DE1489084A1 - Verfahren zur Herstellung kurzschlussfester Roehrenwicklungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung kurzschlußfester RL%»nviok12!Mn Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung kurzschlußfester Mrenwicklungen, deren Windungen aus viele Einzeldrähte enthaltenden Drahtlitzen gebildet sind. Zum selbsttätigen F(Uwen, Anpressen und Aufwickeln von axial fortschreitenden Vindungen aufwickelbaren Materials, insbesondere von isolierten Drahtwihdungen für elektrische Geräte, bei demAnpreßelemente die auflaufende Windung gegen die schon aufgewiekelte Vindung drücken, ist eine Wickelvorrichtumg bekamt, welche sich dadurch auszeichne.t. daß auch an Uhfangsstellen ungleichmä iger axialer Steiglung stets konstanter Infflßdruck erzwungen wird. Dieser Druck wt-rd dabei Uber ein Übertragersysten hjdrau]Liaoh oder pneumatisch über Steuerelemente oder durch an eifende mechanische Kräfte geregelt. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, daß zusätzlich zu den genannten, arial anpressenden Elementen weitere Anpreßelemente" z. B. in Form von Tastrollen verwendet werden, die den auflaufenden Draht auch radial in Richtung zur Wickelachse andrücken. Nit derartigen Wickelvorrichtungegi kann man die bislang noch zum großen Teil In Handarbeit au'ageführten Lagenwicklungen von Großtransfor-satoren besonders schnell und exakt herstellen. Bekanntlich ist man nun bestrebt, das Verlustverhalten der Transformatorenwicklungen ständig weiter zu verbessern, wozu anstelle der früher üblichen Massivleiter mehr und mehr Drilleiter eingesetzt worden. Die Drilleiter sind zwar In meebautech@r Hinsicht flexibler el.i Massivleiter, sie sind jedoch aufgrund ihrer Berstellungsart noch relativ starr und ergeben eine ausreichende Kurzschlußfestigkeit, was die Wicklungsbewegungen infolge der auftretenden Kurz-,schlußkräfta'betrifft. Vonn man die Zusatzverluste in den Wicklungen weiter reduzieren willt so kommt nur noch eine UnterteAung des Drilleiters in wesentlich größere Teilleiterzahlen in Frage. Dies ist jedoch aus verschiedenen Gründen mit Schwiarigktilten verbunden und erfordert einen erheblichen Aufwand. Es sind aber nun sogenannte Drahtlitzen, die meist mit rundem Querschnitt gewählt werden" bekannt, bei denen eine Vielzahl vort sehr flexiblen Einzelleitern vorhanden ist und bei denen ebnnfalle eine dauernde Verdrillung gegeben iat.IV*mendet man als Einzelleiter schwach isolierte Lackdrühte, so wären solohe Drahtlitzen vorzUglich geeignet, die Wicklungsverluste

  gegenUber den bisherigen Drilleitern weiter herabzusetzen.

  Na kann dabei die Verdrillungsform geeignet wählen. Solche

  DrUleiterlitzen haben jedoch den Nachteil, daß sie derar t

  t,Iwnbel nindg so daß die gef orderte Zurzaohlußfestigkeit

  mw mit erhoblicheal Aulw4dcdzu erred"c6-en ist.

  Mit den obengenannten Wickelvorrichtungen besteht jedoch die Möglichkeit, solehe Litzen so fest aufzuwickeln, daß ihre axiale bzw. radiale Packung äußerat dicht und gleichmäßig wird, und zwar erheblich besser als bei den von Hand ge- wickelten üblichen Leitern. Die Auf gabe der besteht nun darin, ein Viekelverfahren zum Herstellen kuramblußfentere axial fortschreitender Rahrenwicklungen für sol"e rein unterteilten Drilleiter zu finden. wird dies dadurch erreicht, daß die mehrdrähtige Litze mittels einer Vickelvorrichtung#aufgewickelt wird,9 die mindestens ein paar an sich bekannter, axial und radial wirkender Preßelemente aufweintg daß ferner deren Druckkräfte beim Wicklungsvorgang so eingestellt werden, daß sie eine Qaerschnittsveränderung der Drahtlitse zur Folge habene die in an sich bekannter Weise eine dichte Lage der Drahtlitzen neben- und übereinander ohne leere Zwischenräume bewirkt und daß schließlich während des Aufwickelne Isoliermittel eingebracht vordeng die die einzelnen Windungen und Lagen gegeneinander isolieren und die veränderten Windungequerschnitte tlideren. In vorteilhaften AimtÜhrungsformen der Erfindung kann das Isoliermittel in Yorm einer flüssigen oder pastot3en Masse eingebracht werdeng die während den Vickelvorgangs zwischen die Vindungen und Ihn«eldrähte der Litzen dringt. Als Isoliermittel dieser Art dient zweckmäßig ein nach dem Vickelvorgang härtbares Kunstharz. In einer weiteren vor eilhatten AusfUhrungsform der Erfindung wird die Fixierung den nach den Aufwickeln veränderten Windunggquersebnitten durch einen verstärkten Zug in der zugefUhrten Drahtlitze unterstützt, welcher so bemessen ist, daß Auf lagereibung der aufgewichelten Windungen des Bestreben der der Einzeldrähte, in ihre ursprüngliche Lage zurückzugelangen, Überwiegt.
• Zweckmäßig wird die Isolation zwischen den Windungen in Form von Isolierstreifen eingewickelt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand eines Ausführungsbeispiels zunächst an Fig. 1 der Zeichnung näher erläutert verdent Die Wickelachse ist mit 1 bezeichnet, der Auflageflansch, gegen den die Drähte axial angedrückt werden, ist mit 2 bezeichnet und der die Steigung entsprechend der ersten Draht-1 ffl 5 aufweisende Endzylinder ist durch die Bezugeziffer 3 gekennzeichnet. Die Drahtlage 5 beginnt mit dem Lagenanfang 4. In Fig. 1 ist der Zustand beschrieben, bei den der gerade in Pfeilrichtung 61 auflaufende Draht 6 zu einer neuen Windung aufgewickelt wird. Erfindungsgemäß wird der aus Litze bestehende Draht 6 zunächst von einer axial anpressenden Rolle 8 sowie von einer in Richtung 9 senkrecht zur Wickelachse anpressenden weiteren Rolle 10 erfaßt und zusammengepreßt. Das erste Rollenpaar 8, 10 besorgt eine Vorpreaaung, das zweite 81, 101 eine Zwischenpressung und das dritte Rollenpaar 8", 1011 bewirkt die endgültige Pressung und Formge.-bung des aufgewickelten Leiters. Bei diesem Beispiel bestehen die Mittel, die die erreichten Windimgsqvterorhmitte, ihre gegenseitige Isolation 11 und mechanische fixifiren, ausschließlich aus den aufgebrachten Drürkeii u-nd deL., Draht-Zug.
• In Fig. 2 ist unten ein Schnitt entspree?.,£end B - B tmd darüber ein Schnitt entsprechend C - C aus,Fig. 1 dargestellt, aus denen man die Lage der Anpreßrollen zueinand6r sowie die Verformung des Leiters durch die einzelnen Rollenpaare erkennen kann. Vor den Durchgang der Drahtlitze durch die Rollen ist der Leiterquerschnltt_rup& (eig. 2 unten). Er wird

  oval, wenn das erste Rollenpaar 89 10 die Litze erfaßt hat

  und hat nach dem Durchgang durch das dritte Rollenpaar 8"9

  10" den im AusfUhrun79beispiel rechteckig dargestellten end-

  gültigen Querschnitt (Fig. 2 oben). Eine auf die Litze aufge-

  bandelte Isolation muß dabei so beschaffen sein, daß sie den

  Formkräften standhält. Lit Vorteil verwendet man z. B. als

  Isollermaterial eine Folie,.die evakuierbar ist, d. b., die

  beim Evakuieren eventuelle Lufteinachlüsse zwischen Leiter

  und Folie entweichen und die Isollerflüssickeit in diese Räume

  eindringen läßt. Eine poröse oder perforierte Folie scheidet

  infol,e negativer Beeinflussun, der elektrischen Festigkeit

  k2 1:2

  aus, die angestrebte Eigensebaft läßt sich vielmehr durch

  entsprechende Oberflächengestaltung, beispielsweise durch die

  C> Im

  Schaffung feinster Längskan#le verwirklichen. Selbstverständ-

  lich kann auch von vornherein eine Runddrahtlitze mit Recht-

  eckquersebnitt oder ein norraler Drilleiter mit Reebteckquer-

  schnitt durch die Rollenpaare und den Drahtzug fixiert werden.

  In Fig. 1 ia# z. B. als Isolation zwischen den dindungen ein

  Isolierstreifen 11 vorgesehen, der zunammen mit dem auflaufen-

  den Draht 6 ein:Yebrucht wird. Sowohl die Fixierung der er-

  reichten Querschnittoform als auch das Einbringen dar erfor-

  W

  derlicben Jindungeisolation kann aber erfindungsgemäß alich

  rz C>

  dadurch erreicht werden, da£-; gleichzeitig mit dem einlaufen-

  den Draht anstelle des Streifens 11 eine formbare lEioli2r-

  masse eingebracht wird. DieEie formbare Masse 11 kLnn man auch

  nachträglich erhärten lüssen. Sie kann beispielsvoise aus

  Gießliarz bestehen und Ist ##e--ignet, sowohl eine gute Ini-

  lierurW--, zwischen den '-.,linduii",er. als auch eine volir-tändiGe Ver-

  baeizung der Wicklung zu einz.#m festen Komplzjx zu ermöulichen.

  Diese kaase 11 kann beispielsweise durch eine mit den Rollen

  mitlrufende DUse aufgebracht werden, die Masse selbst kann

  auch die Form-von Klebotoff haben. Die Fixierun- besteht hier-

  bei in der gegenseitigen Verklebung bzw. der Verklebung der

  Drähte gegen die Unterlage. Einzelheiten den Verfahrens zum

  Aufbringen die3er Masse sollen nicht näher geschildert wer-

  dent zumal verschiedene Möglichkeiten z. B. Einspritzen mit-

  tels Düsen oder ein Einstreichen und dgl. zur Verfüg.Ung,'

  stehen,

  Ein weiteres Beispiel für die erfindungsgemäßen Mittel zur

  Fixierung des durch die Anpreßrollen erreichten Seilquer-

  achnitto besteht darin, daß der Seilzug beim Aufwickeln so

  groß gemacht wird, daß er die durch die Rollen bewirkte Que-c--

  achnittoform durch Auflagereibung aufrechterhält. Ec bestehen

  außerdeir verschiedene ]Zöglichkeiten, um dem Querschnitt der.

  Windun-ten eine andere als di3 In Fig. 1 und 2 dar-ectell-te

  CD <>

  Reebteckform durch entsprechende Formgebung der Rollen ein-

  zuprägen.

  Fig. 3 zei".t hier ein Beispi31, bei dem die Rollen 6, F.' und

  811 in ihrer Form so j--,oviählt nind, daß der -F';r--ihtc-uernel,.ni+t

  an der Stirnseite, an der aizh die nächste Wirdung

  eine Einbuch-zunr, erbUlt, so la.,2 sich Windun--, an

  schmiect und eine lVindun-#" --:3:-e-.iUtber der anderen Lt radJ.aler

  CD k> -#

  Richtung nicht ausweichen ka-an. Auch z,.-iisc-ben-e12gtc-.' for- ver-

  Z u>

  änderliche Streifen oder 11 dicne Corr--,rer-

  änderun,- mitmachen. Ferner k:in--.i man die Rollen vor der

  bank anordnen, so daß die Dribte schon bei Berührun- der 'Pickel-

  bank die endgUltige Querschnittsform haben. De.,nn sind vier je

  um 900 achsverdrehte Rollen ;,mu wählen" zw--*achen d,#nen der

  Rechteckquerscbnitt fUr den Dr--Iht freibleibt, Ferner kann man

  auch eine Kombination der ge--iannten Verformungsmittel verwen-

  den,

  In Pig. 4 ist ein Bei.-.viel d--tfür gezeigt, daß eine rechteckige,

  C>

  aus einzelnen dicken. '.riunddrv--iten bestehende Drahtlitze durch

  zusätzlich zur beigelegten streifenartigen Lasge 11 raelal

  mit unterhalb bzw. oberhalb bei-earebenen streifenförmi.-en

  CY 1--2 C>

  Isolierwassen 111 und 1111 versehen wird, die nach Durchlaufen der Rollen 8 bzw. 10 die in Fig. 5 angegebene Form erhalten. Statt beigelegter Streifeng kann auch mittels einer neben der. auflaufenden Windung befindlieben DU9e ein Klebe- oder Isoliermittel beigegeben worden, das den Halt zwischen den Windungen bzw. zwischen Windung und radial benachbarter Isolation gewährleistet.
• Durch das erfindungegemäße Herstellung gsverfahren erreicht man, daß man mit lagerbaltipen Runddrabtlitzen einen berechneten Querschnitte beliebig viele 2rofile herstellen kann und daß lediglich durch das Einstellen den axialen bzw. radialen Drucken 7 bzw. 9 auf die Rollen 8 bzw. 10 die gewünschte Quers#hnittoform erreicht wird. tberwiegt der radiale Druck 9 durch die Rollen 10, so ertsteht ein flach gewickelter Draht. Überwiegt der Druck 7 durch die Rolle 8, so entsteht ein hochkant gewickelter Draht. Dieses Verfahren ist daher sehr universell und erlaubt eine vollständig mechanisierte Heratellung ohne jede Handarbe-2.tv bei der eine gleichmäßige 4indungedichte und hohe Kurzschlußfeatigkeit sowie eine gute Windungeisolation gewährleistet ist.

Claims (2)

1. Neue Patentannprüche Verfahren zur Herstellung kurzechlußfenter Röhrenwicklungen, deren Windungen aus viele Einzeldrähte enthaltenden Drahtlitzen gebildet sind, dadurch gekennzeichnete daß die mehrdrähtige Litze mItteln einer WiokoI-vorriohtung aufgenickelt wirdt die mindestens ein paar an sich bekannter, axIal imd radial wirkender PreUlemente aufweist, daß ferner deren Druokkräfte beim Wioklungavorgang no eingestellt werden, daß nie eine Querechnittaveränderung der Drahtlitze zur Polge haben, die in an @ich bekannter Weine eine di-chte Lage der Drahtlitzen neben- und übereinander ohne leere Zwischenräume bewirkt und daß schließlich während den Aufwickelne Isoliermittel eingebracht wordeng die die einzelnen Windungen und Lagen gegeneinander inolieren und die veränderten Windungequerschnitte fixieren.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, daduroh-aokormgeiobaelt daß die Isolieralttel in Porm einer flünsigen oder pastonen Kanne eingebracht worden, die während den Wiokolvorgangen zwiechen die Windungen und Einzeldrähte der Litzen dringt. 3.v Verfahren nach Ansprüchen 1 und 29 dadurch gekennzeichuptg daß als Isoliermittelein nach dem Wiakolvorgang härtbaren Kunstharz dient. 4, Verfahren nach Anaprlohen 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet# daß die 'Pixierung des nach dem Aufwickeln veränderten Windungniuereohnittea durch einen verstärkten Zug in der zugeführten Drahtlitze unterstützt wird, welcher no bezennen i3t, daß lie Auf:.agereibung der aufgewickelten Windungen das Be4reben der Einzeldrähte, in Ihre ureprüngliohe Lage zurückzugelangen, üb6rwiegt., Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 49 dadurch gekonnsolohnett daß die Isolation zwischen den Windungen in Porn von Inoliern.trei.fen eingewickelt wird.