HUT73368A - Method and device for manufacturing conductor bars of dynamo electric machines - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés dinamoelektromos gépek vezetőrúdjainak előállítására. Az eljárás során a szárazon felvitt főszigeteléssel ellátott vezetórudakat elválasztó fólia közbeiktatása közben egy présberendezésben helyezzük el. Ebben méretre préseljük őket, és a présberendezéssel együtt egy impregnáló edényben impregnáló gyantával impregnáljuk és kikeményítjük.

A találmány tárgya továbbá berendezés az eljárás kivitelezésére.

A találmány alapját képező megoldás például Sequenz Herstellung dér Wicklungen elektrischer Maschinen (Villamos gépek tekercseléseinek előállítása), Springer-Verlag Wien, New York, 1973, könyvében, különösen a 153. oldalon található.

A rúdtekercsek tekercs-szigetelése többnyire vákuumtelítés útján keményíthető, oldószermentes impregnáló gyantákkal történik. Ez a technika lehetővé teszi csillámszalagok alkalmazását, amelyek elsősorban közel száraz alakban, kevés kötőanyag hányaddal tekercselhetők fel a rudakra. Csak az impregnálás és az impregnáló gyanta határozzák meg a szigetelés végleges minőségét. Ezenkívül hozzájárulnak a vezetékek és részvezetékek járulékos megszilárdulásához, mert minden maradék üreges helyet kitölt az impregnáló gyanta.

Ennél a technikánál két különböző impregnáló és alakító eljárás alakult ki.

Az első (régebbi) eljárásnál a száraz szigetelt vezetórudakat kemencében történő előszárítás után vákuumberendezésbe helyezik, és az impregnáláshoz gáztalanítják. A kívánt vákuum elérése után az impregnáló tartályban lévő telítő • · · · · · • · · · ♦ · ····· · · · • ·« ···« · anyagot az adott esetben előmelegített és gázmentesített impregnáló gyantával elárasztják. Ezután egy elegendően hosszú nyomás-periódus következik, amely elősegíti a gyanta behatolását a csillámszalag-tekercselésbe.

A rudak telítő fürdőből való kivétele után a most már impregnált és ezért mechanikailag érzékeny tekercselésen elválasztó fóliákat helyeznek el, amelyeknek a keményedéskor meg kell akadályoznia a formával való összeragadást. Mivel az alakkiképzésnél felesleges impregnáló gyantát a tekercselésből ki kell nyomni, nagy préselési nyomás szükséges, hogy a formákat lezárják, és a vezetőszigetelés a tervezett mértékű legyen. A rudak telített szigetelését fűthető formákban vagy présekben közvetlenül vagy ezekkel, 120 és 150°C közötti hőmérsékleten kemencében több órán át keményítik ki.

A rudaknak az alakkiképző présekben a telítő fürdő általi, impregnált tekercseléssel való körülépítését elhagyja az újabb eljárás, amelynek során a rudakat a száraz szigeteléssel egy formába helyezik, és ebben maradnak a telítés és a keményedés alatt. Mivel a száraz csillámszalag-tekercselés alakkiképzéséhez kevésbé nagy erő szükséges, az ilyen fajta formákat könnyebben lehet kialakítani. Ezenkívül nagyobb számú rúd egyidejű impregnálását teszik lehetővé, ha a rudakat megfelelő módon, a rendelkezésre álló tér kihasználása közben szorosan rétegekbe rakják. A szükséges elválasztó eszközöket és elválasztó fóliákat már a beépítés előtt felviszik. A forma tisztítását megkönnyítik könnyű szétszerelhetősége és az építőszekrényszerűen felhelyezhető közbenső részei és lécei (vö. idézett mű 92. 153.

oldal).

Az elsőként ismertetett eljárás szerint előállított vezetőrudaknak nagy az alakpontosságuk, viszont költséges az előállításuk. Különösen a környezet terhelése nagyon nagy. A második eljárás lényegesen gazdaságosabb, az ilyen nagyszámú rúd együttes préselése és kikeményítése azonban költséges előkészítő munkákat igényel többek között amiatt, hogy biztosított legyen a szükséges rúdgeometria betarthatósága.

Találmányunk célja olyan eljárás és hozzátartozó berendezés dinamoelektromos gépek vezetőrúdjainak előállítására, amely aránylag kis ráfordítással szűk tűrésű vezetőrudakat szolgáltat, és környezetet, különösen a kezelő személyzetet kevésbé terheli.

A feladatot a találmány értelmében az eljárás tekintetében úgy oldjuk meg, hogy a szárazon szigetelt vezetőrudakat egyenként a rúdalakhoz illesztett és a rudat annak teljes hosszában és kerületében körülvevő présberendezésbe helyezzük, és ebben a végső méretre préseljük. Ezt követően több ilyeténképpen előkészített vezetőrudat a hozzátartozó présberendezéssel együtt az impregnáló edénybe helyezünk, és ott impregnáló gyantával impregnálj uk.

A feladatot az eljárás kivitelezésére szolgáló présberendezés tekintetében úgy oldjuk meg, hogy a berendezés körülveszi a szárazon szigetelt vezetőrudat körülfogó présléceket, amelyek pontszerűen, hosszanti oldaluknál vannak egymással összekötve, előnyös módon összehegesztve. Előnyös módon L-profilú présléceket alkalmazunk, amelyek két szárukkal a vezetőrudat két, egymáshoz illeszkedő oldalfelületen fogják körül. Ezeket azután az illesztési helyeken pontszerűen összehegesztjük egymással. A présberendezés ilyen kialakítása • · · • · • « · · · * «···· · « · • ·· ···· «

- 5 növeli a présberendezés mérethúségét.

Elvileg a vezetőrudak evolvensrészét (homlokkengyelét) is lehetne páncélozni ily módon. Az egyszerű gyártás okán azonban a préslécek laposanyagból vannak, mert a tekercsfej környezetében a mérethűség inkább alárendelt szerepet játszik.

A találmány szerinti eljárás egyesíti magában a bevezetőben leírt, ismert eljárás előnyeit anélkül, hogy rendelkezne annak fogyatékosságaival. Az előnyök különösen abban láthatók, hogy a környezet csekély terhelése mellett pontosan betarthatók a rúdméretek és a rúdgeometria. Az érzékeny főszigetelés a présberendezés lezárása után védve van, mert a présberendezés páncélzatféleként működik. Ez a páncélzat kevés helyet vesz igénybe, úgyhogy a telítő edény adott térfogata esetén egyidejűleg több vezetőrudat lehet telíteni és kikeményíteni. A présberendezés tisztítása is aránylag egyszerűvé válik, mert nincsenek bonyolult részek.

A présberendezés különösen egyszerű lesz, mert egyszerűen előállítható részekből épül fel, amelyek ezenfelül egyszerűen tisztíthatók is.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy vezetőrúd keresztmetszete az őt körülvevő présberendezéssel, amely négy lapos préslécből áll, amelyek az illesztési éleken pontszerűen össze vannak hegesztve, a

2. ábra egy vezetőrúd keresztmetszete az őt körülvevő présberendezéssel, amely két L-alakú préslécből áll, amelyek az illesztési éleken pontszerűen össze vannak hegesztve, a • · · · ·

3. ábra egy vezetőrúd keresztmetszete az őt körülvevő présberendezéssel, amely négy lapos préslécből áll, amelyeket derékszögű pántok pontszerűen kötnek össze egymással, a

4. ábra egy vezetőrúd keresztmetszete az őt körülvevő présberendezéssel, amely két L-alakú préslécből áll, amelyeket derékszögű pántok pontszerűen kötnek össze egymással, az

5. ábra a 3. ábra szerinti présberendezéssel ellátott vezetőrúd horonyrészének oldalnézete, a

6. ábra a 4. ábra szerinti présberendezéssel ellátott vezetőrúd horonyrészének oldalnézete.

A szigetelt, réz 1 lapos vezetékekből felépített vezetőrúd

1-4. ábrákon látható keresztmetszetén a részvezetékek a Roebelelv szerint vannak egymással összesodorva. Ennél az immáron sok évtizede alkalmazott technikánál a hurokáramok elkerülése végett minden részvezeték sugárirányú magassága a rúdhossz mentén változik. Ennek az a következménye, hogy az úgynevezett görbületi helyeknél, a vezetőrúd keskeny oldalain üres terek lépnek fel, amelyeket például félvezető pasztózus 2 kitt tölt ki. Alternatív módon vezetéknyaláb szélességű kitt-csíkot is el lehet helyezni a rúd keskeny oldalain, amely későbbi préselésnél illeszkedik a meglévő formákhoz. A szénszál erősítésű műanyagból (CFK) készült 3 fedőcsík fedi le ezt a kitt-töltést és a legkülső részvezetéket. Ez a 3 fedőcsík kifelé néző éleinél le van kerekítve (az 1-4. ábrákon eltúlozva látható), tipikusan 1,5-2 mm lekerekítési sugárral. Ezen a területen ily módon csökkentjük a térerősséget. Ezenkívül ott a vezetéknyalábot körülvevő 4 főszigetelés a felvitelekor kevésbé sérülékeny, úgyhogy ez eleve vékonyabbra kivitelezhető.

«···· · · · • · · ···· ·

- 7 Az ily módon felépített vezetőrudat szárazon felvitt 4 főszigeteléssel és ismert elválasztó fóliák közbeiktatása közben helyezzük el egy présberendezésben, illetve vesszük körül egy présberendezéssel. A találmány első kiviteli alakja szerint ez a présberendezés négy 5-8 préslécet vesz körül, amelyek kerületi irányban és teljes hosszában teljesen körülfogják a vezetőrudat. A rúd keskeny oldalaihoz hozzárendelt 5, 6 préslécek szélességüket tekintve úgy vannak méretezve, hogy ezek megegyeznek a vezetőrúd kívánt szélességével. A vezetőrúd széles oldalaihoz hozzárendelt 7, 8 préslécek szélessége megegyezik a vezetőrúd kívánt magasságának és az 5, 6 préslécek kétszeres vastagságának összegével. A présberendezés ilyen kialakítása lehetővé teszi a (szárazon szigetelt) vezetőrúd előírt méretre való préselését, mert a két keskeny 5, 6 présléc meghatározza a két széles 7, 8 présléc közötti távolságot és ezzel a vezetőrúd szélességét. A vezetőrúd magassági méretre való préselése adott esetben egyszerű módon ellenőrizhető: Ha a két 5, 6 présléc egy síkban van a 7, 8 préslécek éleivel, akkor a vezetőrúd magassága is előírt méretű.

A préselés maga tetszés szerinti segédberendezésekkel végezhető. Ezek alapvetően a teljes rúdhossz mentén működhetnek. A préselés azonban előnyös módon csavarszorítószerú feszítőeszközökkel történik, amelyek a rúdhossz mentén egyenletesen és egymástól aránylag kis távolságra vannak elosztva. Ahogy az 5. és a 6. ábrából kitűnik, a feszítőeszközök elhelyezéséhez a szomszédos összekötő helyek között elegendő hely áll rendelkezésre. A feszítőeszközök kézzel, pneumatikusan vagy hidraulikusam működtethetők. Az előírt méretre való préselés után • · « · ♦ 9

9 9 9 · · ·«···«··

- g - · ·« ·«·· · az 5-8 présléceket illesztési helyükön pontszerűen összehegesztjük. A 9 hegesztési helyek előnyös módon mindig két szomszédos feszítőhely közé kerülnek.

Mivel egy vezetőrúd homlokkengyel-szakaszának aránylag komplex alakja, többnyire evolvens alakja van, célszerű a présléceket a rúd hosszirányában felosztani, miáltal a vezetőrúd horonyrészének egy átmenő présléc, a kengyelrésznek egy vagy több présléc állhat a rendelkezésére.

Ez az eljárási módot majdnem kényszerűen kell alkalmazni, ha - ahogy a 2. ábrán látható - a 10 és 11 présléceknek L-alakú a keresztmetszete. Ebben az esetben a rövid szárak lOk, llk végrészének homlokfelülete mindig tompán illeszkedik a hosszú szárak 101 illetve 111 végrészéhez, ahol az 1. ábrához hasonló módon pontszerűen össze vannak hegesztve. Ennél a kiviteli alaknál is nagy mérethűség adódik a préseléskor, mert a vezetőrúd magasságát és szélességét itt is a préslécek határozzák meg, és a préselési folyamat alatt egyszerűen lehet ellenőrzést végezni.

A lapos 5-8 préslécek illetve az L-keresztmetszetű 10, 11 préslécek egymással közvetlen, pontszerű módon való összekötése helyett a találmány egy különösen előnyös kiviteli alakja szerint az 5-8 illetve 10 és 11 présléceket 12 derékszögű pántok kötik össze pontszerűen egymással. Ez a 3. ábrán négy lapos préslécből és a 4. ábrán két L-keresztmetszetű préslécből álló présberendezéshez van szemléltetve. Az összehegesztés ekkor a pántok végein történik, ami megkönnyíti a pántok újbóli eltávolítását. Az ilyen fajta 12 pántok alkalmazása jelentősen leegyszerűsíti a hegesztést, mert megszűnik a kiégés veszélye és a főszigetelés abból származó sérülése. Ezenfelül a 12 pántok lényegesen egyszerűbb módon távolíthatók el (a szigetelés telítése és kikeményítése után). A préslécek új felhasználáshoz való előkészítése is egyszerűbbé válik, mert az illesztési helyeken nincs szükség utánmunkálásra. Ezek az előnyök kiegyenlítik a 12 pántok készítésével előállt többletköltséget.

Claims (8)

1. Eljárás dinamoelektromos gépek vezetőrúdjainak előállítására, amelynek során a szárazon felvitt főszigeteléssel (4) ellátott vezetőrudakat elválasztó fólia közbeiktatása közben egy présberendezésben helyezzük el, ebben méretre préseljük őket, és a présberendezéssel együtt egy impregnáló edényben impregnáló gyantával impregnáljuk és kikeményítjük, azzal jellemezve , hogy a szárazon szigetelt vezetőrudakat egyenként a rúdalakhoz illesztett és a vezetőrudat annak teljes hosszában és kerületén körülvevő présberendezésbe (5, 6, 7, 8; 10, 11 préslécek) helyezzük, és ebben a végső méretre préseljük; thogyj ezt követően több ilyeténképpen előkészített vezetőrudat a hozzátartozó présberendezéssel együtt az impregnáló edénybe helyezünk, és ott impregnáló gyantával impregnáljuk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jelle- mezve , hogy a préselés után a több, a rúd kerületének irányában elosztott préslécekből (5, 6, 7, 8; 10, 11) álló présberendezést a rúd hosszának irányába tekintve pontszerűen zárjuk, és csak a telítés és kikeményítés után nyitjuk ki újra.

3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az egyes présléceket (5, 6, 7, 8; 10, 11) közvetlenül illesztési helyükön kötjük össze pontszerűen egymással, előnyös módon összehegesztjük egymással.

4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve , hogy az egyes présléceket (5, 6, 7, 8; 10, 11) illesztési helyükön derékszögű pántokkal (12) pontszerűen kötjük össze egymással, előnyös módon összehegesztjük egymással.

• · · ·»·♦ ·

5. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás kivitelezésére, azzal jellemezve, hogy a szárazon szigetelt vezetőrudat körülfogó présléceket (5, 6, 7, 8,- 10, 11) tartalmaz, amelyek hosszanti élüknél pontszerűen vannak egymással összekötve, előnyös módon összehegesztve.

6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy L-profilú présléceket (10, 11) alkalmazunk, amelyek két szárukkal a vezetőrudat két, egymáshoz illeszkedő oldalfelületen fogják körül, és az illesztési helyeken a szárvégeken össze vannak kötve egymással.

7. Az 5. vagy a 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a préslécek (5, 6, 7, 8; 10, 11) összekötéséhez nagy számú, a rúd hosszirányában elosztott, derékszögű pántot alkalmazunk, amelyek szabad végüknél össze vannak hegesztve a préslécekkel (5, 6, 7, 8; 10, 11) .

8. Az 5-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a préslécek (5, 6, 7, 8; 10, 11) a rúd hosszirányában fel vannak osztva, miáltal legalább a vezetőrúd homlokzati fülrészéhez hozzárendelt présléc-részeket a horonyrész elválasztja.