WO1980000066A1 - Manufacturing process of a head cylinder provided with cooling or reinforcing corrugations - Google Patents
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- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
- B21C37/202—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with guides parallel to the tube axis
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D15/00—Corrugating tubes
- B21D15/02—Corrugating tubes longitudinally
Definitions
- the present invention relates to a method for producing sheet metal cylinders, in particular stator housings for air-cooled electrical machines, with a plurality of integrally formed, axially extending, radially projecting cooling or stiffening ribs spaced apart from one another in the circumferential direction.
- the manufacture of such housing bodies as well as the housing bodies of, for example, mains transformers or the like. takes place in such a way that one rib after the other is formed on a sheet and the housing shape is designed in the process.
- the casing can be partially shaped in order to bring it to its finished size in a second production stage by means of a re-pressing.
- FIG. 3 shows a finished product in the form of a stator housing, 4a-4c in a schematic representation and in individual phases a pressing process to form a stator housing and
- the finished product illustrated in FIG. 3, for example, in the form of a stator housing with a plurality of integrally formed, axially extending, radially protruding ribs spaced apart in the circumferential direction can be made in the form of a semi-finished product in the manner described in more detail below of a sheet metal jacket with a round cross section according to FIG. 1 or with a polygonal cross section according to FIG. 2.
- the size of the semi-finished products can be mathematically determined in advance depending on the size of the finished product according to the equation
- n the number of ribs evenly distributed over the circumference.
- the semi-finished product according to FIG. 1 or 2 is placed on a suitable machine.
- a suitable machine can be of different types and will not be described further here since this is not significant for understanding the method according to the invention.
- a process of the method for forming a stator housing 41 with open ribs 42 from a sheet metal cylinder 43 with a round cross section will be described in more detail with reference to FIGS. 4a-4c.
- the machine suitable for this comprises n outer punches 44 and n inner punches 45 on a core 46 of the machine, the inner punches 45 being displaced in the circumferential direction by half a pitch with respect to the outer punches 44.
- the deformation areas of the inner and outer punches are adapted to the respective flank shape of the ribs to be pressed and the outer punches are connected to pressure generating means in such a way that they can move simultaneously and radially inwards against the core 46, as shown in FIGS. 4c in individual phases.
- the deformation operation can begin.
- outer punches 44 move radially and at the same time against the center of the core 46.
- the movement of the outer punches 44. cylinders or other devices are generated.
- the synchronism of the outer punches 44 can also be realized in different ways, such as mechanically, for example, by forcing each punch from the neighboring punch to follow the feed movements via a fixed lever, this constraint occurring after a 360 ° Transfer affects the first stamp again.
- Geometric conditions can be used to create counter-pressure inner punches.
- the pressing process then continues until the final shape shown in FIG. 4c is reached.
- the deformation takes place beyond the elastic limits of the material in order to avoid regression after the pressing process has ended.
- the stator housing shown in FIG. 3 with closed ribs can be produced in the same way, as illustrated in FIGS. 5a-5c.
- the machine has corresponding outer punches 54 and comprises a core with a smooth surface.
- the sheet metal jacket 53 which is a semi-finished product, is first introduced into the machine and then the pressing process is initiated and continued continuously until the final shape according to FIG. 5c is reached.
- the deformation takes place beyond the elastic limit of the material in order to avoid springback after the pressing process has ended.
- this method also allows a convex deformation of the inner lateral surface of the finished product in the axial direction in order to produce stator housings which are pushed onto the stator core with prestress.
- hollow bodies with both open and closed cooling fins can be produced with this method.
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Description
Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern mit Kühl- bzw. Versteifungsrippen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorge¬ häusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen.
Insbesondere auf dem Gebiet der luftgekühlten elektri¬ schen Maschinen ist man seit einiger Zeit dazu überge¬ gangen, die aufwendigen Statorgehäuse aus Metallguss durch Blechzylinder mit angeformten Kühlrippen zu er¬ setzen.
Die Herstellung solcher Gehäusekörper wie auch der Ge¬ häusekörper etwa von Netztransformatoren o.dgl. erfolgt 'derart, dass an einem Blech eine Rippe nach der anderen ausgeformt und dabei die Gehäuseform gestaltet wird. Gemäss DT-OS 25 03 106 kann dabei die Ausformung des Mantels partiell erfolgen, um diesen dann in einer zweiten Fertigungsstufe durch eine Nachpressung auf sein Fertigmass zu bringen.
OMPI
Es ist einzusehen, dass solche Herstellungsverfahren einen grossen Zeitaufwand beanspruchen, der einer Ra¬ tionalisierung im heutigen wirtschaftlichen Sinne ent¬ gegen steht.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der vorgenannten Art zu schaffen, welches gestattet, solche Blechgehäuse mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung- voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrippen den heutigen Anforderungen gemäss rationell herzustel¬ len.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass alle Rippen gleichzeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.
Durch diese Massnahmen ist es vergleichsweise den bisher "getakteten" Verfahren nunmehr möglich, die Herstellung solcher Blechgehäuse ganz erheblich zu beschleunigen.
Beispielsweise Ausführungsformen von Blechgehäusen zur Veranschaulichung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit rundem Querschnitt,
Fig. 2 ein Halbfabrikat in Form eines Blechzylinders mit polygonalem Querschnitt,
Fig. 3 ein Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses,
Fig. 4a - 4c in schematischer Darstellung und in ein¬ zelnen Phasen ein Pressvorgang zur Bildung eines Statorgehäuses und
Fig. 5a - 5c in schematischer Darstellung und in ein- zelnen Phasen ein Pressvorgang zur- Bildung einer Ausführungsvariante eines Statorgehäuses.
Das in Fig. 3 beispielsweise veranschaulichte Fertig¬ produkt in Form eines Statorgehäuses mit einer Mehr¬ zahl angeformter, sich axial erstreckender, radial ab- ragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Rippen lässt sich in der nachfolgend näher beschriebe¬ nen Weise aus einem Halbfabrikat in Form eines Blech¬ mantels mit rundem Querschnitt gemäss Fig-, 1 oder mit polygonalem Querschnitt gemäss Fig. 2 herstellen. Die Grosse der Halbfabrikate lässt sich dabei mathematisch in Abhängigkeit der Grosse des Fertigproduktes voraus¬ bestimmen nach der Gleichung
D = _ VJ_: n nr worin bedeuten:
D = der mittlere Durchmesser des Blechmantels-Halbfabri- kates,
1 = die mittlere Länge einer abgewickelten Rippe und n = die Anzahl der auf den Umfang gleichmässig verteil¬ ten Rippen.
Gegebenenfalls sind in dieser Formel Erfahrungswerte in Form von Parameter zu berücksichtigen, etwa in. Bezug auf Nachbehandlungen oder in Bezug auf mögliche Bombie¬ rungen in Axialrichtung, wie das nachfolgend noch er-
wähnt wird.
Für den Pressvorgang wird das Halbfabrikat gemäss Fig. 1 oder 2 auf eine geeignete Maschine gebracht. Eine solche Verformungsmaschine kann unterschiedlicher Bauart sein und soll hier nicht weiter beschrieben wer¬ den, da dies für das Verständnis des erfindungsgemässen Verfahrens nicht erheblich ist.
Ein Vorgang des Verfahrens zur Bildung eines Statorge¬ häuses 41 mit offenen Rippen 42 aus einem Blechzylinder 43 mit rundem Querschnitt soll anhand der Fig. 4a - 4c näher beschrieben werden. Die hierfür geeignete Ma¬ schine umfasst n Aussenstempel 44 und n Innenstempel 45 auf einem Kern 46 der Maschine, wobei die Innenstempel 45 in Bezug auf die Aussenstempel 44 um eine halbe Teilung in Umfangsrichtung verschoben sind. Selbstver¬ ständlich sind die Verformungsbereiche der inneren und äusseren Stempel der betreffenden Flankenform der zu pressenden Rippen angepasst und die äusseren Stempel mit Druckerzeugungsmitteln so verbunden, dass diese sich gleichzeitig und radial nach innen gegen den Kern 46 bewegen können, wie das die Fig. 4a - 4c in einzelnen Phasen erkennen lassen. Es stellt dabei keine grossen Probleme, die Verformungsmaschine mit geeigneten Zen¬ trierungsmitteln für das zu verformende Halbfabrikat auszurüsten, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.
Sobald nun der Blechzylinder 43 in der Maschine einge¬ führt ist, kann die Verformungsoperation beginnen. Die n Aussenstempel 44 verschieben sich radial und gleich- zeitig gegen das Zentrum des Kernes 46. Die Bewegung der Aussenstempel 44. kann dabei z.B. durch Hydraulik-
zylinder oder andere Vorrichtungen erzeugt werden. Der Gleichlauf der Aussenstempel 44 kann zudem auf unter¬ schiedliche Arten realisiert werden, wie z.B. mecha¬ nisch, indem jeder Stempel vom benachbarten Stempel über einen festen Hebel gezwungen wird, der Vorschub¬ bewegungen zu folgen, wobei sich dieser Zwang nach einer 360°-Uebertragung wieder auf den ersten Stempel aus¬ wirkt.
Für gewisse z.B. geometrische Verhältnisse können Gegen- druck erzeugende Innenstempel eingesetzt werden.
Der Pressvorgang setzt sich dann kontinuierlich fort, bis die in Fig. 4c gezeigte Endform erreicht wird.- Selbstverständlich erfolgt dabei die Verformung über die Elastizitätsgrenzen des Materials hinaus, um eine Rückbildung nach Beendigung des Pressvorgangs zu ver¬ meiden.
In gleicher Weise lässt sich auch das in Fig. 3 gezeig¬ te Statorgehäuse mit geschlossenen Rippen herstellen, wie die Fig. 5a - 5c veranschaulichen. Für diesen Vor- gang weist die Maschine entsprechende Aussenstempel 54 auf und umfasst einen Kern mit glatter Oberfläche. Auch hier wird zunächst der ein Halbfabrikat darstellende Blechmantel 53 in die Maschine eingebracht und dann der Pressvorgang, eingeleitet und kontinuierlich fortgesetzt, bis die Endform gemäss Fig. 5c erreicht ist.
Die Verformung erfolgt dabei über die Elastizitätsgrenze des Materials hinaus, um eine Rückfederung nach Beendi¬ gung des Pressvorgangs zu vermeiden.
Es lässt sich nun leicht einsehen, dass dieses vorbe-
schriebene Verfahren vergleichsweise bisherigen Takt- Verfahren wesentlich rationeller ist.
Zudem gestattet dieses Verfahren gleichzeitig eine konvexe Verformung der inneren Mantelfläche des Fertig- produktes in Axialrichtung, um Statorgehäuse herzustel¬ len, die mit Vorspannung auf den Statorkern aufgescho¬ ben werden.
Ferner ist es auch möglich, anstelle der vorbeschriebe¬ nen gleichförmigen Verteilung der Rippen, diese auch ungleichförmig anzufor en.
Weiter können mit diesem Verfahren auch Hohlkörper mit gleichzeitig sowohl offenen als auch geschlossenen Kühl¬ rippen hergestellt werden.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern, insbe¬ sondere Statorgehäusen für luftgekühlte elektrische Maschinen, mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial abragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Kühl- bzw. Versteifungsrip¬ pen, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rippen gleich¬ zeitig und in einem einzigen Pressvorgang an einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels mit rundem oder polygonalem Querschnitt angeformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Blechmantel offene Rippen angeformt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass am Blechmantel geschlossene Rippen angeformt wer¬ den.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anformung der Rippen die innere Mantelfläche des Blechzylinders in axialer Rich¬ tung konvex ausgeformt wird.
5. Blechzylinder, insbesondere Statorgehäuse für luft- gekühlte elektrische Maschine, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.
^5B.EA Γ
QMPI_
Applications Claiming Priority (2)
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| CH649778A CH630542A5 (de) | 1978-06-14 | 1978-06-14 | Verfahren zur herstellung von blechzylindern mit kuehl- bzw. versteifungsrippen. |
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Country Status (3)
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| CH (1) | CH630542A5 (de) |
| WO (1) | WO1980000066A1 (de) |
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| ITTO20120551A1 (it) * | 2012-06-22 | 2013-12-23 | Lucio Carretta | Procedimento per la fabbricazione di un tubo metallico avente almeno una porzione liscia ed almeno una porzione scanalata, apparecchiatura utilizzata nel procedimento e prodotto ottenuto |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0016026A1 (de) | 1980-10-01 |
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