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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Spule und auf ein Verfahren zum Wickeln der elektrischen Spule, mit einem Träger und mit wenigstens einem elektrischen Leiter. Der Träger ist ein Hohlkörper und der wenigstens eine elektrische Leiter ist auf einer Oberfläche des Trägers in Form einer Spule gewickelt aufgebracht.
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Elektrische Spulen werden in einer Reihe von elektrischen Schaltungen verwendet. Insbesondere neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) haben für Spulen neue Einsatzgebiete, wie z.B. Strombegrenzer erschlossen. Spulen bestehen üblicherweise aus einem Träger und einem elektrischen Leiter, welcher auf den äußeren Umfang des Trägers von außen gewickelt wird. Neue Leitertypen und Anwendungen, z.B. bandförmige Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) in HTS-Maschinen ergeben neue Anforderungen an die verwendeten Spulen und somit wird ein neues Spulen-Design notwendig.
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Üblicherweise werden Spulen, insbesondere HTS-Spulen aus HTS-Bandleitern derart hergestellt, dass ein Träger bzw. Wicklungsträger rotiert wird und der Leiter von außen auf den Träger unter Wirkung eines Wicklungszugs gewickelt wird. Bei HTS-Leitern kann jeweils mit dem Leiter parallel Isolationsmaterial zwischen die einzelnen Spulenwindungen gewickelt werden. Sowohl die HTS-Leiter selbst als auch das Isolationsmaterial besitzen geometrische Toleranzen. Beim Nasswickeln wird zwischen Leiter und Isolation bzw. den Leitern selbst Gießharz aufgebracht, welches der Spulenanordnung mechanische Stabilität verleiht. Schwankungen der Dicke von Leiter, Isolation und durch das Gießharz führen zu Schwankungen der Außenabmessungen von gefertigten Spulen. Wenn Spulen mit einer vorgegebenen Windungszahl hergestellt werden, ist nur eine Fertigung mit großen Toleranzen in den endgültigen Außenabmessungen möglich.
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Bei großen Generatoren, insbesondere Kraftwerksgeneratoren rotiert der Rotor z.B. mit 3000 bis 3600 U/min. Der Rotordurchmesser einer solchen Maschine liegt bei etwa 1 m. Im Betrieb sind die Rotorwicklungen dadurch erheblichen Fliehkräften in radialer Richtung ausgesetzt. Diese Fliehkräfte können erhebliche Verformungen an den Rotorwicklungen bewirken.
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Die Fliehkräfte und Verformungen bedingen, dass die Spule an ihren Außenabmessungen mit geeigneten Mitteln gestützt werden muss. Hierzu ist es vorteilhaft, bei der Herstellung der Spule exakt definierte Außenabmessungen zu erreichen. Dies ist jedoch bei der im Stand der Technik üblichen Herstellung von HTS-Spulen mittels Wickeln von außen auf einen innen liegenden Wicklungsträger unter Wirkung eines Wickelzugs bedingt durch die Fertigungstoleranzen nicht möglich. Ein Weg diese Probleme zu umgehen, ist die Verwendung von Füllstücken, um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Die Verwendung von Füllstücken führt jedoch zu größeren Spulenabmessungen und erhöhtem Gewicht, was die Fliehkräfte und andere mechanische Lasten weiter erhöht. Gleichzeitig wird durch die Einbettung des Füllmaterials die mechanische Struktur der Spule geschwächt.
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Bei Verwendung von HTS-Spulen ist zudem eine gute Kühlung der HTS-Leiter auf kryogene Temperaturen unterhalb z.B. 77 K notwendig. Dazu ist unter allen Betriebsbedingungen stets ein guter thermischer Kontakt zwischen Kühlanbindung und HTS-Spule zu gewährleisten. Große Abstände zwischen Kühlanbindung und der HTS-Spule sind zu vermeiden. Mit Füllmaterial aufgefüllte Zwischenräume können ebenfalls zu einer verschlechterten Kühlung führen.
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Neben den Auswirkungen auf mechanische Lasten und Kühlung der Spule führen Füllstücke auch zu einer erhöhten Komplexität und zu zusätzlichen Bearbeitungsschritten und Kosten bei der Herstellung der Spulen.
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Möglich ist es die HTS-Leiter direkt auf den Träger zu wickeln, welcher später in z.B. einer HTS-Maschine als mechanische Stütze und/oder zur Kälteanbindung verwendet wird. Dabei ist somit der Wicklungsträger, auf welchem bei der Herstellung der Leiter gewickelt wird, gleich dem Spulenträger, von welchem der Leiter im Betrieb z.B. in einer Maschine gehaltert wird. Es ist aber auch möglich, den gewickelten Leiter in Spulenform auf dem Wicklungsträger nach der Herstellung zu entformen und auf einem Spulenträger mit speziellen, vorteilhaften Eigenschaften für die mechanische Stützung und/oder thermische Anbindung aufzubringen. Der Spulenträger mit in Spulenform aufgebrachtem Leiter wird in z.B. einer Maschine verwendet, wobei der Wicklungsträger nur zur Herstellung der Spule durch Wickeln des Leiters auf den Träger dient.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Konzepte zum Aufbau von Spulen für HTS-Anwendungen sind in großen Maschinen, wie z.B. großen Generatoren wegen der hohen Fliehkräfte nicht anwendbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine elektrische Spule und ein Verfahren zum Wickeln einer elektrischen Spule anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Probleme vermeiden. Insbesondere ist es Aufgabe, eine elektrische Spule und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei welchen eine Fertigung mit geringen Toleranzen bezüglich Außenumfang der Spule möglich ist, bei starken Fliehkräften eine geringe bis nahezu keine Verformung der Spule auftritt, eine gute Anbindung der Spule an Kühleinrichtungen möglich ist und ein einfacher, kostengünstiger Aufbau verwendet wird.
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Die angegebene Aufgabe wird bezüglich der elektrischen Spule mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Verfahrens zum Wickeln einer elektrischen Spule mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Spule und des Verfahrens zum Wickeln einer elektrischen Spule gehen aus den jeweils zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche untereinander und mit Merkmalen der Unteransprüche und Merkmale der Unteransprüche untereinander kombiniert werden.
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Die erfindungsgemäße elektrische Spule umfasst einen Träger und wenigstens einen elektrischen Leiter. Der Träger ist ein Hohlkörper und der wenigstens eine elektrische Leiter ist auf einer Oberfläche des Trägers in Form einer Spule gewickelt. Erfindungsgemäß ist die Oberfläche des Trägers, auf welche der wenigstens eine elektrische Leiter gewickelt aufgebracht ist, im Inneren des Träger-Hohlkörpers angeordnet.
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Im Gegensatz zu den Trägern im Stand der Technik, welche im Inneren der Spule liegen, liegt bei der erfindungsgemäßen Spule der Träger außen, und ist ausgebildet Fliehkräfte auf die Leiter aufzunehmen. Der außen liegende Träger definiert den Außenumfang der Spule, was geringe Fertigungstoleranzen des Spulenaußenumfangs, nur abhängig vom Träger und unabhängig von der Spulenwicklung ermöglicht. Bei hohen Drehzahlen verhindert der Träger eine Verformung der Spulenwindungen durch Fliehkräfte. Eine direkte mechanische Kopplung zwischen Leiter und Träger, ohne ausgleichende Zwischenstücke ermöglicht eine gute thermische Kopplung von Träger und Leitern, verringert die Komplexität bzw. Teilezahl des Rotors und führt zu geringeren Kosten.
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Der Träger kann bei der Herstellung der Spule ein Wicklungsträger sein und bei der Verwendung der Spule ein Spulenträger, wobei sich der Wicklungsträger und der Spulenträger unterscheiden. Dies hat Vorteile bei der Herstellung der Spule, da beim Wickeln und im Einsatz der Spule unterschiedliche Anforderungen bestehen können. So kann der jeweils optimale Träger verwendet werden.
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Alternativ kann der Träger bei der Herstellung der Spule und bei der Verwendung der Spule identisch sein. Dies hat den Vorteil, dass ein Produktionsschritt, bei welchem der Träger gewechselt wird, eingespart werden kann. Jedoch muss dann ein Träger gewählt werden, welcher sowohl als Wicklungsträger als auch als Spulenträger geeignet ist.
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Der Träger-Hohlkörper kann zylinderförmig ausgebildet sein, insbesondere mit einer im Wesentlichen rechteckigen Grundfläche mit abgerundeten Ecken als Ausnehmung im Inneren des Träger-Hohlkörpers. Eine zylinderförmige Ausbildung ergibt eine gute Innenmantelfläche des Hohlkörpers zum einfachen Wickeln.
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Der wenigstens eine elektrische Leiter kann in Lagen übereinander gewickelt sein, insbesondere mit Lagen übereinander in Richtung von der inneren Oberfläche des Trägers zur Mittelachse des Trägers hin. Eine Wicklung in Lagen macht eine gute Nutzung der inneren Oberfläche des Trägers möglich und erlaubt bei geringer Oberfläche eine hohe Zahl von Windungen. Die Spule kann eine Lagenspule sein, bei welcher aufeinanderfolgende Windungen entlang einer Richtung parallel der Mittelachse des Spulenträgers versetzt angeordnet sind, mit mehreren Lagen übereinander in Richtung Mittelachse. Die Spule kann auch eine Scheibenspule sein, bei welcher aufeinanderfolgende Windungen in Richtung Mittelachse des Spulenträgers versetzt angeordnet sind, mit mehreren Lagen übereinander entlang einer Richtung parallel der Mittelachse.
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Der wenigstens eine elektrische Leiter kann einen Supraleiter und/oder einen Hochtemperatur-Supraleiter umfassen. Der wenigstens eine Leiter kann ein Bandleiter sein. Bandleiter lasen sich einfach wickeln, mit ihrer breiten Seite parallel zur inneren Oberfläche des Trägers. Supraleiter bzw. Hochtemperatur-Supraleiter sind einfach als Bandleiter herstellbar.
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Der Hohlkörper des Trägers kann wenigstens einen Fluidkanal für ein Kühlfluid umfassen. Dies ermöglicht eine einfache Kühlung der Spule über den Träger bzw. eine einfache Kopplung an eine Kühleinrichtung, was insbesondere bei HTS-Spulen wichtig ist. Da keine Zwischenstücke zwischen Träger und Leiter notwendig sind, ist eine gute thermische Kopplung zwischen Träger und Leiter gegeben.
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Der Hohlkörper des Trägers kann eine Grund- und eine Deckfläche aufweisen, welche die innere Oberfläche des Träger-Hohlkörpers begrenzen, und an welchen Trägerendstücke angeordnet sind, welche insbesondere für den wenigstens einen Leiter eine Anordnungsbegrenzung sind. Dadurch kann der Leiter beim Wickeln und im Betrieb nicht vom Träger rutschen, was eine Zerstörung der Spule verhindert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln einer elektrischen Spule, insbesondere einer zuvor beschriebenen elektrischen Spule umfasst die Schritte, dass wenigstens ein elektrischer Leiter auf eine Oberfläche eines Spulenträgers aufgebracht wird, wobei als Spulenträger ein Hohlkörper verwendet wird, auf dessen innere Fläche der wenigstens eine elektrische Leiter aufgebracht wird.
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Dabei kann vor einem Schritt Aufbringen des Leiters auf den Spulenträger ein Schritt Wickeln des Leiters in Spulenform auf einen Wicklungsträger und ein Schritt Entformen des Leiters in Spulenform vom Wicklungsträger erfolgen.
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Alternativ kann der Leiter beim Aufbringen direkt auf den Spulenträger gewickelt werden.
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Der wenigstens eine elektrische Leiter kann beim Wickeln vom Inneren des Träger-Hohlkörpers der inneren Oberfläche des Träger-Hohlkörpers zugeführt werden, insbesondere von einem Abwickler, welcher im Träger-Hohlkörper angeordnet wird. Dies ergibt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, ohne großen Aufwand eine Wicklung bzw. Spule in einem Träger-Hohlkörper herzustellen. Durch die Anordnung des Abwicklers mit auf dem Abwickler aufgewickeltem Leiter, welcher von dort abgewickelt auf den Träger aufgewickelt wird, im Hohlraum im Träger-Hohlkörper, können aufwendige Konstruktionen zum Wickeln von Außen, mit Umlenkrollen und einer Einführung in den Hohlkörper vermieden werden. Dies spart Kosten und reduziert den Aufwand. Der Leiter wird dadurch auch mechanisch weniger stark beansprucht.
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Der wenigstens eine elektrische Leiter kann von einem Abwickler, insbesondere von einer Rolle mit aufgewickeltem elektrischen Leiter aus, über eine Andruckrolle beim Wickeln der Spule an die innere Oberfläche des Träger-Hohlkörpers gewickelt und mit einer Kraft angedrückt werden. Durch den Druck wird sichergestellt, dass analog der Zugkraft beim Bewickeln der Außenoberfläche des Trägers im Stand der Technik, der Leiter am gewünschten Ort auf der inneren Oberfläche des Träger-Hohlkörpers angeordnet wird, um eine gewünschte Spule mit Windungen an definierten Orten und in vorgegebener Anordnung zu erhalten.
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Der Leiter kann im Inneren an Haltepunkten mit Hilfe von Halteelementen beim Wickeln mechanisch gehalten werden, insbesondere an Haltepunkten auf der Oberfläche des Trägers, auf welcher der wenigstens eine elektrische Leiter aufgewickelt wird. Dies ermöglicht ein sicheres Wickeln, ohne Verrutschen des Leiters gegenüber dem Träger beim Wickeln. Der Träger kann jedoch z.B. auch an seinem Außenumfang gehalten werden.
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Vor dem Passieren eines Haltepunktes durch den zu wickelnden elektrischen Leiter kann das Halteelement entfernt werden und nach dem Passieren kann das Halteelement wieder eingeführt werden. Die Halteelemente an den anderen Haltepunkten bleiben während dessen fest, d.h. deren Haltewirkung bleibt erhalten und hält den Leiter auf dem Träger. Beim zuvor beschriebenen Halten des Trägers und/oder Leiters an Haltepunkten auf der zu bewickelnden Oberfläche kann dadurch auch über die Haltepunkte gewickelt werden. Die Halteelemente verhindern beim Wickeln ein Abziehen des Leiters von dem Träger weg, z.B. durch Zugkräfte beim Wickeln und erhalten die gewickelte räumliche Lage des Leiters auf der inneren Oberfläche beim und nach dem Wickeln. Gewickelte Leiter-Lagen stabilisieren dabei zusätzlich darunter liegende, d.h. vorher gewickelte Leiter-Lagen in Richtung Träger hin. Die Verwendung von Gießharz kann eine endgültige Fixierung des Leiters in Spulenform mit Windungen ermöglichen.
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Als der wenigstens eine elektrische Leiter kann ein Bandleiter verwendet werden, insbesondere ein einen Hochtemperatur-Supraleiter umfassender Bandleiter. Zwischen jeder Windung oder Lage Leiter kann ein elektrisch isolierender Abstandshalter eingeführt werden, insbesondere durch Aufwickeln auf den Leiter. Die Abstandshalter können zu einer vorbestimmten Lage der Windungen untereinander, zur elektrischen Isolation von benachbarten Windungen untereinander und insbesondere zur Erzeugung von Zwischenräumen bzw. Kanälen für Kühlfluid und/oder Gießharz führen.
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Als der wenigstens eine elektrischer Leiter kann ein Stapel von Bandleitern verwendet werden, insbesondere ein einen Hochtemperatur-Supraleiter umfassender Stapel von Bandleitern, wobei die Bandleiter oder gegebenenfalls auch nur Bandleiterstapel jeweils voneinander durch einen elektrisch isolierenden Abstandshalter getrennt sein können. Durch Wickeln eines Leiters zusammengesetzt aus Leiter-Isolator-Stapeln kann eine Herstellung von Spulen mit höherem Betriebsstrom erreicht werden.
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Beim Wickeln kann der Träger um eine Rotationsachse, die der späteren Spulenachse entspricht, rotiert werden. Dies kann alternativ zu einer Bewegung und/oder Rotation eines Abwicklers oder zusätzlich erfolgen.
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Die mit dem Verfahren zum Wickeln einer elektrischen Spule verbundenen Vorteile sind analog den Vorteilen, welche zuvor im Bezug auf die elektrische Spule beschrieben wurden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
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Es wird in den Figuren dargestellt:
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1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung in Aufsicht zum Wickeln einer erfindungsgemäßen elektrischen Spule, und
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2 eine schematische Schnittdarstellung längs durch eine erfindungsgemäße elektrische Spule, und
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3 eine schematische Schnittdarstellung längs durch einen Teil einer erfindungsgemäßen elektrischen Spule mit Trägerendstücken.
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In der 1 ist eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße elektrische Spule 1 beim Wickeln der Spule 1 gezeigt, mit einer Vorrichtung zum Wickeln der Spule 1 in Aufsicht. Die Spule 1 umfasst einen Hohlkörper als Träger 2, welcher z.B. zylinderförmig aufgebaut ist. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Träger 2 aus einem Zylinder mit einer im Wesentlichen rechteckigen Grundfläche mit abgerundeten Ecken. In 1 ist ein Schnitt senkrecht zur Rotations- bzw. Längsachse des Zylinders dargestellt. Die schraffiert eingezeichnete Wandstärke des Träger-Hohlkörpers 2 ist abhängig vom Material des Trägers 2 und von der mechanischen Beanspruchung des Körpers z.B. durch magnetische und Fliehkräfte im Betrieb der Spule ausgelegt, bei Verwendung des Wicklungsträgers auch als Spulenträger.
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Bei in den Figuren der Einfachheit halber nicht dargestellter Verwendung eines Wicklungsträgers, welcher unterschiedlich vom Spulenträger ist und wobei die Spule nach dem Wickeln vom Wicklungsträger entformt und auf bzw. in den Spulenträger auf- bzw. eingebracht wird, kann der Wicklungsträger optimiert für das Wickeln und der Spulenträger optimiert für die Bedingungen im Betrieb der Spule 1 sein. So kann z.B. ein Wickeln eines Leiters 3 auf einen Wicklungsträger außen erfolgen, wie im Stand der Technik üblich, und nach Entformen der in Spulenform gewickelte Leiter 3 in einen Spulenträger-Hohlkörper eingeführt werden, auf dessen innere Oberfläche aufgebracht. Alternativ kann der Wicklungsträger identisch dem Spulenträger sein, wobei die Herstellungsschritte Entformen vom Wicklungsträger und Aufbringen bzw. Einführen in den Spulenträger eingespart werden können. Dabei ist der Wicklungsträger gleich dem Spulenträger, wie in 1 dargestellt, und der Träger ist auf das Wickeln sowie auf die spätere Anwendung der Spule 1 optimiert. Die Wandstärke eines solchen Trägers kann z.B. im Bereich von Millimetern oder Zentimetern liegen. Als Material für den Träger-Hohlkörper 2 kann z.B. Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, ein Kunststoff oder ein Verbundwerkstoff verwendet werden.
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Wie in 1 dargestellt ist, wird auf die innere Mantelfläche des Zylinders 2 ein Leiter 3, z.B. ein HTS-Bandleiter aufgewickelt. Bei Bandleitern ist die flache Seite des Bandes z.B. parallel zur Mantelfläche des Zylinders 2 angeordnet. Dazu wird im Inneren des Hohlkörpers 2 ein Abwickler 4 mit einer Längsachse parallel zur Längsachse des Hohlzylinders 2 angeordnet, welcher eine Rolle mit aufgewickeltem Leiter 3 umfasst. Der Leiter 3 wird vom Abwickler 4 abgerollt bzw. abgewickelt, während sich die Rolle 4 dreht, und über eine Andruckrolle 5, welche sich insbesondere auch dreht, umgelenkt und an die innere Oberfläche des Träger-Hohlkörpers 2 mit einer Andruckkraft F gepresst. Die Andruckrolle 5 weist eine Längs- bzw. Drehachse parallel der inneren Oberfläche des Träger-Hohlkörpers auf und wird derart entlang der Oberfläche gerollt bzw. bewegt, dass sich der Leiter 3 auf der Oberfläche aufwickelt.
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In den vier abgerundeten Ecken des zylinderförmigen Hohlkörpers 2 sind vier Halteelemente 6 angeordnet, welche beim Wickeln den Leiter 3 auf dem Träger 2 mechanisch bzw. räumlich fixiert halten. Die Halteelemente 6 können entlang der gesamten Höhe des Trägers 2 angeordnet sein. Dann ist beim Wickeln des Leiters 2 an der Stelle des Halteelements 6 das Halteelement kurzzeitig zu entfernen, z.B. durch herausziehen aus dem Träger-Hohlkörper 2, und die Stelle durch die Andruckrolle 5 zu überstreichen, wobei sich der Leiter 2 an der Stelle auf den Träger aufrollt. Anschließend ist das Haltelement 6 wieder an der Stelle einzuführen und gegen die innere Wandung bzw. Oberfläche des Trägers zu drücken, um den aufgewickelten Leiter 3 an der Stelle zu haltern bzw. mechanisch zu fixieren.
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Durch die Anordnung von genügend Halteelementen 6, insbesondere vier Halteelementen 6, jeweils einem in jeder abgerundeten Ecke des Trägers 2, kann sichergestellt werden, dass beim Wickeln der Spule 1 Zugkräfte den Leiter 3 nicht wieder von der Wandung bzw. inneren Oberfläche des Träger-Hohlkörpers 2 abziehen.
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Mit dem dargestellten Verfahren kann eine gewünschte und insbesondere vordefinierte Zahl an Windungen von Leiter 3 auf die innere Oberfläche des Träger-Hohlkörpers 2 aufgebracht werden. Dabei kann eine Lage von nebeneinander liegenden Windungen erzeugt werden durch nebeneinander Wickeln von Leitermaterial 3 auf der Oberfläche und anschließend eine weitere Lage auf der ersten Lage in Richtung Mittelpunkt des Hohlkörpers 2 durch Wickeln von weiteren nebeneinander liegenden Windungen auf den Windungen der ersten Lage. Zwischen den Windungen nebeneinander und/oder übereinander können Abstandshalter 7 z.B. aus Glasgewebe, Glasvlies oder Kunststoff eingeführt werden.
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In 2 ist eine schematische Schnittdarstellung längs durch eine erfindungsgemäße elektrische Spule mit übereinander gewickelten Leitern 3 dargestellt, wobei zwischen jeder Lage Leiter 3 bzw. jeder Lage Windungen ein Abstandshalter 7 angeordnet ist. In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spule 1 nach Art einer Scheiben oder Rennbahnspule mit mehreren Windungen aus Leiter 3 und Abstandshalter/Isolator 7 bestehend.
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In der Wandung des zylinderförmigen Träger-Hohlkörpers 2, welcher analog dem in 1 dargestellten ist, ist symbolisch ein Kühlkanal 8 eingezeichnet, welcher von einem Kühlfluid, z.B. Luft, Wasser, flüssigem oder gasförmigen Stickstoff, Neon oder Helium, durchströmbar ist zur Kühlung der Spule 1. Es können auch mehrere Kühlkanäle in beliebiger, günstiger Anordnung in der Wandung ausgebildet sein. Die Abstandshalter 7 können auch derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid durch Hohlräume bzw. Kanäle, gebildet zwischen Abstandshalter 7 und Leiter 3 strömen kann, zur Kühlung der Leiter 3.
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In 3 ist eine schematische Schnittdarstellung längs durch einen Teil der erfindungsgemäßen elektrischen Spule 2, wie in 2 dargestellt, gezeigt mit Trägerendstücken 9, 9´. Die Trägerendstücke 9 und 9´ sind jeweils an der Grund- und Deckfläche des zylinderförmigen Hohlkörper-Trägers 2 angeordnet und begrenzen die innere Oberfläche, auf welcher der Leiter 3 und/oder der Leiter 3 mit Abstandshaltern 7 gewickelt ist. Sie dienen als Führung und Begrenzung beim Wickeln, und fixieren räumlich die Lagen des Leiters 3 seitlich.
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Bei in den Figuren nicht dargestellten Wicklungsträgern, welche sich von den Spulenträgern unterscheiden, können Wicklungsträger bekannt aus dem Stand der Technik verwendet werden. Dabei kann die Spule von Außen auf den Wicklungsträger, insbesondere auf seinen äußeren Umfang gewickelt werden. Alternativ kann ein zuvor beschriebener Träger verwendet werden, in dessen Inneres der Leiter 3 gewickelt wird. Dabei kann von Außen mit Hilfe von Umlenkrollen oder von Innen mit oder ohne Umlenkrollen gewickelt werden. Nach dem Wickeln der Spule 1 auf dem Träger wird der spulenförmig gewickelte Leiter 3 von dem Wicklungsträger entformt, d.h. von dem Träger mechanisch oder chemisch gelöst und räumlich entfernt. Der spulenförmig gewickelte Leiter 3 kann dann auf eine Oberfläche eines Spulenträgers aufgebracht werden, welcher die Spule mechanisch im Betrieb z.B. in einer Maschine stützt und z.B. über welchen eine Spule gekühlt werden kann. Dabei kann der spulenförmig gewickelte Leiter 3 z.B. in einen Hohlkörper als Träger eingeschoben werden, welcher im Wesentlichen einen inneren Durchmesser gleich dem äußeren Durchmesser des spulenförmig gewickelte Leiters 3 aufweist. Damit wird der spulenförmig gewickelte Leiter 3 auf die innere Oberfläche des Träger-Hohlkörpers 2 aufgebracht. Der Träger-Höhlkörper 2 in Verbindung mit dem spulenförmig gewickelten Leiter 3 kann dann z.B. in einer Maschine als Rotor zum Einsatz kommen. Auch andere Anwendungen sind möglich.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können untereinander und mit Ausführungsformen von Spulen, bekannt aus dem Stand der Technik kombiniert werden. So können z.B. als Leiter Materialien wie Kupfer zum Einsatz kommen. Es können auch unterschiedliche Trägerformen und Materialien verwendet werden. Die Leiter können in Spulenform mit und/oder ohne Abstandshalter verwendet werden und z.B. mit Gießharz zur Stabilisierung vergossen werden. Die Leiter können auch ohne zusätzliche Stabilisierung verwendet werden, insbesondere um Fluidkanäle zwischen den Leitern für Kühlfluid zu bilden.
