DD158594B1 - Einrichtung zur herstellung von scheibenspulen - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird bei der Herstellung von Transformatoren großer Leistung mit fortlaufenden oder verschachtelten Transformatorenwicklungen angewandt, wobei diese aus Scheibenspulen bestehen, bei denen die Windunge der einen Scheibenspule von innen nach außen und der nächsten Scheibenspule von außen nach innen verlaufen oder bei Anwendung äußerer Schaltverbindungen dieser Verlauf der Windungen sich ein zweites Mal wiederholt (verschachtelte Wicklung) und bei denen die Windungen aus einem oder mehreren Leiter (n) mit starkem Querschnitt, vorzugsweise aus Drilleitern oder aus Bündelleitern besteht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Wicklungen von Transformatoren werden vielfach als Röhrenwicklung hergestellt, die aus in Reihe geschalteten Doppelscheibenspulen bestehen. Eine solche Doppelscheibenspule ist derart aufgebaut, daß in der ersten Spule die Windungen von innen nach außen und in der zweiten Spule von außen nach innen verlaufen (verstürzte oder fortlaufende Wicklung) oder bei Anwendung äußerer Schaltverbindung dieser Verlauf der Windungen sich ein zweites Mal wiederholt (verschachtelte Wicklung). Die Herstellung derartiger Scheibenspulen, bei denen die Windungen wie dargestellt verlaufen, werden von Hand hergestellt. Nach Fertigstellung der entsprechenden auf eine erste, dritte, fünfte usw. folgende in Reihe mit der vorhergehenden Scheibenspule liegende Scheibenspule, die von innen nach außen gewickelt worden ist, wird diese lagenweise umgelegt, d.h. verstürzt. Bei der Stürzung der betreffenden Scheibenspule wird die oberste Lage abgehoben und als unterste auf den Wickelzylinder aufgelegt. Anschließend wird manuell die Position der einzelnen Drähte derart vertauscht, daß der zuvor äußere Draht, also die oberste Lage, jetzt innen liegt und der zuvor innere Draht der untersten Lage jetzt als Draht in der obersten Lage sich außen befindet. Nach dem Verstürzen der betreffenden Scheibenspule ist der Übergang von der ersten zur verstürzten Wicklung auf der äußeren Lage der von der verstürzten Wicklung auf die nachfolgende unverstürzte Wicklung am Wickelzylinder innen.

Für die Herstellung dieser verstürzten Scheibenspulen ist ein hoher Arbeitsaufwand erforderlich. Zur Reduzierung des Arbeitszeitaufwandes ist nach der DE-AS 2151444 und DE-OS 2525622 je eine Einrichtung zur Herstellung von gestürzten Wicklungen bekannt. Die Arbeitsweise dieser Einrichtung besteht darin, daß der Wickeldraht auf eine Wickelvorrichtung aufgewickelt wird, die mit zunehmender Windungszahl den Durchmesser verringert. Dabei läuft der Draht in axialer Richtung gesehen neben der eigentlichen Spule auf die im Durchmesser veränderbare Wickelvorrichtung auf und wird anschließend in einen vorhandenen Spalt zwischen vorhergehende Lage und Wickelvorrichtung durch das Aufbringen einer in axialer Richtung wirkenden Kraft hineingedrückt.

Nachteilig wirkt sich der große technische Aufwand aus. Außerdem wird die Isolierung des Wickeldrahtes mechanisch stark beansprucht. Die Verwendung von Bündelleitern oder Drilleitern ist hiernach ausgeschlossen.

Nach der DR-PS 527399 ist zur Herstellung von Scheibenwicklungen mit abwechselnd von innen nach außen und von außen nach innen gewickelten Spulen ein Verfahren bekannt, mit dem im Anschluß an das an sich bekannte Wickeln einer Spule von innen nach außen die benachbarte Spule im gleichen Wickelsinn in einen als Schablone dienenden Ring, dessen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der herzustellenden Scheibenspule ist, von außen nach innen gewickelt wird. Dieser Lehre haftet der Mangel an, daß mit diesem Verfahren keine Bündel- oder Drilleiter verarbeitet werden können.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung der Voraussetzungen nach einem Verfahren die Herstellung von fortlaufenden gewickelten Scheibenspulen mit oder ohne Rückverbindung mit Leitern großer Querschnitte, insbesondere Drilleiter, Bündelleitern für Großtransformatoren zu ermöglichen und damit den Aufwand an manueller Tätigkeit zu senken, bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität des mit dem Erfindungsgegenstand herzustellenden Erzeugnisses.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Herstellung von Doppelscheibenspulen aus einem endlichen Wickeldraht mit großem Querschnitt, vorzugsweise Bündelleiter und Drilleiter, deren Windungen alternierend von innen nach außen und dann von außen nach innen verlaufen und auf einem gemeinsamen Wickelkörper angeordnet sind, der auf einer mit einer Wickelmaschine verbundenen rotierenden Grundplatte sitzt, zu entwickeln.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen, deren Windungen von außen nach innen verlaufen und auf einem mit einer rotierenden Grundplatte verbundenen Wickelzylinder angeordnet sind, wobei ein als Spannring ausgebildeter Anschlag für die oberste Lage der zu wickelnden Scheibenspule vorgesehen ist, entwickelt wurde, die erfindungsgemäß aus einer Abstützplatte für die Führung des als Leiterschleife ausgelegten Wickeldrahtes, einer spannbaren Mitnehmereinrichtung für den Wickeldraht durch den Wickelkörper und einer Drahtbremse besteht, wobei alle einzelnen Elemente der Einrichtung funktionell zusammenwirken. Der als Anschlag dienende Spannring weist als Einzelelement einen Durchmesser auf, der größer ist als der der obersten Lage der zu wickelnden Scheibenspule, wobei vorzugsweise das radiale Spulenmaß um etwa 1 bis 2,5mm überschritten wird. Zur Mitnahme des Wickeldrahtes durch den Wickelzylinder sind entweder mindestens drei Spannelemente auf der Mantelfläche des Wickelzylinders im gleichen Winkel zueinander angeordnet, die den Draht jeweils über einen Winkel von 180° ziehen und dann wieder freigeben, öderes ist ein Kraftschluß herstellender Ring vorgesehen. Der Kraftschluß zwischen Draht und Mantelfläche des Wickelzylinders herstellende Ring ist entweder aus elastischem Material oder ist spannbar.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist die Anordnung der Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen dargestellt und es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung Fig.2: einen Schnitt A-A nach Fig. 1

Ein schematisch dargestellter Wickelzylinder 1 wird von einer Welle 2 angetrieben und in eine Drehbewegung versetzt. Auf diesem Wickelzylinder 1 ist eine von innen nach außen gewickelte Scheibenspule 3 angeordnet. Die oberste Lage der Scheibenspule 3 wird mittels eines verschließbaren Spannringes 4 gehaltert und der bzw. bei parallelen Drähten der bzw. die äußere (n) Übergang/Übergänge 5 anschließend für die folgende Scheibenspule 6 vorbereitet.

Der Spannring 4 weist eine axiale Ausdehnung auf, die etwa größer ist als das Zweifache der Breite der Scheibenspule 1. Aus wicklungstechnischen Gründen zeigt der Spannring 4 einen größeren Innendurchmesser als das radiale Spulenmaß der Scheibenspule 1 beträgt. Der sich ergebende Spalt 7 wird bestimmt durch einen Durchmesser eines zwischen den Scheibenspulen 1,2 vorgesehenen Zwischenlagenpakete 8 und soll zwischen 1 mm und 2,5mm betragen und wird bestimmt durch die Drahtabmessung in radialer Richtung. Der Spalt 7 muß vorgesehen werden, damit die letzte Lage, die auf der Oberfläche des Wickelzylinders 1 zu liegen kommt, ohne Schwierigkeiten eingebracht werden kann.

Der Spannring 4 ist mit Ausnehmungen (nicht dargestellt) auf der Oberfläche versehen, die in den Abmessungen denen des Wickeldrahtes entsprechen. Diese dienen der Ausleitung des Drahtes 9 auf die äußere Oberfläche 10 des Spannringes. Hier werden in einem Zwischenarbeitsgang etwa zwei nicht dargestellte Windungen auf den Spannring 4 und über seinen Außendurchmesser hinaus gewickelt. Hierdurch wird eine definierte Länge des Drahtes abgezogen und für den nachfolgenden Arbeitsgang bereitgestellt. Nachdem die vorgenannten Windungen von dem Spannring 4 abgenommen worden sind, wird die Länge des Drahtes teilweise als Leiterschleife 11 auf einer unten einem definierten Neigungswinkel zur Wickelebene der Scheibenspulen 1,2 geneigten Abstützplatte 12 ausgelegt und der verbleibende Rest wird als schraubenförmige Schlinge 13 um den Wickelzylinder 1 gelegt, wobei der Draht 9 in dieser Schlinge 13 auf einer Mantelfläche 14 des Wickelzylinders 1 aufliegt. Zur Förderung des Drahtes 9 durch den Wickelzylinder 1 während dessen Umdrehungen bestehen verschiedene Möglichkeiten. Entweder sind auf der Mantelfläche 14 des Wickelzylinders 1 Spannelemente 15, die durch bekannte kraftübertragende Elemente betätigt werden und den Draht 9 nach dem Erfassen über mindestens einen Drehwinkel von 180° ziehen und dann den Draht 9 wieder freigeben. Eine weitere Möglichkeit zum Fördern des Drahtes 9 besteht darin, über einen spannbaren Ring Kraftschluß zwischen der Mantelfläche 14 des Wickelzylinders 1 und den auflaufenden Leiter herzustellen. Nach Aufheben dieses Kraftschlusses wird der zur Schlinge 13 abgehende Draht 9 freigegeben.

Dieser nicht dargestellte Ring ist entweder selbst aus elastischem Material oder wird gespannt. Einein Abzugsrichtung 16 vor der Schlinge 13 angeordnete Drahtbremse 17 dient vorwiegend zum straffen Halten des zugeführten Drahtes 16 und beim Wickeln mit mehreren Drilleitern oder Bündelleitern zur Erzielung eines gleichmäßigen Nachförderns der parallelen Leiter, und nach Beendigung des Wickelvorganges zum Festziehen der Scheibenspule 6.

Mittels der vorgenannten Einrichtung können forlaufend gewickelte Scheibenspulen mit und ohne Rückverbindung aus Leitern großer Querschnitte für Großtransformatoren mit geringem Arbeitsaufwand gefertigt werden. Gleichzeitig erhöht sich die Qualität der einzelnen Spulen, weil diese mit einer gleichbleibenden Festigkeit ohne Beschädigung der Isolation gewickelt werden können.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen aus Wickeldrähten mit großen Querschnitten, vorzugsweise Bündelleiter und Drilleiter, deren Windungen von außen nach innen verlaufen und auf einem auf einer rotierenden Grundplatte einer Wickelmaschine sitzenden Wickelkörper angeordnet sind, wobei ein als Spannring ausgebildeter Anschlag für die oberste Lage der zu wickelnden Scheibenspule vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß eine Abstützplatte (12) für die Führung des als Leiterschleife ausgelegten Wickeldrahtes (9) eine spannbare Mitnehmereinrichtung (15) für den Wickeldraht (9) durch den Wickelkörper (1) und eine Drahtbremse (17) vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der als Spannring (4) dienende Anschlag eine radiale Ausdehnung die größer ist als die der Scheibenspule (1) aufweist, wobei vorzugsweise das radiale Spulenmaß innen 1 bis 2,5mm überschritten ist.
3. 3. Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß mindestens drei Spannelemente (15) für die Mitnahme des Drahtes (9) gleichmäßig auf einer Mantelfläche (14) des Wickelzylinders (1) in einer Ebene verteilt angeordnet sind.
4. 4. Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mitnehmereinrichtung aus einem einen Kraftanschluß zwischen Draht (9) und Mantelfläche (14) des Wickelzylinders (1) herstellender Ring besteht.
5. 5. Einrichtung zur Herstellung von Scheibenspulen nach Punkt 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß der einen Kraftschluß herstellende Ring aus elastischen Material besteht oder spannbar ist, wobei der Ring aus elastischem Material einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als der Wickelzylinder (1).

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen