[發明專利]通過結合切取和堆疊步驟來生產堆疊的片材元件

有效

• 申請號: 201010134701.6
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN101841214A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: H·斯蒂斯達爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宣力偉

技術領域

本發明總體涉及發電機制造的領域。特別地，本發明涉及發電機定子設備的制造工藝，該發電機可用于例如風力渦輪機，以便從可用的風能產生電力。具體地，本發明涉及：(a)以對準方式生產和堆疊片材元件的方法，其中多個堆疊的片材元件可用作定子的可磁化芯，以便增強發電機的轉子和定子磁性線圈之間的磁耦合。進一步，本發明涉及：(b)用于生產片材元件的切割機，(c)用于以對準方式堆疊片材元件的容器，以及(d)用于以對準方式生產和堆疊片材元件的系統。

背景技術

發電機的定子通常包括由多個片材元件組成的層疊結構。片材元件通常從可磁化金屬(例如，鋼)的板上沖壓出來。將單個片材元件從沖壓機傳送到不同的位置，在那里對其進行堆疊。該傳送步驟通常借助于機器人來實施。

為了實現多個片材元件的適當對準，必須手動地將這些片材元件插入特殊設計的保持容器中，將其調整到正確位置，并最后通過焊接或螺栓連接使其彼此固定。這是一個非常長的工藝，其占用了很長的總有效時間并且需要很多工時。

為了減少生產大型電機的定子所必需的工作，一個可能的解決辦法是利用傳送帶來改進上述工藝。傳送帶接收沖壓的片材元件并且將所接收的片材元件傳送到層疊制品的構建地點。然而，仍然需要通過手工或者通過適當的機器人將單個片材元件插入容器中。

US?2008/0047131?A1公開了一種在模具組件中制造片材堆的方法。由此，沿基本分離且彼此平行的送料路徑導引分離的庫存材料條穿過模具組件。片材元件被從每個條上沖裁下來。進一步，將從每個條上沖裁下來的片材元件傳送到一個共用的阻擋組件(chokeassembly)，該阻擋組件適于接收來自每個條的片材元件以便形成片材堆。盡管所公開的方法似乎是有效的，然而為了將沖裁下來的片材元件適當地傳送到阻擋組件，仍然存在很多必需的處理操作。

存在一種需求來進一步改進層疊結構(例如，發電機定子的層疊定子段)的制造工藝。

發明內容

該需求可由根據獨立權利要求的主題滿足。本發明的有利實施例由從屬權利要求來描述。

根據本發明的第一方面，提供了用于以對準方式生產和堆疊片材元件(特別是用于發電機定子的片材元件)的方法。所提供的方法包括如下步驟：(a)從箔材上切取第一片材元件，(b)利用重力將第一片材元件傳送到容器，(c)從上述箔材或另外的箔材上切取第二片材元件，以及(d)利用重力將第二片材元件傳送到容器內并位于第一片材元件的上方。

本發明的該第一方面基于如下構想：從箔材上切取片材元件的步驟和將片材元件傳送到或傳送進容器的步驟能夠有效地結合起來，從而在一步(one?go)內實施。由此，所切取的片材元件自動地掉落到或掉落進容器：該容器可以是托架和/或罐。

從另外的箔材上切取第二片材元件意味著第一片材元件是從一塊箔材上切取的，而第二片材元件是從另一塊箔材上切取的。

所描述的將生產和堆疊結合在一起的方法可在多個片材元件上重復進行，直到所得到的片材元件堆已經達到必要的高度。一旦容器已經具有正確數量的片材元件，則可移除該容器并用另一個空容器來替換，然后所描述的方法可重新開始。

一般而言，根據所描述的方法，切取片材元件的工藝和堆疊這些片材元件的工藝被結合在一起，使得結合工藝的輸出結果是已經準備好接合在一起以便形成發電機定子段的片材元件堆。通過使切取工藝和堆疊工藝有效地結合成一項工藝，能夠減少發電機的層疊定子段的制造工藝的步驟數。這可降低制造工藝的復雜性和成本。

切取第一片材元件和/或第二片材元件的步驟可借助于例如沖壓和/或沖裁步驟來實現。本領域技術人員會知道如何實現適當的沖壓步驟，而這當然會取決于材料以及箔材的厚度。

箔材可以是金屬箔材，該金屬箔材是可磁化的，并且為了構造有效的發電機該金屬箔材也是必需的。具體地，金屬箔材由鋼制成。為了在相應發電機的工作期間避免渦電流，箔材可以在至少一側上具有至少一個絕緣層，因而片材元件也可以在至少一側上具有至少一個絕緣層。該層可例如是絕緣漆。