DE19606252C1

DE19606252C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pressen der Wicklungen und des Kernes von Drosselspulen und Transformatoren hoher Leistungen und Spannungen

Info

Publication number: DE19606252C1
Application number: DE1996106252
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Baarz; Wolfgang Dipl Ing Ruediger; Gottfried Dipl Ing Trenkmann
Original assignee: AEG Tro Transformatoren und Schaltgeraete GmbH
Current assignee: AEG Schorch Transformatoren GmbH
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2016-02-07

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Aktivteilen von Drosselspulen und Transformatoren hoher Leistungen und Spannungen.

Verfahren und Mittel zum Pressen und Stabilisieren von Wicklungen von Transformatoren und Drosseln sind an sich bekannt. Verbreitet ist die Anwendung von hydraulischen Aggregaten zum Aufbringen der erforderlichen Preßkräfte. Beispielsweise werden nach der CH 644967 und der DD 76 731 eine untere und eine obere feste Preßplatte über lange Bolzen und Muttern mit einander verbunden, wobei zwischen ihnen die zu pressende Wicklung und eine auf dieser aufliegende bewegliche Preßplatte angeordnet werden. Zwischen der oberen und der beweglichen Preßplatte werden die hydraulischen Aggregate zum Erzeugen des Preßdruckes auf die bewegliche Preßplatte und damit auf die Wicklung eingebracht. In der DD 2 96 779 A5 ist eine Vorrichtung zum Pressen der Joche und Wicklungen von Transformatoren mit geschichteten Magnetkern mit auf beiden Seiten der Joche anliegenden Preßeisen beschrieben, bei denen diese Bohrungen tragende Befestigungsplatten für lange Spannbolzen mit Muttern, die oberes und unteres Preßeisen miteinander verbinden, aufweisen. Dabei sind an den Befestigungsplatten und an dem Preßeisen noch seitlich Versteifungsplatten angeschweißt. Damit ist jedoch die axiale Spannbarkeit mittels der auf die Spannbolzen aufgeschraubten Muttern einerseits durch räumliche Einengung und andererseits durch die Reibung der jeweiligen Mutter und Befestigungsplatte aufeinander in erheblichem Maße eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum axialen Pressen der Wicklungen und des Kernes zu finden, die bei leichter Anwendbarkeit immer nahezu gleich reproduzierbare Werte für die aufzubringenden Kräfte erreichen lassen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst dadurch,

- daß zwischen die oberen und die unteren Preßeisen einer Seite in an sich bekannte Weise lange Spannbolzen eingebracht werden,
- wobei in dem jeweiligen seitlichen Widerlager des unteren Preßeisens durch den Spannbolzen geführte Druckfedern eingebaut werden und das obere Preßeisen eine untere seitliche Befestigungsplatte mit einer dem Durchinesser des Spannbolzens entsprechenden Bohrung erhält, über der in einem vorbestimmten Abstand eine weitere d. h. obere seitliche Befestigungsplatte mit einer zur unteren analogen, aber im Durchmesser einer aufzuschraubenden Befestigungsmuster entsprechenden größeren Bohrung am oberen Preßeisen angeordnet wird und beide Befestigungsplatten durch senkrecht auf der Preßeisenfläche befestigte Versteifungsplatten verbunden werden,
- daß auf das obere lange Gewindestück des Spannbolzens die Befestigungsmutter bis zum Anschlag an der unteren Befestigungsplatte aufgeschraubt wird,
- worauf ein Führungsstern für Preßelemente mit seinem Mittelteil über das freie obere Ende des Spannbolzens geschoben und auf der oberen seitlichen Befestigungsplatte abgelegt und mit den Preßelementen in seinen äußeren Führungsringen bestückt wird,
- daß nunmehr auf das freie Ende des Spannbolzens eine einen Flansch mit angesetzter Zugstange mit entsprechendem Innengewinde aufweisende Preßstangenzugmutter aufgeschraubt wird, bis die Zugstange mindestens in das Mittelteil des Führungssternes reicht,
- worauf die Preßelemente gegen die Unterseite des Flansches der Preßstangenzugmutter pressend die langen Spannbolzen mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Federn des unteren Preßeisens spannen und die Befestigungsmutter entsprechend nachgezogen wird und die Preßstangenzugmutter, die Preßelemente sowie der Führungsstern abschließend entfernt werden.
Vorteilhafterweise wird nach dem Zusammenbau des Aktivteiles zunächst mit einer Kraft 50% der vorgegebenen Einspannkraft vorgespannt, nach der Trocknung des Aktivteiles mit einer Kraft < 50 < 100% der Einspannkraft nachgespannt, während die Endpressung mit mind. 100% Einspannkraft erst nach der Imprägnierung mit dem Kühlmittel erfolgt.
Weiter besteht die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens aus einer pilzähnlichen Preßstangenzugmutter, aus Preßelementen und einem Führungsstern für diese,
- wobei die Preßstangenzugmutter sich aus einer an ihrem unteren Ende das Spannbolzengewinde als Innengewinde tragende Zugstange, einem etwa auf der halben Zugstangenlänge angeordneten Flansch mit mindestens drei Verstrebungen nach oben zusammensetzt, und die etwa in halber Höhe der Verstrebungen einen umlaufenden Versteifungsring sowie oben eine Anhängeöse für ein Hebezeug besitzt,
- der Führungsstern aus einem mittleren Führungsring zur Führung auf der Zugstange der Preßstangenzugmutter sowie mindestens aus zwei äußeren Führungsringen zur Aufnahme der Preßelemente gebildet ist,
- und bei der die Preßelemente gleichzeitig die jeweils geforderte Preßkraft anteilig aufbringen sowie gleichzeitig in Preßstellung arretierbar sind.

Vorteilhafterweise kommen als Preßelemente Hydraulikelemente zum Einsatz.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert.

Die Zeichnungen zeigen

Fig. 1: In Seitenansicht und Draufsicht ein Aktivteil einer Drossel schematisch mit langen Spannbolzen zwischen Ober- und Unterjoch,

Fig. 2: eine erfindungsgemäße Preßstangenzugmutter in Seitenansicht und Draufsicht,

Fig. 3: einen erfindungsgemäßen Führungsstern in Draufsicht.

Auf Schenkelsäulen 1 eines Drosselkernes sind Wicklungen 7 angeordnet. Nicht näher dargestellte Joche werden von Preßeisen 2 für das obere und Preßeisen 3 für das untere Joch zusammengehalten.

Für die Pressung in axialer Richtung sind zwischen den Wicklungsblöcken lange Spannbolzen 5 vorgesehen. Diese ruhen am unteren Preßeisen 3 in seitlichen Widerlagern 4 mit Druckfedern.

Im vorliegendem Beispiel sind die am oberen Preßeisen 2 angreifenden seitlichen Befestigungsplatten 6.1; 6.2 und die dazwischen vorgesehenen senkrechten Versteifungsplatten 6.3 in Form eines Trägers über die oberen Preßeisen 2 gelegt und mit ihnen verbunden. Die untere Befestigungsplatte 6.1 besitzt eine Bohrung 6.4 mit einem dem Spannbolzen 5 entsprechenden Durchmesser; die Bohrung 6.5 der darüberliegenden Befestigungsplatte ist in ihrem Durchmesser mindestens so gehalten, daß eine Befestigungsmutter 8 auf dem Spannbolzen 5 durch sie hindurch bis auf die untere Befestigungsplatte 6.1 schraubbar ist. Nach dem Aufschrauben der Befestigungsmutter 8 wird eine Preßstangenzugmutter 9 mit ihrem in ihrer Zugstange 9.3 vorhandenen Gewinde unter Zwischenfügung eines Führungssternes 10 mit seinem mittleren Führungsring 10.2 auf den Spannbolzen 5 aufgeschraubt.

Sobald das Gewinde hinreichend gefaßt hat, werden in die - hier vier äußeren Führungsringe 10.1 entsprechende Preßelemente - z. B. Hydraulikzylinder -, eingesetzt, worauf sie weiter auf das Gewinde des Spannbolzens aufgedreht wird, bis der Führungsstern 10 mit seinem mittleren Führungsring 10.2 sicher geführt wird. Nun wird mittels der Preßelemente gegen den Flansch 9. 1 der Preßstangenzugmutter 9 gepreßt, wodurch die Federn im Widerlager 4 gespannt werden. Die dadurch gelockerte Befestigungsmutter 8 wird wieder fest angezogen.

Nach dem endgültigen Festspannen des Kernes und der Wicklungen im Zuge der weiteren Bearbeitung des Aktivteiles werden die Preßstangenzugmutter 9, die neben den genannten Einzelteilen noch mindestens drei Verstrebungen 9.2, einen umlaufenden Versteiflingsring 9.5 und eine Anhängeöse 9.4 für ein Hebezeug besitzt, und der Führungsstern 10 mit den Preßelementen wieder entfernt.

Bezugszeichenliste

1 Schenkelsäulen
2 Preßeisen für oberes Joch
3 Preßeisen für unteres Joch
4 Widerlager mit Druckfedern
5 Spannbolzen zwischen Ober- und Unterjoch
6.1 untere seitliche Befestigungsplatte
6.2 obere seitliche Befestigungsplatte
6.3 senkrechte Versteifungsplatte
6.4 Bohrung in unterer Befestigungsplatte
6.5 Bohrung in oberer Befestigungsplatte
7 Wicklungen
8 Befestigungsmutter
9 Preßstangenzugmutter
9.1 Flansch
9.2 Verstrebung
9.3 Zugstange
9.4 Anhängeöse
9.5 Versteifungsring
10. Führungsstern
10.1 äußerer Führungsring
10.2 mittlerer Führungsring

Claims

1. Verfahren zum Pressen der Wicklungen und des Kernes von Drosselspulen und Transformatoren mit zwischen zwischen den Preßeisen des Unter- und des Obeÿoches angeordneten langen Spannbolzen, die an Befestigungsplatten derselben angreifen, dadurch gekennzeichnet,

- daß in jeweiligen seitlichen Widerlagern (4) des unteren Preßeisen (3) durch die Spannbolzen (5) geführte Druckfedern eingebaut werden und das obere Preßeisen (2) je Spannbolzen (5) eine untere seitliche Befestigungsplatte (6.1) mit einer dem Durchmesser des Spannbolzens (5) entsprechenden Bohrung erhält, über der in einem vorbestimmten Abstand eine obere seitliche Befestigungsplatte (6.2) mit einer zur unteren analogen, aber im Durchmesser einer auf den Spannbolzen (5) aufzuschraubenden Befestigungsmutter (8) entsprechenden größeren Bohrung am oberen Preßeisen angeordnet wird und beide Befestigungsplatten durch senkrecht auf der Preßeisenfläche befestigte Versteifungsplatten (6.3) verbunden werden,
- daß auf das obere lange Gewindestück des Spannbolzens (5) die Befestigungsmutter (8) bis zum Anschlag an der unteren Befestigungsplatte (6.1) geschraubt wird,
- worauf ein Führungsstern (10) für einzusetzende Preßelemente mit seinem mittleren Führungsring (10.2) über das freie obere Ende des Spannbolzens (5) geschoben und auf der oberen seitlichen Befestigungsplatte (6.2) abgelegt und mit den Preßelementen in seinen äußeren Führungsringen (10.1) bestückt wird,
- daß nunmehr auf das freie Gewindeende des Spannbolzens (5) eine Preßstangenzugmutter (9) aufgeschraubt wird, die einen Flansch (9.1) mit angesetzter Zugstange (9.3) mit dem Gewinde des Spannbolzens (5) entsprechendem Innengewinde besitzt, bis die Zugstange (9.3) mindestens in das Mittelteil (10.2) des Führungssternes (10) reicht,
- worauf die eingesetzten Preßelemente gegen die Unterseite des Flansches (9.1) der Preßstangenzugmutter (9) pressend die langen Spannbolzen mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Federn des unteren Preßeisens (3) spannen und die Befestigungsmutter (8) entsprechend nachgezogen wird,
- und daß abschließend die Preßelemente, die Preßstangenzugmutter (9) sowie der Führungsstern wieder entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß nach dem Zusammenbau des Aktivteiles zunächst mit einer Kraft < 50% der vorgesehenen Einspannkraft vorgespannt,
- nach der Trocknung des Aktivteiles mit einer Kraft < 50% < 100% der Einspannkraft nachgespannt wird,
- während die Endpressung mit mindestens 100% Einspannkraft erst nach der Imprägnierung mit dem Kühlmittel erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

- die aus einer pilzähnlichen Preßstangenzugmutter (9), aus Preßelementen und einem Führungsstern (10) für diese besteht,
- wobei die Preßstangenzugmutter (9) sich aus einer an ihrem unterem Ende das Spannbolzengewinde als Innengewinde tragende Zugstange (9.3), einem etwa auf der halben Zugstangenlänge angeordneten Flansch (9.1) mit mindestens drei nach oben führenden Verstrebungen (9.2) zusammensetzt und auf etwa halber Höhe der Verstrebungen (9.2) einen umlaufenden Versteifungsring (9.5) sowie oben eine Anhängeöse (9.4) besitzt,
- der Führungsstern (10) aus einem mittleren Führungsring (10.2) zur Führung auf der Zugstange (9.3) der Preßstangenzugmutter (9) sowie mindestens aus zwei äußeren Führungsringen (10.1) zur Aufnahme der Preßelemente gebildet ist,
- und bei der durch die Preßelemente gleichzeitig anteilig die jeweils geforderte Preßkraft aufbringbar ist und die Preßstellung aller Preßelemente gleichzeitig arretierbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßelemente Hydraulikelemente sind.