HU223014B1

HU223014B1 - Keresztezett kábel villamos gépekben tekercsek készítéséhez, a kábel gyártási eljárása és eljárás a keresztezett kábellel tekercs készítésére

Info

Publication number: HU223014B1
Application number: HU0000879A
Authority: HU
Inventors: Antonio Martinengo; Roberto Preda; Giovanni Stradella
Original assignee: Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A.
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 2004-03-01
Also published as: BR9807336A; TR200002025T2; PL335820A1; TR200002024T2; WO1998036431A1; PL186734B1; NO993902D0; NO993902L; TR199901938T2; HUP0000879A3; IT1290307B1; DE69824770D1; CZ285099A3; DE69824770T2; EP0859381A1; CZ297435B6; EP0859381B1; HUP0000879A2; JP2001511939A; ITMI970292A1

Abstract

A találmány tárgya keresztezett kábel (1) villamos gépekben tekercsekkészítéséhez, amely tartalmaz egy, lapított huzalokból (3) állóvillamos vezetőmagot. A lapított huzalok (3) legalább két, egymásmellett elhelyezett halomban (4a, 4b) vannak elhelyezve, és egyenkéntvannak a két halom (4a, 4b) között áthelyezéssel keresztezve, a kábel(1) hosszanti kiterjedése mentén egymást követően; egy, a mag (2)körül elhelyezett tekercselési eszközt (6) tartalmaz, amely a lapítotthuzalokat (3) tartja, és a kábel (1) szerkezeti stabilitásátbiztosítja. A tekercselési eszköz (6) legalább egy, a mag (2) körémenetek formájában csavarmenetszerűen feltekercselt csavarmenetszerűelemet (6a, 6b) foglal magában, ahol menetek egymást keresztezőpontoktól mentesek. A találmány tárgya továbbá a keresztezett kábel(1) előállítására szolgáló eljárás, amelynek során a burkolási lépéstegy vagy több, csavarmenetszerű elemnek (6a, 6b) a mag (2) köré való,kölcsönös keresztezési pontok nélkül történő csavarmenet alakúfeltekercselésével hajtják végre. ŕ

Description

A találmány tárgya keresztezett kábel villamos gépekben tekercsek készítéséhez, amely egy, lapított huzalokból álló villamos magot tartalmaz. A lapított huzalok legalább két, egymás mellett elhelyezett halomban vannak elhelyezve, és egyenként vannak a két halom között áthelyezéssel keresztezve, a kábel hosszanti kiterjedése mentén egymást követően. A kábel továbbá egy, a mag körül elhelyezett tekercselési eszközt tartalmaz, amely a lapított huzalokat tartja, és a kábel szerkezeti stabilitását biztosítja.

A találmány tárgya továbbá a keresztezett kábel előállítására szolgáló eljárás.

A találmány szerint kidolgoztunk egy új eljárást is a kábel alkalmazására villamos tekercsek készítésére.

Pontosabban a találmány olyan keresztezett kábelekre vonatkozik, amelyeket villamos transzformátorok kis feszültségű tekercseiben, vagy általánosabban olyan villamos gépekben lévő tekercsek készítésére lehet alkalmazni, amelyeken nagy erősségű, de viszonylag kis feszültségű áramok haladnak keresztül, úgyhogy amikor ezeket a kábeleket a tekercselésben helyezzük el, nincs szükség arra, hogy magát a tekercselést képező tekercsek közé nagy villamos szigeteléseket helyezzünk be.

Ismeretes, hogy a keresztezett kábelek, amelyeket rendszerint transzformátorokban és hasonlókban villamos tekercselések készítésére alkalmaznak, alapvetően több, lényegében téglalap keresztmetszetű vezetékből álló magot tartalmaznak, mely téglalap keresztmetszetű vezetőket rendszerint „lapított huzaloknak” neveznek, amelyeket napjainkban vörösrézből készítenek, és a huzalokat egyenként egy vagy több, villamosán szigetelő festékréteggel vonják be. Ezeket a lapított huzalokat az ismert megoldások szerint egymás fölé helyezik úgy, hogy két, egymástól oldalirányban eltolt, egymás mellett elhelyezkedő halmot képeznek. A kábel hosszirányában minden egyes lapított huzal kissé rézsútos útvonalon halad úgy, hogy fokozatosan felvesz minden helyzetet a halom aljától annak tetejéig, amelyhez tartozik. Az adott halom tetejéhez vagy aljához közeli helyen minden egyes lapított huzalt a szomszédos halomhoz terelnek át, úgyhogy az ezt követően felvesz minden helyzetet az utóbbi halom alja és teteje között is. Következésképpen a kábel hosszirányában minden egyes lapított huzal fokozatosan felvesz a kábel keresztmetszetének belsejében minden lehetséges helyzetet.

A lapított huzaloknak a fentiekben leírt módon történő sorozatos keresztezése a kábelnek, mint egésznek, kielégítő szerkezeti hajlékonyságot ad, és az egyedi lapított kábelek egymáshoz képest hosszirányban el tudnak csúszni úgy, hogy amikor a kábelt a villamos gép magjára feltekercselik, azok ki tudják egyenlíteni a mag tengelyéhez képest legközelebb és legtávolabb eső lapított huzalok tekercselési átmérői közötti különbségeket.

A lapított huzalok közötti egymáshoz viszonyított elcsúszást azonban megfelelő módon kell tudni kézben tartani és szabályozni annak érdekében, hogy megfelelő szerkezeti stabilitást biztosítsanak.

Ezt a megtartó hatást tekercselési eszközök segítségével biztosítják, amelyek rendszerint egy vagy több papírszalagból állnak, mely papírszalagok csavarmenet formájában vannak a mag köré tekerve oly módon, hogy részlegesen átlapolt meneteket képezzenek. Egy papírszalagból kialakított ilyen tekercselésre az US 4,431,860 számú szabadalmi leírásban írnak le egy példát.

A szakterületen ismeretesek más, eltérő megoldások is, amelyek nem foglalják magukban a papírszalagoknak mint tekercselési eszközöknek az alkalmazását.

Az US 4,276,102 számú szabadalmi leírásban például egy olyan kábeltekercselési megoldást ismertetnek, amelynél hőre zsugorodó szalagot alkalmaznak, amelyet vagy a szokásos papírburkolat fölé vagy annak helyébe helyeznek. Miután a kábelt feltekercselték a tekercsmag köré, hogy egy transzformátorhoz egy tekercset készítsenek, magát a tekercselést egy futőeszközzel felmelegítik, hogy a hőre zsugorodó burkolat a hő hatására összezsugorodjék úgy, hogy annak hatására az egyedi lapított huzalok egymáshoz közelebb kerüljenek, és így a tekercsmag köré tekercselt kábel szerkezete tömörebb legyen.

Az US 4,639,282 számú szabadalmi leírásban egy transzformátorban lévő villamos alkatrészek felületeinek a villamos szigetelését ismertetik, beleértve a tekercselésben alkalmazott vezetékeket, amelyet úgy kapnak, hogy azokat hajlékony és porózus anyagból készült szalagokkal együtt tekercselik fel. Az anyag állhat pamutból, üvegszálból, fából vagy különböző cellulózvagy műanyag szálakból, amelyek lehetnek kötöttek vagy tekercselőgépben szövöttek, de állhatnak nemszövött, nemezeit szövetanyagból is, például porózus papírból.

Annak érdekében, hogy a tekercselési rétegen keresztül az olaj vagy más folyadék számára megfelelő átjárhatóságot, ugyanakkor megfelelő mértékű villamos szigetelést és jó hődisszipációt biztosítsanak, a burkolóanyagban lyukakat alakítanak ki 0,2-10 mm²-es méretben, ahol a lyukak vagy pórusok által elfoglalt terület aránya a burkolóanyag teljes területéhez viszonyítva 20-80% lehet.

A WO 95/309991 számú nemzetközi szabadalmi bejelentési iratban egy olyan keresztezett kábelt ismertetnek, amelynek magja egy szigetelőanyagból készült szalagszerű elemmel van burkolva, mely szalagszerű elem egymást részlegesen átlapoló menetek formájában, csavarmenetesen van feltekercselve, amely elemnek szegélyezett, hálószerű szerkezeti felépítése van, a háló szemnagysága legalább 2 mm², ahol a láncfonalak és/vagy a vetülékfonalak üvegszálból, poliészterből vagy üveg- és poliészterszálak keverékéből vannak kialakítva.

A találmány szerinti megoldásnál azt tapasztaltuk, hogy a keresztezett kábel gyártásának céljából a magtekercselést előnyösen egy folytonos menetszerű elemből készült, és maga a mag köré tekercselt csavarmenetes tekerccsel lehet kialakítani, vagy pedig több olyan folytonos csavarmenetszerű elemből, amelyek csavarmenet formájában vannak ugyanazon irányban vagy ellenkező irányokban feltekercselve, de nincsenek egymással összefonva vagy keresztezve.

HU 223 014 Bl

A találmány szerint egy olyan keresztezett kábelt hoztunk létre villamos gépek tekercseinek készítéséhez, amelyre jellemző, hogy a tekercselési eszköz legalább egy, a mag köré menetek formájában csavarmenetszerűen feltekercselt csavarmenetszerű elemet foglal magában, ahol menetek egymást keresztező pontoktól mentesek.

A követelményektől függően két vagy három menetszerű elemet lehet kialakítani, amelyek egymással párhuzamosan vannak elhelyezve, és egymást követően váltakozó menetekben vannak feltekercselve, vagy pedig csavarmenet formájában egymáshoz képest ellentétes irányokban vannak feltekercselve.

Előnyösen az egyes csavarmenetszerű elemeket egyetlen, 0,1-0,8 mm átmérőjű csavarmenet formájában vagy ugyanilyen szilárdságú lapított formában 0,30-0,60 mm szélességű elemből lehet kialakítani.

Előnyösen a szálak olyan poliészterszálból vannak kialakítva, amelynek mérete 1000-3000 dtex.

Előnyösen a csavarmenetszerű elem szakítószilárdsága 50-250 N, és relatív szakadási megnyúlása 5-20%.

A találmány szerint a csavarmenetszerű elem előnyösen 5-25 N megfeszítéssel, és a kábel szélességének 0,5-3-szorosának megfelelő menetemelkedéssel van feltekercselve, továbbá a csavarmenetszerű elemekkel a magon kialakított menetek egymástól, a csavarmenetszerű elemen merőlegesen mérve, olyan távolságban helyezkednek el, mely távolság a csavarmenetszerű elemek ugyanezen irányban mért méretének legalább a hatszorosával egyenlő.

Függetlenül attól, hogy a kábelben vannak-e csavarmenetszerű elemek vagy sem, előnyös, ha tartalmaz továbbá legalább egy, a lapított huzalok és a legalább egy csavarmenetszerű elem köré csavarvonal alakban feltekert, eltéphető szalagszerű elemet.

A keresztezett kábel továbbá előnyösen tartalmaz legalább egy, a kábel hossza mentén elnyúló, és az eltéphető szalagszerű elem és a legalább egy csavarmenetszerű elem között elhelyezett tépőszálat, mely tépőszál úgy van elrendezve, hogy annak a kábeltől való elhúzása hatására az eltéphető szalagszerű elem elszakad és leválik.

A találmány szerinti keresztezett kábel előnyösen tartalmaz továbbá legalább egy, a kábel hosszúsága mentén, az eltéphető szalagszerű elem külsejénél elhelyezett, és az eltéphető szalagszerű elem meneteit annak eltépése és a kábelről való eltávolítása során összefogva tartó ragasztószalagot.

A találmány szerint továbbá olyan gyártási eljárást fejlesztettünk ki villamos gépekben tekercsek készítéséhez használt keresztezett kábel előállítására, amelynek során villamosán vezető, lapított huzalokból, azoknak legalább két, egymás mellett elhelyezkedő halomban való elhelyezésével és egyenként, a kábel hosszirányában egymás után az egyik halomból a másik halomba való áthelyezésével egy magot készítünk; a magot a mag köré tekert, és a mag szerkezeti stabilitását biztosító tekercselési eszközzel burkoljuk úgy, hogy a burkolási lépést egy vagy több, csavarmenetszerű elemnek a mag köré való, kölcsönös keresztezési pontok nélkül történő csavarmenet alakú feltekercselésével hajtjuk végre.

Előnyösen a burkolási lépést egy, folytonos csavarmenetszerű elemnek csavarvonal alakjában történő feltekercselésével; más változat szerint legalább két, folytonos csavarmenetszerű elemnek vagy egymással párhuzamos, vagy ellentétes tekercselési irányokban történő feltekercselésével hajtjuk végre.

Előnyösen, a csavarvonal alakban történő feltekercselés során a csavarmenetszerű elemekre 5-25 N feszítőerőt fejtünk ki, és az egy vagy több csavarmenetszerű elem feltekercselését úgy hajtjuk végre, hogy a csavarmenetek között egymástól azonos távolságokat tartunk, mely távolság egyenlő a kábel szélességének 0,5 - 3-szorosával.

A találmány szerint továbbá előnyös, ha a legalább egy csavarmenetszerű elemet hordozó mag köré csavarvonal alakjában legalább egy, eltéphető szalagszerű elemet tekercselünk fel.

Előnyösen kialakíthatjuk a találmány szerinti kábelt úgy is, hogy a legalább egy, eltéphető szalagszerű elem és a legalább egy csavarmenetszerű elemet hordozó mag közé legalább egy, hosszirányban elnyúló tépőszálat helyezünk be.

Előnyösen a tépőszál behelyezését úgy hajtjuk végre, hogy a tépőszálat az eltéphető szalagszerű elemet feltekercselő tekercselési egység irányába mozgó kábellel húzzuk le egy tartóelemről.

A találmány szerinti eljárás során továbbá előnyösen a kábelre tekercselt eltéphető szalagszerű elem külsejére legalább egy ragasztószalagot helyezünk fel.

A találmány szerint továbbá olyan eljárást dolgoztunk ki villamos tekercselésnek keresztezett kábelből való készítésére, amely kábel egy, több egymás mellett lévő halomban elhelyezett, és a kábel hosszirányában az egyik halomból a másik halomba egyenként keresztezéssel egymás után áthelyezett lapított huzalból álló magot, és legalább egy, a mag köré csavarvonal alakban feltekercselt eltéphető szalagszerű elemet foglal magában. Az eljárásra jellemző, hogy a kábelnek egy tekercsmagra való feltekercselése során az eltéphető szalagszerű elem eltávolítását legalább egy tépőszálnak a magtól oldalirányban való kihúzásával hajtjuk végre, mely tépőszálat a kábel hosszirányában az eltéphető szalagszerű elem és a mag között rendezünk el.

Előnyös, ha a tépőszál a kábel kívánt feszítésének elérésére a tekercsmag és a fékezőeszköz közötti kábelszegmensnek megfelelően van meghúzva.

A továbbiakban a találmány szerinti villamos gépekben tekercsek készítéséhez használt, keresztezett kábelt kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra egy találmány szerinti keresztezett kábel térbeli rajza, amelyről egy kiegészítő papírburkolat részben el van távolítva; a

2. ábra az 1. ábra szerinti keresztezett kábelt gyártó gépsor vázlatos térbeli rajza, a

3. ábra egy találmány szerinti keresztezett kábel egy tekercselőlépésének a vázlatos felülnézete, ahol a kiegészítő papírburkolat el van távolítva azért, hogy egy villamos gép tekercselését alakítsuk ki.

HU 223 014 Bl

A rajzon a különösen villamos gépekben alkalmazott tekercselések készítésére alkalmas, találmány szerinti keresztezett 1 kábelt mutatjuk be.

A keresztezett 1 kábelnek 2 magja van, amely több 3 lapított huzalból áll, vagyis olyan vezetékekből, amelyek vörösrézből vagy más, villamosán vezetőképes, megfelelő anyagból vannak kialakítva, és keresztmetszetük lényegében téglalap alakú, és egyedileg vannak bevonva, a rajzon nem ábrázolt, villamosán szigetelő festékkel.

Mint az 1. ábrán látható, a 3 lapított huzalok egymás fölé vannak helyezve egy első 4a és egy második 4b halomban, amelyek egymás mellett vannak elhelyezve, és amelyek közé adott esetben egy papírból vagy más megfelelő anyagból készült 5 szétválasztóbetét van behelyezve.

A 3 lapított huzalok mindegyike egy, a két 4a és 4b halom között lévő 5 szétválasztóbetét síkjára merőleges síkban fekszik, és egy enyhén rézsútos nyomvonalat követ úgy, hogy az 1 kábel hosszirányában fokozatosan haladva felvesz minden helyzetet a 4a és 4b halmok belsejében. Az egyik halomban (például az első 4a halomban), annak egyik végénél az egyes 3 lapított huzalok nyomvonala a szomszédos 4b halom felé van eltérítve, egy, a 4a és 4b halmok közötti szétválasztási és síkot metsző 3a keresztezési hosszúság révén.

Az 1 kábel hosszúsága mentén az a 3 lapított huzal, amelyet az első 4a halomról a második 4b halomra viszünk át keresztezéssel, rézsútosan nyúlik el mindaddig, amíg eléri az új 4b halom másik végét, ahol ismét áttereljük a szomszédos 4a halomra.

A keresztezett 1 kábel továbbá 6 tekercselési eszközöket tartalmaz, amelyek a 2 mag körül vannak elhelyezve, abból a célból, hogy a 3 lapított huzalokat megtartsák, hogy az 1 kábel bizonyos mértékű szerkezeti stabilitását éljük el, és ezáltal előnyös módon megakadályozzuk a 3 lapított huzaloknak az 1 kábel „X” geometriai tengelyéhez viszonyított nemkívánatos elmozdulásait.

Ez a 6 tekercselési eszköz egy vagy több, a 2 mag köré csavarmenet formájában feltekercselt 6a, 6b csavarmenetszerű elemként van elhelyezve.

Egy előnyös kiviteli alakban mindegyik 6a és 6b csavarmenetszerű elem egyetlen, poliészterből, rayonból, polipropilénből, PPS-ből (polifenilén-szulfid), PCDA-ból (policiklohexán-dimetil-etilén-tereftalát)-szálból készült csavarmenetből áll, amelynek átmérője megközelítőleg 0,1-0,8 mm, és előnyösen 0,3-0,6 mm.

Mikroszalagokat is lehet alkalmazni, nevezetesen olyan lapított keresztmetszetű ekvivalens erősségű 6a, 6b csavarmenetszerű elemeket, amelyeknek szélessége előnyösen 0,2-1 mm között van, és amelyek a fenti anyagokból készülnek, továbbá poliészter-, polipropilén-, PPS-, PCDA-mikroszalagokat lehet például alkalmazni, amelyeknek keresztmetszete 0,2 mm χ 0,4 mmtől 0,4 mm x 0,6 mm-ig teljed, a kívánt szilárdsági jellemzőktől függően.

Más anyagokat is találtunk, amelyek a vizsgálatok után megfelelőnek, a 3 lapított huzalokat jól megtartó tulajdonságúnak bizonyultak, például 1000-3000 dtex méretű poliészterszálat.

Előnyös, ha a 6a és 6b csavarmenetszerű elemeknek a szakítószilárdsága 50-250 N szakítást értékű, és a megnyúlást szakadási szilárdsága 5-20% között van.

Az alkalmazandó 6a, 6b csavarmenetszerű elemek száma a kívánalmaktól függő lehet, és alapvetően minél nagyobb a 2 magot képező 3 lapított huzalok száma, annál nagyobb ezen 6a és 6b csavarmenetszerű elemek száma is.

így például ha a 3 lapított huzalok száma 31-nél kisebb vagy azzal egyenlő, egyetlen 6a csavarmenetszerű elemet elegendő alkalmazni, amelyet az 1 kábel szélességének 0,5-3-szorosának megfelelő menetemelkedéssel tekercselünk fel, hogy elegendő tartást biztosítson a 3 lapított huzalok számára. Annak érdekében, hogy jobb tartást biztosítsunk, előnyösen két db 6a és 6b csavarmenetszerű elemet lehet alkalmazni. Ezeket a 6a és 6b csavarmenetszerű elemeket egymással párhuzamosan lehet elhelyezni, vagy pedig egymással ellentétes irányokban lehet feltekercselni, mint az az 1. ábrán bemutatott példában látható.

Olyan keresztezett 1 kábelek esetében, amelyeknek 2 magjában 31-gyei egyenlő vagy annál több 3 lapított huzal van, két vagy több pár 6a, 6b csavarmenet van, két vagy több pár 6a, 6b csavarmenetszerű elemet lehet elrendezni, amelyek egymással ellentétes irányokban vannak feltekercselve.

Annak érdekében, hogy előnyösen egy egyszerű szerkezeti felépítést kapjunk, a 6a, 6b csavarmenetszerű elemet vagy elemeket úgy kell elhelyezni, hogy azok az egyes keresztezési pontoknál ne keresztezzék egymást többszörösen. Ezt jól láthatjuk az 1. ábrán, ahol a második 6b csavarmenetszerű elem csak egyszer van a 6a csavarmenetszerű elem fölé helyezve, azok keresztezési pontjánál.

Abban az esetben, hogyha több, egymással ellentétes irányban feltekercselt 6a, 6b csavarmenetszerű elemet alkalmazunk, akkor kisebb lesz annak a veszélye, hogy a 6 tekercselési eszköz az egyik 6a vagy 6b csavarmenetszerű elem véletlenszerűen bekövetkező eltörése vagy elszakadása következtében szétbomlik.

A gyakorlatban a 6a csavarmenetszerű elem véletlenszerű eltörése vagy szakadása után az szorosan a 2 maghoz hozzákötött helyzetben marad annak következtében, hogy a föléje tekercselt 6a vagy 6b csavarmenetszerű elem vagy elemek arra „szíjjal összekötött” hatást fejtenek ki.

Az egyes 6a, 6b csavarmenetszerű elemek menetemelkedése előnyösen az 1 kábel szélességének 0,5-3szorosa lehet, és az azok által képezett menetek egymástól olyan távolságokban lehetnek, hogy közvetlenül egymás mellett is elhelyezkedhetnek az egyes csavarmenetek, de a csavarmenetek közötti távolság legnagyobb mértéke egyenlő lehet a csavarmenet-emelkedés és a 6a, 6b csavarmenetszerű elemek számának hányadosával.

A találmány szerint továbbá olyan megoldást dolgoztunk ki, hogy a két szomszédos csavarmenet közötti távolságnak a 6a, 6b csavarmenetszerű elemek kiterjedésére merőleges irányban mérve legalább hatszor akkorának kell lennie, mint magának a 6a, 6b csavarme4

HU 223 014 Bl netszerű elemnek az átmérője vagy mérete ugyanebben az irányban.

A találmány szerinti keresztezett 1 kábel egy előnyös kiviteli változata továbbá el van látva legalább egy 7 eltéphető szalagszerű elemmel, amely a 2 mag és a 6 tekercselési eszközt képező 6a és 6b csavarmenetszerű elemek köré van tekercselve, és ez a 7 eltéphető szalagszerű elem a 6 tekercselési eszköz fölé van helyezve. Közelebbről, a 7 eltéphető szalagszerű elem előnyösen „clupack” (gombolyagba feltekert) vagy „kraft” típusú papírból van készítve, amelynek vastagsága megközelítőleg 0,05 és 1,15 mm között van.

A 7 eltéphető szalagszerű elem és a 2 mag köré tekercselt 6a, 6b csavarmenetszerű elem vagy elemek között, az 1 kábel hosszirányában elnyúlva, legalább egy, például nejlonból vagy más megfelelő anyagból készült, csavarmenet alakban feltekert 8 tépőszál van elhelyezve.

A 8 tépőszálat oldalirányban el lehet húzni a 2 magtól, és ezzel a 7 eltéphető szalagszerű elemet el lehet tépni, és el lehet távolítani, mint azt az alábbiakban majd részletesebben ismertetjük, abban a lépésben, amikor az 1 kábelt egy tekercsmag köré tekercseljük.

Előnyösen legalább 9 ragasztószalagot is alkalmazunk, amely az 1 kábel hosszirányában van elhelyezve, a 7 eltéphető szalagszerű elem külsejénél. Ezen 9 ragasztószalagjelenléte lehetővé teszi, hogy a 7 eltéphető szalagszerű elem által képezett csavarmeneteket összefogva megtartsuk, és így elkerüljük ezen menetek egymástól való szabályozatlan eltávolodását, amikor a szalagot az 1 kábelről a 8 tépőszál segítségével letépjük és eltávolítjuk.

A továbbiakban a 2. ábrára hivatkozunk, amelyen látható, hogy a keresztezett 1 kábel gyártása során az

I kábelt, a 3 lapított huzalokat és az 5 szétválasztóbetétet, ha ilyet egyáltalán alkalmazunk, folyamatosan húzzuk le megfelelő 10 adagolóhengerekről, amelyek

II lengő alátámasztások segítségével egy vízszintes tengely körül forgó 12 karusszelen vannak elhelyezve. All lengő alátámasztások úgy támasztják alá a 10 adagolóhengereket, hogy annak ellenére, hogy azokat a 12 karusszel forgástengelye körül elforgatva mozgatja, a 10 adagolóhengerek, és ennélfogva az egyedi 3 lapított huzalok egy állandó elhelyezkedési irányt tartanak meg úgy, hogy a 3 lapított huzalokat állandóan megfelelő, lényegében vízszintes síkokban helyezzük el.

A 10 adagolóhengerekről lejövő 3 lapított huzalokat 13 megvezetőeszközökön keresztül egymás felé összetartón közelítjük, amíg azok egymással összekapcsolódva az 1 kábel 2 magját képezik. Abban a tartományban, ahol a 3 lapított huzalok egymással összekapcsolódva a 2 magot képezik, a 14 áthelyezőegység oly módon működik, hogy ciklikusan áthelyezi az egyes, a 4a, 4b halmok vagy oszlopok alján és tetején elhelyezkedő 3 lapított huzalokat az egyik oszlopról a másikra.

A 14 áthelyezőegységből kijövő 2 magot hosszirányban egy sor 15-18 tekercselőegységen vezetjük keresztül, amelyek segítségével a 6 tekercselési eszköznek és a 7 eltéphető szalagszerű elemnek a felvitele történik.

Részletesebben, egy első 15 tekercselőegység van elhelyezve azon a helyen, ahol az első 6a csavarmenetszerű elem feltekercselése történik, előnyösen 5 N és 25 N közötti tekercselési húzóerő mellett.

A haladás irányában az első 15 tekercselőegység után egy második 16 tekercselőegység van elhelyezve, amely a második 6b csavarmenetszerű elem felvitelét hajtja végre ugyanabban az irányban, mint ahogy a 6a csavarmenetszerű elem fel lett tekercselve, vagy pedig ellenkező irányban, ez utóbbi esetben a 6b csavarmenetszerű elemet adott keresztezési pontoknál az előbbi 6a csavarmenetszerű elem fölé helyezve.

Szükség esetén egy harmadik 17 tekercselőegységet lehet alkalmazni további csavarmenetszerű elemek felvitelére.

Végezetül egy negyedik 18 tekercselőegységet alkalmazunk a 7 eltéphető szalagszerű elem feltekercselésének a végrehajtására, amelyet a 6a és 6b csavarmenetszerű elemekből álló 6 tekercselési eszköz fölé viszünk fel.

A harmadik és negyedik 17 és 18 tekercselőegységek között egy 19 adagoló- és megvezetőegység van elhelyezve a 8 tépőszál számára, mely 8 tépőszálat a negyedik 18 tekercselőegységbe belépő 1 kábel mozgásának megfelelően vezetünk meg úgy, hogy a 8 tépőszálat az 1 kábelre annak hosszában fektetjük le, a 6 tekercselési eszköz külsejénél, hogy végül is a 8 tépőszálat a 6 tekercselési eszköz és a 7 eltéphető szalagszerű elem közé helyezzük be a negyedik 18 tekercselőegységben.

A gyártósor mentén előrefelé mozgó 1 kábel által kifejtett húzóhatás magával viszi a 8 tépőszálat a 19 adagoló- és megvezetőegységből.

A haladás irányában a 15, 16, 17 és 18 tekercselőegységekből álló sor után egy 20 egység is el van helyezve, amely egy 9a tekercsről folyamatosan adagolt 9 ragasztószalagot, megfelelő 13 megvezetőeszközök segítségével, a 7 eltéphető szalagszerű elem külsejére visz fel.

Egy 21 kábelhúzó egység is el van helyezve a haladás irányában a 15, 16, 17 és 18 tekercselőegységek után, amely a kész 1 kábelt mozgatja oly módon, hogy ez utóbbit a teljes gyártóvonal mentén hosszirányban húzza, és magát az 1 kábelt egy 22 felcsévélődobra vezeti, amely a gyártósor végén van elhelyezve.

Amikor az 1 kábelt egy transzformátor vagy más villamos gép 26 tekercsének a készítésére kívánjuk felhasználni, magát az 1 kábelt a 22 felcsévélődobról megfelelő módon lecsévéljük, és egy 23 tekercsmag köré tekercseljük, mint azt a 3. ábrán vázlatosan szemléltetjük. Ezt a műveletet rendszerint úgy hajtjuk végre, hogy a 23 tekercsmagot, amelynek tengelye függőlegesen vagy vízszintesen van elhelyezve, forgásba hozzuk, és az 1 kábelt arra átvezetve, a 23 tekercsmag és a 22 felcsévélődob közötti szakaszon egy önmagában ismert 24 fékezőeszközön vezetjük keresztül, amellyel az 1 kábel megfelelő tekercselési megfeszítését hozzuk létre. Ilyen körülmények között előnyösnek tűnik a 7 eltéphető szalagszerű elem jelenléte abból a célból, hogy megakadályozza a 6a, 6b csavarmenetszerű elemek és/vagy a 2 mag megsérülését vagy elszakadását, eltűrését, ami a 24 fékezőeszköz által azokra kifejtett hatások

HU 223 014 ΒΙ következtében fellépő feszültségek miatt következhetne be.

Előnyösen egy, a 24 fékezőeszköz és azon 23 tekercsmag között lévő területen, amely 23 tekercsmagra az 1 kábel fel van csévélve, a 8 tépőszálat oldalirányban lehúzzuk az 1 kábelről, és adott esetben egy 25 orsón gyűjtjük össze, azzal egyidejűleg, ahogyan az 1 kábelt a 23 tekercsmag irányában mozgatjuk. Következésképpen a 7 eltéphető szalagszerű elemet az 1 kábel hosszanti irányában feltépjük.

A 7 eltéphető szalagszerű elem által képezett menetek egymást követően összekötve maradnak egymással, a 9 ragasztószalag jelenléte következtében, oly módon, hogy a 7 eltéphető szalagszerű elemet és a 9 ragasztószalagot ez utóbbival együtt eltávolítva könnyen el lehet távolítani az 1 kábelről, adott esetben további eszközök segítségével, melyek ezen eltávolított elemeknek egy forgódobon vagy hasonlón való összegyűjtésére szolgálnak.

A 23 tekercsmag köré felcsévélt 1 kábelben ennek következtében nincs semmiféle papírszalag.

A 2 mag köré tekercselt 6a és 6b csavarmenetszerű elemek jelenléte az 1 kábel kiváló szerkezeti stabilitását biztosítják azáltal, hogy az egyedi 3 lapított huzalokat megfelelő módon megvezetve azok egymás mellett, egymáshoz képesti elcsúszását megvezetik, mely elcsúszásokra szükség van, amikor az 1 kábelt meghajlítjuk úgy, hogy azok követni tudják a különböző görbületi sugarakat, amelyek mentén a sugárirányban legkülső 3 lapított huzalok vannak feltekercselve a sugárirányban legbelső 3 lapított huzalokhoz viszonyítva anélkül, hogy nemkívánatos deformációk és/vagy az egyedi 3 lapított huzalok helyzetének megváltoztatásának vagy az 1 kábel tengelyétől való elmozdulásának a veszélye fellépne.

Összehasonlítva az ismert kábelekkel, amelyekben a menetek helyükön való megtartását papírszalagokkal kívánják biztosítani, a találmány szerinti megoldás magának az 1 kábelből álló 2 magnak a jobb hűtését teszi lehetővé. Ténylegesen a papír jelenléte az áram áthaladása következtében elkerülhetetlenül létrehozott hő disszipációjának szempontjából akadályt képez. Ez a körülmény különösen hátrányos és nem kívánatos, például kisfeszültségű villamos transzformátorok tekercseinek a kábeleiben, vagy minden olyan esetben, ahol kábeleket olyan tekercsekben kell alkalmazni, amelyeken keresztül viszonylag korlátozott feszültségű, de nagy erősségű áram folyik keresztül.

Ilyen körülmények között a technika állásából ismert megoldás szerinti papírburkolat lényegében egyetlen szerepet tölt be, éspedig a kábel magját szerkezetileg megtartja, és azt mechanikailag védi, miközben a kábelt letekercselik anélkül, hogy gyakorlatilag bármiféle villamos szigetelő szerepet töltene be, eltérően attól, ami viszont az eltérő topológiájú tekercsek vagy nagyfeszültségű tekercsek esetében történik.

Ezzel ellentétben a találmány szerinti 1 kábelben a 6a, 6b csavarmenetszerű elem vagy elemek jelenléte egyáltalán nem akadályozza az olaj vagy más hűtőfolyadék áthaladását, ezáltal az jó érintkezésbe tud lépni az egyedi 3 lapított huzalokkal, és ily módon hatékony hőelvezetést tesz lehetővé.

A találmány szerint készített 2 magtekercselés a 26 tekercs méreteinek jobb és pontosabb betartását teszi lehetővé a papírból vagy hálószerű szalagokból készült tekercselésekkel szemben. Ugyanis a papíranyagú szalagok vagy a hálószerű szalagok üres tereket hagynak a szalagok és a 3 lapított huzalok között, mindenekelőtt a keresztezett szegmenseknél. Ilyen körülmények között a kábeltekercselő papír vagy szalagok méretbeni megbízhatatlanságot idéznek elő, mivel először is az üresen maradt terek méretei különböző tényezőktől függenek, mint a szalagtekercselő módozatoktól, a tekercselés folyamán a szalag megfeszítésétől és az 1 kábel geometriai tulajdonságaitól. Továbbá ezeket az üres tereket nem meghatározható módon, csupán a 26 tekercs összenyomásával lehet kiküszöbölni, vagy bármilyen esetben csökkenteni, mielőtt vagy miközben a 26 tekercs gyártásának folyamán hőkezeléseket hajtanak végre. Ennélfogva lehetetlenség előre ismerni a kész 26 tekercs pontos méretbeni tulajdonságait.

A 6a és 6b csavarmenetszerű elemekkel tekercselt 1 kábel ezzel szemben megismételhető és könnyen azonosítható méretekkel rendelkezik, ennek következtében nincs szükség utólagos méretkorrekciós intézkedésekre.

Továbbá az 1 kábel nagyobb méretpontossága lehetővé teszi a kész 26 tekercs méretének figyelemre méltó csökkentését, nevezetesen azáltal, hogy jobb a kitöltési tényező, amelyet a 3 lapított huzalokat képező réz vagy más anyag által elfoglalt térfogat és a 26 tekercs teljes térfogata közötti arány formájában fejezünk ki. Ezzel összefüggésben azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti 1 kábel alkalmazása lehetővé teszi, hogy a kitöltési tényezőt a például papírszalagokkal tekercselt kábelekhez viszonyítva több mint 40%-kal tudjuk javítani.

Ez az eredmény nemcsak az ismert megoldások szerint alkalmazott papírtekercselés által elfoglalt térfogat kiküszöbölésének a következménye, hanem annak is, hogy nagymértékben csökkenteni lehetett azon csatornák szélességét, amelyek az egyik csavarmenet és az azt követő csavarmenet között maradnak, amelyek lehetővé teszik az olajkeringést, és ezt a csökkentést a találmány szerinti megoldás által kínált jobb hőcsere következtében érjük el.

Arra is rá kell mutatnunk, hogy a papír kiküszöbölése, amelyet a hagyományos tekercselésekben rendszerint több egymásra helyezett rétegben alakítottak ki, a kábel gyártási költségeiben jelentős mértékű csökkenést foglal magában.

A találmány továbbfejlesztést jelent az ismert, hálószerű szalagokkal tekercselt kábelekhez viszonyítva is, amelyeknek magasabbak a gyártási költségei, mint a találmány szerinti 1 kábelben alkalmazott 6a, 6b csavarmenetszerű elemeké.

A hálószerű szalagokat tartalmazó tekercselések továbbá a tekercselés végrehajtásához nagyobb mennyiségű anyag felhasználását teszik szükségessé, és ennek következtében csökken a 3 lapított huzaloktól történő hőeltávolítás.

HU 223 014 Bl

Nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti 1 kábelen számos módosítást és változtatást lehet végrehajtani, melyek mind a találmányt jellemző oltalmi körön belül esnek.

Nevezetesen a találmány szerinti 1 kábelt úgy írtuk le, hogy egy villamos transzformátorok kisfeszültségű tekercsének a megvalósítására hivatkoztunk ennek során, a találmány szerinti 1 kábelt azonban bármilyen más körülmények között is lehet alkalmazni, amikor az áramértékek, amelyekre az 1 kábelt használni kívánják, nem teszik szükségessé papíranyagú villamos szigetelőréteg jelenlétét.

Arra is rá kell mutatnunk, hogy a 7 eltéphető szalagszerű elem alkalmazása előnyös lehet olyan 1 kábelekben is, amelyek hálószerű szalagokat tartalmazó tekercseléssel rendelkeznek, vagy amelyekben teljesen elhagyják a tekercselést, valamint olyan körülmények között is, amikor az 1 kábelt mechanikai behatásoktól vagy az időjárás hatásaitól, vagy valamilyen más olyan dologból eredő megtámadástól kell megvédeni, amely abban a környezetben található, amelyben az 1 kábel a szállítás és/vagy a tárolás, valamint a 26 tekercs gyártását magában foglaló lépés során érintkezésbe kerülhet.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Keresztezett kábel villamos gépekben tekercsek készítéséhez, amely tartalmaz:

- egy, lapított huzalokból (3) álló villamos vezetőmagot (2), amely lapított huzalok (3) legalább két, egymás mellett elhelyezett halomban (4a, 4b) vannak elhelyezve, és egyenként vannak a két halom (4a, 4b) között áthelyezéssel keresztezve, a kábel (1) hosszanti kiterjedése mentén egymást követően,

- egy, a mag (2) körül elhelyezett tekercselési eszközt (6), amely a lapított huzalokat (3) tartja, és a kábel (1) szerkezeti stabilitását biztosítja, azzal jellemezve, hogy a tekercselési eszköz (6) legalább egy, a mag (2) köré menetek formájában csavarmenetszerűen feltekercselt csavarmenetszerű elemet (6a, 6b) foglal magában, ahol menetek egymást keresztező pontoktól mentesen vannak elhelyezve.
2. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a tekercselési eszköz (6) egy csavarmenetszerűen feltekercselt csavarmenetszerű elemből (6a) áll.
3. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a tekercselési eszköz (6) legalább kettő, csavarmenet formájában, egymással ellentétes irányokban feltekercselt csavarmenetszerű elemekből (6a, 6b) áll.
4. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a tekercselési eszköz (6) legalább kettő, egymással párhuzamosan elhelyezett és egymást követően váltakozó irányú menetekben feltekercselt csavarmenetszerű elemből (6a, 6b) áll.
5. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elemek (6a, 6b) poliészterszálat tartalmaznak.
6. Az 5. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy az említett szál mérete 1000-3000 dtex.
7. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) átmérője 0,1-0,8 mm.
8. A 7. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) egyetlen, poliészter-, rayon-, polipropilén-, PPS- (polifenilén-szulfíd-), PCDA- (policiklohexán-dimetil-etilén-tereftalát-) szál.
9. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) 0,3-0,6 mm szélességű, lapított keresztmetszetű.
10. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) szakítószilárdsága 50-250 N.
11. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) relatív szakadási nyúlása 5-20%.
12. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) 5-25 N megfeszítéssel van feltekercselve.
13. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elem (6a, 6b) a kábel (1) szélességének 0,5-3-szorosának megfelelő menetemelkedéssel van feltekercselve.
14. A 13. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a magon (2) az egy vagy több csavarmenetszerű elemmel (6a, 6b) kialakított menetek egymástól, a csavarmenetszerű elemekre (6a, 6b) merőlegesen mérve, olyan távolságban helyezkednek el, mely távolság egyenlő a menetemelkedés és a csavarmenetszerű elemek (6a, 6b) számának hányadosával.
15. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy a csavarmenetszerű elemekkel (6a, 6b) a magon (2) kialakított menetek egymástól, a csavarmenetszerű elemen (6a, 6b) merőlegesen mérve, olyan távolságban helyezkednek el, mely távolság a csavarmenetszerű elemek (6a, 6b) ugyanezen irányban mért méretének legalább a hatszorosával egyenlő.
16. Az 1. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá legalább egy, a lapított huzalok (3) és a legalább egy csavarmenetszerű elem (6a, 6b) köré csavarvonal alakban feltekert, eltéphető szalagszerű elemet (7).
17. A 16. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy az eltéphető szalagszerű elem (7) papíranyagból van készítve.
18. A 15. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá legalább egy, a kábel (1) hossza mentén elnyúló, és az eltéphető szalagszerű elem (7) és a legalább egy csavarmenetszerű elem (6a, 6b) között elhelyezett tépőszálat (8), mely tépőszál (8) úgy van elrendezve, hogy annak a kábeltől (1) való elhúzása hatására az eltéphető szalagszerű elem (7) elszakad és leválik.
19. A 15. igénypont szerinti keresztezett kábel, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá legalább egy, a kábel (1) hosszúsága mentén, az eltéphető szalagszerű elem (7) külsejénél elhelyezett, és az eltéphető szalag7

HU 223 014 Bl szerű elem (7) meneteit annak eltépése és a kábelről (1) való eltávolítása során összefogva tartó ragasztószalagot (9).
20. Eljárás villamos gépekben alkalmazott tekercsek készítéséhez használt keresztezett kábel előállítására, amelynek során:

- villamosán vezető, lapított huzalokból (3), azoknak legalább két, egymás mellett elhelyezkedő halomban (4a, 4b) való elhelyezésével és egyenként, a kábel (1) hosszirányában egymás után az egyik halomból (4a) a másik halomba (4b) való áthelyezésével egy magot (2) készítünk;

- a magot (2) a mag (2) köré tekert, és a mag (2) szerkezeti stabilitását biztosító tekercselési eszközzel (6) burkoljuk;

azzal jellemezve, hogy a burkolási lépést egy vagy több, csavarmenetszerű elemnek (6a, 6b) a mag (2) köré való, kölcsönös keresztezési pontok nélkül történő csavarmenet alakú feltekercselésével hajtjuk végre.
21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a burkolási lépést legalább két, folytonos csavarmenetszerű elemnek (6a, 6b) csavarvonal alakjában, ellentétes tekercselési irányokban történő feltekercselésével hajtjuk végre.
22. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a burkolási lépést legalább két folytonos, egymással párhuzamosan elhelyezett csavarmenetszerű elemnek (6a, 6b) csavarvonal alakjában való feltekercselésével hajtjuk végre.
23. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csavarvonal alakban történő feltekercselés során a csavarmenetszerű elemekre (6a, 6b) 5-25 N feszítést alkalmazunk.
24. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több csavarmenetszerű elem (6a, 6b) feltekercselését úgy hajtjuk végre, hogy a csavarmenetek között egymástól azonos távolságokat tartunk, mely távolság egyenlő a menetemelkedés és a csavarmenetszerű elemek (6a, 6b) számának hányadosával.
25. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy csavarmenetszerű elemet (6a, 6b) hordozó mag (2) köré csavarvonal alakjában legalább egy, eltéphető szalagszerű elemet (7) tekercselünk fel.
26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy, eltéphető szalagszerű elem (7) és a legalább egy csavarmenetszerű elemet (6a, 6b) hordozó mag (2) közé legalább egy, hosszirányban elnyúló tépőszálat (8) helyezünk be.
27. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tépőszál (8) behelyezését úgy hajtjuk végre, hogy a tépőszálat (8) az eltéphető szalagszerű elemet (7) feltekercselő tekercselőegység (18) irányába mozgó kábellel (1) húzzuk le egy tartóelemről.
28. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kábelre (1) tekercselt eltéphető szalagszerű elem (7) külsejére legalább egy ragasztószalagot (9) helyezünk fel.
29. Eljárás villamos tekercselésnek keresztezett kábelből való készítésére, amely kábel (1) egy, több egymás mellett lévő halomban (4a, 4b) elhelyezett, és a kábel (1) hosszirányában az egyik halomból (4a, 4b) a másik halomba (4b, 4a) egyenként keresztezéssel egymás után áthelyezett lapított huzalból (3) álló magot (2), és legalább egy, a mag (2) köré csavarvonal alakban feltekercselt eltéphető szalagszerű elemet (7) foglal magában, azzal jellemezve, hogy a kábelnek (1) tekercsmagra (23) való feltekercselése során az eltéphető szalagszerű elem (7) eltávolítását legalább egy tépőszálnak (8) a magtól (2) oldalirányban való kihúzásával hajtjuk végre, amely tépőszálat (8) a kábel (1) hosszirányában az eltéphető szalagszerű elem (7) és a mag (2) között rendezünk el.
30. A 29. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tépőszálat (8) a tekercsmag (23) és egy, a kábelre (1) egy kívánt megfeszítést kifejtő fékezőeszköz (24) közötti kábelszegmensnek megfelelően húzzuk ki.