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Vorrichtung zum kantengleichen Stapeln
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von Transformatorkernblechen Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen
zum kantengleichen Stapeln von Transformatorkernblechen, die von einer automatisch
gesteuerten Schneidanlage einer Einrichtung zum Vorpositionieren des jeweils ankommenden
Kernbleches senkrecht über der Stapelebene zugeführt werden.
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Aus der CH-PS 465 054 ist eine Einrichtung zum Stapeln von Einzelblechen
zu einem Blechpaket bekannt, bei der ein auf und ab bewegbarer, mit einem Bremsschuh
versehener Bremshebel zur räumlichen Festlegung der Einzelbleche vorgesehen ist.
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Die Oberflächenrauhigkeit von Transformatorkernblechen ist bekanntlich
sehr unterschiedlich. Dies hat zur Folge, daß die Kernbleche sich sehr unterschiedlich
verhalten, während sie Fläche auf Fläche übereinanderrutschen. Während das eine
Blech glatt ist und leicht auf den Stapel rutscht, hat ein anderes Blech eine stumpfere
Oberfläche und rutscht nur dann auf den Stapel, wenn es mit Luftdruck unterstützt
wird. Dieses Problem ist um so größer, Je länger die Kernbleche sind.
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Wegen dieser großen Verhaltensunterschiede der Kernbleche kommt es
immer wieder zu Störungen, denn das Zusammenspiel von Luftdüsendruck, Bremszeitpunkt-Einstellung,
Bremsdruck u.s.w. ist selbst bei sorgfältiger Beobachtung des Blechverhaltens sehr
schwer zu beherrschen. Da sich aber die Oberflächenqualitäten
eines
Blechbandes innerhalb eines Coils ändern können, kann es trotz aller Sorgfalt plötzlich
zu Störungen kommen. So kann es vor allem bei Kernblechen von großer Länge vorkommen,
daß die Bleche so schlecht rutschen, daß die Reibkraft des letzten Transportrollenpaares
zum einwandfreien Transport der Bleche nicht mehr ausreicht.
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Bei der Einrichtung nach der CH-PS 465 054 ist der Weg des Bremshebels
zum Abbremsen der Bleche relativ groß. Dadurch wird auch die Reaktionszeit des Bremshebels
groß. Dies hat zur Folge, daß die Initiatoren für die Betätigung des Bremshebels
in großem Abstand zu den Aus laufrollen des Transportsystems angeordnet werden müssen.
Innerhalb dieses relativ großen Abstandes wirken sich aber alle Geschwindigkeitsschwankungen
des auslaufenden Bleches so stark aus, daß dadurch Bremswegdifferenzen entstehen,
die ein ungenaues Stapeln der Bleche zur Folge haben.
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Auch die Unterlage des Bremshebels ist unterschiedlich und beeinflußt
den Bremsdruck. Bei Stapelbeginn werden die Bleche auf einer Palette, d.h. auf einer
harten, nicht nachgebenden Unterlage abgebremst, während bei steigender Stapelhöhe
der Stapel der Bleche immer elastischer wird und die Bremswirkung des Bremshebels
verändert sich. Auch die Gesamtanordnung des Bremshebels mit seiner relativ großen
Ausladung ist in sich elastisch und erschwert eine exakte Schaltung und damit eine
genaue Stapelung erheblich. Aufgrund der Blechformen kann nur mit einem Bremshebel
gearbeitet werden, der nur von einem einzigen Bremszyllnder gesteuert wird. Letzterer
muß daher entsprechend groR sein und erfordert ein Betätigungsventil mit entsprechend
großer Nennweite.
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Bei allen bisher bekannten Vorschlägen zum Stapeln von Transformatorkernblechen
ist das genaue Abbremsen und Positionieren der Bleche von der Oberflächenbeschaffenheit
der Bleche abhängig,
ausgenommen der Vorschlag nach der deutschen
Patentanmeldung P 25 o6 681.3, bei dem eine Vorpositionierung der Bleche senkrecht
über der Stapelstelle vorgenommen wird, wobei die Bleche von Magnetbandanordnungen
hängend aufgenommen werden, die bei Annäherung an die Stapelstellung im Schleichgang
gefahren werden, was ein Zeitverlust bedeuten kann. Beim Abschalten der Magnete
fallen die Bleche auf den Stapel, aus dem nach oben Fädelbolzen herausragen, welche
in Fädellöcher der Bleche eingreifen, um diese kantengleich zu stapeln. Zur Herstellung
der Fädellöcher müssen Lochstanzeinheiten innerhalb der Schneidanlage vorgesehen
werden. Außerdem sind die Fädellöcher in Transformatorkernblechen nicht immer erwünscht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders schnelles
und genaues Stapeln von Transformatorkernblechen ohne Aufeinanderreiben der Bleche
beim Abbremsen, d.h.unabhängig vom Reibungsverhalten der Blechoberflächen, zu ermöglichen.
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Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung, d.h.mit
einer Einrichtung zum Vorpositionieren der ankommenden Kernbleche, erfindungsgemäß
erreicht durch in der Stapelebene angeordnete seitliche sowie vordere und hintere
Trichterleisten, Dabei weist die Einrichtung zum Vorpositionieren des Kernbleches
seitliche, horizontal ein- und ausrückbare Führungsleisten, welche das ankommende
Kernblech an dessen Längsrändern abstützen, sowie Bremsleisten auf, die vertikal
bewegbar und so angeordnet sind, daß das Kernblech beim Abbremsen zwischen FUhrungs-
und Bremsleisten zangenartig eingeklemmt wird.
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Zweckmäßig werden in der Ebene des vorpositionierten Kernbleches
Abstreifstifte ortfest angeordnet, die sich durch Bohrungen in den seitlichen Führungsleisten
hindurch erstrecken.
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Dadurch wird erreicht, daß sich das abgebremste Blech beim seitlichen
Ausfahren der Führungsleisten nicht nach der einen oder anderen Seite mitbewegt,
sondern zwangsläufig senkrecht auf
eine Palette bzw. den Stapel
fällt und von den Trichterleisten sicher aufgenommen wird.
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Vorteilhaft bestehen die seitlichen Trichterleisten aus mehreren,
von oben federbelasteten Einzelstücken, so daß diese sich der jeweiligen Palette
bzw. dem glatten oder auch welligen Stapel genau anpassen können.
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Die FUhrungs- und Bremsleisten sowie die Trichterleisten sitzen Jeweils
an Seitenplatten, die stufenlos auf die jeweilige Kernblechbreite einstellbar sind.
Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Einheit aus Seitenplatten, FUhrungsleisten,
Bremsleisten , Trichterleisten und Zubehör in der lotrechten Projektion jeweils
nur eine Stapelstelle überdeckt, derart, daß mehrere Kernblechstapel nebeneinander
auf einem Stapelwagen stapelbar sind.
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Zweckmäßig ist an einer Seitenplatte oder an beiden Seitenplatten
eine auf die jeweilige Blechlänge einstellbare Anschlagvorrichtung angeordnet, welche
die hintere Trichterleiste zur Zentrierung der Kernbleche in Längsrichtung trägt.
Dabei kann die Trichterleiste der Anschlagvorrichtung mittels Druckmittelzylinder
zusätzlich bewegbar sein, um die Kernbleche entgegen ihrer Laufrichtung zurückzuschieben
und zwischen vorderer und hinterer Trichterleiste genau zu zentrieren. Auch die
vordere Trichterleiste kann mittels Druckmittelzylinder bewegbar ausgebildet sein,
um die Kernbleche in Laufrichtung zu verschieben und zwischen vorderer und hinterer
Trichterleiste zu zentrieren.
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Die vordere und hintere Trichterleiste können für Vor- und Rücklagestapelung
mittels Druckmittelzylinder horizontal und vertikal bewegbar sein.
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Es ist vorteilhaft, wenn die letzten Transportrollen der Schneidanlage
mit hohem Druck beaufschlagt werden und im Augenblick
des Abbremsens
durch die Bremsleisten drucklos geschaltet werden.
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Die Erfindung kann natürlich auch dann zur Anwendung kommen, wenn
die Einrichtung zum Vorpositionieren eine Magnetbandanordnung mit Positionierantrieb
aufweist.
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Ferner kann der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Umlenkvorrichtung
vorgeschaltet sein, welche die Kernbleche abwechselnd einer ersten Stapelstelle
und über diese hinweg einer zweiten Stapelstelle zuführt, wobei die Stapelstellen
entweder in Laufrichtung der Kernbleche hintereinander angeordnet sind und je einen
Stapelwagen zur Aufnahme von Je drei Kernblechstapeln aufweisen, oder die Stapelstellen
sind übereinander auf einem zweistöckigen Stapelwagen angeordnet, Zum rationellen
und vor allem querschnittsgerechten Stapeln weist der oder weisen die Stapelwagen
eine seitliche Positioniervorrichtung auf. Diese kann entweder einen Gleichstrom-Positionierantrieb
oder einen Fahr antrieb mit Arretierung in vorgegebenen festen Stufen aufweisen.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnung beschrieben, und zwar zeigen Fig. 1 in vereinfachter Seitenansicht eine
erfindngs-Vorrichtung zum Stapeln von Transformatorkernblechen mit hintereinander
angeordneten Stapelstellen, Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig, 1, Fig. 3 einen Schnitt
nach der Linie III-III in Fig. 1, Fig, 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.
1, Fig, 5 einen Längsschnitt durch eine Stapelstelle, die Fign. 6 und 7 das Prinzip
einer Vor- und R5cklagestapelung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 8 in vereinfachter Seitenansicht zwei übereinander
angeordnete
Stapelstellen, während Fig. 9 eine Draufsicht auf Fig. 8 wiedergibt.
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Die Fign. 1 und 2 zeigen zwei hintereinander angeordnete Stapelstellen
A und B, an denen sich Je ein Stapelwagen 1 mit einem Hubtisch 2 zur Aufnahme von
Paletten 3 befindet. Auf den Paletten 3 werden Stapel 4 von Transformatorkernblechen
5 aufgeschichtet. Jeder Wagen 1 kann drei Stapel 4 aufnehmen und ist dazu mit einem
Positionierantrieb (nicht dargestellt) ausgestattet, der mit Gleichstrommotoren
betrieben wird. Die Stapelwagen 1 werden quer zur Förderrichtung (Pfeil 6) der Kernbleche
5 auf Schienen 7 verfahren und können auch anstelle des Gleichstrompositionierantriebs
einen Fahrantrieb mit Arretierung in vorgegebenen festen Stufen aufweisen. Zum progressiven
Verstellen, d.h. Absenken der Hubtische 2, bei anwachsendem Stapel 4 dienen Spindeltriebe
8. Die Kernbleche 5 werden der hinteren Stapelstelle B über ein Transportbandsystem
9 zugeführt, welches über der Stapelstelle A angeordnet ist (siehe auch Fig. 3),
wobei vor der Stapelstelle A eine entsprechende Umlenkvorrichtung 10 vorgesehen
ist, welche im Rahmen der Programmsteuerung die von einer Schneidanlage herkommenden
Kernbleche 5 jeweils der Stapelstelle A oder der Stapelstelle B zuteilt.
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An jeder Stapelstelle A oder B befindet sich eine Vorrichtung zum
Vorpositionieren der ankommenden Kernbleche 5. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung zum
Vorpositionieren anhand eines Querschnitts durch die Stapelstelle A, während in
einem ähnlichen Schnitt Fig. 4 die Vorpositionierungsvorrichtung für die Stapelstelle
B wiedergibt. Die Darstellungen sind schematisch vereinfacht und zeigen nur die
zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Teile.
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Die ankommenden Kernbleche 5 laufen unmittelbar hinter den letzten
Transportrollen 11, wie sie beispielsweise in Fig, 2 für die Stapelstelle B sichtbar
sind, in seitliche Führungsleisten 12 ein, denen mittels Druckmittelzylinder 13
betätigbare Bremsleisten
14 zugeordnet sind. Der Spalt 15 zwischen
Führungs-und Bremsleisten 12, 14 ist relativ schmal (im typischen Fall beispielsweise
4 mm), um den Hub der Bremsleisten möglichst klein zu halten, damit die Ansprechzeit
gering bleibt. Aus diesem Grunde befinden sich auch die nicht dargestellten Steuerventile
für die Druckmittelzylinder 13 in unmittelbarer Nähe derselben.
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Die Bremsleisten 14 brauchen sich nicht über die gesamte Länge der
seitlichen FUhrungsleisten 12 zu erstrecken, sondern nur über ein kurzes Stück am
Anfang der Führungsleisten 12, die zweckmäßig gehärtet sind. An den Bremsleisten
14 kann ggf. ein Bremsbelag (nicht dargestellt ) vorgesehen werden.
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Wenn das Kernblech 5 seine Stapelposition erreicht, wird es durch
Druckbeaufschlagung der Zylinder 13 von den Bremsleisten 14 abgebremst, wobei es
zwischen diesen und den Führungsleisten zangenartig eingeklemmt wird. Die Ansteuerung
der Ventile für die Zylinder 13 erfolgt durch einen Initiator (nicht dargestellt),
der sich möglichst nahe vor den Auslauf-Transportrollen 11 befindet. Nach einer
kurzen, durch ein Zeitrelais bestimmten Verzögerung öffnen die Zylinder 13, und
deren Kolben 16, mit denen die Bremsleisten 14 verbunden sind, bewegen sich aufgrund
von Federn 17 nach oben, so daß das Kernblech 5 freigegeben wird, Gleichzeitig oder
geringfügig verzögert werden die seitlichen Führungsleisten 12 nach der Seite weggezogen,
und zwar durch Druckmittelzylinder 18. Mit den Führungsleisten 12 bewegen sich auch
die Bremsleisten 14 mit ihren Zylindern 13 zur Seite. Das Kernblech 5 fällt nun
senkrecht nach unten auf den Stapel 4 bzw. die Palette 3 und wird dort durch seitliche
Trichterleisten 19 sowie vordere und hintere Trichterleisten 20 bzw. 21 (Fign. 5
bis 7) in exakter Stapelstellung aufgenommen, so daß die Bleche 5 kantengleich gestapelt
werden. Danach gehen die Führungs- und Bremsleisten 12, 14 wieder schnell in ihre
Ausgangsstellung zur Aufnahme und Vorpositionierung des nächsten Kernbleches 5 zurück.
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Damit das Kernblech 5 auch mit Sicherheit in den durch die
Trichterleisten
19, 20, 21 gebildeten "Stapelrahmen' fällt, sobald es durch die Fithrungs- und Bremsleisten
12, 14 völlig freigegeben wird, sind Abstreifstifte 22 vorgesehen, die sich durch
Bohrungen 23 in den seitlichen Führungsleisten 12 hindurch erstrecken und an Seitenplatten
24 befestigt sind. Die Seitenplatten 24 sind natürlich in ihrem Abstand zueinander
auf die Breite der Kernbleche 5 beispielsweise durch Spindeln (nicht dargestellt)
einstellbar. Der gesamte Mechanismus für die Vorpositionierung befindet sich an
den Seitenplatten 24.
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Die seitlichen Trichterleisten 19 bestehen aus mehreren Teilstücken,
damit sie sich auch den vielfach unvermeidlichen Wellungen des Blechstapels 4 möglichst
genau anpassen können.
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Ferner sind die seitlichen Trichterleisten 19 mit einem Höhenhub ausgestattet
und stehen unter der Einwirkung von Druckfedern 24, die in Ausnehmungen 26 der Seitenplatten
24 sitzen.
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Wie Fig. 5 zeigt, haben auch die vorderen und hinteren Trichterleisten
einen Höhenhub, der mit Hub zylindern 27 bzw. 28 erreicht wird. Die Trichterleisten
20, 21 sind so konstruiert, daß auch die ersten Kernbleche 5 auf der Palette 3 einwandfrei
erfaßt werden. Dies gilt vor allem auch für die ersten Kernbleche 5 der oberen Stufen
eines Stapels 4 der mit Abstufungen zu einem im wesentlichen runden Kernquers chnitt
aufeinandergeschichtet wird, wie in den Fign. 3 und 4 dargestellt.
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Um eine Vor- und Rücklagestapelung (Fig. 6 und 7) zu ermöglichen,
wie sie bei manchen Kernblechpaketen gewünscht wird, sind die vorderen und hinteren
Trichterleisten 20121 außerdem mit Schubzyllndern 29 bzw. 30 versehen und bilden
mit diesen zusammen eine Anschlagvorrichtung, deren hinterer, der Trichterleiste
21 zugeordneter Teil auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, wobei die Trichterleiste 21
mittels des Zylinders 30 über einen zweiarmigen Hebel 31 um eine Welle 32 schwenkbar
ist, Durch diese Anschlagvorrichtung können die Kernbleche 5
bei
Vor- und Rücklagestapelungentgegen ihrer Laufrichtung zurückgeschoben und zwischen
vorderer und hinterer Trichterleiste 20, 21 genau zentriert werden. Ebenso können
mit der vorderen Trichterleiste 20 und deren Schubzylinder 29 die Kernbleche 5 in
Laufrichtung verschoben und auf diese Weise ebenfalls zentriert werden.
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Aus Fig. 3 geht ferner das Transportbandsystem 9 hervor, mit dem
die Kerribleche 5 über die erste Stapelstelle A hinweg der zweiten Stapelstelle
B zugeführt werden. Im Bereich des Systems 9 werden die Kernbleche 5 durch seitliche,
durch Spindeln 33 verstellbare Führungen exakt geführt, die durch Druckfedern 35
in der vordersten Stellung gehalten werden. Wenn sehr schmale Kernbleche 5 gestapelt
werden sollen, fahren die Führungen 34 gegen ein U-Profil 9a des Transportbandsystems
9. Dort bleiben sie stehen, auch wenn sich die Spindeln 33 weiterdrehen. Schmälere
Kernbleche 5 werden dann nicht durch die seitlichen Führungen 34 geführt.
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Anstelle der Hintereinanderstapelung auf zwei Stapelwagen 1 kann
auch eine Stapelung in zwei Etagen auf einem C-förmigen Wagen 36 durchgeführt werden.
Diese Anordnung geht aus den Fign. 8 und 9 hervor. Der Wagen 36 hat keine Hubtische
(wie die Hubtische 2 in den Fign. 1 und 2), sondern die vorgeschaltete Umlenkvc-Udchtung
10' ist mit einer Höhenverstellung ausgerüstet, so daß die Seitenplatten 24 bei
wachsendem Stapel 4 progressiv mit der gesamten Vorpositionierungsvorrichtung und
den Trichterleisten 20, 21 hochgefahren werden.
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Wie bei den beiden hintereinander angeordneten Stapelstellen A und
B (Fig. 1) können auch bei der Anordnung nach den Fign. 8 und 9 gleichzeitig zwei
Stapel 4 in einem vorgegebenen Programm aufgeschichtet werden, wobei die Umlenkvorrichtung
10' während des Stapelns des ersten Kernbleches 5 in der unteren Stapelebene das
zweite Kernblech 5 der oberen Stapelebene zugeführt,und während dort gestapelt wird,
leitet die Umlenkvorrichtung das dritte Kernblech 5 wieder der unteren Stapelebene
zu u.s.w..
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Ferner können auch bei der Anordnung nach den Fign. 8 und 9 in jeder
Stapelebene drei Stapel 4 auf nebeneinander angeordneten Paletten 3 gestapelt werden,
wobei die Paletten 3 der oberen Stapelebene auf herausnehmbaren Holmen 37 sitzen.
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Die gesamte Einrichtung für die Vorpositionierung mit den Führungs-Brems-
und Trichterleisten 12, 14, 19, 20, 21 und den zugehörigen Zylindern 13, 18, 27,
28, 29, 30 ist so schmal ausgeführt, daß die jeweils benachbarten Stapel 4 frei
zugänglich sind. Auch in der Höhenabmessung ist diese Einrichtung so ausgebildet,
daß auch bei der Anordnung nach den Fign. 8 und 9 die fertigen Stapel 4 mit dem
C-förmigen Wagen 36 nach der Seite herausgefahren werden können.
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Obwohl die Erfindung in erster Linie in der Kombination der Führungs-
und Bremsleisten 12, 14 (zangenartiges Abbremsen und Vorpositionieren der Kernbleche
5) mit den Trichterleisten 19, 20, 21 zu sehen ist, besteht auch die Möglichkeit,
die Vorpositionierung der Einzelbleche 5 über dem jeweiligen Stapel 4 bzw. Uber
der jeweiligen Palette 3 durch eine Magnetbandanordnung zu bewirken, wie sie in
der deutschen Patentanmeldung P 25 06 681.3 beschrieben und dargestellt ist.
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Eine weitere Abänderungsmöglichkeit ist noch in Fig. 5 angedeutet:
die letzten Transportrollen 11 werden mit hohem Druck beaufschlagt, so daß ein kontinuierlicher
Transport der Kernbleche 5 gewährleistet ist. Der Aufpreßdruck für diese Rollen
11 kann durch einen Druckmittelzylinder 38 bewirkt werden, der im Augenblick des
Abbremsens des Kernbleches 5 drucklos geschaltet wird und die Rollen 11 um eine
Schwenkachse 39 lüftet. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, das Blech 5 so abzubremsen,
daß dessen Ende noch in dem letzten Rollenpaar 11 liegt. Die Rollen 11 würden dann
zusammen mit dem t)ffnen der FUhrungs- und Bremsleisten 12, 14 (Bremszange) wieder
auf das Kernblech 5 geschaltet und dieses in den von den Trichterleisten 19, 20,
21 gebildeten Stapelrahmen schieben.
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Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung auch in Bezug auf das Stapeln
von Transformatorkernblechen beschrieben wurde, so versteht es sich doch von selbst,
daR auch andere glelchblelw bende Blechzuschnitte damit gestapelt werden können.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e