DE3804268A1

DE3804268A1 - Vorrichtung zum aufbringen einer koaxialen isolation auf einen wicklungskern

Info

Publication number: DE3804268A1
Application number: DE3804268A
Authority: DE
Inventors: Guido Rossi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-02-11
Publication date: 1989-07-27
Also published as: CH674351A5; US4934620A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer koaxialen Isolation auf einen Leiter oder ein Innenrohr für elektrische Isolationszwecke gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Gemäss der DE-Patentschrift 20 44 263 ist eine Wickelmaschine für Hochspannungs-Kondensatordurchführungen bekannt die es ermöglicht Isolierstoff-Wickelkörper bis von etwa 10.0 m Höhe (=max. Arbeitsbreite der Wickelmaschine) herzustellen. Eine optimale Zuführung einer einzigen Isolierstoffbahn, beispielsweise einer von einer Vorratsrolle geführten Papier bahn, deren Breite der Höhe des Isolierstoff-Wickelkörpers, d.h. der Höhe der Isolation der Durchführung entspricht, ist nur im beschränkten Ausmaß möglich, da die max. Isolierstoff- Bahnbreiten produktionsbedingt auf etwa 5.0 m Breite begrenzt sind. Höhere Isolierstoff-Wickelkörper müssen deshalb, bei spielsweise durch Überlappung der Isolierstoff-Bahn auf gewickelt werden, was jedoch schon bei relativ kleiner Schicht dicke mit Schwierigkeiten verbunden ist, derartige Isolierstoff- Wickelkörper spaltenfrei herzustellen. Zur Spaltenbildung kommt es durch teilweises Voneinanderablösen aufeinanderfol gender Bahnlagen, insbesondere beim dreidimensionalen Reaktions schwund während der Aushärtung fertiger kunstharzimprägnierter Durchführungen. Die Spaltenbreite kann bis zu einigen Milli metern betragen, sie kann aber auch als Mikrorisse klein sein. Die Spalten in Hochspannungsisolationen, wie beispielsweise bei Hochspannungsdurchführungen sind unerwünscht, da die in Spalten eingeschloßene Luft ionisiert werden kann, was leicht zu Durchschlägen führen kann. Derartige Isolationen sind insbe sondere nicht stoßspannungsfest.

Während der Bewicklung kann auch ein Zuschneiden der einlau fenden Papierbahn erfolgen, so daß der Wickelkörper eine vorbestimmte, z.B. an beiden Enden eine konusförmige Form erhält. Die so abgetrennten Papier-Wickelkörper-Teile werden als Abfall entfernt.

Es wird deshalb beispielsweise gemäß der DE-Offenlegungs schrift 27 57 256 vorgeschlagen, daß zwei oder mehr Isolier stoff-Bahnen, sich jeweils überlappend, dem Wickelkörper fortlaufend zugeführt werden, die sich überlappende Teile zweier nebeneinanderliegender Isolierstoff-Bahnen jedoch vor dem Auftreten auf den Wickelkörper durch Schneideinrichtung so zugeschnitten werden, daß zwischen zwei nebeneinander liegenden Isolierstoff-Bahnen nach Wegfall der sich über lappenden Teile eine Trennfuge mit möglichst geringer Fugen breite entsteht, und daß die Abwickel- und die Schneidein richtung bei festehendem Wickelkörper oder der Wickelkörper bei feststehender Abwickel- und Schneideinrichtung axial verschoben werden, so daß die Trennfugen von Lage zu Lage oder nach mehreren Lagen durch die nächstfolgende Wicklungs lage überdeckt werden.

Ein Nachteil besteht in der aufwendigen Arbeitsweise, verbunden mit einem relativ hohen Materialabfall an Isolierstoff-Bahnen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die erforder lichen Schneideinrichtungen zwischen den nebeneinanderliegenden Isolierstoff-Bahnen zwangsweise Trennfugen nicht zu vermeiden sind.

Ein Nachteil allgemein besteht auch darin, daß die Bildung von mit leitenden Einlagen versehenen Wickelkörpern durch Isolierstoff-Bahnen eine Aufbringung von leitenden Einlagen koaxial geschlossen um einen entsprechenden Wickelkörper- Umfang nicht möglich ist, da jede Einlage beidseitig mit der Isolierstoffbahn abgedeckt ist.

Um einen spalten- und mikrorißfreien Isolierstoff-Wickelkörper herzustellen, wurde gemäß der DE-Patentschrift 12 37 657 vorgeschlagen, zum lagenweisen Wickeln ohne Anwendung von Druck gekrepptes Papier zu benützen, dessen Kreppung beim Wickeln mindestens zum Teil erhalten bleibt.

Dadurch wird zwar eine Verbesserung der Isoliereigenschaften in der Wickelrichtung d.h. im Wickelkörper-Durchmesser erzielt, die jedoch in der Höhenachse, d.h. quer zur Wickel richtung nicht wirksam werden, da die Dehnung des Kreppapiers nur in der Wickelrichtung gewährleistet ist, wobei gerade wegen des Reaktionsschwundes insbesondere in der Wickelkörper- Höhe eine Dehnung des Kreppapiers erwünscht wäre.

Bei allen erwähnten Verfahren zur Herstellung von Isolier stoff-Wickelkörpern, erfolgt die Aufwicklung der Isolierstoff- Bahnen unter einer relativ hohen Zugspannung, wodurch auf die Isolierstoffbahnen unerwünschte Zugkräfte ausgeübt werden und die Gefahr einer Mikrorißbildung erhöht wird. Bei Ver wendung von Kreppapier geht ein größerer Teil der Kreppung durch die Zugspannung beim Wickeln wieder verloren. Außerdem wird die Erfassung der Wickeldurchmesser und somit die Posi tionierung der leitenden Einlagen erschwert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von spalten- und mikrorißfreien Isolierstoff- Wickelkörpern zu schaffen, die unabhängig von der Isolierstoff- Wickelkörper-Höhe eine kontinuierliche zugspannungsfreie Aufbringung einer koaxialen Isolation auf einen Leiter oder ein Innenrohr stoßfugenfrei und ohne Überlappung der einzelnen Lagen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß man unabhängig von der Isolierstoff-Bahnbreite über die gesamte Isolierstoff-Wickelkörper-Höhe die Isolierstoff- Wickelkörper einlagig in voller Breite herstellen kann. In einer der Wickelvorrichtung diskontinuierlich vorge schalteten Arbeitsoperation werden von einer Rolle bis max. 5.0 m breite Isolierstoffbahnen abgezogen und jeweils derart abgetrennt und als Isolierstoff-Bogen gestapelt und der Wickelvorrichtung derart zugeführt, daß die Länge der Isolierstoff-Bahnabschnitte der erforderlichen Isolierstoff- Wickelkörper-Höhe entspricht.

Durch derartiges Aufwickeln einer einzigen Lage über die gesamte Isolierstoff-Wickelkörper-Höhe entfällt das sonst übliche Überlappen der Bahnlagen bzw. die zwangsweise zwischen den einzelnen Lagen entstehenden Trennfugen zwischen den einzelnen Lagen.

Ein weiterer Vorteil besteht in der zugspannungsfreien Aufwicklung der einzelnen Isolierstoff-Bogen und/oder -Bogen zuschnitte mittels eines umlaufenden Bandes auf den freigela gerten Leiter bzw. das Innenrohr, wobei die nachfolgenden Isolierstoff-Bogen jeweils Kante an Kante stoßfugenfrei anliegen. Dadurch wird eine Rißbildung quer zum Isolierstoff- Wickelkörper weitgehend vermieden.

Besonders vorteilhaft wirkt sich eine derartige Aufwicklung von Isolierstoff-Bogen und/oder -Bogenzuschnitten bei einer Verwendung von Kreppapierbogen und/oder -Bogenzuschnitten aus, deren 15 bis 50%ige Dehnung sich nicht quer zum Isolier stoff-Wickelkörper, sondern in der Axiallänge des Isolierstoff- Wickelkörpers auswirkt, so daß Mikrorisse, die insbesondere während des Reaktionsschwundes während der Aushärtung fertiger kunstharzimprägnierter Isolierstoff-Wickelkörper entstehen und in der Axiallänge des Isolierstoff-Wickelkörpers am größten sind, ebenfalls weitgehend vermieden werden.

Bei der Herstellung von Kondensatordurchführungen können die leitenden Einlagezuschnitte zur Potentialsteuerung entweder während des Wickelns einzeln auf die entsprechenden Isolierstoff-Bogen oder in vorteilhafter Weise bereits beim Stapeln der Isolierstoff-Bogen auf Bogen, die auf einen vor bestimmten Durchmesser des Wickelkörpers aufgewickelt werden, aufgebracht und fixiert werden.

Zusätzlich ist es möglich, die Isolierstoff-Bogen bereits vor dem Stapeln entsprechend zuzuschneiden, so daß sich eine übliche mechanische Abtragung beispielsweise durch konusförmige Ausbildung der beiden Enden des Isolierstoff- Wickelkörpers erübrigt. Dadurch, daß diese Isolierstoff- Bogenzuschnitte durch computergesteuerte Längenabschnitte der Isolierstoffbahn ohne jeden Abfall gebildet werden, entstehen wesentliche Materialeinsparungen.

In vorteilhafter Weise können die leitenden Einlagezuschnitte bei Isolierstoff-Wickelkörpern mit geringem Durchmesser, jeweils um den entsprechenden Wickelkörper-Umfang koaxial geschlossen aufgebracht werden, indem man phasenweise eine Isolierstoff- Bogen- bzw. -Bogenzuschnitte-Zuführung unterbricht. Die sich dadurch berührenden Lagen der aufgewickelten Einlagezuschnitte vermeiden elektrische Durchschläge bei Stoßvorgängen und verkleinern die aktive Wandstärke z.B. der Durchführung um 15 bis 25%, da zwischen den Einlagen Isolierstoff-Bogen bzw. Bogenzuschnitte entfallen.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungs gemäßen Anordnung mit Zuführung von Wickelgut von einem Bogenstapel und von einer Einrichtung zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten, sowie eine vorge schaltete Einrichtung zur Bildung eines Bogenstapels,

Fig. 2, 2a und 2b eine Ansicht und einen Grundriß einer Wickelvorrichtung sowie ein Detail einer Trenn einrichtung der Wickelvorrichtung,

Fig. 3, 3a eine Seitenansicht und einen Querschnitt einer Einrichtung zur Abnahme von Bogen von einem Stapel und zum Transport vom Stapel zur Wickelvorrichtung,

Fig. 4, 4a einen Längsschnitt, bzw. einen Grundriß einer Einrichtung zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten,

Fig. 5, 5a je einen Querschnitt eines Stapels von Isolierstoff-Bogen ohne, bzw. mit leitenden Einlagezu schnitten,

Fig. 6, 6a je einen Querschnitt eines Stapels von Isolierstoff-Bogenzuschnitten ohne, bzw. mit leitenden Einlagezuschnitten, und

Fig. 7, 7a eine Seitenansicht und einen Grundriß einer Einrichtung zur Bildung eines Bogenstapels kombiniert mit der Einrichtung zur Abnahme von Bogen gemäß Fig. 3, 3a und mit der Einrichtung zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten gemäß Fig. 4, 4a.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden einer Wickel vorrichtung (10) anstatt einer bisher erforderlichen Folienbahn (52′) (Fig. 7) zu einem Stapel (24) geschichtete Isolierstoff-Bogen (21) und/oder Isolierstoff-Bogenzuschnitte (21′) zugeführt und an einen starren Leiter oder ein starres Innenrohr (5) aufgewickelt. Die Isolierstoff-Bogen (21) und/oder die -Bogenzuschnitte (21′) werden in einem vor herigen Arbeitsvorgang an einer beispielsweise der Wickel vorrichtung (10) diskontinuierlich vorgeschalteten (Fig. 1) Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels von einer an einer Abrolleinrichtung (51) angeordneten Isolierstoff-Folienbahn (52′) abgezogen, zugeschnitten und als Bogen gestapelt, wie in den Fig. 7, 7a näher beschrieben wird. Die Isolierstoff-Folienbahn (52′) mit einer Bahnbreite (b′) von etwa 2 bis max. 5.0 m entspricht der Isolierstoff- Bogenlänge (L). Die Isolierstoff-Bogenbreite (B), die der zugeschnittenen Länge (1′) der Folienbahn (52′) sowie der erforderlichen Isolierstoff-Wickelkörper-Höhe entspricht und frei gewählt werden kann, wird der Wickelvorrichtung (10) zugeführt und beträgt 1.0 bis max. 10.0 m, bedingt durch die Konstruktion der Wickelvorrichtung (10).

Dadurch ist es möglich, der Wickelvorrichtung (10) über die erforderliche Wicklungsbreite (B) eine einzige Isolier stofflage zuzuführen, so daß sich Maßnahmen zum Umgehen der sonst begrenzten Isolierstoff-Bahnbreite (b′), beispiels weise durch Überlappung der Isolierstoffbahn, erübrigen. Die Isolierstoff-Bogen (21) können bereits entsprechend der Endform des Wickelkörpers (8) abfallfrei zugeschnitten und als Isolierstoff-Bogenzuschnitte (21′) der Wickelvor richtung (10) vom Stapel zugeführt und aufgewickelt werden, so daß sich ein nachträgliches mechanisches Abtragen, bei spielsweise der konusförmigen Enden einer Durchführung, erübrigt. Falls in den Isolierstoff-Wickelkörper (8), beispielsweise für Kondensatordurchführungen, zwischen ent sprechend dem Wickelkörper (8) vorbestimmte Isolierstofflagen leitende Einlagezuschnitte (31) gewickelt werden sollen, kommen zwei Varianten der erfindungsgemäßen Anordnung in Betracht; einmal werden gemäß Fig. 1 die leitenden Einlage zuschnitte (31) in einer mit vollen Linien ausgezogenen, mit der Wickelvorrichtung (10) integrierten Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlagezuschnitten vorgefertigt und zur Aufwicklung der Wickelvorrichtung (10) zugeführt und zusammen mit den entsprechenden Isolierstoff-Bogen (21) und/ oder -Bogenzuschnitten (21′) auf den Leiter oder das Innen rohr (5) aufgewickelt. Diese Ausführung ermöglicht einen universellen Einsatz der Wickelvorrichtung (10) und ist besonders für kleinere Serienfertigungen von Vorteil. Zum anderen können die Einlagezuschnitte (31) bereits bei der Bildung des Bogenstapels (24) durch die in Fig. 1 strichliert dargestellte Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlagezuschnitten auf entsprechende Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′) aufgelegt und fixiert werden, so daß sowohl die Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′), als auch die leitenden Einlagezu schnitte (31) zusammen vom Stapel (24) direkt der Wickel vorrichtung (10) zugeführt werden, was insbesondere bei größeren Produktionsserien von Kondensatordurchführungen von Vorteil ist. Zu den Fig. 4, 4a ist eine nähere Beschreibung der Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlage zuschnitten bzw. mit der Darstellung in Fig. 7, 7a kombiniert mit der Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels angegeben.

Die eigentliche Wickelvorrichtung (10) gemäß der Fig. 1 und insbesondere der Fig. 2, 2a und 2b besteht aus einer in Längsrichtung verschiebbaren Antriebswalze (4) mit einem Antriebsmotor (17), vorzugsweise einem Schneckenmotor, einer unteren, starrgelagerten Walze (1), einer über der Walze (1) angeordneten oberen, in einer Vertikalführung (14) geführten und bewegbaren Walze (2) und einer der Wickelvorrichtung (10) vorgelagerten Umlenkwalze (3). Die Walzen (1, 2) unterstützen den Wickelvorgang des freigelagerten Wickeldornes (5). Die Antriebswalze (4) ist auf einem am Gestell (18) der Wickel vorrichtung (10) angeordneten Trägerschlitten (16) gelagert und über eine mit Endlagern (6, 6′) versehene Gewindestange (15) in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet. Die Walzen (1 bis 4) sind mittels eines in Laufrichtung über die Walzen (4-1-3-1-5 bzw. 8-2-4) umlaufenden Transportbandes (9) antreibbar verbunden. Zur Bildung des Isolierstoff-Wickel körpers (8) wird vor dem Wickelbeginn zwischen den Walzen (1, 2) ein starrer Leiter oder ein starres Innenrohr bzw. ein Wickeldorn (5) abrollbar frei gelagert und vom Transport band (9) derart umschlungen, daß beim Wachsen des Isolier stoff-Wickelkörpers (8) die obere Walze (2) nach oben und die Antriebswalze (4) in Richtung der beiden Walzen (1, 2) bewegbar sind. Zu Beginn des Wickelvorganges auf den Leiter oder das Innenrohr (5) befindet sich die obere Walze (2), die Antriebswalze (4), der Leiter oder das Innenrohr (5), der Wickelkörper (8) sowie das Transportband (9) in ihren jeweils mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Ausgangs positionen; beim Wachsen des Wickelkörpers (8) bewegt sich die Walze (2) in der Vertikalführung (14) nach oben, die Antriebswalze (4) in Richtung zu den Walzen (1, 2) und ent sprechend verändern der Leiter oder das Innenrohr (5), der Wickelkörper (8) sowie das Transportband (9) ihre Positionen, bis der Wickelkörper (8) fertiggewickelt ist und die strich punktiert dargestellten Endpositionen erreicht sind. Damit der fertige Wickelkörper (8) aus der Wickelvorrichtung (10) entnommen werden kann, muß die obere Walze (2) in der Vertikalführung (14) noch weiter nach oben in seine strich liert angedeutete Position gebracht werden, vorzugsweise manuell.

Im Bereich des Transportbandes (9′) zwischen der fest vorgelagerten Umlenkwalze (3) und der festgelagerten unteren Walze (1) ist unterhalb des Transportbandes (9) eine Vakuum kammer (11) mit einer angedeuteten Vakuum-Anschlußleitung (12) angeordnet, so daß ein Vakuum derart angelegt werden kann, daß dieser Transportband-Bereich als Ansaugtisch (9′) wirkt und zur Übernahme, Positionierung und zum Weitertransport des Wickelgutes, d.h. der Isolierstoff- Bogen (21) und/oder der -Bogenzuschnitte (21′) sowie der Einlagezuschnitte (31) dienen kann. Das Transportband (9) kann in voller Breite ausgebildet sein und zur Bildung der Saugwirkung mit ausgestanzten Lochreihen versehen sein, wobei die Öffnungen jeweils als Rundlöcher, Schlitze u.dgl. ausgebildet sein können. Das Transportband (9) kann auch aus einer Vielzahl von schmäleren (nicht dargestellten) Bändern bestehen, die zueinander jeweils im geringem Abstand parallel laufend angeordnet sind. Derartige an sich bekannte Transportbänder (9) sind mehrschichtig mit wellenförmigen Innenlagen ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus Polyamid mit einer antistatischen Elastomer-Beschichtung. Für die Zuführung des Wickelgutes (21, 21′, 31) ist vor der Umlenk walze (3) ein berührungsloser Schalter (19), vorzugsweise eine Fotozelle, und vor der unteren Walze (1) über die Wickelbreite eine Vielzahl von Auftragungsvorrichtungen (7) angeordnet, die beispielsweise zum Auftragen eines Klebe mittels auf den Isolierstoff-Bogen (21) und/oder die -Bogen zuschnitte (21′) dienen und somit eine Fixierung auf den Wickelkörper (8) gewährleisten. Außerdem ist eine Trenn einrichtung (13) zum phasenweisen Trennen der Isolierstoff- Bogen (21) und/oder der -Bogenzuschnitte (21′) mit einer Messerführung (13′) vorgesehen, um wie in Fig. 4, 4a näher beschrieben, die leitenden Einlagezuschnitte (31) auf den Wickelkörper (8) bei vorbestimmten Wickelkörper-Durchmessern koaxial geschlossen aufbringen zu können.

Eine Einrichtung (20) zur Abnahme und zum Transport von Isolierstoff-Bogen bzw. -Bogenzuschnitten von einem Stapel (24) zur Wickelvorrichtung (10) gemäß Fig. 3, 3a besteht aus einer Vielzahl über die gesamte Wickelbreite (B) horizontal bzw. über die Stapelhöhe vertikal auf Führungsschienen (26 bzw. 26′) verschiebbaren Saugeinrichtungen (25), die jeweils den Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′) an dem der Wickelvorrichtung (10) zugekehrten Rand ansaugen und zur Übergabe auf den als Ansaugtisch wirkenden Transport band-Bereich (9′) der Wickelvorrichtung (10) transportieren. Die Saugeinrichtungen (25) können einzeln oder gruppenweise betätigt sowie auch teilweise außer Betrieb gesetzt werden. In der Fig. 3 ist die horizontale Verschiebung der Saugein richtungen (25) aus der mit voll ausgezogenen Linien darge stellten Ausgangsposition in die strichpunktiert dargestellte Übergabeposition oberhalb des Ansaugtisches (9′) (gemäß Fig. 1) der Wickelvorrichtung (10) veranschaulicht. Ein Indikator (27) zur Stapelhöhen-Regulierung dient zur auto matischen Höhenverstellung des Stapels (24).

Die Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten gemäß der Fig. 4, 4a kann gemäß Fig. 1 als Bestandteil der Wickelvorrichtung (mit voll ausge zogenen Linien dargestellt) oder mit einer an sich bekannten Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels gemäß Fig. 1 (strichliert dargestellt), sowie gemäß Fig. 7, 7a kombiniert werden. Die in einem Gestell (45) vertikal (nicht dargestellt) und horizontal bewegbare Einrichtung (30) besteht aus einer Abrolleinrichtung (49) für eine von einem Wickel (31′) abziehbaren Einlage-Folienbahn (31′′), einer abhebbaren Perforierwalze (32) mit einer Gegenwalze (33), einer aus zwei in Längsrichtung der Einlage-Folienbahn (31′′) angeordneten Messern (39, 39′) gebildeten Trenneinrichtung zum Trennen der Einlagezuschnitte (31), einer ebenfalls in Längsrichtung beidseits der bereits zugeschnittenen Einlage angeordneten Randfalzeinrichtungen (40, 40′), einer mit einem Motor (37) versehenen Antriebswalze (34), die über eine Kette (35′) mit einer Spannwalze (35) verbunden ist, mit entsprechenden Walzenpaaren (36, 36′) und einer dazwischen quer zur Einlage- Folienbahn (31′′) angeordneten Trenneinrichtung (38) sowie zwei Auftragsvorrichtungen (44, 44′) zum vorzugsweise punktweisen Auftragen eines Klebemittels auf die obere und/oder untere Randoberfläche der Einlagezuschnitte (31). Die Einrichtung (30) ist mittels eines Motorantriebes (48) über eine Welle (47) horizontal und über nicht dargestellte Vertikalführungen höhenverstellbar ausgebildet. Für die Zuführung der Einlagezuschnitte (31) zu den entsprechenden Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitten (21′) ist eine nach unten gekrümmte, als eine Rutsche (42) ausge bildete Führungsfläche vorgesehen.

Der Stapel (24) kann gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 6 aus Isolierstoff- Bogen (21) ohne bzw. mit entsprechenden leitenden Einlagen (31) aufgebaut sein. Ein derartiger Isolierstoff-Wickelkörper (8) muß beispielsweise für Durchführungen an beiden Enden entsprechend der gegebenen Ausbildung des jeweiligen Apparates angepaßt werden, indem beispielsweise die Isolierstoff- Wickelkörper (8) nach einer Vakuumbehandlung, Kunstharz imprägnierung mit nachfolgender Aushärtung, wie bisher üblich mechanisch, z.B. konusförmig abgetragen werden.

Gemäß der Fig. 5a bzw. Fig. 6a kann das Wickelgut, d.h. die Isolierstoff-Bogen (21), bzw. -Bogenzuschnitte (21′) und gegebenenfalls die leitenden Einlagezuschnitte (31) bereits bei der Bildung desWickelgut-Stapels (24) in einem vorherigen, gegenüber der Wickelvorrichtung (10) diskontinuierlichen Arbeitsvorgang derart vorgefertigt werden, daß das Wickelgut (21, 21′, 31) entsprechend der Endform des Isolierstoff-Wickel körpers (8) gestapelt wird. Da die Bogenzuschnitte (21′) unterschiedlich lang (1′) (Fig. 7, 7a) abfallfrei zugeschnitten werden können, entstehen wesentliche Materialeinsparungen. Bei der Bildung eines derartigen Bogenstapels gemäß der Fig. 7, 7a können auch Abstützungen (29) (gemäß Fig. 5a, 6a) zur Ausfüllung der durch die Isolierstoff-Bogenzuschnitte (21′) entstandenen Hohlräume des Stapels (24) jeweils manuell eingesetzt werden, was insbesondere bei komplizierteren Wickelkörper-Formen wichtig ist.

Die Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels besteht aus einer Abrolleinrichtung (51) mit einer auf einer Rolle als Wickel (52) aufgewickelten endlosen Isolierstoff-Bahn (52′), einer Umlenkwalze (53) einem Meßwalzenpaar (54, 54′) zur Abmessung der Isolierstoff-Bogenbreite (B), einer mittels eines Motors (57) angetriebenen Transportwalze (55), die mit einer, vorzugsweise pneumatisch schwenkbaren Gegenwalze (56) zusammenwirkt. Bei der Einführung der Isolierstoff-Bahn (52′) wird die Gegenwalze (56) mittels eines manuell betätigbaren Pneumatikzylinders (56′) von der Transportwalze (55) abgehoben. Durch eine Trenneinrichtung (58) quer zur Isolierstoff-Bahn (52′) wird die entsprechende Länge (1′), die der Isolierstoff- Bogenbreite (B) entspricht, zugeschnitten, wobei eine Klemm einrichtung (59) zum Halten des Isolierstoff-Bogenendes vorgesehen ist. Eine zur Fig. 3, 3a analoge Einrichtung (20) zur Abnahme von Isolierstoff-Bogen - diesmal zur Bildung eines Bogenstapels (24) - ist nachgeschaltet. Falls leitende Einlage zuschnitte (31) bereits bei der Bildung des Bogenstapels (24) auf entsprechende Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogen zuschnitte (21′) zugeführt und fixiert werden sollen, wird die Einrichtung (50) zur Bildung des Bogenstapels und die Einrich tung (20) zur Abnahme von Isolierstoff-Bogen zusätzlich mit der Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von leiten den Einlagezuschnitten gemäß Fig. 4, 4a kombiniert. Die Ein richtung (30) kann auch so kombiniert werden, daß diese gemäß Fig. 1 von der Wickelvorrichtung (10) zu der Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels und umgekehrt verschoben werden kann. Ein Indikator (27) zur Stapelhöhen-Regulierung dient zur automatischen Höhenverstellung des Stapels (24).

Die Betriebsweise der Vorrichtung, bei welcher das aus Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitten (21′) sowie gegebenenfalls aus leitenden Einlagezuschnitten (31) bestehende Wickelgut zum Isolierstoff-Wickelkörper (8) verarbeitet wird, ist folgende:

Auf der Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels, die gegenüber der eigentlichen Wickelvorrichtung (10) diskonti nuierlich arbeitet, wird das Wickelgut vorgeschnitten und zu einem Stapel (24) geschichtet. Der Stapel (24) wird der Wickel vorrichtung (10) derart vorgeschaltet, daß das Wickelgut bogen- bzw. lagenweise vom Stapel abgenommen und vom Stapel (24) zur Wickelvorrichtung (10) transportiert wird, wobei die Isolierstoff-Bogenbreite (B), die mit der erforderlichen Wickel- Arbeitsbreite bzw. Isolierstoff-Wickelhöhe übereinstimmt, der Länge des Isolierstoff-Folienabschnittes (1′) und die Isolier stoff-Bogenlänge (L) der Isolierstoff-Folienbahnbreite (b′) entsprechen. Derart orientierte Isolierstoff-Bogen (21) und/ oder Bogenzuschnitte (21′) werden vom Transportband (9) zwischen der unteren Walze (1) und der Umlenkwalze (3) der Wickelvor richtung (10) und dem als Ansaugtisch wirkenden Bandbereiches (9′) mitgenommen und nacheinander Kante an Kante stoßfugenfrei auf den freigelagerten Leiter oder das Innenrohr (5) bzw. den Wickelkörper (8) aufgewickelt. Mittels der Auftragsvorrichtungen (7) wird über die gesamte Bogenbreite (B) auf die Randoberfläche des Isolierstoff-Bogens (21) bzw. Bogenzuschnittes (21′) punktweise Haftmittel aufgetragen, wodurch das Wickelgut (21, 21′) auf dem Wickelkörper (8) fixiert wird. Falls zur Potential steuerung des Apparates, beispielsweise einer Kondensator durchführung, leitende Einlagezuschnitte (31) auf den Wickel körper (8) aufgebracht werden sollen, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten; so ist die in Fig. 4, 4a detailliert dargestellte Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlage zuschnitten gemäß Fig. 1 - mit ausgezogenen Linien dargestellt - mit der Wickelvorrichtung (10) kombiniert, so daß die Einlage zuschnitte (31) auf den am Ansaugtisch (9′) in Fig. 2, 2a befindlichen Isolierstoffbogen (21) aufgelegt, fixiert und gemeinsam mit den Isolierstoff-Bogen (21) auf den Wickel körper (8) aufgewickelt werden. Falls die Einlagezuschnitte (31) über den entsprechenden Umfang des Isolierstoff-Wickel körpers (8) koaxial geschlossen aufgebracht werden sollen, wird die Zuführung der Isolierstoff-Bogen (21) phasenweise unterbrochen und gegebenenfalls durch die Trenneinrichtung (13, 13′) quer zum Transportband (9) getrennt, so daß der Einlagezuschnitt (31) direkt auf den als Ansaugtisch wirkenden Transportband-Bereich (9′) zugeführt, positioniert und zum Wickelkörper (8) transportiert und aufgewickelt wird. Fer ner können die Einlagezuschnitte (31) gemäß Fig. 1 und gemäß Fig. 7 von der strichliert dargestellten Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels bereits gemeinsam mit den Isolier stoff-Bogen (21) und/oder der -Bogenzuschnitte (21′) bei der Bildung des Stapels (24) gestapelt werden, indem die Einlage zuschnitte (31) eventuell computergesteuert auf die Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′) aufgelegt und fixiert werden, die jeweils einem vorbestimmten Wickelkörper(8) -Durchmesser nach der Aufwickung entsprechen.

Die Einlagezuschnitte (31) können vorher perforiert und/oder ein- bzw. beidseits gefalzt werden, wie in den Fig. 4, 4a näher beschrieben wird.

Durch die zur Wickelrichtung Längsverschiebung der Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlagezuschnitten gemäß Fig. 1 können die Wickelvorrichtung (10), die Einrichtung (50) zur Bildung eines Bogenstapels und die Einrichtung (30) miteinander kombiniert werden.

Die Isolierstoff-Bogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′) können aus Glattpapier, Kreppapier oder einem anderen Material bestehen. Die Aufwicklung der bezüglich der Bogenbreite (B) zu Bogenlänge (L) orientierten Bogen (21) und/oder -Bogen zuschnitte (21′) in der bereits beschriebenen Weise wirkt sich besonders günstig bei der Verwendung von Kreppapier aus, indem die Kreppung in Richtung der Wickelbreite (B) verläuft und beim Wickeln voll erhalten bleibt, da durch die zugsfreie Zuführung des Wickelgutes (21, 21′) die Kreppung nicht gestreckt werden kann, so daß ein homogener Wickel körper (8) gewährleistet ist.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen:

10 Wickelvorrichtung
1 Walze, untere, fest gelagert
2 Walze, obere, ist beim Wachsen des Wickelkörpers nach oben vertikal in der Vertikalführung 14 bewegbar - in Ausgangsposition mit voll ausgezogenen Linien
2 dto. Endposition strichpunktiert
2 dto. Entnahmeposition strichliniert angedeutet
1, 2 Walzenpaar zur Wickelbildung
3 Umlenkwalze, fest gelagert, der Wickelvorrichtung vorgelagert
4 Antriebswalze - Ausgangsposition mit voll ausgezogenen Linien
4 dto. Endposition strichpunktiert
5 Wicklungskern, =Wickelrohr, Wickeldorn, vorzugsweise Leiter- oder Innenrohr
6, 6′ Endlager
7 Auftragsvorrichtungen zum Auftragen eines Haftmittels, vorzugsweise Klebemittels
8 Isolierstoff-Wickelkörper - Ausgangsposition mit voll ausgezogenen Linien
8 dto. Endposition strichpunktiert
9 Transportband, umlaufend mit ausgestanzten Lochreihen (Rundlöcher, Schlitze u. dgl.) bzw. bestehend aus einer Vielzahl von schmäleren Transportbändern, die im geringen Abstand zueinander parallel laufend angeordnet sind (nicht dargestellt) - Ausgangsposition mit voll ausgezogenen Linien
9 dto. Endposition strichpunktiert
9′ Umlaufband-Bereiche zwischen der unteren Walze 1 und der Umlenkwalze 3 als Ansaugtisch wirkend
11 Vakuumkammer
12 Vakuum-Anschlußleitung (angedeutet)
13, 13′ Trenneinrichtung
13 Messer
13′ Messerführung
14 Vertikalführung
15 Gewindestange
16 Trägerschlitten
17 Antriebsmotor, vorzugsweise ein Schneckenmotor
18 Maschinengestell
19 Schalter, berührungsloser, beispielsweise Fotozelle für die Wickelgut-Zuführung
20, 20′ Einrichtung zur Abnahme von Isolierstoff-Bogen weg vom Bogenstapel zur Wickelmaschine bzw. weg von der Einrichtung zur Bildung des Bogenstapels 50 zum Bogenstapel
21 Isolierstoff-Bogen, beispielsweise Papier-, Kreppapier- und andere Materialien
21′ Isolierstoff-Bogenzuschnitte
22, 22′ Gestell
23 -
24 Bogenstapel
25, 25′ Saugeinrichtung für den Transport von Wickelgut weg vom Stapel zur Wickelvorrichtung bzw. weg von der Einrichtung zur Bildung eines Bogenstapels zum Stapel; vertikal und horizontal verschiebbar; Ausgangsposition mit voll ausgezogenen Linien
25′ Endposition strichpunktiert
26, 26′ Führungsschienen
27, 27′ Indikator zur Stapelhöhenregulierung
28, 28′ Hubeinrichtung für den Bogenstapel
29 Abstützungen
30 Einrichtung zur Anfertigung und Zuführung von Einlagezuschnitten; vertikal und horizontal bewegbar ausgebildet
31 Einlagezuschnitte, leitende
31′ Einlage-Folienbahn-Wickel
31″ Einlage-Folienbahn 32 Perforierwalze
33 Gegenwalze
34 Antriebswalze
35 Spannwalze
35′ Kette
36, 36′ Gegenwalzen
37 Antriebsmotor, beispielsweise Schrittmotor
38 Trenneinrichtung, ein Messer quer zur Einlage-Folienbahn bewegbar
38′ Messerführung
39, 39′ Trenneinrichtung, bestehend aus zwei beidseitig in Längsrichtung der Einlage-Folienbahn angeordneten Messern
40, 40′ Randfalzeinrichtungen zum Falzen der Einlagezuschnitte
41, 41′ Ablenkeinrichtungen für Einlagezuschnitte-Randabfall
42 Führungsfläche für den Transport der Einlagezuschnitte, nach unten gekrümmt als Rutsche ausgebildet
43 Abfallbehälter
44, 44′ Auftragsvorrichtungen zum Auftragen von Haftmittel, vorzugsweise Klebemittel, auf die Einlagezuschnitte zum Fixieren auf die Isolierstoff-Bogen oder -Bogenzuschnitte und/oder Wickelkörper
45 Gestell
46 Umlenkwalze
47 Welle
48 Motor (Schnecken-)
49 Abrolleinrichtung
50 Einrichtung zur Bildung eines Bogenstapels
51 Abrolleinrichtung
52 Folienbahn-Wickel
52′ Folienbahn
53 Umlenkwalze
54, 54′ Meßwalzenpaar
55 Transportwalze
56 Gegenwalze, manuell pneumatisch schwenkbar (abhebbar)
56′ Pneumatikzylinder
57 Motorantrieb
58 Trenneinrichtung, quer zur Folienbahn
59 Klemmeinrichtung zum Halten des Bogenrandes

B Isolierstoff-Bogenbreite = Isolierstoff-Bahnlänge l′
l′ Isolierstoff-Bahnlänge = Isolierstoff-Bogenbreite B
L Isolierstoff-Bogenlänge = Isolierstoff-Bahnbreite b′
b′ Isolierstoff-Bahnbreite = Isolierstoff-Bogenlänge L
l Länge des Einlagezuschnittes (Fig. 4, 4a)
b Breite des Einlagezuschnittes (Fig. 4, 4a)

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von spalt- und mikroriß freien Isolierstoff-Wickelkörpern (8) für elektrische Isolationszwecke, bei welcher auf einen Wicklungskern (5, 8) eine koaxiale Isolation lagenweise aufwickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen eine Wickel vorrichtung (10), eine Einrichtung (20) zur Isolierstoff abnahme von einem Bogenstapel (24), eine weitere Einrichtung (30) für leitende Einlagezuschnitte, sowie eine Trennein richtung (38) nacheinander geschaltet angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung (10) aus einer, horizontal in Längs richtung verschiebbaren Antriebswalze (4), einem Walzenpaar (1, 2) und einer der Wickelvorrichtung (10) vorgelagerten Umlenkwalze (3) besteht, und die Walzen (1 bis 4) mittels eines in Laufrichtung über die Walzen (4-1-3-1-2-4) umlaufen den Transportbandes (9) derart verbunden sind, daß zwischen einer starr gelagerten unteren Walze (1) und einer vertikal bewegbaren oberen Walze (2) des Walzenpaares (1, 2) zur Aufwicklung des Isolierstoff-Wickelkörpers (8) der frei gelagerte Wicklungskern (5) angeordnet und durch das Transport band (9) derart umschlungen ist, daß beim Wachsen des Isolier stoff-Wickelkernes (8) die obere Walze (2) in einer Vertikal führung (14) nach oben und die Antriebswalze (4) horizontal in Richtung zum Walzenpaar (1, 2) bewegbar sind, und daß das von der der Wickelvorrichtung (10) vorgelagerten Umlenkwalze (3) zur starr gelagerten unteren Walze (1) geführte Transportband (9) für das Wickelgut als Ansaugtisch (9′) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungskern (5, 8) ein starrer Leiter ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungskern (5, 8) ein starres Isolierrohr ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20) zur Abnahme von Isolierstoffbogen von einem Stapel (24) sowie eine Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von leitenden Einlagezuschnitten aus einer Abrolleinrichtung (49) für eine Einlagefolienbahn (31′′), einem Walzenpaar (32, 33), wovon eine Walze als abhebbare Perforierwalze (32) ausgebildet ist, einer ersten Trenneinrichtung (39, 39′) für die Bildung von Einlagezuschnitten (31) mit zwei in Längsrichtung beid seitig der Einlagefolienbahn (31′′) angeordneten Messern (39, 39′) einer ebenfalls in Längsrichtung beidseitig der Einlagezu schnitte (31) angeordneten Randfalzeinrichtungen (40, 40′), einer über eine Kette (35′) antreibbaren Antriebswalze (34) mit Spannwalze (35) mit entsprechenden Führungswalzen (36, 36′) und einer dazwischen angeordneten zweiten Trenneinrichtung (38) mit einem quer zu den Einlagezuschnitten (31) geführten Messer, sowie zwei Auftragsvorrichtungen (44, 44′) zum Fixieren der Einlagezuschnitte (31) auf das Wickelgut (21, 21′) und/oder des Wickelkörpers (8) besteht, und daß ferner für die Zu führung der Einlagezuschnitte (31) eine nach unten gekrümmte, als Rutsche (42) ausgebildeten Fläche vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wickelgutzuführung und -positionierung im Bereich des als Ansaugtisch (9′) ausgebildeten, mit Öffnungen versehenen Transportbandes (9) zum Anlegen eines Vakuums unterhalb des Ansaugtisches (9′) eine Vakuumkammer (11) und in Lauf richtung vor der Umlenkwalze (3) ein berührungsloser Schalter (19) und vor der unteren Walze (1) eine Auftrags vorrichtung (7) vorgesehen und quer über das Transportband (9) wahlweise eine Trenneinrichtung (13, 13′) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Transportbandes (9) Lochreihen und als Rundlöcher ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochreihen schlitzförmig ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (9) aus einer Vielzahl, jeweils mit geringem Abstand parallel zueinander angeordneten Bändern besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von leiten den Einlagezuschnitten (31) und parallel und quer zur Bewegungsrichtung des Transportbandes (9) der Wickelvorrichtung (10) sowie vertikal bewegbar ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlage zuschnitten (31) mit der Wickelvorrichtung (10) integriert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Einlagen (31) auf die entsprechenden Isolier stoffbogen (21) und/oder -Bogenzuschnitte (21′) von der Ein richtung (30) zur Anfertigung und Zuführung von Einlage zuschnitten auflegbar, fixierbar und zusammen mit den Isolier stoffbogen (21) und/oder -Bogenzuschnitten (21′) stapelbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Wegführen des Randabfalles der leitenden Einlagezuschnitte (31) beidseitig derselben je eine Ablenk vorrichtung (41, 41′) zu einem Abfallbehälter (43) vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenstapel (24) automatisch höhenverstellbar ausgebildet ist und für die Isolierstoffbogenzuschnitte (21′) beidseitig des Bogenstapels (24) manuell einlegbare Abstützungen (29) vorgesehen sind.