DE1513948C

DE1513948C - Verfahren zur Herstellungen Wicklungen fur Transformatoren u. dgl

Info

Publication number: DE1513948C
Authority: DE
Inventors: Horst 7000 Stuttgart; Broszat Gottfried Dipl. Math 7051 Hegnach Krober
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1971-02-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen hoher Leistung, bei dem der mit Papier oder anderen, Feuchtigkeit aufnehmenden Werkstoffen isolierte Wickeldraht von einer Vorratstrommel 5 mittels einer Wickelmaschine oder von Hand auf einen Wicklungstragzylinder bzw. auf eine feste Isolierzwischenlage aufgewickelt wird. Wicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere für Transformatoren hoher Leistung, müssen bei der Herstellung einen außerordentlich festen Sitz erhalten, da sie sich unter dem Einfluß von unter Umständen sehr hohen Kräften und Belastungen, wie sie beispielsweise bei Kurzschlüssen auftreten, nicht aus ihrer Lage bewegen dürfen. Zur Lösung dieser Aufgabe sind unter anderem Verfahren bekanntgeworden, bei denen der Wicklungsdraht beim Aufwickeln fest auf die Unterlage bzw. auf die benachbarten, bereits aufgewickelten Wicklungslagen gepreßt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz hoher Pressungen häufig deswegen kein fester Sitz der Wicklung nach dem Aufwickeln des Wicklungsdrahtes zu erreichen ist, da noch nach dem Wickeln Feuchtigkeit aus dem Isolierpapier austritt, das in großer Menge bei der Herstellung der Wicklungen Verwendung findet. Wegen der Restfeuchtigkeit im Isoliermaterial garantieren selbst hohe Wicklungspressungen noch keinen festen Sitz der Wicklung, weil sich das kleinste Volumen des Isoliermaterials erst später, nach Fertigstellung der Wicklung, einstellt.

Bei einem anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von Spulen wird ein Draht verwendet, der über der isolierenden Lackschicht mit einer Schicht thermoplastischen Kunststoffes überzogen ist. Während des Wickeins wird der Spule so viel Wärme zugeführt, daß die Kunststoffschicht plastisch wird, so daß sich der Draht durch den Wickelzug mit der plastischen Kunststoffschicht fest an seine Umgebung anschmiegt. Durch die Wärmezufuhr soll erreicht werden, daß die Kunststoffschichten benachbarter Drahtlagen miteinander verkleben bzw. verbacken und so der fertigen Spule eine besondere Festigkeit verleihen. Die Wärmezufuhr erfolgt dabei entweder dadurch, daß der Wickelkörper während des Wickeins geheizt wird oder aber, daß ein Warmluftstrom oder Strahlungswärme auf den Wickelkörper und den zugeführten Draht von der Führung an einwirkt. Dieses Verfahren ist jedoch nur geeignet zur Herstellung von Lautsprecherspulen u. dgl., wobei im allgemeinen Drahtstärken verwendet werden, die keine allzu hohe Zugkraft beim Wickeln zulassen. Diese Spulen sind jedoch auch keinen allzu großen mechanischen Belastungen ausgesetzt, wie sie beispielsweise bei Transformatoren im Kurzschlußfalle auftreten können. Die Anwendung dieses bekannten Verfahrens zur Herstellung von Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen größerer Leistung ist nicht ohne weiteres möglich, da bei den hierbei in Frage kommenden Drahtstärken erhebliche Zugkräfte aufgewendet werden müßten, um der Spule die Festigkeit zu geben, die notwendig ist, um die während des Betriebes auftretenden Kräfte und Belastungen aufzunehmen.

Ein anderes bekanntes Verfahren, das allerdings zum Überziehen von Drähten oder Fäden mit einer erstarrenden Tränkflüssigkeit dient, schlägt vor, den Draht nach dem Überziehen durch eine Röhre zu schicken, in der durch Zufuhr gewärmter Luft das Erstarren der Tränkflüssigkeit beschleunigt worden soll. Abgesehen davon, daß der Draht vor dem Aufwickeln auf der Vorratsrolle wieder gekühlt wird, müßten bei einer Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Spulen ebenfalls erhebliche Zugkräfte aufgewendet werden, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen.

Zur Lösung der der Erfindung zügrunde liegenden Aufgabe, unerwünschte Längenänderungen und damit lockeren Sitz der Wicklung zu vermeiden, wird ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen hoher Leistung vorgeschlagen, bei dem der mit Papier oder anderen, Feuchtigkeit aufnehmenden Werkstoffen isolierte Wickeldraht von einer Vorratstrommel mittels einer Wickelmaschine oder von Hand auf einen Wicklungstragzylinder bzw. auf eine feste Isolierzwischenlage aufgewickelt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Wickeldraht unmittelbar vor dem Aufwickeln eine ihn umschließende Erwärmungsvorrichtung durchläuft, die der Drahtisolation die Feuchtigkeit entzieht. Die Trocknung kann durch Hochfrequenz- oder Infrarotheizung, durch Feuchtigkeitsentzug mittels Vakuum, schließlich auch durch Gasheizung bewirkt werden. Der Wickeldraht wird durch die Erwärmung unmittelbar vor dem Wickeln auf minimale Isolierungsdicken gebracht und kann entsprechend wirksam, axial gepreßt werden. Gleichzeitig hat die Erwärmung des Drahtes dessen Ausdehnung zur Folge, die anschließend beim Abkühlen wieder rückgängig gemacht wird. Da der Draht nun aber im vorgewärmten und damit gedehnten Zustand auf die Spule aufgewickelt wird, schmiegen sich die einzelnen Drahtlagen infolge des Schrumpfens bei der Abkühlung besonders innig an den Wickelkörper bzw. an die darunter liegenden Drahtlagen an, so daß auf diese Weise eine besonders feste und kompakte Spule herstellbar ist. Durch das Aufschrumpfen der einzelnen Windungen auf den Wickelkörper kann im Gegensatz zu bekannten Verfahren bei der Erfindung auf die Anwendung einer tangential zur Wicklung wirkenden Zugkraft verzichtet werden. Insbesondere bei der Verarbeitung großer Drahtquerschnitte wirkt sich dies sehr vorteilhaft aus, da die hierbei erforderlichen Zugkräfte erhebliche Werte erreichen würden.

Eine Ausführungsform der Erfindung zeigt die Fig. 1 der Zeichnung. Von der Vorratstrommel 1 wird der Wickeldraht 2 abgenommen und mittels einer Anpreßvorrichtung 3 auf den Wicklungstragzylinder 4 aufgewickelt. Zwischen der Vorratstrommel 1 und dem Rollenrichtapparat 5 befindet sich ein Trocknungszylinder 6, der erfindungsgemäß sowohl elektrisch als auch mit Gas beheizt sein kann, der jedoch überdies als Vakuumkammer ausgebildet sein kann, wobei noch an ihrem Einlauf- und Auslaufende zweckmäßig gestaltete Dichtungen anzubringen wären.

Elementenschutz wird nicht begehrt, der Schutzanspruch richtet sich auf die Gesamtheit aller Merkmale im Anspruch 1, ferner auf die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5, jedoch nur in Verbindung mit Anspruch 1.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen hoher Leistung, bei dem der mit Papier oder anderen, Feuchtigkeit aufnehmenden Werkstoffen isolierte Wickeldraht von einer Vorratstrommel mittels

einer Wickelmaschine oder von Hand auf einen Wicklungstragzylinder bzw. auf eine feste Isolierzwischenlage aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldraht unmittelbar vor dem Aufwickeln eine ihn umschließende Erwärmungsvorrichtung durchläuft, die der Drahtisolation die Feuchtigkeit entzieht. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung mittels Hochfrequenzheizung bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung mittels Infrarotstrahlung bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung mittels Gasheizung bewirkt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung mittels einer Vakuumkammer erfolgt, durch die der Draht vor dem Wickeln hindurchläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen