Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wicklung für Transformatoren aus eckigen Profildrähten.

Bisher war es üblich, in einer Fertigungsstätte den Drillei¬ ter und in einer weiteren Fertigungsstätte die Wicklung für den Transformator herzustellen. Bei dieser Vorgangsweise wird also der Drilleiter in seiner Fertigungsstätte auf eine Transporttrommel gewickelt. Meist hat die Transporttrommel einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Kerndurchmes¬ ser der Transformatorenwicklung ist. Die Folge davon ist, eine zweimalige unnötige Verformung des Drilleiters.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs zi¬ tierten Art zu schaffen, das einerseits eine weitere Quali¬ tätsverbesserung mit sich bringt und andererseits eine höhere Wirtschaftlichkeit aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Profildrähte derart in einem Drillkopf zu einem Dril¬ leiter zusammengeführt und verdrillt werden, daß die einzel- nen Profildrähte an den beiden Flachseiten des Querschnitts im entgegengesetzten Sinne schräg verlaufen und an den Schmalseiten des Querschnitts durch eine Kröpfung von einer Seite auf die andere übertreten und die übereinander angeord¬ neten einzelnen Profildrähte im Querschnitt, gegebenenfalls mit Abstand, nebeneinander angeordnet sind, daß dieser Dril¬ leiter mindestens abschnittsweise mit Isolation umgeben wird, daß dieser Drilleiter auf einen Tragzylinder, der auf den Kern des Transformators aufgesetzt wird, entsprechend der Transformatorenwicklung gewickelt wird und daß der Verdril- lungsschritt des Drilleiters entsprechend seinem tatsächli¬ chen Windungsdurchmesser über den Drillkopf gesteuert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmals möglich, das Zwischenaufhaspeln des Drilleiters zu vermeiden. Es wer-

den also zwei Deformierungen des fertigen Drilleiters nicht mehr durchgeführt. Durch die eingangs zitierten unnötigen Verformungen des Drilleiters ist es zu einer Aufbauschung der Papierisolation gekommen, die bei der erstellten Transforma- torenwicklung zu einer Verengung der Kühlkanäle geführt hat. Eine schlechtere KühlmittelZirkulation im Transformator ist daher die Folge.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird der Verdril- lungsschritt des Drilleiters entsprechend seinem tatsächli¬ chen Windungsdurchmesser über den Drillkopf gesteuert.

Einer weiteren Forderung der Wicklungsberechnung kann mit der Erfindung nachgekommen werden. So sollte jeder einzelne Pro- fildraht des Drilleiters pro Windung genau einen Zyklus durchlaufen.

Der Verdrillungsschritt kann nun mit dem erfindungsgemäßen Verfahren über den Drillkopf derart gesteuert werden, daß dieser Forderung Rechnung getragen wird.

Insbesondere ist dies auch in Hinblick auf den sogenannten Kühl-Kanal-Drilleiter von Bedeutung. Bei diesem Typ des Dril¬ leiters weisen die Teilleiter eine wesentlich stärkere Kröp¬ fung auf, sodaß die beiden Teilleiterstapel mit einem Ab- Standsraum zueinander parallel liegen. In diesem Abstandsraum ist im Bereich der Kröpfung ein Zwischenstück angeordnet. Es ergibt sich somit für den Drilleiter ein Kühlkanal für den Kühlmitteldurchtritt in radialer Richtung. Wird nun der Ver¬ drillungsschritt entsprechend der Erfindung in Abhängigkeit des Windungsdurchmessers gewählt, so ergeben sich radiale freie Kühlkanäle und die Bereiche der Kröpfungen liegen auf einem Radius. Ver irbelungsfreie Kühldurchflüsse sind die Folge.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Position des Drilleiters auf dem Tragzylinder kontinuierlich erfaßt und diese Daten werden einem Rechner zugeführt. Durch diese Kontrollen der Abmessungen wird eine genaue maßhaltige Fertigung erreicht. Es kann bespielsweise durch die Variation

der Isolierpapierlagen wie auch der Wahl der Isolierpapier¬ dicke Differenzen bei den Abmessungen leicht korrigiert wer¬ den.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der

Drilleiter beim Wickeln auf den Tragzylinder einer stetigen, kontinuierlichen Preßkraft, vorzugsweise 100 - 300 N/cm ² aus¬ gesetzt. Dadurch wird das Isolierpapier entsprechend geglättet. Es er- folgt auch quasi ein Ausbügeln der Papierfalten. Diese Pa¬ pierfalten können durch das Schoppen an der Tragzylinderseite der Papierisolation auftreten. Durch die Vermeidung dieser Falten ist ein freier Durchfluß des Kühlmediums durch den Kühlkanal gewährleistet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der eine punktförmig epoxidbeschichtete Außenisolation aufweisende Drilleiter unter Hitzeeinwirkung auf den Tragzylinder aufge¬ wickelt. Durch das epoxidharzbeschichtete Papier für die äu- ßerste Isolierlage, die beispielsweise durch Hitzeeinwirkung polymerisiert wird, kann die Beilage von Distanzplättchen, die vor dem Einbau der Wicklung entfernt werden und die die Papieraufbauschung beim Verpressen verhindern, entfallen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese er¬ findungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Verseilkorbanlage, auf der die einzelnen Spulen mit den Profildrähten angeordnet sind, vorgesehen ist, der ein Pla- nentenkopf zur verwindungsfreien Führung der Profildrähte nachgeordnet ist und daß diese ablaufenden Profildrähte in einen Drillkopf geführt sind, in dem aus zwei nebeneinander¬ liegenden Profilleiterstapeln jeweils der oberste und der un¬ terste Leiter durch Kröpfung in den anderen Stapel hinüberwechselt und daß der im Drillkopf hergestellte Drilleiter einen Isolationsumspinner durchläuft und über einen Raupenabzug einer transversierenden, den Tragzylinder für die Transformatorenwicklung aufweisenden Aufwickelvor¬ richtung zugeführt ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist es erstmals mög¬ lich eine komplette Wicklung für einen Transformator beim Wickelmaterialerzeuger selbst herzustellen. Der auf den Transformatorkern aufsetzbare Tragzylinder für die Wicklung des Transformators wird in die Aufwickelvorrichtung einge¬ spannt. Entsprechend den Berechnungen und den Konstruktions¬ vorgaben kann die Wicklung direkt nach ihrer Herstellung ge¬ fertigt werden. Um unnötige Deformierungen des Drilleiters zu vermeiden ist diese AufWickelvorrichtung derart ausgebildet, daß die Drilleiterzuführung konstant ist und der Tragzylinder entsprechend bewegt wird. Ob der Tragzylinder senkrecht oder waagrecht eingespannt wird, bleibt davon unberührt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die trans- versierende Aufwickelvorrichtung aus einem in einem Gerüst gelagerten Spreitzdom, der horizontal und vertikal bewegbar ist. Die Wahl eines Spreitzdornes bringt den Vorteil der uni¬ versellen Verwendung für die verschiedensten Wickel- bzw. Tragzylinder-Durchmesser mit sich.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Spreitzdom in der horizontalen Ebene schwenkbar. Bei der Wicklungserstellung hat sich gezeigt, daß eine Sσhrägstellung der Tragzylinder in der horizontalen Ebene einen optimalen Wickelvorgang gewährleistet.

Nach einem besonderen Merkmal der Er indung ist zur Steuerung des Drillkopfes ein den Windungsdurchmesser abtastender Geber an der AufWickelvorrichtung vorgesehen. Mit einem solchen Ge¬ ber, der die Windungsdaten wie beispielsweise den Windungs¬ durchmesser über gegebenenfalls einen Rechner erfaßt, ist über seine abgebenden elektrischen Signale der Drillkopf steuerbar, d. h. der optimale Verdrillungsschritt kann da- durch automatisiert eingestellt werden.

Nach einer Ausgestaltung der Er indung ist zur kontinuierli¬ chen Positionsüberwachung des Drilleiters auf den Tragzylin¬ der eine elektronische Längenmeßeinrichtung vorgesehen, deren

Ausgangssignale einem Soll-Istwert-Vergleicher, vorzugsweise einem Rechner zuführbar sind. Dadurch kann eine konti¬ nuierliche Hochrechnung auf die tatsächliche Gesamtbauhöhe durchgeführt werden. Wie ja allgemein bekannt, muß die Wicklungshöhe der Eisenjochhöhe entsprechen. Maßhaltige Fertigungen werden dadurch gewährleistet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind zur Erzeugung der Preßkraft auf den Drilleiter während des Wickelvorganges pneumatisch oder hydraulisch belastbare.Rollen vorgesehen.

Wie bereits erwähnt, dienen diese Rollen zum Glätten der Pa¬ pierisolation.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind diese Rollen beheizbar oder sind zur Hitzeeinwirkung auf den Drilleiter beheizbare Platten vorgesehen. Das punktförmig, gießharzbe¬ schichtete Papier wird so polymerisiert. Die Papieraufbau¬ schungen, die den Kühlkanalquerschnitt reduziert haben, wer¬ den so vermieden.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestell¬ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Gemäß der Fig. ist eine Drilleitermaschine zur Herstellung von Drilleitern dargestellt. Diese Drilleitermaschine besteht aus einer Verseilkorbanlage 1, einem Planetenkopf 2, einem Drillkopf 3 einem Isolationsumspinner 4, einem Raupenabzug 5 und einer Trafowickelvorrichtung 6.

Auf der Verseilkorbanlage 1 sind die einzelnen Spulen 7 mit den eckigen Profildrähten 10 angeordnet. Bei Drilleiterma¬ schinen für die Herstellung von Großdrilleitern können meh¬ rere Jochkränze 8, 9 hintereinander angeordnet sein. Jeder der Jochkränze ist einzeln drehbar und ankuppelbar, damit auch alle Jochkränze 8, 9 gemeinsam drehbar sind. Jede Spule 7 weist eine Bremse auf. Bei hintereinander angeordneten Jochkränzen 8, 9 müssen die Profildrähte 10 zwischen den Jochkränzen exakt, geschützt vor Knickungen und Verdrehungen geführt werden. Darüberhinaus wird jeder von der Spule 7 ab-

laufende Profildraht 10 mit Hilfe einer Vorrichtung, bei¬ spielsweise eines Fallbügels überwacht, die bei Drahtbruch oder Drahtende z. B. durch die Schwerkraft fällt und die Drilleitermaschine stillsetzt.

Ferner ist jeder der Jochkränze 8, 9 mit einer Scheibenbremse ausgestattet, um den Jochkranz 8, 9 in angemessener Zeit ab¬ bremsen zu können. Um eine verwindungsfreie Führung der Pro¬ fildrähte 10 zu erzielen, ist es notwendig, einen Planeten- köpf 2 und Rückdrehungen zwischen den Jochkränzen 8, 9 und dem Jochkranz 8 und dem Drillkopf 3 vorzusehen.

Im Drillkopf 3 erfolgt die sogenannte Verdrillung oder Verrö- belung der einzelnen Profildrähte 10. Dabei wird mit Hilfe von komplizierten mechanischen Verlegemechanismen aus zwei nebeneinander liegenden Stapeln der Profildrähte 10 jeweils der oberste und der unterste Leiter ohne Verletzung der even¬ tuell bereits aufgetragenen Lack- oder anderen Isolation in den anderen Stapel hinübergewechselt.

Der nun im Drillkopf 3 entstandene Drilleiter 11 wird in dem darauffolgenden Isolationsumspinner 4, der aus mehreren hin¬ tereinander angeordneten Umspinnem bestehen kann, mit ver¬ schiedensten Lagen von Isolierpapier, Glasseidebändern oder Folien umwickelt. Die Isolierung kann nur in bestimmten Ab¬ schnitten, wie bespielsweise nur bei den Kröpfstellen oder auch kontinuierlich über den kompletten Drilleiter aufge¬ bracht werden.

Für den Abzug des Drilleiters 11 aus der Drilleitermaschine ist ein Raupenabzug 5 vorgesehen, der zur Anpassung an die Bündeldimension des Drilleiters schwenkbar ist.

Dem Raupenabzug 5 nachgeschaltet ist die Aufwickelvorrichtung 6. Diese Aufwickelvorrichtung 6 besteht aus einem transver- sierenden Spreitzdom 12, der in einem Gerüst 13 sowohl ver¬ tikal als auch horizontal bewegbar ist. Darüberhinaus ist dieser Spreitzdom 12

noch in der horizontalen Ebene schwenkbar. Auf diesen Spreitzdom 12 wird ein Tragzylinder 14, der dann direkt auf den Transformatorkern aufsetzbar ist, angeordnet.

Entsprechend den Berechnungen und den Konstruktionsvorgaben wird nun die Wicklung direkt nach der Herstellung des Dril¬ leiters gefertigt. Ob die Fertigung der Transformatorenwick¬ lung auf dem Tragzylinder 14 mittels Leisten oder Ab- standsplättchen erfolgt, ist dabei unerheblich.

Zur Steuerung des Drillkopfes 3 ist ein den Windungsdurchmes¬ ser abtastender Geber 15 vorgesehen. Mit diesem Geber 15 wer¬ den die Windungsdaten der Transformatorenwicklung, wie bei¬ spielsweise der Windungsdurchmesser erfaßt und entsprechende Signale steuern den Drillkopf 3 derart, daß immer der opti¬ male Verdrillungsschritt gewählt wird.