EP0674957B1 - Nutenstanzanlage mit Rotor-Zwischenausrichtung - Google Patents

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EP0674957B1
EP0674957B1 EP95102307A EP95102307A EP0674957B1 EP 0674957 B1 EP0674957 B1 EP 0674957B1 EP 95102307 A EP95102307 A EP 95102307A EP 95102307 A EP95102307 A EP 95102307A EP 0674957 B1 EP0674957 B1 EP 0674957B1
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EP
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rotor
stator
notching
sheet
piston
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EP95102307A
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French (fr)
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EP0674957A1 (de
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Günter Neher
Manfred Bülow
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Mueller Weingarten AG
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Mueller Weingarten AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/22—Notching the peripheries of circular blanks, e.g. laminations for dynamo-electric machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/04—Centering the work; Positioning the tools

Definitions

  • the invention relates to a slot punching system for manufacturing of stator and rotor sheets with a device for Interim alignment of the rotor in the stator laydown station.
  • DE-A-38 41 926 and in DE-A-32 49 402 describes the manufacturing process in detail.
  • the slot punching system according to the preamble of claim 1 is the DE-A-26 32 382.
  • the slot punching system usually consists of 2 slot or Punching machines (so-called tandem system), stacking stations and a transport system arranged in the center of the system, e.g. designed as a turnstile.
  • DE-A-38 41 926 has the actual groove and separating cut to content, while DE-A-32 49 402 deals with the Round transport busy and a solution to the central Setting the electro-magnetic bars to different Disc diameter shows.
  • Axle hole Before the blanks are punched in the grooving machine, a precise hole is made in the center, the so-called Axle hole. This hole is used for receiving and Centering the blank during machining in the slot punching system.
  • one or more grooves are introduced into the round blank. These grooves, hereinafter referred to as fixing grooves, must be in a precise location to the actually on the slot system generating stator and rotor slots. Positional deviations are only permitted in ⁇ m and the aim is a value of corresponds to the ideal deviation value of 0 mm. Instead of fixing grooves are other types, e.g. Drilling possible.
  • the object of the invention is a tool-independent To create facility in which all technically meaningful Arrangements and numbers of fixing, stator and rotor slots can be positioned to each other. Where these Device preferred for grooving with mechanically driven Sub-device is used.
  • This task is based on a slot punching machine the preamble of claim 1 by the characterizing Features of claim 1 solved.
  • the inventive device for intermediate alignment Rotorronde pursues the idea of being completely flexible Handling this blank to adapt to an unchangeable Tool position.
  • the basic idea of the invention is, for example, in the stator staging station into the stator push-off device with simple Means to integrate a facility through a precisely defined angular swiveling of the rotor blank, which for the next punching operation sets the required position.
  • This swiveling takes place via a rotary drive e.g. With Angle of rotation encoder (program-controlled) or with fixed stops.
  • the big advantage is that it is much simpler Execution of the rotor punching tools, which are no longer the are adapted to each slot position and are much more universal can be used for different rotors and useful numbers are.
  • FIG. 1 The basic structure of a slot punching system for the production of stator and rotor laminations can be seen from FIG. 1 .
  • this system consists of the blank or blank stacking 1, a blank or blank alignment station 2, a stator slot machine 3, a stator removal station 4 with rotor alignment device 5, a rotor slot machine 6 and a rotor removal station 7.
  • Figure 2a - 2f shows an example of a round pass through the grooving machine.
  • FIG. 2a The arbitrary position of the round blank in the stacking point 1 can be seen in FIG. 2a .
  • Figure 2b shows the alignment of the circular blank in the alignment station 2.
  • the outer groove or outer marking 10 has a precisely defined position with respect to the following stator groove on the automatic slot machine 3 and the position of the inner axle hole groove 11. The reason for this lies in the fact that when punching in a slot punching system, the first punched stator slot and the first punched rotor slot are not in alignment, as already described.
  • the first grooves 12 and the separating cut 13 can be seen in FIG. 2c in accordance with the production on the stator automatic slot machine 3.
  • FIG. 2d shows the finished stator sheet 14 in the stator laying station 4 with the circumferential groove indicated.
  • the still not grooved rotor plate 15 must now be rotated through the angle ⁇ by the rotor alignment device 5. This measure then ensures the exact required insertion position in the automatic rotor grooving machine 6.
  • the first rotor groove position to be produced is indicated by dash-dotted lines.
  • Arrow 16 shows possible directions of the position correction.
  • FIG. 2e shows the rotor blank in the position adapted in accordance with the tool position which is constant in the rotor-grooving machine 6.
  • the finished rotor plate with indicated circumferential grooves is shown in Figure 2f .
  • the angle ⁇ corresponds to the rotor groove division.
  • This angle ⁇ is not equal to the pitch angle ⁇ of the Stator sheets.
  • the correction angle ⁇ is a function The correction is made for ⁇ and ⁇ and depending on the amount clockwise or counterclockwise.
  • the actually inventive rotor alignment device 5 shows Figure 3a. That from the stator slot machine with the help of the transport system 8 and the electro-magnetic bars 9 removed Stator rotor plate 14, 15 is placed on the stator depositing station 4 filed. During the pivoting of the transport system 8 is the stator repulsion device 17 with the rotor alignment device 5 by cylinder 19 from the work area, to avoid a collision. This booted up Location is not shown. After removing the stator rotor plate 14, 15 on the stator laying station 4 moves the Piston rod 20 of the cylinder 19 down the entire system 5, 17 until the push pins 18 on the stator 14 and the Place the rotor holder 21 on the rotor plate 15.
  • electro-magnets 22 are attached, thereby creating a Safe takeover of the rotor plate after switching off the Electro magnetic bars 9 is guaranteed.
  • the entire facility 5, 17 is connected in a fixed manner to the groove system via the holder 27.
  • Cylinder 23 moves downward by the dimension "a” and the stator plate is repelled by the push-off pins 18, which are connected to the cylinder 23 by a bridge 24.
  • the magnetic bars 9 move a small amount, for example 4 mm high. This situation is shown in Figure 3b .
  • Figure 3c shows the pivoting of the rotor plate by the required angle ⁇ .
  • cylinder 25 moves up by the amount "b", whereby the rotor plate is also raised by this amount.
  • the cylinder 25 is operatively connected to the rotor holder 21, as indicated in principle in FIG. 3c.
  • the pivoting device 26 pivots by the angle ⁇ .
  • the rotor plate is then removed from the transport system 8 and the electro-magnetic rods 9 and the Stator repulsion device 17 with the rotor alignment device 5 is through the piston rod 20 in connection with the cylinder 19 moved out of the interference area of the transport system.
  • the transport system now places the rotor plate in the correct position Rotor-Groove 6 on and after grooving it will finished rotor plate transported to the rotor placement station.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Nutenstanzanlagen zur Herstellung von Stator- und Rotorblechen mit einer Einrichtung zum Zwischenausrichten des Rotors in der Statorablegestation.
Stand der Technik:
Nutenstanzanlagen zum Nuten und Trennen von jeweils einem Stator- und einem Rotorblech aus einer Ronde und den dazu erforderlichen Transportmittel sind bekannt.
Bereits in der DE-A-26 32 382, der DE-A-38 41 926 und in der DE-A-32 49 402 ist ausführlich der Herstellungsablauf beschrieben. Die Nutenstanzanlage gemäß Oberbegriff der Anspruchs 1 ist der DE-A-26 32 382 zu entnehmen.
Die Nutenstanzanlage besteht in der Regel aus 2 Nut- oder Stanzmaschinen (sog. Tandem-Anlage), Stapelstationen und ein im Zentrum der Anlage angeordnetes Transportsystem, z.B. als Drehkreuz ausgebildet.
Die einzelnen Arbeitsschritte sind:
  • Ronde vom Stapelstation mit Transportsystem aufnehmen, z.B. mittels schaltbaren Magneten
  • Transport zur Ausrichtstation
  • Ausrichten
  • Transport zum Stator-Nutautomat
  • Stator nuten und Rotorronde ausschneiden
  • Stator und Rotorronde zur Stator-Stapelstation transportieren
  • Stator ablegen
  • Transport Rotorronde zum Rotor-Nutautomat
  • Rotor nuten
  • Transport Rotorblech zur Rotor-Stapelstation
  • Rotor ablegen
In der DE-A-26 32 382 wird im wesentlichen die Stapelbildung unter Vermeidung einer Beeinflussung der Höhe durch Stanzgrat beschrieben.
Die DE-A-38 41 926 hat den eigentlichen Nut- und Trennschnitt zum Inhalt, während die DE-A-32 49 402 sich mit dem Rondentransport beschäftigt und eine Lösung zur zentralen Einstellung der Elektro-Magnetstäbe auf verschiedene Rondendurchmesser aufzeigt.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Bevor die Ronden in der Nutenstanzanlage gestanzt werden, wird im Zentrum eine präzise Bohrung hergestellt, das sogenannte Achsloch. Diese Bohrung dient zur Aufnahme und Zentrierung der Ronde während der Bearbeitung in der Nutenstanzanlagen. Zusätzlich wird in der Bohrung und am Außendurchmesser der Ronde eine oder mehrere Nuten eingebracht. Diese Nuten, im weiteren Fixiernuten genannt, müssen in einer genauen Lage zu den eigentlich auf der Nutanlage zu erzeugenden Stator- und Rotornuten liegen. Lageabweichungen sind nur in µm zulässig und angestrebt wird ein Wert der dem Ideal-Abweichungswert von 0 mm entspricht. Statt Fixiernuten sind auch andere Ausprägungen z.B. Bohrungen möglich.
Würden nun die Fixiernuten am Innen- und Außendurchmesser und auch die Stator- und Rotornuten auf einer Fluchtlinie liegen, so wäre das Ausrichten, der Transport und das entsprechende Einbringen der Stator- und Rotornuten kein Problem. Ist jedoch ein Winkelversatz zwischen der oder den inneren und äußeren Fixiernuten gegeben, so wird das Ausrichten wesentlich erschwert. Das wesentliche Problem tritt jedoch dadurch auf, daß die Zahl der einzubringenden Nuten im Stator und Rotor unterschiedlich ist und durchaus auch eine ungerade Zahl betragen kann. Damit ist immer ein Winkelversatz zwischen den Nuten gegeben, der durch entsprechende Maßnahmen bei der Fertigung zu berücksichtigen ist.
Keine der im Stand der Technik aufgezeigten Schriften beschäftigt sich mit diesem Problem. In der Praxis wurde bisher das Rotorwerkzeug dem Winkelversatz angepaßt und eine Vielzahl von Sonderwerkzeugen entwickelt, zum Teil werden in diese Werkzeuge auch Schwenk- oder Ausrichtfunktionen integriert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine werkzeugunabhängige Einrichtung zu schaffen, in der alle technisch sinnvollen Anordnungen und Anzahlen der Fixier-, Stator- und Rotornuten zu einander positioniert werden können. Wobei diese Einrichtung bevorzugt bei Nutenstanzen mit mechanisch angetriebener Teileinrichtung Verwendung findet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Nutenstanzanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Arbeitssystem angegeben.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Zwischenausrichten der Rotorronde verfolgt den Gedanken einer völlig flexiblen Handhabung dieser Ronde zur Anpassung auf eine unveränderbare Werkzeuglage.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, z.B.in der Statorablegestation in die Stator-Abdrückvorrichtung mit einfachen Mitteln eine Einrichtung zu integrieren, die durch eine genau definierte Winkelverschwenkung der Rotorronde, die für die nächste Stanzoperation erforderliche Lage einstellt. Diese Verschwenkung erfolgt über einen Drehantrieb z.B. mit Drehwinkelgeber (programmgesteuert) oder mit Festanschlägen.
Der große Vorteil liegt nun in der wesentlich einfacheren Ausführung der Rotorstanzwerkzeuge, die nun nicht mehr der jeweiligen Nutlage anzupassen sind und wesentlich universeller für unterschiedliche Rotoren und Nutzahlen einsetzbar sind.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Zeichnungen, die in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel unter Angabe der Funktion und weiteren Vorteilen näher erläutert sind.
Es zeigen:
Figur 1
eine Nutenstanzanlage in der Draufsicht in vereinfachter Darstellung
Figur 2a-2f
einen Fertigungsablauf von der Ronde bis zum Stator- und Rotorblech
Figur 3a-3c
die erfingunsgemäße Einrichtung zur Rotor-Zwischenausrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles:
Der grundsätzliche Aufbau einer Nutenstanzanlage zur Herstellung von Stator- und Rotorblechen ist aus Fig. 1 ersichtlich. Gemäß der Darstellung besteht diese Anlage aus der Platinen- oder Rondenabstapelung 1, einer Platinen- oder Rondenausrichtstation 2, einem Stator-Nutautomat 3, einer Statorablegestation 4 mit Rotor-Ausrichteinrichtung 5, einem Rotor-Nutautomat 6 und einer Rotorablegestation 7. Das zentral angeordnete Transportsystem 8 mit Elektro-Magnetstäben 9, welches den Transport der Platinen oder Ronden von Station zu Station bewerkstelligt.
Neu an dieser Anordnung ist die Rotor-Zwischenausrichtung, die in Figur 3a - 3c näher beschrieben wird.
Figur 2a - 2f zeigt ein Beispiel eines Rondendurchlaufes durch die Nutenstanzanlage.
In Figur 2a ist die beliebige Lage der Ronde in der Stapelstelle 1 zu sehen.
Figur 2b stellt die Ausrichtung der Ronde in der Ausrichtstation 2 dar. Hier ist ersichtlich, daß die Außennutung oder Außenmarkierung 10 in einer genau definierten Lage zu der folgenden Statornutung auf dem Nutenautomat 3 und zu der Lage der inneren Achslochnut 11 hat. Der Grund hierfür liegt in der Tatsache, daß beim Stanzen in einer Nutenstanzanlage die erste gestanzte Statornut und die erste gestanzte Rotornut nicht auf einer Fluchtlinie liegen, wie bereits beschrieben.
In Figur 2c sind die ersten Nuten 12 und der Trennschnitt 13 entsprechend der Fertigung auf dem Stator-Nutautomat 3 erersichtlich. Mit β ist der Teilungswinkel des Statorbleches bezeichnet der sich aus der Beziehung β = 360° dividiert durch die Zahl der Statornuten ergibt.
Figur 2d zeigt das fertige Statorblech 14 in der Statorablegestation 4 mit angedeuteter umlaufender Nutung. Das noch ungenutete Rotorblech 15 muß nun um den Winkel γ durch die Rotor-Ausrichteinrichtung 5 gedreht werden. Durch diese Maßnahme ist dann die exakte erforderliche Einlegeposition in den Rotor-Nutautomat 6 gewährleistet. Die erste herzustellende Rotornutlage ist strichpunktiert angedeutet. Pfeil 16 zeigt mögliche Richtungen der Lagekorrektur.
Figur 2e zeigt die Rotorronde in entsprechend der im Rotor-Nutautomat 6 konstanten Werkzeuglage angepaßten Stellung. Das fertige Rotorblech mit angedeuteten Umfangnuten ist in Figur 2f dargestellt. Der Winkel α entspricht der Rotornutteilung.
Dieser Winkel α ist ungleich dem Teilungswinkel β des Statorbleches. Der Korrekturwinkel γ ist eine Funktion von α und β und je nach Betraggröße erfolgt die Korrektur im oder gegen den Uhrzeigersinn.
Die eigentlich erfinderische Rotor-Ausrichteinrichtung 5 zeigt Figur 3a. Das aus dem Stator-Nutautomat mit Hilfe des Transportsystems 8 und den Elektro-Magnetstäben 9 entnommene Stator-Rotorblech 14,15 wird auf die Stator-Ablegestation 4 abgelegt. Während des Einschwenkens des Transportsystems 8 ist die Stator-Abstoßeinrichtung 17 mit der Rotor-Ausrichteinrichtung 5 durch Zylinder 19 aus dem Arbeitsbereich, zur Vermeidung einer Kollision, gefahren. Diese hochgefahrene Lage ist nicht näher dargestellt. Nach Ablegen des Stator-Rotorbleches 14,15 auf die Stator-Ablegestation 4 bewegt die Kolbenstange 20 des Zylinders 19 das ganze System 5, 17 abwärts bis die Abstoßstifte 18 auf dem Statorblech 14 und der Rotorhalter 21 auf dem Rotorblech 15 aufsetzen. An dem Rotorhalter 21 sind Elektro-Magnete 22 befestigt, wodurch eine sichere Übernahme des Rotorbleches nach Abschaltung der Elektro-Magnetstäbe 9 garantiert ist. Die gesamte Einrichtung 5, 17 ist über den Halter 27 ortsfest mit der Nutanlage verbunden.
Zylinder 23 fährt um das Maß "a" abwärts und durch die Abstoßstifte 18, die über eine Brücke 24 mit dem Zylinder 23 verbunden sind, wird das Statorblech abgestoßen. Die Magnetstäbe 9 fahren um einen geringen Betrag, z.B. 4 mm hoch. Diese Stituation ist in Figur 3b dargestellt.
Figur 3c zeigt die Verschwenkung des Rotorbleches um den geforderten Winkel γ. Zu diesem Zweck fährt Zylinder 25 um den Betrag "b" hoch, wodurch auch das Rotorblech um diesen Betrag angehoben wird. Der Zylinder 25 steht in Wirkverbindung mit dem Rotorhalter 21, wie in der Figur 3c prinzipiell angedeutet. Das Verschwenken um den Winkel γ führt die Schwenkeinrichtung 26 durch.
Anschließend wird das Rotorblech wieder von dem Transportsystem 8 und den Elektro-Magnetstäben 9 übernommen und die Stator-Abstoßeinrichtung 17 mit der Rotor-Ausrichteinrichtung 5 wird durch die Kolbenstange 20 in Verbindung mit dem Zylinder 19 aus dem Störbereich des Transportsystems gefahren.
Das Transportsystem legt nun lagegerecht das Rotorblech in den Rotor-Nutautomat 6 ein und nach erfolgter Nutung wird das fertige Rotorblech zur Rotor-Ablegestation transportiert.

Claims (9)

  1. Nutenstanzanlage zum Stanzen von Rotor- und Statorblechen für elektrische Maschinen, bestehend aus Blechronden, bei welcher der Transport zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen mittels Transportarmen oder dgl. erfolgt, wobei in einer ersten Nutenstanzstation die Nutenherstellung des Statorbleches mit einer Trennung des Rotor- und Statorbleches erfolgt und in einer zweiten Nutenstanzstation die Nuten des Rotorbleches herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einer, zwischen der ersten und zweiten Bearbeitungsstation (3, 6) angeordneten Zwischenstation (4) eine Rotor-Ausrichteinrichtung (5) vorgesehen ist, mittels welcher das Werkstück zur Vorbereitung des nachfolgenden Nutenstanzvorganges lagegerecht positioniert wird.
  2. Stanzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Ausrichteinrichtung (5) eine Stator-Abstoßeinrichtung (17) umfaßt, wobei über eine höhenverstellbare Kolben/Zylindereinheit (23) ein Abstoßen des Statorbleches (14) bewirkt wird.
  3. Stanzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Ausrichteinrichtung eine Stator-Abstoßeinrichtung (17) umfaßt, die mittels einer Kolben-Zylindereinheit (19, 20) ein Absenken der Rotor-Ausrichteinrichtung (5) auf das Stator-Rotorblech (14, 15) bewirkt.
  4. Stanzanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor-Ausrichteinrichtung (5) über eine Kolben-Zylinderanordnung (25) um ein Maß "b" anhebbar ist, wobei das Rotorblech (15) mittels eines Rotorhalters (21) und gegebenenfalls über Elektromagnete (22) greifbar ist und daß mittels einer dem Rotorhalter (21) zugeordneter Schwenkeinrichtung (26) eine Winkelverschwenkung des Rotorblechs um einen vorgegebenen Winkel γ einstellbar ist.
  5. Stanzanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichneet, daß die Rotor-Ausrichteinrichtung (5) über eine Kolbenstange (20) mit der Stator-Abstoßeinrichtung (17) verbunden ist, wobei die Kolbenstange (20) eine Aufwärtsbewegung der Rotor-Ausrichteinrichtung (5) aus der Transportzone bewirkt.
  6. Stanzanlage nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stator-Abstoßeinrichtung (17) über eine Halterung (27) ortsfest mit der Nutanlage verbunden ist.
  7. Stanzanlage nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stator-Abstoßeinrichtung (17) einen ersten Zylinder (19) mit Kolbenstange (20) umfaßt, zur Durchführung einer Hubbewegung aus dem Arbeitsbereich des Werkstücktransportes und das eine zweite Zylindereinheit (25) vorgesehen ist, die eine Hubbewegung "b" der Kolbenstange (20) und damit der Rotor-Ausrichteinrichtung (5) durchführt, zur Anhebung des Rotorblechs (15).
  8. Stanzanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (20) mit einer Zylindereinheit (23) mit zugehörigem Kolben verbunden ist, der eine Hubbewegung um den Betrag "a" durchführt, die über eine Brücke (24) auf Ausstoßstifte (18) übertragbar ist, zur Trennung von Statorblech (14) vom Rotorblech (15).
  9. Stanzanlage nach Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange der Kolbenzylindereinheit (23) über eine im Querschnitt U-förmige Halterung mit dem Rotorhalter (21) verbunden ist, wobei die U-förmige Halterung eine Schwenkeinrichtung (26) zur Durchführung der Schwenkbewegung des Rotorhalters (21) mit Rotorblech (15) aufnimmt.
EP95102307A 1994-03-03 1995-02-18 Nutenstanzanlage mit Rotor-Zwischenausrichtung Expired - Lifetime EP0674957B1 (de)

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DE4406939A DE4406939A1 (de) 1994-03-03 1994-03-03 Nutenstanzanlage mit Rotor-Zwischenausrichtung
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EP0674957A1 EP0674957A1 (de) 1995-10-04
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DE59506500D1 (de) 1999-09-09
DE4406939A1 (de) 1995-09-07
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