EP1016105B1 - Procede et dispositif de fabrication de paquets formes de lames de toles pour noyaux magnetiques - Google Patents

Procede et dispositif de fabrication de paquets formes de lames de toles pour noyaux magnetiques Download PDF

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EP1016105B1
EP1016105B1 EP98955324A EP98955324A EP1016105B1 EP 1016105 B1 EP1016105 B1 EP 1016105B1 EP 98955324 A EP98955324 A EP 98955324A EP 98955324 A EP98955324 A EP 98955324A EP 1016105 B1 EP1016105 B1 EP 1016105B1
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Alois Hangg
Herbert Hein
Markus Widrig
Jörg Lüscher
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Vacuumschmelze GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a method for the production of interconnected laminations consisting of packages for magnetic cores, so-called laminated cores.
  • Laminations of this type are used, inter alia, in various electromagnetic apparatus, such.
  • reactors transformers, actuators, actuators such.
  • laminated cores in magnetic circuits has been state of the art for many years and serves to reduce eddy currents, the z. B. in transformers to increase the losses or contribute to solenoid valves to extend the switching times.
  • ring-belt cores are used, but they have the disadvantage that the coils needed for the control have to be pushed before closing the magnetic circuit.
  • laminated cores By specifying a rectangular iron cross-section in laminated cores, the use of laminated cores in various cases could not be optimized so far. In many applications, it is desirable to keep the recesses for the laminated cores to be inserted round or oval.
  • JP-A-09 213 543 and EP-A-0 738 831 Methods are known in which sheet packages with round or oval iron cross section become available, but due to the assembly of the magnetic core of two or more packages of previously assembled lamellae, these methods are cumbersome.
  • the device according to the invention for carrying out the method is characterized by the features of claim 10.
  • the cutting punches are moved by motor to the width of the next sheet.
  • This next lamella 2 has approximately 50% of the width of the coil core.
  • this lamella 2 are introduced in the same follower tool on one side with depressions and on the other side with the wells B matching and opposite them warts C. As a result, then the slats are knotted 3 to 11 with increasing width analog.
  • the lateral cutting punches are then brought together successively again, so that the package shown in FIG. 3 and FIG. 4 can be removed as a finished part from the progressive die tool.
  • cylindrical coil cores were made of 0.5 mm thick grain-oriented iron silicon, which varied in diameter from 5 mm to 20 mm.
  • FIG. 5 shows an EK core 20 with a rectangular iron cross-section according to the prior art.
  • EK cores are used in actuators for diesel injectors.
  • the task here was to produce an EK core, which can be screwed into a limited volume of construction and can achieve a high level of force.
  • the EK core 20 shown in FIG. 5 has only insufficient results, since the area utilization of the round outer contour 21 for the iron cross section is only 31%.
  • the round EK core 30 shown in FIG. 6 was adapted to the round outer contour 31 using the method according to the invention.
  • the design of the follow-on composite tool was carried out as for the production of the cylindrical coil cores shown in Figures 3 and 4 by moving the cutting punch.
  • the round EK core 30 of the following invention shown in FIG. 6 has a significantly higher area utilization in comparison to the EK core 20 from FIG. Thereby a 20% higher area utilization was achieved.
  • the laminations were again made of iron silicon and compared with prior art laminations.
  • an increase in the magnetic circuit force level of 20% was achieved.
  • FIG. 7 shows an EK core 40 according to the present invention with a breakthrough on the middle leg, like the one shown in FIG DE-U 2951 4508 can be seen.
  • a recess 43 is provided to the center, so that in the application a central guide for a valve rod (not shown) is made possible.
  • the force level could be increased by 19% compared to a comparable laminated core with a rectangular iron cross section.
  • the EK core 40 shown again consists of grain-oriented iron silicon.
  • the limitation on the utilization of the circular area is determined by the width of the outer sheet metal layers.
  • a further optimization according to the invention can take place in that the required for the production of cores inner cutting punch the follow-on composite tool are moved by a motor. As a result, the center leg of the laminated core is rounded and thus created sufficient space for the outer layers so that a punching technical link in the tool is still possible.
  • FIG. 8 shows a laminated core 50 adapted to the round shape, in which a 44% larger iron cross-sectional area is achieved in comparison with the laminated core from FIG. 6 with a rectangular iron cross-section.

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Claims (17)

  1. Procédé de fabrication de paquets de noyaux magnétiques formés de lamelles de tôles imbriquées, selon lequel, à partir d'un ruban on découpe des lamelles (1-11, 1'-10') et on les munit d'un côté de cavités (B) et de l'autre côté de cavités (B) correspondantes et de bossages en regard,
    les bossages ayant la forme d'au moins deux tétons (C) qui lors de l'assemblage de chaque paquet sont pressés dans les cavités (B),
    et une lamelle par paquet constitue une lamelle de séparation (A') qui à la place de cavités comporte des perçages en forme d'orifices (I) dans lesquels pénètrent les tétons des lamelles voisines,
    caractérisé en ce qu'
    on découpe des lamelles (1-11, 1'-10') dans le ruban qui ont une largeur différente et sont combinées pour former un paquet ayant au moins en partie une section de fer pratiquement ronde et
    en premier lieu on découpe la lamelle de séparation (A'),
    en ce qu'après chaque étape de découpe à la presse on règle de nouveau la largeur des lamelles de tôles découpées (1-11, 1'-10') d'un paquet,
    on enfonce les tétons des lamelles voisines (2) dans les orifices (D) des lamelles de séparation (A') et
    ensuite on assemble des lamelles (3-11) de largeur croissante.
  2. Procédé selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    les bossages en forme d'au moins deux tétons circulaires (C), lors de l'assemblage de chaque paquet, sont pressés dans les cavités (B), et pour une lamelle par paquet servant de lamelle de séparation (A'), à la place des cavités (B) on perce des orifices cylindriques (D) dans lesquels pénètrent les tétons de la lamelle voisine.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
    caractérisé en ce que
    dans le ruban on découpe à la presse des lamelles en forme de E dont les branches extérieures et/ou la branche centrale ont des largeurs différentes.
  4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce qu'
    on emboutit par fluage les cavités (B) et les tétons (C) de chaque lamelle (1-11, 1'-10') par des poinçons en appliquant en même temps une force antagoniste avec des contre-poinçons,
    le diamètre des tétons étant supérieur à celui de la cavité correspondante (B) et la hauteur inférieure à la profondeur de la cavité correspondante (B), qui atteint au moins 50 % de l'épaisseur de la lamelle.
  5. Procédé selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    les cavités (B) et les tétons (C) continuent d'être emboutis avec fluage en poursuivant pendant au moins 10 ms après que le contre-poinçon ait atteint sa position de fin de course.
  6. Procédé selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    le diamètre des tétons est supérieur d'au moins 20 µm à la profondeur de la cavité et la hauteur des tétons est au plus inférieure de 0,1 mm à la profondeur de la cavité (B) correspondante.
  7. Procédé selon la revendication 4,
    caractérisé en ce que
    les lamelles (1-11, 1'-10') sont pré-embouties ou pré-perforées au point de consigne des cavités et des tétons.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    le paquet qui comporte au moins en partie une section de fer pratiquement ronde, est sorti comme pièce terminée d'un outil de découpe à suivre.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que
    la lamelle de séparation (A') est emboutie avec une largeur correspondant à environ 30 % du diamètre voulu pour le paquet.
  10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, composé d'un outil de découpe à suivre avec des poinçons de découpe réglables latéralement.
  11. Dispositif selon la revendication 10, composé d'un outil de découpe à suivre avec poinçons et matrices et plusieurs postes de travail,
    caractérisé en ce que
    dans le poste d'emboutissage des cavités (B) et des tétons, on a au moins deux poinçons et deux contre-poinçons de hauteur réglable dans la matrice, et
    chaque contre-poinçon est muni d'une collerette pour fixer sa position de fin de course par appui de sa collerette contre la matrice et
    dans le poste de découpe des lamelles terminées (1-11, 1'-10'), des éléments de freinage sont prévus sous la matrice, ces éléments étant dirigés transversalement à l'axe des contre-poinçons et assurent la résistance nécessaire lorsqu'on relie entre elles les différentes lamelles terminées (1-11, 1'-10').
  12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11,
    caractérisé en ce qu'
    après chaque étape d'emboutissage, on règle à nouveau la largeur des lamelles de tôle découpées d'un paquet par déplacement latéral du poinçon de découpe.
  13. Dispositif selon la revendication 12,
    caractérisé en ce qu'
    on règle à nouveau la largeur des lamelles de tôle découpées à la presse par la commande de l'outil de découpe à suivre.
  14. Application d'un paquet de lamelles de tôle (1-11, 1'-10') imbriquées, fabriqué selon l'une des revendications 1 à 9, comme noyau magnétique de soupape électromagnétique.
  15. Application d'un paquet de lamelles de tôle (1-11, 1'-10'), imbriquées, fabriqué selon l'une des revendications 1 à 9, comme noyau magnétique pour un moteur de réglage.
  16. Application d'un paquet de lamelles de tôle (1-11, 1'-10'), imbriquées, fabriqué selon l'une des revendications 1 à 9, comme noyau magnétique d'un transformateur.
  17. Application d'un paquet de lamelles de tôle (1-11, 1'-10'), imbriquées, fabriqué selon l'une des revendications 1 à 9, comme noyau magnétique d'un actionneur.
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