JP2023500872A - 電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置 - Google Patents

Abstract

電気モーター機械、発電機、変圧器、カウンター、点火コイルおよび接着手段を備えた同様の電気機器において、電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置（１０）であって、
前記装置（１０）は、ラメラパックを規定する互いに重ねられるストリップ（１５’）を規定するシート（１５）をダイ切断するためのダイ切断ステーション（１２）と、前記シート（１５）から切断された前記ストリップ（１５’）を接着剤によって接着するためのステーション（１４）を備え、
前記装置（１０）は、ある量の接着剤をシート（１５）の表面に個別に塗布するための手段を含み、前記手段は、ダイ切断ステーション（１２）におけるシート（１５）の前進と同期して作動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置に関する。
より具体的には、本発明は、電気用途のためのラメラパックを組み立てる装置、すなわち、電気モーター機械、発電機、変圧器、カウンター、点火コイルおよび同様の電気的装置において使用するための、一方を他方に対して充填または重ね合わせた磁気ストリップを組み立てる装置に関する。

知られているように、例えば、電気モーターまたは変圧器などの電気的機械は、層状構造で作られた磁気回路を含む。すなわち、該電気的機械は、必要な特定の磁気要件に応じて、さまざまな形状とサイズの複数の薄い金属ストリップまたはプレートから成る。前記金属ストリップまたはプレートは、互いに重ね合わされ、拘束され、いわゆる「ラメラパック」を規定する。

前記ストリップの間に、いわゆる「ばね効果」を生成する可能性のある中間の空間を存在させずに、それらを互いに直接接触させて配置することによって、ストリップを重ねる。そして、ストリップを重ねることによって、前記「ラメラパック」が得られる。前記「ばね効果」は、電気的特性の劣化を引き起こすと同時に、ラメラパックを構成する電気的機械の寸法および機械的特性にも影響を与える。

ラメラパックは、従来、単一のストリップを重ね合わせて連結することによって得られる。ここで、単一のストリップは、例えば、パンチによってストリップを形成するダイカットから、および、例えば、ウェブシートから、または既知の方法で別のシートをレーザー切断することによって、得られる。単一のストリップを形成する機械で互いに重ね合わせて連結することができる、または他の組立機で互いに重ね合わせて連結することができるストリップを、その形成後に用いる。

前記ストリップは、特に選択された位置で前記ストリップを変形させることによって得られる「ステープル」と呼ばれる結合または係合構成要素によって、互いに連結される。そして、ストリップの前記構成要素を用いることで、ストリップは、結合中に、下部のストリップの対応する凹部に導入またはねじ込まれ、連続的な重ね合わせによって、ストリップのパックを形成する。

あるいは、「ステープル」による上記の拘束方法に加えて、ストリップは、ストリップの表面に形成されたボスによって、互いにパックされて、拘束され得る。

さらに既知の製造技術によれば、ストリップは、接着剤または既知のタイプの他の剛性拘束手段によって、互いにパックされて、拘束され得る。

接着剤を使用してラメラパックを組み立てる既知の技術は、ダイの入口で切断されるシートに適用される、（通常は２成分タイプの）接着剤ポンプシステムに接続された圧力ノズルにおいて使用される。より詳細には、接着剤は、シートの上層の点に塗布される接着剤の第１の成分と、同様にシートの下層の点に塗布される第２の成分を用いて、スプレーおよびノズルによって塗布される。接着は、シート剥離ステーションにおいて、接着剤の第１の層を有するストリップの上部を、接着剤の第２の成分で覆われた後続のストリップの下部とくっつけることによって、起こる。

接着剤（２成分タイプ）によるラメラパックの組み立てに関する別の技術的事項は、スプレーによって切断ダイの入口に塗布される接着剤の第１成分、および切断ダイの下部に配置された特別な専用ステーションに塗布される接着剤の第２成分を有するノズルにおいて使用される。この場合、ラメラパックは、第１の接着剤成分の層を有するストリップを、第２の接着剤成分を有する後続のストリップとくっつけることによって、形成される。

既知の解決策の中で、ＣＮ１０７５３３９０７は、単一のストリップが得られるシート上で（プログレッシブ切断によって）、電気的用途のためのラメラパックを形成するための装置を開示する。これは、接着剤の層がシートの上面と下面の両方に塗布される。接着剤の層は、シートの上下に配置されたコーティング／拡散装置によって塗布され、これは、穴あけ工程またはステーションの後、およびラメラパックを形成するダイでの切断工程またはステーションの前に行われる。

ＪＰ２０１７２１６８７３は、電気的用途のためのラメラパックを製造する装置を記載している。当該装置では、パックを形成するストリップは、切断ダイの垂直切断移動速度と同期せずに塗布される、接着剤層と接着することによって結合される。

さらなる既知の実施形態は、ＥＰ３０２１４６６に記載されている。該文献は、塗布ヘッドによって塗布された接着剤によって電気的用途のための層状パックを形成する方法に関し、前記ヘッドがストリップの表面全体に接着剤を塗布できるように、ストリップがその垂直軸の周りを回転する。あるいは、塗布ヘッドをストリップの軸の周りで回転させて、前記ストリップの表面に接着剤を塗布する。

既知であって、ＪＰ２０１５０７６９７０に記載されている別の解決策は、スプレーノズルを用いて単一のストリップに塗布される接着剤によって層状パックを形成することを提供する。

しかしながら、ラメラパックのストリップ間の拘束のための従来の方法は、ストリップ間の拘束を達成するためには効果的であるが、いくつかの重大な欠点を有する。例えば、ストリップのパックは、ストリップ間の接着が不完全または最適でないために、一方のストリップともう一方のストリップの間に亀裂があり、望ましくない振動やノイズの発生の原因となる場合がある。

さらに、接着剤によるそのような既知の組み立て技術は、いくつかの欠点を明らかにした。ノズルまたはスプレー、したがってそれらを供給するためのポンプは、しばしばメンテナンス（洗浄、故障など）を受ける。そのような操作は、多かれ少なかれ、ダウンタイムの長期化を要し、その結果、プラントおよび生産関連のコストが増加する。

さらなる欠点は、スプレーを使用する既知の技術が、温度、圧力、スプレーノズル内の接着剤の流れの速度などの流体力学的パラメーターを導入するという事実に基づく。これらは、サイクルタイム、したがって、その関連コストの点から、ラメラパックの組み立ての製造プロセス全体にわたって、重要である。

本発明の目的は、前述の欠点を克服することである。

より具体的には、本発明は、電気的用途のためのラメラパックを組み立てるための装置に関する。このようなラメラパックは、例えば、ボスまたは同様の保持手段などの機械的手段を使用せずに製造される。

本発明のさらなる目的は、改良された、接着剤によるラメラパックを組み立てるための装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、完成品（ローター、ステーター、およびラメラパックによって規定されるもの）のより良い電気的性能を確実にするために、ラメラパックの組立装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、前記ストリップを形成するためのダイの内側および外側の両方においてストリップを接着するのに適したラメラパックを組み立てる装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、ラメラパックを迅速かつ「クリーンな」方法で組み立てるのに適した装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、保守が容易で簡単なラメラパックを組み立てるための装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、経時的に高い抵抗および信頼性を確保するのに適し、さらに、製造が容易で費用効果が高い、電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置をユーザに提供することである。

これらおよび他の目的は、請求項１に記載の特徴を有する本発明によって達成される。

本発明によれば、本明細書で提供されるのは、下記の装置である。
電気モーター機械、発電機、変圧器、カウンター、点火コイルおよび同様の電気的機器である電気的機械において電気的用途のためのラメラパックを接着によって組み立てるための装置であって、
ラメラパックを形成するために互いに重ねられるストリップを規定するシートをダイ切断するためのダイ切断ステーションと、接着剤によって前記シートから切り取った前記ストリップを接着するためのステーションを備え、
前記装置は、ある量の接着剤をシートの表面に個別に塗布するための手段を含み、前記手段は、ダイ切断ステーションにおけるシートの前進移動と同期して作動することを特徴とする前記装置。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項によって概説される。

本発明の、電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置の構造的および機能的特徴は、以下の詳細な説明からより明確になり得る。以下の詳細な説明では、好ましい非限定的な実施形態を表す添付の図面が参照される。

図１は、本発明のラメラパックを組み立てる装置の接着ステーションの概略的な投影図を表す。 図２は、構成要素または成形要素の移動を示す、図１による接着ステーションの概略正面図を表す。 図３は、本発明の組立装置の一連の操作ステップを概略的に表す。 図３Ａは、本発明の組立装置の一連の操作ステップを概略的に表す。 図３Ｂは、本発明の組立装置の一連の操作ステップを概略的に表す。 図３Ｃは、本発明の組立装置の一連の操作ステップを概略的に表す。 図４Ａは、本発明の装置の構成要素の異なる実施形態を概略的に表す。 図４Ｂは、本発明の装置の構成要素の異なる実施形態を概略的に表す。 図４Ｃは、本発明の装置の構成要素の異なる実施形態を概略的に表す。 図５Ａは、本発明の装置の３つの例示的な接着の構成を概略的に表す。 図５Ｂは、本発明の装置の３つの例示的な接着の構成を概略的に表す。 図５Ｃは、本発明の装置の３つの例示的な接着の構成を概略的に表す。

前述の図面を参照すると、図１および２において全体として１０で示される、本発明のラメラパックを組み立てる装置は、ダイ切断ステーション１２、およびダイ切断ステーション１２においてシート１５から切断されるストリップを接着するためのステーション１４を備える。図１の矢印Ｘで示されているように、シート１５は、ダイ切断ステーション１２に向かって移動する。

前記図面による好ましい実施形態では、接着ステーション１４は、ダイ切断ステーション１２の内側に配置されている。しかしながら、代替の実施形態によれば、接着ステーション１４は、ダイ切断ステーション１２の外側に配置することができる。これは、以下でよりよく説明される、製造プロセス要件および／または切断の条件による。

以下においてその特性および動作がよく説明される、接着ステーション１４では、（前記図による好ましい実施形態を参照すると）２成分接着剤（成分「Ａ」、つまり接着剤の基部））および２番目の成分（成分「Ｂ」、つまり接着反応の触媒）が使用される。２成分接着剤は、切断ダイの入口またはその中に浸漬または塗布される、スプレーまたはローラーによってシートの下面に噴霧される第１の接着剤成分（または成分「Ａ」）、および後述するようにシートの上面に塗布される第２の成分（または成分「Ｂ」）を含む。

上記の実施形態に代わる実施形態によれば、ラメラパックを規定するストリップの組み立てに使用される接着剤は、単一成分の接着剤である。この場合、シートの表面に塗布された接着剤の量は、下記で述べる通りである。

接着ステーション１４は、（方向Ｘに前方に移動する）シート１５に対して、（図１および２の矢印Ｚによって示される）下降／上昇垂直方向に平行移動する可動要素１６を備える。そして、接着ステーション１４は、ラメラパックを定義する積み重ねられるストリップ上に接着剤を調製するための少なくとも１つの接着ユニットを備える。

前記少なくとも１つの接着ユニットは、（図１および２の矢印Ｙによって示される）シート１５の前方方向Ｘに垂直な方向に、前方／後方に水平移動する。

図面による実施形態を特に参照すると、接着ステーション１４は、第１の接着ユニット１８および第２の接着ユニット１９によって規定される２つの接着ユニットを含む。各々の接着ユニットは、複数のピン２０が設けられており、これらは、以下でよりよく説明するように、（成分「Ｂ」または２成分接着剤の場合は第２の成分によって定義される）接着剤に浸漬され、シート１５から切断されたストリップ１５’上に堆積される。

可動要素１６の前後移動およびその下降／上昇移動は、空気式または油圧式または電気式の従来のアクチュエータによって行われる。前記動作は同時に行われる。すなわち、可動要素１６の接着ユニット１８および１９の方向Ｚでの下降／上昇は、接着ユニット１８および１９の方向Ｙでの前後動作と同時に起こる。

接着ステーション１４は、少なくとも１つの接着リザーバーを備え、図面による実施形態を参照すると、第１の接着リザーバー２２および第２の接着リザーバー２４を備える。第１の接着リザーバー２２および第２の接着リザーバー２４は、それぞれ（２成分接着剤の場合は第２の成分または成分「Ｂ」の）接着剤２３を含む。接着リザーバーの数は、接着ユニットの数に対応することを理解されたい。

第１の接着ユニット１８および第２の接着ユニット１９のピン２０（依然として図面による実施形態を参照。）は、第１の接着リザーバー２２および第２の接着リザーバー２４から接着剤を拾い上げて、それをシート１５のストリップ１５’上に堆積させるのに適している。

より具体的には、ピン２０は、接着剤の液滴２５を拾い上げる機能を有し、この目的のために、ピン２０は、異なる構成の先端または端部（第１および第２の接着ユニットに関して固定端と反対側の端部）を有することができる。その異なる構成は、使用する接着剤の種類またはシートの種類、またはさらに、シート１５を切断する速度および／またはストリップの組み立てプロセスに伴う条件による。したがって、前記少なくとも１つの接着ユニット（図面による実施形態の場合、第１および第２の接着ユニット）は、ピン２０の数がラメラパックの特定の製造要件によって変化し得ることを考慮しながら、モジュラー構造を規定する。

図４Ａ、４Ｂ、および４Ｃは、ピン２０の先端の３つの構成を示す。
図４Ａは、先端２１が凸状のピン２０を示す。
図４Ｂは、先端２１’が凹状のピン２０を示す。
図４Ｃは、先端２１”が平らなピンを示す。

いずれの場合も、ピン２０の先端は、上記で概説した条件に従って、異なる形状（例えば、円錐台形または円錐形、あるいは別の多かれ少なかれ複雑な形状）を含み得ることに留意されたい。

前記少なくとも１つの接着ユニットのピン２０の数は、ストリップの特性およびその寸法仕様に対して機能する。

さらに、ピン２０は、ストリップへの接着剤の堆積の最適な制御を確保するための機能を有するばねおよび減衰手段（図には示されていない）を備え得る。

例として、図５Ａ～５Ｃは、３つの異なるタイプのピン２０の配置、したがって、接着剤の堆積の配置を表す。

図５Ａは、円周に応じた配置を示す。図５Ｂは、ダイヤモンドまたは正方形の配置を示す。図５Ｃは、「中心面」を備えた配置を示す。いずれにせよ、他の異なる構成が可能である。

上記の構造的特徴を参照しながら、本発明のラメラパックを組み立てるための装置の操作を以下に説明する。

図２および図２による好ましい実施形態を特に参照すると、可動要素１６の第１の接着ユニット１８を第１の接着リザーバー２２に向かって下降させ、接着剤の液滴２５（図３Ａ）を拾い上げるために、ピン２０を接着剤２３（２成分接着剤の場合は２番目の成分または成分「Ｂ」）に沈める（図３）。接着剤を拾い上げるための同様の動きは、第２の接着ユニット１９も特徴付ける。

次いで、前記第１の接着ユニットは、持ち上げられ、シート１５から切断されたシート１５’に向かって水平方向に平行移動される。そして、前記第１の接着ユニットを下降させ、ピン２０をストリップの表面に接触させ（図３Ｂ）、接着剤２３の液滴２５をその上に放出させる（図３Ｃ）。

第１の接着ユニット１８は、ピン２０がストリップ１５’と接触するように、下降させられる。一方、第２の接着ユニット１９は、第２の接着リザーバー２４に向かって、動かされ、接着剤２３の液滴２５を拾い上げるために（図３Ａ）、ピン２０を接着剤に沈めることが可能となる（図３）。

このような操作に加えて、ダイ切断ステーション１２の入口で、２成分接着剤を使用する場合、ある量の接着剤（２成分接着剤の場合は、第１の成分「Ａ」）を、スプレー／ローラーを用いて、シートの下面に、ストリップの上面に接着剤２３の液滴を堆積させるのとは反対側に、噴霧する。

単一成分の接着剤を使用する場合、スプレー／ローラーを使用して接着剤を噴霧するこのようなステップは実行されない。

次に、第２の接着ユニット１９を持ち上げて、シート１５から切断されたストリップ１５’（後続のストリップ）に向かって平行移動させ、前記ストリップに向かって下げて、その表面に接着剤の液滴を堆積させる。このような動きは、切断ステーションにおけるシート金属の前進と同時に発生する。

同時に、第１の接着ユニットは、ピン２０によって接着剤（第２の成分）を新たに拾い上げるために、第１の接着リザーバーに向かって移動される。

したがって、接着剤を拾い上げてストリップに堆積させる操作は、作業サイクルを中断することなく、いわゆる「マスクされた時間」で行われる。実際には、接着ユニットによってストリップに接着剤を堆積させるステップは、別の接着ユニットによる接着剤の同時拾い上げに対応する。

上記のようにラメラパックが完成すると、あるラメラパックを次のラメラパックと区別するために、接着ステーション１４をシート上で動かさないことによって、および／または接着剤（第１の成分または成分「Ａ」）を堆積するスプレー／ローラーを停止することによって、最後のパックが実現される。または、一成分の接着剤の場合はピンの動きが停止される。その後、新しいラメラパックの作製が上記のように開始される。

単一の接着ユニットまたは複数の接着ユニット（３つ以上）の場合にも同様の動きが発生することは、明らかである。

本発明の装置によって達成される利点は、上記に照らして観察可能である。

本発明のラメラパックを組み立てるための装置は、有利には、シートから切断されたストリップを、接着剤で、パックすることによって、組み立てを行うことができる。そして、ポンプおよびノズルを使用せずに、ポンプおよびノズルなどの保守を必要としない機械的ピンによって、組み立てを行うことができる。これにより、機械のダウンタイムが短縮され、その結果、生産時間と関連コストが削減される。

本発明の装置のさらなる利点は、ピンによる接着剤の塗布、より具体的には、ストリップの表面への接着剤の液滴の堆積が、非常にきれいで局所的な接着モードを定義するという事実にある。これは、ストリップの表面に接着剤をスプレーする従来の接着技術とは異なる。

本発明の装置のさらなる利点は、ノズル、ポンプ、および接着剤の流れを制御するためのシステムを使用することなく、ストリップの表面に接着剤の液滴を堆積させるのに適しているピンを使用するという事実にある。この使用により、従来知られている接着技術よりもはるかに低いコストで済む。

さらに、本発明のさらなる利点は、ノズルおよび／または噴霧器を使用しないという事実にある。本発明は、対応する流体力学的パラメーター（例えば、接着圧力、接着温度、ノズル洗浄など）に制約されず、したがって、より高速な接着技術である。（リザーバーに収容されている本発明の装置の接着剤は、静的な状態にある。）実際のところ、ピンが摩耗または破損した場合は、ピンを交換するだけで十分である。（従来のスプレーノズルのコストと交換時間に比べて、非常に低コストであることが特徴の、簡単で迅速な操作である。）

さらなる利点は、説明したように、接着ユニットがモジュラー型である（特定の製造要件に応じてピンの数と配置を変更できる可能性がある。）という事実にある。これにより、ダイ切断ステーションの内側と外側の両方で、ダイ切断ステーションの全体的な寸法に応じて（大きすぎるか小さすぎるダイ切断ステーションでも）、装置を簡単に組み立てることができる（例えば、ダイ切断ステーションの外側での組み立て）。

本発明は、非限定的な例としてのみ提供されるその実施形態を特に参照して、上記に記載されてきたが、様々な修正および変形は、上記の説明に照らして当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲に含まれるすべての修正および変形を包含することを意図している。

Claims (10)

1. 電気モーター機械、発電機、変圧器、カウンター、点火コイルおよび接着手段を備えた同様の電気機器において、電気的用途のためのラメラパックを組み立てる装置（１０）であって、
   前記装置（１０）は、ラメラパックを形成するために互いに重ねられるストリップ（１５’）を規定するシート（１５）をダイ切断するためのダイ切断ステーション（１２）と、前記シート（１５）から切断された前記ストリップ（１５’）を接着剤によって接着するためのステーション（１４）を備え、
   前記装置（１０）は、ある量の接着剤をシート（１５）の表面に個別に塗布するための手段を含み、前記手段は、少なくとも１つの接着ユニット（１８、１９）を移動させるために、シート（１５）に対して、下降／上昇垂直方向に平行移動する可動要素（１６）を含み、
   前記少なくとも１つの接着ユニット（１８、１９）は、前記可動要素（１６）上で安定化され、接着手段を備え、
   前記少なくとも１つの接着ユニットは、ダイ切断ステーション（１２）におけるシート（１５）の前進方向に垂直な方向の水平面で前方／後方に平行移動可能であり、
   可動要素（１６）および少なくとも１つの接着ユニットの前記移動は、ダイ切断ステーション（１２）におけるシート（１５）の前進移動と同期しており、
   少なくとも１つの接着ユニットは、複数のピン（２０）を含み、
   前記複数のピン（２０）は、ある量の接着剤（２３）を含む少なくとも１つの接着リザーバー（２２、２４）から、それぞれ液滴（２５）の形で、ある量の接着剤を拾い上げるのに適している、前記装置（１０）。
2. 前記ピン（２０）が、ストリップ（１５’）への、接着剤の液滴（２５）の堆積を最適に制御することを確実にする機能を有するばねおよび減衰手段を備え得ることを特徴とする、請求項１に記載の組立装置。
3. 前記接着ユニットに関して、固定化端部の反対側のピン（２０）の端部が、凸状先端（２１）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の組立装置。
4. 前記接着ユニットに関して、固定化端部の反対側のピン（２０）の端部が、凹状先端（２１’）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の組立装置。
5. 前記接着ユニットに関して、固定化端部の反対側のピン（２０）の端部が、平らな先端（２１”）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の組立装置。
6. 前記可動要素（１６）が、少なくとも１つの接着ユニット（１８、１９）によって、少なくとも１つの接着リザーバー（２２、２４）から接着剤の液滴（２５）を拾い上げるための下降／上昇平行移動を含み、
   前記少なくとも１つの接着ユニットは、ダイ切断ステーション（１２）においてシート（１５）に向かう水平平行移動を含み、
   前記少なくとも１つの接着リザーバー（２２、２４）に向かう、前記少なくとも１つの接着ユニット（１８、１９）の下降／上昇平行移動は、少なくとも２成分接着ユニットの場合、液滴（２５）を堆積させるためにシート（１５）に向かって移動する、別の接着ユニットの同時かつ同期的な下降／上昇平行移動に対応することを特徴とする、前記請求項の１項以上に記載の組立装置。
7. 前記接着ステーション（１４）が、ダイ切断ステーション（１２）の内部に配置されることを特徴とする、前記請求項の１項以上に記載の組立装置。
8. 前記接着ステーション（１４）が、ダイ切断ステーション（１２）の外部に配置されることを特徴とする、前記請求項の１項以上に記載の組立装置。
9. 前記接着剤が、単一成分タイプであることを特徴とする、前記請求項の１項以上に記載の組立装置。
10. 前記接着剤が、接着剤の基部を規定する第１の成分または成分「Ａ」と、接着反応の触媒を規定する第２の成分または成分「Ｂ」とを含むことを特徴とする、前記請求項の１項以上に記載の組立装置。
    

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