JP3634801B2 - 薄板部材から成る成層鉄心を製造するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、特に環状リングセグメントに解体されたダイナモ薄板部材から成る成層鉄心（Paket・）を製造するための装置に関する。
【０００２】
相応する装置は、例えばドイツ連邦共和国特許第３０ ２７ ９８７号明細書から公知である。そこでは、成層鉄心を製造する（Paketieren）ための方法および装置が記載されており、これによって、環状リングセグメントが、自動的に、発電機リングへと、積み重ねられ、整向され、プレスされ且つクランプで固定される。同時に、この記載された方法において、この環状リングセグメントの重畳状態が示されている。
【０００３】
この様式の成層鉄心の製造のために、非常に高い装置技術的な経費が費やされねばならないことは欠点であり、このことは、設備を非常に高価にする。
更に、小型の、または中型の電気的な機械、特に原動機車両用の交流発電機のための、その際、更に内側に開いているスリットを有している制御された薄板を基礎とし、その際、打抜きによって円弧状の薄板セグメントが、角度α＝３６０°／ｎに相当する周囲長さによって切断されている、リング状の、磁気的な、または他の薄板の成層鉄心を製造するための方法が、ヨーロッパ特許第１３６ ７４０号明細書から公知である。
【０００４】
この場合、完成した成層鉄心へと到達させるために、更に、比較的に高い装置技術的な経費が費やされねばならないことは欠点であり、このことは、最終製品を比較的に高価にする。
【０００５】
更に、オェレル／カイゼル著、「切断、打抜きおよび引抜き工具」、スプリンガー出版社、１９６２年刊行（Oehler/Kaiser; Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkeuge; Springer Verlag 1962）から、中間厚さ金属板および厚い金属板において、打抜き用父型の部分的な食い込みによって、この他方の側面における薄板内に、突出したいぼ状突起を形成すること、その際、この様式の方法において、同様に、リベット結合が形成されることが公知である（４３頁、図解４５〜４８を参照）。
【０００６】
同様に、ドイツ連邦共和国特許公開第３１ ５０ ７７０号明細書から、薄板部材から成る成層鉄心を製造するための方法が公知であり、この方法において、これら薄板部材は、接し合って並べられて、且つ互いに成層鉄心へと結合されている。ここで、１つの部材から成るような薄板が使用され、これらの薄板において、切り屑の割合が比較的に高いことは、欠点である。
更に、米国特許第４，１６２，７３４号明細書から、打抜きで成層鉄心を製造する装置が公知である。この配設は、比較的に経費がかかり、且つ、母型の下側に配設されるべき積層装置のための大きな構造高さを必要とする。
【０００７】
従って、本発明の課題は、冒頭に記載した様式の装置を、簡単な、且つ比較的に安価な、並びに、使用される材料を惜しんで使う方法が、この方法を実施するための装置と共に得られるように改良することである。
【０００８】
この課題は本発明に従い、請求項１の特徴によって解決される。
【０００９】
この場合、一方では、完成して加工された成層鉄心が手仕事無しに形成されること、他方ではまた、記載された成層鉄心の形成によって、材料使用において、二けたのパーセント節減が得られることは有利である。
【００１０】
有利な更なる構成は、従属請求項から与えられる。
【００１１】
図１において、環状リングセグメント薄板から成る打抜きで成層鉄心に製造された薄板積層体が図示されている。
【００１２】
薄板積層体は、リング形状にひとまとめにされた環状リングセグメントの多数の層から形成されている。１つの層は、ｎ個のセグメントから成り、その際、それぞれのセグメントが、（３６０／ｎ）°の角度を描いてセグメント化されている。実際上は、層毎に３〜６セグメントが、通例である。以下において、αが１２０°の、層毎に３つのセグメントの例に基づいて方法を説明する。
【００１３】
この方法の場合、薄板ストリップから、プレス機で、薄板部材セグメント２が、母型内に打抜き加工される。それぞれの薄板部材セグメントは、打抜きの成層鉄心製造体３のための２つまたは多数の結合要素を有している。
【００１４】
薄板部材セグメント２は、切断の際に、薄板部材保持輪郭部４を介して水平方向に固定される。
【００１５】
薄板部材保持輪郭部が、電磁気的な理由から許されない場合には、薄板部材セグメントは、図示されていない別の実施例において、回転可能に支承された内側マンドレルによって保持される。垂直方向に、これらセグメントは、母型９（図３ａ、３ｂ、２）内において、シリンダーまたは制動リングを介して付与される相手側圧力によって、下から保持される。この母型９は、そのことが図２において図示されているように、プレス機の上死点の周囲の領域において、サーボモータ、または他の例えば機械的な駆動装置５を介して、歯付きベルト６、または他の伝動装置を用いて、１２０°だけ回転される。
【００１６】
全工程は、２つの他の薄板部材セグメント２によって、積層体の第１の層が完成するまで、反復される。この層が、第１の両方の薄板部材セグメントにおいて不完全なので、成層鉄心１の傾倒は、補償装置によって、積層体内において防止される。１つの層のセグメントは、別の実施形態において、付加的に、特別の打抜き輪郭部７によって、互いに結合される。
【００１７】
次いで、次の薄板層が、れんが積み状に互い違いにずらして、第１の薄板層上に設けられるために、母型は、１度、ただ６０°だけ回転される（参照符号８）。この第２の位置のセグメントは、２つの結合要素を介して、第１の位置のセグメントと結合している（打抜きで成層鉄心を製造することの原理）。
【００１８】
このやり方は、所望の成層鉄心高さが得られるまで、その間ずっと繰り返される。打抜きで成層鉄心を製造する際に一般的な分離父型の方法によって、新しい成層鉄心の第１のセグメントは、これらセグメントが、母型内の最後の層と結合可能でないように打ち抜かれる。下からの相手側圧力が弱まり、または能動的に解除されると直ぐに、この成層鉄心は、この母型９を通って、載置部上に落下し、且つプレス機から、搬出部１０により搬出される。
【００１９】
成層鉄心１は、プレス機および記載された工具上で、完全に完成して加工される。この方法の更なる利点は、従来のローターの無いステーター製造に対して、４０％までの範囲において材料の節約である。
【００２０】
既に、セグメントが、プレス機１１上で打ち抜かれ、且つこれらセグメントが、このプレス機１１の外側で、父型に対して配置されているシステムは、使用されている。更に、解決策が存在し、この解決策において、セグメントは、真直ぐにパッキングされ、且つプレス機の外側で、型内において湾曲される。
【００２１】
図１において図示されている成層鉄心１は、基本的に、そのことがハッチングされた薄板によって明確であるように、重畳して配設された薄板部材セグメント２から成る。
【００２２】
それぞれの薄板部材面の薄板部材セグメント２は、他方の薄板部材面の隣接する薄板部材セグメントの結合要素と対応する、結合要素３としての機能を持っている。図１による本実施例において、これら結合要素３は、打抜きでの成層鉄心の製造を用いて、これら重畳して配設された薄板部材セグメント２の結合要素３が互いに関係を持つ様にして形成される。これら薄板部材セグメント２が、打抜き工具内において，円形の薄板部材に組立てられるために、それぞれの薄板部材セグメント２は、いわゆる薄板部材保持輪郭部４を有しており、これら薄板部材保持輪郭部を用いて、図３ａにおいて図示されているように、この母型９の内側に設けられているこれら薄板部材セグメント２が、回転可能に形成された母型９内において、この薄板部材セグメント２が、薄板部材保持輪郭部４および薄板部材保持装置１４によって限定されて保持され、且つ回転される様にして対応している。
【００２３】
図１による別の図示において、同一の面内に存在している薄板部材セグメント２の端面に、付加的な打抜き輪郭部７が設けられており、これら打抜き輪郭部が、当接する薄板部材セグメント２の端面において、それぞれ１つの対応する相似体を（雄形に／雌形に）有している。
【００２４】
個々の薄板層８は、相対して互い違いにずらされている。隣接する薄板部材の薄板部材セグメントの接触面の間に生じる、この互い違いの位置ずれは、図１において、角度βとして示されている。この角度βは、打抜きでの成層鉄心の製造の際に、互い違いの位置ずれにもかかわらず、結合要素３が、隣接する薄板部材の結合要素と係合される程に大きくなければならない。特別の例は、自体既に上に述べられており、この場合、α＝１２０°およびβ＝６０°である。更なる実施形態において、結合要素３は、いわゆるリベット孔として構成されており、成層鉄心１を引き続いてリベット工程を用いて完成させるために、このリベット孔を通って市販のリベットが挿入される。他の実施形態において、これら薄板部材は、溶接を用いて結合される。このことは、結合要素３の領域においてと同様に、成層鉄心１の外側輪郭部においても行うことが可能である。更に、１つの実施形態においては、これら薄板部材が、上記で述べた結合様式の補足として、さもなければ独自に、接着剤によって結合されている。
【００２５】
図２は、薄板部材セグメントから薄板成層鉄心を製造するための装置を、薄板移送方向における断面において示している。この図示された装置は、基本的に、工具上側部分１５および工具下側部分１６を有する、打抜き工具１２から成っている。この工具上側部分１５は、ラムプレート（Stoesselplatte）２４に固定されており、この工具下側部分１６が、テーブルプレート２５に設けられている。
【００２６】
父型１７を有するストリッパープレート（Abstreiferplatte）１８は、多数のばね１９を用いて工具上側部分１５から離間して設けられており、且つこの工具上側部分に対して、摺動可能に配設されている。工具上側部分１５および工具下側部分１６は、ガイドバー２０を介して、相対して摺動可能に配設されている。この工具下側部分１６上に、母型保持プレート２１が存在している。この母型保持プレート２１は、母型９を有している。この母型９は、回転可能に支承されており、且つ歯付きベルト６によって動作される。
【００２７】
母型９を動作する歯付きベルト６は、フレーム２２上に設けられた駆動装置５、例えば電動モータによって駆動される。別の実施形態において、所定の回転（例えば１２０°／６０°）は、このことが、既に、捻られた成層鉄心（gedrallten Paketen）から公知であるように、工具自体内における機械的な駆動装置を用いて達成されている。回転可能な母型９の下方に、図２において搬送帯状体として構成されている搬出部１０が設けられており、この搬出部で、製造された成層鉄心１が搬出される。ストリッパープレート１８と、工具下側部分／工具下側上側面と面位置に並ぶ母型上側面との間に、走入面２３が存在しており、この走入面内において、薄板１３が、父型１７および対応する母型９の影響領域内に到達する。別の実施形態において、成層鉄心は、図２か、または図４による装置内において、溶接される。この場合、それぞれの薄板層は、すぐ後に続く薄板層と、結合要素を介して溶接されることは可能である。更に、溶接は、この成層鉄心の外被に設けられている。
【００２８】
図３ａにおいて、回転可能な母型９が断面図、並びに平面図において図示されている。この場合、薄板部材保持装置１４の配設が示されており，この薄板部材保持装置が、本実施例において、いわゆる蟻継ぎ部として示されている。
【００２９】
図３ｂによる、断面図、並びに平面図において図示された、回転可能な母型９は、同様に、薄板部材保持装置１４を示しており、この薄板部材保持装置が、但し、本実施例において、いわゆる相手方保持具として図示されている。この示された相手方保持具は、下から、ますます大きく成り、且つ下に向かって押付ける成層鉄心に対して押圧し、従って、成層鉄心の製造を支援する。この相手方保持具は、長手方向に摺動可能に構成されており、且つ、所定の成層鉄心サイズの達成の際に、この成層鉄心を解放する。
【００３０】
図４は、この様式の成層鉄心を製造するための装置を、概略的に示している。その際に、巻取り機に存在する薄板１３は、プレス機１１内へ案内される。このプレス機１１内に、従動打抜き工具（Schnittfolgewerkzeug）１２が設けられており、この切断配列工具が、既に更に上に説明された方法で、ステーター成層鉄心を製作し、これらステーター成層鉄心は、所定の成層鉄心高さを達成した後、搬出部１０上に到る。
【図面の簡単な説明】
【図１】成層鉄心の透視図である。
【図２】装置の断面図である。
【図３ａ】母型の実施例の断面図である。
【図３ｂ】母型の実施例の断面図である。
【図４】全設備の側面図である。

Claims (5)

1. 薄板部材から成る成層鉄心を製造するための、
   少なくとも１つの母型（９）を有する、薄板部材セグメント（２）の形成のための少なくとも１つの打抜き装置（１１）を備え、
   且つ、少なくとも１つの打抜きで成層鉄心を製造する装置及び／または少なくとも１つの接着装置、及び／または少なくとも１つの溶接装置を備える、装置であって、
   その際、薄板部材が、接し合って並べられて、且つ互いに成層鉄心（１）へと結合され、
   その際、打抜きによって、基本的に、円弧状の薄板セグメント（２）が、角度α＝３６０°／ｎに相当する周囲長さによって形成され、
   その際、この式中のｎは正の整数であり且つ２より大きいかまたは等しい数であり、
   その際、これら薄板部材セグメント（２）のｎ個が、１つの面内において１つの薄板部材へと配設され、
   且つ、その際、これら接し合って並べられた薄板部材が、少なくとも１つの結合要素（３）を用いて結合される、
   様式の上記装置において、
   母型（９）が、回転可能に構成されていることを特徴とする装置。
2. 母型（９）は、少なくとも１つの薄板部材セグメント装置、及び／または薄板部材保持装置（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 薄板部材保持装置は、形状一体的に及び／または力一体的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 打抜きで成層鉄心を製造するための、少なくとも１つの結合要素（３）を、薄板部材セグメント（２）ごとに設けるための、機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 装置は、薄板部材セグメントを保持するための少なくとも１つの内側マンドレルを有し、その際少なくとも１つの内側マンドレルが回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の装置。

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