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Stanzmaschine zum Nuten von Dynamoblechen Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine Stanzmaschine zum Nuten von Dynamoblechen mit sehr-grossem
Radius, die in Kreisringsegmenten zerlegt sind, mit einem schrittweise um der Nutteilung
entsprechende Winkel verdrehbaren Aufspanntisch für das Dynamoblechsegment, und
wobei der Aufspanntisch in zwei einander kreuzenden und im rechten Winkel zu seiner
Drehachse verlaufenen Richtungen in tiberlagerung schrittweise verschiebbar ist,wobei
für jede Verschieberichtung jeweils eine im Takt des Stösselhubes betätigte Antriebseinrichtung
vorgesehen ist.
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Die Herstellung von Dynamoblechen wird in wirtschaftlicher Weise auf
automatisch arbeitenden Stanzmaschinen vorgenommen, welche drehbare und einstellbare
Aufspanntische für die verschiedenen Dynamoblech-Abmessungen aufweisen. Bei diesen
bekannten Stanzmaschinen wird dem Aufspanntisch je Stösselhub ein Drehschritt entsprechend
der geforderten Nutenteilung im Dynamoblech mitgeteilt.
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Bei grösseren Dynamoblech-Abmessungen werden insbesondere zur Materialeinsparung
anstelle der geschlossenen Bleche die Stator-oder Rotorbleche in Segmente unterteilt.
Bei sehr grossen Abmessungen ist es jedoch schwierig, derartige kreisringförmige
Dynamoblechsegmente mittels bekannter automatisch arbeitender Stanzmaschinen zu
nuten, wenn der grösstmögliche Abstand der Dreh achse des Aufspanntisches vom Stanzwerkzeug
kleiner ist als der Kreishalbmesser des zu nutenden Dynamobleches.
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Es ist zwar möglich, Stanzmaschinen mit grossen Aufspanntischen zu
bauen, jedoch sind auch dabei Grenzen gegeben, sobald die Kreisdurchmes#ser der
Dynamobleche mehrere Meter betragen.
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Bei einer bekannten Stanzmaschine (DT-AS 1 627 227) wurde bereits
vorgeschlagen, den schrittweise drehbaren Aufspanntisch in zwei einander kreuzenden
und im rechten Winkel zu seiner Drehachse verlaufenen Richtungen in Uberlagerung
schrittweise verschiebbar auszuführen, wobei für jede Verschieberichtung jeweils
eine auch in Abhängigkeit vom Takt des Stösselhubes betätigte Antriebseinrichtung
vorgesehen ist. Die beiden Antriebseinrichtungen sind dabei als stufenlos feineinstellbare
hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtungen ausgebildet, wogegen die Antriebseinrichtung
zur Verdrehung des Aufspanntisches als von der Stanzmaschine angetriebenes Schrittschaltwerk
ausgebildet ist.
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Mit dieser Stanzmaschine soll es angeblich möglich sein, Dynamoblechsegmente
einwandfrei zu nuten, indem sie nach jedem Stösselhub lediglich um einen der Nutteilung
entsprechenden Winkel um die Achse des Aufspanntisches gedreht werden, während der
Aurspanntisch gleichzeitig in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen um
jeweils einen immer gleichbleibenden Betrag verschoben wird.
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Weil die Drehachse des Aufspanntisches bei jedem Nutvorgang aber auf
einem Kreis um den Mittelpunkt des Dynamoblechsegmentes liegen muss, was bei einer
Verschiebung des Aufspanntisches um konstante Strecken jedoch nicht möglich ist,
ist bei dieser Stanzmaschine die Nutteilung nur sehr ungenau.
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Aus diesem Grunde kann diese vorbekannte Stanzmaschine nur rar Dynamoblechsegmente
mit relativ wenig Nuten Anwendung finden.
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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile
mit einfachsten Mitteln zu'beseitigen und eine Stanz-, maschine zu schaffen, mit
welcher bei einfachem Aufbau und zuverlässiger Arbeitsweise eine Genauigkeit der
Nutteilung und eine Anordnung der Nutlage erreicht werden kann, wie sie bisher nur
bei nicht unterteilten Dynamoblechen üblich war. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss
bei einer Stanzmaschine der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch gelöst, dass
als Antriebseinrichtung für das Verschieben des Aufspanntisches in jeweils einer
Richtung ein elektronisch angesteuerter Schrittmotor vorzugsweise
mit
hydraulischer Drehmomentverstärkung angeordnet ist.
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Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, dass nunmehr
Dynamoblechsegmente beliebiger Grösse und mit beliebig vielen Nuten herstellbar
sind, da die Drehachse des Auf spann- -tisches nunmehr mit grösster Genauigkeit
in den einzelnen Endlagenpunkten, in denen gestanzt wird, auf einem Kreis um die
ausserhalb der Drehachse des-Aufspanntisches liegende Drehachse des Dynamoblechsegmentes
zu liegen kommt. Ermöglicht wird dieses dadurch, dass die sich von Nut zu Nut ändernden
Schrittzahlen den Schrittmotoren über ein Programm eingegeben werden, bzw.
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über digitale Vorwahlschalter. -Selbstverständlich ist es aber auch
möglich, andere bekannte Programmierungsverfahren zur Steuerung der Schrittmotore
zu verwenden, wie beispielsweise eine Kreisbahnsteuerung, bei der die Achse des
Aufspanntisches punktweise auf einem Kreisbogen mit dem entsprechenden Radius zu
liegen kommt. Bei diesem Prinzip wird lediglich der Radius eingegeben, sowie die
erforderliche Anzahl der Punkte.
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Mit der erfindungsgemässen Stanzmaschine können nahezu beliebig grosse
Dynamobleche und Dynamoblechsegmente genutet werden. Die Nutenteilungen können in
sehr weiten Grenzen feinstufig durch entsprechende Programmwahl abgestimmt bzw.
eingestellt oder vorgewählt werden.
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Häufig ist es erwünscht, bei der Nutung der Dynamoblechsegmente eine
sogenannte Schränkung vorzunehmen, Diese Schränkung bewirkt, dass die zur Aufnahme
der Wicklungen dienenden Nuten nach dem Zusammenstellen der jeweiligen Dynamoblechpakete
nicht achsparallel sondern geradlinig schräg durch das Blechpaket verlaufen. Erfindungsgemäss
kann diese Schränkung dadurch erzielt werden, dass der das Dynamoblechsegment in
der im wesentlichen in tangentialer Richtung verlaufenden x-Koordinate verschiebende
Schrittmotor zusätzlich angesteuert wird. Durch diese Verstellung wird eine seitliche
Versetzung des Blechsegmentes g#egenüber dem Werkzeug bewirkt. Dabei muss jedoch
berUcksichtigt werden, dass die Seitenversetzung erst dann durchgeführt werden darf,
Wenn allu einen in sich geschlossenen Ring ergebenden Dynamoblechsegmente | gestanzt
sind, was bedeutet, dass die Seitenverstellung nach eine
einstellbaren
Anzahl von Dynamoblechsegmenten durchgeCührt werden muss.
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Ein spezieller Vorteil der erfindungsgemässen Stanzmschine besteht
darin, dass durch eine besondere Programmlerung der elektronischen Ansteuerung der
Schrittmotore für die beiden Koordinaten und des Schrittmotors für die Verdrehung
des Aufspanntisches auch die Möglichkeit besteht, Einstanzungen in ganz beliebigen
Anordnungen durchzuführen.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen
die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellen, naher erläutern.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemässen Stanzmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Stanzmaschine gemäsa Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht
der Aufnahmeplatte für die Dynamoblechsegmente gemäss der Linie A-B in Fig. 4 und
Fig. 4 eine Ansicht eines auf der Aufnahmeplatte befestigten Dynamoblechsegmentes
sowie die Lage der Drehachse des Aufspanntisches während des Nuten der einzelnen
Nuten.
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Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Stanzmaachlne ist mit 1 der
Aufspanntisch bezeichnet, auf dem jeweils ein Dynamoblechsegment 2 festgespannt
wird. Der Aufspanntisch 1 ist um seine Drehachse 3 schrittweise drehbar gelagert,
Der schrittweise Antrieb der Drehachse 3 erfolgt durch einen elektroni.#ah angesteuerten
Schrittmotor 4, Gelagert ist der Aufspanntisch 1 auf einem Schlitten 5, der in der
durch den Pfeil 6 gekennzeichneten Richtung der y-Koordinate auf einem weiteren
Schlitten 7 verschiebbar geführt ist, Dieser Schlitten 7 ist auf an sich bekannte
Weise in Richtung des Pfeile 8, der die x-Koordinate bezeichnet, an der Stanzschine
verschiebbar geführt.
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Zum Verschieben der Schlitten 5 und 7 dienen elektronisch ansteuerbare
Schrittmotore 9 und 10.mit hydraulischer Drehmomentverstärkung.
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Der Beginn und das Ende des Zeitraumes, in welchem ein Ansteuern der
Schrittmotore 9 und 10 möglich ist, wird in Abhängigkeit von der Stellung einer
mit der Antriebswelle der Stanzmaschine synchron umlaufenden Nocke gesteuert. Antriebswelle
und Nocke sind der Einfachheithalber nicht dargestellt.
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Fig. 3 zeigt eine mögliche Befestigung für das Dynamoblechsegment
2 auf dem Aufspanntisch 1-.
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Nach Fig. 4 befindet sich die Drehachse 3 des Aufspanntisches 1 zum
Stanzen der ersten Nut N1 in der Position nl auf einem Kreis 11 um den durch den
Nutteilkreis 12 bestimmten Mittelpunkt 13 des Dynamoblechsegmentes 2. Nachdem die
Nute N1 gestanzt ist, wird die Drehachse 3 des Aufspanntisches 1 in den-ebenfalls
auf dem Kreis 11 um den Mittelpunkt 13 liegenden Punkt n2 übergeführt. Das geschieht
durch vorzugsweise gleichzeitiges Ansteuern der Schrittmotore 9 und 10 um die für
die einzelnen Koordinaten erforderlichen Schritte. Wegen der grossen Auflösung eines
Schrittes eines solchen Schrittmotors 9 und 10 ist es dabei möglich, die Drehachse
3 des Aufspanntisches 1 mit genügender Genauigkeit auf diesem Kreis 11 zu positionieren.
Der jeweils vor dem Stanzen einer jeden Nut N1-N9 auszuführende Drehschritt des
den Aufspanntisch 1 um den Winkel a verdrehenden Schrittmotors 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel
konstant.
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Mit Hilfe des bekannten Durchmessers des Nutteilkreises 12, dem Durchmesser
des Kreises 11 sowie der Nutteilung lassen sich die von jedem der Schrittmotore
9 und 10 auszuführenden Schritte für jede Nut N1-N9 leicht errechnen. Das Eingeben
der Schrittzahlen kann mittels einer bekannten Programmsteuerung o.ä. erfolgen.
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Nach dem Stanzen sämtlicher Nuten Nl-N9, wobei sich die Drehachse
3 des Aufspanntisches 1 jeweils in einem der Punkte nl bis n9 befindet, fährt der
Schrittmotor 10 den Schlitten 7 und damit die Drehachse 3 in Richtung der x-Koordinate
in die Ausgangsposition
nl zurück. Der andere Schrittmotor 9 braucht
in diesem Ausführungsbeispiel nicht mehr angesteuert werden, da die y-Koordinate
der Punkte nl und n9 dieselbe ist.
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Ist eine Schränkung der Nuten Nl-N9 erforderlich, so braucht der den
Aufspanntisch 1 in Richtung der x-Koordinate verschiebenden Schrittmotor 10 über
das Programm lediglich vor dem Nut beginn eines neuen Dynamoblechsegmentes 2 um
die erforderliche Schrittzahl angesteuert werden.
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Mit der erfindungsgemässen Stanzmaschine ist selbstverständlich nicht
nur das Nuten von Dynamoblechsegmenten möglich, die zu einem Rotorblech zusammengesetzt
werden, sondern es ist selbst -verständlich bei sinngemäss gleicher Arbeitsweise
möglich, auch Dynamoblechsegmente zu stanzen, die später zu einem Statorblech zusammengesetzt
werden. Es ist lediglich die Bedingung zu erfüllen, dass auch hier die Drehachse
3 des Aufspanntisches 1 beim Stanzen der Nuten N1-N9 immer auf einem Kreis um den
Mittelpunkt der Dynamoblechsegmente 2 liegt.