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Paramétrages

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1. WO1980000066 - PROCEDE DE FABRICATION D"UN CYLINDRE DE TETE MUNI D"ONDULATIONS DE REFROIDISSEMENT OU DE RENFORCEMENT

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Verfahren zur Herstellung von Blechzylindern mit Kühl- bzw. Versteifungsrippen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von Blechzylindern, insbesondere Statorgehäusen 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 elektrischen Maschinen ist man seit einiger Zeit dazu übergegangen, die aufwendigen Statorgehäuse aus Metallguss durch Blechzylinder mit angeformten Kühlrippen zu ersetzen.

Die Herstellung solcher Gehäusekörper wie auch der Gehäusekörper 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 Rationalisierung im heutigen wirtschaftlichen Sinne entgegen 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 herzustellen.

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 einzelnen 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 Fertigprodukt in Form eines Statorgehäuses mit einer Mehrzahl angeformter, sich axial erstreckender, radial ab-ragender, in Umfangsrichtung voneinander distanzierter Rippen lässt sich in der nachfolgend näher beschriebenen Weise aus einem Halbfabrikat in Form eines Blechmantels 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 vorausbestimmen 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 verteilten Rippen.

Gegebenenfalls sind in dieser Formel Erfahrungswerte in Form von Parameter zu berücksichtigen, etwa in. Bezug auf Nachbehandlungen oder in Bezug auf mögliche Bombierungen 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 werden, da dies für das Verständnis des erfindungsgemässen Verfahrens nicht erheblich ist.

Ein Vorgang des Verfahrens zur Bildung eines Statorgehäuses 41 mit offenen Rippen 42 aus einem Blechzylinder 43 mit rundem Querschnitt soll anhand der Fig. 4a - 4c näher beschrieben werden. Die hierfür geeignete Maschine 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. Selbstverständlich 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 Zentrierungsmitteln für das zu verformende Halbfabrikat auszurüsten, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen werden muss.

Sobald nun der Blechzylinder 43 in der Maschine eingeführt 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 unterschiedliche Arten realisiert werden, wie z.B. mechanisch, indem jeder Stempel vom benachbarten Stempel über einen festen Hebel gezwungen wird, der Vorschubbewegungen zu folgen, wobei sich dieser Zwang nach einer 360°-Uebertragung wieder auf den ersten Stempel auswirkt.

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 vermeiden.

In gleicher Weise lässt sich auch das in Fig. 3 gezeigte 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 Beendigung 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 herzustellen, die mit Vorspannung auf den Statorkern aufgeschoben werden.

Ferner ist es auch möglich, anstelle der vorbeschriebenen gleichförmigen Verteilung der Rippen, diese auch ungleichförmig anzufor en.

Weiter können mit diesem Verfahren auch Hohlkörper mit gleichzeitig sowohl offenen als auch geschlossenen Kühlrippen hergestellt werden.