專利名稱：卷繞機(jī)的制作方法
卷繞機(jī) 本發(fā)明涉及一種用于制造用于極高電壓的穿壁套管的卷繞機(jī)，該卷繞機(jī)具有在卷繞軸線上沿縱向相對置的保持器件，所述保持器件設(shè)計(jì)用于支承和旋轉(zhuǎn)作為卷繞芯體的高壓導(dǎo)體，所述卷繞機(jī)還具有用于輸送繞組層的器件，所述繞組層可纏繞在高壓導(dǎo)體上以構(gòu)成繞組。
這種卷繞機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。用于高電壓的穿壁套管以這種方式制造，即，將帶狀的紙圍繞卷繞芯體纏繞，其中，高壓導(dǎo)體用作卷繞芯體。通過這種方式制造的穿壁套管設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)高壓穿過處于地電位的任意殼體壁。穿過殼體壁的通道常常也造成絕緣環(huán)境的改變。在繞組體中除了紙層還設(shè)有導(dǎo)電襯里，該導(dǎo)電襯里用于受控地降低較高的場強(qiáng)。接著在耗能和耗時的過程中將水從繞組體的紙中抽出。然后將繞組體浸泡在浸潰液體中，如油或澆鑄樹脂中。在使用澆鑄樹脂的情況中，通常使用褶皺的紙，以確保足夠可靠地用濃稠的澆鑄樹脂進(jìn)行浸潰。為了使得越來越高的電壓，例如800kV的直流電壓或1100V的交流電壓能夠得到控制，所需的穿壁套管越來越大，其可超過10米長并且因此具有較大的自重。用于高壓穿壁套管的卷繞機(jī)通常具有兩個在縱向上彼此相對設(shè)置的夾緊卡盤，其中至少一個能夠被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。在所述夾緊卡盤中，大多由實(shí)心的銅制成的高壓導(dǎo)體夾緊。實(shí)心高壓導(dǎo)體具有的強(qiáng)度使得已知繞組體可無支承地卷繞。對于用于超過SOOkV的額定工作電壓的、具有超過12m的長度和超過600_的直徑的穿壁套管，繞組在卷繞過程中由于自重而彎曲并且因此導(dǎo)致不能很好地控制在高壓穿壁套管工作中的電場。在DE 10 2006 043 649A1中描述了一種用于紙卷的卷繞機(jī)，其中，卷繞輥位于由兩個支承輥構(gòu)成的卷繞床上。這種卷繞床雖然能夠防止較重的穿壁套管彎曲。但是，支承輥較大的壓緊力會在敏感的皺紋紙上造成壓痕和產(chǎn)生缺陷，這些壓痕和缺陷同樣對穿壁套管的耐壓強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種開頭所述類型的卷繞機(jī)，借助該卷繞機(jī)也能夠制造用于極高電壓的較大型穿壁套管，而不會導(dǎo)致繞組的彎曲或軟紙的機(jī)械變形。該技術(shù)問題按本發(fā)明由此解決，即設(shè)置至少一個具有帶導(dǎo)引元件的帶承載機(jī)構(gòu)，所述帶導(dǎo)引元件設(shè)計(jì)用于使貼邊帶貼靠在繞組的外輪廓上，其中，貼邊帶在繞組下方至少部分保持自由，使得所述貼邊帶形狀配合地貼靠在繞組上。按照本發(fā)明設(shè)置多個具有帶導(dǎo)引元件的帶承載機(jī)構(gòu)用于在卷繞過程中支承繞組，所述帶導(dǎo)引元件將貼邊帶至少部分自由地保持在繞組下方。所述帶導(dǎo)引元件設(shè)計(jì)成，使得緊鄰卷繞軸線下方不設(shè)置機(jī)械導(dǎo)引元件或壓緊元件。因此當(dāng)帶承載機(jī)構(gòu)壓緊到在卷繞過程中不斷增大的繞組上時，該貼靠力由貼邊帶柔和地承接。按照本發(fā)明，所述貼邊帶設(shè)計(jì)為可輕微變形并且沿縱向平面狀地以一定的寬度平行于卷繞軸線延伸，因此該貼邊帶在繞組不斷增大時貼靠在繞組的外輪廓上或者能夠持續(xù)地保持柔和地貼靠。如前所述，該壓緊力僅由柔性且可變形的貼邊帶承接，所述貼邊帶可隨即變形并且形狀配合地貼靠在繞組上。通過這種方式方法可避免過大的壓緊力。繞組的紙層因此被柔和地支承并且避免了紙層的變形，其中，同時防止了繞組本身在長度和自重較大時彎曲。所述貼邊帶優(yōu)選地設(shè)計(jì)為閉合的并且包圍所述帶導(dǎo)引元件，所述帶導(dǎo)引元件使得貼邊帶可由繞組驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)。換句話說，繞組在卷繞過程中驅(qū)動所述閉合的、圍繞帶導(dǎo)引元件運(yùn)轉(zhuǎn)的貼邊帶，所述貼邊帶然后同樣與繞組轉(zhuǎn)動方向相反地圍繞帶導(dǎo)引元件運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，所述帶導(dǎo)引元件被這樣支承，使得貼邊帶的運(yùn)轉(zhuǎn)不受阻礙。為此，已知的旋轉(zhuǎn)軸承或類似裝置例如適合用作帶導(dǎo)引元件。按照一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所述帶導(dǎo)引元件具有至少兩個平行于卷繞軸線延伸的導(dǎo)輥，所述貼邊帶貼靠在所述導(dǎo)輥上，其中，所述導(dǎo)軌這樣相對于卷繞軸線布置，使得所述卷繞軸線在穿過導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面上的投影在導(dǎo)輥的旋轉(zhuǎn)軸線之間與它們平行地延伸。尤其適宜的是，卷繞軸線的投影在導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)軸線之間居中地與它們平行地延伸。通 過這種方式方法可確保，所述貼邊帶在卷繞軸線下方由導(dǎo)輥?zhàn)杂傻乇３?。?dǎo)引元件優(yōu)選地具有三個導(dǎo)輥，它們在沿縱向的側(cè)視圖中彼此布置成V形。在此，V形的頂端由在卷繞軸線下方延伸的導(dǎo)輥構(gòu)成并且背向旋轉(zhuǎn)軸線。而V形的開口側(cè)朝向卷繞軸線并且因此朝向繞組。所述開口側(cè)由兩個導(dǎo)輥限定，這兩個導(dǎo)輥同樣平行于卷繞軸線延伸，但是在從上觀察的俯視圖中側(cè)向錯位地，也就是在卷繞軸線右側(cè)和左側(cè)延伸。而中間的導(dǎo)輥在卷繞軸線的正下方并且與之平行地延伸。在貼邊帶被自由保持的V形的開口側(cè)上，在制造過程中不斷增大的繞組被柔和地支承。所述貼邊帶優(yōu)選地設(shè)計(jì)為彈性的并且由導(dǎo)引元件輕微張緊地保持。在此出現(xiàn)的張緊力這樣選擇，使得一方面提供盡可能大的支承作用，但是另一方面非常柔和地支承敏感易損的紙層。按照本發(fā)明一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所述貼邊帶是彈性體，例如是天然橡膠或人造橡膠或類似材料。按照本發(fā)明一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)置用于改變所述貼邊帶相對于所述卷繞軸線的間距的位置調(diào)整器件。通過本發(fā)明這種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)例如可以使整個帶承載機(jī)構(gòu)相對卷繞軸線沿徑向運(yùn)動，以便由此改變自由保持的帶相對于卷繞軸線或繞組外輪廓的間距，從而保持作用在不斷增大的繞組上的壓緊力始終恒定。按照一種與之相關(guān)的適宜的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述位置調(diào)整器件具有調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元與力傳感器相連，該力傳感器可檢測貼邊帶作用在繞組外輪廓上的壓緊力。此外，所述調(diào)節(jié)單元例如與轉(zhuǎn)速傳感器相連，該轉(zhuǎn)速傳感器可檢測制造過程中繞組的轉(zhuǎn)數(shù)。該調(diào)節(jié)單元具有邏輯單元，該邏輯單元處理由轉(zhuǎn)速傳感器和力傳感器傳送的信號并且借助位置調(diào)整器件使帶承載機(jī)構(gòu)在其相對于卷繞軸線的間距方面這樣運(yùn)動，使得自由保持的貼邊帶作用在繞組外輪廓上的壓緊力基本保持恒定。所述帶在縱向上優(yōu)選地具有500mm至IOOOmm的寬度。適宜地設(shè)置至少三個帶承載機(jī)構(gòu)，它們彼此具有Im的間距。所述帶承載機(jī)構(gòu)優(yōu)選地在縱向上彼此依次對齊。所述保持器件原則上能夠任意設(shè)計(jì)。在本發(fā)明范圍內(nèi)重要的是，該保持器件能夠保持作為卷繞芯體的高壓導(dǎo)體并且同時將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)入該卷繞芯體中。在本發(fā)明一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，所述保持器件設(shè)計(jì)為兩個在縱向上彼此對置的旋轉(zhuǎn)卡盤。所述旋轉(zhuǎn)卡盤張緊地夾持高壓導(dǎo)體，其中，旋轉(zhuǎn)卡盤之一是被驅(qū)動用于旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)卡盤。未被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)卡盤被可旋轉(zhuǎn)地支承。繞組層相宜地包括皺紋紙和導(dǎo)電控制襯里。纏繞在繞組中的導(dǎo)體控制襯里用于可控地減小在高電壓中出現(xiàn)的電場。所述繞組優(yōu)選地在卷繞過程結(jié)束后用樹脂浸潰，從而形成用樹脂浸潰過的穿壁套管。以下結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖
描述本發(fā)明其它適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)點(diǎn)，其中，相同功能的構(gòu)件引用相同的附圖標(biāo)記，并且在附圖中圖I顯示的是卷繞機(jī)的立體圖并且圖2顯示的是按照圖I的卷繞機(jī)的帶承載機(jī)構(gòu)的放大圖。圖I顯示的是按照本發(fā)明的卷繞機(jī)I的一個實(shí)施例。在此顯示的卷繞機(jī)I具有兩個在縱向上彼此相對設(shè)置的旋轉(zhuǎn)卡盤2和3，高壓導(dǎo)體4沿縱向在旋轉(zhuǎn)卡盤2和3之間延伸。由例如鋁或銅這樣的金屬制成的高壓導(dǎo)體用作卷繞芯體，繞組層5纏繞在卷繞芯體上 以構(gòu)成繞組體或繞組6。為此，旋轉(zhuǎn)卡盤被引導(dǎo)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。繞組層5包括由皺紋紙7構(gòu)成的層和在皺紋紙7之間的、圖I中不可見的導(dǎo)電襯里，該導(dǎo)電襯里與皺紋紙7共同作為繞組層5纏繞在高壓導(dǎo)體4上。此外，設(shè)置同樣置入繞組6中的附加襯層8。用于輸送繞組層5的器件在此共同地使用附圖標(biāo)記9。用于輸送繞組層5的器件在本發(fā)明范圍內(nèi)可任意設(shè)計(jì)。但是這種器件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)是已知的，因此在此可以不詳細(xì)描述。在圖I中所示的卷繞設(shè)備I用于制造用于極高電壓的穿壁套管。為了保持由高電壓產(chǎn)生的擊穿距離，繞組6必須具有相應(yīng)長的尺寸。因此，按照圖I的繞組6具有12米的長度。此外，電場必須被控制。為此，繞組的厚度必須與高電壓相適配。因此，較大的長度和厚度使得繞組6具有較大的重量。因此，制成的繞組6在其用適當(dāng)浸潰劑浸潰之前就已經(jīng)有了幾噸的重量。為了避免繞組6在其制造過程中彎曲和同時避免敏感的皺紋紙7損壞，在繞組6下方設(shè)置帶承載機(jī)構(gòu)10，該帶承載機(jī)構(gòu)10在縱向上依次設(shè)置并且平行于同心地穿過卷繞芯體延伸的假想的卷繞軸線。該卷繞軸線由相互對置的保持器件2、3定義。在所示實(shí)施例中，該卷繞軸線穿過旋轉(zhuǎn)卡盤2、3的中心。圖2更詳細(xì)地顯示了帶承載機(jī)構(gòu)10?？梢钥吹降氖?，每個帶承載機(jī)構(gòu)10具有例如由橡膠或其它彈性體制成的彈性的貼邊帶11以及用于引導(dǎo)貼邊帶11的帶導(dǎo)引元件12。所述帶導(dǎo)引元件12由三個導(dǎo)輥13、14、15構(gòu)成，它們在沿縱向的側(cè)視圖中相互呈V形設(shè)置。在此，所述V形的尖端遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線或繞組。換句話說，導(dǎo)輥15平行于繞組6或旋轉(zhuǎn)軸線并且正好位于繞組6或旋轉(zhuǎn)軸線下方延伸，其中，導(dǎo)輥12和13在俯視圖中相對卷繞軸線側(cè)向地向左或向右錯位地布置。在此，所有的導(dǎo)輥平行于卷繞軸線定向。通過所有導(dǎo)輥13、
14、15連續(xù)地環(huán)繞運(yùn)轉(zhuǎn)的貼邊帶11因此自由地保持在卷繞軸線或繞組6下方，因此貼邊帶11形狀配合地貼靠在繞組6的外輪廓上而在此不會在繞組6敏感的皺紋紙7上施加過大的壓力。同時，帶承載機(jī)構(gòu)10以其貼邊帶11提供支承作用，從而避免了繞組6因其較大的自重而彎曲。如已經(jīng)描述的那樣，貼邊帶11由例如橡膠的彈性體制成，其相對繞組層5具有足夠大的摩擦作用，從而由旋轉(zhuǎn)卡盤傳入繞組6中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(例如是逆時針的)致使貼邊帶11圍繞導(dǎo)輥13、14和15順時針轉(zhuǎn)動。帶承載機(jī)構(gòu)10還包括穩(wěn)定滾子16，其可旋轉(zhuǎn)地支承在穩(wěn)定支架17中。該穩(wěn)定支架17包括與支架框19固定連接的齒條18。帶承載機(jī)構(gòu)10的支架框19與卷繞機(jī)I的支承機(jī)架20固定耦連，卷繞機(jī)I借助該支承機(jī)架20擱放在地面上。穩(wěn)定滾子16僅用于在卷繞過程中保持和穩(wěn)定繞組6。通過將齒條18從支承機(jī)架19中拉出，可以改變穩(wěn)定滾子16相對貼邊帶11并且因此相對繞組6的位置。此外，帶承載機(jī)構(gòu)10具有位置調(diào)整器件21，該位置調(diào)整器件21設(shè)置用于改變整個帶承載機(jī)構(gòu)10并且因此改變貼邊帶11相對卷繞軸線和繞組6的間距。在圖2中不能看到的液壓裝置用于改變該間距。為了相同地調(diào)整卷繞 機(jī)I的所有帶承載機(jī)構(gòu)10，每個帶承載機(jī)構(gòu)10的位置調(diào)整器件21通過萬向節(jié)軸22相互連接。位置調(diào)整器件21具有圖中同樣未顯示的調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元與可檢測繞組6作用在貼邊帶11上的壓緊力的力傳感器相連。此外，調(diào)節(jié)單元與轉(zhuǎn)速增量傳感器相連，該轉(zhuǎn)速增量傳感器檢測卷繞過程中繞組6的旋轉(zhuǎn)次數(shù)并且向調(diào)節(jié)單元傳輸該數(shù)據(jù)。根據(jù)卷繞過程中繞組6的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，調(diào)節(jié)單元借助位置調(diào)整器件21的液壓裝置連續(xù)地移動整個帶承載機(jī)構(gòu)10，以便由此調(diào)節(jié)形成相對繞組6不斷變大的外輪廓始終基本相同的間距。通過另一調(diào)節(jié)回路對帶承載機(jī)構(gòu)10相對繞組6外輪廓的間距進(jìn)行微調(diào)，該調(diào)節(jié)回路將通過力傳感器檢測到的壓緊力的各實(shí)際值與預(yù)設(shè)的額定值相比較，形成實(shí)際值和額定值之間的差值并且將由此產(chǎn)生的調(diào)節(jié)差值傳輸至調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器借助液壓裝置這樣移動帶承載機(jī)構(gòu)10，使得調(diào)節(jié)差值盡可能地小。通過這種方式能夠調(diào)節(jié)壓緊力并且使其保持恒定。
權(quán)利要求
1.一種用于制造用于極高電壓的穿壁套管的卷繞機(jī)(I) -具有在卷繞軸線上沿縱向?qū)χ玫谋３制骷?2、3)，所述保持器件(2、3)設(shè)置用于支承和旋轉(zhuǎn)作為卷繞芯體的高壓導(dǎo)體(4)，和 -具有用于輸送繞組層(5)的器件(9)，該繞組層(5)可纏繞在所述高壓導(dǎo)體(4)上以構(gòu)成繞組(6)， 其特征在于， 設(shè)有至少一個具有帶導(dǎo)引元件(12)的帶承載機(jī)構(gòu)(10)，所述帶導(dǎo)引元件(12)設(shè)計(jì)用于使貼邊帶(11)貼靠在所述繞組(6)的外輪廓上，其中，所述貼邊帶(11)在所述繞組(6)的下方至少部分保持自由，使得所述貼邊帶(11)形狀配合地貼靠在所述繞組(6)上。
2.按照權(quán)利要求I所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述貼邊帶(11)設(shè)計(jì)為閉合的并且包圍所述帶導(dǎo)引元件(12)，其中，所述帶導(dǎo)引元件(12)能夠?qū)崿F(xiàn)所述貼邊帶(11)由所述繞組(6)驅(qū)動的運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述帶導(dǎo)引元件(12)具有至少兩個平行于所述卷繞軸線延伸的導(dǎo)輥(13、14、15)，所述貼邊帶(11)圍繞所述導(dǎo)輥(13、14,15)運(yùn)轉(zhuǎn)，其中，所述導(dǎo)輥(13、14、15)相對所述卷繞軸線這樣布置，使得所述卷繞軸線在穿過兩個相同高度的導(dǎo)輥(13、14)的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的平面上的投影在所述相同高度的導(dǎo)輥(13、14)的旋轉(zhuǎn)軸線之間與它們平行地延伸。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述貼邊帶(11)設(shè)計(jì)為彈性的并且由所述導(dǎo)引元件(12)張緊地保持。
5.按照權(quán)利要求4所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述貼邊帶為彈性體(11)。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，設(shè)置有用于改變所述貼邊帶(11)相對所述卷繞軸線的間距的位置調(diào)整器件(21)。
7.按照權(quán)利要求6所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述位置調(diào)整器件(21)具有調(diào)節(jié)單元，該調(diào)節(jié)單元與力傳感器相連，該力傳感器檢測所述貼邊帶(11)作用在所述繞組(6)的外輪廓上的壓緊力。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述貼邊帶(11)在縱向上具有500毫米至1000毫米的寬度。
9.按照權(quán)利要求8所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，設(shè)置有至少三個彼此間隔I米的帶承載機(jī)構(gòu)(10)。
10.按照前述權(quán)利要求之一所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述保持器件具有兩個相互對置的旋轉(zhuǎn)卡盤(2、3)。
11.按照前述權(quán)利要求之一所述的卷繞機(jī)(I)，其特征在于，所述繞組層(5)包括皺紋紙(7)和導(dǎo)電的控制襯里。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造用于極高電壓的穿壁套管的卷繞機(jī)(1)，該卷繞機(jī)(1)具有在卷繞軸線上沿縱向?qū)χ玫谋３制骷?2、3)，所述保持器件(2、3)設(shè)置用于支承和旋轉(zhuǎn)作為卷繞芯體的高壓導(dǎo)體(4)，該卷繞機(jī)(1)還具有用于輸送繞組層(5)的器件(9)，該繞組層(5)可纏繞在所述高壓導(dǎo)體(4)上以構(gòu)成繞組(6)；通過所述卷繞機(jī)(1)也能夠制造用于極高電壓的較大的穿壁套管，而不會導(dǎo)致繞組的彎曲或軟紙?bào)w的機(jī)械變形，按本發(fā)明建議，設(shè)置至少一個具有帶導(dǎo)引元件(12)的帶承載機(jī)構(gòu)(10)，所述帶導(dǎo)引元件(12)設(shè)計(jì)用于使貼邊帶(11)貼靠在所述繞組(6)的外輪廓上，其中，所述貼邊帶(11)在所述繞組(6)的下方至少部分保持自由，使得所述貼邊帶(11)形狀配合地貼靠在所述繞組(6)上。
文檔編號B65H39/16GK102648141SQ201080055448
公開日2012年8月22日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者A.蘭根斯, E.恩格斯, M.科克 申請人:西門子公司