JP2016540480A - ラミネーションパックのための、特に電気機械及び発電機のためのラミネーションを製造するための方法、少なくとも１つのパンチプレスを有する装置、並びに、その方法にしたがって製造されるラミネーション及びラミネーションパック - Google Patents

Abstract

本発明は、薄板パッケージのための薄板を製造するための方法に関し、薄板は、少なくとも１つの打抜き型によって金属ストリップから打ち抜かれる。薄板の輪郭の少なくとも１つの部分は、ストリーム切断によって製造される。その方法は、薄板が、金属ストリップに静止して保持されるように実施される。薄板は、打抜き型によって、金属ストリップから打ち抜かれる。ストリーム切断は、薄板の再加工を必要としないきれいな切断エッジをもたらす。本発明に係る方法を実施するための装置は、少なくとも１つのストリーム切断ヘッドを有するパンチプレスの上流に、ストリーム切断ユニットを有する。多種多様な薄板輪郭は、前記ストリーム切断ユニットを使用して、高精度で、金属ストリップから切断される。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルにしたがって、ラミネーションパックのための、特に電気機械及び発電機のためのラミネーションを製造するための方法、請求項１２のプリアンブルにしたがって少なくとも１つのパンチプレスを有する装置、並びに、その方法にしたがって製造される請求項１８に係るラミネーション、及びその方法にしたがって製造される請求項１９に係るラミネーションパックに関する。

切断された電気銅板から製造される積み重ねられたラミネーションで構成されるコアスタック（core stack）は、しばしば電気機械に使用される。そのようなラミネーションパックは、例えば、電気モータの固定子及び／又はロボットのために、使用される。金属ストリップは、リール（reel）からほどかれ、パンチプレスに供給される。パンチプレスは、少なくとも１つのパンチ工具を有し、パンチ工具で、ラミネーションの輪郭は、１つ以上のステーション及び１つ以上の軌道（track）で打ち抜かれる。このように製造されたラミネーションは、パンチ工具の内側及び外側に、ラミネーションパックを形成するために、積み重ねられ、ラミネーションパック内に結合される。分離したパンチ工具は、ラミネーションの異なった輪郭のために、いずれの場合にも必要である。そのようなパンチ工具は、高価であり、それらを交換することは、パンチプレスの停止を要求する。

金属ストリップをレーザユニットに搬送し、レーザ切断機の内部で、１つ以上のステーションで、ラミネーションの輪郭を切断することもまた知られている。切断ラミネーションは、したがって、個別に取り除かれ、レーザユニットの外側にパックを形成するために組み立てられる。そのような操作は、同様に複雑であり、コストがかかる。

本発明の目的は、ラミネーションの単純な製造が、異なった輪郭を有していても、可能であるような方法で、一般的方法、一般的装置、ラミネーション、及びラミネーションパックを設計することである。

この目的は、一般的方法のための請求項１の特徴づける特徴によって、一般的装置のための請求項１２の特徴づける特徴によって、ラミネーションのための請求項１８の特徴によって、ラミネーションパックのための請求項１９の特徴によって、本発明にしたがって達成される。

本発明に係る方法において、初めに、ラミネーションの輪郭が、少なくとも部分的に、ジェット切断によって、金属ストリップに作られる。その方法は、ラミネーションが金属ストリップに静止して保持されるような方法で実施され、それにより、ラミネーションは、金属ストリップから落ちない。ラミネーションは、パンチ工具を使用して、金属ストリップから打ち抜かれる。ラミネーションの輪郭、又は部分的な輪郭も、ジェット切断によって作られるので、ラミネーションは、ラミネーションの再加工を必要としない、非常にきれいな切断エッジを有する。もちろん、これは非常に高い精度要件に関して必要とするべき場合、ラミネーションが打ち抜かれた後、ラミネーションは、その切断エッジ上で、さらに再加工されてもよい。ラミネーションは、ジェット切断後、金属ストリップに静止して接続されるので、それは、パンチ工具の下に搬送され、次に金属ストリップから切り離されるだけである。このように、ラミネーションは、ラミネーションパックを、非常に容易に、経済的に、短時間で形成するために使用される。

全体の輪郭が、金属ストリップへのラミネーションの接続点を除いて、ジェット切断によって作られる場合、有利である。

パンチ工具の使用によって、さらなる輪郭は、切断され、及び／又は、ジェット切断によって作られる輪郭を有するラミネーションは、金属ストリップから切断されてもよい。

ラミネーションは、有利には、金属ストリップから切断された後に、ラミネーションパックを形成するために積み重ねられる。接続要素を設置し、導入するために、パケット化ユニット（packetizing unit）は、この目的のために必要であるが、有利には、ジェット切断ユニットとパンチプレスとの間に、置かれる。

ラミネーションは、有利には、金属ストリップの１つの軌道の中に製造される。この場合、細幅ストリップ（narrow strip）は、好ましくは、金属ストリップとして使用される。細幅ストリップは、スリット化（シャー切断（shear cutting））によって、広幅ストリップ（wide strip）から製造される金属ストリップを意味すると理解される。細幅ストリップは、打ち抜き工程での加工前に、コイルとして示される。細幅ストリップの幅は、同じものから製造される生産品の寸法に適合する。

しかしながら、ラミネーションを、金属ストリップの少なくとも２つの軌道に、製造することも可能である。広幅ストリップは、そのとき、有利には、金属ストリップとして使用される。広幅ストリップは、金属ストリップであり、その幅は、製造工程に起因する。納品状態では、広幅ストリップは、コイル状に巻かれる。広幅ストリップのエッジは、製造業者によって、すでに手入れをされていてもよい。電気機械又は発電機のためのラミネーションを製造するための広幅ストリップの一般的な、典型的な幅は、およそ１２００ｍｍである。

少なくとも１つのパンチプレスに加えて、本発明に係る装置は、パンチプレスから上流に、少なくとも１つのジェット切断ユニットを有する。ジェット切断ユニットは、少なくとも１つのジェット切断ヘッドを有し、ジェット切断ヘッドで、ラミネーションの輪郭は、確実に切断される。ジェット切断ヘッドの使用によって、非常に複雑な輪郭でさえ、高精度で金属ストリップから、十分に切断される。加えて、ジェット切断ヘッドのためのプログラム制御を変更することだけが必要なので、ジェット切断ヘッドの使用は、多様多種の輪郭が、金属ストリップに直接連続（direct succession）に作られるという利点を提供する。

十分な加工を確かにするために、矯正装置は、有利には、ジェット切断ユニットから上流に備えられる。

１つの好ましい実施形態において、パンチプレスは、ラミネーションを積み重ねるための少なくとも１つの積層ステーションに備えられる。工具は、そのとき、ラミネーションを金属ストリップから積層ステーションに取り出すパンチプレスの内側に使用されてもよい。

本発明に係るラミネーションは、輪郭が、ジェット切断によって作られるという点を特徴とする。したがって、ラミネーションが打ち抜きによって製造される一般的な場合のように、輪郭は、パンチ押し込み（punch indentation）、切断面、割目、そして、バリをも有さない。

本特許出願の主題は、独立特許請求項の主題だけでなく、図面や明細書に開示されたすべての特徴や記述に起因する。これらの記述や特徴は、それらは請求項の主題ではないとしても、本発明に本質的要素としてクレーム化され、個々に又は組み合わせて、それらが従来技術に関して新規であるということを提供される。

本発明の追加的な特徴は、さらなる請求項、明細書、図面に起因する。

本発明は、以下に示す図面に示された１つの例示的な実施形態に符号を付してより詳細に説明される。

本発明に係る方法を実施するための本発明に係る装置の概略図を示す。 図１に係る装置を通過するストリップの平面図を示す。 ラミネーションの平面図を示す。 ラミネーションパックの断面図を示す。

装置は、レーザ切断ユニットの形態でジェット切断ユニット１と、下流のパンチプレス２と、を有する。金属ストリップ３は、広幅ストリップ又は細幅ストリップであるが、装置を通して、搬送される。金属ストリップ３は、アンワインダ（（巻出機）unwinder）５に回転可能に支持されるコイル４に巻かれる。金属ストリップ３は、金属ストリップ３がまっすぐに伸ばされる矯正装置６を通って任意に搬送される。金属ストリップ３は、供給装置７を用いてジェット切断ユニット１にその後に供給される。ジェット切断ユニットは、少なくとも１つのジェット切断ヘッド８を有し、ジェット切断ヘッド８で、プログラム制御によって定義された輪郭９は、金属ストリップ３に切断される。ラミネーションパック１４を形成するために必要な接続要素１６は、金属ストリップ３上に任意に設置され、又はパケット化ユニット１２の中で、金属ストリップ３に導入される。下流のパンチプレス２では、パンチ工具１３は、ラミネーション１０を、輪郭９を含んで、金属ストリップ３から、打ち抜くために使用される。パンチプレス２での切断操作の前に、ラミネーション１０が金属ストリップ３から落ちるのを防ぐために、ラミネーション１０は、金属ストリップ３の中に、１つ以上の接続点１１によって、保持され、位置決めされる。

ＣＯ_２レーザは、有利には、放射源として使用され、ＣＯ_２レーザで、特定の輪郭９は、高精度で金属ストリップ３の中で確実に切断される。

図１及び図２から明らかなように、金属ストリップ３は、ジェット切断ユニット１及びパンチプレス２を通ってその長手方向に搬送される。

打ち抜かれるラミネーション１０の所望の輪郭９は、ジェット切断ユニット１を使用して、精密に作られる。ジェット切断ヘッド８の使用により、非常に複雑な輪郭は、高精度で、金属ストリップ３から切断される。プログラム制御を用いてジェット切断ヘッド８が、異なった輪郭を作るために、ジェット切断ユニット１の中の要求される経路にわたって移動することができるので、金属ストリップ３の中の連続する輪郭は、異なった形状を有する。異なった工具がそれぞれ異なった輪郭のために要求されるパンチ工具と対照的に、適切な輪郭は、ジェット切断ユニット１を使用する極度に経済的なやり方で、連続して、金属ストリップ３の中に切断される。

ジェット切断ユニット１における輪郭の作成中、金属ストリップ３は、有利には、固定され、そのため、きれいな切断がなされる。ジェット切断ヘッド８は、プログラム制御を用いてジェット切断操作の間、その経路にわたって移動し、同時に、ジェット切断ユニット１で前もって作られた輪郭９を有するラミネーション１０が、パンチ工具１３を使用して、パンチプレス２の中で、金属ストリップ３から打ち抜かれる。

ラミネーションパック１４を形成するために必要な接続要素１６は、パケット化ユニット１２を使用して、金属ストリップ３上に配置され、又は金属ストリップ３に導入される。ラミネーション１０は、パンチプレス２の中でパンチ工具１３を使用して、金属ストリップ３から取り出される。図２では、パンチ工具１３のパンチ外郭（punch outline）１７は、破線の輪郭要素によって表される。ラミネーション１０は、パンチ工具１３によって、積層ステーション１５の中に、下方に押され、積層ステーション１５の中で、ラミネーション１０は、パックを形成するために、積み重ねられる。そのようなラミネーションパック１４は、例として、図４に示される。重ね合わされた打ち抜かれたラミネーションは、例えば、ラミネーションを貫通する棒によって、機械的に結合される。加えて、ラミネーションは、コブのような突起（knob-like elevation）が備えられ、コブのような突起で、ラミネーションは、隣接したラミネーションに、対応する押し込みにぴったり合うやり方で係合する。凹部及び凹部と係合する突起片を有するラミネーションをそれぞれの隣接したラミネーションに備えることは、可能である。タブ（tab）の幅は、開口の幅より狭く、周方向に測定される。これは、隣接したラミネーションを、パックの中で、相互に関連して、対応して回転させることのオプションをもたらす。記載された設計において、重ね合わされたラミネーションは、例えば、パックを貫通する棒によって、相互に、適切に固定して接続される。パックは、公知のやり方で、棒上に保持される。

パック１４の個々のラミネーションは、共に溶接されてもよいし、相互に接着されてもよい。

パック１４内の個々のラミネーションの接続は、パンチプレス２の内側で成立されてもよいし、分離した加工ステーションでその外側で成立されてもよい。

装置は、ラミネーションの形状、又は少なくともラミネーション形状の部分が、ジェット切断ユニット１で製造されるという点を特徴とする。そして、パンチプレス２は、金属ストリップ３からラミネーション１０を分離するために、ラミネーションパック１４を形成するため打ち抜かれたラミネーション１０を積層ステーション１５内に積み重ねるためにだけに使用される。

細幅ストリップは、有利には、金属ストリップ３として使用される。ジェット切断ユニット１は、したがって、小設計であり、そのため、装置は、小型の構成によって、特徴づけられる。ジェット切断ヘッド８の使用によって、ラミネーションの所望の輪郭は、高精度で金属ストリップ３から切断される。かなり複雑な形状は、ジェット切断ヘッド８によって非常に正確に製造される。ラミネーション１０のもたらされるエッジは、きれいな切断面によって特徴づけられる。打ち抜かれるラミネーションと比較して、切断面上のバリ、割目、パンチ押し込みに関する懸念はない。

ジェット切断ヘッド８は、プログラム制御によって、移動されるので、これが要求される場合、多種多様な輪郭が、非常に短時間内で、金属ストリップ３から切断される。適したプログラムが読み込まれることだけが必要とされ、そのため、ジェット切断ヘッド８は、金属ストリップ３にわたって、所望の動きを実行する。

金属ストリップ３のための細幅ストリップの好ましい使用において、ラミネーション１０は、図２から明らかなように、連続して、１つの軌道で、金属ストリップ３から切断される。もちろん、広幅ストリップは、金属ストリップ３のために使用されてもよい。その場合、ラミネーション１０は、２つ以上の軌道に、相互に隣接して金属ストリップ３から切断されてもよい。同じ、又は異なったラミネーションも、様々な軌道に切断されてもよい。１つのジェット切断ヘッド８だけが、異なって成形されるラミネーションのために必要である。もちろん、ジェット切断ユニット１もまた、２以上のジェット切断ヘッド８を有してもよい。そのような設計は、例えば、２つ以上の金属ストリップ３が、ジェット切断ユニット１及びパンチプレス２を通って、相互に隣接して搬送される場合に、又は、ラミネーション１０が、金属ストリップ３に、２つ以上の軌道に、製造される場合に、適している。

例えば、相互に隣接する２つのジェット切断ヘッド８が、適した幅を有する金属ストリップ３上のラミネーションを切断することも、可能である。装置の非常に高い生産は、この方法で達成される。

記載された装置及び記載された方法は、電気機械又は発電機の固定子及び／又はロボットのためのラミネーションスタック（lamination stack）１４を製造するために使用される。装置、及び方法は、他の目的のためのラミネーションスタックを製造するために使用されてもよい。この場合、レーザ切断に加えて、他のジェット切断工程は、考えられる。

１ ジェット切断ユニット
２ パンチプレス
５ アイワインダ
６ 矯正装置
７ 供給装置
８ ジェット切断ヘッド
９ 輪郭
１０ ラミネーション
１１ 接続点
１２ パケット化ユニット
１３ パンチ工具
１４ ラミネーションパック
１５ 積層ステーション

Claims (19)

1. 金属ストリップから、ラミネーションパック、特に、電気機械及び発電機のためのラミネーションを製造するための方法であって、
   前記ラミネーションは、少なくとも１つのパンチ工具を使用して、前記金属ストリップから打ち抜かれる方法において、
   前記ラミネーション（１０）の前記輪郭（９）の少なくとも部分は、ジェット切断によって作られ、
   前記ラミネーション（１０）は、前記パンチ工具（１３）を使用して、その後に打ち抜かれることを特徴とする方法。
2. 前記ラミネーション（１０）の前記輪郭（９）は、ジェット切断によって完全に作られることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ラミネーション（１０）は、接続点（１１）によって、前記金属ストリップ（３）に保持されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ラミネーション（１０）は、少なくとも２つの接続点（１１）によって、前記金属ストリップ（３）に保持されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前記ラミネーション（１０）は、前記パンチ工具（１３）を使用して、前記金属ストリップ（３）から打ち抜かれることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
6. 前記ラミネーション（１０）は、前記金属ストリップ（３）の１つの軌道に製造されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
7. 前記ラミネーションは、前記金属ストリップ（３）の少なくとも２つの軌道に製造されることを特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
8. 細幅ストリップは、前記金属ストリップ（３）として使用されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
9. 広幅ストリップは、前記金属ストリップ（３）として使用されることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の方法。
10. 前記ラミネーション（１０）は、積み重ねられ、ラミネーションパック（１４）を形成することを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の方法。
11. 前記接続点（１１）は、前記ラミネーション（１０）が、前記金属ストリップ（３）から切断された場合に、切り離されることを特徴とする、請求項３〜１０の何れか一項に記載の方法。
12. 少なくとも１つのパンチ工具を含む少なくとも１つのパンチプレスを有する、特に、請求項１〜１１の何れか一項に係る方法を実施するための、装置であって、
    前記パンチプレス（２）の上流に、少なくとも１つのジェット切断ヘッド（８）を有する少なくとも１つのジェット切断ユニット（１）を含むことを特徴とする装置。
13. 矯正装置（６）は、前記ジェット切断ユニット（１）から上流に備えられることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 供給装置（７）は、前記ジェット切断ユニット（１）から上流に備えられることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
15. アイワインダ（５）は、前記ジェット切断ユニット（１）から上流に備えられることを特徴とする請求項１２〜１４の何れか一項に記載の装置。
16. パケット化ユニット（１２）は、前記パンチプレス（２）から上流に備えられることを特徴とする、請求項１２〜１５の何れか一項に記載の装置。
17. 前記パンチプレス（２）は、前記ラミネーション（１０）を積み重ねるための少なくとも１つの積層ステーション（１５）を有することを特徴とする、請求項１２〜１６の何れか一項に記載の装置。
18. 前記ラミネーション（１０）の前記輪郭（９）は、ジェット切断によって作られることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法を使用して製造されるラミネーション（１０）。
19. 前記ラミネーション（１０）の前記輪郭（９）は、ジェット切断によって作られることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の方法を使用して製造されるラミネーションパック（１４）。
    
    

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