnung bestehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Auf dem Vorratstisch 1 wird die benötigte Blechzahl einer bestimmten Fugenschnittan-Ordnung in der Lage, wie die Bleche im fertigen Kern zusammengeschichtet sind, vorbereitet. Auf dem Tisch 3 wird der entsprechende Blechstapel mit gegenüber dem Stapel auf 1 versetzter Fugenanordnung aufgesetzt. Die an den Armen 7 und 8 befindlichen Hubvorrichtungen nehmen nun von den Stapeln auf den Tischen 1 und 3 jeweils eine oder zwei Blechlagen, je nach Einstellung der Hubvorrichtung, auf, das Drehkreuz dreht sich um 90° z. B. nach links, so daß der Arm 7 über den Tisch 4 zu stehen kommt und der Arm 8 über den Tisch 2. Die Blechhaltevorrichtung setzt nun die aufgenommenen Blechlagen ab. Gleichzeitig nehmen Arm 9, der sich nun über Tisch 1 befindet und Arm 10, der sich nun über Tisch 3 befindet, wieder eine oder zwei Blechlagen auf. Das Drehkreuz dreht sich nun um 90° zurück und die Hubvorrichtungen setzen nun die Bleche, jetzt vom Tisch 3 auf Tisch 4 und vom Tisch 1 auf Tisch 2 ab.

Durch diese hin- und hergehende Bewegung wird die gewünschte wechselweise Schichtung eines Transformatorkernes erreicht. Zur Erreichung einer Zweierschichtung kann anstelle einer entsprechenden Einstellung der Hubvorrichtung die Drehung in einer Richtung auf zweimal die Winkelteilung ausgedehnt werden, so daß nacheinander jeweils zwei gleichgeschnittene Blechlagen abgelegt werden. In der F i g. 2 in der Seitenansicht sind nun die zwei Schichttische 2 und 4 erkennbar, über denen gerade die Arme des Drehkreuzes 9 und 10 stehen, an deren Ende die Finger 11 und 12 mit den Saugnäpfen bzw. Elektromagneten angeordnet sind. Es ist die zentrale toleranzenge Lagerung des Drehkreuzes 13 und der Antriebsmotor 14 erkennbar. Der Antrieb erfolgt zweckmäßigerweise mit einem polumschaltbaren Elektromotor, der zur genauen Einhaltung der Lagetoleranzen über ein Malteserkreuzgetriebe angekuppelt sein kann. Die Ausführung einer der Aufgabe entsprechenden Drehbewegung ist auch denkbar mittels handelsüblichen Pneumatik-Drehtischen.

Die Vorrats- und Schichttische sind zweckmäßigerweise gleich und mit Rollen ausgerüstet oder in anderer Weise verfahrbar ausgestattet, so daß die Schichttische mit den vorgeordneten und zusammengelegten Blechen eingefahren werden können und die fertiggeschichteten Kerne von der Vorrichtung weggefahren werden können.

Zur Feineinstellung der Blechlagen auf dem Schichttisch können seitliche Anschläge angeordnet sein, die der jeweiligen Blechposition und damit den Abmessungen sowie gegebenenfalls der Schichthöhe auf dem Schichttisch anpaßbar sein müssen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt ein schnelles und zuverlässiges Schichten von abwechselnden Blechpositionen, so daß in automatischer Weise ein geschichteter Kern für Transformatoren, Drosselspulen u.dgl. Induktionsgeräte mit in herkömmlicher Weise überlappten Stoßfugen hergestellt werden kann.

Im dargestellten beschriebenen Beispiel ist ein Drehkreuz mit vier Armen gezeigt Dieses Drehkreuz kann natürlich auch als Stern mit einer beliebigen größeren geraden Anzahl von Armen ausgeführt sein, wobei aus Gründen der besten Ausnutzung jedem Arm ein Tisch zugeordnet sein muß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: .

1. Vorrichtung zum automatischen stoßfugenüberlappten Schichten von geblechten Eisenkernen für Transformatoren, Drosselspulen u.dgl. Induktionsgeräte aus mindestens zwei die Überlappung in den Kernecken bildenden Blechzuschnitten, bei welcher Vorratstische mit jeweils einem in der Kernform zusammengelegten Blechzuschnitt und mindestens ein Schichttisch vorgesehen sind, auf den mittels einer über den Tischen verfahrbaren Blechhubvorrichtung, die Elektromagnete oder Saugdüsen als Greifelemente aufweist, abwechselnd ein Blechzuschnitt ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorrats- und Schichttische (1-4) in wechselnder Folge in einem Kreis angeordnet sind, daß ein an sich bekanntes zentralgelagertes Drehkreuz (5) oder ein zentralgelagerter Drehstern der Tischanzahl entsprechend mit vier oder mit einer größeren geraden Anzahl Armen (7-10) vorgesehen ist, an deren äußeren Enden die Blechhubvorrichtungen angeordnet sind, und daß die senkrecht stehende Achse des Drehkreuzes (5) oder Drehsternes abwechselnd in Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Drehkreuzes (5) mittels eines polumschaltbaren Motors (14) erfolgt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem polumschaltbaren Motor (14) ein Malteserkreuzgetriebe nachgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schichttischen Anschläge zur Ausrichtung der aufgelegten Blechlagen angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge auf den Schichttischen der Höhe und seitlichen Ausrichtung nach automatisch mit der Schichthöhe der Blechpakete einstellbar sind.