DE102009057622A1

DE102009057622A1 - winder

Info

Publication number: DE102009057622A1
Application number: DE102009057622A
Authority: DE
Inventors: Engelbert Engels; Michael Koch; Achim Langens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: HSP HOCHSPANNUNGSGERAETE GMBH, DE
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-12-09
Also published as: DE102009057622B4; CN102648141B; CN102648141A; WO2011069807A1; RU2508241C1; RU2012128451A

Abstract

Um eine Wickelmaschine (1) zum Herstellen einer Durchführung für sehr hohe Spannungen mit sich in einer Längsrichtung auf einer Wickelachse gegenüberliegenden Haltemitteln (2, 3), die zum Lagern und Rotieren eines Hochspannungsleiters (4) als Wickelkern eingerichtet sind, und Mittel (9) zum Zuführen von Wicklungslagen (5), die auf den Hochspannungsleiter (4) unter Ausbildung eines Wickels (6) aufwickelbar sind, bereitzustellen, mit der auch große Durchführungen für sehr hohe Spannungen hergestellt werden können, ohne dass es zum Durchbiegen des Wickels oder zu einer mechanischen Deformation des weichen Papierkörpers kommt, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Bandträgerwerk (10) mit Bandführungselementen (12), die zum Anlegen eines Einfassbandes (11) an die Außenkontur des Wickels (6) eingerichtet sind, wobei das Einfassband (11) unterhalb des Wickels (6) zumindest abschnittsweise frei gehalten ist, so dass sich das Einfassband (11) formkomplementär an den Wickel (6) anlegt.To a winding machine (1) for producing a bushing for very high voltages with in a longitudinal direction on a winding axis opposite holding means (2, 3), which are arranged for storing and rotating a high-voltage conductor (4) as a winding core, and means (9) for feeding winding layers (5) which can be wound onto the high-voltage conductor (4) to form a coil (6), with which it is also possible to produce large feedthroughs for very high voltages, without it being necessary for the winding to bend or to become wound mechanical deformation of the soft paper body, it is proposed that at least one belt carrier (10) with tape guide elements (12), which are adapted for applying a binding tape (11) to the outer contour of the roll (6), wherein the binding tape (11) below the Wickels (6) is kept free at least in sections, so that the binding strip (11) complementary in shape to the winding (6) a nlegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Herstellen einer Durchführung für sehr hohe Spannungen mit sich in einer Längsrichtung auf einer Wickelachse gegenüberliegenden Haltemitteln, die zum Lagern und Rotieren eines Hochspannungsleiters als Wickelkern eingerichtet sind, und Mitteln zum Zuführen von Wicklungslagen, die auf den Hochspannungsleiter unter Ausbildung eines Wickels aufwickelbar sind.The invention relates to a winding machine for producing a bushing for very high voltages with in a longitudinal direction on a winding axis opposite holding means, which are adapted for storing and rotating a high voltage conductor as a winding core, and means for supplying winding layers, which on the high voltage conductor to form a Wickels are wound up.

Eine solche Wickelmaschine ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Durchführungen für hohe Spannungen werden in der Weise hergestellt, dass bandförmiges Papier um einen Wickelkern gewickelt wird, wobei als Wickelkern ein Hochspannungsleiter dient. Die auf diese Weise hergestellte Durchführung ist zum Führen hoher Spannungen durch beliebige Gehäusewandungen vorgesehen, die auf einem Erdpotenzial liegen. Der Durchgang durch die Gehäusewand hat oft auch eine Änderung der Isolationsumgebung im Gefolge. In den Wickelkörper werden neben den Papierlagen elektrisch leitende Einlagen eingebracht, die zum kontrollierten Abbau hoher Feldstärken dienen. Dem Papier des Wickelkörpers wird anschließend in einem Energie und zeitaufwändigen Prozess Wasser entzogen. Dann erfolgt ein Tränken des Wickelkörpers in einer Imprägnierflüssigkeit, wie Öl oder Gießharz. Im Falle von Gießharz wird in der Regel ein gekrepptes Papier verwendet, um eine ausreichend sicherere Imprägnierung mit dem dickflüssigen Gießharz sicherzustellen.Such a winding machine is already known from the prior art. High-voltage bushings are made by wrapping tape-shaped paper around a winding core, with a high-voltage conductor acting as the winding core. The bushing made in this way is designed to carry high voltages through any housing wall lying at ground potential. The passage through the housing wall often has a change in the isolation environment in the wake. In the winding body in addition to the paper layers electrically conductive deposits are introduced, which serve for the controlled degradation of high field strengths. The paper of the bobbin is then deprived of water in an energy and time-consuming process. Then, the winding body is impregnated in an impregnating liquid, such as oil or cast resin. In the case of cast resin, a creped paper is usually used to ensure a sufficiently safer impregnation with the thick casting resin.

Um immer höhere Spannungen, beispielsweise 800 kV Gleichspannung oder 1100 V Wechselspannung, beherrschbar zu machen, werden immer größere Durchführungen benötigt, die eine Länge von über 10 Metern und folglich ein hohes Eigengewicht aufweisen.In order to make higher and higher voltages, for example 800 kV DC voltage or 1100 V AC, manageable, larger and larger bushings are required, which have a length of over 10 meters and consequently a high dead weight.

Wickelmaschinen für Hochspannungsdurchführungen verfügen in der Regel über zwei einander in einer Längsrichtung gegenüberliegende Einspannfutter, von denen wenigstens eines zur Rotation angetrieben werden kann. In diese Einspannfutter wird der meist aus massivem Kupfer bestehende Hochspannungsleiter eingespannt. Der massive Hochspannungsleiter weist eine Festigkeit auf, welche ein stützfreies Wickeln der bekannten Wicklungskörper ermöglicht. Bei Durchführungen für eine Nennbetriebsspannung von über 800 kV mit einer Länge von über 12 m und einem Durchmesser von über 600 mm kommt es beim Wicklungsprozess aufgrund des Eigengewichts zum Durchbiegen des Wickels und somit zu einer vermindert guten Absteuerung des elektrischen Feldes im Betrieb der Hochspannungsdurchführung.Winding machines for high-voltage feedthroughs generally have two mutually opposite in a longitudinal direction chuck, of which at least one can be driven for rotation. In this chuck the existing mostly solid copper high voltage conductor is clamped. The massive high-voltage conductor has a strength which allows a support-free winding of the known winding body. In bushings for a nominal operating voltage of more than 800 kV with a length of more than 12 m and a diameter of more than 600 mm, the winding process causes the winding to bend due to its own weight and thus to a reduced good control of the electric field during operation of the high-voltage bushing.

In der DE 10 2006 043 649 A1 ist eine Wickelmaschine für Papierrollen beschrieben, bei welcher die Wickelrolle in einem aus zwei Tragwalzen gebildeten Wickelbett liegt. Ein solches Wickelbett könnte zwar ein Durchbiegen schwerer Durchführungen verhindern. Die hohen Andruckkräfte der Tragwalzen würden dem empfindlichen Krepppapier jedoch Druck- und Fehlstellen aufprägen, die sich ebenfalls nachteilig auf die Spannungsfestigkeit der Durchführung auswirken.In the DE 10 2006 043 649 A1 a winding machine for paper rolls is described in which the winding roll is located in a winding bed formed from two support rollers. Such a winding bed could indeed prevent bending through heavy bushings. However, the high pressure forces of the support rollers would impose pressure and imperfections on the sensitive crepe paper, which would also adversely affect the dielectric strength of the bushing.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der auch große Durchführungen für sehr hohe Spannungen hergestellt werden können, ohne dass es zum Durchbiegen des Wickels oder zu einer mechanischen Deformation des weichen Papiers kommt.The object of the invention is therefore to provide a winding machine of the type mentioned, with the large feedthroughs can be made for very high voltages without it comes to bending of the coil or to a mechanical deformation of the soft paper.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass wenigstens einen Bandträgerwerk mit Bandführungselementen vorgesehen ist, die zum Anlegen eines Einfassbandes an die Außenkontur des Wickels eingerichtet sind, wobei das Einfassband unterhalb des Wickels zumindest abschnittweise frei gehalten ist, so dass sich das Einfassband formkomplementär an dem Wickel anlegt.The invention solves this problem in that at least one band carrier plant is provided with tape guide elements, which are adapted to apply a binding tape to the outer contour of the roll, wherein the binding tape is kept free below the coil at least in sections, so that the binding form complementary to the winding invests.

Erfindungsgemäß sind zum Stützen des Wickels während des Wickelprozesses Bandträgerwerke mit Bandführungselementen vorgesehen, die ein Einfassband unter dem Wickel zumindest abschnittsweise frei halten. Die Bandführungselemente sind so ausgebildet, dass direkt unterhalb der Wicklungsachse keine mechanischen Führungs- oder Andruckelemente angeordnet sind. Beim Andrücken des Bandträgerelementes an den beim Wickelprozess immer größer werdenden Wickel wird die Anlagekraft somit schonend vom Einfassband aufgenommen. Das Einfassband ist erfindungsgemäß leicht verformbar ausgebildet und erstreckt sich in Längsrichtung flächig mit einer gewissen Breite parallel zur Wicklungsachse, so dass es beim immer größer werdenden Wickel zum Anlegen des Einfassbandes an die Außenkontur des Wickels kommt oder ständig ein schonendes Anlegen beibehalten werden kann. Die Andruckkraft wird, wie bereits ausgeführt wurde, allein vom flexiblen und formnachgiebigen Einfassband aufgenommen, das sich sofort verformt und formkomplementär an den Wickel anlegt. Zu hohe Andruckkräfte werden auf diese Art und Weise vermieden. Die Papierlagen des Wickels werden somit schonend abgestützt und eine Deformation der Papierlagen vermieden, wobei gleichzeitig ein Durchbiegen des Wickels selbst bei großer Länge und hohen Eigengewichten verhindert ist.According to the invention for supporting the roll during the winding process tape carrier plants are provided with tape guide elements that hold at least partially free a binding tape under the winding. The tape guide elements are designed so that no mechanical guide or pressure elements are arranged directly below the winding axis. When pressing the tape carrier element to the winding process ever larger winding the contact force is thus gently absorbed by the binding tape. The bordering tape according to the invention is slightly deformable and extends in the longitudinal direction flat with a certain width parallel to the winding axis, so that it comes with the ever-increasing winding for applying the binding tape to the outer contour of the roll or constantly gentle application can be maintained. The pressure force is, as already stated, taken up solely by the flexible and conformable binding tape, which deforms immediately and forms complementary to the shape of the winding. Too high pressure forces are avoided in this way. The paper layers of the roll are thus gently supported and a deformation of the paper layers avoided, at the same time a bending of the roll is prevented even at high length and high weight.

Vorteilhafterweise ist das Einfassband geschlossen ausgebildet und umschließt die Bandführungselemente, wobei die Bandführungselemente einen von dem Wickel angetriebenen Umlauf des Einfassbandes ermöglichen. Mit anderen Worten treibt der Wickel beim Wickelungsprozess das geschlossen, um die Bandführungselemente umlaufende Einfassband an, das dann ebenfalls entgegen der Drehrichtung des Wickels um die Bandführungselemente umläuft. Hierzu sind die Bandführungselemente so gelagert, dass das Umlaufen des Einfassbandes nicht verhindert ist. Hierzu eigenen sich beispielsweise als solche bekannte Drehlager oder dergleichen.Advantageously, the binding tape is formed closed and surrounds the tape guide elements, wherein the tape guide elements allow a driven by the winding circulation of the binding tape. In other words, the winding drives in the winding process, the closed, around the tape guide elements encircling binding tape, which then also rotates counter to the direction of rotation of the roll to the tape guide elements. For this purpose, the tape guide elements are mounted so that the circulation of the binding tape is not prevented. For this purpose, for example, are known as such known pivot bearing or the like.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Bandführungselemente wenigstens zwei sich parallel zur Wickelungsachse erstreckende Führungswalzen auf, an denen das Einfassband anliegt, wobei die Führungswalzen bezüglich der Wicklungsachse so angeordnet sind, dass eine Projektion der Wickelachse auf eine Ebene, die sich durch die Drehachsen der Führungswalzen erstreckt, parallel zwischen den Drehachsen der Führungswalzen verläuft. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn die Projektion der Wicklungsachse sich parallel und mittig zwischen den Drehachsen der Führungswalzen erstreckt. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, dass das Einfassband unterhalb der Wicklungsachse von den Führungswalzen frei gehalten ist. Bevorzugt weisen die Führungselemente drei Führungswalzen auf, die in einer Seitenansicht in Längsrichtung V-förmig zueinander angeordnet sind. Dabei ist die Spitze des Vs, die durch eine sich unterhalb zur Wicklungsachse erstreckende Führungswalze gebildet wird, von der Drehachse abgewandt. Die offen liegende Seite des Vs ist hingegen der Wicklungsachse und somit dem Wickel zugewandt. Die offen liegende Seite wird von zwei Führungsrollen begrenzt, die sich ebenfalls parallel zur Wicklungsachse, jedoch in einer Draufsicht von oben seitlich versetzt, also rechts und links der Wicklungsachse, erstrecken. Die mittlere Führungsrolle verläuft hingegen genaue unterhalb der Wicklungsachse und parallel zu dieser. An der offen liegenden Seite des Vs, an der das Einfassband frei gehalten ist, wird der beim Herstellungsprozess immer größer werdende Wickel schonend aufgenommen.According to a preferred embodiment, the tape guide elements have at least two guide rollers extending parallel to the winding axis against which the binding tape lies, wherein the guide rollers are arranged with respect to the winding axis such that a projection of the winding axis extends to a plane extending through the axes of rotation of the guide rollers , runs parallel between the axes of rotation of the guide rollers. In particular, it is expedient if the projection of the winding axis extends parallel and centrally between the axes of rotation of the guide rollers. In this way it is ensured that the binding tape is kept free below the winding axis of the guide rollers. Preferably, the guide elements on three guide rollers, which are arranged in a side view in the longitudinal direction V-shaped to each other. In this case, the tip of the Vs, which is formed by a below the winding axis extending guide roller, facing away from the axis of rotation. The exposed side of the Vs, however, the winding axis and thus facing the winding. The exposed side is bounded by two guide rollers, which are also parallel to the winding axis, but in a plan view from above laterally offset, so right and left of the winding axis extend. The middle guide roller, however, runs exactly below the winding axis and parallel to this. On the exposed side of the Vs, on which the binding tape is kept free, the winding which is becoming increasingly larger during the production process is gently absorbed.

Vorteilhafterweise ist das Einfassband elastisch ausgebildet und wird von den Führungselementen unter leichter Spannung gehalten. Die hierbei auftretende Spannung ist so gewählt, dass einerseits eine möglichst große Stützwirkung, andererseits aber eine besonders schonende Aufnahme der empfindlichen Papierlagen bereitgestellt ist.Advantageously, the binding tape is elastic and is held under slight tension by the guide elements. The voltage occurring in this case is chosen so that on the one hand the largest possible support effect, but on the other hand a particularly gentle recording of the sensitive paper layers is provided.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Einfassband ein Elastomer, wie beispielsweise ein natürlicher oder künstlicher Kautschuk oder dergleichen.According to a preferred embodiment of the invention, the binding tape is an elastomer, such as a natural or synthetic rubber or the like.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Lagestellmittel zum Ändern des Abstandes des Einfassbandes zur Wickelungsachse vorgesehen. Mit dieser vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist es beispielsweise möglich, das gesamte Bandträgerwerk radial bezüglich der Wicklungsachse zu verfahren, um somit den Abstand des frei gehaltenen Bandes zur Wickelungsachse beziehungsweise zur Außenkontur des Wickels zu verändern, um so die Andruckkraft an den anwachsenden Wickel immer konstant zu halten.According to a preferred embodiment of the invention, positioning means are provided for changing the distance of the binding tape to the winding axis. With this advantageous development of the invention, it is possible, for example, to move the entire strip carrier system radially with respect to the winding axis, in order to thus change the distance of the tape held free to the winding axis or to the outer contour of the package, so as to always maintain the pressure force on the growing roll constant hold.

Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung weisen die Lagestellmittel eine Regelungseinheit auf, die mit Kraftsensoren verbunden ist, welche die Andruckkraft des Ein fassbandes an die Außenkontur des Wickels erfassen. Darüber hinaus ist die Regelungseinheit beispielsweise mit Drehzahlgebern verbunden, welche die Umdrehungszahl des Wickels während des Herstellungsprozesses erfassen. Die Regelungseinheit weist eine Logikeinheit auf, welche die von den Drehzahlgebern und den Kraftsensoren übermittelten Signale verarbeitet und mit Hilfe der Lagestellmittel die Bandträgerwerke so hinsichtlich ihres Abstandes zur Wickelachse verfährt, dass die Andruckkraft des frei gehaltenen Einfassbandes an die Außenkontur des Wickels im Wesentlichen konstant gehalten wird.According to an expedient further development, the positioning means comprise a control unit, which is connected to force sensors, which detect the pressure force of a taping to the outer contour of the coil. In addition, the control unit is connected, for example, with speed sensors which detect the number of revolutions of the coil during the manufacturing process. The control unit has a logic unit, which processes the signals transmitted by the speed sensors and the force sensors and with the aid of the positioning means, the belt carrier works with respect to their distance to the winding axis, that the pressure force of the freely held binding strip is kept substantially constant to the outer contour of the coil ,

Vorteilhafterweise weist das Band eine Breite in Längsrichtung von 500 mm bis 1000 mm auf.Advantageously, the tape has a width in the longitudinal direction of 500 mm to 1000 mm.

Zweckmäßigerweise sind wenigstens drei Bandträgerwerke vorgesehen, die einen Abstand von 1 m zueinander aufweisen. Die Bandträgerwerke sind vorteilhafterweise in Längsrichtung fluchtend hintereinander angeordnet.Conveniently, at least three band carrier plants are provided, which have a distance of 1 m from each other. The belt carrier plants are advantageously arranged in alignment in the longitudinal direction one behind the other.

Die Haltemittel können grundsätzlich beliebig ausgestaltet werden. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung, dass diese das Halten des Hochspannungsleiters als Wickelkern unter gleichzeitiger Einleitung einer Drehbewegung in den Wickelkern ermöglichen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Haltemittel als zwei in Längsrichtung einander gegenüberliegende Drehfutter ausgebildet. Die Drehfutter nehmen den Hochspannungsleiter spannend auf, wobei eines der Drehfutter ein zur Rotation angetriebenes Drehfutter ist. Das nicht angetriebene Drehfutter ist drehbar gelagert.The holding means can basically be configured as desired. It is essential in the context of the invention that they allow the holding of the high-voltage conductor as a winding core while simultaneously initiating a rotational movement in the winding core. In a preferred embodiment of the invention, the holding means are designed as two longitudinally opposed lathe chuck. The lathe chucks captivate the high-voltage conductor, one of the lathe chucks being a lathe-driven lathe chuck. The non-driven lathe chuck is rotatably mounted.

Zweckmäßigerweise umfassen die Wickellagen gekrepptes Papier und eine elektrisch leitende Steuereinlage. Die in dem Wickel gewickelte elektrisch leitende Steuereinlage sorgt für einen kontrollierten Abbau eines bei den hohen Spannungen auftretenden elektrischen Feldes. Bevorzugt wird der Wickel nach Beendigung des Wickelprozesses mit Harz imprägniert, so dass eine Harz imprägnierte Durchführung entsteht.Conveniently, the winding layers comprise creped paper and an electrically conductive control insert. The wound in the winding electrically conductive control pad ensures a controlled degradation of an electrical field occurring at high voltages. Preferably, the winding is impregnated after completion of the winding process with resin, so that a resin-impregnated passage is formed.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei Further expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the invention with reference to the figures of the drawing, wherein like reference numerals refer to like-acting components and wherein

1 eine perspektivische Darstellung einer Wickelmaschine und 1 a perspective view of a winding machine and

2 eine vergrößerte Darstellung eines Bandträgerwerkes einer Wickelmaschine gemäß 1 zeigen. 2 an enlarged view of a strip carrier plant of a winding machine according to 1 demonstrate.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wickelmaschine 1. Die dort gezeigte Wickelmaschine 1 weist zwei einander in einer Längsrichtung gegenüber liegende Drehfutter 2 und 3 auf, zwischen denen sich ein Hochspannungsleiter 4 in Längsrichtung erstreckt. Der aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, gefertigte Hochspannungsleiter dient als Wickelkern auf den Wickelungslagen 5 unter Ausbildung eines Wickelkörpers oder Wickels 6 gewickelt werden. Hierzu wird in das Drehfutter eine Drehbewegung eingeleitet. Die Wickelungslagen 5 umfassen eine Lage aus Krepppapier 7 sowie zwischen dem Krepppapier 7 eine in der 1 nicht sichtbare elektrisch leitende Einlage, die zusammen mit dem Krepppapier 7 als Wicklungslage 5 auf den Hochspannungsleiter 4 gewickelt werden. Darüber hinaus sind Zusatzeinlagen 8 vorgesehen, die ebenfalls in den Wickel 6 eingebracht werden. Zum Zuführen der Wicklungslagen 5 dienen Mittel zum Zuführen von Wicklungslagen, auf die hier allgemein mit dem Bezugszeichen 9 verwiesen wird. Die Ausbildung dieser Mittel zum Zuführen von Wicklungslagen 9 kann im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig ausgeführt werden. Solche Mittel sind dem Fachmann jedoch bekannt, so dass eine ausführlichere Darstellung an dieser Stelle entfallen kann. 1 shows an embodiment of the winding machine according to the invention 1 , The winding machine shown there 1 has two lathe chucks facing each other in a longitudinal direction 2 and 3 on, between which is a high-voltage conductor 4 extends in the longitudinal direction. The made of a metal such as aluminum or copper, high-voltage conductor serves as a winding core on the winding layers 5 forming a bobbin or coil 6 be wrapped. For this purpose, a rotary motion is introduced into the lathe chuck. The winding layers 5 include a layer of crepe paper 7 and between the crepe paper 7 one in the 1 invisible electrically conductive insert, which together with the crepe paper 7 as a winding layer 5 on the high voltage conductor 4 be wrapped. In addition, additional deposits 8th provided, also in the wrap 6 be introduced. For feeding the winding layers 5 serve means for feeding winding layers, here generally with the reference numeral 9 is referenced. The formation of these means for supplying winding layers 9 can in principle be carried out arbitrarily within the scope of the invention. However, such agents are known to those skilled in the art, so that a more detailed representation can be omitted here.

Die in 1 dargestellte Wickelanlage 1 dient zum Herstellen von Durchführungen für sehr hohe Spannungen. Zum Einhalten der sich aus der Höhe der Spannung ergebenden Schlagweiten muss der Wickel 6 entsprechend lang dimensioniert werden. So weist der Wickel 6 gemäß 1 eine Länge von 12 m auf. Darüber hinaus muss das elektrische Feld abgesteuert werden. Hierzu ist ein Wickel mit einer an die hohen Spannungen angepassten Dicke erforderlich. Die große Länge und Dicke haben einen Wickel 6 mit einem großen Gewicht zur Folge. So wiegt der fertige Wickel 6 bereits vor seinem Imprägnieren mit einem geeigneten Imprägniermittel mehrere Tonnen. Um ein Durchbiegen des Wickels 6 während seines Herstellungsprozesses und gleichzeitig eine Beschädigung des empfindlichen Krepppapier 7 zu vermeiden, sind unterhalb des Wickels 6 Bandträgerwerke 10 vorgesehen, die in Längsrichtung hintereinander und parallel zu einer sich zentrisch durch den Wickelkern erstreckenden gedachten Wicklungsachse angeordnet sind. Die Wicklungsachse wird also von den sich gegenüberliegenden Haltemitteln 2, 3 definiert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die Wicklungsachse mittig durch die Drehfutter 2, 3.In the 1 illustrated winding system 1 is used to make feedthroughs for very high voltages. To comply with the resulting from the height of the stroke widths must the winding 6 be dimensioned accordingly long. That's the way the wrap is 6 according to 1 a length of 12 m. In addition, the electric field must be shut down. For this purpose, a winding is required with a matched to the high voltages thickness. The great length and thickness have a wrap 6 with a big weight result. That's how the finished wrap weighs 6 already several tons before being impregnated with a suitable impregnating agent. To bend the coil 6 during its manufacturing process and at the same time damage to the delicate crepe paper 7 To avoid being under the roll 6 Tape carrier works 10 provided, which are arranged in the longitudinal direction one behind the other and parallel to an imaginary winding axis extending centrally through the winding core. The winding axis is thus of the opposing holding means 2 . 3 Are defined. In the embodiment shown, the winding axis runs centrally through the lathe chuck 2 . 3 ,

2 zeigt eines der Bänderwerke 10 genauer. Es ist erkennbar, dass jedes Bandträgerwerk 10 ein elastisches Einfassband 11, beispielsweise aus einem Gummi oder einem sonstigem Elastomer, sowie Bandführungselemente 12 zum Führen des Einfassbandes 11 aufweist. Die Bandführungselemente 12 sind durch drei Führungswalzen 13, 14, 15 realisiert, die in einer Seitenansicht in Längsrichtung V-förmig zueinander angeordnet sind. Dabei ist das V mit seiner Spitze von der Drehachse beziehungsweise dem Wickel abgewandt. Mit anderen Worten erstreckt die Führungswalze 15 parallel und genau unterhalb des Wickels 6 beziehungsweise der Drehachse, wobei die Führungsrollen 12 und 13 in einer Draufsicht seitlich nach links beziehungsweise rechts bezüglich der Wicklungsachse versetzt angeordnet sind. Dabei sind alle Führungsrollen parallel zur Wicklungsachse ausgerichtet. Das über alle Führungswalzen 13, 14, 15 kontinuierlich umlaufende Einfassband 11 ist somit unterhalb der Wicklungsachse beziehungsweise des Wickels 6 frei gehalten, so dass es sich formkomplementär an die Außenkontur des Wickels 6 anlegt ohne dabei einen zu großen Druck auf das empfindliche gekreppte Papier 7 des Wickels 6 auszuüben. Gleichzeitig stellt das Bandträgerwerk 10 mit seinem Einfassband 11 eine Stützwirkung bereit, so dass ein Durchbiegen des Wickels 6 aufgrund seines hohen Eigengewichtes vermieden ist. 2 shows one of the belt works 10 more accurate. It can be seen that every tape carrier work 10 an elastic binding tape 11 , For example, of a rubber or other elastomer, and tape guide elements 12 for guiding the binding tape 11 having. The band guide elements 12 are through three guide rollers 13 . 14 . 15 realized, which are arranged in a side view in the longitudinal direction V-shaped to each other. The V is turned away with its tip from the axis of rotation or the winding. In other words, the guide roller extends 15 parallel and just below the coil 6 or the axis of rotation, wherein the guide rollers 12 and 13 are arranged offset in a plan view laterally to the left or right with respect to the winding axis. All guide rollers are aligned parallel to the winding axis. That over all guide rollers 13 . 14 . 15 continuous circumferential binding 11 is thus below the winding axis or the winding 6 kept free, so that it is complementary in shape to the outer contour of the coil 6 without putting too much pressure on the delicate creped paper 7 of the roll 6 exercise. At the same time, the tape carrier works 10 with his binding tape 11 a supporting action ready, allowing a bending of the coil 6 is avoided because of its high weight.

Das Einfassband 11 ist, wie bereits ausgeführt wurde, aus einem Elastomer, wie beispielsweise einem Gummi, gefertigt, der eine ausreichend große Reibwirkung bezüglich der Wicklungslagen 5 aufweist, so dass eine durch das Drehfutter in den Wickel 6 eingeleitete Drehbewegung, beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, eine Drehung des Einfassbandes 11 um die Führungsrollen 13, 14 und 15 im Uhrzeigersinn bewirkt.The binding tape 11 is, as already stated, made of an elastomer, such as a rubber, which has a sufficiently large friction effect with respect to the winding layers 5 so that one through the lathe chuck in the winding 6 initiated rotational movement, for example, counterclockwise, a rotation of the binding tape 11 around the leadership roles 13 . 14 and 15 clockwise.

Das Bandträgerwerk 10 umfasst ferner eine Stabilisierungsrolle 16, die drehbar in einer Stabilisierungshalterung 17 gelagert ist. Die Stabilisierungshalterung 17 umfasst eine Zahnstange 18, die fest mit einem Halterahmen 19 verbunden ist. Der Halterahmen 19 des Bandträgerwerks 10 ist fest an ein Haltegerüst 20 der Wickelmaschine 1 angekoppelt, mit dem die Wickelmaschine 1 auf dem Boden abgestellt ist. Die Stabilisierungsrolle 16 dient lediglich zum Halten und Stabilisieren des Wickels 6 während des Wickelprozesses. Durch Herausziehen der Zahnstange 18 aus dem Haltegerüst 19 ist die Lage der Stabilisierungsrolle 16 bezüglich des Einfassbandes 11 und daher des Wickels 6 variierbar.The tape carrier work 10 further includes a stabilizing role 16 rotatable in a stabilizer mount 17 is stored. The stabilization bracket 17 includes a rack 18 firmly with a support frame 19 connected is. The support frame 19 of the tape carrier work 10 is firmly attached to a holding frame 20 the winding machine 1 coupled with the winding machine 1 is parked on the floor. The stabilizing role 16 only serves to hold and stabilize the roll 6 during the winding process. By pulling out the rack 18 from the holding frame 19 is the location of the stabilizing role 16 concerning the binding tape 11 and therefore the wrap 6 variable.

Das Bandträgerwerk 10 verfügt darüber hinaus über Lagestellmittel 21, die zum Verändern des Abstandes des gesamten Bandträgerwerkes 10 und somit des Einlassbandes 11 zur Wicklungsachse und des Wickels 6 eingerichtet sind. Zur Veränderung des Abstandes dient eine figürlich in 2 nicht erkennbare Hydraulik. Um den Abstand aller Bandträgerwerke 10 der Wickelmaschine 1 gleich einzustellen, sind die Lagestellmittel 21 jedes Bandträgerwerkes 10 über eine Kardanwelle 22 miteinander verbunden. The tape carrier work 10 also has positioning facilities 21 used to vary the distance of the entire tape carrier work 10 and thus the intake band 11 to the winding axis and the winding 6 are set up. To change the distance is a figurative in 2 unrecognizable hydraulics. To the distance of all band carrier works 10 the winding machine 1 to adjust the same, are the positioning means 21 each band carrier work 10 via a cardan shaft 22 connected with each other.

Die Lagestellmittel 21 weisen eine figürlich ebenfalls nicht dargestellte Regelungseinheit auf, die mit Kraftsensoren verbunden ist, welche die Andruckkraft des Wickels 6 an das Einfassband 11 erfassen. Darüber hinaus ist die Regelungseinheit mit einem Drehzahlinkrementgeber verbunden, welcher die Anzahl der Umdrehungen des Wickels 6 bei dem Wicklungsprozess erfasst und diese Daten an die Regelungseinheit übermittelt. Anhand der Anzahl der Umdrehungen während eines Wickelprozesses verfährt die Regelungseinheit das gesamte Bandträgerwerk 10 mit Hilfe der Hydraulik der Lagestellmittel 21 kontinuierlich, um so immer einen im Wesentlichen gleichen Abstand zur immer größer werdenden Außenkontur des Wickels 6 einzustellen. Die Feinabstimmung des Abstandes des Bandträgerwerkes 10 zur Außenkontur des Wickels 6 erfolgt durch eine weitere Regelungsschleife, welche den jeweiligen Istwert der Andruckkraft, der über die Kraftsensoren ermittelt wird, mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht, wobei eine Differenz zwischen Ist- und Sollwert gebildet und die sich daraus ergebende Regeldifferenz an einen Regler übertragen wird. Der Regler verfährt das Bandträgerwerk 10 mit Hilfe der Hydraulik so, dass die Regeldifferenz möglichst klein wird. Auf diese Weise kann die Andruckkraft eingestellt und konstant gehalten werden.The positioning means 21 have a figuratively also not shown control unit, which is connected to force sensors, which the pressing force of the coil 6 to the binding tape 11 to capture. In addition, the control unit is connected to a Drehzahlinkrementgeber, which determines the number of revolutions of the coil 6 recorded in the winding process and transmitted this data to the control unit. Based on the number of revolutions during a winding process, the control unit moves the entire belt carrier 10 with the help of the hydraulics of the positioning means 21 continuously, so always a substantially equal distance to the ever-increasing outer contour of the coil 6 adjust. The fine tuning of the distance of the belt carrier work 10 to the outer contour of the coil 6 is performed by a further control loop, which compares the respective actual value of the pressing force, which is determined via the force sensors, with a predetermined setpoint, wherein a difference between the actual and setpoint formed and the resulting control difference is transmitted to a controller. The controller moves the belt carrier 10 with the help of hydraulics so that the control difference is as small as possible. In this way, the pressing force can be adjusted and kept constant.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006043649 A1 [0005]

Claims

Winding machine ( 1 ) for producing a bushing for very high stresses - with retaining means located opposite one another in a longitudinal direction on a winding axis ( 2 . 3 ) used to store and rotate a high-voltage conductor ( 4 ) are arranged as a core, and - means ( 9 ) for feeding winding layers ( 5 ) placed on the high-voltage conductor ( 4 ) forming a coil ( 6 ) are windable, characterized by at least one belt carrier ( 10 ) with tape guiding elements ( 12 ), which are used to create a binding tape ( 11 ) to the outer contour of the coil ( 6 ), wherein the binding tape ( 11 ) below the roll ( 6 ) is kept free, at least in sections, so that the binding tape ( 11 ) Complementary to the winding ( 6 ) applies.

Winding machine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the binding tape ( 11 ) is formed closed and around the tape guide elements ( 12 ), wherein the tape guide elements ( 12 ) one of the winding ( 6 ) driven circulation of the binding band ( 11 ) enable.

Winding machine ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the tape guide elements ( 12 ) at least two parallel to the winding axis extending guide rollers ( 13 . 14 . 15 ) around which the binding tape ( 11 ), wherein the guide rollers ( 13 . 14 . 15 ) are arranged with respect to the winding axis such that a projection of the winding axis onto a plane which extends through axes of rotation of two guide rollers of the same height ( 13 . 14 ) extends parallel and between the axes of rotation of the guide rollers of the same height ( 13 . 14 ) runs.

Winding machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the binding tape ( 11 ) formed elastically and by the guide elements ( 12 ) is kept under tension.

Winding machine ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the binding tape is an elastomer ( 11 ).

Winding machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by positioning means ( 21 ) for changing the distance of the binding band ( 11 ) to the winding axis.

Winding machine ( 6 ) according to claim 6, characterized in that positioning means ( 21 ) has a control unit which is connected to force sensors, which the pressure force of the binding band ( 11 ) to the outer contour of the coil ( 6 ) detected.

Winding machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the binding tape ( 11 ) has a width of 500 mm to 1000 mm in the longitudinal direction.

Winding machine ( 1 ) according to claim 8, characterized in that at least three belt carrier plants ( 10 ) are provided, which have a distance of 1 meter from each other.

Winding machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding means comprise two mutually opposite lathe chucks ( 2 . 3 ) exhibit.

Winding machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the winding layers ( 5 ) Crepe paper ( 7 ) and an electrically conductive control insert.