螺栓和包括螺栓的芯堆叠台、建造平台及堆叠装置等的制作方法

本发明涉及用于将设置有至少一个螺纹孔的片材、特别是变压器芯的芯片材堆叠在芯堆叠台上、建造平台上、堆叠装置等上的螺栓，至少一个螺栓能够定位在芯堆叠台上、建造平台上、堆叠装置等上。此外，本发明涉及包括至少一个螺栓的芯堆叠台、建造平台等。

背景技术：

变压器芯通常由多个芯片材组成。为了制造变压器芯，将芯片材从供应盘卷连续展开，然后使用切割系统将芯片材切割成一定长度和形状，并且芯片材可能设置有至少一个螺纹孔，然后将芯片材堆叠在芯堆叠台上、建造平台等上。各个芯片材相对于彼此的精确水平位置对于成品变压器的质量是至关重要的。能够定位在芯堆叠台上、建造平台等上的与螺纹孔或芯片材中的螺纹孔连接的螺栓确保由供给装置磁性地运载或借助真空运载的下落的芯片材精确地定位在芯堆叠台上、建造平台等上。

变压器的不同结构和不同的芯设计需要不同直径的螺纹孔和在芯片材中的不同位置上的螺纹孔。螺纹孔的不同直径通常在8mm至55mm的范围内。因此，当制造变压器芯时，每次堆叠新的芯片材时，即，每次堆叠新的芯时，与螺纹孔的直径相对应的螺栓必须重新定位在芯堆叠台上、建造平台等上。

取决于芯设计的有关芯片材中的螺纹孔的直径的多个选项导致非常大量的具有不同直径的螺栓，所有这些具有不同直径的螺栓都必须保持有库存。

技术实现要素：

本发明的目的是提供上述类型的螺栓和芯堆叠台、建造平台等，所述螺栓和芯堆叠台、建造平台等允许堆叠用于不同变压器芯的芯片材而不必因螺纹孔直径的不同而更换螺栓，由此显著减少了必须保持可用的不同螺栓的数量，并且因此也降低了制造变压器芯的成本。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的螺栓以及具有权利要求16的特征的芯堆叠台、建造平台、堆叠装置等来实现。

本发明的有利实施方式的特征在于从属权利要求。

根据本发明的螺栓的外径能够适配于不同内径的螺纹孔。通过使螺栓的外径适配于相应的螺纹孔，可以制造具有覆盖一定直径范围的螺栓的不同变压器芯，从而大大减少了必须保持有库存的螺栓的数量并且可以节省成本。此外，螺栓的外径的适配或扩大允许在下方的芯片材堆叠区域中使得芯片材在剩余路程中被推动到目标位置。

另一方面，螺栓的外径的减小允许一旦完成芯片材堆就能够将螺栓移除，这是因为螺栓与芯片材的各个孔边缘之间的摩擦被排除。另外，在螺栓的外径与螺纹孔的内径之间的尺寸变化很小的情况下，拉出螺栓不会对孔边缘造成任何损坏；将螺栓引入到螺纹孔中也不会对孔边缘造成任何损坏。

螺栓可以具有能够可拆卸地连接至芯堆叠台、建造平台、堆叠装置等的基部部件、在基部部件上方竖向延伸的对中部件以及设置在螺栓的上端部处的对中梢端。螺栓借助于基部部件定位在堆叠台上、建造平台上、堆叠装置等上，基部部件还用于将芯片材或芯片材堆搁置在其上。如果螺栓安装在堆叠装置上，则螺栓位于建造平台上方或芯堆叠台上方，其中，螺栓可以从上方穿入芯片材堆的螺纹孔中，以允许对螺纹孔或对芯片材堆进行重新对中。螺栓的对中部件确保了芯片材的精确位置，对中梢端允许用于螺栓上方的待放置的芯片材的放置偏差更大，因为不需要精确定位芯片材，这进一步节省了成本。

横跨对中部件的一区段延伸的至少一个纵向部分在径向方向上可以是可调节的，这允许螺栓的外径至少在所述区段中适配于螺纹孔的内径。

在螺栓的第一实施方式中，螺栓可以至少在横跨对中部件的一区段延伸的纵向部分中具有腔，所述腔能够经由从螺栓的下端部延伸至该腔的连接开口而填充有流体介质，以便改变螺栓的外径。通过将流体介质引入腔中并且由于作用在由该腔所形成的相对薄的壁上的压力，该腔被充胀并且周围的壁被调节或模制成螺栓的内径。

螺栓的壁在横跨对中部件的一区段延伸的纵向部分中、即在腔的区域中可以是弹性的。这种弹性允许腔在很小的压力下相对容易地充胀，并且允许周围的壁容易地变形或模制成周围的壁。

螺栓的横跨对中部件的一区段延伸的纵向部分可以由单独的纵向部段形成，其中，开口可以连接至流体介质的橡胶状气囊可以插入到腔中。气囊形成腔的弹性部分，纵向部段在堆叠芯片材期间保护气囊。

在螺栓的第二实施方式中，螺栓的对中部件可以由设置在基部部件上的引导部件和安装在引导部件中并且被引导成用于在径向方向上进行调节的至少两个对中部段组成，其中，对中部段能够借助于流体介质或通过机械力一起进行水平调节，以便改变螺栓的外径。

在第三实施方式中，螺栓的对中部件可以由安装在基部部件中并被引导成用于在径向方向上进行调节的至少两个对中部段组成，其中，对中部段能够借助于流体介质或通过机械力一起进行水平调节，以便改变螺栓的外径。

在这两个实施方式中，流体介质的压力或机械力使得对中部件或对中部段易于适配或模制成螺栓的内径。

允许对中部段易于径向调节的、用于对中部段的引导元件可以设置在引导部件中、即设置在基部部件中。

优选地，对中元件的径向中心线可以相对于彼此以120°的角度设置，由此始终确保螺纹孔的精确中心位置和芯片材的精确位置。

流体介质可以是气态的或液态的。

机械力可以经由可纵向调节的楔形元件作用在对中部段上，其中，该楔形元件可以被旋转地或线性地驱动和调节。

替代性地，机械力可以经由铰接系统作用在对中部段上，其中，铰接系统可以被旋转地或线性地驱动。铰接系统可以由多个构件组成。

为了限制对中部段的最大可调节性，可以设置如下的止动件，所述止动件防止对中部段的超过螺栓或螺栓的对中部件的最大可能外径的调节并且防止对中部段滑出引导元件。

对中部段可以通过弹簧作用恢复到其内部默认位置，这确保了放置的芯片材不会停留在螺栓的上端部，特别地，对中部段处于其内部默认位置使得芯片材可以在剩余的路程中被推动到其目标位置。

对中部段可以具有在其上一体形成的片材座，并且该片材座确保芯片材或芯片材堆的整洁放置。

根据本发明的芯堆叠台、根据本发明的建造平台、根据本发明的堆叠装置等配备有根据权利要求1所述的螺栓。芯堆叠台、建造平台、堆叠装置等的有利实施方式根据从属于权利要求1的权利要求是明显的。

附图说明

在下文中，通过示意图更详细地说明了螺栓和芯堆叠台、建造平台、堆叠装置等的实施方式。

图1是具有两个螺纹孔的芯片材的俯视图；

图2是根据现有技术的使用螺栓的切割芯片材的真实位置堆叠的图；

图3是图2的放大的部分iii；

图4是根据本发明的螺栓的第一实施方式的截面图，其中螺栓在右半部分中示出为处于其默认位置，并且在左半部分中示出了适配于螺纹孔的螺栓；

图5是根据本发明的螺栓的第二实施方式的剖视俯视图，其中一个对中部段被示出为处于其默认位置，而另一对中部段被示出为与芯片材或芯片材堆的螺纹孔的内径接触；

图6是根据图5中的线vi-vi的切面；以及

图7是根据本发明的螺栓的第三实施方式的剖视俯视图，其中一个对中部段被示出为处于其默认位置，而另一对中部段被示出为与芯片材或芯片材堆的螺纹孔的内径接触。

在附图中，相同或相应的元件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图2至图7中所示的螺栓1设置成用于将设置有螺纹孔2的片材、特别是变压器芯(未示出)的芯片材3(具体参见图1)精确地堆叠在芯堆叠台4、建造平台、托盘等(为简便起见，在下文中仅被称为芯堆叠台)上。芯片材3被从供应盘卷连续展开，然后使用切割系统将芯片材3切割成一定长度和形状，然后使芯片材3设置有螺纹孔2，然后使用磁性地运载或借助真空运载芯片材3的进给装置将芯片材3进给到芯堆叠台4，使芯片材3下落并堆叠在芯堆叠台4上。

例如，图1示出了芯片材3的形状，其中，芯片材3中的螺纹孔2的形状、长度和位置应符合变压器芯的要求。

图2示出了根据现有技术的芯片材3的真实位置堆叠。具有比螺纹孔2的内径di略小的外径da的螺栓1位于芯堆叠台4上或芯堆叠台4中。借助于进给装置进给的芯片材3在芯片材3的底侧部5与螺栓1的对中梢端6之间的距离a处下落，并且在芯堆叠台4上堆叠成芯片材堆7。即使各芯片材3彼此以略微的横向偏移v下落，截头对中梢端6仍在下落过程中使螺纹孔2对中，并且因而使芯片材3对中。为了避免在下落期间损坏芯片材3，截头对中梢端6优选地是倒圆的。

每个螺栓1均具有能够可拆卸地连接至芯堆叠台4的基部部件8、在基部部件8上方竖向延伸并用于接收芯片材3的对中部件9、以及设置在螺栓1的上端部处的对中梢端6(特别地参见图3、图4、图6和图7)。

图4至图7各自示出了螺栓1，螺栓1的外径da适配于不同的内径di，在对中部件9的一区段上延伸的至少一个纵向部分10在径向方向上是可调节的。

在螺栓1的第一实施方式中(图4)，螺栓1至少在对中部件的一区段上延伸的部分10中具有腔。所述腔11可以由具有半径ra1(参见图4中的右半部分)的管部分12、延伸到与管部分12的一个端部相邻的基部部件中的支承部分13以及具有与另一端部相邻的对中梢端6的引导部件14形成。腔11可以经由从螺栓1的下端部15延伸至腔11的连接孔16而填充有流体介质，该流体介质可以是气态的或液态的，腔11内产生的压力将管部分12的壁17向外推，并且外径da被调节达到内径di，于是管部分12具有半径ra2(＝da/2)(参见图4中的左半部分)。

为了能够使管部分12上的压力保持相对较低，管部分12的壁17优选地是弹性的。管部分12可以由部段(未示出)构成，开口可以经由连接孔16连接至流体介质(未示出)的橡胶状气囊设置在管部分12中、即设置在腔11中。

在螺栓1的第二实施方式和第三实施方式中(图5至图7)，螺栓1的对中部件9由设置在基部部件8上的引导部件18和安装在引导部件18中并且被引导成用于在径向方向上进行调节的至少两个对中部段19组成，对中部段19的中心线20相对于彼此以120°的角度α设置。作为安装在单独的引导部件18中的替代方案，对中部段19也可以直接安装在基部部件8中。为了使螺栓1的外径da能够适配于螺纹孔2的内径di，对中部段19也可以借助于流体介质(气态的或液态的)或通过机械力(未示出)而能够进行水平调节。

为了精确地引导并容易地调节对中部段19，用于对中部段19的引导元件21可以设置在引导部件18中、即设置在基部部件8中。

机械力可以经由可纵向调节的楔形元件或经由铰接系统——例如被旋转地或线性地驱动和调节的楔形元件或铰接系统——作用于对中部段19，其中，铰接系统可以由多个构件(未示出)组成。

可以设置止动件来限制对中部段19的最大可调节性并防止对中部段19滑出引导件或引导元件21，其中，对中部段19可以通过弹簧作用(未示出)恢复到其内部默认位置。

为了整洁地放置芯片材3，片材座22可以一体地形成在对中部段19上。

如上所述，图5和图7以俯视图示出了根据第二实施方式和第三实施方式的螺栓1，一个对中部段19处于其默认位置，而另一个对中部段19与芯片材3或芯片材堆7的螺纹孔2的内径di接触。由于螺栓1覆盖一定的直径范围，因此对中部段19的默认位置可以对应于螺纹孔2的直径范围内的最小内径di，在默认位置，对中部段19的圆弧段形状的接触表面23形成半径rmin，并且所示的对中部段19的伸出位置可以对应于螺纹孔2的直径范围内的最大内径di，在伸出位置，对中部段19的圆弧段形状的接触表面23形成半径rmax。