Brevet FR2698805A1 — publié le 19940610

La présente invention se rapporte à un appareil destiné à empiler des plaques Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un appareil destiné à empiler des plaques magnétiques dans des positions alignées lors de la fabrication de noyaux en fer pour des transformateurs ou équivalents. Dans l'appareil d'empilage de plaques conventionnel destiné à construire le noyau en fer d'un transformateur, par exemple, des colonnes ou des culasses dans le noyau sont formées par empilement de plaques magnétiques préformées Les plaques magnétiques doivent être alignées lorsqu'elles sont empilées afin de procurer une forme prédéterminée dans le noyau formé, et un appareil d'empilement spécial ou des gabarits sont nécessaires La figure 10 montre une vue en coupe représentant l'agencement de base d'un appareil conventionnel pour un tel empilement de plaque Sur la figure 10, une base horizontale 1 est pourvue de deux broches de guidage cylindriques verticales 2 De manière correspondante, les plaques empilées 3 sont pourvues de trous de guidage 4 dans des positions prédéterminées Les positions prédéterminées sont telles qu'une section d'un corps empilé est réalisée avec une forme prédéterminée lorsque les broches de guidage 2 sont insérées dans les deux trous de guidage 4 de chaque plaque de façon à empiler les plaques Lors de l'empilement des plaques sur la base horizontale 1, deux ouvriers 5 maintiennent des bords respectifs d'une plaque 3 afin de positionner les trous de guidage 4 sur les broches de guidage 2 de telle sorte que les broches de guidage 2 sont reçues dans les trous de guidage 4 respectifs et de telle sorte que chaque plaque 3 tombe sur la base 1 alors qu'elle est guidée par les broches de guidage 2 Selon une telle procédure, les plaques 3 sont empilées sur la base horizontale 1 dans un ordre permettant de développer la forme prédéterminée du noyau ou d'une partie de noyau. L'ensemble 30 formé par un nombre prédéterminé de plaques est soulevé des broches de guidage 2 sous la forme d'une structure d'une colonne ou d'une culasse de noyau tout en étant orienté suivant une attitude horizontale Par ailleurs, cet empilement des plaques 3 peut être réalisé par une machine ou à l'aide d'outils plutôt que par l'opération manuelle décrite ci-dessus. Une caractéristique de base de l'empilement conventionnel décrit ci-dessus est que les plaques sont présentées dans l'ordre perpendiculairement aux broches de guidage. Toutefois, l'empilement conventionnel des plaques présente les problèmes suivants Comme cela est représenté sur la figure 11, lorsqu'une plaque est guidée par des broches 2, la plaque 3 peut être inclinée par rapport aux broches au point de se coincer et de s'arrêter sur les broches Dans des transformateurs de grande taille, la longueur d'une colonne de noyau en fer ou d'une partie de celui-ci peut être aussi importante que 5 mètres par exemple. Ordinairement, avec une plaque d'une telle longueur, la vitesse de descente sur la longueur de la plaque peut ne peut pas être constante Il est toutefois difficile de maintenir l'orientation horizontale de la plaque lorsqu'elle est abaissée sur les broches, et la plaque peut assez fréquemment rester suspendue et s'arrêter sur les broches Lorsque ceci se produit, la plaque 3 doit être tirée vers le haut des broches et repositionnée dessus, ou bien la plaque 3 doit être ajustée de façon à descendre en douceur le long des broches Il en résulte que la procédure d'empilement exige un temps et un travail excessif. En outre, lorsque plusieurs plaques sont empilées et que les broches de guidage sont retirées de l'ensemble empilé, une résistance de friction importante est générée entre les trous de guidage et les broches de guidage, de sorte que les broches de guidage sont difficile à retirer Par conséquent, les plaques ne peuvent pas être empilées afin de former un ensemble multicouches épais en une seule fois Il en résulte qu'un faible nombre de plaques est empilé et retiré des broches sous la forme de sous-ensembles relativement minces qui sont ensuite empilés l'un sur l'autre afin de produire l'épaisseur et la forme prédéterminées du corps multicouches Ce processus est peu pratique. La présente invention a été faite au vu des circonstances ci-dessus et a pour but de procurer un appareil destiné à empiler des plaques afin de produire une colonne ou une culasse d'un noyau en fer pour un transformateur, le travail d'empilement se faisant en douceur. Selon l'invention, il est prévu un appareil destiné à empiler des plaques ayant des trous de guidage dans des positions prédéterminées, l'appareil comportant une base horizontale pour l'empilement de plaques, un transporteur à bande destiné à transporter la plaque vers une position au-dessus de la base horizontale, et des éléments de guidage destinés à aligner chaque position des plaques pendant l'empilement Le transporteur est pourvu d'au moins deux bandes transporteuses sans fin disposées en relation parallèle espacée et des éléments magnétiques disposés sur le côté opposé de la bande afin d'attirer la plaque vers les bandes Les éléments de guidage sont disposés au-dessus du transporteur à bande dans l'espace entre les bandes sans fin parallèles et sont pourvus de broches de guidage qui sont entraînées lorsqu'une plaque transportée par le transporteur à bande atteint la position prédéterminée, de façon à être insérées dans les trous de guidage de la plaque. Les éléments magnétiques sont démagnétisés lorsque les extrémités des broches de guidage sont insérées dans les trous de guidage, et les broches de guidage sont entraînées vers la position d'empilement prédéterminée pour la plaque avec la plaque au moment o les éléments magnétiques sont démagnétisés et sont ramenées vers la position initiale après empilement de la plaque dans la position prédéterminée En outre, plus de deux bandes sans fin peuvent être prévues et les broches de guidage peuvent être disposées dans au moins deux espaces entre les bandes sans fin Les broches de guidage peuvent se trouver sur une ligne perpendiculaire à la direction de transport de la plaque. En outre, chaque broche de guidage est pourvue d'une forme conique, augmentant progressivement de diamètre, depuis une partie rétrécie jusqu'à une partie cylindrique Par ailleurs, les éléments de guidage comprennent une partie de maintien autour de la broche de guidage et mobile avec la banche de guidage au moyen d'un ressort de pression La base horizontale possède un dispositif de levage destiné à soulever et abaisser la base horizontale. Selon les formes de réalisation préférées de l'invention, la plaque n'est pas déplacée vers des broches de guidage fixes pour -insertion des broches dans des trous des plaques, mais la broche est déplacée et insérée dans le trou de la plaque de façon à empiler la plaque dans la position prédéterminée Par conséquent, la plaque ne s'arrête pas sur la longueur de la broche de guidage En outre, lorsque la plaque tombe, la plaque atteint toujours exactement la position prédéterminée du fait qu'un trou de guidage de la plaque est engagé avec la partie rétrécie d'une broche de guidage Si la position descendue se décale par rapport à la position prédéterminée, la broche de guidage est davantage insérée dans le trou de façon à amener la forme conique et la partie cylindrique suivante à ajuster la position de la plaque dans la position prédéterminée et afin d'empiler exactement les plaques Par ailleurs, lorsque la broche de guidage revient vers la position initiale une fois que les plaques sont empilées dans les positions correctes respectives, la plaque ne se soulève pas avec la broche de guidage du fait que la partie de maintien positionnée autour de la broche de guidage maintient la plaque dans la position prédéterminée Finalement, du fait que le dispositif de levage disposé sous la base horizontale ajuste la hauteur de la base, un espace entre la bande transporteuse et les couches de plaque est ajusté, de sorte que la profondeur insérée de la broche de guidage dans le trou de guidage est maintenue constante. Les dessins annexés servent à expliquer les buts, avantages et principes de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'un appareil destiné à empiler les plaques selon une forme de réalisation de l'invention; La figure 2 est une vue depuis une direction A sur la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe de la broche de guidage suivant la ligne C-C de la figure 2; La figure 4 est une vue en coupe représentant un état de la broche de guidage alors que la plaque tombe; La figure 5 est une vue en coupe représentant un état de la broche de guidage alors que la plaque est empilée sur la broche de guidage; La figure 6 est une vue en coupe représentant un état de la broche de guidage alors que la broche de guidage remonte; La figure 7 est une vue en coupe représentant un état de la broche de guidage revenant vers la position initiale représentée sur la figure 3; La figure 8 est une vue de dessus d'un appareil destiné à empiler les plaques selon une autre forme de réalisation de l'invention; La figure 9 est une vue depuis une direction E représentée sur la figure 8; La figure 10 est une vue en coupe d'un appareil destiné à empiler les plaques de l'appareil conventionnel; et La figure 11 est une vue en coupe représentant un état dans lequel la plaque s'arrête sur la broche de guidage dans la construction représentée sur la figure 10. Il va maintenant être fait référence en détail aux formes de réalisation préférées de l'invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins annexés Sur la figure 1 est illustré un transporteur à bande horizontal 6 qui comprend des bandes transporteuses 7 Les bandes transporteuses 7 sont sans fin et pourvues d'éléments magnétiques 8 Les éléments magnétiques 8 sur la figure 1 sont représentés sous la forme d'électro-aimants, mais des aimants permanents peuvent être utilisés Un avantage des électroaimants est qu'ils peuvent être commandés Ils sont cependant également d'un coût élevé Des aimants permanents qui sont d'un coût plus faible sont de préférence utilisés Un dispositif de commande (non représenté) destiné à déplacer les aimants permanents vers et à l'écart des brins inférieurs des bandes transporteuses 7 doivent être prévus afin de commander des aimants permanents Sous le transporteur à bande 6 sont disposés une base horizontale 12 et un dispositif de levage il destiné à lever et à baisser la base horizontale 12 Des plaques 13 sont amenées depuis une position (non représentée) vers la gauche du dispositif de levage 11, comme cela est représenté sur la figure 1, et une des plaques est représentée attirée vers la surface inférieure du brin inférieur du transporteur sans fin 6 par les éléments magnétiques 8 Dans cette condition, la plaque 13 est transportée vers une position au- dessus de la base horizontale 12 comme cela est représenté La plaque 13 est alors empilée sur la base horizontale 12 Les plaques empilées sont représentées sous la forme d'un ensemble multicouches 14 L'appareil d'empilement de la forme de réalisation illustrée est utilisé lorsque les plaques sont sujettes à un transport tout en étant orientées dans une direction longitudinale. La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil représenté sur la figure 1 La figure 1 correspond également à une coupe le long de la ligne B- B de la figure 2 La figure 3 représente une coupe le long de la ligne C- C de la figure 2 Le transporteur 6 est pourvu de deux bandes ayant un espace 24 entre elles Deux vérins 10 sont fixés dans l'espace grâce des supports 9 respectifs Une plaque 13 représentée par un trait en pointillé est attirée vers les surfaces des deux bandes transporteuses Une construction d'un vérin 10 de levage et de descente de broche de guidage est représentée sur la figure 3 Le vérin 10 est fixé sur le support 9 au moyen d'une fixation 25 et supporte une broche de guidage 15 s'étendant depuis le bas de celui-ci La broche de guidage 15 comprend une partie d'extrémité 16, une partie rétrécie 17, une partie conique 18 et une partie cylindrique 19 Toutes les parties de la broche de guidage sont coaxiales et de section circulaire Le diamètre maximum de la partie d'extrémité 16 est légèrement inférieur au diamètre de la partie cylindrique 19 La broche de guidage 15 est pourvue d'un élément de maintien 20 ayant une bride annulaire et mobile dans la direction longitudinale La broche de guidage possède une partie saillante 15 A supportant un ressort de pression 21 avec l'élément de maintien 20 L'élément de maintien 20 est par conséquent fixé sur le ressort 21 et est déplacé avec la broche de guidage par l'intermédiaire du ressort 21. La figure 3 représente la plaque 13 transportée par le transporteur vers une position sous la broche de guidage 15. Si on revient à la figure 1, lorsque la plaque 13 est transportée horizontalement afin de recouvrir la base horizontale 12, elle atteint une position dans laquelle la broche de guidage est alignée avec un trou de guidage 22 L'extrémité de la broche de guidage 15 est positionnée audessus de la surface d'attraction des bandes transporteuses de plaques En outre, le dispositif de levage 11 maintient constant un espace D entre la plaque 13 et les couches assemblées 14 Le dispositif de levage 11 est commandé par un dispositif de commande automatique (non représenté) destiné à détecter la hauteur de l'espace D La course verticale de la broche de guidage est par conséquent constante de façon à simplifier le système du vérin 10. Les figures 4 à 7 sont des vues en coupe représentant des états pendant le déplacement de la broche de guidage 15 représentée sur la figure 3 La figure 4 représente un état dans lequel la plaque est abaissée approximativement de la moitié de la distance verticale des déplacements depuis les bandes 7 Lorsque la plaque 13 est transportée afin de recouvrir la base horizontale 12, la broche de guidage est positionnée au-dessus du trou de guidage 22, qui est prévu dans la position prédéterminée de la plaque 13, la bande transporteuse est arrêtée et la broche de guidage 15 est entraînée Lorsque la partie d'extrémité 16 de la broche de guidage 15 atteint le trou de guidage 22 de la plaque 13, les éléments magnétiques sont démagnétisés Il en résulte que la force d'attraction des éléments magnétiques disparaît ou devient faible, et la plaque 13 tombe sous l'effet de son poids. Simultanément, la broche de guidage 15 est en outre entraînée dans une direction vers le bas La plaque 13 atteint ainsi la base horizontale 12 avec la broche de guidage 15 Si la plaque 13 ne tombe pas-droit, ou se déforme avec une forme concave ou une forme convexe ou équivalent, la plaque 13 reste suspendue sur la partie rétrécie 17 de la broche de guidage 15 de sorte que la plaque 13 atteint la base horizontale 12 avec la broche de guidage 15. La figure 5 représente l'état d'empilement d'une plaque 13 avec la broche de guidage 15 Dans cet état, lorsque la broche de guidage 15 descend davantage, si la plaque 13 s'est décalée par rapport à la position prédéterminée correcte, la partie conique 18 et la partie cylindrique 19 amènent la plaque décalée à s'ajuster dans la position des couches assemblées 14 Une fois que la partie de maintien 20 est en contact avec la plaque 13, la broche de guidage s'arrête après compression du ressort 21 sur une longueur prédéterminée D'autre part, lorsque le nombre de plaques incluses dans les couches assemblées 14 est faible, la base horizontale 12 possède un trou de passage 23 destiné à empêcher une collision entre la broche de guidage 15 et la base horizontale 12. La figure 6 représente l'état de la broche de guidage 15 qui remonte Si la broche de guidage remonte, le ressort 21 se détend de façon à ne pas déplacer l'élément de maintien 20 qui presse en continue la plaque 13 Lorsque le ressort 21 se détend sur toute la longueur, la partie de maintien 20 remonte une fois que la broche de guidage est remontée d'une partie de sa course Par conséquent, si la broche de guidage 15 s'accroche sur le bord du trou de guidage 22 de la plaque 13, la plaque 13 ne peut être tirée vers le haut. La figure 7 représente l'état dans lequel la broche de guidage 15 est remontée au-dessus du niveau de la surface d'attraction de la bande transporteuse et revient vers la position initiale représentée sur la figure 3 La plaque 13 est maintenue sur les couches 14 afin de maintenir l'ensemble d'empilement. La figure 8 est une vue de dessus de l'appareil d'empilement d'une autre forme de réalisation de l'invention L'appareil représenté sur la figure 8 est utilisé lorsque la plaque est empilée en étant orientée perpendiculairement à la direction de transport de la plaque Cette forme de réalisation diffère de la figure 1 en ce que le transporteur est constitué par six bandes sans fin 7 ' qui sont disposées en parallèle et présentent des espaces 24 ' entre elles. La direction longitudinale des plaques 13 est disposée perpendiculairement à la direction de transport, et deux trous de guidage 22 ' sont disposés dans au moins deux des espaces 24 ' Les plaques 13 sont transportées de la gauche vers la droite comme cela est représenté sur la figure 8. L'appareil représenté sur la figure 8 est destiné à empiler les plaques 13 pour une colonne principale de chaque phase d'un noyau en fer à trois phases Les plaques 13 sont transportés vers chaque position des colonnes principales par une commande d'entraînement d'un servomoteur 26 A la suite de cela, chaque plaque 13 est lâchée, et un ensemble multicouches 14 ' est formé. La figure 9 représente une vue de côté de l'appareil d'empilement représenté sur la figure 8, vu dans la direction d'une flèche E D'une manière similaire à la figure 1, des éléments magnétiques 8 ' sont prévus à l'intérieur des bandes transporteuses 7 ', et la plaque 13 est attirée sur la surface inférieure d'un brin inférieur des bandes 7 ' Un dispositif de levage 25 ' soulevant les plaques 13 vers la surface inférieure de la bande transporteuse 7 ' est prévu sur le côté gauche de l'appareil tel que représenté sur la figure 9, et sur le côté droit de l'appareil, les couches 14 ' sont empilées sur des dispositifs de levage 11 ' pour chaque phase La partie supérieure des couches 14 ' et des broches de guidage 15 ' sont supportées de manière respective par des parties de vérin 10 ', au moyen de supports (non représentés) similaires à ceux de la figure 3. Sur la figure 9, les plaques 13 sur le dispositif de levage 25 ' sont attirées sur la surface inférieure de la bande transporteuse 7 ' par les éléments magnétiques 8 ' une par une de façon à transporter les plaques 13 Les plaques 13 sont lâchées sur les couches 14 ' par les broches de guidage 15 ' de façon à les empiler sur les dispositifs de levage 11 ' des phases respectives. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans l'appareil conventionnel, les plaques sont alignées avec des broches de guidage droites par en haut de façon à empiler chaque plaque sur une couche inférieure Au cas o une plaque reste coincée sur les broches de guidage, la plaque est ajustée manuellement ou par une autre machine En comparaison, l'appareil des formes de réalisation préférées de la présente invention insère une broche de guidage pouvant être entraînée dans la plaque uniquement lorsqu'elle est empilée, et les broches de guidage sont retirées des plaques une par une Par conséquent, la nécessité de tirer les broches de guidage des ensembles empilés minces des plaques est évitée En outre, dans le cas o la position de la plaque empilée se décale légèrement par rapport à une position prédéterminée, les broches de guidage selon l'invention ajustent la position de la plaque de façon à améliorer les performances de l'appareil d'empilement En particulier, la caractéristique ajustant la position des plaques 13 est très utile afin d'automatiser l'appareil d'empilement. La description précédente des formes de réalisation préférées de l'invention a été présentée à des fins d'illustration et de description Elle n'est pas prévue pour être exhaustive ou bien pour limiter l'invention à la forme précise divulguée, et des modifications et des variantes sont possible à la lueur des enseignements ci-dessus, ou peuvent ressortir de la mise en oeuvre de l'invention Les formes de réalisation sont choisies et décrites afin d'expliquer les principes de l'invention et son application pratique de façon à permettre à l'homme de métier d'utiliser l'invention dans différentes formes de réalisation et avec différentes modifications. REVENDICATIONS 1 Appareil destiné à empiler des plaques ( 13), chaque plaque ( 13) définissant au moins deux trous de guidage ( 22), avec chaque plaque ( 13) dans une position alignée prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comporte: une base horizontale ( 12) destinée à recevoir une pile desdites plaques ( 13); des moyens de transport ( 6) destinés à transporter lesdites plaques ( 13) vers une position prédéterminée recouvrant ladite base horizontale ( 12), une par une, lesdits moyens de transport ( 6) lâchant lesdites plaques ( 13) sur ladite base horizontale ( 12) depuis ladite position prédéterminée de façon à empiler lesdites plaques ( 13) l'une sur l'autre; et des moyens de guidage comprenant au moins deux broches de guidage ( 15) recouvrant lesdits moyens de transport ( 6) et disposés de façon à être perpendiculaires à une plaque transportée ( 13) dans ladite position prédéterminée, lesdits moyens de guidage déplaçant lesdites broches de guidage ( 15) avec une plaque ( 13) qui descend afin de rester dans lesdits trous de guidage ( 22), de manière respective, de façon à aligner séparément chacune desdites plaques ( 13) grâce aux dites broches de guidage ( 15) tout en empilant chaque plaque ( 13) sur ladite base horizontale ( 12), et afin de ramener lesdites broches de guidage ( 15) vers une position initiale. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de transport ( 6) comportent au moins deux bandes transporteuses sans fin parallèles ( 7) ayant un espace ( 24) entre elles et des éléments magnétiques ( 8) à l'intérieur desdites bandes sans fin ( 7), lesdits éléments magnétiques ( 8) attirant lesdites plaques ( 13) vers la surface inférieure desdites bandes sans fin ( 7) afin de transporter lesdites plaques ( 13) de façon à recouvrir ladite base horizontale ( 12). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments magnétiques ( 8) sont des électro-aimants qui sont démagnétisés lorsque la plaque transportée ( 13) est transportée vers ladite position prédéterminée, de sorte que la plaque transportée ( 13) est lâchée sur ladite base horizontale ( 12). 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage sont disposés dans ledit espace ( 24) entre lesdites bandes sans fin ( 7), et lesdites plaques ( 13) sont transportées de façon à aligner lesdits trous de guidage ( 22) par rapport audit espace ( 24), lesdites broches de guidage ( 15) étant insérées dans lesdits trous de guidage ( 22) à travers ledit espace ( 24). Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites broches de guidage ( 15) comporte une partie cylindrique ( 19), une partie conique ( 18) prolongeant la partie cylindrique ( 19), une partie rétrécie ( 17) prolongeant la partie conique ( 18), et une partie d'extrémité ( 16) de l'extrémité inférieure de celle-ci, lesdits trous de guidage ( 22) pouvant être suspendus sur ladite partie rétrécie ( 17). 6 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage comprennent des moyens de maintien ( 20) reliés à ladite broche de guidage ( 15) par l'intermédiaire de moyens à ressort, lesdits moyens de maintien ( 20) ayant une forme annulaire autour de ladite broche ( 15) et pouvant coulisser sur ladite broche ( 15) dans la direction longitudinale de celle-ci, lesdits moyens de maintien ( 20) maintenant ladite plaque ( 13) empilée sur ladite base horizontale ( 12) lorsque lesdites broches de guidage ( 15) sont rétractées de ladite plaque ( 13) empilée vers la position initiale. 7 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite base horizontale ( 12) définit des trous de passage ( 23) alignés avec les broches respectives ( 15). 8 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite base horizontale ( 12) est sur un dispositif de levage ( 11) destiné à commander la hauteur de ladite base horizontale ( 12) de façon à maintenir constante une distance entre lesdites broches ( 15) et la surface supérieure de ladite plaque empilée ( 13). 9 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de transport ( 6) comprennent plus de deux bandes sans fin parallèles ( 7 ') et lesdites broches de guidage ( 15) se trouvent dans les espaces respectifs ( 24 ') entre lesdites bandes parallèles sans fin ( 7 ').