DE2147446A1 - Vorrichtung zum bewickeln von leitern elektrischer maschinen mit isolierstoffbaendern - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Bewickeln von Leitern elektrischer Maschinen mit Isolierstoffbändern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewickeln von Leitern elektrischer Maschinen mit Isolierstoffbändern, insb.
• von Leiterstäben mit ausgeprägten Wickelkopfvolventen.
• Es ist bekannt, Leiter elektrischer Maschinen maschinell zu bewickeln, da eine derart aufgebrachte Isolierung im allgemeinen gleichmäßiger verläuft und schneller fertiggestellt ist, als wenn sie von Hand aufgewickelt wird. Schwierigkeiten ergeben sich Jedoch bei Leitern mit stark gekrümmten Abschnitten, d. h. mit ausgeprägten Wickelkopfevolventen.
• Um auch derartige Stäbe maschinell bewickeln zu kennen, ist es aus der russ. Patentschrift Nr. 114807 bekannt, eine Wickelmaschine zu verwenden, die in einer Ftlhrungsschiene auf einem Maschinen tisch läuft, wobei im Bereich der gekrümmten Leiterabschnitte die Führung aus einer räumlichen Kurvenachablone mit am Ende der geradlinigen Führung angesetzten, drehbaren krummlinigen Tischen gebildet wird.
• Der zu bewickelnde Leiter wird dabei oberhalb dieser PUhrungeschiene von Haltern gehalten, die sich beil Passieren der Wickelmaschine automatisch dffnen. Die eigentliche Wickelvorrichtung, die aus einem rotierenden Ring besteht, ist dabei oberhalb des Pahrwerks angeordnet und starr mit diesem verbinden. Eine derartige Wickelmaschine hat Jedoch den Nachteil, daß eine Anpassung an verschiedene Leiter formen mit großem Aufwand verbunden ist. Dartiber hinaus ist zum Bewickeln des Leiters mit gleichmäßiger Wickelgeachwindigkeit eine GeschwindigkeitsEnderung des Fahrwerkes erforderlich, da an den gekrümmten Enden des Tisches die Wickelvorrichtung aus der senkrechten Ebene geneigt wird und somit einen größeren Weg als das Fahrwerk zurUcklegt.
• Demgegentiber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bewickeln von Leitern elektrischer Maschinen zu schaffen, bei der eine Anpassung von verschiedene Leiterformen auf einfache Weise möglich ist und bei der die Wicklung stets mit gleichbleibender Geschwindigkeit, d. h. mit konstantem Vorschub, aufgebracht wird, ohne daß eine Umsteuerung der Wickelgeschwindigkeit erforderlich ist.
• Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht dabei darin, daß oberhalb des auf Stützen gelagerten und zu umwickelnden Leiters eine wie der Leiter in drei Ebenen gebogene Führungsschiene zur Abstützung und FUhrung des Vorschubfahrwerks angeordnet ist und daß an das Vorschubfahrwerk die die Bandwicklung aufbringende Wickelvorrichtung derart angehängt ist, daß die Wickelvorrichtung stets senkrecht unter dei Vorschubfahrwerk hängt und in eine zur Leiterachse senkrecht liegende Ebene eingestellt ist und daß Vorschubfahrwerk und Wickelvorrichtung gesondert angetrieben sind.
• Da die Führungsschiene als einfacher Rechteckquerschnitt ausgebildet ist und auf einfache Weise in den Abbiegeböcken der Generatorstäbe hergestellt werden kann, ist somit eine schnelle und einfache Anpassung an die zu bewickelnden Leiter möglich. Durch die Anbringung der Führungsschiene über dem zu bewickelnden Leiter legt der unter dem Vorschubfahrwerk beweglich aufgehängte Wickelring auch in dem Wickelkopfevolventen den gleichen Weg zurück wie das Vorschubfahrwerk. Das Vorschubfahrwerk kann also ohne Drehzahländerung den Evolventeteil des Stabes bewickeln.
• Das Vorschubfahrwerk besteht dabei aus einer Tragplatte mit zwei auf der Unterseite derselben angeordneten Drehgestellen mit jeweils einer auf der Oberseite der Führungsscheibe abrollenden und gesondert angetriebenen Vorschubrolle und je zwei seitlich an der Führungsschiene anliegenden Doppelrollen. Die Wickelvorrichtung selbst ist über ein an der Tragplatte und der waagerechten Achse der Wickelvorrichtung ui die Waagerechte schwenkbar gelagertes Traggestell an die Tragplatte angehängt.
• Die Wickelvorrichtung besteht aus einem feststehenden Außenring und einem auf dessen Innenumfang rotierenden Innenring mit zwei einander gegenUberliegenden Bandabrollvorrichtungen, wobei der Innenring tiber einen auf der Tragplatte des Vorschubfahrwerks angeordneten Motor angetrieben ist.
• Die Bandabrollvorrichtung besteht aus einer Uber ein Gestänge am rotierenden Innen ring befestigten Pandrollenhalterung mit zwei parallelen Umlenk- und Bremsrollen. Dabei ist die Bandrollenhalterung in einer tangential und in einer radial zum Wickel ring liegenden Drehachse schwenkbar aufgehängt.
• Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines AusfUhrungebeispiele nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Wickelvorrichtung mit zugehöriger führungsschiene, Halterung und zu bewickelnden Leiter, Fig. 2 eine Frontansicht der Gesamtanordnung mit mehreren Stützen fUr FUhrungsschiene und Leiter sowie Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Wickelvorrichtung beim Durchfahren einer Wickelkopfsvolvente.
• Wie in der Zeichnung dargestellt ist, besteht die Wickelmaschine aus einem Vorschubfahrwerk 1 und der darunterhängenden eigentlichen Wickelvorrichtung 2. Dabei ist das Vorschubfahrwerk auf eine Führungsschiene 3 aufgesetzt und von dieser gefUhrt, die nach dem zu bewickelnden Stab 4 in drei Ebenen gebogen ist. Die FUhrungsschiene 3 trägt somit das gesamte Gewicht der Wickelmaschine und bildet die Lauf fläche fUr das Vorschubfahrwerk 1, das seine Jeweilige Einstellung in den drei Ebenen auf die Wickelvorrichtung 2 überträgt.
• Das Vorschub fahrwerk 1 besteht dabei aus zwei einzelnen symmetrisch aufgebauten Drehgestellen 5 und 6, die Jedes fUr sich angetrieben werden. Die Drehgestelle sind Uber je ein axiales Kegelrollenlager 7 mit einer gemeinsamen Tragplatte 8 verbunden. Jedes Drehgestell 5 und 6 weist dabei eine waagerecht liegende, zweckmäßigerweise gu..ierte Vorschubrolle 9 auf, die Jeweils einzeln Uber ein Schneckengetriebe 10 von einem Motor 11 angetrieben wird. Auf jeder Seite eines Drehgestells Ubernimmt je eine Doppelrolle 12, die in Gelenken 13 federnd gelagert ist, die seitliche FUhrung des Vorschubfahrwerks 1.
• Die darunterhängende Wickelvorrichtung 2 besteht aus einem feststehenden Außenring 14 und einem über Doppelkugellager 46 in diesem drehbar gelagerten Innenring 15. Der feststehende Außenring 14 ist dabei an seiner horizontalen Achse schwenkbar am unteren Ende eines Traggestells 16 befestigt, das seinerseits am oberen Ende an einer von der Tragplatte 8 gehaltenen Achse 17 ebenfalls schwenkbar gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß die Wickelvorrichtung 2 stets senkrecht unter dem Vorschub fahrwerk 1 hängt. Das Vorschubfahrwerk 1 und Wickelvorrichtung 2 sind dabei zusätzlich Uber schwenkbare Querträger 18 und 19 sowie die beiden äußeren Enden derselben verbindenden senkrechten Hebel 20 und 21 derart miteinander gekoppelt, daß die Wickelvorrichtung 2 immer die Neigung des Vorschubfahrwerks 1, das die Neigung der FUhruDgeschiene 3 abfährt, annimmt.
• Der Antrieb des inneren Wickelringes 15 erfolgt gesondert von einem Motor 22, der ebenfalls auf der Tragplatte 8 des Vorschubfahrwerks 1 befestigt ist. Die EraftUbertragung verläuft dabei Uber einen Zahnrad satz 23 und eine in der Drehachse 17 des Traggestells 16 geführte Welle 24 zu einer oberen Keilriemenschiebe 25, die über einen nicht näher dargestellten Keilriemen die untere Scheibe 26 und über ein in die Schwenkachse des feststehenden Außenringes 14 eingelassenes Winkelgetriebe 27 über einen verdeckt liegenden Zahnkranz den Innen ring 15 antreibt.
• Zum Aufbringen des Isolierbandes auf den zu bewickelnden Leiter 4 sind am drehbaren Innenring 15 gegenUberliegend zwei Bandbrollviorrichrungen 28 und 29 angebracht. Diese Bandabrollvorrichtungen müssen dabei die folgenden Bediegungen erfüllen: Das Isolierband muß mit gleichbleibendem Band zug aufgebracht werden können, wobei der Bandzug je nach Bandart einstellbar sein muß; Jede Bandlage muß fUr sich halb Uberlappt aufgewickelt werden, wobei die Überlappungsstellen der einselnen Lagen gegeneinander versetzt anzuordnen sind; ferner nuß die Rollenaufhängung in Achsrichtung des Winkelringes stärker sowie in der senkrecht auf der Acherichtung stehenden Ebene weniger stark schwenkbar sein, damit sich das Isolierband auch in den Krümmungen 4' faltenfrei um den Stab 4 legen kann.
• Die Bandbrollvorrichtungen 28 und 29 bestehen dabei aus einer auf die Bandrollenhalterung 30 aufgesetzte Band rolle 31, die nur leicht gebremst werden, um ein Durchlaufen der Rolle zu verhindern und dem Band eine geringe Vorspannung zu geben. Der erforderliche Bandzug entsteht durch Umlenken des aufzuwickelnden Isolierbandes 32 über gummierte Bremsrollen 33, deren Reibungskraft durch Schrauben druck federn auf der Achse dieser Rollen 33 eingestellt werden kann.
• Die Bremerollen 33 sind auf einem Bremsrollenhalter 34 befestigt, der in Bandsugrichtung federnd um die Bandrollenachse 30 schwingen kann. Hierdurch wird insb. ein rukartiger Zug auf das Band beim Anfahren aufgefangen.
• Die beiden gegenUberliegenden Bandrollenhalterungen 28 und 29 sind in Fahrtrichtung um ca. drei Viertel Bandbreite gegeneinander verschoben, so daß Jedes Band für sich um eine halbe Überlappungsbreite versetzt halb überlappt gewickelt wird.
• Bei der Bewicklung eines Stabes müssen dann die nächsten beiden Lagen dementsprechend versetzt angeordnet werden.
• Die Bandrollenhalterung ist dabei in einer tangential zum Wickelring 15 liegenden Drehachse 35 in Fahrtrichtung schwenkbar aufgehängt. Druckfedern 37, die um ein Bogensegment 38 um die Drehachse aufgezogen sind, sorgen dafUr, daß die Bandrollen 31 einen bestimmten Winkel zur Leiterachse auch bei Schräglage des Wickelringes 15 einhalten. Sie lassen aber noch genügend Spiel gegen die stärker werdende Federkraft für den sich wvtl. in Krümmungen ändernden Wickelwinkel zur Stabachee. Eine weitere Drehachse der Bandrollenaufhängung ist radial zum Wickelring 15 angeordnet. Diese ebenfalls gegen Federdruck wirlcende Beweglichkeit der Band rollen soll Ungenauigkeiten in der waagerechten Krümmungsebene des Leiters 4 ausgleichen. Die Bandrollen 31 sind also kardanisch aufgehängt, wobei eine Verdrehung aus der Normallage gegen stärker werden den Federdruck erfolgt.
• Um die gesamte Wickelvorrichtung beweglich und für verschiedene Leiterlängen und -formen schnell umstellbar zu halten, sind als Träger für die Führungsschiene 3 und den zu bewickelnden Stab 4 mehrere Einzelständer 40 vorgeseben. Die se Ständer 40 tragen an oberen Ende eine Traverse 41, an der Uber Auflager 42 jeweils die Führungsschiene 3 befestigt ist.
• Auf dem unteren waagerechten Fußteil 43 sind parallel zur StUtze 40 Auflager 44 angeordnet, die zur Halterung des zu bewickelnden Leiters 4 dienen Diese Auflager 44 können dabei aus Preßluftzylindern mit auf und abfahrbaren Stabhalterungen 45 bestehen, die bei Annäheruug des 1 orschubfahrwerks 1 abgesenkt werden und somit den Weg fEr die Wickelvorrichtung 2 freigeben. Die Hydraulikzylinder können dabei durch nicht näher därgestellte Magnetventile betätigt werden.
• Da eine echanische Auslösung wegen der Kurvenfahrt der Wikkelmaschine echlecht möglich iet, können in die BUhrungsschiene S Reedkontakte eingebaut werden, und zwar Jeweils einer vor und einer hinter jedem Hydraulikzylinder, die durch einen Magneten au Vorschubfahrwerk 1 gezogen werden. Dadurch ist ein Absenken und wieder Hochfahren der einzelnen Leiter halterungen 45 sicher gewährleistet.
• In Fig. 3 ist noch einmal die gesamte Vorrichtung bei Durchfahren einer Wickelkopfevolvente 4' des zu bewickelnden Leiters 4 in perspektivischer Absicht gezeigt. Dabei ist besonders deutlich zu sehen, daß die Wickelvorrichtung 2 durch die Koppelung über die Querträger 18 und 19 und die senkrechten Hebel 20 und 21 mit der Tragplatte 8 des Vorschubfahrwerks 1 die gleiche Schräglage wie das die FUhrungsschiene 3 abfahrende Vorschubfahrwerk 1 einnimmt und sich somit in eine zur Jeweiligen Leiterachse senkrechten Ebene einstellt, während durch die frei bewegliche Aufhängung der Wickelvorrichtung 2 Uber das stets senkrecht hängende Traggestell 16 erreicht wird, daß die Wickelvorrichtung 2 stets senkrecht unter dem Vor schub fahrwerk 1 hängt und somit den gleichen Weg wie das Vor schub fahrwerk zurücklegt. Damit ist auch an gebogenen und von der Horizontalen abweichenden Abschnitten des Leiters 4 eine gleichmäßige Bewicklung möglich, ohne daß die Fahrgeschwindigkeit des Vorschubfahrwerks 1 geändert werden müßte.
• Eine durchgehend gleichmäßige Überlappung des Isolierbandes kann beim Wickeln nur erreicht werden, wenn Wickelring 15 und Vorschubfahrwerk 1 mit gleichbleibenden Drehsahlen lastunabhängig laufen. Da infolge der Drehgestelle eine mechanische Koppelung zwischen Vorschubfahrwerk und Wickelring äußerst schwierig wäre, wird die Drehzahl Jedes Antrieben durch ein Regelgerät konstant gehalten. Da der Wickelring sich nämlich stets genau unter dem Vorschubfahrwerk befindet und durch die Ankoppelung über das beschriebene Hebel system stets die gleiche räumliche Lage wie das Vorschubfahrwerk einnimmt und somit senkrecht zur jeweiligen Stabachse liegt, kann dadurch eine gleichmäßige Bewicklung des geraden Leiter teils 4 als auch der Wickelkopfevolventen 4' ohne Drehwahländerung des Wickelringes oder Änderung der Fahrgeschwindigkeit des Vorschubfahrwerks erreicht werden. Somit ist mit der beschriebenen Vorrichtung eine einwandfreie und gleichmäßige Bewicklung von Stäben auch mit stark gekrUmmt verlaufenden Abschnitten möglich.
• 13 Anspruche 3 Fig.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Bewickeln von Leitern elektrischer Maschinen mit Isolierstoffbändern, insb. für Leiterstäbe mit ausgeprägten Wickelkopfevolventen, bestehend aus einem von einer Schiene gefUhrten Vorschub fahrwerk und einem dMit verbundenen und den zu isolierenden Leiter umgebenden Wickelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des auf Stützen (44) gelagerten und zu umwickelnden Leiters (4) eine wie der Leiter in drei Ebenen gebogene F0hrungsachiene (3) zur Abstützung und Führung des Vorschubfahrwerke (1) angeordnet ist und daß an das Vorschubfahrwerk (1) die die Bandbewicklung aufbringende Wickelvorrichtung (2) derart angehängt ist, daß die Wickelvorrichtung (2) stets senkrecht unter dem Vorschubfahrwerk (1) hängt und in eine zur Leiterachse senkrecht liegende Ebene eingestellt ist und daß Vorschubfahrwerk (1) und Wickelvorrichtung (2) geaondert angetrieben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubfahrwerk (1) aus einer Tragplatte (8) mit zwei auf der Unterseite dereelben angeordneten Drehgestellen (5, 6) mit jeweils einer auf der Oberseite der FUhrungsschiene (3) abrollenden und gesondert angetriebenen Vorschubrolle (9) und Je seitlich an der Führungsshiene (3) anliegenden Doppelrollen (12) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung (2) Uber ein an der Tragplatte (8) und der waagerechten Achee der Wickelvorrichtung (2) um die Waagerechte schwenkbar gelagertes Traggestell (16) an die Tragplatte (8) angehängt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelvorrichtung (2) aus einem feststehenden Außenring (14) und einem auf dessen Innenumfang rotierenden Innenring (15) mit zwei einander gegenüberliegenden Bandabrollvorrichtungen (28, 29) besteht und daß der Innenring (15) über einen auf der Tragplatte (8) des Vorschubfahrwerks (1) angeordneten Motor (22) angetrieben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung vom Motor (22) zum Wickelring (15) Uber ein Getriebe (23) und ein in der oberen Aufhängeachse (17) des Traggestells (16) geführte Welle (24) zu einem Keilriemenantrieb (25, 26) und eine. in die Schwenkachse des Außenringes (14) eingelassenen Winkelgetriebe (27) erfolgt, das auf den Außenzahnkranz des Innenringes (15) einwirkt und diesen antreibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabrollvorrichtungen (28, 29) aus Uber ein Gestänge (37) au rotierenden Innenring (15) befestigten Bandrollenhalterung (30) mit zwei parallelen Uulenk-und Bremsrollen (33) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandrollenhalterungen (28, 29) in einer tangential und in einer radial zum Wickelring (15) liegenden Drehachse schwenkbar aufgehängt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bandrollenhalterungen (28, 29) in Fahrtrichtungen um etwa drei Viertel Bandbreite gegeneinander versetzt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1* dadurh gekennzeichnet, daß der zu bewickelonde Leiter (4) an den Enden über Stützen (40) festgehalten und in Zwischenabschnitten in bei Annäherung des Wickelringes 2) nach unten teleskopartig absenkbaren Auflagern (45) gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die FUhrungsschiene (3) oberhalb der Auf lager (45) von Magneten in dem Vorschubfahrwerk an steuerbare Reed-Kontakte zur Auslösung der Absenk- und Wiederauffahrbewegung der Auflager (45) eingebaut eind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FUhrunguschiene (3) von lösbaren Einzelständern (40) gehalten ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrolle (9) auf ihrem Unfang und die FUhrungschiene (3) auf ihrer Oberseite mit einer Verzahnung versehen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (11) der beiden Vorschubrollen (9) und der Antrieb (22) des Wickelringes (15) auf konstante Drehzahl geregelt sind.

L e e r s e i t e