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Lagerichtiges Schichten ebener Profilbleche in über-
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einanderliegenden Lagen aus ringförmig aneinander gelegten Blechpaketen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum lagerichtigen Schichten von auf wenigstens
einem Stapelplatz vorgestapelten ebenen, formgleichen Profilblechen in übereinanderliegenden
Lagen, die aus mehreren, jeweils um einen vorgegebenen Winkel gegeneinander versetzten,
in Ringform lagenweise aneinander gelegten Blechpaketen zusammengesetzt sind. Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Eisenkerne für Induktionsgeräte wie z.B. Transformatoren oder Drosselspulen,
Statoren und Rotoren von Elektromaschinen und dergl. werden häufig aus übereinander
geschichteten Lagen ebener Profilbleche hergestellt,
wobei insbesondere
bei größeren Kernen die einzelnen Lagen aus aneinanderstoßenden einzelnen Blechen
zusammengesetzt werden. Dabei werden möglichst enge Stoßfugen angestrebt, was eine
sehr genaue Ausrichtung der Profilbleche erfordert und vorteilhaft maschinell erfolgen
kann. Häufig wird auch ein überlappen der Stoßfugen übereinanderliegender Lagen
angestrebt.
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Es sind nun verschiedene Verfahren zum Schichten derartiger geblechter
Kerne entwickelt worden. So kann man z.B. die übereinander aufzuschichtenden Bleche
zu einzelnen Teilkernen paketieren und aneinander setzen. Insbesondere bei der Herstellung
stoßfugenüberlappender Kerne entstehen dabei Teilkerne mit Seitenprofilen, die ineinander
geschoben und verzahnt werden müssen, was besonders bei größeren Kernen zu beträchtlichen
Schwierigkeiten führt. Für die Herstellung abgestufter Kerne, bei denen die Profile
der in den einzelnen Lagen verwendeten Bleche von Lage zu Lage verschieden sind,
sind Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen die Profilbleche bereits
auf Vorstapelplätzen so vorgestapelt werden, daß auf jedem Stapelplatz Profilblechlagen
gleicher Größe und gleicher Anordnung übereinander geschichtet werden. Von automatischen
Transporteinrichtungen werden dann mittels Magnetgreifern oder Saugnäpfen ganze
Lagen der Profilbleche, die bereits lagerichtig vorgestapelt sind, abgehoben und
entsprechend der Reihenfolge der verschiedenen Lagen im fertigen Kern abwechselnd
auf einem Ablagetisch abgelegt. Sofern die Profilblechlagen zwischen dem Vorstapelplatz
und dem Ablagetisch gedreht werden müssen, ist z.B. vorgesehen, die Vorstapel auf
Drehtischen anzuordnen (DD-PS 21 446).
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Es kann aber auch vorgesehen sein, die Greifer zum Abnehmen der Lagen
auf einem reversierend drehbaren Support anzuordnen, z.B. einem sich hin und herbewegenden
Drehkreuz (z.B. DE-AS 21 63 837). Bei diesen Vorrichtungen müssen verhältnismäßig
große Massen bewegt und gesteuert werden, was einen erheblichen Vorrichtungsaufwand
und einen langsamen Arbeitsrythmus erfordert. Außerdem müssen die Profilbleche bereits
in den Vorstapeln lagerichtig aneinander gelegt und aufeinander gestapelt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Fälle, in denen
Schichtkörper aus deckungsgleichen Lagen von ebenen Profilblechen hergestellt werden
sollen, also z.B. nicht abgestufte Kerne oder andere Stapel aus fluchtend übereinanderliegenden
Lagen, ein wesentlich einfacheres Verfahren anzugeben. Es handelt sich dabei um
die Herstellung von ringförmigen Schichtkörpern, wobei zur Herstellung der Lagen
vorteilhaft jeweils formgleiche Profilbleche verwendet werden können. Zur Herstellung
der Profilbleche aus einem Blechband wird dann nur ein einziger Herstellungsgang
mit einem einzigen Schneid- oder Stanzwerkzeug benötigt, wobei die Form der Profilbleche
so gewählt werden kann, daß nur ein geringer Materialabfall entsteht. Dieses Verfahren
läßt sich besonders vorteilhaft auch dann anwenden, wenn stoßfugenüberlappende Schichtkörper
erzeugt werden sollen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs
angegebenen Art gelöst, bei dem die gestapelten Blechpakete von einer umlaufenden
Transporteinrichtung einzeln aufgenommen, zu einer Ablageplatte transportiert und
dort
nacheinander in ihrer zur angestrebten Ringform gehörenden
Endlage abgesetzt werden.
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Bei dem Verfahren werden also nicht die einzelnen Profilbleche bereits
in ihrer Endlage vorgestapelt und dann lageweise aufgenommen und auf der Ablageplatte
aufgeschichtet. Es werden auch nicht alle im fertigen Schichtkörper, z.B. einem
geschichteten Kern, Ubereinander zu liegen kommenden Profilbleche zuerst zu Teilkernen
übereinander geschichtet, die dann zum fertigen Kern zusammengeschoben werden.
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Vielmehr werden auf mechanisch gesteuerte Weise die Profilblechpakete
einzeln aufgenommen und wie in einem Puzzle zur Ringform aneinander gesetzt und
sodann jeweils über der zuletzt zusammengesetzten Schicht eine neue Schicht zusammengesetzt.
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Hierzu kann eine Vorrichtung dienen, die neben wenigstens einem Stapelplatz
für die Profilblechpakete und einer Ablageplatte für die ringförmig abzulegenden
Profilblechpakete eine Transporteinrichtung enthält, die zwischen Stapelplatz und
Ablageplatz angeordnet ist und an dem Stapelplatz entlang um eine vertikale Achse
rotiert. Die Transporteinrichtung enthält dabei Mittel, um die Blechpakete einzeln
aufzunehmen und nach entsprechender Drehung in ihrer Endlage auf der Ablageplatte
abzusetzen.
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Da die Transporteinrichtung nur in einem Umlaufsinn rotiert und die
Profilbleche während des Umlaufs vom Stapelplatz weg mitgenommen und auf der Ablageplatte
abgeworfen werden können, ergibt sich ein besonders günstiger Bewegungsablauf und
eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit.
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Die Zahl der Profilbleche, die zur Bildung eines geschlossenen Ringes
aneinander gesetzt werden müssen, bestimmt die Symmetrie des Schichtkörpers.
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So kommt z.B. ein aus 4 Profilblechen zusammengesetzter Ring nach
einer Drehung um 900 wieder mit sich selbst zur Deckung. Diese Symmetriedrehungen
und Symmetriestellungen entsprechen den Drehungen und Endlagen der Transporteinrichtung
zum Ablegen der einzelnen Blechpakete. Die Lage des Stapelplatzes kann dabei so
gewählt werden, daß die von der Transporteinrichtung mitgenommenen Blechpakete vor
ihrer lagerichtigen (positionsrichtigen) Ablage relativ zur Transporteinrichtung
nicht mehr bewegt,.
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insbesondere nicht mehr gedreht werden müssen.
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Es ergibt sich die Möglichkeit bei geeigneter Schichtkörpersymmetrie
stoßfugenüberlappend zu schichten. So können die Blechpakete häufig in zwei verschiedenen
Positionen zur gewünschten Ringform zusammengesetzt werden, wobei die Stoßfugen
in den beiden Positionen gegeneinander versetzt sind. Vorteilhaft kann man dann
stoßfugenüberlappend schichten, indem die Blechpakete in Ubereinanderliegenden Schichten
in den genannten unterschiedlichen Positionen abgelegt werden. Dabei werden in unterschiedlichen
Positionen abzulegende Blechpakete getrennt voneinander vorgestapelt.
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Eei spiegelsymmetrischen Schichtkörpern gelangt man auch zu einer
Stoßfugenüberlappung, wenn spiegelasymmetrische Belchpakete verwendet werden, wobei
jeweils übereinander im Schichtkörper zu liegen kommende Blechpakete jeweils spiegelbildlich
zueinander orientiert werden. Entsprechend der Orientierung im Schichtkörper werden
die Blechpakete ebenfalls
getrennt vorgestapelt.
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Man kommt dabei mit einem einzigen Stapelplatz aus, wenn man die getrennt
zu stapelnden Blechpakete zeitlich nacheinander auf dem Stapelplatz aufstapelt.
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Vorteilhaft stapelt man jedoch örtlich getrennt auf unterschiedlichen
Stapelplätzen. Bevorzugt werden auf jedem Stapelplatz nur die zur Herstellung jeweils
einer Schicht nötigen Blechpakete gestapelt.
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Vorteilhaft werden die Stapelplätze dabei abwechselnd nacheinander
gefüllt, d.h. die auf dem einen Stapelplatz gestapelten Blechpakete werden erst
vollkommen abtransportiert, bevor auf dem anderen Stapelplatz bildlich dazu weitere
Blechpakete gestapelt werden.
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Die Transporteinrichtung hat dann jeweils nur zu den Blechpaketen
Zugriff, die in der für die jeweilige Schicht benötigten Orientierung bereitliegen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird zum Transportieren
der Blechpakete eine ebene (planparallele) Transportscheibe verwendet, die einerseits
am Stapelplatz, andererseits überhalb der Ablageplatte angeordnet ist und einen
ersten, dem Profil der Blechpakete angepaßten Durchbruch enthält. Bei der Rotation
der Transportscheibe passiert ein leerer Transportscheibendurchbruch den Paketstapel
und ein Blechpaket wird von oben in den Transportscheibendurchbruch eingebracht.
Während dieses Einbringens wird der Querschnitt des Transportscheibendurchbruches
auf der Unterseite durch eine parallel zur Transportscheibe drehbare Schließscheibe,
die wenigstens einen weiteren, ebenfalls dem Profil der Blechpakete angepaßten Durchbruch
enthält, verschlossen. Transportscheibe und Schließscheibe werden nun derart gedreht,
daß der Schließscheibendurchbruch den Transport-
scheibendurchgruch
in einer Stellung freigibt, die der Endlage des jeweiligen Blechpaketes entspricht.
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In dieser Freigabestellung wird das Blechpaket durch den Schließscheibendurchbruch
auf die Stapelplatte gefördert.
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Bei dieser Ausführungsform enthält die Transporteinrichtung demnach
eine rotierende, ebene Transportscheibe mit einem dem Profil der Blechpakete angepaßten
Durchbruch. An der Unterseite der Transportscheibe liegt eine parallel zur Transportscheibe
rotierende Schließscheibe mit wenigstens einem weiteren, ebenfalls dem Profil der
Blechpakete angepaßten Durchbruch an. Die beiden Scheiben und ihre Durchbrüche sind
derart zueinander angeordnet, daß die Schließscheibe bei entsprechenden Stellungen
den Querschnitt des Transportscheibendurchbruches verschließt oder freigibt. Die
beiden Scheiben können um getrennte Rotationsachsen rotieren. Vorteilhaft fallen
jedoch die Rotationsachsen mit der Symmetrieachse des geschichteten Ringes zusammen.
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Ein Blechpaket kann hierbei aus soviel Ubereinanderliegenden Profilblechen
bestehen, wie von der Transporteinrichtung gemeinsam aufgenommen werden können,
also z.B. so viele Blechpakete, daß deren Dicke gerade der Dicke der planparallelen
Transportscheibe entspricht oder diese nur geringfügig übersteigt.
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Bei dicken Profilblechen kann ein derartiges Blechpaket demnach auch
nur ein einziges Profilblech enthalten.
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Das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten für Transportscheibe und
Schließscheibe wird vorteilhaft so gewählt, daß der Transportscheibendurchbruch
bei
aufeinanderfolgenden Drehungen nacheinander in den den Endlangen
der Blechpakete entsprechenden Stellungen freigegeben wird. Dies kann dadurch geschehen,
daß die beiden Scheiben von einem gemeinsamen Antrieb mit unterschiedlichen, zueinander
in passenden rationalen Verhältnissen stehenden Ubersetzungen angetrieben werden.
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Zur erwähnten Herstellung eines spiegel symmetrischen, stoßfugenüberlappenden
Schichtkörpers ist es vorteilhaft,wenn jeweils nur ein zur Aufnahme der Blechpakete
in beiden spiegelbildlichen Lagen geeigneter Transportscheibendurchbruch und Schließscheibendurchbruch
verwendet wird. Es werden dann im gleichen Transportsche ibendurchbruch nacheinander
zuerst die einen Blechpakete und dann die dazu spiegelbildlichen anderen Blechpakete
transportiert. Bei Spiegel-asymmetrischen Profilblechen ist es dabei stets möglich,
die Durchbrüche so zu wählen, daß ein Profilblech sowohl in der einen Lage wie in
der spiegelbildlichen Lage in den Durchbruch hineinpaßt, daß jedoch ein in einer
der beiden Lagen eingebrachtes Profilblech in seiner Lage festgehalten wird und
nicht verrutschen kann. Die Form eines derartigen, an spiegelbildliche Lagen angepaßten
Durchbruches kann z.B. dadurch ermittelt werden, daß zwei spiegelbildliche Profilbleche
so aufeinander gelegt werden, daß ihr Mittelteil zur Deckung kommt. Der Durchbruchsquerschnitt
wird dann von der Fläche bestimmt, die von dem einen, dem anderen, oder gemeinsamen
Teilen beider Profilbleche überdeckt wird. Dabei darf die Transporteinrichtung jeweils
nur Zugriff zu vorgestapelten Profilblechen haben, die (entsprechend ihrer Orientierung
im fertigen Schichtkörper) nur in einer der beiden
spiegelsymmetrischen
Orientierung vorgestapelt sind.
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Auf einem Stapelplatz dürfen also nur soviel Blechpakete vorgestapelt
werden, wie zur Herstellung einer Schicht nötig sind, und dieser Stapel muß abgearbeitet
werden, bevor Blechpakete der anderen (spiegelbildlichen) Orientierung vorgestapelt
werden.
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Auch aus symmetrischen Profilblechen können häufig auf diese Weise
Schichtkörper mit versetzten Stoßfugen hergestellt werden.
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Man kann aber auch jeweils wenigstens zwei Durchbrüche in der Transportscheibe
und der Schließscheibe verwenden, wobei jeweils ein Durchbruch der Transportscheibe
und der Schließscheibe nur dem Blechprofil in der einen Orientierung angepaßt ist
und zum Transport und zur Freigabe von Blechpaketen verwendet wird, die in dieser
Orientierung vorgestapelt sind, jeweils der andere Durchbruch ist nur dem spiegelbildlichen
Blechprofil angepaßt und wird zum Transport und zur Freigabe spiegelbildlich gestapelter
Blechpakete verwendet. Es kann auch die Transportscheibe wenigstens ein Paar zueinander
spiegelbildlicher Durchbrüche enthalten, wobei die Transportscheibendurchbrüche
jedoch durch einen einzigen spiegelsymmetrischen Schließscheibendurchbruch freigegeben
werden. Auch im letzten Fall muß der Stapel der einen Blechpakete abgearbeitet sein,
bevor spiegelbildich dazu andere Blechpakete vorgestapelt werden.
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Auch aus symmetrischen Profilblechen, die mit unterschiedlicher Positionierung
vorgestapelt werden, lassen sich auf diese Weise Schichtkörper herstellen, deren
übereinanderliegende Blechpakete jeweils die Stoßfugen der Nachbarschichten überlappen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Durchbrüche derart in der Transportscheibe
und der Schließscheibe angeordnet sind, daß die Blechpakete durch ihre eigene Schwerkraft
aus dem Transportscheibendurchbruch durch den Schließscheibendurchbruch in der ihrer
Endstellung im Schichtkörper entsprechenden Lage hindurchfallen können. Bevorzugt
ist die Ablageplatte dabei in der Höhe verstellbar, so daß sie entsprechend der
Höhe der bereits aufeinander gelegten Schichten abgesenkt werden kann und die aus
der Transporteinrichtung fallende Blechpakete keine längere Fallstrecke zurücklegen
müssen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Ablageplatte auf einem
fahrberen Stapelwagen abgelegt werden. Nach Erreichen einer vorgegebenen Schichthöhe
wird dann das Schichten unterbrochen, die Ablageplatte abgelegt, der Wagen weggefahren
und eine neue Ablageplatte eingebracht.
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Vorteilhaft ist es auch, durch entsprechende Anordnung des Stapelplatzes
die Blechpakete derart über der Transportscheibe zu stapeln, daß sie bei entsprechender
Stellung der Transportscheibe, z.B. in einer der Abgabestellungen, auf der Transportscheibe
aufliegen und bei der Rotation der Transportscheibe in den sich unter dem Stapelplatz
vorbeidrehenden Durchbruch fallen können. Zusätzlich können die auf dem Stapelplatz
gestapelten Blechpakete während der Transportscheibendrehung auf die als Unterlage
des Stapels dienende Transportscheibe gedrückt werden.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Blechpakete zunächst auf einem
seitlich neben dem Stapelplatz
(gegebenenfalls den Stapelplätzen)
angeordneten Vorratsstapel gestapelt werden und jeweils soviel Profilbleche, wie
zur Herstellung einer Schicht benötigt werden, immer dann vom Vorratsstapel zum
Stapelplatz bewegt und dort zwischengestapelt werden, wenn die Zwischenstapel auf
dem bzw. den Stapelplätzen abgearbeitet sind. Die z.B. von einer Schneidmaschine
mittels eines Fließbandes kommenden Profilbleche können dann zunächst auf dem Vorratsstapel
aufgefangen, von dort z.B. mittels eines hydraulischen Schiebers in der jeweils
zur Herstellung einer Lage nötigen Anzahl auf den oberhalb der Transportscheibe
angeordneten Stapelplatz (Zwischenstapel) geschoben werden, von wo sie dann abgearbeitet
werden.
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Um die oberhalb der rotierenden Transportscheibe gestapelten Blechpakete
derart zu halten, daß sie störungslos von den Transportscheibendurchbrüchen aufgenommen
werden können, sind horizontale Führungen (Dorne) vorteilhaft. In die auf der Ablageplatte
abgelegten ringförmigen Schichten können weitere Führungen eingesetzt werden, gegen
die bei der Weiterverarbeitung der Schichtkörper die Blechpakete, z.B.miS tels hydraulischer
Schieber geprüft werden.Gleichzeitig mit dem Pressen kann, wenn erforderlich, ein
Verschweißen stattfinden.
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Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und Figuren wird die Erfindung
näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
Fig. 2 eine Transportscheibe mit Stapelplatz, Transportscheibendurchbruch und Schließscheibendurchbruch,
Fig.
3 einen mit der Vorrichtung nach Fig. 1 erzeugten stoßfugenüberlappenden Schichtkörper
aus spiegelbildlichen Schichten, Fig. 4 eine Transportscheibe zur Herstellung des
Schichtkörpers nach Fig. 3, Fig. 5 zwei übereinanderliegende Schichten eines stoßfugenüberlappenden
Schichtkörpers aus versetzt zueinander positionierten Profilblechen, Fig. 6 eine
Transportscheibe mit Stapelplätzen, Transportscheibendurchbrüchen und Schließscheibendurchbrüchen
für den Schichtkörper nach Fig. 5, Fig. 7 einen stoßfugenüberlappenden rotationssymmetrischen
Schichtkörper, Fig. 8 Stapelplätze, Transport- und Schließscheibe zur Herstellung
des Schichtkörpers nach Fig. 7.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält wenigstens
einen Stapelplatz 1 für die ebenen formgleichen Profilbleche, von dem sie von der
um eine vertikale Achse (8) rotierenden Transportscheibe 2 einer Transporteinrichtung
paketweise mitgenommen und auf eine unterhalb der Transporteinrichtung angeordnete
Ablageplatte 3 in Ringform (Fig. 3) abgelegt werden.
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Die Transporteinrichtung ist derart ausgebildet, daß die Profilbleche
vom Stapelplatz einzeln nacheinander mitgenommen werden. Durch die Drehung der Transportscheibe
wird jedes mitgenommene Blechpaket in eine Position gebracht, in der es bereits
die Lage hat, die es in dem auf der Ablageplatte 3 aufzuschichtenden Schichtkörper
einnehmen soll. In dieser Endlage wird das Blechpaket von der Transporteinrichtung
abgesetzt.
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Bei der vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1
enthält die Transporteinrichtung die erwähnte planparallele rotierende Transportscheibe
und eine unterhalb angeordnete, in einer dazu parallelen Ebene drehbare Schließscheibe
4.
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In der Transportscheibe ist ein dem Blechprofil angepaßter Durchbruch
und in der Schließscheibe ist ein weiterer, ebenfalls dem Blechprofil angepaßter
Durchbruch vorgesehen. Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die Transportscheibe 2 und
deren Durchbruch 5, wobei ferner auch der Schließscheibendurchbruch 6 sowie die
Lage der vorgestapelten Blechprofile 7 auf dem Stapelplatz 1 angedeutet ist.
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Wenn sich nun während der Rotation der Transportscheibe der Durchbruch
5 unter dem Blechprofil-Stapel 7 vorbei dreht, fällt das unterste Blechprofil in
den Transportscheibendurchbruch 5 und wird von diesem mitgenommen. Für die folgenden
Ausführungen sei angenommen, daß die Dicke eines Blechprofiles gleich oder geringfügig
hoher ist, als die Dicke der Transportscheibe. Beträgt die Blechprofil-Dicke weniger
als die Transportscheibendicke, so werden mehrere Blechprofile gleichzeitig von
einem Durchbruch aufgenommen und paketweise mitgenommen. Im vorliegenden Fall sei
unter einem Blechprofil-Paket jeweils nur ein Blechprofil verstanden.
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Die Drehgeschwindigkeiten der Transportscheibe und der Schließscheibe
werden so gewählt, daß nach einer vorgegebenen Anzahl m von Schließscheiben-Umdrehungen
die Transportscheibe m + 4 Umdrehungen zurückgelegt hat, entsprechend den vier zu
einem Ring zusammenzulegenden Blechprofilen. Die beiden Durchbrüche kommen während
dieser Umdrehungen viermal miteinander
zur Deckung, wodurch die
Abgabestellungen der Transporteinrichtung festgelegt sind. In Fig. 2 sind die einzelnen
Abgabe stellungen entsprechend den Quadranten eines Kreises mit I, III, V und VII
bezeichnet. Die Drehgeschwindigkeiten seien im Verhältnis 5:1 gewählt. Bei der angegebenen
Stellung enthält der Transportscheibendurchbruch nach dem Passieren des Stapels
7 in Stellung IV ein Blechprofil. Während nun der Transportscheibendurchbruch um
2250 in Stellung I gedreht wird, dreht sich der 0 Schließscheibendurchbruch nur
um 45 in die gleiche Stellung. In dieser Stellung wird also ein Blechprofil abgeworfen.
Nach einer weiteren Transportscheibendrehung um 4500, wobei ein neues Blechprofil
vom Stapel 7 aufgenommen wird, befindet sich der Transportscheibendurchbruch in
Stellung III und kommt mit dem Schließscheibendurchbruch erneut 0 zur Deckung, der
nur um 90 gedreht wurde. Es wird nun in dieser Stellung das nächste Blechprofil
abgeworfen. Im weiteren Fortgang des Verfahrens wird auf diese Weise ein Blechprofil
neben dem anderen auf die Ablageplatte abgeworfen, wobei die Blechprofile in der
angestrebten Ringform dort zu liegen kommen.
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Bei der vorteilhaften Ausführungsform nach Fig. 1 rotieren Transportscheibe
und Schließscheibe um eine gemeinsame Achse, die mit der Mittelachse der angestrebten
Ringform zusammenfällt. Beide Scheiben werden von einem gemeinsamen Antrieb 9 angetrieben.
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Um ein störungsfreies Abwerfen der Blechprofile durch den Schließscheibendurchbruch
hindurch zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn sich die Umdrehungsgeschwindigkeiten
nicht allzusehr unterscheiden. Zu
diesem Zweck kann ein zweiter
Durchbruch in der Transportscheibe verwendet werden. Die Durchbrüche sind wieder,
wie im vorangehenden Abschnitt, so angeordnet, daß der untere Querschnitt jedes
Transportscheibendurchbruches von der Schließscheibe beim Passieren eines Stapelplatzes
abgedeckt wird. Unter Drehung der Schließscheibe wird der Transportscheibendurchbruch
erst nach einer derartigen Drehung der Transportscheibe freigegeben, die der Endlage
eines im Transportscheibendurchbruch mitgenommenen Blechpaketes entspricht. Dies
kann erreicht werden, indem in Stellung VIII sowohl ein Transportscheiben- wie ein
Drehscheibendurchbruch vorliegt. Beim Passieren des Stapelplatzes wird in beiden
Transportscheibendurchbrüchen, jeweils ein Blechprofil mitgenommen.
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Das Drehgeschwindigkeiten-Verhältnis zwischen Transportscheibe und
Schließscheibe wird nun nur zu 3:1 gewählt. In Fig. 2 wird in Stellung VIII ein
Blechprofil abgeworfen. Nach einer Transportscheibendrehung um 2700 und einer Schließscheibendrehung
um 900 kommt der Transportscheibendurchbruch 5 mit dem Schließscheibendurchbruch
6 in Stellung II zur Deckung und es wird das nächste Profilblech abgeworfen. Während
dieser Zeit hat der vorher entleerte Transportscheibendurchbruch den Blechstapel
7 passiert und ein weiteres Blech aufgenommen, das nach einer erneuten Umdrehung
um 2700 in Position 4 abgeworfen wird.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist ein zweiter Stapelplatz 12 vorgesehen
und jeder Stapelplatz derart über der Transportscheibe angeordnet, daß die Blechpakete
beim Vorstapeln auf der Transportscheibe aufliegen und in entsprechender Stellung
in der Transportscheibe in deren Durchbruch fallen
können. Vorteilhaft
wird die übernahme der Profilbleche aus dem Vorratsstapel dadurch unterstützt, daß
Stempel, z.B. pneumatische Zylinder 10, von oben auf den Stapel drücken. Hierbei
ist bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung ein zweiter pneumatischer Stempel 11 am
zweiten Stapelplatz 12 vorgesehen, wobei der Stapelplatz 12 gerade entleert ist,
d.h.
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der Stempel 11 an der Transportscheibe 2 aufliegt.
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Ferner ist es vorteilhaft, daß neben den Stapelplätzen Vorratsplätze
13 und 14 vorgesehen sind, auf denen die z.B. von einer Stanzvorrichtung angelieferten
Profilbleche magaziniert werden können. Seitliche Führungen 15 garantieren ein lagerichtiges
Einlegen der Profilbleche. Ferner sind Verschiebeeinrichtungen 16 und 17 vorgesehen,
z.B. pneumatische Schieber, um die zur Herstellung einer Schicht benötigten Blechpakete
vom Vorratsplatz zum Stapelplatz zu bewegen.
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Der Schieber 16 hat nach Fig. 1 gerade die zur Herstellung einer Schicht
nötigen vier Blechpakete auf den Stapelplatz 1 bewegt, während der Schieber 17 erst
ausfährt, um die nächsten vier Blechpakete zum Stapelplatz 12 zu bewegen.
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Die Vorrichtung läßt sich dann auch zum Herstellen eines Schichtkörpers
verwenden, bei dem die Stoßfugen einer Schicht von den Blechprofilen der darüberliegenden
Schicht überlappt werden. Hierzu sind die Durchbrüche in Schließscheibe und Transportscheibe
entsprechend Fig. 4 nicht nur zur Aufnahme eines Blechpaketes 21, sondern auch zur
Aufnahme eines Blechprofils in der dazu spiegelbildlichen Lage geeignet. Es werden
spiegel-asymmetrische Blechprofile verwendet, so daß zwei übereinander gelegte,
zueinander spiegelbildliche Blechprofile nur in ihrem Mittelteil überdecken und
an den Rändern unterscheiden.
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Werden nun die beiden Scheiben im Verhältnis 5:1 gedreht, so werden
zunächst Blechprofile in der einen Lage zur Ringform auf der Stapelplatte abgelegt.
Enthält nun der Stapelplatz nur soviele Blechprofile in der einen Lage, wie zur
Herstellung einer Schicht nötig sind, so können nach Abarbeitung dieses Stapels
die zur Herstellung der nächsten Schicht nötigen Blechpakete spiegelbildlich dazu
vorgestapelt werden. Die nächste Schicht wird dann spiegelbildlich zur vorangegangenen
Schicht abgelegt und es entsteht der in Fig. 3 gezeigte stoßfugenüberlappende Schichtkörper.
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Durch entsprechende Formgebung der Führungen 15 kann man erreichen,
daß auf dem Vorratsstapel 13 und dem Stapelplatz 1 nur Blechprofile in der einen,
auf dem Vorratsstapel 14 und dem Stapelplatz 12 Blechprofile der anderen, spiegelbildlichen
Orientierung abgelegt werden können. Durch entsprechende Steuerung der hydraulischen
Zylinder 10 und 11 und der Schieber 16 und 17 kann dabei erreicht werden, daß ein
Stapelplatz immer erst dann mit vorgestapelten Blechprofilen gefüllt wird, wenn
der andere Stapel, auf dem die spiegelbildlichen Blechprofile zu stapeln sind, abgearbeitet
ist. Dadurch wird erreicht, daß die Transporteinrichtung stets nur zu Blechprofilen
Zugriff hat, die zur Herstellung der jeweiligen Schicht nötige Orientierung aufweisen.
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Auch in diesem Falle kommt man mit niedrigeren Umdrehungsgeschwindigkeitsverhältnissen
aus, wenn man mit zwei entsprechenden Durchbrüchen arbeitet.
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Man kann in manchen Fällen auch vorteilhaft mit jeweils einem Durchbruchspaar
in der Transportscheibe
und der Schließscheibe arbeiten. Dies ist
besonders dann vorteilhaft, wenn spiegelsymmetrische Blechprofile so geschichtet
werden sollen, daß sich übereinanderliegende Schichten an ihren Stoßfugen überlappen.
Die Fig. 5 zeigt zwei derartige Schichten, wobei jeweils übereinanderliegende Profilbleche
(z.B.
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50 und 51) gegeneinander versetzt sind, jedoch beide Schichten deckungsgleich
sind. In Fig. 6 ist eine Aufsicht auf eine bei dieser Variante verwendete Transportscheibe
dargestellt, die zwei Durchbrüche 52 und 53 aufweist.
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Es sei zunächst der Transportscheibendurchbruch 52 betrachtet. Er
ist derart auf der Transportscheibe angebracht, daß er aus der in Fig. 6 dargestellten
Stellung IV durch Drehung um 2250 in die Stellung I, die der Lage des Profilbleches
50 in Fig. 5 entspricht, zu liegen kommt. Zu diesem Transportscheibendurchbruch
52 ist ein dazugehöriger Stapelplatz 54 derart auf der Schließscheibe angeordnet,
daß die Profilbleche während dieser Drehung in den Transportscheibendurchbruch fallen
können. In der darunterliegenden Schließscheibe ist ein zum Transportscheibendurchbruch
52 gehöriger entsprechender Schließscheibendurchbruch 55 vorgesehen. Bei einem Rotationsgeschwindigkeitsverhältnis
von 5:1 wird der Schließscheibendurchbruch 55 ebenfalls in die Stellung I gedreht
und das Profilblech fällt in der seiner Endlage entsprechenden Position auf die
Ablageplatte.
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Bei einer weiteren Drehung der Transportscheibe um 4500, wobei die
Schließscheibe um 900 -weitergedreht wird, nimmt der Durchbruch 52 vom Stapel 54
ein weiteres Profilblech mit und setzt es in der Stellung III (entsprechend dem
Blech 56 in Fig. 5) auf der Ablageplatte ab.
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Während nun im weiteren Verlauf des Verfahrens ein weiteres Profilblech
57 in der Position 57 (Fig. 5) abgelegt wird, wird ein zweiter Stapelplatz 58 mit
Profilblechen belegt, die zur Herstellung der darüberliegenden und versetzten Schicht
benötigt wird. Zur Herstellung dieser Schicht ist der zweite Transportscheibendurchbruch
53 und ein zweiter Schließscheibendurchbruch 59 bestimmt. Auch zur Herstellung dieser
Schicht sind der dazugehörige Stapelplatz, Transportscheibendurchbruch und Schließscheibendurchbruch
so zueinander angeordnet, daß beim Passieren eines Transportscheibendurchbruchs
unterhalb des Stapelplatzes 58 ein Profilblech mitgenommen und bei entsprechender
Freigabestellung von Transportscheibe und Schließscheibe in der Position des Blechs
51 abgesetzt werden können. Dieses Blech überdeckt somit die Stoßkante zwischen
den Profilblechen in den Positionen 50 und 56 der darunterliegenden Schicht. Bei
weiterer Drehung wird nun die untere Schicht durch das Profilblech 60 vollendet
und die darüberliegende Schicht mit dem Blech 61 fortgesetzt.
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Zwar kann die Rotationsgeschwindigkeit der schneller drehenden Transportscheibe
im Hinblick auf einen lagegenauen Abwurf der Profilbleche nicht unbegrenzt hoch
gewählt werden. Da jedoch bei dieser Variante gleichzeitig mit der Fertigstellung
einer Schicht bereits die nächste Schicht gelegt werden kann, können trotzdem hinreichend
hohe Ablagegeschwindigkeiten erreicht werden.
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In vielen Fällen wird für die Ringform ein geschlossener Polygonzug
bevorzugt, da er aus eckigen formgleichen Teilen zusammengesetzt werden kann, bei
deren
Herstellung aus einem Blechband besonders wenig Materialabfall anfällt. Es können
auf die gleiche Weise aber auch rotationssymmetrische Ringformen hergestellt werden.
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Fig. 7 zeigt einen stoßfugenüberlappenden rotationssymmetrischen Schichtkörper,
bei dem jede Schicht aus zwei halbkreisförmigen Profilteilen zusammengesetzt ist.
Zur Herstellung dieses Schichtkörpers kann eine Vorrichtung entsprechend Fig. 1
verwendet werden, bei der die Transportscheibe und die Schließscheibe um eine gemeinsame,
mit der Symmetrieachse des Schichtkörpers zusammenfallende Achse rotieren.
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Es kann aber auch entsprechend Fig. 8 eine Anordnung gewählt werden,
bei der die beiden Scheiben gegeneinander versetzt und um getrennte Achse rotierend
angeordnet sind. Mit 60 ist die Transportscheibe, mit 61 die Schließscheibe bezeichnet.
Unterhalb des Uberlappungsbereiches beider Scheiben ist der Stapelplatz angeordnet,
auf dem die Profilbleche in der durch die gestrichelte Kontur 62 angegebenen Ringform
zusammengesetzt werden sollen.
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Für jedes zur Herstellung einer Schicht nötige Blechprofil ist ein
Transportscheibendurchbruch 64 bzw. 65 und ein dazugehöriger Stapelplatz 66 bzw.
67 vorgesehen. Entsprechend den Transportscheibendurchbrüchen 64 und 65 enthält
auch die Schließscheibe Durchbrüche 68 und 69, die dem Preßprofil angepaßt sind.
Die Anordnung der Stapelplätze, Durchbrüche und der Ablageplatte ist wiederum so
gewählt, daß bei der Rotation der Scheiben jedes Profilblech von einem Stapelplatz
von dem sich darunter hinwegdrehenden Transportscheibendurchbruch aufgenommen werden
kann, wobei die sich unterhalb der Transport-
scheibe drehende
Schließscheibe den unteren Durchbruchsquerschnitt verschließt. Durch die Rotation
der Transport scheibe wird jedes Profilblech in die zur Ablage in der gewünschten
Ringform nötige Endlage gedreht, ohne daß dieser Rotation eine zusätzliche Bewegung
überlagert werden müßte.
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Während sich der Transportscheibendurchbruch in die Ablageposition
dreht, dreht sich durch die Rotation der Schließscheibe auch der dazugehörige Schließscheibendurchbruch
in die Ablageposition, so daß der Transportscheibendurchbruch in dieser Endlage
von der Schließscheibe freigegeben und das Profilblech auf den Ablagetisch abgeworfen
wird.
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Zur Herstellung der darüberliegenden Schicht, bei dem die Profilbleche
in einer zur Position der Bleche in der darunterliegenden Schicht um 900 versetzten
Position abgeworfen werden, sind weitere Stapelplätze 81 und 82 mit den dazugehörigen
Transportscheibendurchbrüchen 83 und 84 und Schließscheibendurchbrüchen 85 und 86
vorgesehen. Die Rotation der beiden Scheiben erfolgt parallel in entgegengesetztem
Umdrehungssinn bei gleichen Drehgeschwindigkeiten. Vorteilhaft werden beide Scheiben
durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben. Allgemein wird die Relativbewegung
von Schließscheibendurchbruch und Transportscheibendurchbruch durch entsprechende
Rotationsrichtungen klein gehalten, bei denen sich die Durchbrüche jeweils in gleicher
Richtung dem Stapeltisch nähern.
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Eine Anordnung mit zueinander versetzten Scheiben kann auch dazu verwendet
werden, um nicht-rotationssymmetrische Blechprofile zu verarbeiten, wobei übereinanderliegende
Blechprofile spiegelbildlich
zueinander abgelegt werden können.
Es können auch zwei verschiedene Arten von Blechen, die sich in ihrem Profil unterscheiden,
verwendet werden, wobei auwechselnd jeweils die eine Schicht aus den einen, auf
den Plätzen 66 und 67 vorgestapelten Blechprofilen und die nächste Schicht aus den
anderen, auf den Plätzen 81 und 82 vorgestapelten Blechprofilen hergestellt wird.
Die hierzu nötige Anordnung nach Fig. 8 ist allerdings zur Herstellung breiterer
Schichtkörper nicht geeignet, da dann eine sehr ausladende Vorrichtung mit großem
Transportscheiben und Drehscheiben nötig wird. Hinzu kommt, daß mit dem Transportscheibendurchbruch
auch die Umfangsgeschwindigkeit wächst und somit ein lagegenaues Abwerfen der Profilbleche
während der Rotation zunehmend schwierig wird.
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Zum lagegenauen Abwerfen wird die freie Weglänge zwischen der Schließscheibe
und der Oberkante der bereits auf dem Ablagetisch aufgeschichteten Profilbleche
möglichst klein gehalten. Hierzu dient bei der Vorrichtung nach Fig. 1 eine von
einem Motor 90 angetriebene Hubspindel 91, die die Ablageplatte 3 entsprechend der
Höhe der bereits geschichteten Blechprofile absenkt. Nach Fertigstellung des Schichtkörpers
wird durch die Hub spindel 91 die Ablageplatte 3 auf dem Boden 92 eines fahrbaren
Stapelwagens 93 abgesetzt. Wird die Hubspindel bis unterhalb der Fahrebene des Wagens
93 zurückgeschraubt, so kann der Wagen weggefahren, ein neuer Wagen eingefahren,
mittels Bolzen 95 aretiert, eine neue Ablageplatte eingelegt und diese mittels der
Hubspindel 91 bis zur Schließscheibenunterkante hochgefahren werden. Nun kann das
Schichten des neuen Schichtkörpers beginnen.
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In die Ringöffnung des weggefahrenen Schichtkörpers können in einer
nächsten Bearbeitungsstation Preßbacken eingesetzt und die Profilbleche durch seitliche
Preßstempel gegen die Preßbacken gedrückt werden, um die Profilbleche genau fluchtend
auszurichten. Gleichzeitig mit diesem seitlichen Ausrichten und gegebenenfalls einem
zusätzlichen vertikalen Verpressen können die Schichtkörper in dieser anschließenden
Bearbeitungsstation auch verschweißt oder vernietet werden, um die gewünschten Transformatorenkerne,
Statoren, Rotoren, und dergl. herzustellen.
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32 Patentansprüche 8 Figuren