DE1302282C2 - Vorrichtung zum fuehren, aufwickeln und anpressen der draehte beim herstellen von wicklungen elektrischer geraete - Google Patents

Description

und wobei mindestens ein axial wirkendes Druck- 15 nicht beliebig ansteigt, sondern in Grenzen gehalten element den auflaufenden Draht an einer Stelle er- wird, sorgt ein Überdruckventil dafür, daß bei zu grofaßt, an der dieser bereits am benachbarten, schon Bern Druck der Zylinderraum zum Teil druckentlastet aufgewickelten Draht anliegt, jedoch selbst noch wird. Diese Vorkehrung ermö?licht aber nur bei einem

Überdruck durch gegen die Anpreßelem.·!·. .-sie

hende Windungsteile eine Verhinderung des Druckanstieges. Wenn jedoch die Windungen etwa nach erfolg

g j

nicht auf der Windungsunterlage aufliegt, wahrend mindestens ein weiteres, axial wirkendes Druckelement den auflaufenden, bereits auf der Windungsunterlage aufliegenden Draht am Zurückfedern hindert, und wobei weiterhin die axial wirkenden Druckelemente in der Halterung in ihrer Höhe geter Kröpfung wieder gegenüber den Anpreßelementen zurückstehen bzw. wenn sie nicht mehr gegen die An preßelemente drücken, entsteht im Druckzylinder ein

genüber der Windungsunterlage verstellbar "sind ₂₅ abnehmender Druck. Für diesen FallJm jedoch da nach Patent 1 281 OJO, dadurch gekennzeichnet, daß die axial wirkenden Druckelemente (4) über ein kraftübertragendes Hebelsystem
(6) mit einem einen Kolben (7') aufweisenden, mit
Druckgas gefüllten Zylinder (8', 29) verbunden sind 30
und daß der Zylinderraum an eine Reguliereinrichtung (21) für das Druckgas und an c^;-en Druckausgleichsbehälter (19) angeschloss

ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen, Aufwickeln und Anpressen der Drähte beim Flerstellcn von Wicklungen elektrischer Geräte mit mindestens zwei die auflaufende Windung berührenden Druckelementen, die den von außen aufgebrachten Anpreßdruck axial an die Wicklung weitergeben, und mindestens einem radial auf die auflaufende Windung und di ih ilb b

Überdruckventil nicht in der Lage, einen konstanten Druck aufrechtzuerhalten, d. h.. in diesem Fall werden die Windungen nicht mehr mit dem vollen, gewünschten konstanten Druck angepreßt.

Die federnde Halterung der Anpreßelemente bringt insofern keine Abhilfe, als sie nur sehr geringe Druckschwankungen ausgleichen kann. Außerdem ergibt sich der Nachteil, daß der Druckzylinder die Lange der gesamten Wicklung haben muß. was außerordentlich aufwendig ist.

Bei hydraulischen Anlagen sind zwar auch schon Speicher bekannt, die Druckölenergie ahnlich einem Schwungrad in der Mechanik speichern und eine Druckölaufnahme wie eine Drucköiabgabe innerhalb kurzer Zeitspannen ermöglichen. Gewisse Druckschwankungen können jedoch diese Speicher auch nicht vermeiden. (Z ο e b 1, Ölhydraiilik. Springer-Verlag. Wien 1963, S. 229).

Aufgabe der Erfindung ist es, einen weitgehend kon-

die ihr unmittelbar benachbarten Windungen pressen- 45 stanten Anpreßdruck der Anprcßrollen zu gcwährleiden Druckelement, wobei die Druckclemente in einer sten. und zwar auch dann, wenn eine ungleichmäßige gemeinsamen axial mitlaufenden, in Umfangsrichtung axiale Breite der aufgewickelten Windungen im Verlauf

der Wicklung oder auf verschiedenen Umfangssiellen auftritt. Solche Breitenunterschiede ergeben sich ent-

g , angsrichtung

jedoch ruhenden Halterung geführt sind und wobei mindestens ein axial wirkendes Druckelement den auf-

laufenden Draht an einer Stelle erfaßt, an der dieser 50 weder unbewußt infolge Toleranzabweichungcn. oder bereits am benachbarten, schon aufgewickelten Draht bewußt an Lötstellen zwischen gleichen Profilen infol anliegt, jedoch selbst noch nicht auf der Windungsuntcrlage aufliegt, während mindestens ein weiteres.

axial wirkendes Druckelement den auflaufenden, bege Unebenheiten an der Lötstelle bzw. zwischen Lötstellen von Profilen verschiedener axialer Breite. Fin Beispiel für eine Änderung der axialen Breite sind die

reits auf der Windungsunterlage aufliegenden Draht 55 Übergangsstellen von schwacher zu größerer radialer

g g

am Zurückfedern hindert, und wobei weiterhin die axial wirkenden Druckelemente in der Halterung in ihrer Höhc gegenüber der Windungsunterlage verstellbar »ind nach Patent I 281 030.

Bei dieser Vorrichtung sind jedoch noch keine Maß-Bahmen getroffen, die ein momentanes Überpressen oder ein zu geringes Pressen verhindern. Nun ist weiter eine Wickelmaschine zur Herstellung lagenweise gewickelter Zylinderspulen bekannt, bei der an einem in d f

Windungsbreitc, wie sie bei elektrischen Geräten etwa bei Transforniatorwicklungen auftreten, wenn beispielsweise am Ende einer Wicklungslage vergrößerte Profile verwendet werden, um dort die Wirbelstromverluste herabzusetzen. Ein solcher örtlicher Breitenunterschied entsteht außerdem in der Nachbarschaft von Zuleitungen, wenn man mit Kröpfung wickelt oder an Kröpfstellen überhaupt, z. B. an Uberkreuzungsstellen, Verdrillungsstellen od. dgl. oder an Stellen, an de-

yp ,

der Umfangsrichtung ortsfesten, aber in der Axialrich- 65 nen zwischen den Windungen ein axiales Abstandslung beweglichen Ring mit diesem verbundene An- stück eingelegt wird, ßl In

preßelemente vorgesehen sind, die die Windungen andrücken. Der Ring wird dabei durch Gewichte über F i g. 1 der Zeichnung ist eine Wickelvorrichtung für eine Lagenwicklung von Transformatoren darge-

I 302 282 I

stellt, wie sie nuch bekannten Vorschlügen ausgeführt ist, und bei der ein konstanter Druck nicht gewährleistet ist.

Aul clen Zylinder 1 sei schon die Windung 2 aufgewickelt, während 3 die gerade auflaufende Windung s darstellt. Als Anpreßrollen 4 ausgebildete Anpreßelemente drücken in Pfeilrichtung 14 die auflaufende Windung 3 gegen die schon aufgewickelte Windung 2. Die Achsen 5 der Anpreßrollen 4 sind in einer Vorrichtung 5' gelagert, welche mit einem aus einem Hebelarm be- m stehenden Übertragungssystem 6 verbunden ist. Das Teil 6 ist verbunden mit einem Führungsteil 7, welches mittels Federn 8 in axiale Richtung (Pfeil 13 in Richtung jer Wicklungsachse 10) gedrückt wird. Die Federn liegen in einem Zylinder 9. Den nötigen axialen Vorschub des ganzen Übertragungssystems in Richtung des Pfeiles 16 erreicht man dadurch, daß mit dem Zylinder 9 etwa eine Spindel %' starr verbunden ist, die über Antriebselemente, von denen 9" ein Zahnrad als Beispiel zeigt, angetrieben werden. Der Antrieb erfolgt dabei to mit einer Übersetzung von der Wickelbank aus entsprechend der Steigung der jeweiligen Wicklung. Als axiale Begrenzung für die Wickelbank sind Begreny.ungsscheiben II angenommen. Wenn es sieh nicht um eine Wicklung, sondern um eine Vonatstrommel hanclcli, sind U die Flanschteile der Trommel.

Zur Beschreibung einer Unstetigkeit, bei der die dargestellte Anordnung eine Druckerhöhung und somit einen Funktionsmangel verursacht, ist als Beispiel angenommen, daß zwischen der auigewickeltcn Windung 2 und der auflaufenden Windung 3 ein breites Isolierstück 12 eingeschoben wird.

Es wird etwas angeschrägt, damit der Übergang, der sonst ohne mechanisierte Vorrichtung durch Kröpfen des Drahtes 3 mit einer Zange vorgenommen wird, allmählich verläuft.

Dabei zeigt sich folgendes: Die auflaufende Windung 3 wird zuerst von der Rolle 4 erfaßt, der Wickclzylinder einschließlich der Windung 3 bewegt sich dabei in Pfeilrichtung 17. Infolge des Einlaufens des Iso- 4,0 iierstücks 12 wird die neue Windung .3 um den Betrag 15 allmählich gegen die Anprcßrollc4 verschoben, so daß der Druck, der durch den Pfeil 14 gekennzeichnet ist, immer mehr ansteigt entsprechend der Kennlinie der Feder 8. Ist die Feder beispielsweise ganz zusammciigedrücki, so wird die Kraft 14 ihr Maximum erreichen. Sie wird theoretisch sogar unendlich. In der Praxis kommt es zu einer Zerstörung des schwächsten Teils, meist der Windungsisolation oder, bei mechanisch festen Windungen, zu Schaden an der Mechanik ;;o der Anpreßvorrichlung.

Auf der rechten Seite der F i g. 1 ist ein Ausschnitt der beschriebenen Windungen gezeichnet für den Fall, diiß der Isulierstreifen 12 gerade /ti Ende isi. Bei dieser Stellung des Zylinders wird der Anpreßdruck wieder vermindert, und die neu auflaufende Windung 3 wird daher nicht die gezeichnete gleichmäßige erwünschte Kröpfung annehmen.

Die Aufgabe, einen konstanten Anpreßdruck auch bei Unstetigkeiten im Wicklungsverlauf aufzubringen, wird bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die axial wirkenden Druckelemente über ein kraftübertragendes Hebelsystem mit einem einen Kolben aufweisenden, mit Druck gas gefüllten Zylinder verbunden sind und daß der Zylinderraum an eine Reguliereinrichtung für das Druckgas und an einen Druckausgleichsbehälter angeschlossen ist.

Durch die Erfindung entfällt nicht nur das sonst übliche Aufwickeln, sondern auch das Kröpfen und Ausgleichen an Unstetigkeiten von Hand. Es wird eiiK-Gleichmäßigkcit der Wicklung erreicht, wie sie weder beim Anpressen von Hand noch mittels der bekannten Vorrichtungen erreichbar ist. Durch das Wickeln mit dieser Vorrichtung wirr' der »erfahrene Wickler·! ersetzt. Das Bedienungspersonal wird von manuellen Eingriffen weitgehend befreit und nur zu Kontroll/wecker eingesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 2 der Zeichnung dargestellt, wobei der konstante Druck pneumatisch über Steuerelemente geregelt wird. Die Übertragung des beispielsweise wieder durch die Rolle 4 aufgebrachten Anpreßdruckes geschieht über ein Hebelsystem 6. Die Erzeugung des Druckes geschieht in einem doppeltwirkenden Zylinder mit den beiden Räumen 8' und 29 und dem Kolben T. Bei diesem Bei spiel sind nur die wesentlichen Teile im Prinzip dargestellt. Einzelheiten der Wickclbank und der Anpreßvorrichtung sind ähnlich ausgebildet wie in Fig. 1. De. Raum 8' ist mit einem Druckgas (Preßluft) gefüllt. <..'» daß der Druck entsprechend dem gezeichneten l'feil 13' am Kolben angreift. Der Druc^ wird nun dadurch konstant gehalten, daß der vom Tcilspcicher 20 herkommende Druck beispielsweise über ein einstellbares Druckminderventil 21 geregell wird. Ein Steuerventil 20' gibt dabei die Richtung des Druckes an, niimluh in den Druckraum 8' oder, für eine Anpressung in entgegengesetzter Richtung, in den Driickraum 9'. Der Druck wird nicht unmittelbar in den Driickraum 8' gegeben, sondern es ist ein Druckausgleichsbchäher 19 dazwischen geschaltet, welcher durch Volumenvergrößerung dafür sorgt, daß plötzlich auftretende Druckanstiege, die bei schnellem Lauf der Vorrichtung über Wn Stetigkeiten auftreten können, begrenzt bleiben, ebenso wie Druckabfälle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Führen, Aufwickeln und Anpressen der Drähte beim Herstellen von Wicklungen elektrischer Geräte mit mindestens zwei die auflaufende Windung berührenden Druckelementen, die den von außen aufgebrachten Anpreßdruck axial an die Wicklung weitergeben, und mindestens einem radial auf die auflaufende Windung und die ihr unmittelbar benachbarten Windungen pressenden Druckelement, wobei die Druckelemente in einer gemeinsamen axial mitlaufenden, in Umfangsrichtung jedoch ruhenden Halterung geführt sind

   nil den Anpreßelementen gegen die Windung gedruckt. Mit dieser Vorrichtung kann jedoch eine konstante Anpreßkraft an jeder Umfangsstelle nicht erzielt werden, da sie von einer Wicklung nm stets gleichen Windungssteigungen ausgeht (deutsche Patentschrift 909 003).

   Bei einer weiteren bekannten Anprefivorrichtung (deutsche Patentschrift 18 595) sind AnpreÜelemente über einen Hebelarm mit einem Druckzylinder verbunden, der als pneumatisches oder hydraulisches Wie¹ ^lager für die Anpreßelemente wirkt. Die AnpreUelemente werden durch die aufgewickelte Windung selbst ge- «en das Widerlager gedrückt, und damit wird der Druck am Widerlager erhc ht. Damit aber der Druck