DE102009000562A1

DE102009000562A1 - Verfahren zur Montage von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn sowie Montageeinrichtung und Matrize

Info

Publication number: DE102009000562A1
Application number: DE102009000562A
Authority: DE
Inventors: Stefan BÖGL
Original assignee: Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Current assignee: Max Boegl Bauunternehmung GmbH and Co KG
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2010-08-05
Also published as: CN101800455A; BRPI1002088A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage von Wicklungssträngen (2) in Statoren (15) eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, wobei die Statoren (15) als Statorpakete (15') an einen Träger (13) der Magnetschwebebahn angeordnet werden, jeder Wicklungsstrang (2) aus einer elektrischen Leitung in eine Vielzahl von mäanderförmigen Windungen geformt wird und die Leitung in Nuten (18) der Statoren (15) montiert wird. Die mäanderförmigen Leitungen werden in eine Matrize (1) eingelegt, wobei der in der Einbaulage innere Wicklungsstrang (2) zuerst, dann der mittlere und schließlich der äußere Wicklungsstrang (2) in die Matrize (1) eingelegt wird, jeder Wicklungsstrang (2) wird vor oder nach dem Einlegen in die Matrize (1) mit einer Überlänge abgelängt, so dass die beiden Enden (7) einer jeden Leitung über den mäanderförmigen Abschnitt des Wicklungsstranges (2) hinausragen, anschließend wird die Matrize (1) zusammen mit den eingelegten und mäanderförmig geformten Wicklungssträngen (2) an die Statoren (15) gebracht und die Wicklungsstränge (2) werden schließlich aus der Matrize (1) heraus in Nuten (18) und Statoren (15) eingefügt. Außerdem betrifft die Erfindung eine entsprechende Montageeinrichtung (11) und Matrize (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, wobei die Statoren an einem Träger der Magnetschwebebahn angeordnet werden, jeder Wicklungsstrang aus einer elektrischen Leitung in eine Vielzahl von mäanderförmigen Windungen geformt wird und die Leitung in Nuten der Statoren montiert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Montageeinrichtung und eine Matrize zum Montieren von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, wobei die Wicklungsstränge aus einzelnen elektrischen Leitungen mit einer Vielzahl von mäanderförmigen Windungen besteht und die Leitung in Nuten der Statoren zu montieren ist.
Aus der DE 103 46 105 A1 ist ein Verfahren zur Aufbau einer Fahrstrecke für ein durch einen elektrischen Linearmotor antreibbares Magnetschwebefahrzeug bekannt. Im Wege der Vorfertigung werden Einheiten vorgegebener Länge hergestellt, wobei die Einheiten aus einem Teilstück des Trägers mit daran angebrachten Statoren einschließlich zugehöriger Wicklungsstränge bestehen. Die Enden der Wicklungsstränge werden mit komplementären Teilen von Steckverbindungen ausgerüstet. Die so vorgefertigten Einheiten werden an den Montageort transportiert und dort zur Fahrstrecke zusammengesetzt. Dabei werden die Wicklungsstränge mittels der Steckverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Kabel der Wicklungsstränge werden vor oder während des Einlegens in den Stator in eine Mäanderform gebogen. Die Vorfertigung der einzelnen Träger oder Trägerabschnitt ist zwar vorteilhaft, wie jedoch die Montage der einzelnen Wicklungsstränge in den Stator zu erfolgen hat, geht aus dieser Druckschrift nicht hervor.
Aus der DE 10 2006 028 354 A1 ist eine Vorrichtung zur Montage von Wicklungssträngen in Statoren offenbart. Demnach werden die elektrischen Leiter bereichsweise mäanderförmige geformt von einer Aufnahmeeinrichtung, insbesondere einer Fördereinrichtung, zu dem Träger mit den Statoren gefördert. Anschließend werden die Wicklungsstränge in mindestens einen Stator des Linearmotors eingedrückt. Wie die Wicklungsstränge im Einzelnen in die Statoren montiert werden sollen, geht aus dieser Druckschrift ebenso nicht hervor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Verfahren, eine Montageeinrichtung und eine Matrize zu schaffen, mit welchen eine schnelle und kostengünstige und zudem präzise Montage der Wicklungsstränge in die Statoren erfolgen kann.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren, einer Montageeinrichtung und einer Matrize gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
An einem Träger der Magnetschwebebahn sind Statoren angeordnet. Die Statoren bestehen aus Statorblechen, welche zu Paketen zusammengefasst sind. Sie weisen in der Regel Längen von ca. 1 m auf und werden aneinandergereiht entlang des Trägers an diesem befestigt. In die Statoren sind drei Wicklungsstränge eingedrückt, welche jeweils eine elektrische Phase bilden. Jeder Wicklungsstrang besteht aus einer elektrischen Leitung, die in eine Vielzahl von mäanderförmigen Windungen geformt wird. Anschließend wird der Wicklungsstrang bzw. die Leitung in Nuten der Statoren montiert. Entlang des Trägers, der beispielsweise Längen von 6 oder 12 m aufweist, ist eine Vielzahl von Statoren in Reihe angeordnet. Durch Wärmedehnungen entstehen mehr oder weniger große Spalte zwischen den einzelnen Statorpaketen innerhalb eines Trägers. Darüber hinaus entstehen noch weitere Spalte zwischen den einzelnen Trägern. Die Spalte zwischen den einzelnen Statorpaketen können außerdem auch dann in unterschiedlicher Weite entstehen, wenn der Träger nicht geradlinig, sondern bogenförmig ausgebildet ist. Bei der herkömmlichen Verlegung der Wicklungsstränge können hierdurch Spannungen entstehen, welche zu Störungen beim Betrieb der Magnetschwebebahn führen oder einen erhöhten Stromverbrauch verursachen können. Wicklungsstränge, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verlegt wurden, weisen solche überhöhten Spannungen nicht auf. Sie werden sowohl im Innen- als auch Außenbogen des Trägers gleichartig verlegt und können die unterschiedlichen Längen bereits bei der Montage ausgleichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, werden die Statoren als Statorpakete an einen Träger der Magnetschwebebahn angeordnet. Jeder Wicklungsstrang wird aus einer elektrischen Leitung in eine Vielzahl von mäanderförmigen Windungen geformt und die Leitung wird in Nuten der Statoren montiert. Erfindungsgemäß werden die mäanderförmigen Leitungen in eine Matrize eingelegt, wobei der in der Einbaulage innere Wicklungsstrang zuerst, dann der mittlere und schließlich der äußere Wicklungsstrang in die Matrize eingelegt wird. Jeder Wicklungsstrang wird vor oder nach dem Einlegen in die Matrize mit einer Überlänge abgelenkt, so dass die beiden Enden einer jeden Leitung über den mäanderförmigen Abschnitt des Wicklungsstranges hinausragen. Anschließend wird die Matrize zusammen mit den eingelegten und mäanderförmig geformten Wicklungssträngen an die Statoren gebracht und schließlich werden die Wicklungsstränge aus der Matrize heraus in Nuten der Statoren eingefügt.
Durch die Zwischenlagerung der mäanderförmig geformten Wicklungsstränge in der Matrize ist es möglich, dass die Wicklungsstränge sehr schonend und ohne starke innere Spannungen in die Nuten der Statoren eingelegt werden können. Ist ein etwas größerer Spalt zu überbrücken, so kann der komplette Wicklungsstrang mittels der Matrize bewegt werden, ohne dass es Verzerrungen innerhalb des oder der Wicklungsstranges/-stränge gibt. Auch durch die Anordnung aller drei Phasen und damit der drei Wicklungsstränge in der Matrize ist eine weitgehend spannungsfreie Montage möglich. Die Montage erfolgt vorzugsweise pro Statorpaket und pro Wicklungsstrang. Dabei wird innerhalb eines Statorpaketes erst der untere (innere) Wicklungsstrang, dann der mittlere und schließlich der obere (äußere) Wicklungsstrang eingelegt. Anschließend wird die Montage des nächsten Statorpaketes begonnen, wobei wiederum zuerst der untere Wicklungsstrang, dann der mittlere und schließlich der obere Wicklungsstrang in die Nuten der Statoren eingelegt werden. Die Montage erfolgt hierdurch präziser und zudem sehr schnell, da alle drei Wicklungsstränge nahezu zeitgleich montiert werden. Auch dadurch, dass nicht der komplette Träger mit jeweils einem Wicklungsstrang montiert wird und erst danach wiederum der zweite Wicklungsstrang und schließlich der dritte Wicklungsstrang komplett an dem Träger montiert ist, ist es möglich, dass eine schnellere und präzisere Montage der Wicklungsstränge an dem einzelnen Träger erfolgt. Der Träger wird sozusagen stückweise, von Statorpaket und Statorpaket mit den Wicklungssträngen ausgestattet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Leitungen endlos über eine Kabeltrommel der Verlegung in der Matrize zugeführt. Die Handhabung der starren Leitungen ist hierdurch wesentlich vereinfacht.
Werden die Wicklungsstränge mittels einer an dem Träger geführten Montageeinrichtung in die Nuten eingefügt, so ist eine genaue Ausrichtung an charakteristischen Teilen des Trägers, beispielsweise den Seitenführschienen, ermöglicht. Die Montageeinrichtung ist hierdurch bereits grob positioniert und kann die Montagearbeiten präziser durchführen.
Werden die Wicklungsstränge nacheinander in jede der einzelnen Nuten eingefügt, so können Abstandsunterschiede zwischen den einzelnen Nuten sehr einfach ausgeglichen werden.
Werden die freien Enden der Leitungen zur späteren Verbindung mit nachfolgenden Wicklungssträngen vorbereitet, so entfällt diese Arbeit an der Baustelle. Die Enden der Leitungen können darüber hinaus gut vor Beschädigungen geschützt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Länge der Matrize entsprechend der Länge des Trägers gewählt. Das bedeutet, dass die Wicklungsstränge bereits in einer Länge vorbereitet werden, welche einem Träger entspricht. Hierdurch gibt es standardmäßig Verbindungen der einzelnen Wicklungsstränge an den beiden Enden des Trägers, wohingegen in der Regel die Wicklungsstränge innerhalb des Trägers über die einzelnen Statorpakete hinweg ohne Unterbrechung durchlaufen.
Nachdem die Wicklungsstränge in die Statoren, vorzugsweise des kompletten Trägers eingefügt sind, wird die Matrize von dem Träger wieder entfernt. Sie dient dabei vorzugsweise als Montagehilfe zur einfacheren Montage der Wicklungsträger in die Statoren. Durch die Matrize wird auch gewährleistet, dass die Zuführung der Wicklungsstränge zu den Statoren, in welche sie montiert werden sollen, exakt ermöglicht wird. Ein Verziehen, wie es beispielsweise durch Förderbänder entstehen könnte, wird hierdurch vermieden. Vorzugsweise wird das Einfügen der Wicklungsstränge in einer Halle, vorzugsweise des Fertigteilwerkes, zur Herstellung des Trägers, der vorzugsweise aus Beton oder aus Stahl ist, erfolgen. Einflüsse auf den Baustellen, insbesondere Witterungseinflüsse oder auch Probleme bei der Lagerung der später beschriebenen Montageeinrichtung, werden hierdurch vermieden.
Der Träger wird in einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erst nach dem Einfügen der Wicklungsstränge und dem Entfernen der Matrize zu der Baustelle der Magnetschwebebahn befördert. Hier wird er aufgestellt und die Wicklungsstränge benachbarter Träger miteinander verbunden.
Um Krümmungen des Trägers mit der geradlinig ausgebildeten Matrize abbilden zu können und damit ein weitgehend spannungsfreies Verlegen der Wicklungsstränge in den Statoren zu ermöglichen, wird in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Matrize aus einem elastisch verformbaren Material hergestellt und die Matrize dementsprechend an die gebogene Form des Trägers durch elastisches Verformen der Matrize angepasst.
Bei einer erfindungsgemäßen Montageeinrichtung zum Montieren von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn sind die Statoren als Statorpakete an einem Träger der Magnetschwebebahn angeordnet. Jeder Wicklungsstrang besteht aus einer elektrischen Leitung in einer Vielzahl von mäanderförmigen Windungen. Die Leitung ist in Nuten der Statoren zu montieren. Die Montageeinrichtung weist erfindungsgemäß eine Abstützeinrichtung zum Abstützen der Montageeinrichtung an dem Träger, eine Halteeinrichtung zum Halten einer Matrize mit Wicklungssträngen sowie eine Fügeeinrichtung zum Einfügen der Wicklungsstränge aus der Matrize in die Statoren auf. Die Montageeinrichtung ist hierdurch vorteilhafterweise in der Lage, sich an dem Träger abzustützen und zu positionieren und die Halteeinrichtung zum Halten der Matrize und die entsprechende Fügeeinrichtung positionsgenau in Bezug auf die Nuten der Statoren anzuordnen. Hierdurch müssen die mäanderförmig gebogenen Wicklungsstränge bei dem Einfügen in die Nuten der Statoren kaum bewegt werden, so dass ihre mäanderförmige Form beibehalten wird und Spannungen in den Wicklungssträngen im Wesentlichen vermieden werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Fügeeinrichtung mehrere einzeln ansteuerbare Stempel auf zum Verschieben der Wicklungsstränge aus der Matrize in jeweils eine Nut der Statoren. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um vier Stempel, welche nacheinander ansteuerbar sind und einen der drei Wicklungsstränge nach und nach in die jeweils dafür vorgesehenen Nuten einfügt.
Ist die Fügeeinrichtung in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung innerhalb der Montageeinrichtung entlang des Trägers und der Matrize fahrbar, so wandert die Fügeeinrichtung vorzugsweise von Statorpaket zu Statorpaket bzw. innerhalb eines Statorpaketes von einem ersten Wicklungsstrang zum zweiten und schließlich zum dritten Wicklungsstrang und drückt Leitungen in die entsprechend vorgesehenen Nuten der Statorpakete. Sind alle drei Wicklungsstränge in einem Statorpaket montiert, so verfährt die Fügeeinrichtung zum nächsten Statorpaket und beginnt wiederum mit der Montage der untersten Lage des Wicklungsstranges, anschließend der mittleren Lage und schließlich der äußeren Lage der Wicklungsstränge. Spalte zwischen den einzelnen Statorpaketen können durch eine entsprechende Ansteuerung der Fügeeinrichtung ausgeglichen werden.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Halteeinrichtung derart ausgebildet, dass die Matrize relativ zum Träger bzw. den Statoren verfahrbar ist. Zur Positionierung des zu fügenden Wicklungsstranges in Bezug auf die jeweilige Nut des Stators. Insbesondere bei unterschiedlichen Spalten zwischen den einzelnen Statorpaketen ist dies vorteilhaft, da die Halteeinrichtung durch ein leichtes Verschieben der Matrize diese Spaltunterschiede ausgleichen kann. Darüber hinaus ist hierdurch gewährleistet, dass die Matrize zu Beginn des Montagevorganges sehr einfach in den Bereich der Statoren transportiert werden und nach dem Montieren der Wicklungsstränge wieder von dem Träger entfernt werden können.
Vorzugsweise sind an der Halteeinrichtungen Rollen angeordnet zur längsverschieblichen Aufnahme der Matrize. Diese Rollen können beispielsweise an Rollenböcken in der Montageeinrichtung befestigt sein.
Um eine besonders vorteilhafte Positionierung der Halteeinrichtung in Bezug auf den Träger und damit auf die Statorpakete zu gewährleisten, ist in vorteilhafter Ausführung der Erfindung die Halteeinrichtung seitlich an Seitenführschienen des Trägers abgestützt. Die Seitenführschienen sind sehr ge nau dimensionierte Führungen für das Fahrzeug der Magnetschwebebahn und dienen somit in hervorragender Weise für eine exakte Positionierung der Halteeinrichtung.
Vorzugsweise weist die Montageeinrichtung zwei parallel zueinander angeordnete Halteeinrichtungen und Fügeeinrichtungen zur gleichzeitigen Montage beider Statorreihen eines Trägers auf. Die Montage erfolgt hierdurch präzise und schnell, da sie gleichzeitig auf beiden Seiten des Trägers durchgeführt werden kann.
Ist der Abstand der beiden parallelen Halteeinrichtungen und/oder Fügeeinrichtungen veränderbar, so ist es möglich, dass die Montageeinrichtung beispielsweise von oben über den Träger geführt wird und zur Montagebereitschaft der Abstand der beiden Halterungen verringert wird, so dass die unter dem Obergurt des Trägers angeordneten Statorpakete mit den Wicklungssträngen montiert werden können. Nach der Montage kann der Abstand der beiden parallelen Halteeinrichtungen wiederum vergrößert werden, so dass die Montageeinrichtung von dem Träger entfernt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Matrize dient zum Verlegen von Wicklungssträngen in Statoren eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, wobei die Statoren in Statorpaketen an dem Träger der Magnetschwebebahn angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Matrize weist Wicklungsführungen auf zur Aufnahme mehrerer der mäanderförmig geformten Wicklungsstränge. Hierdurch wird die wesentliche Form der Wicklungsstränge für den Transport beibehalten und sorgt für eine stabile Positionierung der Wicklungsstränge im Bereich der Nuten der Statorpakete, in welche die Wicklungsstränge anschließend eingeführt werden sollen.
Die Länge der Matrize ist derart vorgesehen, dass sie im Wesentlichen der Länge eines vorgegebenen Abschnittes der Wicklungsstränge zwischen zwei nachfolgenden Verbindungsstellen entspricht. Vorzugsweise ist dies die Län ge eines Trägers, unter welchem die Wicklungsstränge angeordnet werden. Damit ist es möglich, dass ein kompletter Träger mit den Wicklungssträngen bereits in der Fertigungshalle ausgerüstet wird und so auf die Baustelle geliefert werden können. Dort werden die einzelnen Träger entlang der Trasse der Magnetschwebebahn aufgestellt und ausgerichtet und die einzelnen Wicklungsstränge anschließend miteinander verbunden. Die Matrize gewährleistet dabei, dass die Wicklungsstränge sehr exakt und verzugsfrei in die Statoren eingelegt werden können. Sie dienen einerseits zur Zwischenlagerung der mäanderförmig vorgebogenen Wicklungsstränge und als Zuführhilfe für die Montage der Wicklungsstränge in die Statoren.
Weist die Matrize Öffnungen auf, welche es erlauben, dass durch die Öffnungen die Fügeeinrichtung der Montageeinrichtung hindurchgreifen kann, um die Wicklungsstränge in die Nuten einzuführen, so dient dies zur problemlosen Montage der Wicklungsstränge. Die in der Matrize eingelegten Wicklungsstränge können der Reihe nach komplett oder sequentiell in die einzelnen Statorpakete eingelegt werden.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Matrize Stützflächen zum Abstützen in einer Halteeinrichtung auf. Damit ist die Matrize in einer vorbestimmten Lage in der Montageeinrichtung zu positionieren, so dass ein verzugsfreies Montieren der Wicklungsstränge in den Statoren ermöglicht ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Matrize zur Montage an einem gekrümmten Träger elastisch verformbar. Sie ist dadurch an die Form des Trägers anpassbar, so dass die Wicklungsstränge für die Montage der entsprechenden Krümmung der Montageeinrichtung vorgelegt werden können.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
1 eine Matrize in Vorderansicht,
2 einen Ausschnitt auf eine Matrize in perspektivischer Ansicht,
3 ein Ende einer Matrize in perspektivischer Ansicht,
4 eine Komplettansicht einer Matrize in perspektivischer Ansicht,
5 das Einlegen eines Wicklungsträgers in eine Matrize,
6 eine Montageeinrichtung,
7 einen Ausschnitt aus einer Montageeinrichtung mit einer Fügeeinrichtung und
8 eine Fügeeinrichtung an einem Träger.
In 1 ist eine Vorderansicht einer Matrize 1 dargestellt, in welcher drei Wicklungsstränge 2 angeordnet sind. Die Matrize 1 weist ein Grundgestell auf, welches aus zwei parallel verlaufenden Gestellträgern 3 besteht, welche mit Streben 4 verbunden sind. An den Streben 4 sind zwei Führungen 5 angeordnet sowie ein Anschlag 6. In den Führungen 5 liegen die Wicklungsstränge 2 geführt in der Matrize 1. Der Anschlag 6 sorgt für eine richtige Positionierung in Bezug auf den an einem Träger der Magnetschwebebahn angeordneten Stator. Die Wicklungsstränge 2 sind in einer vorbestimmten Reihenfolge auf der Matrize 1 abgelegt. Zuerst wird auf die Matrize 1 der später in den Stator außen angeordnete Wicklungsstrang 2a, dann der mittlere Wicklungsstrang 2m und schließlich der später in der Einbaulage innere Wicklungsstrang 2i aufgelegt. Die einzelnen Wicklungsstränge 2 sind mäanderförmig geformt. Lediglich das Ende 7 eines jeden Wicklungsstranges ist im Wesentlichen geradlinig ausgebildet, um später eine Verbindung zu den Wicklungssträngen 2 benachbarter Träger bilden zu können. Das gerade Ende 7 der Wicklungsstränge 2 ist dementsprechend aus der Matrize 1 herausgeführt.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnittes aus der Matrize 1. Hierin ist die mäanderförmige Ablage der einzelnen Wicklungsstränge 2a, 2m und 2i dargestellt. Die Wicklungsstränge 2 kreuzen sich in ihren Randbereichen. In den mittleren Bereichen, in welchen sie später in den Stator eingeführt werden, verlaufen sie parallel und geradlinig. Zwischen den Führungen 5 weist die Matrize 1 Öffnungen 8 auf, welche geeignet sind, dass eine Fügeeinrichtung die einzelnen Wicklungsstränge 2 erfasst und in den Stator einfügt.
In 3 ist ein Ende einer Matrize 1 dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass die Wicklungsstrangenden 7 im Wesentlichen geradlinig ausgebildet sind, um eine Verbindung mit benachbarten Wicklungssträngen benachbarter Träger bilden zu können. Die Wicklungsstrangenden 7 sind vorzugsweise vorbereitet, so dass sie mit entsprechenden Muffen verbunden werden können. Hierzu sind beispielsweise Schraubmuffen geeignet, welche eine Klemmverbindung zwischen den jeweiligen Wicklungsstrangenden 7 herstellen. Um bei der Montage der Wicklungsstränge 2 nicht zu stören, sind die Wicklungsstrangenden 7 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an den Rand der Matrize 1 angelegt und sind insbesondere nach dem Entfernen der Matrize 1 von dem Träger der Magnetschwebebahn gut für weitere Montagearbeiten zugänglich.
In 4 ist eine komplette Matrize 1 mit aufgelegten Wicklungssträngen 2 dargestellt. Die Länge der Matrize 1 richtet sich im Wesentlichen nach der Länge, welche die Abschnitte der Wicklungsstränge 2 zwischen zwei Verbindungen entspricht. Vorteilhafterweise ist dies im Wesentlichen die Länge eines Trägers der Magnetschwebebahn. Die Stöße der einzelnen Träger stimmen dadurch überein mit den Verbindungen der Wicklungsstränge 2. Wärmedehnungen der Träger, welche sich in den Stößen besonders be merkbar machen, können hierdurch bei den Wicklungssträngen 2 durch die sehr lose Verlegung der Wicklungsstränge 2 in diesem Bereich problemlos ausgeglichen werden.
In 5 ist die Zuführung eines mäanderförmig geformten Wicklungsstranges 2 in eine Matrize 1 dargestellt. Der mäanderförmig geformte Wicklungsstrang 2 wird aus einer Formmaschine über eine Rutsche 9 in die Matrize 1 eingeführt und in die Führungen 5 eingelegt. Die Bestückung der Matrize 1 mit den Wicklungssträngen 2 kann auf diese Weise weitgehend automatisch durchgeführt werden. Die Wicklungsstränge 2 werden dabei auf eine vorbestimmte Länge entweder vor dem Einlegen oder nach dem Einlegen in die Matrize 1 abgelängt und zur Montage vorbereitet. Die mit den Wicklungssträngen 2 bestückte Matrize 1 kann anschließend in ein Zwischenlager oder unmittelbar zu dem Träger befördert werden, an welchem die Wicklungsstränge 2 montiert werden sollen.
In 6 ist der Ablauf der Montage mit einer Montageeinrichtung 11 dargestellt. Die Montageeinrichtung 11 weist eine Abstützeinrichtung 12 auf, welche sich an der Oberseite eines Trägers 13 abstützt. Vorzugsweise stützt sich die Abstützeinrichtung 12 an Gleitschienen des Trägers 13 ab, da diese auf ein definiertes Maß bearbeitet sind. Weiterhin an der Montageeinrichtung 11 eine Halteeinrichtung 14 vorgesehen, mit welcher die Matrize 1 nahe an einem Stator 15 gehalten wird. Sie kann beispielsweise über eine Seitenführschiene des Trägers 13 geführt werden.
Die Wicklungsstränge 2, welche in der Matrize 1 liegen, werden derart positioniert, dass sie sich in der Nähe von Nuten der Statoren 15 befinden. Zur genauen Positionierung dienen Rollenböcke 16, auf welchen die Matrize 1 liegt. Die Matrize 1 kann längs des Trägers 13 auf diesen Rollenböcken 16 mehr oder weniger verschoben werden. Dies dient zum Ein- und Ausführen der Matrize 1 ebenso wie zum genauen Positionieren oder Justieren der Wicklungsstränge 2 in Bezug auf den Stator 15.
Unterhalb der Matrize 1 ist an der Halteeinrichtung 14 eine Fügeeinrichtung 17 angeordnet. Mittels der Fügeeinrichtung 17, welche durch die Matrize 1 greift, werden die einzelnen Wicklungsstränge 2 in die Nuten der Statoren 15 eingedrückt.
Nach dem Fügen der Wicklungsstränge 2 in die Statoren 15 wird die Matrize 1 entlang der Rollenböcke 16 aus der Halteeinrichtung 14 herausbewegt. Zum Entfernen der Montageeinrichtung 14 von dem Träger 13 werden die beidseitig des Trägers 13 angeordneten Halteeinrichtungen 14 geöffnet, d. h. die lichte Weite zwischen den beiden Halteeinrichtungen 14 wird vergrößert, wie in der oberen Darstellung zu sehen ist. Hierdurch kann die Montageeinrichtung 14 nach oben von dem Träger 13 entfernt werden und gegebenenfalls auch seitlich verfahren werden, um dort entweder gewartet zu werden oder Platz zu schaffen für die Anordnung eines weiteren Trägers 13, welcher mit Wicklungssträngen 2 bestückt werden soll. Steht ein neuer Träger 13 bereit, so wird die Montageeinrichtung 11 wiederum über den Träger 13 gefahren und soweit abgesenkt, dass die Abstützeinrichtung 12 auf dem Träger 13 aufsetzt. Die Halteeinrichtungen 14 werden wiederum geschlossen und nach dem Einführen von Matrizen 1, welche mit Wicklungssträngen 2 gefüllt sind, kann die Bestückung der Träger 13 mit Wicklungssträngen 2 erneut beginnen.
7 zeigt eine Seitenansicht auf einen Träger 13 mit einem Stator 15, welcher in einzelne Statorpakete 15' aufgeteilt ist. in den Statorpaketen 15 sind Nuten 18 angeordnet, in welche die Wicklungsstränge 2 eingedrückt werden.
Das Eindrücken der Wicklungsstränge 2 erfolgt mit der Fügeeinrichtung 17. Die Fügeeinrichtung 17 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Stempel 19 dar. Auf die Rollenböcke 16 wird später – hier nicht dargestellt – die Matrize 1 angeordnet. Die Stempel 19 greifen durch die Matrize 1 hindurch, nehmen einen Wicklungsstrang 2 auf und drücken ihn in die darüber liegende Nut 18 hinein. Vorzugsweise werden die dargestellten vier Stempel nicht gleichzeitig, sondern in Folge betätigt, so dass ein spannungsfreies Einführen der Wicklungsstränge 2 in die Nuten 18 erfolgt. Die Stempel 19 weisen dabei einen Abstand auf, dass sie einen einzelnen Wicklungsstrang 2 erfassen und nach und nach in den Nuten 18 einführt. Sind alle vier Stempel betätigt, werden sie wieder in die Ausgangsposition gebracht, die Fügeeinrichtung 17 um einen Wicklungsstrang 2 versetzt und das Einfügen dieses nächsten Wicklungsstranges 2 beginnt erneut. Hierbei ist zu beachten, dass zuerst der Wicklungsstrang 2i, dann der Wicklungsstrang 2m und schließlich der Wicklungsstrang 2a eingefügt wird. Dies entspricht der umgekehrten Reihenfolge der Einlagerung der Wicklungsstränge 2 in die Matrize 1. Es wird hierdurch ein reibungsloser Ablauf der Fügearbeit erreicht.
In 8 ist die Fügeeinrichtung 17 mit den Stempeln 19 dargestellt, wobei die Wicklungsstränge 2 bereits in den Stator 15 eingefügt sind. Die Matrize 1 ist bereits von den Rollenböcken 16 entfernt. Die Stempel 19 der Fügeeinrichtung 17 sind höhenversetzt dargestellt, um anzudeuten, dass eine mäanderförmige Windung nach der anderen in die Nuten 18 des Stators 15 eingedrückt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere sind Änderungen in der Ausführung der dargestellten Beispiele jederzeit im Rahmen der geltenden Patentansprüche möglich. Auch kann beispielsweise die Anzahl der Stempel zum Einfügen der Wicklungsstränge in die Nuten selbstverständlich eine andere als hier dargestellt sein.

1: Matrize
2: Wicklungsstrang
3: Gestellträger
4: Strebe
5: Führung
6: Anschlag
7: Wicklungsstrangende
8: Öffnung
9: Rutsche
11: Montageeinrichtung
12: Abstützeinrichtung
13: Träger
14: Halteeinrichtung
15: Stator
16: Rollenbock
17: Fügeeinrichtung
18: Nut
19: Stempel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10346105 A1 [0002]
- DE 102006028354 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Montage von Wicklungssträngen (2) in Statoren (15) eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, – wobei die Statoren (15) als Statorpakete (15') an einen Träger (13) der Magnetschwebebahn angeordnet werden, – jeder Wicklungsstrang (2) aus einer elektrischen Leitung in eine Vielzahl von mäanderförmigen Windungen geformt wird, – und die Leitung in Nuten (18) der Statoren (15) montiert wird, – dadurch gekennzeichnet, – dass die mäanderförmigen Leitungen in eine Matrize (1) eingelegt werden, – wobei der in der Einbaulage innere Wicklungsstrang (2) zuerst, dann der mittlere und schließlich der äußere Wicklungsstrang (2) in die Matrize (1) eingelegt wird, – dass jeder Wicklungsstrang (2) vor oder nach dem Einlegen in die Matrize (1) mit einer Überlänge abgelängt wird, so dass die beiden Enden (7) einer jeden Leitung über den mäanderförmigen Abschnitt des Wicklungsstranges (2) hinausragen, – dass anschließend die Matrize (1) zusammen mit den eingelegten und mäanderförmig geformten Wicklungssträngen (2) an die Statoren (15) gebracht wird und – dass die Wicklungsstränge (2) schließlich aus der Matrize (1) heraus in Nuten (18) der Statoren (15) eingefügt werden.
Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen endlos über eine Kabeltrommel in die Matrize (1) zugeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsstränge (2) mittels einer an dem Träger (13) geführten Montageeinrichtung (11) in die Nuten (18) eingefügt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsstränge (2) nacheinander in jede der einzelnen Nuten (18) eingefügt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (7) der Leitungen zur späteren Verbindung mit nachfolgenden Wicklungssträngen (2) vorbereitet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Länge der Matrize (1) die Länge des Trägers (13) gewählt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) nach dem Einfügen der Wicklungsstränge (2) von dem Träger (13) entfernt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfügen der Wicklungsstränge (2) in einer Halle, vorzugsweise des Fertigteilwerkes zur Herstellung des Trägers (13), erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) nach dem Einfügen der Wicklungsstränge (2) und dem Entfernen der Matrize (1) zu der Baustelle der Magnetschwebebahn befördert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (7) der Leitungen nach dem Aufstellen der Träger (13) an der Trasse der Magnetschwebebahn an den Stößen der Träger (13) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) zur Montage an einem gekrümmten Träger (13) elastisch verformbar wird.
Montageeinrichtung zum Montieren von Wicklungssträngen (2) in Statoren (15) eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, – wobei die Statoren (15) als Statorpakete (15') an einem Träger (13) der Magnetschwebebahn angeordnet sind, – jeder Wicklungsstrang (2) aus einer elektrischen Leitung mit einer Vielzahl von mäanderförmigen Windungen besteht, – und die Leitung in Nuten (18) der Statoren (15) zu montieren ist, – zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorherigen Ansprüchen, – dadurch gekennzeichnet, – dass die Montageeinrichtung (11) eine Abstützeinrichtung (12) zum Abstützen der Montageeinrichtung (11) an dem Träger (13), – eine Halteeinrichtung (14) zum Halten einer Matrize (1) mit Wicklungssträngen (2) und – eine Fügeeinrichtung (17) zum Einfügen der Wicklungsstränge (2) aus der Matrize (1) in die Statoren (15) aufweist.
Montageeinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeeinrichtung (17) mehrere einzeln ansteuerbare Stempel (19) zum Verschieben der Wicklungsstränge (2) aus der Matrize (1) in jeweils eine Nut der Statoren (15) aufweist.
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeeinrichtung (17) innerhalb der Montageeinrichtung (11) entlang des Trägers (13) und der Matrize (1) verfahrbar ist.
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass die Matrize (1) relativ zum Träger (13) bzw. den Statoren (15) verfahrbar ist zur Positionierung des zu fügenden Wicklungsstranges (2) in Bezug auf die jeweilige Nut (18) des Stators (15).
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (14) Rollen (16) zur längsverschieblichen Aufnahme der Matrize (1) aufweist.
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (14) seitlich an Seitenführschienen des Trägers (13) abgestützt ist.
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageeinrichtung (11) zwei parallel zueinander angeordnete Halteeinrichtungen (14) und die Fügeeinrichtungen (17) zur gleichzeitigen Montage beider Statorreihen eines Trägers (13) aufweist.
Montageeinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der beiden paral lelen Halteeinrichtungen (14) und/oder der Fügeeinrichtungen (17) veränderbar ist.
Matrize (1) zum Montieren von Wicklungssträngen (2) in Statoren (15) eines Linearmotors einer Magnetschwebebahn, – wobei die Statoren (15) als Statorpakete an einem Träger (13) der Magnetschwebebahn angeordnet sind, – jeder Wicklungsstrang (2) aus einer elektrischen Leitung mit einer Vielzahl von mäanderförmigen Windungen besteht, – und die Leitung in Nuten (18) der Statoren (15) zu montieren ist, – zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorherigen Ansprüchen, – dadurch gekennzeichnet, – dass die Matrize (1) Wicklungsführungen zur Aufnahme mehrerer der mäanderförmig geformten Wicklungsstränge (2) aufweist, – dass sie eine Länge aufweist, welche im Wesentlichen der Länge eines vorgegebenen Abschnittes der Wicklungsstränge (2) zwischen zwei nachfolgenden Verbindungsstellen der Wicklungsstränge (2) entspricht.
Matrize nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) eine Länge aufweist, welche im Wesentlichen der Länge des Trägers (13) entspricht.
Matrize nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) Öffnungen (8) zum Hindurchführen von Teilen, insbesondere von Stempeln (19) der Fügeeinrichtung (17), aufweist.
Matrize nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) Stützflächen, insbesondere Gestellträger, zum Abstützen in einer Montageeinrichtung (11) aufweist.
Matrize nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (1) zur Montage an einem gekrümmten Träger (13) elastisch verformbar ist.