DE69110432T2

DE69110432T2 - Herstellung von aus amorphem Metallband bestehenden Paketen.

Info

Publication number: DE69110432T2
Application number: DE69110432T
Authority: DE
Inventors: David R Freeman; Willi Klappert
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2011-11-28
Also published as: CA2048751C; US5063654A; EP0490521B1; DE69110432D1; JP2593602B2; MX9102521A; EP0490521A2; CA2048751A1; EP0490521A3; JPH04332110A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Paketen aus amorphem Metallband, das geeignet ist, tim einen Dorn von einer Transförmatorkern-Fertigungsmaschine gewickelt zu werden.

Hintergrund

In der GB-A-2 242 786 [unsere Akte 11DT-04807] ist ein Verfahren offenbart und beansprucht zum Herstellen von Kernen aus amorphem Metall für Transformatoren, wobei Pakete aus einem amorphen Metallband aufgebaut werden und dann diese Pakete um einen Dorn gewickelt werden, um eine Kernform aufzubauen. Wenn der Kern dann von dem Dom abgenommen wird, hat er ein Fenster, wo der Dorn angeordnet war, und die Pakete umgeben dieses Fenster. Jedes Paket weist eine Anzahl von Gruppen aus amorphem Metallband auf, und jede Gruppe weist viele dünne Schichten des Bandes auf.
Gemäß der GB-A-2 242 786 werden die Gruppen, aus denen die Pakete zusammengefügt werden, aus einem zusammengesetzten Band erhalten, das viele dünne aus einem amorphen Metallband bestehende Schichten mit einer typischen Dicke von etwa 25 u [1 mil] enthält, die übereinander gestapelt sind. Das zusammengesetzte Band wird in Abschnitte geschnitten, und diese Abschnitte werden zur Bildung eines Pakets aufeinander gestapelt.
Das in der GB-A-2242786 gezeigte Verfahren zum Stapeln der Gruppen, um die Pakete zu bilden, ist relativ langsam, weil jeder Bandabschnitt innerhaib einer Gruppe nachdem er auf die richtige Länge geschnitten worden ist, zunächst auf eine vorbestimmte Position vorgeschoben und dann seitlich in eine Stapelposition auf einem Träger transportiert wird. Ein seitlicher Transportvorgang der Gruppenabschnitte in ihre Stapelpositionen bedeutet einen zeitaufwendigen Vorgang und erfordert darüber hinaus zu seiner Ausführung eine relativ komplizierte Einrichtung.
Die EP-A-0461829 [veröffentlicht am 18. Dezember 1991] gibt ein Verfahren zum Herstellen von Paketen [110) aus einem amorphen Metallband [112] an, das um den Anker einer Transformatorkern-Fertigungsmaschine gewickelt werden kann, wobei jedes Paket mehrere Bandgruppen [120] aufweist, jede Gruppe viele dünne Schichten des Bandes aufweist, jede Schicht zwei longitudinal verlaufende Ränder [114] an gegenüberliegenden Enden der Schicht aufweist sowie zwei quer verlaufende Ränder [116] an gegenüberliegenden Enden der Schicht, wobei die longitudinal verlaufenden Ränder an jeder Seite der Schichten von jeder Gruppe ausgerichtet sind und die quer verlaufenden Ränder an jedem Ende der Schichten in jeder Gruppe ausgerichtet sind, wobei das Verfahren ferner enthält: Bilden eines zusammengesetzten Bandes mit vielen dünnen Schichten aus einem Band aus amorphem Metall, die übereinander gestapelt sind, Schneiden des zusammengesetzten Bandes in mehrere vielschichtige Abschnitte und Bilden von Bandgruppen aus den Abschnitten des zusammengesetzten Bandes, wobei jede Gruppe einen oder mehrere Abschnitte aufweist, und wobei die Bänder in jeder Gruppe an gegenüberliegenden Enden der Gruppe ausgerichtete longitudinal verlaufende und quer verlaufende Ränder aufweisen. Dieses Dokument ist gemäß Artikel 54[3] EPÜ zu berücksichtigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Merkmal unserer Erfindung liegt in der Angabe der Herstellung von Paketen aus einem Band aus amorphem Metall, die um den Dorn einer Transförmatorkern-Fertigungsmaschine gewickelt werden können, wobei ein solches Verfahren relativ schnell und mit einer relativ einfachen Einrichtung durchgeführt werden kann.
Ein weiteres Merkmal liegt in der Angabe eines solchen Verfahrens zur Herstellung von Paketen, bei dem keine seitliche Bewegung der Gruppen oder der Komponenten der Gruppen erforderlich ist, nachdem sie von einem zusammengesetzten Band geschnitten sind und bevor sie zu einem Paket gestapelt werden.
Nach einer Ausführungsform unserer Erfindung werden die Gruppen aus amorphem Metallband, aus dem die Pakete hergestellt werden, erhalten durch Schneiden des oben beschriebenen zusammengesetzten Bandes in Abschnitte unter Benutzung von Scherschneiden für diesen Schneidvorgang. Die Lebensdauer der Scherschneiden fällt scharf ab, wenn die Anzahl der aus amorphem Metall bestehenden Bänder oder Schichten, die in einem einzelnen Schneidvorgang geschnitten werden, einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Ein weiteres Merkmal unserer Erfindung besteht in dem Bereitstellen von Gruppen aus amorphem Metall bestehendem Band, wobei die Gruppe eine größere Anzahl von Bändern oder Schichten enthält als die genannte vorbestimmte Anzahl, und spezieller in der Bildtung solcher Gruppen mittels eines Abscher-Schneidvorganges, der die Scherschneiden nicht einer übermäßigen Abnutzung unterwirft, d.h. einen Abnutzungstyp, der deren Lebensdauer stark mindert.
Zur Durchführung unserer Erfindung gemäß einer Ausführungsform geben wir ein Verfahren an zur Herstellung von Paketen von aus amorphem Metall bestehendem Band, das um den Dorn einer Transformatorkern-Fertigungsmaschine gewickelt werden kann, wobei: [i] jedes Paket mehrere Bandgruppen aufweist, [ii] jede Gruppe viele dünne Schichten des Bandes aufweist, und [iii] jede Schicht zwei quer verlatifende Ränder an gegenüberliegenden Enden der Schicht aufweist, wobei die quer verlaufenden Ränder in jeder Gruppe im wesentlichen ausgerichiet sind. Dieses Verfahren enthält die folgenden Schritte: [a] Bereitstellen eines zusammengesetzten Bandes, das viele dünne Schichten aus einem Band aus amorphem Metall aufweist, die übereinander gestapelt sind, [b] Schneiden des zusammengesetzten Bandes zum ersten Mal, um einen ersten vielschichtigen Abschnitt vorbestimmter Länge zu bilden, [c] Schneiden des zusammengesetzten Bandes zum zweiten Mal, um einen zweiten vielschichtigen Abschnitt vorbestimmter Länge zu bilden, und [d] weitgehendes Ausrichten der vielschichtigen Abschnitte, um aus den im wesentlichen ausgerichteten vielschichtigen Abschnitten eine Gruppe zu bilden.
Die Schneideschritte gemäß [b] und [c] werden mit Schneiden ausgeführt, die nur eine vorbestimmte maximale Anzahl von Schichten des Bandes aus amorphem Metall schneiden können ohne zu bewirken, daß die Lebensdauer der Schneiden stark abfällt. Diese maximale Anzahl ist kleiner als die Anzahl von Schichten in jeder Gruppe, aber größer als die Anzahl von Schichten, die in jedem der Schritte [b] sind [c] geschnitten werden.
Zur Ausführung unserer Erfindung in einer weiteren Form geben wir ein Verfahren zum Herstellen von Paketen an, das aufweist: [i] Bereitstellen eines zusammengesetzten Bandes, das viele dünne Schichten von aus amorphem Metall bestehendem Band enthält, die übereinander gestapelt sind, [ii] Vorschieben des vorderen Endes des zusammengesetzten Bandes, [iii] danach Schneiden des zusammengesetzten Bandes an einer Stelle, die von dem vorderen Ende des zusammengesetzten Bandes nach hinten beabstandet ist, wodurch von dem vorderen Ende ein erster Abschnitt des vielschichtigen Bandes aus amorphem Metall gelöst wird und auch ein neues vorderes Ende unmittelbar hinter der Schneidesteile gebildet wird, und [iv] danach Festklemmen des gelösten Abschnittes an einer halternden Oberfläche. Als nächstes werden die folgenden Schritte [a] und [b] ausgeführt. [a] Das neue vordere Ende des zusammengesetzten Bandes wird vorgeschoben und das zusammengesetzte Band wird an einer Stelle geschnitten, die von dem neuen vorderen Rand des zusammengesetzten Bandes nach hinten im Abstand angeordnet ist, wodurch von dem neuen vorderen Ende ein zusätzlicher Abschnitt des vielschichtigen Bandes gelöst wird und ein anderes neues vorderes Ende unmittelbar hinter der letztgenannten Schneidestelle gebildet wird. [b] Dann wird der zusätzliche Abschnitt über die Oberseite des unmittelbar vorhergehenden gelösten Abschnittes vorgeschoben, der unmittelbar vorhergehende gelöste Abschnitt wird abgeklemmt und dann wird der zusätzliche gelöste Abschnitt an der halternden Oberfläche auf dem unmittelbar vorhergehenden Abschnitt festgeklemmt. Anschließend werden die im wesentlichen in [a] tind [b] spezifizierten Verfahrensschritte für jedes nachfolgende neue vordere Ende oder Abschnitt wiederholt, bis eine vorbestimmte Anzahl von Abschnitten des vielschichtigen Bandes von dem zusammengesetzten Band gelöst worden uni zur Bildung eines Pakets auf der halternden Oberfläche gestapelt worden ist.
Das Verfahren ist weiter gekennzeichnet durch: [i] jede Gruppe wird aus einem oder mehreren der Abschnitte gebildet, wobei die Schichten von jeder Gruppe in einer im wesentlichen relativ zueinander ausgerichteten Art gestapelt werden, und (ii) die vorderen Enden der zusätzlichen Abschnitte des zusammengesetzten Bandes werden während der vorgenannten zusätzlichen Abschnittschiebeschritte in Positionen geschoben, die die benachbarten vorderen Ränder benachbarter Gruppen in einer versetzten Relation zueinander anordnen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der Erfindung kann auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen werden, für die gilt:
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer zur Ausführung einer Form unserer Erfindung benutzten Einrichtung. In dieser Figur ist die Einrichtung in einem Zustand dargestellt, in dem das vordere Ende des ursprünglichen zusammengesetzten Bandes über die Scherschneiden hinaus vorgeschoben worden ist, jedoch noch bevor das zusammengesetzte Band in eine Position vorgeschoben worden ist, in der daraus der erste Bandabschnitt mittels der Scherschneiden geschnitten worden ist.
Fig. 1a ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 1a-1a von Fig. 1.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine weitere Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung. In dieser Figur ist das ursprüngliche zusammengesetzte Band in eine Position vorgeschoben worden, in der es für den Schnitt mittels der Scherschneiden zum Ablösen eines Abschnitts davon bereit ist.
Fig. 4 ist noch eine weitere Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung. In dieser Figur ist ein erster Abschnitt des zusammengesetzten Bandes, der von dem ursprünglichen Band durch einen Schneidvorgang abgetrennt wurde, in eine Stapelposition vorgeschoben worden.
Fig. 5 ist wieder eine weitere Seitenansicht der Einrichtung von Fig. 1. In dieser Figur sind mehrere Gruppen zur Bildung eines Teiles eines Paketes gestapelt worden, und die Einrichtung ist bereit, das ursprüngliche zusammengesetzte Band so vorzuschieben, daß ein weiterer Abschnitt des ursprünglichen zusammengesetzten Bandes davon abgelöst und auf die bereits gestapelten Gruppen aufgestapelt werden kann.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Pakets aus amorphem Stahlband, das mittels des Verfahrens unserer Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 7 ist eine Draufsicht auf das Paket von Fig. 6.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels Das Paket der Figuren 6 und 7

Es wird zunächst auf die Figuren 6 und 7 Beztig genommen. Dort ist ein Paket 5 von aus amorphem Stahl bestehendem Band gezeigt, das mit dem Verfahren nach unserer Erfindung hergestellt wird. Dieses Paket enthält mehrere Gruppen 6 von aus amorphem Stahl bestehendem Band, wobei jede Gruppe viele dünne Schichten eines langgestreckten Bandes enthält. In jeder Gruppe weisen die Schichten longitudinal verlaufende Ränder 7 an ihren gegenüberliegenden Seiten und quer verlaufende Ränder 8 an gegenüberliegenden Enden auf. In jeder Gruppe sind die longitudinal verlaufenden Ränder 7 der Bänder auf jeder Seite der Gruppe ausgerichtet und die quer verlaufenden Ränder 8 der Bänder sind an jedem Ende der Gruppe ausgerichtet.
Bei den Paketen in den Figuren 6 sind 7 sind die Gruppen 6 zunehmend länger ausgelegt, beginnend an der Unterseite [oder innen] des Pakets und fortschreitend zur Oberfläche [oder außen] des Pakets. Diese zunehmende Länge ermöglicht, daß die Gruppen den zunehmend größeren Umfang der Kernform vollständig umschließen, wenn die kernform durch Umwickeln der Pakete um einen Dorn aufgebaut wird, wie das beispielsweise in der vorgenannten GB-A-2242786 gezeigt ist. Die Pakete werden um den Dorn gewickelt mit ihrer inneren oder kürzesten Gruppe am nächsten zum Dorn.
Unter weiterer Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 sind die Gruppen in jedem Paket bezüglich ihrer quer verlaufenden Enden versetzt, so daß ein Ende des Pakets die benachbarten Gruppen unterlappt und am anderen Ende des Pakets die benachbarten Gruppen überlappt. In dem endgültigen Kern resultiert diese Versetzung nach dem oben beschriebenen Umwickeln um einen Dorn in verteilten Nahtstellen.

Positionieren und anschließendes Schneiden des zusammengesetzten Bandes 12 zum Ablösen eines ersten Bereichs 54

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist das zusammengesetzte Band aus amorphem Metall, aus dem die oben beschriebenen Gruppen und Pakete hergestellt werden, als 12 gezeigt. Dieses Band 12 wird durch eine schematisch unter 14 gezeigte Zuführungsvorrichtung in seine in Fig. 1 gezeigte Position vorgeschoben, wobei die Zuführungsvorrichtung eine Normalstellung rechts von der in Fig. 1 gezeigten Position aufweist. Wenn die Zuführungsvorrichtung in ihrer Normalposition ist, greift sie das zusammengesetzte Band zwischen Klemmbacken 14a, 14b sind bewegt sich dann nach links, wobei sie das zusammengesetzte Band in seine in Fig. 1 gezeigte Position vorschiebt.
In seiner in Fig. 1 gezeigten Position ist das zusammengesetzte Band 12 zwischen zwei Scherschneiden bzw. Scherenmessern 16 und 18 positioniert, die zum Schneiden des zusammengesetzten Bandes in einem Abschervorgang in einer vertikalen Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Eine bevorzugte Form dieser Scherschneiden ist gezeigt und beansprucht im US-Patent 4942798 von Taub et al. Die Schneidstelle liegt in der Ebene 17 nach Fig. 1.
Der vordere Rand 20 des zusammengesetzten Bandes 12 ist in Fig. 1 in einer Position gezeigt, in dem es durch eine fahrbare Klemmvorrichtung 22 gegriffen werden kann, die nach einem solchen Greifvorgang zum weiteren Vorschieben des zusammengesetzten Bandes nach links bewegt wird, wie bald näher beschrieben werden wird. Der vordere Rand 20 wird durch eine Hubstange 24 in eine Position angehoben, in der er leicht durch die fahrbare Klemmvorrichtung erfaßt werden kann. Diese Hubstange 24, die über einen Luftzylinder 26 betrieben wird, wird durch den Luftzylinder angehoben, wenn das vordere Ende 20 sich in der Nähe seiner in Fig. 1 gezeigten Position befindet. Nachdem die fahrbare Klemmvorrichtung 22 den vorderen Teil des zusammengesetzten Bandes gegriffen hat, senkt der Luftzylinder 26 die Hubstange 24 auf eine relativ zu dem zusammengesetzten Band nicht mehr einwirkende Position ab.
Die fahrbare Klemmvorrichtung 22 enthält einen C-förmigen Rahmen 30, der an einem Ende des C-förmigen Rahmens eine erste Klemmbacke 32 bildet, sowie einen Arm 34, der bei 36 drehbar gelagert ist und an einem Ende des Armes eine weitere Klemmbacke 37 bildet. Am C-förmigen Rahmen ist ein Luftzylinder 39 angebracht und enthalt einen bewegbaren Kolben 40 sowie eine Kolbenstange 42, die mit dem Kolben gekoppelt und an ihrem unte ren Ende mit dem Arm 34 drehbar verbunden ist. Wenn der Kolben 40 in Abwärtsrichtung betrieben wird, dreht er den Arm 34 entgegen der Uhrzeigerrichtung um den Drehpunkt 36 veranlaßt die Annaherung der Klemmbacke 37 an die Klemmbacke 32 und damit das Ergreifen des vorderen En des de 5 zusammengesetzten Band es zwischen den Klemmbacken.
Die fahrbare Klemmvorrichtung 22 ist in einem kleinen Abstand oberhalb eines Auflagetisches 45 angeordnet und in der in Fig. 2 schematisch gezeigten Weise mittels einer Führungseinrichtung [Indexiereinrichtung] 47 über die Länge des Tisches beweglich ausgebildet. Diese Führungseinrichtung 47 enthält in der dargestellten Ausführungsform einen Ketten- und Zahnradantrieb 50, der in der Lage ist, seine Kette 51 [wie mit dem Pfeil 49 angedeutet] entlang dem gewünschten Bewegungspfad des zusammengesetzten Bandes vorzubewegen. Die fahrbare Klemmvorrichtung 22 ist mechanisch, wie schematisch mit 53 gezeigt, mit der Kette 51 gekoppelt, so daß bei einem Antrieb der Kette mittels ihrer Zahnräder 52 in der Richtung des Pfeils 49 die fahrbare Klemmvorrichtung den vorderen Bereich des zusammengesetzten Bandes erfaßt und das zusammengesetzte Band in die in Fig. 3 gezeigte Position vorzieht. Während einer solchen Vorschubbewegung sind die Klemmbacken 14a und 14b der weiter vorn angeordneten Zuführungseinrichtung voneinander getrennt und halten das zusammengesetzte Band nicht im Griff.
Wenn das vordere Ende des zusammengesetzten Bandes 12 in seiner in Fig. 3 gezeigten Positiori ankommt, werden die Klemmbacken der weiter vorn angeordneten Zuführungseinrichtung 14 aufeinader zubewegt, um erneut das zusammengesetzte Band zu ergreifen, so daß das Band fest zwischen der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 und der weiter vorn liegenden Zuführungseinrichtung gehalten wird; daran schließt sich ein Abscher-Schneidvorgang an, der mittels der Schneiden 16 und 18 erfolgt. Dieser Schneidvorgang löst den vorderen Teil des zusammengesetzten Bandes 12 vom übrigen zusammengesetzten Band ab, erzeugt damit einen abgelösten Bereich 54 und bildet einen neuen vorderen Rand an der Schnittstelle 17 auf dem übrigen zusammengesetzten Band.

Vorschieben des ersten abgelösten Bereichs 54 in eine Stapelposition auf dem Tisch 45

Wenn der obige Abscher-Schneidvorgang abgeschlossen ist, wird die fahrbare Klemmvorrichtung 22, die dann das vordere Ende des abgelösten Abschnitts 54 ergreift, in ihre in Fig. 4 dargestellte Position vorbewegt, wobei sie den abgelosten Abschnitt in einer axialen oder longitudinalen Richtung in seine in Fig. 4 gezeigte Stapelposition transportiert. Diese Vorschubbewegung der fahrbaren Klemmvorrichtung 52 erfolgt entlang dem Tisch 45 über die Antriebskette 51 der Zuführungseinrichtung 47. Wenn der abgelöste Abschnitt 54 seine Vorschubposition entsprechend Fig. 4 erreicht, wird er mittels der bald zu beschreibenden Klemmvorrichtung 60 auf dem Haltetisch 45 festgeklemmt. Hat die Klemmvorrichtung 60 so den Abschnitt 54 auf dem Tisch 45 festgeklemmt, gibt die Klemmvorrichtung 22 den Abschnitt 54 frei und wird durch die Zuführungseinrichtung 47 wieder in ihre Ausgangsposition nach Fig. 1 zurückgefahren. Diese Rückkehrbewegung der Zuführungseinrichtung 47 wird ausgeführt, indem die Zuführungskette 51 in Gegenrichtung [entgegen dem Pfeil 49] angetrieben wird.

Klemmvorrichtung 60

Die oben genannte Klemmeinrichtung 60, die in ihrer dargestellten Form am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist ein an einem Wagen 64 angebrachtes L-förmiges Klemmglied 62 auf, das in zwei Ebenen bewegbar ist. Die Aufund Abwärtsbewegung des Wagens 64 wird über einen ersten Luftzylinder 66 mit einem Kolben 67 tind einer Kolbenstange 68 bewirkt, die mit dem Wagen 64 über eine Verbindung gekoppelt ist, die eine seitliche Bewegung des Wagens relativ zur Kolbenstange erlaubt. Eine seitliche Bewegung des Wagens 64 wird bewirkt über einen zweiten Luftzylinder 70 mit einem Kolben 71, einer Kolbenstange 72 sind einein ringförmigen Kopplungsglied 75, das verschiebbar den Wagen in einer solchen Weise aufnimmt, daß sich der Wagen relativ zu dem ringförmigen Kopplungsglied vertikal bewegen kann, für eine horizontale Bewegung jedoch fest mit dem Kopplungsglied verbunden ist.
Soll das L-förmige Klemmglied 62 zum Festklemmen eines oder mehrerer Abschnitte des amorphen Bandes auf dem Haltetisch 45 benutzt werden, wird das L-förmige Glied über den Luftzylinder 66 in seine Position von Fig. 1a angehoben, der oder die Abschnitte 54 werden auf dem Tisch plaziert, der Wagen 64 wird über den Luftzylinder 70 nach links bewegt, um den oberen Fuß 62a des L-förmigen Glieds über den seitlichen Rand des oder der Abschnitte 54 zu positionieren, und der Luftzylinder 66 wird sodann in Gang gesetzt, um das L-förmige Glied 62 nach unten zu bewegen, so daß sein oberer Fuß 62a auf die Oberfläche des oder der Abschnitte 54 zu hegen kommt, und so den oder die Abschnitte 54 auf dem Tisch 45 festklemmt.

Vorschieben des zusammengesetzten Bandes 12 während die fahrbare Klemmvorrichtung einen losgelösten Abschnitt stapelt und zurückgesetzt wird

Vor der Rückkehr der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 in ihre in Fig. 1 gezeigte Position wird der neue vordere Rand des verbleibenden zusammengesetzten Bandes 12 in die in Fig. 4 in gestrichelten Linien gezeigte Position 77 vorgeschoben. Wenn die fahrbare Klemmvorrichtung 22 in ihre in Fig. 1 gezeigte Position zurückkehrt, ist der neue vordere Bereich des zusammengesetzten Bandes 12 demzufolge bereit, erneut durch die fahrbare Klemmvorrichtung erfaßt zu werden. Die fahrbare Klemmvorrichtung greift folglich diesen neuen vorderen Bereich, bewegt sich nach links in eine Position ähnlich der von Fig. 3, womit sie das zusammengesetzte Band in eine Position vorschiebt, in der es erneut mittels der Schneiden 16, 18 zum Ablösen eines weiteren Abschnitts 54 vom zusammengesetzten Band geschnitten wird. Dieser abgelöste Bereich 54 wird dann über eine Linksbewegung der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 in eine Position ähnlich der von Fig. 4 vorgeschoben. Eine solche axiale Vorschubbewegung befördert den zweiten Abschnitt entlang der Länge des ersten und dann festgeklemmten Abschnitts. Erreicht der zweite Abschnitt seine endgültige bzw. Stapelposition, wird die Klemmvorrichtung 60 zeitweilig von dem ersten Abschnitt freigegeben und wird unmittelbar daratif auf den Rand des zweiten Abschnitts aufgelegt, so daß der zweite Abschnitt auf diese Weise über dem ersten Abschnitt auf dem Haltetisch festgeklemmt wird.

Stapeln der Abschnitte 54 zur Bildung von Gruppen und Paketen

In unserer Einrichtung bilden wir jede Gruppe durch Schneiden von zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten 54 gleicher Länge von dem zusammengesetzten Band und durch Stapeln des zweiten dieser Abschnitte über dem ersten Abschnitt derart, daß die zwei Abschnitte im wesentlichen ausgerichtet sind. D.h. die quer verlaufenden Ränder 8 [Fig. 7] an jedem Ende der beiden Abschnitte sind im wesentlichen ausgerichtet, und die longitudinal verlaufenden Ränder 7 an jeder Seite der zwei Abschnitte sind im wesentlichen ausgerichtet.
Nachdem zur Bildung einer ersten Gruppe, wie oben beschrieben, der zweite Abschnitt auf den ersten Abschnitt gestapelt worden ist, wird ein dritter Abschnitt von dem zusammengesetzten Streifen 12 abgeschnitten und auf den zweiten Abschnitt gestapelt, und zwar in ähnlicher Weise wie der zweite Abschnitt geschnitten und gestapelt wurde. Der dritte Abschnitt wird jedoch um einen Betrag 2πT länger gemacht als die beiden ersten Abschnitte, wobei T die Dicke der ersten Gruppe ist. Zusätzlich wird der dritte Abschnitt auf den zweiten Abschnitt in einer (in den Figuren 5 bis 7 gezeigten] solchen Position plaziert, daß sein vorderer Rand gegenüber dem vorderen Rand des zweiten Abschnitts um einen Unterlappungsbereich von 0,6 bis 2,5 cm (0.25 bis 1.0 Zoll] versetzt oder gestaffelt ist. Dann wird ein vierter Abschnitt mit derselben Länge wie der dritte Abschnitt geschnitten und auf den dritten Abschnitt und damit ausgerichtet gestapelt, womit die zweite Gruppe auf der ersten Gruppe vervollständigt wird.
In derselben Weise werden zusätzliche Gruppen hergestellt; dabei wird jede Gruppe auf der unmittelbar vorhergehenden Gruppe gestapelt und unmittelbar nach dem Stapelvorgang auf der unmittelbar vorhergehenden Gruppe sowie dem Haltetisch 45 festgeklemmt. Jede nachfolgende Gruppe wird um einen Betrag 2πT länger ausgelegt als die unmittelbar vorhergehende Gruppe, und der vordere Rand jeder Gruppe wird von dein vorderen Rand der unmittelbar vorhergehenden Gruppe um einen Betrag von 0,6 bis 2,5 cm [0.25 bis 1.0 Zoll] versetzt. Fig. 5 zeigt vier Gruppen 6, die auf diese Weise auf dem Haltetisch 45 gestapelt und festgeklemmt sind, wobei die fahrbare Klemmvorrichtung 22 in Bereitschaftsstellung ist, um erneut das vorbereitete zusammengesetzte Band zur Bildung des ersten Bereichs einer fünften Gruppe vorzuschieben, die auf die bereits zusammengefügten vier Gruppen gestapelt werden soll.
Um die Positionierung jedes neu abgelösten Abschnitts mit einer Ausrichtung ihrer longitudinal verlaufenden Ränder auf jeder Seite auf die bereits abgelegten Abschnitte zu erleichtern, sind an den gegenüberliegenden Rändern des Haltetisches ein Paar von vertikal verlaufenden Führungsstiften 80 und 82 [Fig. 2] angeordnet. Diese Stifte 80 und 82 führen die seitlichen Ränder jedes neu abgelösten Abschnitts während des Ablagevorgangs auf die bereits abgelegten Abschnitte und halten damit die Rander auf jeder Seite im wesentlichen ausgerichtet.

Bilden jeder Gruppe [6] aus mehreren Abschnitten [54]

Wie oben ausgefuhrt wurde, wird jede Gruppe durch Schneiden von zwei Abschnitten 54 aus dem zusammengesetzten Band 12 und Stapeln des zweiten Abschnitts auf dem ersten Abschnitt in dazu ausgerichteter Weise gebildet. Der Grund zur Verwendung zweier separater Schneidvorgänge zum Herstellen einer einzelnen Gruppe liegt darin, daß amorpher Stahl extrem hart ist und die Abscher-Schneiden 16, 18 nur zum Schneiden einer vorbestimmten maximalen Anzahl von Bändern oder Schichten aus amorphem Stahl in einem einzigen Vorgang benutzt werden können, ohne daß die Lebensdauer der Schneiden zu stark abfällt. Diese maximale Anzahl ist kleiner als die Anzahl von Bändern oder Schichten, die wir in einer Gruppe zusammenfassen. Beispielsweise ist die maximale Anzahl typischerweise 15 bis 20 und wir fassen 30 Bänder in einer Gruppe zusammen. Indem wir demzufolge die 30 Bänder in zwei separaten Schneidvorgängen schneiden, begrenzen wir die Anzahl von in einem einzigen Vorgang geschnittenen Bändern auf weniger als das vorbestimmte Maximum, das eine übermäßige Schneidenabnutzung mit sich bringen würde, d.h. eine Schneidenabnutzung, die die Lebensdauer der Schneiden stark vermindern würde.

Zu einer hohen Operationsgeschwindigkeit beitragende Faktoren

Es gibt eine Anzahl von Faktoren, die zu einer hohen Geschwindigkeit beitragen, mit der unser Verfahren ein aus amorphem Metall bestehendes Paket erzeugen kann, das zum Umwickeln eines Dorns in einer Transformatorkern-Fertigungsmaschine geeignet ist. Einer davon ist, daß es nicht notwendig ist, jeden Abschnitt odei- jede Gruppe seithch zu einer anderen Stelle zu transportieren, um das Paket zusammenzustellen, wie das in der Einrichtung nach der own genannten GB-A-2242786 der Fall ist. Unsere Pakete werden im wesentlichen an derselben Stelle zusammengefügt, wo die Abschnitte oder Gruppen gebildet werden. Oder anders ausgedrückt, die abgelösten Abschnitte werden während des Stapelns an den Stapelstellen positioniert, die (wie aus Fig. 2 ersichtlich] mit dem zusammengesetzten Band 12 ausgerichtet sind, wenn das zusammengesetzte Band zum Schneiden positioniert wird. Obwohl unsere Abschnitte nach ein cm Schneidvorgang in entsprechende Positionen zum Bewirken der gewünschten Ausrichtung oder Staffelung der Abschnitte innerhalb eines Pakets vorgeschoben werden müssen, bedeutet dieses Vorschieben keinen Extraschritt, da eine Einbeziehung eines solchen Vorschubschritts ebenfalls in dem Verfahren nach der GB-A- 2242786 notwendig ist.
Ein weiterer Faktor, der zu einer Verminderung der für die Herstellung eines Pakets erforderlichen Zeit beiträgt, liegt dann, daß beim Stapeln der Abschnitte des Pakets sich das Paket in einer Richtung auf die Scherenmesser (16, 18) aufbaut. Damit ist von der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 eine zunehmend kürzere Distanzüberwindung, sowohl in Vorwärts- als in Rückwärtsrichtung, gefragt, um im Rahmen des Aufbaus des Pakets einen jeden Abschnitt des Pakets abzulegen. Die Verminderung dieses Abstandes reduziert die Zeit, die erforderlich ist, jedes Paket abzulegen und die fahrbare Klemmvorrichtung auf ihre Ausgangsposition zurückzufahren, und dies verkürzt die insgesamte Herstellzeit eines Pakets.
Noch ein weiterer Faktor, der zur Verkürzung der zur Herstellung eines Pakets erforderlichen Zeit beiträgt, liegt darin, daß, während die fahrbare Klemmvorrichtung 22 sich in ihrem oben beschriebenen Vorlauf bewegt, um einen Bandabschnitt abzulegen, und dann in ihrein Rücklauf zum Rücksetzen, die weiter vorn angeordnete Zuführungseinrichtung 14 in ihrem normalen Arbeitszyklus betrieben werden kann. Im Detail bedeutet das, daß die weiter vorn angeordnete Zuführungseinrichtung 14 in diesem Intervall in der Lage ist, das zusammengesetzte Band freizugeben, nach rechts in ihre Ausgangsposition zurückzukehren und dann das zusammengesetzte Band zu greifen und in seine in Fig. 1 gezeigte Position vorzuschieben, wo der vordere Rand 20 erneut von der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 erfaßt werden kann, wenn die fahrbare Klemmvorrichtung ihrerseits zu ihrer Ausgangsposition zurückfährt. Eine geeignete (nicht dargestellte) Verriegelung sorgt dafür, daß das zusammengesetzte Band in der in Fig. 1 gezeigten Weise korrekt positioniert wird, bevor die Klemmvacken der fahrbaren Klemmvorrichtung 22 betätigt werden, um den vorderen Rand zu ergreifen zu versuchen.

Allgemeines

Es ist darauf hinzuweisen, daß die oben beschriebenen Verfahrensschritte zur Paketherstellung immer wieder wiederholt werden, um viele Pakete zu bilden. Nachdem jedes paket in der beschriebenen Weise gebildet ist, wird es von dem Haltetisch 45 abgeklemmt, von dem Tisch abgehoben und dann um den Dorn einer Kern-Fertigungsmaschine gewickelt. Kern-Fertigungsmaschinen, die für diese Anwendung brauchbar sind, sind gezeigt und beansprucht in der vorgenannten GB-A-2242786. Nachdem jedes Paket um den Dorn herumgewickelt ist, lassen sich die an den zueinander passenden Enden jedes Pakets gebildeten Verbindungen entweder visuell oder durch geeignete Abfühlvorrichtungen untersuchen und es können, wenn die zueinander passenden Enden nicht optimal zueinander positioniert sind, die Längen der das nächste Paket bildenden Abschnitte entsprechend angepaßt werden, um solche Abweichungen zu kompensieren.
Wie bereits ausgeführt wurde, wird jede Gruppe normalerweise um einen Betrag von 2πT länger ausgelegt als ihre unmittelbar vorhergehende Gruppe, und dies stellt sicher, daß jede Gruppe im Rahmen des Aufbaus der Kernform den Dorn in dem gewünschten Ausmaß umschließt. Wenn die Verbindungsstellen als überlappende Nahtstellen gebildet werden, kann der Betrag der Überlappung überwacht werden, wenn die Pakete zum Aufbau der Kernform um den Dorn herumgewickelt werden, und die Länge der Gruppen in nacheinander gebildeten Paketen wird entsprechend angepaßt, um diese Überlappung innerhalb der gewünschten Grenzen beizubehalten.
Es ist darauf hinzuweisen, daß unsere Erfindung in ihrer breiteren Hinsicht sowohl die Herstellung von Paketen für Kerne mit gestoßenen wie auch mit überlappten Typen von Nahtstellen umfaßt.
Obwohl wir ein spezielles Ausführungsbeispiel unserer Erfindung gezeigt und beschrieben haben, ist es für Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne von der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Paketen (5) von aus amorphem Metall bestehendem Band, das um den Dorn von einer Transformatorkern-Fertigungsmaschine gewickelt werden kann, wobei jedes Paket (5) mehrere Bandgruppen (6) aufweist, jede Gruppe (6) viele dünne Schichten des Bandes aufweist, jede Schicht zwei longitudinal verlaufende Ränder (7) an gegenüberliegenden Seiten der Schicht und zwei quer verlaufende Ränder (8) an gegenüberliegenden Enden der Schicht aufweist, wobei die longitudinal verlaufenden Ränder (7) an jeder Seite der Schichten von jeder Gruppe (6) im wesentlichen ausgerichtet sind und die quer verlaufenden Ränder an jedem Ende der Schichten in jeder Gruppe (6) im wesentlichen ausgerichtet sind, wobei das Verfahren enthält:

(a) Bereitstellen eines zusammengesetzten Bandes (12), das viele dünne Schichten aus einem Band aus amorphem Metall aufweist, die übereinander gestapelt sind,

(b) Schneiden des zusammengesetzten Bandes (12) zum ersten Mal, um einen ersten vielschichtigen Abschnitt (54) vorbestimmter Länge zu bilden,

(c) Schneiden des zusammengesetzten Bandes (12) zum zweiten Mal, um einen zweiten vielschichtigen Abschnitt (54) vorbestimmter Länge zu bilden,

(d) weitgehendes Ausrichten der vielschichtigen Abschnitte (54), um aus den im wesentlichen ausgerichteten vielschichtigen Abschnitten eine Gruppe (6) zu bilden, und

(e) Ausführen der Schneideschritte gemäß (b) und (c) mit Schneiden (16,18), die nur eine vorbestimmte maximale Anzahl von Schichten des Bandes (12) aus amorphem Metall schneiden können ohne zu bewirken, daß die Lebensdauer der Schneiden stark abfällt, wobei die maximale Anzahl kleiner als die Anzahl von Schichten in jeder Gruppe (6) aber größer als die Anzahl von Schichten ist, die in jedem der Schritte (b) und (c) geschniten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausrichten der vielschichtigen Abschnitte (54) dadurch herbeigeführt wird, daß einer der Abschnitte (54) in eine Position bewegt wird, damit der eine Abschnitt (54) mit dem anderen der vielschichtigen Abschnitte (54) im wesentlichen ausgerichtet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schneideschritte gemäß den Absätzen (b) und (c) auf einem einzigen zusammengesetzten Band (12) an Stellen ausgeführt wird, die entlang der Länge des Bandes longitudinal im Abstand angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Gruppen (6) nach Anspruch 1 hergestellt werden und wobei die mehreren Gruppen (6) gemeinsam in Positionen gestapelt werden, die benachbarte querverlaufende Ränder (8) von benachbarten Gruppen (6) in einer versetzten Relation zueinander anordnen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte maximale Anzahl zwischen 15 und 20 liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte maximale Anzahl zwischen 15 und 20 liegt und die Anzahl von Schichten, die in jedem der Schritte (b) und (c) in Anspruch 1 geschnitten werden, etwa 15 beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Schichten des Bandes eine Dicke von etwa 25 u (1mil) beträgt.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, enthaltend die Schritte:

(a') Bereitstellen eines zusammengesetzten Bandes (12), das viele dünne Schichten von aus amorphem Metall bestehendem Band enthält, die übereinander gestapelt werden,

(b') vor dem Schritt (b) gemäß Anspruch 1, Vorschieben des vorderen Endes (20) des vielschichtigen zusammengesetzten Bandes (12) nach vorne,

(c') wobei der Schritt (b) gemäß Anspruch 1 das Schneiden des vielschichtigen zusammengesetzten Bandes an einer Stelle (17) enthält, die von dem vorderen Ende (20) des zusammengesetzten Bandes (12) nach hinten im Abstand angeordnet ist, wodurch von dem vorderen Ende (20) ein erster Abschnitt (54) des vielschichtigen Bandes aus amorphem Metall gelöst wird und auch ein neues vorderes Ende unmittelbar hinter der Schneidestelle (17) gebildet wird, und axiales Vorschieben des gelösten Abschnittes (54) in eine Position, die im axialen Abstand von und neben der Schneidestelle angeordnet ist,

(d') Festklemmen des gelösten Abschnittes (54) an einer halternden Oberfläche (45) in der vorgeschobenen Position,

(e') Vorschieben des neuen vorderen Endes (20) des zusammengesetzten Bandes nach vorne,

(f') wobei der Schritt (c) in Anspruch 1 das Schneiden des zusammengesetzten Bandes an einer Stelle aufweist, die von dem neuen vorderen Ende (20) des vielschichtigen zusammengesetzten Bandes (12) nach hinten im Abstand angeordnet ist, wodurch von dem neuen vorderen Ende (20) ein zusätzlicher Abschnitt (54) des vielschichtigen Bandes aus amorphem Metall gelöst wird und ein anderes neues Vorderende (20) unmittelbar hinter der letztgenannten Schneidestelle (17) gebildet wird,

(g') axiales Vorschieben des zusätzlichen Abschnittes (54) über die Oberseite des unmittelbar vorhergehenden gelösten Abschnittes (54),

(h') Abklemmen des unmittelbar vorhergehenden gelösten Abschnittes (54) und dann Festklemmen des zusätzlichen gelösten Abschnittes (54) an der halternden Oberfläche (45) auf und in einer gestapelten Relation zu dem unmittelbar vorhergehenden gelösten Abschnitt (54),

(i') Wiederholen der Schritte, wie sie im wesentlichen in (e'), (f'), (g') und (h') angegeben sind, in Bezug auf jedes nachfolgende neue vordere Ende (20) oder Abschnitt (54), bis eine vorbestimmte Anzahl von Abschnitten (54) des vielschichtigen Bandes von dem zusammengesetzten Band (12) gelöst worden ist, und Aufstapeln auf der halternden Oberfläche (45), um ein Paket (5) zu bilden, für ein Wickeln um den Dorn herum, wobei das Verfahren weiter gekennzeichnet ist durch:

(j') jede Gruppe (6) wird aus einem oder mehr der Abschnitte (54) gebildet, wobei die Schichten von jeder Gruppe (6) in einer im wesentlichen ausgerichteten Relation gestapelt werden, und

(k') das vordere Ende (20) der zusätzlichen Abschnitte (54) des zusammengesetzten Bandes (12) wird während der vorgenannten zusätzlichen Abschnittschiebeschritte in Positionen geschoben, die die benachbarten quer verlaufenden Ränder (8) von benachbarten Gruppen (6) in einer versetzten Relation zueinander anordnen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei einzelne Gruppen (6) in dem Paket (5) jeweils gebildet werden durch;

(a) Schneiden des zusammengesetzten Bandes (12) zum ersten Mal, um einen ersten vielschichtigen Abschnitt (54) vorbestimmter Länge zu bilden,

(b) Schneiden des zusammengesetzten Bandes (12) zum zweiten Mal, um einen zweiten vielschichtigen Abschnitt (54) vorbestimmter Länge zu bilden, und

(c) Vorschieben des zweiten vielschichtigen Abschnittes (54) in eine Position, so daß der zweite vielschichtige Abschnitt (54) mit dem ersten vielschichtigen Abschnitt (54) im wesentlichen ausgerichtet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei:

(a) nachdem der Schritt gemäß (c') in Anspruch 8 ausgeführt worden ist, Vorschieben des ersten Abschnittes (54) in eine versetzte Position zu dem ersten Abschnitt, wo das Festklemmen gemäß (d') in Anspruch 8 auftritt, und

(b) der Schritt gemäß (g') in Anspruch 8 schiebt den zusätzlichen Abschnitt (54) in eine Stapelposition des zu sätzlichen Abschnittes (54) vor, wo das Festklemmen des zusätzlichen Abschnittes gemäß (h) in Anspruch 8 auftritt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei:

(a) das Schneiden des zusammengesetzten Bandes (12) an einer vorbestimmten Schneidestelle (17) auftritt, und

(b) das vordere Ende (20) von jeder Gruppe (6) die auf einer unmittelbar vorhergehenden Gruppe (6) angeordnet ist, wird von dem vorderen Ende (20) der uunmittelbar vorhergehenden Gruppe (6) in eine Richtung versetzt, die in Richtung auf die Schneidestelle verläuft.

12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei:

(a) das Schneiden des zusammengesetzten Bandes an einer vorbestimmten Schneidestelle (17) erfolgt und

(b) die Abschnitte (54) auf der halternden Oberfläche (45) in vorbestimmten Stapelstellen angeordnet werden, die so angeordnet sind, daß die Größe der Vorschubbewegung, die zum Bewegen der Abschnitte (54) von aufeinanderfolgenden Gruppen (6) zwischen der Schneidestelle (17) und ihren Stapelstellen erforderlich ist, abnimmt, wenn die Gruppen gestapelt werden, um ein Paket (5) zu bilden.

13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei:

(a) eine Zuführeinrichtung (14a, 14b) vorgesehen ist zum Vorschieben des zusammengesetzten Bandes (12) nach jedem Schneidevorgang und vor einem neuen Schneidevorgang in eine teilweise vorgeschobene Position,

(b) eine Vorschubeinrichtung (22) vorgesehen ist zum Vorschieben des zusammengesetzten Bandes (12) von der teilweise vorgeschobenen Position vor einem neuen Schneidevorgang und zum Vorschieben des Abschnittes (54), der aus dem neuen Schneidevorgang entsteht, in eine Stapelposition auf der halternden Oberfläche (54),

(c) eine Rückführeinrichtung (47) vorgesehen ist zum Zurückführen der Vorschubeinrichtung (22) in eine Anfangsposition, wo sie beginnen kann, die im Merkmal (b) angegebenen Operationen zu wiederholen, und

(d) die Zuführeinrichtung (14a, 14b) zurückgesetzt und veranlaßt wird, nach Merkmal (a) währendder Zeit zu arbeiten, in der die Vorschubeinrichtung (22) die im Merkmal (b) angegebenen Operationen ausführt und in die Anfangsposition gemäß Merkmal (c) rückgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die gelösten Abschnitte (54) während des Stapelns in vorbestimmten Stapelstellen positioniert werden, die mit dem zusammengesetzten Band (27) im wesentlichen ausgerichtet sind, wenn das zusammengesetzte Band (12) zum Schneiden positioniert wird.