NUMERICALLY CONTROLLED NOTCHING PRESS

Abstract: 1. Numerically-controlled slotting press (10) with a subsidiary apparatus (17) which can be twisted about a rotation axis in a stepwise manner, this twisting movement being related to the ram travel and being effected by means of a servo drive, it being possible to superimpose paths on the subsidiary apparatus (17), which run in two intersecting directions at right-angles to the rotation axis and on which stepwise movements can be effected by means of further servo drives, characterised in that a numerically-controlled, automatic multiple tool set (11) is provided, equipped with a stator-slot and severing tool (13), a rotor-slot tool (15), and tools (12, 14) for stamping-out ventilation holes, in that the tools (12, 13, 14, 15) of the multiple tool set (11) are, in each case, individually selectable and can be brought into functional engagement individually, in a manner appropriate to the operations to be performed, and in that the multiple tool set (11) can be installed in a tool-installation zone in the slotting press (10), and in that the slotting press (10) possesses a ram which can be indexed and/or controlled in a manner corresponding to the number of tools (12, 13, 14, 15) in the multiple tool set (11).

Description: Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine Die Erfindung betrifft eine-numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine mit einem in Abhängigkeit des Stösselhubes schrittweise mittels eines Stellantriebes um eine Drehachse verdrehbaren Teilapparates, dem in zwei einander kreuzenden, senkrecht zu der Drehachse verlaufenden Richtungen schrittweise mittels weiterer Stellantriebe befahrbare Wege überlagerbar sind. Eine derartige Nutenstanzmaschine ist beispielsweise aus der DE-PS 16 27 227 zum Nuten von Dynamoblechen mit sehr grossem Radius, die in Kreisringsegmente zerlegt sind. bekannt. Diese bekannte Nutenstanzmaschine ist nun derart konzipiert, dass je Stösselhub eine resultierende Bewegung des Teilapparates hervorgebracht wird, die einer Drehbewegung um einen weit ausserhalb des Teilapparates liegenden Kreismittelpunkt entspricht. Weiterhin ist es bei Stanz- und Nibbelmaschinen bekannt (DE-OS 25 26 765), numerisch gesteuerte Werkzeugwechselvorrichtungen vorzusehen, bei denen die jeweils in Wirkungseingriff zu bringenden Ober- und Unterwerkzeuge aus einem Rundmagazin, auch Revolver genannt, entnommen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Zuhilfenahme des bekannten Standes der Technik eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine zu kon zipieren, durch die ein Fertigungsststem aufgebaut werden kann, mit wel chem automatisch, ohne manuellen Eingriff, fertige Blechpakete für Rotoren und Statoren elektrischer Maschinen hergestellt werden können. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass ein numerisch gesteuerter, automati scher Mehrfach-Werkzeugsatz vorgesehen ist, der insbesondere mit Stator nut-/Trenn-, Rotornut- und Lüftungslochwerkzeugen ausgerüstet ist, und dass die Werkzeuge des Mehrfach-Werkzeugsatzes entsprechend den auszuführenden Arbeitsschritten je einzeln ansteuerbar und in Wirkungseingriff bringbar sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Unterkombinationen ergeben sich aus den nachgeordneten Unteransprüchen. Zweckmässigerweise ist eine erfindungsgemässe numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine mit einer automatischen Entstapel-, Belade-, Entlade- und Abstapeleinrichtung versehen, die beispielsweise durch numerisch gesteuerte Handhabungsautomaten gebildet werden kann. Durch die erfindungsgemässe Lösung gemäss den Patentansprüchen 9 und 10 können nunmehr neben Stator- und Rotorblechen z. B. auch Polräder, Endbleche, Isolierungen etc. hergestellt werden, für deren Herstellung bisher entweder teure Komplettschnitt- bzw. Folge s chnittwerkz euge benötigt wer den oder eine zeitaufwendige umständliche manuelle Fertigung mit Hilfe einer C-Gestell-Exzenterpresse angewendet wird. -Eine erfindungsgemäss ausgebildete numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine erlaubt die automatisierte Herstellung von genuteten Bleche für elektrische Maschinen nahezu aller bekannter Typen. z.B. Maschinen mit schräggenuteten Blechpaketen, mit konischen Blechpaketen etc. Anhand einer Zeichnung sind nachfolgend Beispiele der Erfindung schematisch im Grundriss gezeigt und näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine mit einem auf einer gekrümmten Führungsbahn verfahrbaren Mehrfach-Werk zeugsatz, Fig. 2 eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine mit einem fest angeordneten Mehrfach -Werkzeugs atz, Fig. 3 einc numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine mit einem auf einer Geradführung positioniert verfahrbaren Mehrfach -Werk- zeugsatz, Fig. 4 eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine gemäss Fig. 1, jedoch mit einer geraden Führungsbahn und Fig. 5 ein Polrad, welches auf der Nutenstanzmaschine nach Fig. 2 herstellbar ist. Gleiche Bauteile bzw. Baugruppen der gezeigten Beispiele sind nachfolgend mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine 10 gezeigt, die mit einem Mehrfach-Werkzeugsatz 11 ausgerüstet ist. Der Mehrfach Werkzeugsatz 11 besteht hierbei aus einem Lüftungslochwerkzeucr 12. z.B. für Statorlüftungslöcher, einem Statornut- und Trennwerkzeug 13, ei nein weiteren Lüftungslochwerkzeug 14, z. B. für Rotorlüftungslöcher, und einem Rotornutwerkzeug 15. Die Werkzeuge des Mehrfach-Werkzeugsatzes 11 sind auf einer gekrümmten Führungsbahn 16 verfahrbar, wobei die Werkzeuge in die Arbeitsstellung gebracht mit dem Tisch bzw. dem Stössel durch geeignete, an sich bekannte Mittel verrastbar sind. Die numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine 10 ist weiterhin mit einem durch einen nicht näher dargestellten Stellantrieb schrittweise drehbaren Teilapparat 17 versehen. Der Teilapparat 17 selbst ist auf einer ersten Bahn 18 horizontal und nahezu parallel zu der Stirnseite der numerisch gesteuerten Nutenstanzmaschine 10 und auf einer zweiten Bahn 19 horizontal und nahezu rechtwinkelig zu der ersten Bahn 18 verfahrbar. Weiterhin ist eine Entstapelstation 20 für die zu verarbeitenden ungenuteten Platinen 21 vorgesehen, aus der ein ebenfalls numerisch gesteuerter Handhabungsautomat 22 die Platinen 21 orientiert und/oder verdreht, nach einer bekannten, nicht dargestellten Doppelplatinenkontrolle, in einer Beladestellung 23 an den Teilapparat 17 übergibt. Einer Entladestellung 24 ist ein weiterer Handha bungsautomat 22 zugeordnet, der fertiggestellte Statorbleche 25 an eine Statorabstapelstation 26 und fertiggestellte Rotorbleche 27 an eine Rotorabstapelstation 28 nutbildgerecht abgibt. Alternativ zu der Entstapelstation 20 kann eine Entstapelstation 20' vorgesehen sein, wodurch die Be- und Entladung des Teilapparates 17 mit nur einem Handhabungsautomat 22 möglich ist. Als weitere Alternative und in besonderen Fällen ist es denkbar, dass die numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine 10 selbst in Richtung der Bahnen 18. 19 verfahrbar ist, während der Teilapparat 17 ortsfest angeordnet ist. Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel beinhaltet ebenfalls eine numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine 10, deren Körper gegenüber der Nutenstanzmaschine 10 gemäss Fig. 1 jedoch ausladender ausgebildet ist, da der Mehrfach-Werkzeugsatz 11 hierbei fest zwischen Tisch und Stössel der Nutenstanzmaschine 10 angeordnet ist. Der Mehrfach-Werkzeugsatz 11 weist ebenfalls Lüftungslochwerkzeuge 12, 14. ein Statornut- und Trennwerkzeug 13 -und ein Rotor nutwerkzeug 15 auf. Der Teilapparat 17 ist auf den Bahnen 18, 19 verfahrbar, während die Entstapelstation 20, die Handhabungsautomaten 22, die Abstapelstationen 26, 28 sowie die in Fig. 1 aufgezeigten Alternativen im Beispiel gemäss Fig. 2 entsprechend vorhanden sind. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist der Mehrfach-Werkzeugsatz 11 äquivalent zu dem des in Fig. 1 beschriebenen Beispieles aufgebaut, wobei jedoch eine gerade, tangential zu dem Teilapparat 17 angeordnete Führungsbahn 16 für die Werkzeuge 12, 13, 14, 15 vorgesehen ist. Die Führungsbahn 16 und die Werkzeuge 12, 13, 14, 15 des Mehrfach-Werkzeugsatzes 11 sind als an sich bekannte Werkzeugwechselvorrichtung konzipiert. Im Gegensatz zu der Ausführung gemäss Fig. 1 werden die Werkzeuge 12, 13, 14, 15 positioniert verfahren, so dass die erste Bahn 18 identisch mit der Führungsbahn 16 des Mehrfach-Werkzeugsatzes 11 ist. Bei dieser Anordnung sind die Beladestellung 23 und die Entladestellung 24 identisch und der Handhabungsautomat 22, die Entstapelstation 20, die Statorabstapelstation 26 und die Rotorabstapelstation 28 entsprechen in ihrem Aufbau den vorstehend beschriebenen Beispielen aus Fig. 1 und Fig. 2. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung der Erfindung ist die Fühiungs- bahn 1G als Gerade ausgebildet. Der übrige Aufbau ist identisch mit dem der Ausführung gemäss Fig. 1. In den Beispielen nach Fig. 1, 2 und 4 besteht auch die Möglichkeit, die Beladestellung 23 und die Entladestellung 24 funktionell zu vereinigen wodurch unter Umständen ein Handhabungsautomat 22 ausreicht. Im Nachstehenden ist die Funktion einer erfindungsgemässen numerisch gesteuerten Nutenstanzmaschine näher erläutert. In der Entstapelstation 20 liegen ungenutete Platinen 21 entstapelbereit. Mittels des zugeordneten Handhabungsautomaten 22 wird beispielsweise eine ungenutete Platine 21 entstapelt, ggf. mittels nicht näher dargestellter, an sich bekannter Mittel orientiert und um einen vorbestimmten Winkelbetrag verdreht. In der Beladestellung 23 wird die Platine 21 dem Teilapparat 17 übergeben, der mit der Platine 21 auf den Bahnen 18, 19 über nicht näher dargestellte Stellantriebe in eine Arbeitsposition gefahren wird. Für den ersten Bearbeitungsdurchlauf ist das Lüftungslochwerkzeug 12 für den Stator in Wirkungseingriff und schneidet in die Platine 21 nach schrittweiser Drehung des Teilapparates 17 also entsprechend dem programmierten Lochbild, Lüftungslöcher für den Stator. Ist dieser Arbeitsgang abgeschlossen, wird das Statornut- und Trennwerkzeug 13 gegen das Lüftungslochwerkzeug 12 gewechselt, in dem über einen elektrischen Antrieb das Statornut- und Trennwerkzeug 13 in Wirkungseinbriff, beispielsweise durch Rastmittel, gebracht wird. Ein positionierend angetriebener Motor ist hierfür, im Gegensatz zu Fig. 3. nicht erforderlich. U=Åahrend des zweiten Bearbeitungsdurchlaufes werden die Statornuten ebenfalls entsprechend dem programmierten Statornutbild geschnitten. Gleichzeitig wird auch der Stator 25 von dem noch unbearbeiteten Rotorblech 27 getrennt. Nach Beendigung dieses Bearbeitungsdurchlaufes erfolgt ein weiterer Werkzeugwechsel, das Lüftungslochwerkzeug 14 für den Rotor 27 wird in Wirkungseingriff gebracht. Zwischenzeitlich ist der Teilapparat 17 in einem Eilgang in die Entladestellung 24 gefahren worden, das Statorblech 25 durch den liand- habungsautomaten 22 entnommen und auf der Statorabstapelstation 26 abgestapelt worden. Der Teilapparat 17 mit dem unbearbeiteten Rotorblech 27 wird umgehen wieder in die Arbeitsposition gefahren, und die Lüftungslöcher werden mit dem Lüftungslochwerkzeug 14 in das Rotorblech 27 eingebracht. Hiernach und nach einem weiteren Werkzeugwechsel, bei dem das Rotornutwerkzeug 15 in Wirknngseingriff gebracht wird, erfolgt der letzte Bearbeitungsdurchlauf, in dem die Rotornuten programmgemäss in das Rotorblech 27 geschnitten werden. In der Zeit, in der das fertige Rotorblech 27 in der Entladestellung 24 von dem Handhabungsautomaten 22 entnommen und in der Rotorabstapelstation 28 abgestapelt wird, wird der Mehrfach Werkzeugsatz 11 in die Ausgangslage zurückverfahren, während der Teilapparat 17 in der Beladestellung 23 mit einer neuen ungenuteten Platine 21 beschickt wird. Die vorhergehend beschriebene Bearbeitung wiederholt sich. Ein grosser Vorteil einer erfindungsgemässen Nutenstanzmaschine ist dadurch gegeben, dass die Platinen 21 in einer Aufspannung auf dem Teilapparat 17 fertig bearbeitbar sind und dadurch Blechpakete aus Statorbleehen 25 und Rotorblechen 27 hergestellt werden können, die exakt zueinander passen, ohne dass zusätzliche Auswahlkriterien und/oder Nacharbeiten erforderlich sind. Blechpakete für Sondermotoren mit beispielsweise Schrägnutung können einfach dadurch realisiert werden, dass der Teilapparat 17 im Falle der Beispiele der Fig. 1, 2 und 4 geringfügig positioniert in Richtung der ersten Bahn 18 verfahren wird, während im Fall des Beispieles gemäss Fig. 3 das Werkzeug selbst positioniert verfahrbar ist. In Fig. 5 ist als Beispiel ein Polrad 30 dargestellt. Das Polrad 30 weist vier ausgeprägte Pole 31 auf. die an den Aussenseiten mit Nuten 32 versehen sind. Die Konturen des Polrades 30 unterscheiden sich. wie leicht zu sehen ist erheblich von herkömmlichen Stator und Rotorblechen. Diese Konturen werden nun mit dem Konturenschneidwerkzeug 15 ausge- stanzt. mit deni sowohl die inneren rechteckigen Aussparungen 33 als auch die äusseren Konturen 34 stanzbar sind. Die Konturen 34 entsprechen hier- bei nicht dem Radius der unbearbeiteten Platine 21, sondern weisen jeweils eine stärkere Krümmung auf. Zum Stanzen der Nuten 32 ist das Konturenschneidwerkzeug 15' mit einem Nutstempel 35 versehen, der gegenüber den übrigen Schneidkanten verkürzt ausaebiltlet ist. Zur Herstellung von Polrädern 30 kann die Nutenstanzmaschine 10 anstatt mit einem Mehrfach-Werkzeugsatz ll auch mit nur einem Konturenschneidwerkzeug 15' ausgerüstet werden. Da der Teilapparat 17 jede beliebige Position im Rahmen der Bahnen 18, 19 anfahren kann und um 360 Winkelgrade drehbar ist, kann die Platine 21 ge- genüber dem lionturenschneidrerlizeug 15' jede Stellung einnehmen. so dass mit relativ einfachen Mitteln Polräder 30 äquivalent zu Rotor- und Stator- blechen hergestellt werden können. Für komplizierte Polräder 30 kann der Mehrfach-Werkzeugsatz 11 auch mehrere unabhängige Konturenschneidwerkzeuge aufweisen, die anstelle der Werkzeuge 13. 14 eingesetzt werden. In besonderen Anwendungsfällen kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmässig sein, die Bewegungen der ersten Bahn 18 und/oder der zweiten Bahn 19 mit dem Körper der numerisch gesteuerten Nutenstanzmaschine 10 selbst auszuführen (gestrichelt gezeichnete Bewegungspfeile). Bei entsprechender Auslegung der Nutenstanzmaschine 10 und der Steuerung können auch Blechsegmente ähnlich dem bekannten Stand der Technil; hergestellt werden.

Claims: Patentansprüche 1. Numerisch gesteuerte Nutensanzmaschine (10) mit einem in Ahluingig- keit des Stösselhubes schrittweise mittels eines Stellantriebes um eine Drehachse verdrehbaren Teilapparates (17), dem in zwei einander kreu zenden, senkrecht zu der Drehachse verlaufenden Richtungen schrittweise mittels weiterer Stellantriebe befahrbare Wege überlagerbar sind, dadurch gekennzeichnet. dass ein numerisch gesteuerter, automatischer Mehrfach Werkzeugsatz (11) vorgesehen ist, der insbesondere mit Statornut-/ Trenn- (13), Rotornut- (15) und Lüftungslochwerkzeugen (12, 14) aus gerüstet ist, und dass die Werkzeuge (12, 13, 14, 15) des Mehrfach-Werk zeugsatzes (11) entsprechend den auszuführenden Arbeitsschritten je ein zeln ansteuerbar und in Wfrkungseingriff bringbar sind. 2. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet. dass der Mehrfach-Werkzeugsatz (ll) in einen Werkz eugeinbaubereich der Nutenstanzmaschine (10) einbaubar ist, und dass die Nutenstanzmaschine (10) einen entsprechend der Anzahl der Werk zeuge (12, 13. 14. 15) des Mehrfach-Werkzeugsatzes (11) teil- und/ oder steuerbaren Stössel aufweist, 3. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Mehrfach-Werkzeugsatz (11) als eine an sich bekannte Werkz eugwechs elvo rrichtung aufgebaut ist. 4. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet. dass die Werkzeuge (12, 13, 14, 15) der Werkzeugwechselvorrichtung auf einer gekrümmten Führungsbahn (16, Fig. 1) in den Werkzeugeinbaubereich verfahrbar und in Wirkungseingriff bringbar sind. 5. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (12, 13, 14, 15) der Werkzeugwechselvorrichtung auf einer geraden Führungsbahn (16, Fig. 4) in den Werkzeugeinhaubere ich verfahrbar und in Wirkungse ingriff bring bar sind. 6. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach einem der Ansprüche 3. 3.4. 5, dadurch gekennzeichnet. dass die Werkzeuge (12. 13, 14, 15) der Werkzeugwechselvorrichtung auf den Führungsbahnen (16) um vorge gebene, g]eiche Wege verfahrbar sind, und dass die Werkzeuge (12, 13, 14. 15) im Werkzeugeinbaubereich an einem Stössel und auf einer Aufspann platte einrastbar sind. 7. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet dass die Werkzeuge (12, 13, 14, 15) der Werkzeugweehselvorriehtung auf den Führungsbahnen (16) durch einen numerisch gesteuerten Stellantrieb positionierend verfahrbar sind. 8. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Wirkungseingriff gebrachtes Werkzeug um eine in Hubrichtung liegende Achse verdrehbar ist. 9. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gehennzeichnet, dass Werkzeuge (15') mit unterschied lichen Schneidprofilen versehen sind, die entsprechend den zu erstellenden nutunabhängigen Nonturen (33, 34) ausgebildet sind. 10. Numerisch gesteuerte Nutenstanzmaschine (10) nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Schneidprofile (15, 35) gegeneinander höhenversetzt angebracht sind.

Inventors: KURZ, OTTO, RUHL, ROLF, SCHNEIDER, FRANZ, Rühl, Rolf
Applicants: L. SCHULER GMBH
Application year: 1980
Main classification: B21D28
IPC codes: B21D28