Вид РИД
Изобретение
ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ
Данная заявка притязает на приоритет по заявке на патент Италии № 102017000059495, поданной 31 мая 2017 г., раскрытие которой включено ссылкой.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данная патентная заявка относится к способу и системе подачи ленты для установки для производства шихтованных сердечников для трансформаторов, в частности для производства сердечников с уложенными в стопку текстурированными шихтованными пакетами для трансформаторов для передачи и распределения электрической энергии, а именно для трансформаторов с мощностью, превышающей 10 кВА.
Данная патентная заявка дополнительно относится установке для производства шихтованных сердечников для трансформаторов, в частности для производства сердечников с уложенными в стопку текстурированными шихтованными пакетами для трансформаторов для передачи и распределения электрической энергии, а именно для трансформаторов с мощностью, превышающей 10 кВА.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Шихтованные сердечники этого типа имеют большие размеры и существенно тяжелые, поэтому требуются подходящие производственные установки и инструменты для манипуляции. Например, шихтованные сердечники описанного выше типа, обычно содержат нижнее ярмо, верхнее ярмо и группу колонн, которые поперечно соединяют нижнее ярмо и верхнее ярмо друг с другом. Для применений энергии или распределения, колонны сердечников могут иметь длину, например, от 0,5 до 5 метров.
Известно, что для изготовления этих шихтованных сердечников получают и укладывают группу шихтованных пакетов, изготовленных из магнитной кремнистой стали, посредством способа, включающего три различных этапа, на которых:
- устанавливают группу катушек из магнитной кремнистой стальной ленты, имеющей различную ширину;
- ленты разрезают на разную длину для получения группы металлических шихтованных пакетов, в частности, с различной шириной и длиной;
- металлические шихтованные пакеты собирают таким образом, чтобы они образовывали шихтованные стопки или комплектовали сердечник трансформатора.
В частности, следует указать, что материал, используемый для изготовления этих шихтованных сердечников, а именно лента из магнитной кремнистой стали, представляет собой довольно толстый материал, который нельзя чрезмерно изгибать, поскольку это может приводить к разрушению кремниевого компонента.
Следовательно, эти сердечники изготавливают путем объединения и наложения группы плоских шихтованных пакетов, которые никогда не подвергают изгибанию.
Кроме того, для изготовления компонентов сердечника необходимо часто заменять катушки, чтобы подавать ленты, имеющие разную ширину в последовательности, которая зависит от получаемой геометрии.
Известные установки имеют станцию подачи, где катушку разматывают, чтобы подавать через вход ленту в блок переработки, чтобы разрезать и отделять ленту.
В случае, когда ленту необходимо заменить другой, например, для получения шихтованных пакетов с другой шириной, катушку заменяют.
В частности, известные установки содержат один единственный многошпиндельный барабан, в котором каждый шпиндель поддерживает соответствующую катушку. Следовательно, замена ленты на известной установке в основном содержит следующие этапы, на которых:
- полностью перематывают перерабатываемую ленту на соответствующую катушку;
- поворачивают барабан, чтобы перемещать шпиндель с заменяемой катушкой в область станции подачи;
- вводят ленту в линию переработки; и
- устанавливают ленту.
На этот способ влияет недостаток, заключающийся в необходимости полного прерывания производства установки на значительное время, варьирующегося в зависимости от типа изготавливаемого трансформатора, от 10% до 15% от общего времени производства.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения заключается в разработке способа и системы подачи, которые позволяют заменять ленту в течение нескольких секунд.
Согласно изобретению заявлен способ подачи ленты на установку для производства шихтованных сердечников для трансформаторов, как представлено в прилагаемой формуле изобретения.
Согласно изобретению заявлена система подачи ленты на установку для производства шихтованных сердечников для трансформаторов, как представлено в прилагаемой формуле изобретения.
Согласно изобретению заявлена установка для производства шихтованных сердечников для трансформаторов, как представлено в прилагаемой формуле изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи, которые показывают неограничивающие варианты его выполнения, на которых:
фигура 1 представляет собой схематичный вид сердечника с уложенными в стопку текстурированными шихтованными пакетами для передачи и распределения энергии трансформаторов;
фигура 2 представляет собой вид в плане установки согласно изобретению;
фигура 3 представляет собой вид в плане детали с фигуры 2;
фигура 4 представляет собой вид сбоку детали с фигуры 3;
фигура 5 представляет собой схематичный вид дополнительной детали с фигуры 1 в первой рабочей конфигурации; и
фигура 6 аналогична фигуре 5 и показывает дополнительные детали во второй рабочей конфигурации;
фигура 7 представляет собой вид в перспективе второго варианта выполнения, как частный случай фигур 3 и 4;
фигура 8 представляет собой вид сбоку фигуры 7;
фигура 9 представляет собой сечение в соответствии с линией IX-IX с фигуры 8;
фигуры 10 и 11 представляют собой схематичные виды частного случая фигуры 8 в первой и во второй рабочей конфигурации, соответственно;
фигура 12 представляет собой вид сбоку частного случая фигуры 8;
фигура 13 представляет собой вид в плане фигуры 12;
фигура 14 представляет собой сечение в соответствии с линией XIV-XIV фигуры 13.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фигуре 1 О обозначает в целом шихтованный сердечник, в частности, для распределительных или силовых трансформаторов, а именно для трансформаторов для передачи и распределения электрической энергии, а именно для трансформаторов с мощностью, превышающей 10 кВА.
Сердечник O содержит известным образом нижнее ярмо GI и верхнее ярмо GS, которые поперечно соединены друг с другом группой колонн C. Согласно показанному примеру, есть три колонны, две боковые из которых обозначены С1 и С3, а центральная обозначена С2.
Каждое ярмо GI, GS и каждая колонна изготовлены наложением группы шихтованных пакетов P, изготовленных из магнитной кремнистой стали. Каждое ярмо GI, GS соединено с соответствующими концами колонн С1, С2 и С3 посредством фигурной муфты, в частности, шевронной муфты.
Предпочтительно по меньшей мере часть сердечника О, описанного выше, была изготовлена разрезанием и перекрытием шихтованных пакетов Р, начиная с одной единственной ленты В.
Установка 1 содержит, известным и схематично показанным образом, блок 2 переработки, который, в свою очередь, имеет одну или несколько режущих станций α, расположенных последовательно, где отдельные шихтованные пакеты P разрезают и отделяют один от другого, начиная с ленты B из ферромагнитного металлического материала, в частности, изготовленной из магнитной кремнистой стали.
Установка 1 дополнительно содержит блок 3 укладывания в стопки, расположенный дальше по ходу от блока 2 переработки, где стопки шихтованных пакетов P получают (известным способом) для образования ярм GI, GS и колонн C1, C2 и C3. Установка 1 дополнительно содержит систему 4 подачи, которая выполнена с возможностью, как объясняют более подробно ниже, подавать ленту B, выбранную среди группы различных лент, в частности, имеющих разную ширину, в блок 2 переработки практически мгновенно. Эта система 4 подачи находит предпочтительное применение, особенно когда необходимо заменять ленту B в блоке 2 переработки. В частности, блок 2 переработки имеет вход I интерфейса, сопряженный с системой 4 подачи, что позволяет лентам B, поступающим из системы 4 подачи, попадать в станцию 2 переработки.
Согласно тому, что более подробно показано на фигуре 3, система 4 подачи имеет группу станций β подачи, каждая из которых выполнена с возможностью подавать соответствующую ленту B к входу I.
Следует отметить, что в дальнейшем термины «расположенный ближе по ходу» и «расположенный дальше по ходу» используют со ссылкой на направление подачи ленты B от соответствующей станции β подачи к входу I.
В частности, система 4 подачи выполнена с возможностью выборочно подавать группу непрерывных лент B1-B8, которые намотаны в катушки 5 и изготовлены из ферромагнитного материала, а именно материала, который подходит для использования для изготовления шихтованных пакетов P сердечника трансформатора K. В частности, система 4 подачи выполнена с возможностью подавать, начиная с соответствующих катушек 5, ленты B1-B8, изготовленные из магнитной кремнистой стали.
Система 4 подачи содержит известный и схематично показанный барабан 6 для каждой станции β подачи. Предпочтительно каждый барабан 6 выполнен с возможностью поддерживать, разматывать и перематывать известным образом соответствующую катушку 5. В частности, каждый барабан 6 содержит шпиндель 7, который вращается и выполнен с возможностью разматывать и перематывать известным образом соответствующую катушку 5.
Согласно примеру, показанному на фигурах, система 4 подачи имеет буксирные станции подачи, в дальнейшем обозначенные βI и βII. Предпочтительно, станции βI и βII подачи соединены параллельно входу I, как более подробно описывают ниже.
Система 4 подачи содержит барабан 6I и 6II для каждой станции βI и βII подачи соответственно.
Каждый барабан 6I, 6II содержит, в свою очередь, группу шпинделей 7. В показанном примере каждый барабан 6I, 6II содержит четыре шпинделя 71-74 и 75-78. Каждый барабан 6I, 6II вращается вокруг вертикальной оси AI, AII и выполнен с возможностью размещать известным образом и в области соответствующей станции βI, βII подачи ленту B, выбранную среди ее группы лент B1-B4 и B5-B8, соответственно, которые установлены и доступны.
Предпочтительно система 4 подачи содержит блок 8 замены, который расположен ближе по ходу от входа I. Блок 8 замены расположен между каждой станцией β подачи и входом I.
Предпочтительно, установка 1 содержит группу направляющих 9, каждая из которых выполнена с возможностью направлять ленту B от соответствующей станции β подачи к блоку 8 замены. Согласно показанному примеру система 4 подачи содержит две направляющие, в дальнейшем обозначенные позициями 9I и 9II.
Предпочтительно направляющие 9I и 9II имеют продольные оси X, которые параллельны друг другу. Направляющие 9I и 9II накладываются друг на друга, так что каждая лента B совпадает с заранее заданной машинной осью XII блока 2 переработки.
Предпочтительно блок 8 замены выполнен с возможностью соединять, при использовании, к входу I направляющую 9, выбранную в группе направляющих 9I и 9II.
Согласно варианту выполнения, показанному на фигурах 3 и 4, блок 8 замены расположен между каждой станцией β подачи и входом I. Согласно варианту выполнения, показанному на фигурах 7-11, блок 8 замены находится под направляющими 9.
Следует отметить, что, без ущерба в общем, согласно не показанным вариантам, система 4 подачи может содержать различное количество станций β подачи и, соответственно, барабанов 6 и направляющих 9. Другими словами, система 4 подачи может содержать: три или более станции β подачи; три или более направляющих 9; три или более барабана 6.
Согласно показанному примеру блок 8 замены содержит переключатель 10, который выполнен с возможностью соединять к входу I направляющую 9, выбранную между направляющими 9I и 9II.
Согласно показанному примеру переключатель 10 представляет собой колеблющееся тело, которое в зависимости от своего положения относительно своей оси вращения соединяет соответствующую направляющую 9 с входом I. Согласно не показанному варианту переключатель 10 представляет собой подвижное тело, которое может быть выборочно расположено в группе различных положений, каждое из которых позволяет соединять соответствующую направляющую 9 с входом I. Альтернативно, согласно варианту выполнения, показанному на фигурах 7-11, блок 8 замены по меньшей мере частично передвигает направляющие 9, в частности по меньшей мере концевой участок направляющих 9, чтобы выравнивать их с входом I.
Согласно фигурам 7-11 направляющие 9 шарнирно установлены в соответствии со свободным концом, противоположным блоку 8 замены. Согласно показанному варианту выполнения направляющие 9 по меньшей мере частично наложены, в частности направляющая 9I лежит на концевом участке направляющей 9II.
Направляющая 9II шарнирно установлена в области свободного конца 100, противоположного блоку 8 замены для вращения вокруг оси Y вращения. В частности, ось Y вращения параллельна опорной плоскости и перпендикулярна продольной оси Х направляющей 9II. Таким образом, направляющие 9I и 9II выполнены за одно целое друг с другом во время вращения вокруг оси Y вращения.
Согласно фигурам 7-11, блок 8 замены содержит переключатель 110, который выполнен с возможностью перемещать направляющие 9I и 9II поперечно, в частности перпендикулярно опорной плоскости таким образом, чтобы вращать направляющие 9I и 9II вокруг оси Y вращения.
Согласно фигурам 7-11, переключатель 110 содержит цилиндр 111, соединенный с направляющей 9II и расположенный между направляющей 9II и опорной плоскостью. При этом направляющие 9I и 9II обращены непосредственно к входу I.
Другими словами, блок 8 замены расположен под направляющими 9. Таким образом, система 4 подачи является компактной.
Фигура 10 показывает направляющую 9I в соединении с входом, а фигура 11 показывает направляющую 9II в соединении со входом I.
Предпочтительно система 4 подачи может содержать с учетом соответствующих различий больше направляющих 9 и соответствующих барабанов 6.
Система 4 подачи дополнительно имеет станцию γ ожидания, которая расположена ближе по ходу от блока 8 замены. В варианте выполнения, показанном на фигурах 7-11, станция γ ожидания соответствует концевым участкам направляющих 9I и 9II, обращенным к входу I.
Предпочтительно установка 1 дополнительно содержит систему 11 управления, которая выполнена с возможностью обмена данными с блоком 2 переработки, каждым барабаном 6, каждым шпинделем 7 барабанов 6 и блоком 8 замены. Система 11 управления выполнена с возможностью вращать каждый барабан 6 в зависимости от типа переработки, которая должна быть выполнена.
Предпочтительно, система 11 управления выполнена с возможностью обмена данными и регулировки работы каждого шпинделя 7 в зависимости от типа переработки, которая должна быть выполнена.
Предпочтительно система 11 управления выполнена с возможностью регулировать работу переключателя 10 или 110 блока 8 замены в зависимости от типа переработки, которая должна быть выполнена.
Предпочтительно система 11 управления содержит пользовательский интерфейс 12, через который система 11 управления обменивается данными с оператором. Например, пользовательский интерфейс 12 содержит дисплей или мобильное устройство и/или удаленный блок, например ПК или планшет.
Предпочтительно согласно фигурам 7 и 12-14 система 4 подачи содержит декартов манипулятор 200I, 200II для каждой направляющей 9I и 9II соответственно. Декартовы манипуляторы 200I и 200II по существу равны друг другу, и в дальнейшем для краткости будет описан только общий манипулятор 200. Каждый манипулятор 200 содержит направляющую 201, которая по существу параллельна соответствующей направляющей 9, и захватную головку 202, которая установлена так, чтобы скользить вдоль указанной направляющей 201 из положения η парковки в рабочее положение λ и наоборот. Захватная головка 202 содержит захват 203 и выполнена с возможностью захватывать участок ленты В и вводить его в технологическую линию. В частности, захватная головка 202 выполнена с возможностью вводить концевой участок ленты B между соответствующей направляющей 9 и некоторыми моторизованными колесами, которые выполнены с возможностью толкать ленту B вдоль соответствующей направляющей 9 в направлении станции γ ожидания. Захват 203 может быть электромагнитным, может содержать пневматические системы захвата и/или присоски и/или другие эквивалентные элементы, например блокирующие элементы или мешающие элементы.
При использовании, согласно примеру, показанному на фигурах, лента B1 известным образом, который здесь не показан, соединена с соответствующей направляющей 9I. Затем известным образом, который здесь не показан, работы по запуску выполняют на основе ширины ленты B1, а именно работ по выравниванию самой ленты B1 с машинной осью режущего блока 2.
Затем ленту B1 подают известным и схематично показанным образом в блок 2 переработки через станцию γ ожидания, блок 8 замены и вход I.
Предпочтительно, во время холостого хода, а именно, когда лента B зацепляет направляющую 9 и перерабатывается, система 4 подачи выполняет работу по запуску другой, еще свободной направляющей 9, чтобы подготавливать заменяющую ленту B. Во время работы по запуску начальный отгиб заменяющей ленты B подают на станцию γ ожидания, где подача заменяющей ленты B прерывается.
Согласно примеру, показанному на фигурах, в то время как ленту B1 подают в блок 2 переработки, система 4 подачи выполняет работу по запуску заменяющей ленты B5 на направляющей 9II. В частности, во время работ по запуску начальный отгиб заменяющей ленты B2 переносят на станцию γ ожидания. Подачу заменяющей ленты B5 прерывают, когда она достигает станции γ ожидания.
В случае, когда перерабатываемая лента B должна быть заменена, начинают процедуру замены ленты B.
Во время замены ленты B ленту B внутри блока 2 переработки вынуждают возвращаться назад. В частности, ее перематывают вокруг ее катушки 5. Как только вход I и блок 8 замены были освобождены, в частности, как только начальный отгиб перемотанной ленты B ha достиг позиции, расположенной ближе по ходу относительно начального отгиба заменяющей ленты B, переключатель 10 блока замены работает так, чтобы позволять заменять заменяющую ленту B через вход I блока 2 переработки.
Затем заменяющую ленту B подают известным образом, пока не будет запрошена следующая замена ленты B.
На основе показанного примера, когда ленту B1 заменяют, ленту В1 вынуждают возвращаться назад, а именно перематывают вокруг своей собственной катушки 5, пока начальный отгиб ленты B1 не окажется между соответствующим шпинделем 71 и станцией γ ожидания.
Затем переключатель 10 или 110 приводят в действие таким образом, чтобы соединять направляющую 9II с входом I (фигура 6).
Впоследствии, ленту B5 подают так, чтобы проходить через вход I и достигать известным образом блока 2 переработки.
Переработка ленты B5 продолжается до следующей замены ленты.
Предпочтительно, когда ленту B заставляют возвращаться назад, она может быть полностью перемотана вокруг своей собственной катушки 5, чтобы позволять вращение соответствующего барабана 6 и позиционирование дополнительной ленты B в области соответствующей станции β подачи. Таким образом, достигают замены ленты B, подаваемой в блок 2 переработки. Кроме того, работы по запуску дополнительной ленты B могут выполняться во время холостого хода, как объяснено выше.
Предпочтительно, работы по запуску дополнительной ленты B могут быть реализованы автоматически с помощью каждого манипулятора 200.
В качестве альтернативы, предпочтительно, когда ленту B заставляют возвращаться назад, ее можно оставлять лежащей на соответствующей направляющей 9 с ее начальным отгибом, расположенным рядом со станцией γ ожидания. Таким образом, лента B уже доступна без необходимости повторного выполнения работы по запуску в случае, если она должна использоваться сразу после переработки заменяющей ленты B.
Вследствие вышеизложенного способа подачи, система 4 подачи и установка 1, описанные выше, позволяют заменять ленту B, перерабатываемую в блоке 2 переработки, в чрезвычайно сокращенное время (несколько секунд) по сравнению с количеством времени, необходимым в настоящее время в известных установках.
Действительно, процесс подачи, система 4 подачи и установка 1, описанные выше, позволяют выполнять работы по запуску на ленте B, которая должна быть подана в блок 2 переработки, чтобы выполнять во время холостого хода. Другими словами, запуск ленты B происходит во время работы установки 1, поэтому установка 1 больше не нуждается в остановке для замены ленты B.
Кроме того, предпочтительно, чтобы способ подачи, система 4 подачи и установка 1, описанные выше, могли работать автоматически и непрерывно, при этом присутствие операторов необходимо только для установки катушек 5 на соответствующие шпиндели 7 и/или для соединения начального отгиба ленты B с соответствующей направляющей 9.
Следовательно, согласно способу подачи, системе 4 подачи и установке 1, описанным выше, существует только короткий перерыв в несколько секунд (время, необходимое для переключения блока 8 замены), в случае, когда ленту B в блоке 2 переработки необходимо заменять.