KR890002113B1 - 나선형 철심을 제조하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

나선형 철심을 제조하기 위한 장치 및 방법

제 1 도는 본 발명의 금속 성형부를 나타낸 도면.

제 2 도는 스트립(strip)의 일부와 성형롤(roll), 그리고 회전굴대를 도시한 도면.

제 3 도는 스트립의 변형에 앞서 제 2 도의 III-III을 따른 스트립의 횡단면도.

제 4 도는 스트립의 변형후 스트립이 끼워진 핀과 함께 도시한 제 2 도의 IV-IV을 따른 스트립의 횡단면도.

제 5 도는 핀이 슬로트(Slot)로 부터 이탈한 후 제 2 도의 V-V을 따른 스트립의 횡단면도.

제 6 도는 제 1 도 및 제 2 도의 구성부품들의 등축도.

제 7 도는 스트립의 장력부가 장치 및 스트립 가이드와 횐전틀(dereeler)을 보여주는 본 발명의 도해도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 회전굴대 12 : 축표면

14 : 구멍 16 : 핀

20 : 스트립 22 : 보스

24 : 성형틀 30 : 스터브축

36 : 슬로트 40 : 가이드

46 : 회전틀 90 : 지지구조물

본 발명은 전기기계용 자기철심(magnetic core)을 제조하기 위한 장치에 관한 것이며, 특히 전기동력기의 자기고정자 철심의 제조에 쓰이는 나선형 권선 코일의 생산에 관한 것이다.

전기모터, 발전기 혹은 교류기와 같은 전기동력기의 고정자 철심은 일반적으로 얇은 금속판으로 부터 환상층판을 잘라서 회전자 부재를 수용하기에 적합한 크기와 형상의 중공(中孔)형 원통철심을 형성하기 위해 이 층판들을 적층함으로 생산된다. 그러나 이 방법은 금속판으로 부터 다수의 원형 물체를 찍어내기 때문에 찍어낸 재료의 소모로 인하여 비경제적이라는 것이 이 분야에서 잘알려진 것이다.

또한, 자성물체의 연속 스트립을 활용하여 이 자성물체를 나선형으로 감고, 상술한 바와 같은 원통철심형으로 성형함으로 재료를 상당히 절약할 수 있다는 것도 잘알려져 있다. 나선형 코일을 형성하기 위하여 가장 자리에서 스트립을 형성하고, 감는 생각은 스트립을 나선형 코일로 굽히는 활모양의 슈우(shoe)를 활용하는 나선형 권신기와 펀치 프레스에 대해 설명하는 미합중국특허 제1,032,925호 및 1,920,144호의 명세서에 잘 나타나 있다. 상기 슈우는 스트립의 단부에 힘을 가함으로 그것을 원형으로 구부린다.

성형 슈우나 가이들을 사용하는 것은 미합중국특허 제 3,646,101호, 3,283,399호, 3,206,964호, 3,243,623호 및 제 3,062,267호의 명세서들에서도 설명되고 있다. 슈우나 가이드를 활용하는 장치에서 나선형 코일을 형성하기 위하여 슈우에 대하여 스트립의 가장 자리중 한쪽에 힘을 가하는 방법을 스트립 재료를 잡아당긴다. 이 접촉이 회전축 주위에 스트립을 인도함으로써 스트립을 원형으로 하여 나선형 코일을 형성한다. 나선형으로 가장자리를 감은 나선형 코일을 형성하는데 쓰이는 또다른 기술은 프레스 로울러를 사용하여 스트립의 한 단부의 두께를 감소 시키면서 스트립을 길이 방향으로 신장시키는 방법이다. 두께 변화에 따라 한 단부가 다른 단부보다 길게 되엇으므로, 그 스트립은 자연적으로 비꼰형태로 되려는 경향이 있다. 이 방법을 이용하여 연속적으로 한 단부를 얇게 함으로서 스트립을 나선형으로 구부린다.

이 기술은 미합중국특허 제2,437,500호, 1,920,154호, 2,845,555호, 3,845,647호 및 제 4,193,281호의 명세서에서 알려져 있다.

스트립을 원형통로를 이동시키기 위하여, 스트립에 미리 형성된 슬로트에 끼워지는 다수의 핀을 장착한 장치도 제시되었다. 이 핀들은 회전 디스크에 부착되고, 슬로틀에 한때 삽입되어 스트립을 잡아당겨서 나선형 코일을 형성하기 위한 원운동을 하게 한다. 그러나 상술된 기술에 의하면 철심의 내외직경 및 치열배향이 설계상의 허용오차와 일치되는 철심을 생산할 수 없었다.

본 발명의 목적은 칫수적으로 정확하게 감긴 나선형 철심들을 생산하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의해 다수의 슬로트를 구비한 스트립 재료를 가장자리 방향으로 구부려서 전기기계용 자기철심을 제조하는 장치는, 다수의 구멍을 갖는 축표면을 구비하는 회전굴대와 상기 다수의 구멍들중 선택된 하나에 미끄러질 수 있게 배치되며 상기 스트립 재료의 다수의 오목진 슬로트중 하나에 각각 맞도록 형성되어 있는 여러개의 핀과, 축 표면으로 부터 외측 축방향으로 확장되어 회전굴대에서 방사상의 최외곽부에 위치되는 축표면의 보스와, 상기 굴대의 축표면에 대하여 연속스트립 재료를 누르는 역할을 하고, 상기 굴대의 보스와 더불어 연속 스트립재료의 한쪽 가장자리의 단면을 감소시켜 소정의 단면으로 만드는 가압부재와, 상기 회전굴대를 회전시키는 구동모터와, 상기 핀들을 굴대의 축표면 넘어로 연장하게 하는 제 1 핀 배치부재, 그리고 축방향으로 연장된 위치로 부터 핀을 후퇴시키는 제 2 핀 배치부재로 구성되었다.

본 발명은 나선형으로 감긴 코일의 제조에 관한 것이며, 특히 전기동력기용 자기 철심의 가장자리식 권선에 관한 것이다.

본 발명에 따라 제조된 장치는 구동축 상에 설치된 원형굴대를 활용한다. 굴대의 축 표면은 다수의 구멍들을 가졌으며, 그 구멍들은 축표면과 수직이고 구동축과 동심원상의 원주에 배치되었다. 핀은 굴대로 부터 외측으로 핀을 돌출시키고, 그리고 도로 후퇴시키는 제 1 및 제 2 핀 배치부재와 함께 각각의 구멍에 미끄러질 수 있게 배치된다. 핀은 감겨지는 스트립의 치(teeth)사이에 형성되는 슬로트에 맞도록 되어 있다.

또한, 굴대의 축표면상에 형성된 상술한 구멍들의 방사상 외측에 배치된 환형보스가 형성된다.

본 발명의 양호한 실시예는 단면이 삼각형이고 내부 가장자리에서 보다 보스의 반경방향으로 외부 가장자리에서 축표면으로 부터 더 멀리 연장되는 보스를 가지고 있다. 그러나 굴대의 보스 대신에 회전바퀴를 활용하는 것도 본 발명의 범주내에 있다. 바퀴, 즉 로울러가 돌기 대신 사용하는 경우에서는 굴대는 물론 작은 반경칫수를 가질 수 있고, 로울러는 보스의 위치와 동일한 반경위치에 배치될 것이다.

이하에서는 본 발명을 굴대상에 보스를 갖는 경우에 대해 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에만 제한된 것이 아님을 이해하여야 한다. 회전바퀴, 즉 성형롤이 보스와 바퀴 표면사이의 쐐기형 간격을 형성하는 방식으로 보스 부근에 위치된다. 본 발명의 양호한 실시예에서는 원추 회전바퀴를 활용하며, 이 바퀴와 돌기사이의 다수의 예정각도들 중 하나를 나타내도록 기울게 한다.

스트립 길이 방향의 모든 방향에서 스트립이 이동을 제한할 수 있는 가이드가 회전바퀴와 가장가까이에 있는 보스로 부터 접선방향으로 멀리 떨어져 설치된다. 이 가이드의 설치 목적은 돌기와 회전바퀴 사이의 지점에 스트립이 들어올때, 이 스트립 재료의 불규칙한 운동의 발생을 억제하는 것이다.

스트립 굴대의 축표면의 인접한 상태로 이동할때, 핀이 굴대로 부터 축방향으로 뻗어나와 스트립의 슬로트속에 들어간다. 이러한 결합상태에서 굴대의 회전운동에 의해 스트립은 축표면에 있는 구멍들의 원주와 일치된 라인을 따라 끌려진다.

핀들은 스트립이 나선형으로 구부러질때 정확한 슬로트의 근부를 형성할 수 있는 구경을 갖는다. 핀들은 스트립 재료가 직선일때 각 슬로트의 저부에 삽입되기 때문에 핀들의 구경에 의하여 굽힘작업중에 각 슬로트의 크기가 감소하는 것을 억제한다. 따라서 이 형성작업에 의해 핀 주위에서 각 슬로트를 구부리어 최종 슬로트의 정확한 형상을 얻을 수 있다.

보스와 회전바퀴 사이에서 스트립이 견일될 때, 일정한 힘이 굴대의 축 표면쪽 및 그에 수직인 보스 방향에서 회전바퀴위에 가해진다. 이 힘은 회전바퀴와 보스사이에 있는 스트립을 변형시켜 스트립이 바퀴와 보스사이의 간격에 의해 만들어지는 단면형태를 취하게 한다. 양호한 변형의 형상이 한쪽 가장자리보다 더 얇은 가장자리는 나선형으로 감긴 철심의 외부 가장자리가 될 것이다. 가장자리를 얇게하는 작업은 상술한 것처럼 핀들에 의해 원형통로를 따라 스트립의 후위가 당겨지기 쉽도록 스트립의 구부림을 일으키는 가장자리의 신장을 유도한다.

스트립 가이드는 보스와 성형롤 사이의 간격쪽으로 향하는 방향을 제외한 모든방향에서의 스트립의 운동을 제한할 수 있도록 변형점에 가깝게 위치된다. 스트립은 이 변형지역을 들어가기 바로 앞서 이 가이드를 통과한다.

가이드로 들어가기게 앞서, 스트립은 회전바퀴와 보스쪽으로 가이드를 통하는 스트립의 운동을 제어하는 브레이크를 통과하게 된다. 이 브레이크는 칫수적으로 정확한 철심을 만드는데 있어 유리한 예정 장력을 스트립상에 부여한다.

이 장력부가 기술은 양호한 스프링 백(spring back) 제어를 허용하고, 그래서 높은 칫수적 제어를 허용하며, 스트립에 장력을 미리 제공함으로서 작은힘이 성형롤에 가해지도록 한다. 특별한 전체응력이 적당한 스트립 변형에 필요함으로 브레이크에 의해 제공되는 장력부가 동작이 성형롤에 의해 가해지는 필요한 힘을 감소시킨다. 브레이크에 들어가기 전에 스트립 재료는 적당한 회전틀에 장치된 연속 스트립의 얼레로 부터 계속적을 공급된다.

회전바퀴와 보스사이에 일정한 힘을 제고하면, 스트립의 두께변화와 관계없이 스트립의 일정변형이 달성될 수 있다는 것을 알게 되었다. 이 발견전에는 스트립 두께의 변화와 스트립의 변형 및 신장변형을 초래하였다. 핀의 회전원을 변형작업에 결합하여 적용하므로써 칫수적으로 정확한 철심이 일관성 있게 생상될 수 있는 것도 알게 되었다. 일정위치와 반대로, 회전가능한 성형롤의 일정한 힘이 핀주위에 형성된 슬로트와 함께 칫수적으로 정확한 철심을 만들수 있는 변형의 일관성을 제공한다는 생각된다.

본 발명의 회전 성형롤은 아이들러(idler)형식이나, 동력 구동형식으로 될 수 있다. 성공적인 결과는 두조건하에서 얻어진다. 더욱이, 본 발명이 동력 구동 회전바퀴의 각 속도는 굴대가 갖는 각 속도의 백분율로서 조절될 수 있다.

이 특성은 본 발명이 다양한 직경의 판 또는 슬로트의 형상에 맞도록 대체 가능한 모든 크기의 굴대에 대해 적용할 수 있도록 성형롤 및 굴대의 동일면 속도를 확실히 얻을 수 있게 한다.

이하에서는 본 발명을 첨부된 도면과 관련하여 예로서 설명한다.

제 1 도는 축표면(12)와 회전굴대(10)를 갖는 철심권선기를 도시한 것이다. 다수의 구멍(14)이 축표면에 수직방향으로 굴대에 형성되고, 그안에 핀(16)들을 미끄럼 가능하게 받아들이도록 되어 있다. 핀(16)들은 축방향을 힘 F₁를 받아 축표면(12) 넘어로 돌출될 수 있도록 굴대에 설치된다.

핀(16)들은 나선형으로 감겨 자기철심이 될 연속스트립(20)내에 슬로트에 맞도록 되어 있다.

굴대(10)는 도시된 화살표 R₁방향으로 회전 가능하고, 축표면(12)상에는 보스(22)가 형성된다. 가압성형로울러(24)와 함께 보스(22)는 스트립(20)을 미리 설정된 단면형으로 변형시킬 수 있는 모양을 갖는다. 가압로울러(24), 즉 성형롤은 도시된 화살표 R₂방향으로 회전가능하고, 동력구동 형식이나 아이들러 로울러형식의 것이다.

성형롤(24)은 스트립(20)의 특정변형을 달성하기 위하여 미리 설정된 각도로 편심될 수 있다. 또한 성형롤(24)는 스트립의 두께변화와 관계없이 스트립에 대하여 일정한 F₂를 가할 수 있는 가압수단을 갖는다. 성형전에 핀(16)들을 슬로트에 삽입하는 것과 함께 상기 일정한 힘 F₂를 스트립(20)에 가하는 것은 칫수적으로 정확한 철심을 성공적으로 제조하는데 매우 중요한 역할을 한다.

굴대(10)가 회전하면, 스트립(20)에 끼워진 핀(16)은 스트립(20)이 굴대(10)의 축표면(12)과 유사한 원형모양으로 되도록 스트립(20)을 잡아당긴다. 그후 핀(16)이 스트립으로 부터 후퇴한 경우, 이 핀은 축표면으로 부터 튀어나와서 회전굴대(10)의 스터브축(30)쪽으로 이동하려는 경향이 있다.

스터브축(30)은 본 발명의 작업에서 반드시 필요한 것은 아니나 나선코일이 스트립 재료로 부터 분리되어 기계로부터 떼어내질 때까지 그 형상을 유지시키는데 도움이 된다.

성형롤(24)은 이 롤(24)의 유효각(α)가 제어될 수 있게 경사 테이블(32)상에 설치된다. 이 테이블(32)은 경사지게 할 수 있을뿐 아니라, 화살표 F₂및 그 반대방향으로 이동될 수 있다. 이 움직일 수 있는 특성은 일정한 힘 F₂에 반응하여 스트립(20) 두께의 변화에 대해 작용을 용이하게 한다. 이 테이블(32)은 상술한 바와 같이 성형롤(24)에 일정한 힘 F₂를 전달할 수 있고, 성형롤의 회전축의 변화를 허용할 수 있는 것이면, 어느 형상으로든 적용될 수 있다.

제 2 도는 성형롤(24)쪽으로 향해 이동하여 성형롤(24)과 굴대(10)의 보스(22)사이를 통과하는 스트립(20)을 도시한다.

이 두협동부재에 의한 스트립의 변형에 앞서, 핀(16)은 굴대(10)의 축표면(12)으로 부터 축방향으로 튀어나와서 스트립(20)의 슬로트(36)속으로 들어간다. 굴대표면(12)으로 부터 핀(16) 들어가고 나가는 특성은 나선형으로 형성된 스트립(20)이 굴대(10)로 부터 이동하는데 유용하다. 그러나, 본 발명의 장치에서 굴대표면(12)으로 부터 권선된 스트립(20)을 벗기는 장치를 적용하면, 핀을 굴대(10)에 고정시켜 사용할 수도 있다. 회전굴대(10)의 회전에 따라 상기 이동은 직선스트립(20)을 도시된 화살표방향(D₁)으로 성형롤(24)쪽으로 잡아당기고, 연속해서 도시된 화살표 R₁방향으로 잡아당겨 스트립(20)이 원형이 되도록 한다.

핀(16)들은 도시된 θ_E도의 각도부분에서는 돌출된 위치에 있게되고, 그후 각 θ_R부분에서는 후퇴하게 된다.

각 θ_E도의 정확한 크기가 본 발명의 성공적 작업결과에 중대한 영향을 미치는 것은 아니지만, 핀들은 성형롤(24) 및 보스(22)에 의한 스트립(20)의 변형에 앞서 이 스트립(20)에 끼워져야 하고, 변형이 이루어지는 부위 넘어에서도 돌출 위치에 있어야 한다는 점이 중요하다.

제 2 도에서, 핀(16)들의 크기는 변형 기간동안에 스트립에 있는 슬로트(36)의 근부성형을 용이하게 하도록 선택한다.

핀(16)의 직경이 적절히 선택되면, 슬로트(36)의 근부형태는 핀주위에서 성형되는 스트립에 의해 결정된다. 상술한 바와 같이, 핀(16) 주위에서 슬로트(36)를 형성하는 것은 제조 완성된 철심의 칫수적 정확도에 매우 중대한 영향을 미친다.

제 2 도에서, 성형롤(24)이 회전굴대(10)와 함께 화살표(R₂) 방향으로 회전하는 것을 도시하고 있다. 이 성형롤과 굴대와의 협동은 스트립의 외부 가장자리에서 아이온 마크의 감소를 최대로 하고, 스트립의 외부 가장자리에서 스트립(20)의 두께를 감소시킨다. 이처럼 두께가 변하는 것은 가장자리에서의 길이신장에 빠르는 것이며, 이에따라 스트립은 소정의 형상으로 구부러지게 된다. 제 2 도에서 도시된 바와 같이, 성형롤(24)은 그의 중심선과 직선 스트립(20) 사이에 각 β를 형성할 수 있도록 위치된다. 치형이 만들어진 지역에서 철심의 규격정확도는 만일 각 β가 정확히 90°보다 약간 크게 개선 된다는 것을 알게 되었다. 특히, 각 β가 약 92°일때 치형은 각 β가 정확히 90°일때보다 어욱 정확히 방사상으로 형성된다. 90°로 부터의 약간의 편차효과는 스트립(20)의 변형중에 확실하게 핀(16)이 슬로트(36)에 자리잡게 하여 치들이 비방사 방향에서 이탈하는 것을 방지한다.

제 1 및 제 2 도에서 견고한 지지구조물(90) 및 세개의 로울러(92a,92b 및 92c)를 가진 정돈기(straightener)가 도시된다.

이 정돈기의 구비 목적은 함몰시킬 수도 있는 스트립(20)에서의 굽히현상을 제거하는데 있다. 권선철심의 권선작업을 치수적 정확도를 달성하고, 차후의 코일조립작업을 용이하게 하기 위해서 평평한 고리모양을 갖어야 한다. 이 스트립(20)은 제 2 도에서 도시한 바와 같이 로울러사이, 즉 로울러(92a) 및 (92c)를 지나며 다른면상의 로울러(92b)를 지난다. 중앙로울러(92b)는 스트립이 로울러 사이를 지날때 스트립(20)에 약간의 유연성을 주기 위하여 다른 두 로울러의 중심선을 연결한 선으로 부터의 원, 근 이동될 수 있다. 이 유연성을 부여하는 작업에 의해 롤의 성형작업에서 발생하는 약간의 함몰현상 까지도 제거할 수 있다는 것이 발견되었다. 각 로울러(92a,92b 및 92c)의 축은 환형스트립(20)의 중심선이기도 한 굴대의 중심선에 일치되어 스트립(20)과 상기 로울러들 사이의 미끄러짐을 방지한다.

본 발명세서에서 이 정돈기가 세개의 로울러를 갖는 지지구조물(90)로 설명되지만, 스트립에 유연성을 제공할 수 있다면 다른 형식의 장치도 적용할 수 있다는 점을 이해하기 바란다.

제 3 도, 제 4 도 및 제 5 도는 제 2 도에서 도시된 스트립(20)의 단면을 보여주는 것이다, 제 3 도는 보스와 성형롤의 상호작용에 의해 스트립이 변형되기전의 스트립의 단면도이다.

제 4 도는 바로 변형된 후의 스트립을 보여준다. 여기서 핀(16)은 스트립(20)내에 슬로트(36)을 통해서 굴대(10)의 축표면으로 부터 축방향으로 나와 있다. 이 돌출에 의해 상술한 바와 같이 핀(16)이 스트립(20)상에 힘을 가하게 되고, 회전굴대와 협동하여 스트립이 나선형 모양을 취하도록 이 스트립(20)을 원형통로를 따라 잡아당길 수 있다.

또한, 제 4 도는 스트립(20)의 외부 가장자리에서의 변형을 보여준다. 설명의 편의를 위해 스트립(20)의 두께를 굴대(10) 및 핀(16)과 비교해서 과장되게 도시하였다.

제 4 도로 부터 스트립의 한측에서의 변형은 보스에 의한 것이고, 다른측에서의 변형은 성형롤(제 4 도에서는 도시안됨)의 역할인 것을 알 수 있다. 상술한 바와같이, 보스(22)는, 도면에서 도시된 성형롤(24)과 함께 작용하여 스트립(20)의 외부 가장자리를 변형시키기에 필요한 압축력을 제공하는 제 2 성형롤로 대체될 수 있다.

제 2 성형롤이 보스(22)에 대체될 경우, 굴대(10)은 작은반경을 가지게 되며 아울러 보스(22)가 없은 평평한 면(12)를 갖게 된다.

제 5 도는 변형점으로 부터의 멀린 이동된 점에서의 스트립(20)의 횡단면을 도시한 것이다. 핀(16)은 스트립의 슬로트(36)에서 빠져나가 굴대(10)속으로 들어가고 스트립(20)은 굴대(10)의 축표면으로 부터 이동하여 스터브축(30)상으로 가게 된다.

제 6 도는 본 발명의 핀(16)과 스터브축(30)과 스트립가이드(40)의 상관 위치를 표시하기 위해 성형롤(24) 및 회전굴대(10)를 동축도로 표시한 것이다.

제 7 도는 변형점을 부터 이격되어 설치되며, 스트립상에 장력을 제공하기 위한 수단을 가진 본 발명의 장치를 도시한 것이다. 이 수단으로 제 7 도에서는 한쌍의 트랙터벨트(44)를 도시하고 있으나, 장력을 제공할 수 있는 것이면 그 형상에는 제한이 없다.

또한, 제 7 도에서 회전굴대(10)에 스트립(20)을 연속 공급하는 회전틀(46)을 보여준다.

제 7 도에서 도시된 바와 같이 회전틀(46)과 트랙터벨트(44)는 분리된 구성품이지만, 두가지 기능을 수행할 수 있는 하나의 장치로 만들 수도 있다. 또한 미리 구멍을 뚫은 스트립(20)을 연속적으로 공급하는 회전틀(46) 대신에 펀치프레스로 부터 직접 스트립(20)을 공급할 수도 있다.

가이드(40)로 부터 공급되는 일정한 장력이 성형롤(24)에 가해져서 스트립의 두께 변화와 무관하게 스트립(20)의 일정한 변형을 발생시킨다. 이 가이드(40)는 굴대(10)의 회전중심쪽 방향에서 스트립상에 힘을 가하는 부가적인 역할을 한다.

이 힘은 핀(16)이 스트립의 변형순간에 각 슬로트의 최저면에 위치되도록 한다. 종전의 가장자리 권선방법은 스트립에 대해 성형롤의 위치만을 제어하였다. 이 특성은 스트립의 변화가 스트립의 두께에 의존하는 현상을 초래하였다. 만일 스트립부위가 예상된 것보다 얇다면, 변형점을 통과하면서 예상 변형량보다 작아지고, 이에 따라 굽힘량도 예상보다 더 작아진다.

물론 편차적으로 두꺼운 부위는 그 반대로 얇은 부위를 가질 것이며, 2가지 경우 모두 해로운 결과를 초래한다.

본 발명에 의해 얻어지는 또 다른 장점으로는 트랙터벨트(44)와 핀(16)이 협동하여 스트립이 변형점을 지날때 스트립(20)상에 장력을 제공한다는 것이다. 스트립상에 가해지는 소정의 제한력은 스트립의 물리적 특성에 따른 것이고, 그에 의한 변화가 완성된 나선형 코일의 칫수적 정확도를 결정한다는 것이 실험에 의해 알려졌다.

핀(16)은 스스로 스트립의 길이 전체에 힘을 제공할 뿐 아니라, 스트립이 원형모양으로 굽어질때 스트립의 슬로트 근부가 그 주위에서 형성되도록 하는 현상을 갖는다.

상술한 바와 같이, 핀(16)은 굴대가 회전하는 기간중 일부에서 튀어나오고, 나머지 회전기간에는 후퇴하여 들어간다.

이것은 각 핀상의 객객의 수축 스프링과 협동하는 캠판에 의해 수행되지만, 이 반복운동을 일으킬 수 있는 것이면 다른 방식으로도 수행될 수 있다. 본 발명의 장치는 만일 스트립의 슬로트현상을 받아들일 수 있는 경우라면, 굴대의 축표면 넘어로 계속 확장되는 형태의 핀을 적용해서 구성할 수도 있다. 핀들의 왕복운동의 주목적은 직선스트립이 처음 접선방향에서 핀들의 원주쪽으로 접근되는 구역에서 스트립의 치(teeth)와 핀 사이에서 발생하는 간섭을 방지하기 위한 것이다.

그러나, 만일 굴대(10)로 부터 스트립을 이동시킬 수 있는 설비를 적용한다면, 고정 형식의 핀을 사용할 수 있다.

또한 고정핀들과 유입되는 직선스트립 사이에 간섭을 피하기 위해 또 다른 수단이 필요하다. 이것은 스트립을 굴대면과 일치된 선을 따르게 하는 대신에 굴대면에 대해 작은 각도에서 변형점쪽으로 스트립을 공급하여 달성된다.

본 발명의 스트립 가이드는 스트립이 변형점으로 접근이동 될때, 스트립의 적당한 위치 및 자세를 유지시킨다. 그것은 또한 보스 및 성형롤 사이에 스트립이 들어오기 바로전에 스트립이 움직이는 것을 억제한다.

또한, 스트립 가이드는 회전굴대의 회전중심쪽으로 직선 스트립상에 힘을 가하여 변형순간에 각 슬로트의 최저면에 핀을 확실하게 위치시키는 역할을 한다.

또한 나선형 스트립 근처에서 유리한 위치에 전달장치를 제공한다. 이 스트립 절단장치의 정확한 위치는 나선형 코일의 축적길이가 측정되는 방법에 따라 결정될 것이다.

성형롤은 전력 구동소자 또는 아이들러로 동작될 수 있다는 것이 경험적을 발견되었다.

본 발명의 장치는 성형롤 위에서 회전굴대의 간헐적인 시동 또는 정지없이 연속적으로 동작된다. 핀들이 왕복운동은 캠에 의한 회전으로 일어나므로 본 발명의 장치는 나선형으로 감긴스트립 재료의 연속적 생산을 가능하게 한다.

플라잉(flying) 절단기가 스트립재료의 연속적 공급부로 부터 권선된 철심을 절단하는데 사용될 수 있다. 절단장치는 소정의 나선형 권선이 완성되었을 때 동작한다.

본 발명의 장치에 의해 감겨질 스트립 재료의 물리적 특성 및 두께의 변화에 대한 조정 가능성을 제공하는 한편 칫수적으로 정확한 방식을 스트립 재료의 연속적인 공급부로 부터 나선형으로 철심을 권선하여 제조할 수 있게 되었다.

Claims (28)

1. 다수의 슬로트(36)가 형성되어 있는 연속스트립(20)의 가장자리를 굽혀 전기기계용 자기철심을 제조하는 장치에 있어서, 이 장치는 다수의 관통구멍(14)이 형성된 축표면(12)을 갖는 회전굴대(10)와, 상기 다수의 구멍(14)들중 미리 선택된 하나에 미끄럼 가능하게 배치되고 상기 연속 스트립(20)내의 다수의 슬로트(36)들중 하나에 끼워질 수 있는 현상을 갖는 여러개의 핀(16)과, 상기 회전굴대(10)의 방사상 방향에서 최외곽에 위치하고 상기 축표면(12)으로 부터 축방향에서 외부로 형성되는 상기 축표면(12)상의 보스(22)와 연속 스트립(20)의 단면형태를 미리 결정된 형태로 만들수 있도록 상기 보스(22)와 협동하는 형태를 가지며 상기 연속스트립(20)을 상기 회전굴대(10)의 축표면(12)에 대해 압력을 주기위한 가압부재(24)와, 상기 회전굴대(10)를 회전시키는 구동부재와, 상기 핀(16)을 상기 회전굴대(10)의 축표면(12)에서 축방향으로 신장시키는 제 1 핀 배치부재와, 상기 핀(16)을 상기 축방향으로 신장된 위치에서 원래위치로 후퇴시키는 제 2 핀 배치부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기기계용 자기철심을 제조하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전굴대(10)을 회전시키는 구동부재의 속도에 대해 미리 선택된 백분율 속돌 상기 가압부재(24)를 회전시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 가압부재(24)로 부터 이격된 위치에서 연속 스트립(20)상에 힘을 가하기 위한 부재(44)가 제공되는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 연속스트립(20)을 절단하기 위한 절단기가 제고된 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 연속스트립(20)을 가압하는 가압부재(24)쪽으로 스트립(20)을 인도하는 스트립가이드(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 회전굴대(10)쪽 방향에서 일정한 힘(F₂)을 상기 가압부재(24)에 인가하기 위한 경사테이블(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 스트립(20)의 얼레로 부터 상기 가압부재(24)쪽으로 연속스트립(20)을 공급하는 회전틀(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 회전굴대(10)의 축표면(12)에 대하여 상기 가압부재(24)를 미리 선택된 각도로 경사시키는 경사테이블(32)에 상기 가압부재(24)를 고정시키는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 핀(16)들의 횡단면 형태는 상기 가압부재(24)와 협동하여 슬로트(36)의 형태에 영향을 미칠 수 있도록 미리 선택되는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 축표면(12)은 회전굴대(10)의 회전축에 수직하며, 상기 구멍(14)은 상기 축표면(12)에 대해 실제로 수직관계로 위치하고, 이 구멍(14)은 회전축으로 부터 동일한 거리에서 환상으로 배치되며, 상기 축표면(12)은 상기 구멍(14)와 동심의 관계에 있고, 상기 경사테이블(34)은 일정한 힘을 회전굴대(10)쪽 방향으로 상기 가압부재(24)에 가하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 축표면(12)으로 부터 축방향 외측으로 핀(16)을 신장시키는 캠판과, 회전굴대(10) 내의 핀(16)을 원래위치로 후퇴시키는 수측 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 가압부재(24)는 아이들러롤이고, 이 가압부재(24)를 회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
13. 제 10 항에 있어서, 회전굴대(10)의 축표면(12)에 대해 가압부재(24)를 경사지게 하는 경사테이블(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 보스(22)와 가압부재(24)는 서로 협동하여 스트립(20)의 미리 선택된 변형을 실시하여 스트립(20)의 가장자리부위를 치(teeth)부위 보다 얇게 하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 경사테이블(32)의 경사각을 정확하게 미리 선택하는 선택장치를 포함하고, 상기 보스(22)와 가압부재(24)간의 지점을 향해 상기 스트립(20)을 인도시키는 스트립가이드(40)를 갖는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
16. 제 13 항에 있어서, 상기 가압부재(24)로 부터 이격된 위치에서 상기 스트립(20)상에 힘을 가하는 트랙터 벨트(44)와, 상기 스트립(20)의 얼레로 부턴 상기 가압부재(24) 쪽으로 스트립(20) 제공하는 회전틀(46)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
17. 제 1 항에 있어서, 핀(16)들의 횡단면 형태는 가압부재(24)와 협동해서 슬로트(36)들의 형태에 영향을 미칠수 있도록 미리 선택되어지는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 핀(16)들은 축표면(12)주위에 배치되며, 축표면에 수직이고, 서로 거리가 일정하며, 회전굴대(10)의 회전중심과 동심인 환형으로 배열되며, 최소 여유를 가지고 슬로트(36)에 끼워지는 크기인 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
19. 제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한항에 있어서, 스트립(20)의 평면에 대해 수직방향으로 상기 스트립(20)에 유연성을 주기 위한 세개의 로울러(92a,92b,92c)를 갖는 지지구조물(90)에 구비하는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 로울러(92a,92b,92c)는 스트립(20)의 가장자리에 수직이며, 스트립(20)의 평면과 평행한 방향으로 지지구조물(90)로 부터 신장하고, 상기 로울러(92a,92b,92c)의 횡단면은 가압부재(24)와 함께 협동하여 슬로트(36)의 형태에 미치게끔 미리 선택된 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
21. 제 20 항에 있어서, 지지구조물(90)로 부터 신장하는 세개의 로울러(92a,92b,92c)에서 제 3 로울러(92b)는 상기 제 1 및 제 2 로울러(92a,92c)와 다른 평면상에 배치되며, 제 1 및 제 2 로울러(92a,92c)의 중심선에 의해 형성된 평면과 제 3 로울러(92b)의 중심선 사이에서 상기 스트립(20)이 스트립(20)의 평면에 대해 수직인 방향으로 굽혀지도록 상기 스트립(20)를 이동시키는 가이드가 포함되는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 세개의 로울러(92a, 92b, 92c)는 상기 지지구조물(90)에서 스트립(20)의 가장자리에 대해 수직으로, 스트립(20)의 평면에 대해 평행방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 자기철심을 제조하기 위한 장치.
23. 치(teeth)사이에 슬로트(36)을 형성하고, 가장자리 부분을 갖는 스트립(20)으로 부터 나선형 자기철심을 권선 제조하는 방법에 있어서, 치들 사이의 슬로트(36)에 삽입할 수 있는 핀(16)을 제공하는 단계와, 상기 핀(16)을 축을 따라 왕복운동시키는 단계와, 스트립(20)의 미리 선택된 슬로트(36)의 내부에 핀(16)을 제공하는 단계와, 상기핀(16)을 축중심으로 회전시키는 단계와, 회전굴대(10)와 가압부재(24)를 제공하는 단계와, 상기 굴대(10)와 가압부재(24) 사이에 스트립(20)을 인도하는 단계와, 상기 가압부재(24)로 하여금 일정한 힘(F₂)을 상기 굴대(10)에 인가하는 단계와, 상기 가압부재(24)로 부터 이격된 위치에서 스트립(20)상에 힘을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 힘(F₂)은 스트립(20)을 변형시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
25. 제 23 항에 있어서, 상기 굴대(10)와 가압부재(24)를 회선시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
26. 제 23 항에 있어서, 미리 선택된 핀(16)의 회전수가 회전된후, 상기 스트립(20)을 절단시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
27. 제 25 항에 있어서, 상기 가압부재(24)는 회전굴대(10)의 회전속도에 대해 미리 선택된 백분율 속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
28. 제 23 항에 있어서, 슬로트(36)의 형태가 핀(16)의 횡단면 형태에 의해 영향을 받도록 상기 핀(16) 주변에 상기 슬로트(36)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.

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