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Verfahren und Vorrichtung zum Stanzen von Rotor- und Statorblechen für Elektromotore, vorzugsweise mit konischen Rotoren und Statoren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stanzen von Rotor- und
Statorblechen für Elektromotore vorzugsweise mit konischen Rotoren und Statoren.
Stator und Rotorbleche wurden bisher üblicherweise aus einem Blech in vier Folgeschritten ausgestanzt, u. zw. indem zuerst die Rotornuten und dann die Statornuten gestanzt wurden und danach der Rotor und der Stator aus dem Blech als Ganzes herausgedrückt wurde. Diese Folgeschritte erfordern jedoch äusserst grosse Genauigkeit. Es sind dabei vier Schnittstellen erforderlich, zu denen das Blech immer weiter transportiert werden muss. Dabei kann es sehr leicht zu Verschiebungen kommen und damit zu Ungenauigkeiten, was das Endprodukt unverwertbar macht.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und setzt sich zum Ziel, eine automatische Fertigung von
Rotor- und Statorblechen zu erzielen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass durch eine an sich bekannte Stanzmaschine in ein sich intermittierend drehendes Werkstück, vorzugsweise eine vorgearbeitete Scheibe, die Rotor- und Statornuten mit Trennuten in zwei aufeinanderfolgenden Drehumläufen des Werkstückes nacheinander gestanzt werden. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass zuerst ein Werkzeug zum Stanzen der Rotornuten und danach ein zweites Werkzeug zum gleichzeitigen Stanzen der Statornut und des Trennschnittes von Rotor und Stator Verwendung findet.
Nach diesem Erfindungsvorschlag wird eine Blechscheibe deren Abmessungen den Aussenabmessungen des Stators entsprechen, auf eine Achse aufgesetzt, die in der Lage ist, zwischen zwei Stanzvorgängen das Blech um eine Winkelteilung weiterzudrehen. Nacheinander werden dabei in Folgeschritten zuerst die Rotorbleche ausgestanzt. Der Rotor ist nach einer Umdrehung des Bleches fertig mit Nuten versehen, hängt jedoch noch immer mit dem Stator und dem Statorblech zusammen.
Nach einer Umdrehung wird danach ein zweites versetztes Werkzeug betätigt, welches gleichzeitig die Statornuten ausstanzt und den Trennschnitt zwischen Rotor und Stator erzeugt. Der Winkelvorschub kann dabei bei beiden Schnittvorrichtungen verschieden sein. Der Rotorschnitt kann beispielsweise mit 30 und der Statorschnitt mit 24 Folgeschritten im Zuge einer Umdrehung erfolgen. Man erreicht dadurch, dass das Werkstück lediglich an eine Arbeitsstelle geführt werden muss und an dieser Arbeitsstelle alle Stanzvorgänge durchgeführt werden, ohne dass das Werkstück verschoben wird. Es sind also Verschiebungen, die zu Ungenauigkeiten des Stanzschnittes führen, und Ausschuss verursachen, ausgeschlossen. Überdies ist die manuelle Bedienung auf ein Minimum herabgesetzt.
Zweckmässig erfolgt der intermittierende Antrieb zur Drehung des Werkstückes von der Antriebswelle zum Antrieb des Stanzwerkzeuges direkt oder über ein Getriebe zur Vorschubeinstellung.
Die Antriebswelle ist dabei vorzugsweise die Welle einer Kniehebelpresse. Es ist jedoch auch möglich, eine Steuerung des Vorschubes von der Welle der Kniehebelpresse abzunehmen. Mit jeder Umdrehung der Kniehebelpresse wird dabei ein elektrischer oder hydraulischer oder mechanischer Impuls, beispielsweise durch Anschlagen einer Nase an einen Kontakt gewonnen, der bewirkt, dass das Werkstück um eine Teilung weiterbewegt wird, während der Stanzstössel abgehoben ist.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass zwei Werkzeuge, u. zw. ein Werkzeug zum Stanzen des
Rotorbleches und ein Werkzeug zum Stanzen des Statorbleches mit Rotortrennung hintereinander angeordnet sind und der Antrieb durch wahlweises Kuppeln der zum Werkzeug gehörenden entsprechenden Kniehebelwelle mit einem Motor erfolgt. Durch die Anordnung der Werkzeuge hintereinander in einem Werkzeuggehäuse lässt sich der konstruktive Aufbau der Maschine wesentlich vereinfachen. Überdies lassen sich auf diese Art Toleranzen zwischen den beiden Werkzeugen sehr klein halten. Es ist lediglich ein Antriebsmotor notwendig, der einmal das eine und dann das andere
Werkzeug betätigt. Bei der Umschaltung des Antriebes kann erforderlicherweise auch das
Vorschubgetriebe zum Drehen des Werkzeuges umgeschaltet werden.
Dieses Ausstanzen lässt sih für Rotor- und Statorbleche von Rotoren und Statoren anwenden, die überall den gleichen Durchmesser aufweisen. Für die Herstellung von Rotor- und Statorblechen von konischen Rotoren und Statoren wird vorgeschlagen, dass durch Wegbewegen der Drehachse des
Werkstückes vom Stanzwerkzeug die Grösse der gestanzten Bleche kontinuierlich veränderbar und konische Rotoren und Statoren jeder Neigung stanzbar sind. Wenndie Drehachse vom Stanzwerkzeug weg geschoben wird, was sehr einfach dadurch erfolgt, dass der Drehmechanismus auf einen verschiebbaren Schlitten auf der Stanzmaschine befestigt ist, so wird der Durchmesser des Rotorbleches und der Innendurchmesser des Statorbleches bei gleicher Nutengrösse immer grösser.
Es ist nun lediglich eine Steuerung notwendig, die nach jedem Stanzen eines Rotor- und Statorbleches die Drehachse des Werkstückes um die gleiche Distanz von den Stanzwerkzeugen wegbewegt, was sehr einfach zu konstruieren ist. Dadurch erhält man mit jedem Stanzvorgang grösser werdende Rotorbleche. Wenn diese Rotor- und Statorbleche aufeinandergelegt werden, bekommt man damit automatisch konische Rotoren und Statoren.
Zur Vereinfachung des Arbeitsganges wird vorgeschlagen, dass mit einem Transportring oder Kreuz od. dgl. die zu verarbeitenden Blechscheiben von einer Stapelstelle zu einer Stanzstelle und nach dem Stanzen zu zwei Ablagestellen befördert werden, die jeweils um 900 versetzt sind. An der ersten Ablagestelle werden dabei zweckmässig die Rotorbleche der Reihe nach abgelegt, an der zweiten Ablagestelle die Statorbleche. Die Bleche werden dabei vorzugsweise von vier kleinen Magneten aufgehoben. Zwei innere Magnete greifen dabei so an, dass sie nach dem Ausstanzen in der Lage sind, nur den Rotor zu halten, während die beiden äusseren Magnete den Stator halten. Nach Drehen des Transportkreuzes über die Rotorblechablagestelle werden nur die den Rotor haltenden inneren Magnete abgeschaltet, so dass dort das Rotorblech abgelegt wird und direkt auf eine Rotorwelle aufgesetzt wird.
Die Statorbleche werden an einer um 900 zur Rotorablagestelle versetzten Statorablagestelle abgelegt und auf Stangen aufgefädelt. Wenn die nötige Anzahl von Rotoren und Statoren gestanzt ist, ist es lediglich notwendig, die Bleche zusammenzupressen und zu vernieten. Damit ist automatisch der ungewickelte Rotor bzw. Stator fertig. Da Rotor- und Statorbleche aus einem Blech gestanzt sind, müssen sie auch ineinander passen.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
Fig. l zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht darauf und Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem unter der Stanzstelle stehenden Werkstück.
Ein Drehkreuz --7-- dient dazu, gestapelte Stanzblech-2-, die bereits mit einer Ausnehmung-16-für den Rotordom versehen sind, mit einer Vierteldrehung zur Stanzmaschine --l-- zu befördern. Das Halten und Aufnehmen erfolgt dabei mit vier Magneten-8 und 9--.
Dort werden die Haftmagnete-8 und 9-automatisch ausgeschaltet und das Stanzblech-2fällt auf eine Drehachse die ebenso wie der Rotordorn ausgebildet ist, und in der Lage ist, das Blech zu drehen. Das Stanzblech --2-- befindet sich in dieser Position unter zwei hintereinander
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dem eine Rotornut-15--, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, gestanzt wird, wird das zu bearbeitende Blech um 1/30 einer ganzen Umdrehung weiterbewegt. Die Steuerung erfolgt dabei von der Antriebswelle einer nicht dargestellten Kniehebelpresse, die die Stanzwerkzeuge--5 und 6--betätigt.
Ein Drehmomentmotor wirkt auf die Drehachse--11--und ein Hemmechanismus lässt immer dann, wenn das Stanzwerkzeug ausser Eingriff ist, eine Drehbewegung um ein Dreissigstel einer Umdrehung zu.
Nach Durchführung einer Umdrehung und Schneiden der dreissig Rotornuten schaltet die Stanzmaschine um und das zweite Stanzwerkzeug --6-- beginnt zu stanzen, u. zw. gleichzeitig die Statornuten --14-- und den Trennschnitt --17-- zwischen Rotor- und Statorblech. Dabei wird die Drehachse jeweils um 1/24 einer Umdrehung weitergedreht. Nach 24 Schnitten ist der Rotor vom Stator getrennt.
Im Stator befinden sich 24 Statornuten. Die Magnete-8 und 9-nehmen die nunmehr getrennten
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Rotor- --3-- und Statorbleche --4-- auf. Das Drehkreuz --7-- verdreht sich um 900 wobei wieder ein Stanzblech --2-- in die Stanzposition gedreht wird und sich der Stanzvorgang wiederholt.
Das Rotorblech-3-wird auf einen Rotordorn abgelegt. Bei der nächsten Umdrehung wird das
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also nach Beendigung des Stanzens eines Bleches wird die Drehachse die auf einem Schlitten - verschiebbar eingebaut ist, um die gleiche Distanz von den Werkzeugen --5 und 6-wegbewegt. Dadurch wird jedes Rotorblech um den gleichen Betrag grösser und der Innendurchmesser des Statorbleches ebenfalls grösser. Man erhält dadurch einen konischen Rotor und einen innenkonischen Stator.
Die Erfindung lässt zahlreiche Variationen offen. So kann beispielsweise statt dem Drehkreuz eine Drehscheibe Verwendung finden. Als Antrieb für die Drehachse --11-- kann ein beliebiger Hemmantrieb Verwendung finden. Die Vorrichtung kann automatisch funktionierend aufgebaut werden oder als Halbautomat u. dgl.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Stanzen von Rotor- und Statorblechen für Elektromotore, vorzugsweise für
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Stanzmaschine in ein sich intermittierend drehendes Werkstück, vorzugsweise eine vorgearbeitete Scheibe, die Rotor- und Statornuten mit Trennuten in zwei aufeinanderfolgenden Drehumläufen des Werkstückes nacheinander gestanzt werden.
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