DE1007424B

DE1007424B - Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Winkelringen an Isolierkoerpern aus Weichpapier fuer Isolationsanordnungen von Transformatoren, Durchfuehrungen und aehnlichen elektrischen Geraeten

Info

Publication number: DE1007424B
Application number: DEL20172A
Authority: DE
Inventors: Karl Gengenbach
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-10-18
Filing date: 1954-10-18
Publication date: 1957-05-02

Description

Verfahren und Anordnung zur Herstellung von Winkelringen an Isolierkörpern aus Weichpapier für Isolationsanordnungen von Transformatoren, Durchführungen und ähnlichen elektrischen Geräten Bekanntlich werden die Enden der Wicklungen von Transformatoren, Drosselspulen oder ähnlichen elektrischen Apparaten zur Isolierung häufig mit sogenannten Winkelringen versehen, die im wesentlichen aus einem scheibenförmigen und einem kragenförmigen Teil bestehen. Die Herstellung solcher Winkelringe erfolgte bisher vielfach so, daß entsprechend vorbereitete Weichpapierbahnen auf ein an seiner Oberseite mit senkrecht und .untereinander kreisförmig angeordneten Dornen versehenes Karussell aufgewickelt und die den scheibenförmigen Teil des Winkelringes abgebenden Papierlagen von Hand eingerissen bzw. eingeschnitten wenden, damit sich eine gute Überlappung der umgelegten Papierstreifen ergibt.
Dieses manuelle Einschneiden bzw. Einreißen der einzelnen Papierlagen zwecks Erreichen einer guten Isolation ist jedoch sehr umständlich und zeitraubend und wirkt sich daher verteuernd auf die Herstellung der Winkelringe aus. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Winkelringen an Isolierköpern aus Weichpapier für Isolationsanordnungen von Transformatoren, Durchführungen und ähnlichen elektrischen Geräten, die aus den entsprechend eingerissenen und umgelegten Teilen der überstehenden Enden der den Hauptisolierkörper bildenden Papierbahn bestehen, angegeben worden, wonach das Einschneiden bzw. das Einreißen der überstehenden Enden der Papierbahnen während des Aufwickelns erfolgt. Dabei wird das Einschneiden durch eine über ein Zahnradgetriebe betätigte elektrische Steuervorrichtung so gesteuert, daß eine gute überlappung der Papierstreifen gewährleistet ist.
Um nun das Verfahren zur Herstellung von Winkelringen noch weiter zu vereinfachen und wirtschaftlicher zu gestalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, neben dem Einschneiden oder Einreißen des für den scheibenförmigen Teil des Winkelringes vorgesehenen Papierbahnabschnittes auch das Drükken des noch verbleibenden nicht eingeschnittenen Teils der Papierbahn zum kragenförmigen Teil des Winkelringes fortlaufend und selbsttätig vorzunehmen, so daß der bis auf eine Versteifung seines scheibenförmigen Teils fertige Winkelring unmittelbar durch Aufwickeln der in der angegebenen Weise bearbeiteten Papierbahn auf einen Wickeldorn erhalten wird. Dabei wird das Einreißen bzw. Einschneiden der Papierbahn mechanisch so gesteuert, daß die an sich bekannte und für eine gute überlappung der Papierstreifen der einzelnen Lagen notwendige Bedingung eingehalten ist, wonach beispielsweise z Schnitte einen Bereich von 2,-c ± 0,5 s überdecken müssen. Die Breite eines Streifens, bezogen auf den Einheitskreis, sei s. Das Drücken des nicht eingeschnittenen Teils der Papierbahn zum Kragen kann durch eine am Tisch angeordnete Führungsschiene erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung soll an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht schematisch die maschinelle Anordnung 10. Die Papierrolle 11 ist auf einer Walze oder Trommel angeordnet, die von am seitlichen Rahmen 13 des Gerüsts 14 angebauten teilbaren Lagern 15 gehalten wird. Die in der angegebenen Pfeilrichtung von der Rolle ablaufende Papierbahn wird über eine Spannrolle 16 geführt, die als mit ihrem Eigengewicht auf das Papier drückende Wippe ausgebildet sein oder aber in an der Innenseite des Rahmens 13 angeordneten starren Lagern geführt werden kann.
Mit 17 ist die leicht bewegliche untere Laufrolle bezeichnet, die zweckmäßigerweise in gleicher Höhe wie der Tisch 18 vorgesehen ist. Die obere Laufrolle 19 liegt mit ihrem Eigengewicht auf dem Papier und ist in einer Führung 20 gelagert, so daß sie mittels eines unter Federwirkung stehenden Handrades 21 nach oben oder unten verstellt werden kann.
Der Messerbalken 22 ist mit einer Führung 23 versehen, die eine Verstellung des Messerkopfes 24 nach beiden Seiten erlaubt. Der Messerkopf besitzt unten eine zur Aufnahme des Messers dienende Nut und einen Anschlag 25, der beim Schneiden das Papier auf den Tisch festdrückt. Der unter dem Messer 26 liegende Teil 27 des Tisches ist auswechselbar. Hinter dem Messerkopf ist ein dem Laufrollenpaar 17, 19 entsprechendes weiteres Laufrollenpaar 28, 29 angeordnet. Dahinter ist auf dem Tisch eine Führungsschiene 30 für das Papier vorgesehen, die zum rechtwinkligen Abbiegen des nicht eingeschnittenen Teils der Papierbahn dient. Eine Spannrolle 31 drückt das Papier gegen den Auflaufdorn 32 und gleichzeitig durch Federdruck von oben mittels eines ebenen Ansatzes 33 die bereits geschnittenen Blättchen nach unten. Das Karussell 34 ist auf einen stabilen Fuß 35 montiert, der im Ständer 36 durch ein großes Rollen-oder Tonnenlager geführt wird und längs seiner Achse mit einer Zahnstange 9 versehen ist, die eine Hebung und Senkung der Platte 37 ermöglicht. Diese Platte ist mit radial verlaufenden Einschnitten versehen, in denen in radialer Richtung verstellbare Dorne geführt sind. Damit kann durch Verstellen dieser kreisförmig auf der Platte verteilten Dorne in radialer Richtung der dem jeweiligen Winkelring entsprechende Durchmessereingestellt werden.
Der Antrieb der ganzen Maschine erfolgt durch einen nicht dargestellten Motor über eine Hauptwelle 38, die zweckmäßigerweise mit einer Fest- und Leerlaufscheibe versehen und beispielsweise in stabilen Gleitlagern gelagert ist. Ferner ist auf die Hauptwelle eine Schwungscheibe 39 aufgebracht, die mit einem exzentrisch angeordneten Lagerbolzen 40 versehen ist, der zur Lagerung für die das Messer steuernde Lenkerstange 41 dient.
Das Schaltwerk 42 wird durch eine Schubstange 43 angetrieben, die an ihrem unteren Ende in einen weiteren, mit einem Flansch 44 versehenen und ebenfalls exzentrisch an der Hauptwelle angebrachten Kurbelzapfenlager 45 gelagert ist. Dieses Lager ist in dem Flansch 44 verstellbar angebracht. Mit ihrem oberen Ende ist die Schubstange 43 in einem auf dem Schubarm 46 verstellbaren Backen 47 gelagert. Dieser Schubarm ist mit einer Klinke 48 versehen, die bei Schub auf dem Schubrad 49 festgedrückt wird und dieses entsprechend in Drehung versetzt. Weiterhin ist eine Sperrklinke vorgesehen, die bei rückläufiger Bewegung des Schubarmes das Schubrad festhält. Auf derselben Welle wie das Schubrad sitzt ein Zahnrad 50, das die Bewegung des Schubrades auf die Zugwalze bzw. Laufrolle 29 überträgt. Über diese Zugwalze wird mittels Schneckengetriebe eine weitere Schubstange 51 angetrieben, die in einem Lagerbock 52 geführt und mit einem Kegelrad 53 versehen äst, das die Drehbewegung auf das Kegelrad 54 und damit auf das Karussell überträgt.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Winkelringe läuft also die von der Papierrolle 11 abgehende Papierbahn über die Spannrolle 16 und zwischen den Laufrollen 17, 20 hindurch auf den Tisch 18. Bei Inbetriebnahme des Hauptantriebsmotors beginnt, abhängig von der Motordrehzahl, die Tätigkeit der Schneidvorrichtung. Während des Schnittvorganges bleibt die Papierbahn in Ruhe. Sobald der Messerkopf während seiner Aufwärtsbewegung eine bestimmte Höhe erreicht hat, beispielsweise halbe Höhe, beginnt die über das Schaltwerk 42 betätigte Zugwalze zu arbeiten und die Papierbahn um das gewünschte Stück weiterzubefördern. Entsprechend ist die Schubbewegung zu Ende, wenn der Messerkopf während seiner Abwärtsbewegung den halben Weg zurückgelegt hat. Das Spiel beginnt dann sinngemäß von neuem und läuft so lange fort, wie es gewünscht wird. Die gewünschte Streifenbreite kann durch Verstellen des Vorschubs eingestellt werden.
Im Zuge der Vorwärtsbewegung der Papierbahn wird der nicht eingeschnittene Abschnitt der Papierbahn durch die Führungsschiene 30 vom Tisch abgehoben und rechtwinklig abgebogen. Zu diesem Zweck ist die Schiene an der der Auflaufseite des Papiers zugeordneten 'Seite abgeschrägt.
Unmittelbar neben der Auflaufkante der Führungsschiene ist eine Rolle 55 vorgesehen, die zu einem einwandfreien Abbiegen des nicht eingeschnittenen Teils der Papierbahn beiträgt. Zweckmäßigerweise werden noch weitere, paarweise angeordnete Rollen 56, 57 vorgesehen, die als Glättungsrollen dienen und für eine einwandfreie Gestaltung des kragenförmigen Teils des Winkelringes mitverantwortlich sind. Damit ein seitliches Ausweichen der Papierbahn vermieden wird, kann seitlich auf dem Tisch ein Anschlag vorgesehen sein. Über die Spannrolle 31, die das Papier gegen das Karussell und die geschnittenen Blättchen nach unten drückt, läuft die nun rechtwinklig geformte Papierbahn auf die auf den gewünschten Durchmesser eingestellten Dorne 32 auf, wodurch nach Erreichen einer bestimmten Lagenzahl bis auf eine Versteifung des scheibenförmigen eingerissenen Teils der Winkelring fertig ist. Karussell, Schneidvorrichtung und Schaltwerk arbeiten so zusammen, daß die bekannte Bedingung s - s = 2n ± 0,5 s eingehalten werden kann und somit eine gute Überlappung der Papierstreifen der einzelnen Lagen erreicht wird.
Fig. 3 zeigt den Messerkopf 24 im Schnitt. Das Messer 26 ist in einer Nut 58 untergebracht, und hinter dem Messer befindet sich der Anschlag 25, der auf zwei Bolzen 59 gelagert ist und durch eine Druckfeder 60 gespannt wird. Zur Befestigung des Messerkopfes am Messerbalken ist der Kopf mit einer Schwalbenschwanznut versehen.
In Fig. 4 ist der Messerbalken in Stirnansicht dargestellt. Dieser besteht aus zwei Platten 61, 62, die auf ein Zwischenstück 63 angeschraubt, angenietet oder sonstwie befestigt sind. Der Messerbalken kann starr befestigt sein, da ein je nach Gesamtbreite der Papierbahn erforderliches seitliches Ausweichen durch den beweglich gelagerten Messerkopf vorgenommen werden kann. Das Zwischenstück ist beidseitig mit einem Flügelzapfen 64 versehen, der in ein Lager eingesetzt wird. Die seitliche Führung des Messerbalkens erfolgt in einer Schwalbenschwanznut.
Die Fig. 5 und 6 zeigen das Schaltwerk 42 mit dem Schubarm 43 und dem verstellbaren Backen 47, der Klinke 48, dem Schubrad 49 und der Sperrklinke 65. Der Schub am Schaltwerk kann von Hand über einen Hebel 66 in kleinen Grenzen verstellt werden.
Es ist natürlich auch denkbar, die Schneidvorrich tung für sich und Schaltwerk einschließlich Karussell ebenfalls für sich anzutreiben. In diesem Falle kann der Antrieb für die Schneidvorrichtung mit konstanter Drehzahl arbeiten, jedoch muß das Schneidmesser federnd gelagert sein, und zwar derart, daß es elastisch dem Papiervorschub nachgeben kann. Ferner muß der Antrieb von Schaltwerk und Karussell drehzahlregelbar sein, was beispielsweise mit einem stufenlosen Getriebe erreicht werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Winkelringen an Isolierkörpern aus Weichpapier für Isolationsanordnungen von Transformatoren, Durchführungen und ähnlichen elektrischen Geräten, die aus den entsprechend eingerissenen und umgelegten Teilen der überstehenden Enden der den Hauptisolierkörper bildenden Papierbahnen bestehen und wobei das Einschneiden bzw. Einreißen der Papierbahn während des Aufwickelns erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Drücken des noch verbleibenden nicht eingeschnittenen Papierbahnteils zum kragenförmigen Teil des Winkelringes ebenfalls fortlaufend und selbsttätig erfolgt, so daß der bis auf eine Verstärkung seines scheibenförmigen Teils fertige Winkelring unmittelbar durch Aufwickeln der in angegebener Weise bearbeiteten Papierbahn auf einem Wickeldorn erhalten wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschneiden des für den scheibenförmigen Teil des Winkelringes vorgesehenen Papierbahnteils mittels einer exzentrisch angetriebenen, aus Messerbalken und -kopf mit Schneidmesser bestehenden Vorrichtung (22, 23, 24, 25, 26) und das Drücken des kragenförmigen Winkelringteils durch eine auf dem Tische (18) angebrachte Führungsschiene (30) erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter der Schneidvorrichtung aus einem auf der von der Hauptwelle (38) angetriebenen Schwungscheibe (39) vorgesehenen und als Lager für eine Lenkerstange (41) dienenden Kurbelzapfen (40) gebildet wird.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach jedem Einschnitt erfolgende Weitertransport der Papierbahn durch eine Zugwalze (29) erfolgt, die über ein durch das Schaltwerk (42) beeinflußtes Schubrad (49) bewegt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltwerk (42) von einer Schubstange (43) angetrieben wird, die an ihrem unteren Ende in einem mit einem Flansch (44) versehenen und exzentrisch an der Hauptwelle (38) angeordneten Kurbelzapfen exzentrisch gelagert ist.
6. Anordnung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (43) an ihrem oberen Ende in einer .am Schubarm (46) :angebrachten Backe (47) gelagert ist.
7. Anordnung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf dem Schubarm (46) vorgesehene Klinke (48) bei Schub auf dem Schubrad (49) festgedrückt wird und dieses in Drehung versetzt. B.
Anordnung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubrad (49) und damit die Zugwalze (29) in Tätigkeit gesetzt und damit die Schubbewegung eingeleitet wird, wenn der Messerkopf (24) während seiner Aufwärtsbewegung den halben Weg zurückgelegt hat und die Schubbewegung beendet ist, wenn der Messerkopf (24) während seiner Abwärtsbewegung den entsprechenden Weg zurückgelegt hat.
9. Anordnung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, d@aß die Drehbewegung durch eine dem Schubrad (49) zugeordnete und bei rückläufiger Bewegung des Schubarmes (46) in Tätigkeit tretende Sperrklinke begrenzt wird.
10. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Zugwalze (28, 29) über ein Schneckengetriebe, eine Schubstange (51) und Kegelrad (53) auf das Karussell (34) übertragen wird, wobei Karussell, Schneidvorrichtung und Schaltwerk so zusammenarbeiten, daß die für eine gute Überlapp'ung der Papierstreifen notwendige bekannte Bedingung s - z = 2,-z ± 0,5 s eingehalten ist.
11. Anordnung nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schneidvorrichtung, Schaltwerk und Karussell von einem Hauptantriebsmotor angetrieben werden.
12. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugwalze (29) eine entsprechende Gegenwalze (28) zugeordnet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser erforderlichenfalls in bestimmten Grenzen elastisch dem Papierschub nachgeben kann.
14. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Schnei,dmesser (26) zugeordnete Tischteil (27) eine Nut aufweist und auswechselbar ist.
15. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum rechtwinkligen Abbiegen des nicht eingeschnd tenen Teils der Papierbahn dienende, am Tisch (18) angebrachte Führungsschiene (30) an der Anlaufkante des Papiers abgeschrägt ist.
16. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Spannrolle (31) die bearbeitete Papierbahn unter gleichzeitigem Nachuntendrücken der Blättchen gegen das Karussell gedrückt wird.