DE4233419A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Wicklung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung ei­ ner Wicklung, insbesondere für Transformatoren und Drossel­ spulen, mit konzentrisch zu einer Wickelachse angeordneten Stützleisten, die mittels einer zugeordneten Verstellanord­ nung mit wenigstens einem Verstellkegel radial auslenkbar sind und einen kreiszylindrischen Wickeldorn bilden.

Bei der Herstellung von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen werden üblicherweise elektrische Leiter, z. B. aus Kupfer bzw. Kupferlegierung, um einen Wickeldorn gewickelt, so daß eine zylindrische Wicklung mit einem zen­ tralen zylindrischen Hohlraum entsteht, welcher beim ferti­ gen Transformator bzw. Drosselspule von einem Eisenkern ausgefüllt ist. Abhängig von den elektrischen Leistungsda­ ten und dem hieraus resultierenden magnetischen Fluß haben diese zentralen Wicklungshohlräume unterschiedlichen Durch­ messer. Demgemäß sind Wickeldorne mit unterschiedlichem Au­ ßendurchmesser erforderlich, um die entsprechenden Wicklun­ gen herstellen zu können.

Um den Aufwand für die Lagerhaltung von Wickeldornen mit unterschiedlichem Durchmesser möglichst gering zu halten wurden Wickeldorne geschaffen, deren Wickeldurchmesser, d. h. der Außendurchmesser der Wicklungsauflage, verstell­ bar ist. Eine solche bekannte Verstelleinrichtung für Wic­ keldorne beruht darauf, daß eine zentral geführte Antriebs­ welle mit Kegelritzeln versehen ist, welche einzelne an ei­ nem Ende mit Kegelrädern versehene Gewindehülsen beauf­ schlagt, in welche Gewindehülsen passende Gewindestäbe ein­ greifen, die andererseits mit zur Welle konzentrisch ange­ ordneten Stützleisten verbunden sind. Durch Betätigung der Antriebswelle überträgt sich ihre Drehbewegung auf die Ge­ windehülsen, wodurch die Stützleisten radial nach auswärts bzw. nach innen bewegt werden und sich der Durchmesser des so gebildeten Wickeldorns verändert.

Eine andere bekannte Verstelleinrichtung bedient sich eines Hebelsystems, bei welchem auf einer zentralen Gewinde­ spindel Spindelmuttern angeordnet sind, an welchen sich Stützhebel gelenkig abstützen, die mit jeweils einer die zentrale Gewindespindel konzentrisch umgebenden Stützlei­ sten verbunden sind. Durch Drehung der Gewindespindel ver­ ändern die Spindelmuttern ihre Lage und ziehen bzw. drücken über die Stützhebel die daran angelenkten Stützleisten ra­ dial nach innen bzw. nach außen, so daß sich der Durchmes­ ser des so gestalteten Wickeldorns veränderlich einstellen läßt.

Eine weitere Verstelleinrichtung weist zwei auf einer zen­ tralen Welle axial beweglich geführte Kegel auf, die mit den Spitzen einander zugewandt sind und mit einer aus kon­ zentrisch angeordneten Stützleisten gebildeten Hülse zusam­ menarbeiten. Durch Veränderung des axialen Abstandes der beiden Kegel gleiten die Stützleisten auf dem Kegelmantel und werden so entsprechen radial nach innen oder nach außen bewegt, wodurch sich der Durchmesser des so gebildeten Wic­ keldorns ändert.

Ungünstig bei der letztgenannten Variante ist die wenig präzise Führung der konzentrisch angeordneten Stützleisten, die auf den Mantelflächen des wenigstens einen Verstellke­ gels gleiten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestattet, die gewünschte Änderung des Durchmessers des Wickeldorns präzise einzustellen ohne Be­ einträchtigung der Tragfähigkeit der Vorrichtung.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäß weist die Verstallanordnung wenigstens zwei zentrale koaxial an­ geordnete Kegel auf, auf deren Kegelmantel Stützen geführt sind, die mit den einzelnen Stützleisten starr verbunden sind, wobei durch axiale Verstellung der Kegel in bezug auf die Stellung der Stützen die Stützleisten radial auslenken.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist dabei vor­ gesehen, daß die Stützen mit Gleitstücken versehen sind, welche in hinterschnitten Längsnuten am Kegelmantel geführt sind. Diese Längsnuten können z. B. als Schwalbenschwanz­ führungen oder als Nuten mit T-Profil ausgebildet sein, d. h. als Nuten, bei welchen die Nutbreite am Grund größer ist als an der Oberfläche, um so eine radiale Halterung der Stützen sicherzustellen. Die an den Stützen angeformten Gleitstücke sind hierbei entsprechend dem Nutprofil ausge­ bildet und gewährleisten eine ruckfreie Verschiebung.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Stützen mit Rollen versehen, die auf dem jeweiligen Kegel­ mantel laufen, und mittels Federn rückstellbar gehalten sind. Dabei sind zur eindeutigen radialen Führung der Stützleisten sogenannte Radialführungen vorgesehen, die je­ weils aus einem ortsfesten und einem radial verschieblichen Teil gebildet sind und dazu dienen, seitliches Auslenken der Stützleisten in axialer Richtung zu verhindern. Ferner dienen ihre Anschlußbereiche an den Stützleisten als Wider­ lager für die Rückstellfedern.

Die Anordnung der Rückstellfedern kann dabei azimutal oder radial vorgesehen sein. Bei azimutaler Anordnung der Rück­ stellfeder kann diese als Spiralfeder ausgebildet sein, die eine gleichmäßige Umfangskraft auf die Stützen ausübt, de­ ren resultierende radial nach innen weist.

Anstelle von Spiralfedern können auch Zugfedern vorgesehen sein. Diese können sowohl ebenfalls in azimutaler Richtung zwischen den einzelnen Stützen angreifen. Es ist aber auch möglich, die Zugfedern radial anzuordnen und so eine ra­ diale Rückstellkraft auf die Stützen auszuüben. Dabei kön­ nen mehrere Stützen von einer Zugfeder gemeinsam beauf­ schlagt sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verstellkegel als Kegelabschnitte vor­ gesehen sind, auf deren Mantelfläche die Stützen laufen.

In Weiterbildung dieser bevorzugten Ausgestaltung der Er­ findung sind die Kegelabschnitte mittels wenigstens einer zur Verstellung der Kegel dienenden Zugspindel axial mit­ einander fluchtend miteinander verbunden, wobei es vorteil­ haft sein kann, daß die Zugspindel im formschlüssigen Ein­ griff mit der Kegel-Anordnung ist. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn die Zugspindel als Gewindespindel ausge­ bildet ist und die entsprechend eingreifenden Gegenelemente der Kegel-Anordnung als Spindelmuttern ausgebildet sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Zugspindel Teil ei­ ner hydraulischen Verstelleinheit ist, welche die axiale Verstellung der Kegel-Anordnung ausführt.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels sollen die Erfindung, besondere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrie­ ben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längs­ schnitt von der Seite

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt entlang der Schnittlinie II.2 in Fig. 1

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Herstellung einer Wicklung, insbesondere für Transformato­ ren und für Drosselspulen, im Längsschnitt von der Seite gezeigt, die konzentrisch zu einer Wickelachse 12 ange­ ordnete Stützleisten 14 aufweist. Dabei ist jede zweite Stützleiste 14 an ihrem einen, in Fig. 1 links gezeigten, Ende mit einer Aufkantung 15 versehen, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Aufkantung 15 ist rechtwinklig, d. h. radial nach außen weisend, an die Stützleiste 14 angeformt und dient als axiale Anlage für die herzustellende Wick­ lung. Konzentrisch zur Wickelachse 12, die mit der Mittel­ achse der Vorrichtung 10 identisch ist, ist ferner eine aus Kegelabschnitten 16 und in axialem Abstand hierzu befindli­ chen Radialführungen 18 gebildete Verstellanordnung 20 vor­ gesehen. Mittels im vorliegenden Beispiel 2 außermittig an­ geordneter Verstellspindeln 22 ist die Möglichkeit gegeben, die Kegelabschnitte 16 axial zu verstellen, wobei sie mit ihren Mantelflächen an den Stützleisten 14 befestigte Stüt­ zen 24 beaufschlagen, die erfindungsgemäß mit Rollen 26 versehen sind, die auf den Mantelflächen der Kegelab­ schnitte 16 abrollen können.

Werden in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel einer Vor­ richtung 10 die infolge Betätigung der Verstellspindeln 22 die Kegelabschnitte 16 axial zur Mitte hin verstellt, so werden die hierdurch beaufschlagten Stützen 24 radial nach außen gegen die Kraft von mit den Radialführungen 18 gleichlaufenden Federn 28 verlagert, so daß sich der Außen­ durchmesser der Vorrichtung 10 wie in dem in Fig. 2 darge­ stellten Querschnitt der Vorrichtung 10 vergrößert. Zur Be­ tätigung der Verstellspindeln 22 ist im vorliegenden Bei­ spiel eine Handkurbel 23 vorgesehen, die unmittelbar auf die obere dargestellte Verstellspindel 22 und mittels Zahn­ radübersetzung auf die unterhalb angeordnete Verstellspin­ del 22 wirkt.

Die Radialführungen 18 sind entsprechend diesem Ausfüh­ rungsbeispiel als sternförmige Anordnung von Führungszylin­ dern mit darin längs verschiebbaren Kolbenstangen ausgebil­ det, welche Kolbenstangen an ihrem freien Ende mit der zu­ geordneten Stützleiste 14 verbunden sind.

Claims (16)

1. Vorrichtung (10) zur Herstellung einer Wicklung, insbesondere für Transformatoren oder Drosselspulen, mit konzentrisch zu einer Wickelachse (12) angeordneten Stütz­ leisten (14), die mittels einer zugeordneten Verstellanord­ nung (20) radial auslenkbar sind und einen Wickeldorn bil­ den, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellanordnung (20) wenigstens zwei zentrale koaxial angeordnete Kegel oder Ke­ gelabschnitte (16) aufweist, auf deren Kegelmantel mit den einzelnen Stützleisten (14) starr verbundene Stützen (24) geführt sind, und daß durch axiale Verstellung der Kegel oder Kegelabschnitte (16) in bezug auf die Stellung der Stützung (24) die Stützleisten (14) radial auslenken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützen (24) mit Rollen (26) versehen sind, die auf dem Mantel des zugeordneten Kegels oder Kegelab­ schnitts (16) laufen, und daß die Stützleisten (14) mittels Federn (28) rückstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stützen (24) mit Gleitstücken versehen sind, die in hinterschnittenen Längsnuten am Mantel des Kegels oder Kegelabschnitts (16) geführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsnuten als Schwalbenschwanzführungen aus­ gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern azimutal angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern (28) radial angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern als Spiralfedern ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückstellfedern als Zugfedern ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere benachbarte Stützleisten (14) jeweils von einer Rückstellfeder (28) beaufschlagt sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellanordnung (20) Ra­ dialführungen (18) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radialführungen als sternförmig angeord­ nete Führungszylinder mit darin längs verschieblich ange­ ordneten Führungskolben ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegel oder Kegelabschnitte (16) mittels wenigstens einer Verstellspindel (22) axial miteinander fluchtend miteinander verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstellspindel (22) in formschlüssigem Eingriff mit den Kegeln oder Kegelabschnitten (16) zusam­ menarbeitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Verstellspindeln (22) vorgesehen sind, die formschlüssig miteinander im Eingriff sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Verstellspindeln durch Fremdkraft beaufschlagt ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Beaufschlagung eine Handkurbel dient.