DE102017111320A1

DE102017111320A1 - Wickelvorrichtung zum Wickeln eines Leistungstransformators

Info

Publication number: DE102017111320A1
Application number: DE102017111320.7A
Authority: DE
Inventors: Rick Hilmar Schulz
Original assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Current assignee: MKM Mansfelder Kupfer und Messing GmbH
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2018-11-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Wickeln eines Leistungstransformators mit bandförmigen Leitermaterial, wobei eine Kantenanrolleinrichtung, die Wickelvorrichtung derart eingerichtet ist, dass das bandförmige Leitermaterial vor dem Wickeln die Kantenanrolleinrichtung durchläuft, sodass Kanten des bandförmigen Leitermaterials geglättet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln eines Leistungstransformators mit bandförmigem Leitermaterial.
Wickeltrafos für Leistungstransformatoren weisen bandförmiges Leitermaterial aus Kupfer oder Aluminium auf, wobei zwischen zwei Wickellagen des bandförmigen Leitermaterials eine Isolierschicht vorgesehen ist.
Im Allgemeinen wird das bandförmige Leitermaterial im Kupferwerk oder im Aluminiumwerk bereits auf die entsprechende Form geschnitten und für die Verarbeitung vorbereitet. Anschließend werden die Kanten geglättet und das entsprechende Material wird für den Versandt aufgewickelt.
Anschließend wird das bandförmige Leitermaterial zur Einrichtung transportiert, an welcher das Wickeln des Leistungstransformators erfolgt. Dabei können beim Transport Beschädigungen des bandförmigen Leitermaterials und insbesondere der Kanten auftreten. Zudem weist das bandförmige Leitermaterial unterschiedlicher Hersteller teilweise unterschiedliche Toleranzen auf, sodass sehr häufig Beschädigungen am gewickelten Leistungstransformator entstehen. Zudem ist es absolut wichtig, dass die Kanten des bandförmigen Leitermaterials geglättet und die beim Glätten entstandenen Wülste entsprechend eingeebnet werden, da dies ebenfalls zu Beschädigungen am gewickelten Leistungstransformator führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Wickelvorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 9.
Dadurch, dass das Glätten der Kanten des bandförmigen Leitermaterials nicht mehr im Herstellungswerk erfolgt, sondern direkt vor der eigentlichen Wickeleinrichtung, kann für das Wickeln eine einheitliche Qualität des bandförmigen Leitermaterials gewährleistet werden.
Beschädigungen durch Fremdpartikel oder dergleichen im bandförmigen Leitermaterial werden zudem minimiert, da das Material erst vor Ort die notwendige Qualität für die Weiterverarbeitung erhält.
Ein Kern der Erfindung liegt insbesondere darin, eine kompakte Wickelvorrichtung bereitzustellen, in der sämtliche Schritte nach dem Herstellen des bandförmigen Leitermaterials in der Wickelvorrichtung erfolgen.
Insbesondere dadurch, dass eine elektronische Regelung anhand des gewalzten oder anschließend gewickelten Materials vorgesehen ist und somit auf die Walzeinrichtung oder die Kantenbearbeitung eingewirkt werden kann, kann eine einheitliche Qualität an den gewickelten Leistungstransformatoren bereitgestellt werden. Somit wird weniger Ausschuss produziert und die gewickelten Leistungstransformatoren sind deutliche langlebiger.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wickelmaschine mit zugeordneten Kantenrolleinrichtungen und einer Walzeinrichtung sowie einer Wickeleinrichtung

Eine Wickelmaschine 101 weist eingangsseitig eine Halterolle 111 auf. Anschließend ist ein erster Kantenrollensatz mit zwei Kantenrollen 105 mit zugehörigen Stellmotoren 109 angeordnet. Die Stellmotoren 109 können die Kantenrollen 105 sowohl an die Kanten eines Kupfer-Bandes 113 oder entsprechend eines Aluminium-Bandes 113 anpressen. Zudem können die Stellmotoren 109 die Kantenrollen 105 vertikal verschieben, sodass auf die Kantenform des Kupfer-Bandes 113 oder des Aluminium-Bandes 113 eingewirkt werden kann.
Die Kantenrolle 105 ist zusätzlich in einer Seitenansicht mit dem Bezugszeichen 106 dargestellt. Dabei weist der Kantenroller 105 / 106 einen Radius auf, welcher mit den Kanten des Kupfer-Bandes 113 oder Aluminium-Bandes 113 wechselwirkt.
Nach dem ersten Kantenrollensatz ist nachfolgend der zweite Kantenrollensatz mit den zugehörigen Kantenrollen 107 angeordnet. Auch diesen Kantenrollen 107 sind Stellmotoren zugeordnet, welche im Wesentlichen die gleiche Funktion ausüben, wie die zuvor beschriebenen Stellmotoren 109.
Nachfolgend zu dem zweiten Kantenrollensatz ist eine Walze 115 angeordnet. Diese Walze 115 ist vertikal (in die Bildebene) durch die Walzenspaltmotoren 117 verschiebbar, sodass ein homogenisieren des Kupfer-Bandes 113 oder des Aluminium-Bandes 113 realisierbar ist.
Anschließend folgt eine zweite Halterolle 119 zum fixieren des Kupfer-Bandes 113 oder des Aluminium-Bandes 113.
Abschließend ist die eigentliche Wickeleinrichtung 127 angeordnet, welche durch Wickeln des Kupfer-Bandes 113 oder des Aluminium-Bandes 113 mit eine Isolierlage (nicht dargestellt) den Wickeltrafo herstellt.
In einer ersten Alternativen ist zwischen der zweiten Halterolle 119 und der Wickeleinrichtung 127 eine erste Kamera 121 angeordnet. Diese erste Kamera 121 zeichnet ein Bild der Ränder des Kupfer-Bandes 113 oder des Aluminium-Bandes 113 auf und sendet diese Daten an den Rechner 125. Im Rechner 125 erfolgt ein Vergleich mit einem Referenzbild, sodass eine Mustererkennung realisiert ist. Weicht bei dieser Mustererkennung das durch die erste Kamera 121 ermittelte Bild von dem Muster ab, wird entweder den ersten Kantenrollsatz über die Stellmotoren 109 oder dem zweiten Kantenrollsatz über die Stellmotoren 109 oder, falls das Walzergebnis nicht ausreichend ist, den Walzenspaltmotoren 117 ein entsprechendes Stellsignal aufgeprägt. Somit ist eine elektronische Regelung etabliert.
In einer zweiten Alternativen, welche auch kumulativ zur ersten Alternative eingesetzt werden kann, wird der Wickeltrafo 129 durch eine zweite Kamera 123 inspiziert. Dabei wird wiederum ein Bild des Wickeltrafos 129 aufgenommen und an den Rechner 125 gesandt. In dem Rechner 125 erfolgt wiederum eine Mustererkennung, welche entsprechend den Stellmotoren 109 oder den Walzspaltmoren 117 ein entsprechendes Stellsignal aufprägt.
Bezugszeichenliste

101: Wickelmaschine
109: Anrollapperatur
105: Kantenrollen des ersten Kantenrollensatzes
106: Seiteneinsicht einer Kantenrolle 105
107: Kantenroller des zweiten Kantenrollsatzes
109: Stellmotor
111: erste Halterolle
113: Kupfer-Band / Aluminium-Band
115: Walze
117: Walzenspaltmotoren
119: zweite Halterolle
121: erste Kamera
123: zweite Kamera
125: Rechner
127: Wickeleinrichtung
129: Wickeltrafo

Claims

Wickelvorrichtung (101) zum Wickeln eines Leistungstransformators mit bandförmigen Leitermaterial (113), gekennzeichnet durch eine Kantenanrolleinrichtung, wobei die Wickelvorrichtung derart eingerichtet ist, dass das bandförmige Leitermaterial vor dem Wickeln die Kantenanrolleinrichtung durchläuft, sodass Kanten des bandförmigen Leitermaterials geglättet werden.
Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenanrolleinrichtung einen ersten Kantenrollsatz mit wenigstens zwei Kantenrollen (105, 106) mit jeweils einem ersten Radius aufweist, welche je einer der Kanten des bandförmigen Leitermaterials zugeordnet ist, sodass bei einem Kontaktieren der zwei Kantenrollen mit dem ersten Radius mit den Kanten des bandförmigen Leitermaterials ein Glätten der Kanten des Leitermaterials erfolgt.
Wickelvorrichtung nach Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Durchlaufrichtung des bandförmigen Leitermaterials nach dem ersten Kantenrollsatz ein zweiter Kantenrollsatz mit wenigstens zwei Kantenrollen (107) mit jeweils einem zweiten Radius angeordnet ist, sodass bei einem Kontaktieren der zwei Kantenrollen mit dem zweiten Radius mit den Kanten des bandförmigen Leitermaterials ein Glätten der Kanten des Leitermaterials erfolgt.
Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Kantenrollsatz und/oder dem zweiten Kantenrollsatz eine Verstelleinrichtung (109) zugeordnet ist, sodass ein Anpressdruck, eine Horizontal- und/oder Vertikalverschiebung einer der Kantenrollen realisierbar ist.
Wickelvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in der Durchlaufrichtung nach dem ersten Kantenrollensatz und/oder nach dem zweiten Kantenrollensatz angeordneten Walzeinrichtung (115).
Wickelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzeinrichtung eine Walzhöhenverstelleinheit (117) zugeordnet ist, sodass ein Walzspalt einstellbar ist.
Wickelvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Detektionseinrichtung (121, 123) zum detektieren eines Wickelfehlers und/oder eines Leitermaterialfehlers, wobei die Detektionseinrichtung in der Durchlaufrichtung nach dem ersten Kantenrollsatz, dem zweiten Kantenrollsatz und/oder der Walzvorrichtung angeordnet ist.
Wickelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung eine Optik und eine Auswerteeinrichtung aufweist.
Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 8, gekennzeichnet durch eine Regeleinrichtung, welche derart eingerichtet ist, dass ein Signal der Detektionseinrichtung ausgewertet wird und der Verstelleinrichtung und/oder der Walzhöhenverstelleinheit ein Stellsignal aufprägt.