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Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbauen elektrischer Widerstände
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Widerstände mit der üblichen Hochkantwicklung.
Derartige Widerstände bestehen in der Regel aus einem bandähnlichen Widerstandskörper,
welcher hochkantig gewunden ist und von zwei im Abstand voneinander liegenden Isolatoren
getragen wird. Die Isolatoren «erden durch einen Tragkörper, beispielsweise eine
metallene Platte, getragen, welche zwischen die beiden Isolatoren eingeschoben ist.
Die Isolatoren besitzen meist Nuten oder Rillen für die Aufnahme der einzelnen Windungen
des Widerstandskörpers, während zur Aufnahme des plattenähnlichen Tragkörpers Längsnuten
auf der Innenseite der Isolatoren dienen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenbauen
von Widerständen dieser Art. Bezweckt ist ein schneller und bequemer Zusammenbau
mit einem geringsten Aufwand an Arbeit und Geschicklichkeit.
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Das Verfahren besteht gemäß der Erfindung darin, daß der fertiggewundene
Widerstandskörper, die beiden gegen das Fertigmaß in geringerem Abstande gegenüberliegenden
Isolatoren und der Tragkörper getrennt vorgesehen werden, dann die beiden Isolatoren
zugleich in den Widerstandskörper eingeschoben und durch Spreizen in die Fertiglage
gebracht werden und schließlich der Tragkörper zwischen die beiden Isolatoren in
seine Fertiglage eingeschoben wird.
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Dementsprechend besteht die Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
erfindungsgemäß aus einem Rahmengestell, in welchem Halteglieder für den fertiggewundenen
Widerstandskörper mit richtiger Distanzierung der einzelnen Windungen, getrennt
davon Halteglieder für die beiden Isolatoren, jedoch mit einer der Endlage gegenüber
geringeren Entfernung voneinander und eine davon getrennte Aufnahmeeinrichtung für
den Tragkörper vorgesehen sind; außerdem ist in dem Rahmengestell eine Schubvorrichtung
vorgesehen, die von Hand oder mechanisch betätigt wird und welche die beiden Isolatoren
gleichzeitig in eine dem Widerstandskörper gegenüberliegende Stellung bringt, sie
durch Spreizen mit dem Widerstandskörper in der Fertiglage, verbindet und durch
Einschieben des Tragkörpers zwischen die Isolatoren den Widerstand fertigstellt.
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Eine weitere vorteilhafte Einzelheit der Erfindung besteht darin,
daß das Einschieben des Tragkörpers zwischen die Isolatoren gleichzeitig mit dem
Rückziehen derjenigen Teile der Schubvorrichtung geschieht, welche
die
Isolatoren in den Widerstandskörper hineinschieben und spreizen. Die Zusammenbauvorrichtung
gemäß der Erfindung ist außerordentlich einfach in der Konstruktion und in der Wirkungsweise.
Die Bedienung dieser Vorrichtung erfordert geringe Anstrengung und Geschicklichkeit
seitens der bedienenden Person und gewährleistet dabei einen zuverlässigen und einwandfreien
Zusammenbau der elektrischen Widerstände. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind
im nachfolgenden beschrieben.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. i ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß der
Erfindung und zeigt die vorbereitende Stellung derselben; Abb. 2 zeigt die Vorrichtung
in einer fortgeschrittenen Lage des Zusammenbaues eines Widerstandes; Abb. 3 zeigt
die Vorrichtung von oben gesehen in abgebrochener Darstellung; Abb. q. zeigt eine
abgebrochene Seitenansicht der Vorrichtung; Abb. 5 zeigt perspektivisch einen Teil
der Vorrichtung in vergrößertem Maßstabe; Abb.6 zeigt ebenfalls Einzelheiten der
Vorrichtung; Abb.7 zeigt einen Widerstand in Stirnansicht mit eingelegten Teilen
der Vorrichtung vor dem Einführen der Isolatoren in ihre Fertiglage, Abb. 8 desgleichen
mit den in ihrer Fertiglage befindlichen Isolatoren; Abb.9 zeigt einen Widerstand
in Stirnansicht mit fertig eingelegten Isolatoren und Tragkörper; Abb. io zeigt
einen Längsschnitt durch einen an sich bereits bekannten Widerstand in fertigem
Zustande.
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Bei dem dargestellten Beispiel hat der mit io bezeichnete Widerstandskörper
Windungen von einer elliptischen Gestalt und ist auf zwei hitzebeständigen Isolatoren
ii aufgewickelt. Die Gestalt der Windungen kann auch eine andere sein, beispielsweise
können die Windungen rund sein. Die elliptische Gestalt hat jedoch den Vorteil,
daß sie weniger Raum beansprucht und daß ein größerer Teil des Widerstandskörpers
wirksam ist.
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Die in Richtung der größeren Achse der Windungen angeordneten Isolatoren
i i sitzen auf einem Tragkörper i2, welcher zwischen den beiden Isolatoren eingeschoben
ist. Jeder Isolator besitzt auf der Außenseite eine Anzahl von Nuten oder Rillen
13, deren Abstände den Windungen des Widerstandskörpers entsprechen. Auf der Innenseite
befindliche Längsnuten 14 dienen zur Aufnahme der Tragkörperkanten. Diese Anordnung
ergibt einen- sehr starren und widerstandsfähigen Widerstand, der auch den starken
Erschütterungen gewachsen ist, denen solche Widerstände in Bergwerken und auf Werkslokomotiven
ausgesetzt sind. Die Widerstände werden im Betriebe auf entsprechenden Stangen aufgehängt.
Zu diesem Zweck besitzen die Tragkörper 1.2 an ihren Enden Arme oder Haken i2d,
die ein Aufhängen der Widerstände mit senkrechter Lage der größeren Achsen der ellipsenförmigen
Windungen gestatten.
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Nach dem neuen Zusammenbauverfahren werden die fertiggewickelten Windungen
io mit richtigem Windungsabstand vorgesehen und dann die Isolatoren i i in der Längsrichtung
in die Windungen eingeschoben, so daß die Außenseiten der Isolatoren gegenüber den
Innenseiten der Windungen zu liegen kommen (Abb. 7). Hierbei liegen die Rillen
13
genau gegenüber den entsprechenden Windungen des Widerstandskörpers. Dann
müssen die beiden Isolatoren derart auswärts bewegt werden, daß die einzelnen Windungen
des Widerstandskörpers von den Rillen der Isolatoren aufgenommen werden (Abb. 8).
Nach diesem zweiten Schritt des Zusammenbauverfahrens wird der Tragkörper 12, derart
eingeschoben, daß seine Kanten von den Längsnuten 14 der beiden Isolatoren aufgenommen
werden (Abb. 9 und io).
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Die Abb. i bis 8 veranschaulichen eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens in dieser Reihenfolge der einzelnen Arbeitsgänge. Die Vorrichtung
besitzt dementsprechend Glieder zur Aufnahme des gewickelten Widerstandskörpers,
der Isolatoren und des Tragkörpers sowie Mittel zur Vornahme der aufeinanderfolgenden
Arbeitsgänge gemäß der Erfindung.
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In einem Rahmengestell 2o sind zur Aufnahme des gewickelten Widerstandskörpers
io zwei gegenüberliegende Halter 21 in der Längsrichtung des Gestelles derart vorgesehen,
daß sie den Widerstandskörper von zwei Seiten halten. Vorzugsweise sind die beiden
Halter so voneinander entfernt, daß die spiralförmigen Windungen mit ihrer größeren
Achse zwischen den Haltern zu liegen kommen. Einschnitte 2a in den Haltern 21 entsprechen
den Windungen des Widerstandskörpers. Jeder Halter 21 ist an einem Winkeleisen 23
nachstellbar so befestigt, daß seine untere Seite auf dem Fußteil 23d liegt und
die Seite des Halters sich gegen den senkrechten Teil 23b abstützt. Zur Befestigung
dienen irgendwelche bekannte Mittel, beispielsweise Schrauben 24. Durch Auswechseln
der Halter 21 können Widerstandskörper verschiedener Größe eingelegt werden, ebenso
Körper verschiedener Windungsabstände und Gestalt. Die Winkeleisen 23 sind
am
Rahmengestell 2o irgendwie verbunden, beispielsweise durch Befestigungsschrauben
25 und Stifte 25a.
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Der Widerstandskörper wird von unten von den aufrechten Schenkeln
eines U-förmigen Trägers 26 unterstützt. Der Träger 26 ist trennbar befestigt an
einer Platte 27, welche beispielsweise durch Befestigungsschrauben 27a (Abb. 4)
mit dem Rahmengestell verbunden ist. Der U-förmige Träger 26 kann mit der Platte
27 durch einen Stift 28 verbunden sein, so daß er leicht entfernt und durch einen
anderen Träger ersetzt werden kann, entsprechend der erforderlichen Höhe der aufrechten
Schenkel, bedingt durch die Abmessungen des Widerstandskörpers. Die untere Seite
des Steges des U-förmigen Trägers 26 liegt in einer Aussparung 27U in der Platte
27 und ist so geformt, daß der Träger selbsttätig die richtige Lage gegenüber den
Haltern 21 und der gesamten Vorrichtung einnehmen muß.
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Zum Einschieben und Spreizen der Isolatoren i i dient eine Platte
30, welche an einem Ende an einem Schlitten 31 befestigt ist (Abb.4). Der Schlitten
31 hat einen T-förmigen Querschnitt und ist mit seinem quer liegenden Teil in einer
Längsnut 32 an den beiden Seiten des Rahmengestelles 2o geführt. Zum Bewegen des
Schlittens 31 dient ein Handrad 33 mit einem Griff 33a. Das Handrad ist mit dem
Schlitten 31 vermittels eines Zahnrades 34 und einer Zahnstange 35 verbunden, wobei
die Zahnstange 35 an der Unterseite des senkrechten Teiles des T-Querschnittes des
Schlittens 31 angebracht ist. Durch Drehen des Handrades nach der einen oder der
anderen Seite wird die Platte 30 in die Windungen des Widerstandskörpers
ein-oder herausgeführt.
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Auf der Platte 30 sind zwei Halter 36 für die Isolatoren ii
vorgesehen (Abb. 5 und 6). Jeder Halter besitzt eine Kante 3611, welche in die Längsnut
der Isolatoren hineinpaßt, die zur Aufnahme des Tragkörpers 12 dient. Die Isolatoren
ii werden auf diese Kanten 36a aufgesetzt und können dann parallel zueinander in
der Längsrichtung mittels des Handrades 33 in die Windungen des Widerstandskörpers
eingeschoben werden.
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Nach dem auf diese Weise vorzunehmenden Einführen der Isolatoren in
den Widerstandskörper müssen sie auseinanderbewegt werden, um mit dem Widerstandskörper
verbunden zu werden. Zu diesem Zweck sind die Halter 36 auf der Platte
30 so befestigt, daß sie quer zur Platte, d. h. auseinanderbewegt werden
können. Sie sind auf der Platte 30 zwischen Anschlägen 37 aufgebaut (Abb.
3, 4 und 6), welche an den gegenüberliegenden Enden der Platte 30 vorgesehen
sind. Jeder Anschlag 37 hat einen Teil 37a, welcher über das anliegende Ende des
Halters 36 hinausragt. Hierdurch werden die Halter 36 gesichert. Wie aus den Abb.
5 und 6 hervorgeht, sind die beiden Halter 36 durch haarnadelähnliche Federn 38
verbunden, welche auf der Platte 30 mittels der Stifte 39 befestigt
sind und zwischen den Haltern 36 in Aussparungen 4o dieser Halter liegen. Jede Aussparung
40 hat an dem einen Ende eine Nase 41 als Anschlag für das freie Ende der in der
Aussparung liegenden Feder 38. Die freien Federenden haben das Bestreben, zusammenzukommen,
und werden durch die Nasen 41 der Platte 30 so auseinandergehalten, daß die
Feder eine zum Zusammenhalten der Halter 36 genügende Kraft ausübt.
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Zum Spreizen der Halter 36 gegen diese Federkraft dienen keilartige
Teile 42, die zwischen den Haltern 36 in Aussparungen 43 vorgesehen sind. Diese
Aussparungen haben winkelige Gestalt und bilden ein gleichschenkeliges Dreieck,
solange die Halter 36 aneinanderliegen (Abb. 3 und 5). Werden die Keile 42 nach
links bewegt (Abb. 5 und 6), so drücken sie die Halter 36 auseinander. Damit die
Halter 36 in ihrer ganzen Länge gleichmäßig auseinanderbewegt werden, so daß die
Kanten 36a stets parallel zueinander bleiben, sind mehrere solcher Keileinrichtungen
vorgesehen. Bei dem dargestellten Beispiel sind drei Keile angeordnet.
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Jeder Keil 42 ist auf der Unterseite einer U-förmigen Leiste 42a vorgesehen,
deren senkrechte Schenkel 42b eine Betätigungsleiste 44 aufnehmen. Diese Leiste
ist mit sämtlichen Führungen 43. verbunden, und zwar mittels der Stifte 45. Der
Stift durchdringt die Leisten 44, die Führungen 43, die Platte 30 und endet
in einer Nut 46 der Platte 30 (Abb.6). Am unteren Ende des Stiftes 45 ist eine Scheibe
47 vorgesehen mit einer der Nut 46 entsprechenden Breite, während am oberen Ende
ein Kopf vorgesehen ist, welcher in einer Bohrung der Platte 44 ruht. In der Platte
30 sind ferner längliche Öffnungen 5o (Abb. 6) vorgesehen, die zu den Aussparungen
46 führen, so daß die Stifte 45 und somit auch die Führungen 43 mit den verbundenen
Keilen sich gegenüber den Haltern 36 in der Längsrichtung bewegen können. Die beschriebene
Bauart ist genügend starr und kräftig, so daß die Halter 36 zuverlässig und stetig
gespreizt werden können.
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Zum Bewegen der Leisten 44 dient ein von Hand zu betätigender Hebel
51, der an einem Auge des Schlittens 31 mittels eines Stiftes 52 befestigt ist.
Der Hebel 51 ist mit der Leiste 44 durch eine Gelenkstange 53 verbunden, welche
mit dem einen Ende am Hebel
51- und mit dem anderen Ende an einer
kreuzkopfartigen Führung 54 befestigt ist. Der Kreuzkopf 54 gleitet auf der Platte
30 und ist mit der Leiste 44 verbunden. Beim Bewegen des Hebels 51 entgegen dem
Uhrzeigersinne werden auf diese Weise die Halter 36 gespreizt, während bei der entgegengesetzten
Bewegung des Hebels 51 die Federn 38 die Halter 36 wieder zusammenbringen. Zum Festhalten
des Hebels 51 in der Spreizlage sind besondere Mittel, beispielsweise eine Feder
55 und ein Stift 56 auf dem Hebel 51, vorgesehen.
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Durch Bewegen des Hebels 51 bis in die äußerste rechte Stellung werden
die Keile zurückgezogen, so daß die Halter 36 durch die Federn 38 zusammengehalten
sind. In dieser Stellung werden die Isolatoren 13 auf die Halter 36 aufgesetzt.
Durch Bewegen des Handrades 33 entgegen dem Uhrzeigersinne werden dann die Isolatoren
in den Widerstandskörper eingeschoben. Der Schlitten 31 mit den Isolatoren bewegt
sich dann nach links. Um diese Bewegung so zu begrenzen, daß die Isolatoren mit
ihren Rillen genau gegenüber den entsprechenden Windungen des Widerstandskörpers
gelangen, ist für die Platte 3o ein Anschlag 6o vorgesehen, beispielsweise in Gestalt
einer Schraube, die in einem senkrecht angebrachten Teil 61 eingeschraubt ist, welcher
an der Platte 27 befestigt ist. Mittels dieser Schraube 6o kann die Endlage der
Platte 3o, also auch der Halter 36 mit den Isolatoren i i, genau bestimmt werden.
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Liegen die Isolatoren bereits gegenüber den Windungen des Widerstandskörpers,
so wird mittels des Hebels 51 die Spreizung der Halter 36 vorgenommen, wozu der
Hebel 51 nach links bewegt wird. Solange sich der Hebel 51 in seiner linken Lage
befindet, sind die Isolatoren mit den Windungen in fester Berührung. Das ist die
Lage, bei welcher dann der Tragkörper 12 eingesetzt werden muß. Hierzu ist für den
Tragkörper 12 eine Führung 62 vorgesehen. Die Führung besitzt eine Führungsrille
63, in welche der Tragkörper 12 hineinpaßt und die so angeordnet ist, daß der Tragkörper
12 bei der Längsbewegung nach rechts genau in die entsprechenden Längsnuten 14 der
Isolatoren ii gelangt.
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Der Tragkörper 12 muß zwischen die Isolatoren eingeschoben werden,
während die Halter 36 zurückgezogen werden, damit die Isolatoren ii sich nicht aus
der Fertiglage entfernen können. Es wird hierzu die Einführung des Trägers 12 mit
dem Zurückziehen der Halter 36 zwangsläufig verbunden. Hierzu besitzt die Platte
3o an ihrem linken Ende einen Stift 64, welcher in den Haken r211 des Trägers 12
eingreift, so daß bei der Bewegung der Platte 3o mit den Haltern 36 mittels des
Handrades 33 nach rechts der Träger i2 gleichzeitig zwischen die Isolatoren hineingezogen
wird, wobei seine Kanten von den Längsnuten der Isolatoren aufgenommen werden.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun die folgende. Der Widerstandskörper
wird aus einem bandähnlichen Element fertiggewunden, in die Vorrichtung eingesetzt,
wobei die einzelnen Windungen von den entsprechenden Nuten -der Halter z1 aufgenommen
werden. Dann werden die Isolatoren auf ihre Halter 36 aufgesetzt. Daraufhin wird
bei Rechtslage des Hebels 51 mittels des Handrades 33 die Halteeinrichtung für die
Isolatoren nach links bis zum Anschlag bewegt, so daß die Isolatoren gegenüber den
Windungen des Widerstandskörpers zu liegen kommen. Darauf wird durch eine Linksbewegung
des Hebels 51 eine Spreizung der Isolatorhalter 36 erreicht, wodurch die Isolatoren
mit den Windungen des Widerstandskörpers verbunden werden. Der Hebel 51 bleibt in
seiner Linkslage so lange, bis der Träger 12 eingeführt ist. Der Träger ist inzwischen
in die Führungsnut -63 eingelegt worden, wobei sein Haken i2d vom Stift 64 erfaßt
ist. Durch Drehen des Handrades 33 in der umgekehrten Richtung werden dann die Halter
36 zurückgezogen, während zugleich der Träger 12 in die Längsnuten 14 der Isolatoren
ii hineingezogen wird. Nach Beendigung dieser rückwärtigen Bewegung des Handrades
ist der Widerstand fertiggestellt und kann aus der Vorrichtung entfernt werden.
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Ist die Gestalt des Widerstandes nicht elliptisch, so müssen andersgestaltete
Halter 21 und Führungsleisten 26 zur Aufnahme der Widerstandswicklungen vorgesehen
sein.
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An Stelle eines hochkantig gewickelten bandähnlichen Widerstandskörpers
können auch andersgestaltete Widerstandskörper verwendet werden. Die Erfindung ist
in Anwendung auf einen Widerstandskörper mit zwei Tragisolatoren beschrieben, sie
kann aber in der gleichen Art für Widerstände mit mehr als zwei Isolatoren benutzt
werden.