Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Mehrfachparallelleiter mit einer Mehrzahl von verdrillten, isolierten Einzelleitern, wobei die Einzelleiter in mehreren nebeneinander ange- ordneten Teilleiterbündeln übereinander angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrfachparallelleiters und die Verwendung des Mehrfachparallelleiters in einer Wicklung einer elektrischen Maschine.

Für die Herstellung von Wicklungen für elektrische Maschinen, wie beispielsweise Transfor- matoren, werden häufig sogenannte kontinuierliche Mehrfachparallelleiter verwendet. Solche Mehrfachparallelleiter bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen, lackisolierten Einzelleiter, die in mehreren Einzelleiterbündeln nebeneinander geordnet sind und wobei die Einzelleiter nebeneinander angeordneter Einzelleiterbündel nach einem vorgegebenen Schema verdrillt werden. Im Wesentlichen tauschen beim Verdrillen in vorgegebenen Abständen jeweils die obersten und untersten Einzelleiter eines Einzelleiterbündels in umgekehrter Richtung in das jeweils benachbarte Einzelleiterbündel, wodurch sich diese Einzelleiter überkreuzen und die Anzahl der Einzelleiter in den verschiedenen Einzelleiterbündeln gleich bleibt. Der Mehrfach- parallelleiter wird zum mechanischen Schutz und der Stabilität oder zur Isolation des Mehr- fachparallelleiters oftmals mit einer äußeren Umwicklung, beispielsweise einer Bündelisolie- rung, wie zum Beispiel in Form einer Papierumwicklung oder eine Gitterbandumwicklung, versehen. Mehrfachparallelleiter werden in großen Längen gefertigt und auf Rollen aufgewi- ckelt. Zur Verarbeitung werden diese von der Rolle abgewickelt und einem Verarbeitungs- prozess zugeführt. Eine Umwicklung, insbesondere eine Papierumwicklung, kann vor der Verwendung auch entfernt werden. Solche Mehrfachparallelleiter sind beispielsweise aus der WO 95/30991 A1 oder der EP0874373 B1 bekannt.

Zur Herstellung einer Wicklung aus einem Mehrfachparallelleiter wird der Mehrfachparallel- leiter in bekannter Weise in einer Vielzahl von Wicklungsgängen in axialer Richtung neben- einander und radial übereinander angeordnet, um die Wicklung der elektrischen Maschine auszubilden. In axialer Richtung werden zwischen nebeneinander angeordneten Mehrfach- parallelleitern oftmals Distanzplättchen aus elektrisch isolierendem Material eingelegt, um in der Wicklung einen definierten Kühlkanal auszubilden. In einer Transformatorwicklung wird beispielsweise im Betrieb ein Transformatoröl durch die Kühlkanäle geleitet, um die Wicklung zu kühlen. Diese Distanzplättchen werden dabei beim Wickelvorgang von Hand zwischen die Mehrfachparallelleiter eingelegt, was aufwendig ist und den Wicklungsvorgang erheblich verlangsamt.

Aus der WO 94/07251 A1 ist daher schon bekannt, die Distanzplättchen direkt am Mehr- fachparallelleiter anzuordnen. Dabei wird in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung des Mehrfachparallelleiters während der Herstellung des Mehrfachparallelleiters ein Distanzplätt- chen seitlich am Mehrfachparallelleiter angeordnet, das mit einem Gitterband am Mehrfach- parallelleiter gehalten wird. Damit kann das zeitraubende manuelle Einlegen der Distanz- plättchen beim Herstellen der Wicklung wegfallen, was die Herstellzeit für die Wicklung deut- lich reduziert. Die Verwendung von lose am Mehrfachparallelleiter anliegenden Distanzplätt- chen erschwert aber die Herstellung und auch die Verarbeitung, da die Distanzplättchen leicht verrutschen können. Daher wird in der WO 94/07251 A1 auch angeregt eine mit teil vernetzten Epoxidharz vorimprägniertes Gitterband zur Umwicklung zu verwenden, das nach einer Wärmebehandlung aushärtet und damit für die Handhabung des Mehrfachparallellei- ters benötigte Stabilität sorgt. Dadurch werden auch die Distanzplättchen lagefixiert. Die Verwendung eines solchen imprägnierten Gitterbandes erhöht natürlich die Kosten und er- höht auch den Herstellaufwand durch die zusätzliche Wärmebehandlung. Nicht zuletzt kön- nen sich durch das ausgehärtete Expoxidharz auch Probleme beim Aufwickeln des Mehr- fachparallelleiters auf einer Rolle oder bei der Herstellung der Wicklung der elektrischen Ma- schine ergeben, da durch die im Harz integrierten Distanzplättchen das Biegen des Mehr- fachparallelleiters erschwert werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung einen Mehrfachparallelleiter mit Distanzplättchen anzugeben, der einfach hergestellt werden kann und sicher und einfach weiterverarbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer Seitenfläche des Mehr- fachparallelleiters in Längsrichtung des Mehrfachparallelleiters ein Band angelegt ist, wobei am Band in Längsrichtung verteilt Distanzplättchen angeordnet sind, und der Mehrfachparal- lelleiter mit dem Band und den Distanzplättchen mit einer Umwicklung umwickelt ist. Die An- ordnung der Distanzplättchen auf einem Band erleichtert die Herstellung des Mehrfachparal- lelleiters erheblich, da nicht mehr einzelne Distanzplättchen verarbeitet werden müssen. Au- ßerdem sorgt das Band auch dafür, dass sich die Distanzplättchen am Mehrfachparallelleiter auch nicht mehr unkontrolliert verschieben können, womit auch nicht zwingend eine aushär- tende Umwicklung verwendet werden muss. Ganz im Gegenteil können sich die lose am Mehrfachparallelleiter anliegenden Distanzplättchen am Band während dem Wicklungsvor- gang an die Krümmung der Wicklung anpassen, sodass die Distanzplättchen automatisch im Wesentlich radial ausgerichtet bleiben.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Mehrfachparallelleiters ergeben sich aus der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt Fig.1 einen erfindungsgemäßen Mehrfachparallelleiter mit Distanzplättchen,

Fig.2 und 3 Ausführungen eines Bandes mit Distanzplättchen und

Fig.4 eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Mehrfachparallelleiters mit Dis- tanzplättchen und außenliegendem Band.

Fig.1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrfachparallelleiters 1 , der aus mehreren, hier zwei, nebeneinander angeordneten Einzelleiterbündel 2 besteht. In je dem Einzelleiterbündel 2 sind eine Mehrzahl von isolierten, vorzugsweise lackisolierten, Ein- zelleitern 3 übereinander angeordnet. Die Einzelleiter 3 bzw. die Einzelleiterbündel 2 erstre- cken sich in Längsrichtung x über die Länge des Mehrfachparallelleiters 1. Ein Einzelleiter 3 weist üblicherweise einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Einzelleiter 3 in einem Einzelleiterbündel 2 an den Längsseiten des rechteckigen Querschnittes aneinander liegen.

Es sei jedoch erwähnt, dass ein Einzelleiter 3 selbst wieder aus mehreren isolierten Teillei- tern bestehen kann, die in einem Einzelleiter s nebeneinander, übereinander oder auch mat- rixförmig angeordnet sein können. Einen Mehrfachparallelleiter mit solchen Einzelleitern 3 aus Teilleitern ist beispielsweise in der WO 12/113851 A1 oder der WO 12/113853 A1 be- schrieben. Solche aus mehreren Teilleitern bestehenden Einzelleiter 3 werden ausdrücklich auch als Einzelleiter 3 im Sinne der Erfindung verstanden.

Jeweils die obersten und untersten Einzelleiter 3 benachbarter Einzelleiterbündel 2 wechseln an in regelmäßigen Abständen entlang der Längsrichtung x des Mehrfachparallelleiters 1 vorgesehenen Verdrillstellen 4 in das jeweils benachbarte Einzelleiterbündel 2, wobei der Wechsel in unterschiedliche Richtungen erfolgt, also beispielsweise oben von links nach rechts und unten von rechts nach links, sodass die Anzahl der Einzelleiter 3 in den Einzellei terbündel 2 gleich bleibt. Dieser Vorgang ist hinlänglich bekannt und wird im Zusammenhang mit Mehrfachparallelleitern 1 als Verdrillen bezeichnet, oder im Ergebnis als M ehrfach paral- lelleiter 1 mit verdrillten Einzelleitern 3.

Lediglich zur Orientierung werden die Seiten mit den Verdrillstellen 4 als Oberseite und Un- terseite des Mehrfachparallelleiters 1 bezeichnet und die Seiten des Mehrfachparallelleiters 1 , die die Oberseite und die Unterseite verbinden, als Seitenflächen 5. Die Seitenflächen 5 werden üblicherweise durch die Schmalseiten der rechteckigen Querschnitte der Einzelleiter 3 gebildet und die Oberseite und Unterseite durch die Längsseiten der rechteckigen Quer- schnitte der Einzelleiter 3. Die Bezeichnung Oberseite, Unterseite und Seitenfläche hat aber nichts mit einer bestimmten Ausrichtung oder Lage des Mehrfachparallelleiters 1 zu tun und ist auch nicht so zu verstehen.

An zumindest einer Seitenfläche 5 des Mehrfachparallelleiters 1 werden nun entlang der Längsrichtung x des Mehrfachparallelleiters 1 in vorgegebenen Abständen Distanzplättchen 6 angeordnet (siehe auch Fig.4). Die Distanzplättchen 6 sind dazu an einem flachen Band 7 befestigt und werden mit dem Band 7 während der Herstellung des Mehrfachparallelleiters 1 am Mehrfachparallelleiter 1 angeordnet. In Fig.2 ist ein solches Band 7 mit den daran ange- ordneten Distanzplättchen 6 dargestellt. Das Band 7 kann aus einem beliebigen, vorzugs- weise elektrisch nichtleitendem, Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Papier, gefertigt sein. Das Band 7 ist vorzugsweise biegsam. Die Distanzplättchen 6 sind aus einem elektrisch nichtleitenden Material, beispielsweise Pressspan. Wie die Distanzplättchen 6 am Band 7 befestigt sind spielt für die Erfindung an sich keine Rolle und es kommen beliebige geeignete Verfahren in Frage. Beispielsweise könnten die Distanzplättchen 6 auf das Band 7 geklebt werden.

Ebenso spielt es keine Rolle, ob das Band 7 direkt am Mehrfachparallelleiter 1 anliegt (wie in Fig.1 ), oder ob die Distanzplättchen 6 direkt am Mehrfachparallelleiter 1 anliegen und das Band 7 außenliegend angeordnet ist (wie in Fig.4).

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung besteht das Band 7 aus zumindest zwei Teilbän- dern 7‘, 7“, zwischen denen die Distanzplättchen 6 angeordnet sind, wobei an jeder Seite der Distanzplättchen 6 zumindest ein Teilband 7‘, 7“ angeordnet ist (Fig.3). Die einander zugewandten Seiten der Teilbänder 7‘, 7“ könnten dabei klebend ausgeführt sein, beispiels- weise in Form eines Papierklebebandes, sodass die beiden Teilbänder 7‘, 7“ beim Zusam- menpressen zum Band 7 zusammengefügt werden und gleichzeitig die Distanzplättchen 6 dazwischen befestigt werden. Die zugewandten Seiten der Teilbänder 7‘, 7“ müssen aber nicht zwingend selbstklebend sein, sondern die Distanzplättchen 6 können wieder beliebig zwischen den Teilbändern 7‘, 7“ befestigt sein, beispielsweise wieder mittels eines Klebers. Es müssen nicht einmal die Teilbänder 7‘, 7“ aneinander anliegend sein.

Nachdem das Band 7 am Mehrfachparallelleiter 1 angeordnet wurde, wird der Mehrfachpa- rallelleiter 1 in üblicher weise mit einer Umwicklung 8 versehen, üblicherweise ein Gitterband oder eine Papierumwicklung. Obwohl bei Verwendung eines Gitterbandes als Umwicklung 8, wie in Fig.1 angedeutet, ebenfalls in bekannter Weise ein mit Epoxidharz getränktes Gitter- band, das ausgehärtet wird, verwendet werden kann, wird vorzugsweise kein solches mit Epoxidharz getränktes Gitterband für die Umwicklung 8 verwendet.

Die Höhe H _D der Distanzplättchen 6 entspricht vorzugsweise der Höhe H _L des Mehrfachpa- rallelleiters 1 , also der Höhe der Seitenflächen 5. Nachdem die einzelnen Wicklungsgänge in einer Wicklung einer elektrischen Maschine in axialer Richtung der Wicklung zusammenge- presst werden, stützen sich die benachbarten Mehrfachparallelleiter 1 der Wicklungsgänge an den Distanzplättchen 6 ab. Wäre die Höhe H _D der Distanzplättchen 6 kleiner als die Höhe HL des Mehrfachparallelleiters 1 könnte das zu einer Verschiebung von Einzelleitern 3 in der Wicklung führen, was die Funktion der Wicklung beeinträchtigen oder sogar zerstören könn- te. Aus demselben Grund wird der Abstand zwischen zwei Distanzplättchen 6 am Mehrfachpa- rallelleiter 1 in Längsrichtung x vorzugsweise so geplant, dass in der entstehenden Wicklung in axialer Richtung immer eine Überlappung der in axialer Richtung nebeneinander liegen- den Distanzplättchen 6 vorhanden ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich bei einer axialen Verspannung der Wicklung die einzelnen Wicklungsgänge an den Distanz- plättchen 6 abstützen. Nachdem der Durchmesser der Wicklungsgänge vorab bekannt ist, kann die Anordnung der Distanzplättchen 6 einfach vorab geplant werden.

Die Breite B des Bandes 7 wird vorzugsweise kleiner gewählt als die Höhe H _L des Mehrfach- parallelleiters 1 , könnte aber ebenso gleich mit der Höhe H _L des Mehrfachparallelleiters 1 gewählt werden.

Zur Herstellung des Mehrfachparallelleiters 1 wird zuerst der Mehrfachparallelleiter 1 in be- kannter Weise durch Verdrillen der Einzelleiter s hergestellt. Am verdrillten Mehrfachparallel- leiter 1 wird dann seitlich das Band 7 mit den Distanzplättchen 6 angelegt und anschließend die Umwicklung 8 angebracht. Danach kann der Mehrfachparallelleiter 1 auf eine Trommel gewickelt werden und so verschifft werden oder einer Weiterverarbeitung zugeführt werden.