JP2635919B2 - 変圧器鉄心の巻付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連特許及び出願との関係】この発明は下記の米国特
許及び特許出願に記載された内容と関連を有する。 米国特許第５，０９３，９８１号 発明者バラード及
びクラッパート 米国特許第５，０５０，２９４号 発明者バラード及
びクラッパート 米国特許第４，７３４，９７５号 発明者バラード及
びクラッパート 米国特許第４，７４１，０９６号 発明者リー及びバ
ラード １９９０年６月１１日に出願された米国特許出願通し番
号第０７／５３５，５３８号の継続として１９９０年１
２月９日に出願された発明者クラッパート及びハウザの
米国特許出願通し番号第０７／６２３，２６５号

【０００２】

【技術分野】この発明は鉄心の窓の周りに重ね合せて巻
付けられた非晶質鋼の複数個のストリップで構成される
電気変圧器の鉄心を製造する装置、更に具体的に云え
ば、巻付け時に回転する回転自在のアーバの周りにこの
様なストリップの積重ね体を巻付ける為にベルト・ネス
ト装置（belt nester ）を用いるこう云う形式の装置に
関する。

【０００３】

【発明の背景】変圧器の鉄心を作る為に長年にわたって
使われて来た１形式の鉄心製造機械はベルト・ネスト装
置である。ベルト・ネスト装置は、典型的には、回転自
在のアーバを持ち、アーバを回転しながら、制御された
長さを持つ磁性ストリップ鋼の切片を重ね合せて巻付
け、こうして前に巻付けたものゝ周りに追加のストリッ
プを巻付ける時に直径が増加する鉄心の型を組立てる。
ストリップの巻付けはアーバを取巻く可撓性のベルトを
使うことによって行なわれ、このベルトを駆動して、ア
ーバ並びにこのアーバの周りにそれまでに巻付けられて
いるストリップがあれば、それらのストリップを回転さ
せる。ストリップは、それがアーバとそれを取巻くベル
トの間に入る様な形で、ベルト・ネスト装置の中に送り
込まれる。ベルトとアーバが一緒に動く時、入って来る
各々のストリップ又はストリップの群は、アーバ又はこ
のアーバの上に既に組立てられている鉄心の型があれ
ば、その型をきつく取巻く様にベルトによって強制され
る。こう云う形式のベルト・ネスト装置の１例が米国特
許第３，０４９，７９３号に記載されている。

【０００４】上に述べた形式のベルト・ネスト装置は、
回転するアーバの周りに巻付けられる非晶質鋼のストリ
ップで構成された鉄心を製造する為に従来使われて来
た。非晶質鋼は非常に薄手（例えば典型的には厚さが約
１ミルしかない）であるから、こう云うストリップは、
何れも多数のストリップで構成された積重ね体として、
ベルト・ネスト装置に送り込むことが非常に望ましい。
各々の積重ね体は、ストリップの複数個の群で構成され
たパケットであることが好ましく、各々の群が重ね合せ
て積重ねた多数のストリップで構成される。群は縦方向
にずれた形で積重ねられている。この様な装置の１例が
前に引用した米国特許出願通し番号第０７／６２３，２
６５号に記載されている。

【０００５】この米国特許出願に記載された装置は、例
えば約２２吋までの中くらいの直径を持つ非晶質鋼の変
圧器鉄心を製造するには非常に満足し得る形で働くが、
直径が更に大きい鉄心を製造するのにこう云う装置を使
う時、ある問題にぶつかる。具体的に云うと、一層大き
い直径を持つ鉄心を作る為にこう云う装置を使う時、鉄
心の各ターンの入れ子型変位が管理し難い問題になる。
この明細書で使う「入れ子型変位（telescoping ）」と
云う言葉は、アーバの周りに巻付ける作業の間、前縁に
対して、積重ね体の後縁が側方に変位すなわちずれるこ
とを指す。珪素鋼変圧器鉄心の製造に起こる場合のこの
入れ子型変位が、米国特許第４，４７６，６３２号に詳
しく述べられている。アーバの周りに巻付けられる非晶
質鋼ストリップの群又はパケットから鉄心を製造する場
合にも、入れ子型変位は問題になることがある。

【０００６】この発明の目的は、特に非常に長い群又は
パケットをアーバの周りに巻付けて、直径の大きい鉄心
の外側ターンを形成する場合、ストリップがベルト・ネ
スト機械のアーバの周りに巻付けられる時の、非晶質金
属ストリップの群又はパケットが入れ子型変位を生じる
傾向を減らす簡単で有効な装置を提供することである。
この問題を更によく理解する為には、直径３５吋の鉄心
の外側パケットは約１２４吋の長さになり、それが典型
的には非晶質鋼の数百枚までの薄手のストリップで構成
されるのが典型的であることに注意されたい。アーバへ
の移送並びにその後のベルトによるネスト作用の間、こ
の様な長いパケットが入れ子型変位を生じて損傷を受け
るのを防止するのは非常に困難である。この発明は、こ
う云う形式のパケット内の非晶質ストリップがこの様な
入れ子型変位によって損傷を受けるのを防止することを
念頭に置いている。

【０００７】別の目的は、巻付けの際にストリップが望
ましくない皺を発生する傾向が減少し、且つ巻付けの
際、ストリップの間に空気ポケットが出来る傾向が減少
する様な形で、非常に薄手の非晶質金属ストリップを巻
付けることである。

【０００８】

【発明の要約】この発明を１形式で実施する時、変圧器
鉄心巻付け装置の窓の周りに薄手の非晶質鋼ストリップ
の積重ね体を巻付ける。この巻付け装置は、（イ）窓を
設ける場所に配置されたアーバと、（ロ）アーバの周り
に巻かれていて、アーバに回転運動を伝える為に、その
長さに沿って可動であるベルトと、（ハ）個別の積重ね
体をベルトとアーバの間の空間に相次いで送り込んで、
ベルトがその長さに沿って駆動される時、この個別の積
重ね体をアーバの周りに相次いで巻付けさせる手段とを
有する。更に巻付け装置は、積重ね体がベルトとアーバ
の間の空間に送り込まれる時に、その上に積重ね体が支
持される第１の略平坦な面を限定する手段と、この第１
の平坦な面と略平行に伸びる第２の略平坦な面を限定す
る別の手段とを有する。アーバに巻付けられようとして
いる積重ね体が上に述べた略平坦な面の間を通過する
時、制御手段が、一方の平坦な面を他方の平坦な面に向
って偏圧すると共に、積重ね体が巻付けられる時、この
積重ね体を２つの平坦な面の間で圧縮する様に作用す
る。この圧縮作用が、２つの平坦な面の間にある積重ね
体の領域内のストリップから皺を取除くと共に、この領
域にあるストリップの間から空気ポケットを除去する。
更に、この圧縮作用は、積重ね体の縦方向の縁に沿って
配置された案内部材によって、巻付けの間、積重ね体を
一層効果的に案内することが出来る様にし、こうして巻
付けの際、積重ね体が入れ子型変位を生じる傾向を少な
くする。

【０００９】この発明が更によく理解される様に、次に
図面について説明する。

【００１０】

【実施例の詳しい説明】パケット 図１及び２には、変圧器の鉄心を組立てる為のこの発明
の装置で使われる多数のパケットの代表としての１つの
パケット１１０が示されている。図１及び２のパケット
は、非晶質鋼の多数の重ね合せた細長いストリップ１１
２で形成される。各々のストリップは僅か約１ミルと云
う厚さを持つが、これは配電用変圧器の鉄心に最も普通
に用いられる結晶粒配向の珪素鋼の厚さの典型的な値で
ある７乃至１２ミルに較べると、非常に厚さが薄い。各
々のストリップは、その長さに沿って伸びる２つの側縁
１１４と、ストリップの両端にある横方向に伸びる縁１
１６とを有する。重ね合されたストリップは群１２０と
して配置され、各々の群は多数のストリップ、例えば１
０枚乃至３６枚のストリップで構成される。各々の群で
は、ストリップの各々の側にあるストリップの側縁１１
４は略整合しており、ストリップの各々の端にあるスト
リップの横方向に伸びる縁１１６も大体整合している。
この明細書では、パケット及び群を更に一般的な「積重
ね体」と云う言葉で呼ぶ場合がある。

【００１１】パケット１１０は、ストリップの複数個の
重ね合せた群１２０で構成される。各々のパケットで
は、全ての群の側縁１１４ｅは略整合しているが、パケ
ットの両端にある群の横方向に伸びる縁１６ｅは、パケ
ットの縦方向に互いにずれている。各々のパケットの内
部では、パケットの内側Ｉから外側Ｏに見て、相次ぐ群
の端はパケットの１端では後退し、且つパケットの他端
では張り出している。所定の変圧器鉄心に使われる全て
のパケットは、基本的な構造が同じで幅が同じであるこ
とが好ましいが、（鉄心の窓の周りに相次いで巻付けら
れる様に組立てられる）パケットは、パケットを鉄心の
型の外周の周りに相次いで巻付けることによって組立て
られる時の鉄心の型の外周が次第に大きくなるのに合せ
て、漸進的に長さを長くする。

【００１２】ベルト・ネスト装置 図１及び２の１１０に示す様なパケットから鉄心の型を
組立てる為、この発明ではベルト・ネスト装置と普通呼
ばれている形式の巻付け機械を利用する。図３及び４に
ついて説明すると、参照数字１２８で示したベルト・ネ
スト装置は回転自在のアーバ１３０を持ち、これは円形
の外周１３２を持つ鋼製ハブ１３１と、ハブの両側に着
脱自在に取付けられた２つの案内フランジ１３４，１３
６とで構成される。各々の案内フランジ１３４，１３６
は、ハブの円形外周１３２を越えて半径方向外向きに伸
びていて、アーバの外周にはＵ字形断面の空間１３７が
出来る様になっている。各々のフランジ１３４，１３６
が主にアルミニウムで作られることが好ましいが、各々
のフランジはその内面に耐摩耗ステンレス鋼の薄板１３
８を持ち、それがフランジの他の部分に接着によって結
合されている。直ぐに更に詳しく説明するが、図１及び
２の１１０に示す様な複数個のパケットが、フランジ１
３４，１３６の間の空間１３７内で、アーバのハブ１３
１の周りに相次いで巻付けられる。フランジは、パケッ
トの各々の側にある側縁１１４ｅが略整合した状態で、
パケットがハブの外周１３２の周りにきつく巻付けられ
る様に保証する様に、パケットの側縁１１４ｅと協働す
る案内部として作用する。

【００１３】各々のフランジにある耐摩耗被覆１３８
が、フランジを摩耗又は空間１３７内で巻付けられる非
晶質鋼ストリップの尖った縁によるその他の損傷から保
護するのに役立つ。パケット１１０をアーバ１３０のハ
ブ１３１の周りに相次いで巻付ける為、ベルト・ネスト
装置１２８が、ハブ１３１を取巻く無端の可撓性ベルト
１４０を用いている。このベルトは、アーバの前側の第
１の点１４１から、第１の前側ローラ１４２の周りを通
り、その後３つの遊動ローラ１４３，１４４，１４５の
周りを通って、ベルト緊張装置１５０にあるローラ１４
６，１４７，１４８の周りを通り、次いで更に３つの遊
動ローラ１５１，１５２，１５３の周りを通ってから、
モータ駆動の滑車１５５の周りを通り、次に第２の前側
ローラ１５６の周りを通って、第１の点１４１から隔た
ってアーバの前側にある第２の点１５８に達し、その後
アーバのハブ１３１の周りを通って第１の点１４１に戻
る。

【００１４】上に述べた各々のローラ１４２，１４３，
１４４，１４５，１４７，１５１，１５２，１５３，１
５６は、それ自身の不動に配置された中心軸線の周りに
自由に回転する様に、適当に取付けられている。モータ
駆動の滑車１５５が、滑車に取付けられていて、不動軸
線を持つ回転自在の駆動軸１５７を介して電気モータ
（図に示してない）に結合されている。モータが作動さ
れて滑車を駆動する時、滑車が矢印１６０（図３）の向
きにベルト１４０を駆動する。

【００１５】ベルト緊張装置１５０は、垂直方向に移動
出来る様に適当に案内されていて、ばね装置１６４によ
って垂直方向上向きに偏圧されている水平に伸びるクロ
スヘッド１６２に取付けられた１対のローラ１４６，１
４８を有する。ベルト緊張装置には不動の遊動ローラ１
４７も含まれている。ベルト１４０が遊動ローラ１４５
から１つの可動ローラ１４６の上を通り、その後、遊動
ローラ１４７の下を通り、もう１つの可動ローラ１４８
の上を通った後、遊動ローラ１５１の下を通る。アーバ
上の鉄心の型が組立てられる時、鉄心の型の次第に大き
くなる外周を取巻く為には、ベルト１４２は一層大きな
実効長が必要である。可動ローラ１４６，１４８は、こ
のベルトの一層大きな実効長が出来る様にする為に、ば
ね装置１６４の偏圧に逆らって下方に移動する。ばね装
置１６４は、アーバ上で鉄心の型が組立てられる時、ベ
ルト１４０に略一定の張力を保つ。

【００１６】アーバの周りに巻付けようとする各々のパ
ケット１１０が、前側ローラ１４２，１５６の間を伸び
る不動の案内板１６５の上面に沿って、アーバのハブへ
と送り込まれる。図５に見られる様に、この案内板は前
側部分１６７が徐々に上向きに弯曲していて、右側から
入って来るパケットの前端が、ベルト４０の上側部分と
その下にあるアーバのハブの外周部分との間の空間へと
上向きに差向けられる様になっている。ベルトが入って
来たパケットの前端と完全に接触する時、ベルトの駆動
を開始し、パケットの前端がベルトとハブ（又はその時
ハブに鉄心の型が出来ていればその型）の間に捕捉され
る。ベルトがアーバの軸線１６６の周りに反時計廻りに
動く時、それがアーバをこの軸線の周りに反時計廻りに
駆動し、パケットの前端を軸線１６６の周りに反時計廻
りに連行する。この様にパケットの前端が移動する時、
パケットの残りの長さの内、ベルトとハブの間の空間に
入る部分が一層多くなり、それが漸進的にハブの周りに
巻付けられる。この作用は、パケットの後端が巻付けら
れるまで続く。パケットは、その後端がその前端と重な
って、パケット内にある各群の両端の間に重ね継ぎが出
来る様な長さになっている。最初の（又は半径方向に一
番内側の）群の後に敷設される各々の群の前縁は、直前
の群の後縁と密に隣接して位置ぎめされる。従って、各
々のパケットの端の間には分布した重ね継ぎが形成さ
れ、これは階段形重ね継ぎと呼ばれることもある。

【００１７】図３は、そのアーバ１３０が略１回転回転
して、アーバのハブの周りに第１のパケット１１０の巻
付けを殆んど完了した時のベルト・ネスト装置を示して
いる。第２のパケットは、第１のパケットの巻付けが完
了した後に、第１のパケットの周りに巻付ける為に、ベ
ルト・ネスト装置の中に送り込まれる準備状態にある位
置に１１０ａで示してある。

【００１８】パケットの継ぎ目で所望の重なりが出来る
様にする為、アーバは１回転よりも若干多く（即ち、２
回目の回転に短かな距離だけ入り込む様に）回転させな
ければならない。アーバを次のパケットを受取る位置に
回復する為、アーバのこの２回目の回転を完了し、その
後上に述べたのと同様に、新しいパケット（例えば図３
の１１０ａ）をベルト・ネスト装置の中に送り込み、上
に述べたのと同じ様にして、直前の巻付けられたパケッ
トの外周の周りに巻付ける。

【００１９】所望の厚さ又は造りが鉄心の型が出来るま
で、この他のパケットを同じ様にして、鉄心の型の外周
の周りに相次いで巻付ける。最初の２つの後に巻付けら
れるこの他のパケットは、それらの重ね継ぎが、全体的
に最初の２つのパケットの重ね継ぎと半径方向に整合す
る位置に来る様に位置ぎめされる。完全な厚さを持つ鉄
心の継ぎ目領域は、前掲米国特許第４，７４１，０９６
号の図２に示されている様に、窓から鉄心の型の外周ま
で漸進的に長さが増加する。

【００２０】図５に示す様に、アーバに設けられた１つ
のフランジ（１３４）は、継ぎ目領域と角度方向に整合
してすき間又は窓１３５を持ち、ベルト・ネスト装置１
２８の運転者は、この窓を介して各々のパケットで出来
る継ぎ目を容易に観察することが出来る。継ぎ目に於け
る重なりの程度が所定の限界内でない場合、運転者がス
トリップ長制御手段（図面に示してない）のある調節を
開始して、このストリップ長制御手段によってこの後で
切断されるストリップ、従ってこう云うストリップから
組立てられる群及びパケットの長さを適当に調節する。

【００２１】アーバのハブ１３１上で鉄心の型が組立て
られるにつれて、アーバの軸線１６６は、図３で見て左
へ強制的に移動させ、こうして外周と前側ローラ１４２
の間で、鉄心の型の外周へと相次いで送り込まれて来る
新しいパケットに対する場所を作る。アーバの軸線のこ
の左向きの移動は、アーバを支持する枠組１７０に水平
に伸びる溝孔１６８を設けることによって可能になる。
アーバが水平に伸びる支持軸１７２を持ち、この軸がこ
う云う溝孔に入り込む。溝孔がこの軸１７２と協働し
て、所望の水平方向の移動に対してアーバを案内する。
ベルト１４０に緊張させる力を供給するベルト緊張装置
１５０により、アーバは右に偏圧されている。然し、こ
の他のパケット１１０がベルト・ネスト装置１２８の中
に送り込まれて鉄心の型の直径が増加するにつれて、ア
ーバのハブ１３１を前側ローラ１４２，１５６から強制
的に引離し、こうしてベルト緊張装置の右向きの偏圧に
逆らって、徐々に左へ水平に移動させる。上に述べた偏
圧の力によるアーバの右向きの移動は、前側ローラ１４
２，１５６が、鉄心の型を取巻くベルト１４０と接触す
ることによって制限される。

【００２２】乾いたパケットのベルト・ネスト作業 前に引用した係属中の米国特許出願通し番号は第０７／
６２３，２６５号では、非晶質金属ストリップの群のベ
ルト・ネスト作業（belt nesting）時にときたま出会う
問題が、このネスト作業過程の間、ストリップが、回転
するアーバ上で、又は途中まで組立てられた鉄心の型の
上で、群内で摺動する傾向があることであることが指摘
されている。この問題を解決する為、ベルト・ネスト作
業の直前に、効果的なベルト・ネスト作業が出来る程度
にストリップをまとめることが出来る揮発性液体でスト
リップを覆うことが提案されている。然し、この方式
は、揮発性液体が高価であって、環境にとって望ましく
なく、腐食の問題を招く惧れがあるので、全く満足し得
るものとは云えない。

【００２３】米国特許出願通し番号第０７／６２３，２
６５号では、巻付けられる間、ストリップをまとめてお
く為に何等液体に頼ることなく、効果的なベルト・ネス
ト作業を達成することが出来た。多数の異なる特徴がこ
う云うことが出来る様にするのに貢献している。その１
つとして、ストリップは、アーバの案内フランジ１３
４，１３６がパケットの縁を横方向に案内して、パケッ
トをアーバの周囲にあるＵ字形空間１２７内に坐着させ
るのに十分な、パケットの横方向に見た柱状強度を持つ
パケットとして、ベルト・ネスト装置の中に送り込まれ
る。２番目に、パケットが、米国特許第５，０５０，２
９４号に記載されているのと対応する予備巻取過程を通
じて得られたストリップの群から組立てられることであ
る。この予備巻取過程によって群を作る時、各々の群に
あるストリップは、本質的に乾いているけれども、殆ん
どあたかもその間に接着剤が存在するかの様に並置され
たストリップと接着する。３番目に、パケットが上側の
前側ローラ１４２の下を通ってベルト・ネスト装置に入
る時から、各々のパケットの縁部分に厳密な案内を加え
る。この点について云うと、上側の前側ローラ１４２に
は、図５に一番よく示されている様に、上側の前側ロー
ラ１４２と同じ回転自在の軸１８２上に装着された縁を
案内する１対の送込みローラ１８０が設けられている。
送込みローラ１８０は、パケットの縁部分の頂部に接す
ることにより（こうしてこう云う縁部分に対し、アーバ
のハブの半径方向内向きに作用する力を加えることによ
り）、こう云う縁部分がカールして、フランジ１３４，
１３６に乗上げるのを阻止し、こうして組立てられる時
に鉄心の円筒形の形を維持する。

【００２４】入れ子型変位の問題 この発明の装置は、係属中の米国特許出願通し番号第０
７／６２３，２６５号の装置の上に述べた特徴の３つ全
部を用いる。こう云う特徴を使うことにより、この発明
では、パケットが乾いた状態にある間、非晶質鋼のパケ
ットのベルト・ネスト作業により、中くらいの直径（例
えば約２２吋まで）を持つ非晶質鋼の鉄心を非常に効果
的に製造することが出来る。然し、この装置を直径が更
に大きい鉄心の製造に使う時、上に述べた「入れ子型変
位」の問題は管理するのがもっと困難になる。特に、巻
付け作業が鉄心の外周に近付き、巻付けつゝあるターン
が非常に長くなると、例えば１００吋又はそれ以上にな
ると、こう云うあるターンの後側部分が、巻付け作業の
間に、入れ子型変位を生じる（即ち、前縁に対して横方
向に変位する）傾向が強くなる。

【００２５】入れ子型変位の問題を管理する為の圧力板
２２２の利用 この発明では、パケットがベルト・ネスト装置の中に送
り込まれる時に、その間でパケットが軽く圧縮される様
な１対の平坦な面をこの装置に設けることにより、上に
述べた入れ子型変位の傾向を有効に抑えることが出来
る。こう云う平坦な面は、１つは下側の面で１つは上側
の面であるが、図７乃至１１に詳しく示されている。下
側の平坦な面は、コンベヤ・ベルト２００の上向きの面
２１３と、ベルト２００の上向きの面２１３と同一平面
にあるテーブル２０９の隣接する上面２１１とによって
構成されている。上側の面は、平坦な圧力板２２２の下
向きの面２２０によって構成される。圧力板２２２は、
図８及び９の上昇位置及び図１０に示す下降位置の間で
垂直方向に可動であり、下降位置にある時、その時案内
部２０７，２０８の間に存在するパケット１１０の上に
のっかる。圧力板２２２は、コンベヤ・ベルト２００と
横方向に整合する様に配置されていて、下降した時、圧
力板が、図１０に示す様に、水平方向に隔たる案内部２
０７，２０８の間にはまり込む。

【００２６】図８について説明すると、圧力板２２２の
垂直方向の移動を制御する為、水平方向に隔たる１対の
流体モータ２３０が設けられている。各々の流体モータ
は、垂直方向に可動のピストン２３２と、その中でピス
トンが垂直方向に摺動自在である不動のシリンダ２３４
とを有する。ピストン棒２３６がシリンダ２３４の下側
の端壁にある密封開口を通抜け、支持ハンガ２３８に機
械的に結合される。各々のピストン２３２の下方の空間
に加圧空気を供給すると、ピストンが（図８に破線で示
す）一番上側の位置へ駆動され、ハンガ２３８を図８の
上昇位置へ持って行く。各々のピストン２３２の下側の
空間の圧力を逃がすと、ピストンの上側にある圧縮ばね
２３９がピストンを下向きに押し、こうして支持ハンガ
２３８を下降位置へと下向きに駆動して、圧力板２２２
がその時圧力板の下方にあるパケットの上に落下するこ
とが出来る様にする。２つの流体モータ２３０は略同時
に動作する様に構成することが好ましく、何れも同時に
圧力を逃がすと共に、同時に加圧空気を供給する。

【００２７】不動のシリンダ２３４は不動の支持板２４
０の両端に設けられており、この支持板は、その上端が
機械の不動枠に固定された支持柱２４２に支持されてい
る。柱２４２の下端が、シリンダ２３４の真中で、支持
板２４０に適当に取付けられる。図８に見られる様に、
圧力板２２２は、圧力板の長さに沿って相隔たる場所
で、圧力板に固定された２つのリンク２４６，２４８に
より、水平方向に隔たる支持ハンガ２３８によって支持
されている。各々のリンク２４６，２４８の上端が溝孔
つき接続部により、１つの支持ハンガ２３８に接続さ
れ、この接続部により、支持ハンガ２３８と関連するリ
ンク２４６又は２４８の間に一方向の駆動が行なわれる
様にする。この溝孔つき接続部は、ハンガにある垂直方
向に伸びる溝孔２５０と、溝孔内に摺動自在に配置され
ていてリンク２４６又は２４８に接続されたピン２５２
とで構成される。支持ハンガ２３８が図８の位置に向っ
て上向きに駆動される時、それらが関連するリンク２４
６又は２４８に確実に結合され、こうして関連するリン
クを上向きに駆動し、圧力板２２２を上向きに運ぶ。他
方、支持ハンガ２３８が図８の位置から下向きに駆動さ
れる時、支持ハンガと関連するリンクとの間には積極的
な接続がない。溝孔つきのハンガが、リンク２４６又は
２４８にあるピン２５２より先に下向きに移動し、下向
きに移動する支持ハンガ２３８に対して追従する様に、
圧力板２２２が落下することが出来る様にする。一方向
接続部２５０，２５２が存在する結果、圧力板２２２が
パケット１１０の上にのっかっている時、この圧力板に
下向きの偏圧を加えるのは重力だけになる。流体モータ
２３０にあるばね２３９から圧力板には何の下向きの力
も伝達されない。

【００２８】図８で、支持ハンガにある溝孔２５０がＬ
字形であって、１端が開放していることが認められよ
う。これによって、圧力板２２２を別のもの（例えば、
幅の異なるパケットに使う為に異なる幅を持つもの）に
交換する様に、取外しが容易になる。勿論、交換する圧
力板は、元に戻し易くする為、元の圧力板のピンと同じ
位置に配置された２５２に示す様なピンを持っていなけ
ればならない。圧力板を取外すには、圧力板２２２及び
ピン２５２で構成された集成体を持上げ、この集成体を
（図８で見て）右へ動かして、ピン２５２が溝孔２５０
から出る様にすればよい。交換用の圧力板は、この交換
用の圧力板のピン２５２を溝孔２５０の開放端と整合さ
せ、図８で見て、ピンを左へ移動し、その後ピンを溝孔
２５０の底まで落下させることによって取付けられる。

【００２９】圧力板２２２が、パケット１１０の長さに
沿って水平方向にかなりの距離だけ移動することが阻止
されていることに注意されたい。リンク２４６，２４８
と圧力板２２２の間の継ぎ目２５３はピボットであっ
て、圧力板が下降する時、圧力板２２２を若干揺動させ
ることが出来る様にし、こうして圧力板を案内部２０
７，２０８の間に容易に坐着する様にしている。然し、
圧力板を実質的に水平方向に動かすには、圧力板を持上
げることを必要とし、この動作は重力の対抗を受ける。
従って、圧力板が図１０の下降位置にある時、パケット
１１０がその下を移動する間、圧力板は実質的に水平方
向に固定されたまゝでいる。

【００３０】巻付けようとするパケットが図８の中心位
置へと左に送られるまで、圧力板２２２は図８の上昇位
置に保持される、この時、パケットの全てのストリップ
の左側の端はベルト１４０の下にある（即ち、ベルト１
４０とアーバのハブ１３１、又はその時アーバのハブに
巻付けられた鉄心の型が存在すれば、その型との間にあ
る）。この点で、流体モータ２３０の加圧空気を逃がし
て、支持ハンガ２３８を下げ、こうして圧力板２２２が
パケット１１０の上に落下する様にする。圧力板は、パ
ケットの上にのっかる領域では、パケットを圧力板と、
コンベア・ベルト２００の上面及び隣接する同一平面の
テーブルの頂部２１１によって形成された平坦な下側の
面との間で軽く圧縮する。この領域のパケットが圧縮さ
れることにより、パケットのストリップは互いに押付け
られ、こうしてこの領域でパケットのストリップにある
皺をなくすと共に、この領域にあるストリップの間の空
気ポケットを実質的に取除く。図８で見て、パケットが
左へ前進すると、パケットの新しい領域が圧力板２２２
の下を通過し、そこで圧力板によって圧縮されるので、
こう云う新しい領域にあるストリップから皺が取去られ
ると共に、この新しい領域にあるストリップの間から空
気ポケットが押し潰されてなくなる。この作用は、パケ
ットの略全長がアーバの周りにきつく巻付けられる時に
続けられる。更に図８について説明すると、こう云うこ
とが起こり、パケットの右側の端が圧力板２２２の左側
の端を左に越えるまで通過した時（即ち、第２の制御位
置）、圧力板が流体モータ２３０によって図８の上昇位
置へと持上げられ、こうして装置をコンベヤ・ベルト２
００によって送り込まれる次のパケットに対して準備す
る。

【００３１】圧力板２２２を持上げ、その後で下げるこ
とは、機械の運転者によって手作業で開始することが出
来るが、パケットの位置を感知して、パケットが前段で
述べた１つの制御位置に入った時に、流体モータ２３０
を適当に作動する感知手段（図に示してない）によって
自動的に開始することが出来る。圧力板２２２によるパ
ケットの圧縮は、巻付け作業が進行する時、個別のスト
リップが互いに横方向に移動するのを阻止し、案内部２
０７，２０８とパケットの側縁との接触が、こうして横
方向に突出た少数のストリップの縁で起こるのではな
く、パケットの厚さの略全体に沿って起こる様に保証す
る。各々のパケットにある少数のストリップだけがスト
リップの側縁で案内部と接触する様にした場合、パケッ
トの横方向の案内はそれ程の効果がなく、更に、パケッ
トが横方向に動こうとした時、この様な横方向に突出し
ているストリップの縁領域がこの接触によって損傷を受
ける惧れが大きくなる。然し、この発明の装置に於ける
様に、パケットの横方向に整合した全てのストリップが
一緒に押付けられている時、ストリップは、合計の厚さ
と等しい厚さを持つ密実な複合ストリップの様に全体と
して作用する。典型的なパケットは２５０枚のストリッ
プを含み、各ストリップの厚さは約０．００１吋であ
る。従って、上に述べた様に圧縮した時、少なくとも複
合体の長さの大部分にわたって、この複合体は厚さが
０．２５吋の密実なストリップと大体同じ様に作用する
（縁を案内すると云う観点で）。

【００３２】圧力板２２２が入れ子型変位に対する抵抗
力を増加することに貢献する別の点は、巻付けつゝある
パケットを圧縮する時、抗力を導入し、この抗力は、巻
付ける力に対抗して、パケットにその長さに沿って引張
りの力をかける。パケットの長さ方向のこの引張りの力
は、パケットが横向きにフランジ１３４，１３６及び案
内部２０７，２０８にぶつかるのを防止する助けにな
る。この発明の好ましい形式では、圧力板は巻かれるパ
ケットと同じ幅を待ち、こうして圧力板がパケットの側
縁で所望の圧縮力を加えることが出来る様にする。更
に、この発明の好ましい形式では、圧力板はアルミニウ
ム製である。この他の適当な材料を使ってもよいが、使
われる材料は、非晶質鋼に対する摩擦係数が小さいもの
でなければならない。摩擦によってパケットの長さ方向
に上に述べた望ましい引張りの力が導入される点で、あ
る程度の摩擦のあることが望ましいが、摩擦が大き過ぎ
ると、巻付け作業の妨げとなると共に、巻付ける力との
相互作用により、巻付け作業の間、あるストリップが相
対的に長さ方向に移動する原因を作ることがある。アル
ミニウムの圧力板を使う時、非晶質鋼のパケットに約
０．０２５ポンド／平方吋の圧力を加えるべきであるこ
とがこの発明で判った。この発明では、この圧力を発生
するのに重力だけを頼りとし、こうして予め設定された
圧力が、疲れの影響を受ける性質を持つばねの様な変数
の影響を受ける惧れを少なくする。

【００３３】アルミニウム製の圧力板２２２を使う利点
は、それが磁性を持たず、従ってパケットに対してそれ
が加える圧縮の圧力が、コンベア・ベルト２００の上側
部分の下方にある磁石２０５の影響を余り受けないこと
である。この為、重力だけによって、圧力板によってパ
ケットに加える圧縮の圧力を発生することが出来る。こ
の発明の好ましい形式では、圧力板２２２は、巻付ける
最も長いパケットの長さの約１／３乃至１／２の長さを
有する。少なくともこの程度の長さが、圧力板がパケッ
トの良好な横方向の案内を行なうことが出来る様にする
為に望ましい。

【００３４】圧力板の下面２２０は滑かであるが、この
面に小さな孔又はすじがあっても差支えなく、それで
も、圧力板が入れ子型変位に抵抗すると共に、ストリッ
プの皺及びストリップの間の空気ポケットを絞り出す能
力は損われない。この面２２０を定義するのに「略平
坦」と云う言葉を使う際、この発明では、この面のこう
云う能力に実質的に影響をしない孔、すじ又は同様な若
干の不規則性を持つ２２０に示す様な面がその範囲内に
含まれるものと解する。同様に、この発明では、「略平
坦」と云う言葉は、下側の面２１１，２１３に用いた時
にも、同じ意味を持つものとする。

【００３５】この発明の特定の実施例を図面に示して説
明したが、当業者であれば、広義に見たこの発明を逸脱
することなく、種々の変更を加えることが出来ることは
明らかであろう。従って、この様な変更はこの発明の範
囲内に属するものと承知されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】変圧器の鉄心を製造するこの発明の装置で使わ
れる多数のパケットの内の代表として、非晶質鋼ストリ
ップのパケットを示す拡大側面図。

【図２】図１に示したパケットの平面図。

【図３】図１及び２に示した形式の複数個のパケットか
ら鉄心を組立てるのに使われるベルト・ネスト装置の一
部分を略図で示した側面図であり、ベルト・ネスト装置
の一方の案内フランジの一部分は破断してある。

【図４】図３の線４−４で切った断面図。

【図５】図３の一部分の拡大図で、案内フランジは破断
していない。

【図６】図５の線６−６で切った断面図。

【図７】図３の線７−７で切った拡大断面図。

【図８】図３と同様な側面図であるが、パケットを送る
機構のその他の細部を示すと共に、ベルト・ネスト機構
の多くの細部は省略してある。

【図９】図８の線９−９で切った拡大断面図で、図９で
は上昇位置にある圧力板２２２を示してある。

【図１０】図９と同様な断面図であるが、下降位置にあ
る圧力板２２２を示してある。

【図１１】図８の線１１−１１で切った断面図。

【符号の説明】

１１０ 積重ね体 １２８ ベルト・ネスト装置 １３０ アーバ １４０ ベルト ２００ コンベヤ・ベルト ２０９ テーブル ２１１ その上面 ２１３ コンベヤ・ベルトの上面 ２２０ 圧力板の下向きの面 ２２２ 圧力板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−241408（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204062（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器鉄心の窓に薄い非晶質金属ストリ
   ップの積重ね体を巻付ける装置に於て、（ａ）窓を配置
   する場所にあって、アーバ軸線の周りに回転する様に取
   付けられたアーバと、（ｂ）前記アーバとの間に空間が
   存在するように前記アーバの周りに巻付けられているベ
   ルトであって、当該ベルトの長さに沿って可動であっ
   て、前記アーバに回転運動を伝達するベルトと、（ｃ）
   個別の前記金属ストリップの積重ね体を相次いで前記ベ
   ルト及び前記アーバの間の空間に送り込んで、前記ベル
   トがその長さに沿って駆動される時、個々の積重ね体を
   前記アーバの周りに相次いで巻付けさせる手段と、
   （ｄ）前記アーバより上流側にあって、前記アーバの周
   りに個々の積重ね体を巻付ける時に、該積重ね体内の、
   まだ前記アーバより上流側にある部分内のストリップ同
   士を圧着するように該積重ね体を圧縮する圧縮手段とを
   有し、 該圧縮手段は、 （ｅ）積重ね体が前記ベルト及びアーバ
   の間の空間に送り込まれる時に該積重ね体がその上に支
   持される第１の略平坦な面を定める手段と、（ｆ）該第
   １の平坦な面に対して略平行に伸びる第２の略平坦な面
   を定める手段と、（ｇ）前記アーバに巻付けられつゝあ
   る積重ね体が前記２つの平坦な面の間を通る時、一方の
   平坦な面を他方の平坦な面に向って偏圧し、該積重ね体
   が前記アーバの周りに巻付けられる時に該積重ね体を前
   記２つの平坦な面の間で圧縮して、これにより前記２つ
   の平坦な面の間にある積重ね体の領域内のストリップか
   ら皺を取除くと共に、前記領域内のストリップの間から
   空気ポケットを取除く様にする様に作用し得る手段とを
   有している装置。
2. 【請求項２】 第１の略平坦な面を定める前記手段は、
   前記アーバより上流側にあるテーブルと、積重ね体がア
   ーバの周りに巻付けられる時に積重ね体の側縁に密に隣
   接する案内部であって、前記アーバよりまだ上流側にあ
   る積重ね体の部分の縁を案内して、積重ね体の側方への
   移動並びにその結果として巻付けられる鉄心内に起こる
   入れ子型変位に抵抗する案内部とを有する請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】 前記装置は更に、積重ね体の前端が前記
   アーバに向って前記圧縮手段の上流側の場所を通過しつ
   ゝある間、前記圧縮手段を不作動にする手段と、前記前
   端が前記アーバに達して前記積重ね体の巻付けが開始さ
   れた時に前記圧縮手段を作動して、こうして前記アーバ
   の周りに巻付ける際に前記積重ね体を圧縮するようにす
   る手段とを有し、更に、前記圧縮手段は、作動された
   時、前記積重ね体のストリップを寄せ集める様に押す圧
   縮力を積重ね体に対して加えると共に、不作動にされた
   時、この様な圧縮力を積重ね体に対して実質的に加えな
   い様に作用する請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記アーバは、前記アーバが回転する時
   にその上に積重ね体が巻かれる周縁を持つ回転自在のハ
   ブと、該ハブの軸方向の両側で該ハブに固定されてい
   て、ハブの周縁を越えて半径方向外向きに突出し、ハブ
   の周縁領域に入る積重ね体の縦方向に伸びる縁と協働し
   て、こうして入る積重ね体を、前記縦方向に伸びる縁が
   略整合した状態で、前記ハブの上に坐着する様に強制す
   るフランジとを有し、前記巻付け装置は、前記ベルトに
   係合して、前記ハブの周縁又は該ハブの周縁上で組立て
   る任意の鉄心巻型の厳密な包絡線となる様な経路にわた
   って前記ベルトを案内する２つの前側ローラを有し、該
   前側ローラは所定のすき間だけ互いに隔たっていて、前
   記フランジの間に配置され、一方の前側ローラは、前記
   ベルトが前記ハブの周縁領域に入る時に前記ベルトに係
   合し、他方の前側ローラは前記ベルトが前記ハブの周縁
   領域から出て行く時に前記ベルトに係合し、前記積重ね
   体は、前記すき間を通り、その後前記ベルトが前記一方
   の前側ローラと係合する領域で前記ハブの外周と前記ベ
   ルトとの間を通る経路を介して、前記ハブの外周上に送
   り込まれる請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 各々の積重ね体は、該積重ね体が前記一
   方の前側ローラの領域で前記ベルトと前記ハブの外周と
   の間を通過する時、前記縦方向に伸びる縁に隣接する部
   分が前記ハブに対して半径方向外向きにカールする傾向
   を持つこと特徴とし、各々の積重ね体が前記一方の前側
   ローラの領域で前記ベルトと前記ハブの外周との間を通
   過する時、前記ハブの半径方向内向きの力を、送り込み
   ローラを介して、該積重ね体の縦方向に伸びる縁に隣接
   して該積重ね体の外面に加えることにより、前記カール
   する傾向を抑える様にした請求項４記載の装置。