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Verfahren zum Einbringen einer Wicklung in den langge-
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streckten Stator eines Linearmotors Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zum Einbringen einer dreiphasigen Wechselstrom-Wicklung, in die Nuten
eines langgestreckten Stators eines Linearmotors, welcher mit nach unten offenen
Nuten an einem langgestreckten Träger befestigt ist, bei dem die Wicklung aus drei
voneinander unabhängigen elektrischen Kabeln besteht.
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Linearmotoren sind für elektrische Antriebe unterschiedlichster Art
seit langem bekannt. Es gibt dabei sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstrom-Synchron-
und Asynchron-Motoren. Beim Linearmotor sind sowohl Ständer als auch Läufer im Gegensatz
zum konventionellen Motor nicht kreisförmig, sondern geradlinig angeordnet. Die
elektrische Energie wird dabei so in mechanische Energie umgesetzt, daß sie unmittelbar
für eine Translationsbewegung nutzbar wird. Der Linearmotor kann prinzipiell eine
in Nuten des Stators angeordnete Erregerwicklung haben, die bei Wechselstrom dreiphasig
ausgebildet ist. Der Läuferteil besteht dann entweder aus. einer Schiene aus elektrisch
gut
leitendem Material, wie Kupfer oder Aluminium (Asynchronmotor),
oder aus permanentmagnetischem Material (Synchronmotor). Es sind allerdings auch
Linearmotoren bekannt, bei denen die Wicklung im Läuferteil angeordnet ist.
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Einsatzgebiete der Linearmotoren sind beispielsweise der Personenverkehr,
das Förder- und Transportwesen, Eließbänder, Gepäcktransport, Bergbau, Krane, Sch-leppanlagen,
Schlitten von Werkzeugmaschinen und die Betätigung von Schiebern. Je nach Einsatzgebiet
sind dementsprechend die Motoren mehr oder weniger lang. Die Wicklung kann dabei
in den Nuten des Stators in iiblicher Weise angeordnet werden. Je länger der Stator
ist, desto aufwendiger wird die Arbeit zur Anbringung der einzelnen Wicklungsstränge.
Darüberhinaus ist für diese Arbeit bisher stets ein Fachmann erforderlich.
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Bei der Verwendung eines Linearmotors mit langgestrecktem, die Erregerwicklung
tragenden Stator als Antrieb für Beförderungs mittel muß der Stator mit der Wicklung
entlang der gesamten Fahrstrecke eines anzutreibenden Fahrzeugs montiert werden.
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Hierzu wird zunächst der aktive Teil des Stators in Form von vielen
getrennten Blechpaketen an dem Träger befestigt-, auf welchem das Fahrzeug bewegt
werden soll. Danach wird in die offenen Nuten der Blechpakete die Wicklung eingebracht,
für welche beispielsweise elektrische Kabel verwendet werden. Diese Kabel müssen
einzeln von unten in die Nuten eingedrückt und darin festgelegt werden, was einen
erheblichen Montageaufwand bedingt, zumal diese Arbeit stets über Kopf ausgeführt
werden muß, was bekanntermaßen besonders anstrengend ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit dem die Wicklung eines langgestreckten Linearmotors ohne große Mühe auch bei
relativ langen Strecken in die Nuten des Stators eingebracht werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die aus
den drei zu
einem zusammenhängenden Gebilde untereinander verbundenen Kabeln vorgefertigte.
und- auf einer Trommel aufgewickelte Wicklung von dieser Trommel abgezogen und zunächst
an einer'unterhalb des Stators angeordneten und parallel zu demselben an dem Träger
bewegbaren ersten Auflage befestigt wird, daß danach die erste Auflage mit der Wicklung
parallel zum Träger bewegt wird, daß die Wicklung bei dieser Bewegung in Abständen
solange auf weitere mit dem Träger bewegbar verbundene Auflagen gelegt wird, bis
die Wicklung unter dem gesamten Stator vorhanden ist, und daß die Wicklung dann
von einem Ende des Stators her nach und nach in die Nuten eingedrückt und darin
festgelegt wird.
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Eine erhebliche Vereinfachung für die Einbringung der Wicklung in
die Nuten des Blechpakets ergibt sich bereits dadurch, daß die aus den Kabeln bestehende
Wicklung einteilig vorgefertigt ist, so daß insgesamt nur noch ein Gebilde zu verlegen
ist und nicht drei voneinander unabhängige Kabel. Nach Beendigung des 1. Verfahrensschrittshängt
die vorgefertigte Wicklung auf den Auflagen unmittelbar unterhalb des Stators, so
daß sie problemlos in die Nuten desselben eingedrückt werden kann. Diese Arbeit
muß zwar ebenfalls über Kopf ausgeführt werden, jedoch sind durch den Einsatz dieses
Verfahrens nur relativ kurze Wege zu überbrücken und es ist keinerlei Zusatzarbeit
erforderlich, wie beispielsweise das Biegen der Kabel bei der bisherigen Technik.
Da die Wicklung in ihrer gesamten Länge auf den Auflagen liegt, treten beim Eindrücken
in die Nuten außerdem für das Montagepersonal kaum gewichtsbedingte Belastungen
auf. Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß auf diese
Weise problemlos eine sehr lange Wicklung verarbeitet werden kann, deren Länge im
wesentlichen vom Fassungsvermögen der Trommel einerseits und von der Länge des Trägers
bzw. des Stators andererseits abhängt.
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Das. Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen
beispielsweise erläutert.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens und in den Fig. 2 bis 4 sind Einzelheiten aus Fig. 1 in vergrößerten
Maßstäben dargestellt.
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Mit 1 ist eine Trommel bezeichnet, welche in einem Ablaufgestell 2
drehbar gelagert ist. Auf dieser Trommel ist eine vorgefertigte Wicklung 3 für den
langgestreckten Stator 4 eines Linearmotors aufgewickelt. Der Läuferteil des Linearmotors
befindet sich an einem parallel zum Stator zu bewegenden Fahrzeug, welches der Einfachheit
halber nicht mit dargestellt ist.
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Der Stator 4 besteht aus einer größeren Anzahl von hintereinander
angeordneten Blechpaketen 5, die durch schmale Luftspalte 6 voneinander getrennt
sind. Diese Luftspalt-e dienen zum Längenausgleich. Die Blechpakete des Stators
4 sind mit Nuten 7 versehen, in welche die Wicklung- 3 eingebracht und darin festgelegt
werden soll. Da diese Nuten, wie aus Fig. 2 ersichtlich, nach unten offen sind,
ist dieses Einbringen nicht ohne Schwierigkeiten.
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Der aus den Blechpaketen 5 bestehende Stator 4 ist an einem Träger
8 befestigt, der beispielsweise aus Beton besteht und ein Profil aufweist, wie es
ausschnittsweise aus Fig. 3 zu ersehen ist. Nach der fertigen Montage der Wicklung
3 wird ein solcher Träger beispielsweise auf relativ hohe Pfosten aufgesetzt.
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Damit auf die Trommel 1 eine möglichst lange Wicklung aufgewickelt
werden kann, muß diese Trommel einen großen Durchmesser haben, wodurch die Trommel
höher als der Träger wird. Die Wicklung kann dann wegen dieser größeren Höhe nicht
dadurch in den Stator eingebracht werden, daß die Trommel parallel zum Träger bewegt
wird, da hierbei ein seitliches Verdrehen der Wicklung mit der Gefahr der Beschädigung
derselben erforderlich wäre.
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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird die Wicklung 3 nun wie
folgt zunächst unterhalb des Stators 4 angeordnet und dann in dessen Nuten 7 eingedrückt:
Die
von einer beliebig großen Trommel abgezogene Wicklung 3 wird über eine Rampe 9 soweit
angehoben, bis sie etwa in Höhe des Stators 4 zu liegen kommt. Dann wird der Anfang
der Wicklung an einer ersten Auflage 10 befestigt, die sich an einem Fahrgestell
11 befindet, welches einen um den Träger 8 herumgreifenden Ausleger hat, an dem
die Auflage 10 angebracht ist, Dieses Fahrgestell 11 kann in Richtung des Doppelpfeiles
12 parallel zum Stator 4 bewegt werden, wozu es beispielsweise über Rollen 13- auf
einer Schiene 14 aufliegt, die am Träger 8 befestigt ist und auch zur Führung eines
Fahrzeugs dient. Zum Beginn der Verlegung befindet sich .die erste Auflage 10 in
der mit A gekennzeichneten Position. Nach dem Befestigen der Wicklung 3 wird die
erste Auflage 10 von der Position A aus in Richtung des Pfeiles 15 bewegt. Gleichzeitig
wird die Wicklung von der sich drehenden Trommel 1 abgezogen. Es wird dann ein weiteres
Fahrgestell 16 mit einer Auflage 17 auf die Schiene 14 aufgesetzt, auf welche die
Wicklung 3 aufgelegt wird. Damit die Wicklung selbst von Zugbeanspruchungen frei
bleibt, können die Auflagen 10 und 17 durch zugfeste Elemente 18 miteinander verbunden
werden, welche gleichzeitig als Unterlagen für die Wicklung zwischen jeweils zwei
Auflagen dienen.
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Bei der Weiterbewegung des Fahrgestells 11 mit der Auflage 10 in-Richtung
des Pfeiles 15 werden in möglichst gleichbleibenden Abständen weitere Fahrgestelle
16 mit Auflagen 17 aufgesetzt, auf deren Auflagen jeweils die Wicklung 3 aufgelegt
wird. Alle Auflagen, sind jeweils mit zugfesten Elementen 18 untereinander verbunden.
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Auf diese Weise wird die Wicklung 3 von einer Stirnseite des Trägers
8 her ohne Versatz solange parallel zum Stator 4 weiterbewegt, bis unter dem gesamten
Stator 4 die Wicklung vorhanden ist. Dann wird im zweiten Verfahrensabschnitt damit
begonnen, die Wicklung von-unten in die Nuten 7 einzudrücken und in den Nuten festzulegen.
Der Beginn dieses Vorgangs ist aus Fig. 1 ersichtlich und die Wicklung 3 hat danach
im Stator Itdie in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnete Position.
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Die Fahrgestelle 11 bzw. 16 sind, wie bereits erwähnt, mittels der
Rollen 13 auf einer Schiene 14 bewegbar. Um sicherzustellen, daß die Fahrgestelle
auch ihre vorgegebenen Positionen einhalten können, werden dieselben durch Rollen
19 zusätzlich an den Schienen 14 abgestützt, so daß die Fahrgestelle nicht Kippen
können.
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Aus Fig. 4 ist ein Ausschnitt aus einer Ansicht des mit der Wicklung
versehenen Stators 4 ersichtlich. Die Wicklung besteht aus drei an sich voneinander
unabhängigen Kabeln 20, 21 und 22, die in Fig. 4 durch unterschiedliche Kennzeichnung
hervorgehoben sind. Diese Kabel wurden in einer Vorfertigung zu der zusammenhängenden
Wicklung 3 mit einander verbunden-und liegen in der dargestellten Form in den Nuten
7, die durch Verschlußelemente 23 so verschlossen sind, daß die Wicklung nicht mehr
aus den Nuten herausfallen kann.
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