DE3341285A1 - Blechschichtvorrichtung zum schichten von eisenkernen und verfahren zum schichten derartiger eisenkerne - Google Patents

Description

• Blechschichtvorrichtunz zum Schichten von
• Eisenkernen und Verfahren zum Schichten derartiger Eisenkerne Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blechschichtvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf ein Verfahren zum Schichten derartiger Eisenkerne gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6.
• Es sind bereits Blechschichtvorrichtungen bekannt, bei denen mehrere Greifelemente dreidimensional verfahrbar sind und mit denen ein Einzelblech von einem Vorratsstapel abgehoben und an eine Stelle gebracht werden kann, an der es mit weiteren Einzelblechen zu einem Eisenkern geschichtet wird, indem es an vorbestimmten Stellen abgelegt wird. Bei derartigen geschichteten Eisenkernen entstehen zwischen aneinander angrenzenden Blechkanten Stoßfugen mit entsprechend den Blech- und/oder Ablegetoleranzen der Blechschichtvorrichtung unterschiedlichen Fugenbreiten. Diese Luftspalte bewirken jedoch einen höheren, nicht vorausbestimmbaren und damit Fehler verursachenden magnetischen Widerstand. Um bei Eisenkernen der genannten Art einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen und um ein günstiges Leistungs-Gewichtsverhältnis zu erhalten, müssen die Luftspalte möglichst klein gehalten werden. Aus den vorgenannten Toleranzgründen ist hierfür eine unterste Grenze jedoch nicht unterschreitbar.
• Mit der Erfindung soll eine Blechschichtvorrichtung zum Schichten von Eisenkernen und ein Verfahren zum Schichten derartiger Eisenkerne angegeben werden, mit der die Luftspalte trotz Einräumung üblicher Toleranzen der Bleche und/oder der Blechschichtvorrichtung auf ein Minimum reduziert werden können.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Vorrichtungsanspruches 1 und des Verfahrensanspruches 6 angegebenen Merkmale.
• Mit der Erfindung wird trotz Zulassung üblicher oder sogar höherer Toleranzen in den Blechabmessungen und/oder in der Blechschichtvorrichtung selbst der Luftspalt der Stoßfugen nur noch durch die aneinandergrenzenden Schnittkanten bestimmt. Bei sehr sauberen Schnittkanten können daher die Luftspalte auf weniger als 0,1 mm reduziert werden.
• Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausfuhrungsbeispieles näher beschrieben.
• Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer Blechschichtvorrichtung gemäß der Erfindung unter besonderer Darstellung eines in drei Dimensionen verschiebbaren Greifelementes von der Seite sowie hierfür geeignete Steuereinheiten.
• Mit 1 ist eine beispielsweise als Tragrahmen oder Tragarm ausgebildete Tragkonstruktion einer Blechschichtvorrichtung bezeichnet. An dieser sind mehrere Greifelemente 2 angebracht, von denen jedoch nur das eine, vorzugsweise mit einem Saugkopf 2' versehene Greifelement 2 dargestellt ist. Die Tragkonstruktion 1 ist über nicht dargestellte Antriebe in den zwei Achsen der Ebene der Einzelbleche 3, 3' bewegbar.
• Das Greifelement 2 ist erfindungsgemäß in einem Träger 4 in der Blechebene in Richtung des Pfeiles 5 zu einer zwischen der einen Endkante 6 eines bereits geschichteten Einzelbleches 3' eines zu schichtenden Eisenkernes für einen Transformator, eine Drosselspule, einen Meßwandler od. dgl. und der angrenzenden Blechendkante 7 des gerade aufzulegenden Einzelbleches 5 entstehenden Stoßfuge 8 hin verschiebbar angeordnet. Hierzu ist der Saugkopf 2' mit einem beispielsweise pneumatischen Verschiebeservoantrieb 9 gekoppelt, der durch ein Stellventil 10 über dessen Steuerleitungen 10', 10 " betätigbar ist. ueber ein beispielsweise als Stellschraube ausgeführtes Hubeinstellglied 11 ist der Verschiebeweg des Saugkopfes 2' bzw. des Greifelementes 2 begrenzbar.
• An den Saugkopf 2' ist über ein Unterdruckventil 12 ein Unterdruck anlegbar. Der Unterdruck ist vorteilhaft kontinuierlich bis auf Atmosphärendruck einstellbar.
• Der Träger 4 des Greifelementes 2 ist mit der Tragkonstruktion 1 über einen Vertikalservoantrieb 13 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist dies ein hydraulischer oder vorzugsweise pneumatischer Kolbenantrieb, der durch ein Steuerventil 14 über die Steuerleitungen 14' und 14" in die eine oder andere Richtung gesteuert werden kann.
• Das mit der erfindungsgemäßen Blechschichtvorrichtung durchführbare erfindungsgemäße Verfahren läuft beispielsweise wie folgt ab: Alle an der Tragkonstruktion 1 angebrachten Greifelemente 2 werden durch entsprechende Bewegung der Tragkonstruktion 1 in eine definierte, beispielsweise programmgesteuerte Lage über einen Vorratsstapel von Einzelblechen gebracht. Dort senken sich die Greifelemente 2 mit ihren Saugköpfen 2' gegen die Oberfläche eines abzuhebenden Einzelbleches 3. Das Absenken erfolgt über Vertikalservoantriebe 13, sofern nicht die gesamte Tragkonstruktion 1 absenkbar ist. Nach dem Aufliegen der Saugköpfe 2' wird über ein jeweils zugeordnetes Unterdruckventil 12 das Blech 3 durch Unterdruck festgesaugt und durch Anheben vom Vorratsstapel oder einer Ubergabevorrichtung abgenommen. Durch Bewegung der Tragkonstruktion wird das Einzelblech 3 in eine programmierte und/ oder sensorgesteuerte Lage über den zu schichtenden Eisenkern gebracht. Diese Lage ist so definiert, daß beim Absenken der Tragkonstruktion 1 bzw. der Greifelemente 2 über die Vertikalservoantriebe 13 das Einzelblech 3 so aufgelegt wird, daß auch bei größter zu erwartender Toleranz 9x an der Stoßfuge 8 zwischen der Endkante 6 eines bereits richtig geschichteten Bleches 3' und der Blechendkante 7 des zu schichtenden Bleches 3 noch ein Luftspalt 15 verbleibt. Gleichzeitig mit dem Auflegen des Einzelbleches 3 auf den zu schichtenden Eisenkern-Blechstapel oder kurz danach werden alle Greifelemente 2, die das Einzelblech 3 nicht zur Stoßfuge 8 hin verschieben können, so angesteuert, daß sie keine oder praktisch keine Haltekraft mehr auf das Einzelblech 3 ausüben können. Das oder die verschiebbaren Greifelemente 2 bzw. Saugköpfe 2' werden weiterhin mit Halteunterdruck angesteuert und dann zur Stoßfuge 8 hin bewegt, bis die Blechendkante 7 an die Endkante 6 anstößt. Dann wird die Haltekraft der verschobenen Saugköpfe 2' bzw. Greifelemente 2 aufgehoben und diese werden dann nach oben angehoben. Die Haltekraft kann dabei vorteilhaft so eingestellt werden, daß sie zum Verschieben des aufliegenden Einzelbleches 3 ausreicht, jedoch nach dem Anstoßen an der Endkante 6 ein Ablösen des Einzelbleches bewirkt. Versuche haben ergeben, daß es hierzu genügt, wenn der Unterdruck an den Saugköpfen 2' abgeschaltet wird, so daß sich im Saugraum beispielsweise infolge der relativ rauhen Oberfläche und/oder einer Beohrung im Saugraummantel langsam Normaldruck einstellt. über einen Prozessor wird dann die Blechverschiebung so gesteuert, daß beim Anstoßen der aneinander- grenzenden Blechkanten 6, 7 der Druckaufbau den Erfordernissen entsprechend erfolgt ist.
• Mit dem Anheben der verschiebbaren Greifelemente 2 werden eventuell vorhandene, schon vorher nicht mehr am Halteprozeß beteiligte, abgeschaltete Greifelemente angehoben oder letztere werden schon nach Aufhebung der Haltekraft derselben angehoben.
• Zum besseren Abheben von Einzelblechen 3 von einer Vorratsstelle und/oder zum Auflegen von Einzelblechen 3 und Schichten eines Eisenkernes können einzelne Greifelemente, insbesondere innere, von in einer Reihe angeordneten Greifelementen, in der Höhe eine unterschiedliche Lage einnehmen. Dadurch wird das Blech an einer oder mehreren Stellen früher abgehoben bzw. aufgelegt, da die Lage des Einzelbleches hierdurch an verschiedenen Stellen zur Schichtebene geneigt ist.
• Zum schnellen Lösen der Saugköpfe 2 von einem Einzelblech 3 kann eine zusätzliche Druckleitung angeschlossen sein und mit dieser kurz überdruck eingegeben werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche 1. Blechschichtvorrichtung zum Schichten von aus Einzelblechen zusammengesetzten Eisenkernen mit Stoßfugen zwischen aneinander angrenzenden Blechkanten für Transformatoren, Drosselspulen, Meßwandler od. dgl.

   mit einer Blechhubeinrichtung mit mehreren Greifelementen, die derart dreidimensional bewegbar sind, daß Bleche von einer Vorratsstelle abgehoben, zu dem zu schichtenden Eisenkern transportiert und dort an einer der Schichtung entsprechenden Stelle abgelegt werden können, dadurch gekermseichnet, daß wenigstens ein Greifelement (2) für den Blechtransport über einen Verschiebeservoantrieb (9) in der Ebene der zu schichtenden Bleche (3, 3') in Richtung zur Stoßfuge (8) hin einzeln bewegbar ist.
2. 2. Blechschichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Greifelement (2) in einem Träger (4) horizontal in einer Richtung verschiebbar angeordnet ist und daß der Träger (4) an einem Betätigungsglied eines Vertikalservoantriebes (13) befestigt ist.
3. 3. Blechschichtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoantriebe (9, 13) elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch steuerbar sind.
4. 4. Blechschichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (2) derart steuerbar sind, daß die Schichtung mit einem Luftspalt (15) erfolgt und daß erst nach der Blechablage das Blech (3) durch das verschiebbare Greifelement (2) gegen die Stoßfuge (8) bzw. den Luftspalt (15) verschiebbar ist.
5. 5. Blechschichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifelemente (2) alle gemeinsam dreidimensional bewegbar sind und daß das oder die Greifelemente (2) zur Blechverschiebung in Richtung zur Stoßfuge (8) zusätzlich in dieser Richtung hin bewegbar ist bzw. sind.
6. 6. Verfahren zum Schichten von aus Einzelblechen zusammengesetzten Eisenkernen mit Stoßfugen zwischen aneinander angrenzenden Blechkanten für Transformatoren, Drosselspulen, Meßwandler od. dgl. mit einer Blechschichtvorrichtung mit mehreren dreidimensional bewegbaren Greifelementen, die ein oder mehrere Bleche von einer Vorratsstelle abnehmen, zu dem zu schichtenden Eisenkern transportieren und dort entsprechend der vorgesehenen Schichtung ablegen, insbesondere mittels einer Blechschichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Einzelbleche (3) so abgelegt werden, daß auch bei größter vorkommender Maßtoleranz (n x) des oder der Bleche (3, 3') an der Stoßfuge (8) ein Luftspalt (15) bleibt, daß wenigstens ein erstes Greifelement (2) während oder nach dem Auflegen des Einzelbleches (3) derart angesteuert wird, daß es das Einzelblech (3) noch wenigstens derart festhält, daß es das aufgelegte Einzelblech (3) noch verschieben kann und die Greifkraft eventuell noch vorhandener weiterer Greifelemente gleichzeitig kleiner gemacht wird als zum Festhalten erforderlich und daß dabei das jeweilige Stellglied (9) des oder der ersten Greifelemente (2) so angesteuert wird bzw. werden, daß das Greifelement (2) das Einzelblech (3) in Richtung zur Stoßfuge (8) verschiebt, bis das Einzelblech (3) an der Endkante (6) eines bereits vorhandenen Bleches (3') der zu schichtenden Lage anstößt und daß dabei oder anschließend die Greifkraft des bzw.

   der ersten Greifelemente (2) so weit absinkt oder abgesenkt wird, daß das Einzelblech (3) in der Anstoßlage abgelegt und danach alle Greifelemente (2), soweit ein Teil nicht vorher abgehoben wird, vom Blech abgehoben werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Greifelemente gemeinsam betätigt werden und zur besseren Einzelabnahme eines Einzelbleches (3) von einem Vorratsstapel und/oder zum besseren Auflegen auf den zu schichtenden Kern einzelne, insbesondere innere Greifelemente (2) eine derart andere horizontale Lage einnehmen als die übrigen Greifelemente (2), daß das Einzelblech (3) bei der Abnahme vom Vorratsstapel und/oder vor oder beim Auflegen auf den zu schichtenden Eisenkern zumindest teilweise eine zur Schichtebene geneigte Lage einnimmt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als verschiebbares Greifelement (2) ein solches mit einem Saugkopf (2') verwendet wird und daß der am Saugkopf (2') anliegende Unterdruck beim Auflegen des Bleches (3) auf Null oder nahezu Null abgesenkt wird.