DE1489889C - Vorrichtung zum Umspulen eines Drillleiters für elektrische Spulen - Google Patents

Description

Dehnung oder Stauchung der Einzelleiter erfolgen kleinen Durchmessers verwenden, wobei ein Abzugs-

kann. - · rad an die Stelle der Vorratsspule tritt.

Diese Aufgabe läßt sich mit einer Vorrichtung der Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in

eingangs umrissenen Art lösen, bei welcher erfin- der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbei-

dungsgemäß zwischen der Vorratsspule und der Auf- 5 spielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

wickelspule mindestens ein weiteres Wickelelement in F i g. 1 bis 3 ein Beispiel eines Drilleiters in zwei

Form einer Zwischenrolle angeordnet ist, um die der Ansichten und im Querschnitt,

Drilleiter herumgeschlungen ist, und deren Radius F i g. 4 und 5 eine Anordnung von zwei Spulen

zwischen den Krümmungsradien liegt, die der Drillei- gleichen Durchmessers, auf deren einer ein Drilleiter

ter auf dem vorangehenden Wickelelement (Vorrats- io aufgewickelt ist, der auf die andere umgewickelt wer-

spule oder Zwischenrolle) und dem nachfolgenden den soll, und . .

Wickelelement (Zwischenrolle oder Aufwickelspule) F i g. 6 bis 8 Ausführungsbeispiele einer Einrichhat, wobei der Abstand zwischen Ablaufpunkt und tung nach der Erfindung, jeweils in schematischer Auflaufpunkt des Drilleiters an aufeinanderfolgenden Darstellung. ■
Wickelelementen bei gleichsinniger Drehung dieser 15 Aus den Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, wie die Ein-Wickelelemente annähernd eine Verseilschlaglänge zelleiter 10 zum Drilleiter verseilt und im Querschnitt des Drilleiters oder ein ganzzahliges Vielfaches des- des Drilleiters angeordnet sind,
selben, bei gegensinniger Drehung annähernd eine Wenn man einen solchen Drilleiter, der im folgenhalbe Verseilschlaglänge oder ein ungerädzahliges den mit 11 bezeichnet sei, gemäß. Fig.4 von einer Vielfaches davon beträgt. ao Spule 12 auf eine Spule 13 umwickelt, so würde,

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht dar- wenn man die Einzeldrähte 10 in ihrer gegenseitigen auf, daß der Drilleiter schrittweise in wenigstens zwei Lage festhielte, an der abwickelnden Spule 12 der inStufen durch auf diesen in etwa seiner halben Ver- nere, d.h. der der Spulenachse benachbarte Einzel· seilschlaglänge oder deren ganzzahliges Vielfaches leiter 10 eine Dehnung erfahren, während der außenentsprechenden Abständen einwirkende Kräfte zu 35 liegende Einzelleiter 10 gestaucht würde. Durch die einer Kreisform der erforderlichen Abmessung gebo- Streckung des gebogenen Leiters würde nämlich der gen wird, wobei der Krümmungsradius dieser Kreis- innenliegende Einzelleiter länger, der außenliegende form in jeweils aufeinanderfolgenden Stufen nur we- Einzelleiter jedoch kürzer. An der aufwickelnden nig geändert, insbesondere verkleinert wird. Spule 13 wäre es gerade umgekehrt, da der Leiter

Infolge der allmählichen, stufenweisen Verände- 30 dort vom gestreckten Zustand beim Wickeln auf rung des Krümmungsradius des Drilleiters durch ent- einen Krümmungsradius gebogen wird,
sprechende Bemessung der Zwischenrolle oder RoI- Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt, daß len, werden Verhältnisse geschaffen, bei denen eine diese einander entgegengesetzten Verhältnisse hinkräfteausgleichende Längsverschiebung der Einzellei- sichtlich Stauchung und Dehnung bei der abwickelnter noch möglich ist. Dabei ist jedoch, wie im nach- 35 den und der aufwickelnden Spule immer den gleichen folgenden näher erläutert wird, die korrekte Be- Einzelleiter und in möglichst gleichem Ausmaß bemessung des Abstandes zwischen den Spulen treffen. Es wird also dafür gesorgt, .daß in der in und Rollen von entscheidender Bedeutung, da F i g. 4 dargestellten Anordnung der auf der abwiknur in bestimmten, von der Verseilschlaglänge des kelnden Spule außenliegende Einzelleiter 10 auf der Drilleiters abhängigen Verhältnissen die gewünschte 4° aufwickelnden Spule wiederum außen liegt, der inWirkung der Vorrichtung gewährleistet ist. nenliegende Einzelleiter ebenso in beiden Fällen in-

Daher sind in einer bevorzugten Ausführungsform nen. Dem an der abwickelnden Spule entstehenden der Vorrichtung nach einem weiteren Merkmal der Längenmehrbedarf steht dann an der aufwickelnden Erfindung die Achsäbstände von Zwischenrollen un- Spule ein Längenüberschuß und umgekehrt dem tereinander und zu der Aufwickel- sowie gegebenen- 45 Längenüberschuß an der abwickelnden Spule ein falls der Vorratsspule einstellbar. Dies ermöglicht Längenmehrbedarf an der aufwickelnden Spule geeine rasche Anpassung der Vorrichtung an Drilleiter genüber.

unterschiedlicher Querschnittsabmessungen und ins- Diese günstigsten Verhältnisse erzielt man, wenn

besondere unterschiedlicher Verseilschlaglängen. man in dem in F i g. 4 dargestellten Falle gleich gro-

Auch ist es aus Gründen der Platzersparnis vor- 5° ßer, sich gleichsinnig drehender Spulen den Achsabteilhaft, wenn mehrere Zwischenrollen gleichachsig stand dieser Spulen derart einstellt, daß die am Drillmiteinander und/oder eine oder mehrere Zwischen- leiter vom Ablaufpunkt auf der Spule 12 bis zum rollen gleichachsig mit der Vorrats-oder der Aufwik- Auflaufpunkt auf der Spule 13 gemessene Strecke kelspule angeordnet sind. gleich einer Verseilschlaglänge oder, falls aus ande-

Bei Verwendung von Vorrats- und/oder Aufwik- 55 ren Gründen erforderlich, einem ganzzahligen Vielfa-

kelspulen mit mehreren Wicklungslagen empfiehlt es chen einer Verseilschlaglänge des Drilleiters ist. In

sich, neben jeder Zwischenrolle weitere Zwischenroi- diesem Falle gleicht sich die Länge der Einzelleiter

len mit abgestuften Durchmessern anzuordnen, auf durch Verschiebung in dem freien Stück zwischen

die der Drilleiter bei Lagenwechsel auf der Vorrats- den beiden Spulen vollkommen aus, so daß das Wik-

oder der Aufwickelspule umlegbar ist. Auch diese 60 kein von der Spule 12 nach der Spule 13 ohne Län-

Maßnahme bezweckt eine bessere Anpassung der genänderung der Einzeldrähte des Drilleiters erfolgt.

Vorrichtung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse, In F i g. 4 sind die dabei innen und außen auftreten-

um große Unterschiede im Krümmungsradius des den Relativbewegungen der Einzelleiter durch Pfeile

Drilleiters jederzeit wirksam vermeiden zu können. angedeutet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch 65 Analog stellt die F i g. 5 die Verhältnisse für den

sehr gut zum Aufwickeln eines, z. B. unmittelbar Fall dar, daß die Spule 13, auf die der Drilleiter 11

nach seiner Herstellung, sich im gerade gestreckten aufläuft, sich gegensinnig zu der abwickelnden Spule

Zustand befindlichen Drilleiters direkt auf eine Spule 12 dreht. Auch hierbei würde, wenn man die Einzel-

leiter 10 des Drilleiters in ihrer gegenseitigen Lage festhielte, an der abwickelnden Spule 12 der innere, d. h. der der Spulenachse benachbarte Einzelleiter 10 eine Dehnung erfahren, und der außenliegende Einzelleiter gestaucht. Diejenige Seite des Drilleiters, die beim Ablaufen von der Spule 12 außen liegt, würde sich aber beim Auflaufen auf die Spule 13 nicht wie nach Fi g. 4 ebenfalls außen, sondern innen befinden, und die diejenige Seite des Drilleiters, die sich beim Ablaufen von der Spule 12 innen befindet, würde beim Auflaufen auf die Spule 13 außen liegen. Um wieder die gleichen mechanischen Verhältnisse in bezug auf die Dehnung und Stauchung der Einzelleiter 10 des Drilleiters zu haben wie im Falle der F i g. 4, muß daher im Falle der F i g. 5 der Achsabstand der beiden Wickelelemente 12 und 13 so bemessen werden, daß die am Drilleiter vom Ablaufpunkt auf der Spule 12 bis zum Auflaufpunkt auf die Spule 13 gemessene Strecke gegenüber der nach F i g. 4 erforderlichen um eine halbe Verseilschlaglänge des Drilleiters größer oder kleiner ist, also eine halbe Verseilschlaglänge des Drilleiters oder ein ungeradzahliges Vielfaches derselben beträgt.

Wenn der Durchmesser der auflaufenden Spule 13 nur wenig kleiner ist als derjenige der ablaufenden Spule, bleibt der beschriebene Ausgleich der Bewegungen der Einzelleiter beim Umwickeln des Drilleiters mit praktisch ausreichender Annäherung erhalten. Will man aber den Drilleiter auf eine Spule mit wesentlich kleinerem Durchmesser oder vom gerade ■gestreckten Zustand aus wickeln, so kann ein Aus-' gleich des Längenmehr- bzw. -minderbedarfs infolge der sehr ungleichen Krümmungsradien nicht mehr stattfinden. Nach der weiteren Erfindung wird daher außerdem noch dafür gesorgt, daß der Unterschied der Durchmesser der ab- und aufwickelnden Spulen jeweils klein bleibt, und zu diesem Zweck wird der Drilleiter über eine oder mehrere Zwischenrollen als weitere Wickelelemente gewickelt, so daß die Verringerung des Wickeldurchmessers stufenweise, also mit jeweils kleineren Unterschieden der Wickeldurchmesser von abwickelnder und aufwickelnder Spule, erfolgt.

Die F i g. 6 bis 8 zeigen Beispiele von Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, bei denen der Drilleiter 11 von einer abwikkelnden Spule 12 auf die aufwickelnde Spule 13 über eine bzw. mehrere in ihrem Durchmesser abgestufte Zwischenrollen 14 geführt wird. Die Achsabstände der aufeinanderfolgenden Wickelelemente sind einstellbar.

In dem Beispiel der F i g. 6, bei dem zwischen einer Abwickelspule 12 und einer Aufwickelspule 13 nur eine Zwischenrolle 14 angeordnet ist, entspricht der Achsabstand dieser Wickelelemente etwa einer Verseilschlaglänge des Drilleiters. Der Durchhang zwischen den aufeinanderfolgenden Wickelelementen 12, 14 und 13 ist dabei als vernachlässigbar klein angenommen. Bei der Anordnung nach F i g. 7 sind fünf Zwischenrollen 14 in zwei Gruppen auf den Achsen 15 und 16 unabhängig voneinander drehbar angeordnet. Wie man erkennt, kann auf diese Weise viel Platz gespart werden.
Nach Fig. 8 schließlich ist zwischen einer Abwikkelspule 12 und einer Aufwickelspule 13 eine zu diesen gegensinnig drehende Zwischenrolle 14 angeordnet. Die Achsabstände der Wickelelemente 12 und 14 sowie der Wickelelemente 14 und 13 sind in dem Beispiel so eingestellt, daß die am Drilleiter jeweils zwischen Ablaufpunkt und Auf lauf punkt gemessene Strecke etwa das Dreifache der halben Verseilschlaglänge des Drilleiters beträgt.

Um beim Aufwickeln oder Abwickeln viellagiger Spulen die Änderung des Wicklungsdurchmessers beim Wickelvorgang auszugleichen, empfiehlt es sich, neben den verwendeten Zwischenrollen noch eine oder mehrere Zwischenrollen mit entsprechend angepaßten Durchmessern vorzusehen, auf die der Drillleiter während des Wickelvorganges umgelegt werden kann. Diese weiteren Zwischenrollen können zweckmäßig gleichachsig mit den Zwischenrollen, die sie ersetzen sollen, eingebaut sein.

Nach der Erfindung ist es möglich, Drilleiter von vergleichsweise großer Kantenhöhe des rechteckigen Querschnitts für Wicklungen mit beinahe unbeschränkt kleinem Wicklungsdurchmesser zu verarbeiten. Solche Spulen sind wesentlich einfacher aufzubauen, als es bei der Verwendung von massiven Leitern gleichen Querschnitts möglich wäre.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist sowohl beim Hersteller als auch beim Verbraucher des Drillleiters anwendbar. Im ersten Falle kann der Drilleiter unter Verwendung abgestufter Zwischenrollen, gegebenenfalls unter Mitbenutzung eines vorhandenen Abzugsgrades und unter Einstellung des richtigen Abstandes vor der aufnehmenden Trommel auf eine Versandtrommel aufgewickelt werden, die einen ähnlichen Wickeldurchmesser hat wie die beim Verbraucher des Drilleiters zu wickelnde Spule. Im zweiten Falle kann das Aufwickeln des Drilleiters beim Hersteller auf Vorratsspulen mit großem Wickeldurchmesser erfolgen, von denen der Verbraucher zur Herstellung von Spulen kleinen Durchmessers mit Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung umspulen kann.

Der letztgenannte Fall ermöglicht auch die Vorratshaltung einheitlicher Drilleiter für verschiedene Spulengrößen beim Verbraucher.

Außer bei Drilleitern mit einzeln isolierten Einzeldrähten bietet die Erfindung die gleichen Vorteile auch bei Drilleitern mit blanken Einzeldrähten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 faktors verwendet man dazu meist Drähte mit rech- Patentansprüche: teckigem Querschnitt. Sehr dicke, massive Drähte lassen sich jedoch auf Spulen oder Kerne kleinen

1. Vorrichtung zum Umspulen eines Drilleiters Durchmessers nicht mehr wickeln, da nämlich beim für elektrische Spulen, der aus Einzelleitern mit 5 Wickeln eines Drahtes dessen Außenfaser gedehnt rechteckigem Querschnitt besteht (Roebelleiter), und zugleich die Innenfaser gestaucht wird. Da aber von einer Vorratsspule mit großem Durchmesser der Wickeldurchmesser sehr oft vorgegeben ist, hilft auf eine Aufwickelspule mit kleinem Durchmes- man sich dadurch, daß man den Leiter in mehrere ser, insbesondere mit einem Durchmesser, bei Einzelleiter kleineren Querschnitts aufteilt, die sich welchem der Umfang der Aufwickelspule kleiner io besser wickeln lassen.

als die Verseilschlaglänge des Drilleiters ist, da- Um dabei für sämtliche Einzelleiter gleiche elektri-

durch gekennzeichnet, daß zwischen der sehe Verhältnisse zu schaffen, verwendet man soge-

Vorratsspule und der Aufwickelspule mindestens nannte Drilleiter (auch Roebelleiter genannt), die

ein weiteres Wickelelement in Form einer Zwi- durch Verseilen rechteckiger Einzelleiter hergestellt

schenrolle angeordnet ist, um die der Drilleiter 15 werden. Die Verseilschlaglänge des Drilleiters, das ist

herumgeschlungen ist, und deren Radius zwi- die Länge, nach der sich ein Einzelleiter wieder in

sehen den Krümmungsradien liegt, die der Drill- der Ausgangsposition befindet, ergibt sich dabei als

leiter auf dem vorangehenden Wickelelement Produkt aus der Versetzungsschrittlänge des Einzel-

(Vorratsspule oder Zwischenrolle) und dem leiters und der Anzahl der Einzelleiter,

nachfolgenden Wickelelement (Zwischenrolle 20 Die Einzelleiter der Drilleiter sind aus elektrischen

oder Aufwickelspule) hat, und daß der Abstand Gründen, insbesondere zur Herabsetzung der zusätz-

zwischen Ablaufpunkt und Auflaufpunkt des liehen elektrischen Verluste, gegeneinander, vorzugs-

Drilleiters an aufeinanderfolgenden Wickelele- weise mittels einer Lackschicht, isoliert. Im Quer-

menten bei gleichsinniger Drehung dieser Wickel- schnitt des Drilleiters gesehen sind die Einzelleiter in

elemente annähernd eine Verseilschlaglänge des 25 der Regel in zwei Stapeln nebeneinander angeordnet,

Drilleiters oder ein ganzzahliges Vielfaches der- wobei jeweils an der Unter- und an der Oberseite des

selben, bei gegensinniger Drehung annähernd Stapels die infolge der Verseilung notwendige Verset-

eine halbe Verseilschlaglänge oder ein ungerad- zung des betreffenden Einzelleiters von dem einen in

zahliges Vielfaches davon beträgt. den anderen Stapel erfolgt. Der verseilte Drilleiter er-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 hält eine gemeinsame Isolierung.

kennzeichnet, daß die Achsabstände von Zwi- Im Gegensatz zu einem massiven Rechteckleiter,

schenrollen untereinander und zu der Aufwickel- bei dem infolge der unterschiedlichen Biegeradien die sowie gegebenenfalls der Vorratsspule einstellbar Außenfaser des Leiters eine Dehnung und die Innensind, faser eine Stauchung erfahren muß, bleiben die Ein-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 zelleiter im Drilleiter in der Länge über eine Verseilkennzeichnet, daß mehrere Zwischenrollen schlaglänge des Leiters unverändert. Durch das Vergleichachsig miteinander und/oder eine oder seilen zum Drilleiter hat nämlich jeder Einzelleiter mehrere Zwischenrollen gleichachsig mit der über seine Schlaglänge nicht nur elektrisch, sondern Vorrats- oder der Aufwickelspule angeordnet auch mechanisch die gleiche Länge. Diese bleibt bei sind. 40 der Biegung des Drilleiters um die Aufwickelspule

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 erhalten, da jeder Einzelleiter innerhalb einer Verbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwen- seilschlaglänge seine Position stetig zwischen innen dung von Vorrats- und/oder Aufwickelspulen mit und außen, d. h. dem kleinsten und dem größten mehreren Wicklungslagen neben jeder Zwischen- Wickelradius, ändert, und zwar solange ein Längenrolle weitere Zwischenrollen mit abgestuften 45 ausgleich durch Verschiebung der Einzelleiter in der Durchmessern angeordnet sind, auf die der Drill- Längsachse erfolgen kann.

leiter bei Lagenwechsel auf der Vorrats- oder der Wird jedoch der Wicklungsumfang erheblich klei-

Aufwickelspule umlegbar ist. ner als die Verseilschlaglänge, so kann dieser Aus-

5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem gleich nicht mehr oder nicht mehr in ausreichendem der Ansprüche 1 bis 4 zum Aufwickeln eines 50 Maße stattfinden. Die Einzelleiter verformen sich da-Drilleiters nach dessen Herstellung, wobei ein her, legen sich um, bauschen auf und zerreißen Abzugsrad an die Stelle der Vorratsspule tritt. schließlich die äußere Isolierung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt

. in der Schaffung einer Vorrichtung, die es ermög-

55 licht, einen Drilleiter, insbesondere großen Querschnitts von einer Vorratsspule mit großem Durch-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung messer oder auch direkt aus der Fertigung, in gerade zum Umspulen eines Drilleiters für elektrische Spu- gestrecktem Zustand auf Spulen sehr verschiedenen, len, der aus Einzelleitern mit rechteckigem Quer- insbesondere wesentlich kleineren Durchmessers unschnitt besteht (Roebelleiter), von einer Vorratsspule 60 ter Vermeidung der eingangs geschilderten Schwiemit großem Durchmesser auf eine Aufwickelspule rigkeiten so um- bzw. aufzuwickeln, daß die in den mit kleinem Durchmesser, insbesondere mit einem verschiedenen Wickelphasen im Drilleiter auftreten-Durchmesser, bei welchem der Umfang der Aufwik- den stauchenden und dehnenden Kräfte für jeden kelspule kleiner als die Verseilschlaglänge des Drill- Einzelleiter desselben auf der ablaufenden und der leiters ist. 65 auflaufenden Seite annähernd gleich groß, jedoch entin der Starkstromtechnik werden in großem Um- gegengesetzt gerichtet sind und ein Ausgleich dieser fang Spulen mit elektrischen Leitern großen Quer- Kräfte durch Verschiebung der Einzelleiter in der Schnitts gewickelt. Aus Gründen eines besseren Füll- Längsrichtung des Drilleiters ohne nennenswerte