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Federnde Pressvorrichtung für Transformatoren- und Drosselwicklungen
Die Erfindung betrifft eine federnde Pressvorrichtung für Transformatoren- und Drosselwicklungen mit zwischen Jochendblechen und Pressringen der Wicklung liegenden, federnd ausgebildeten, einzelnen Press- elementen.
Es ist bekannt, dass sich Wicklungen von Transformatoren unter der Beanspruchung von Kurzschluss- strömen in axialer Richtung verformen. Man hat daher Pressvorrichtungen vorgeschlagen, die das Locker- werden, und damit die Gefahr der Zerstörung der Wicklungen, verhindern sollen. Dabei hat sich eine starre Pressung als nicht ausreichend erwiesen, da sie beim Nachsetzen der Wicklung nicht mehr wirksam ist. Eine bekannte Pressvorrichtung, bei der sich zwischen je zwei Abstützpressplatten Tellerfederkörper befinden, ist so ausgeführt, dass die zwischen den Pressplatten liegenden Federkörper vor dem Einbau der
Vorrichtung vorgespannt werden. Dabei werden die Pressplatten zusammengeschraubt und als starre Einheit zwischen dem Joch und den Abstützklötzen der Wicklung eingelegt, und anschliessend die Vorspan- nung gelöst.
Der Nachteil dieser Ausführung besteht darin, dass ein verhältnismässig grosser Raum für die
Wicklung als sogenannte Enddistanz verloren geht, da die obere Pressplatte unter dem Joch hindurchgreift, indem sie sich über Keile gegen dieses abstützt. Die untere Pressplatte überträgt dabei über Abstützklötze den Pressdruck auf die Wicklung, so dass eine gewollte unterschiedliche Verteilung des Pressdruckes längs des Wicklungsumfanges hiedurch nicht möglich ist. Eine solche Nachjustierung ist aber in den Fällen durchaus erwünscht, wo sich die Wicklung ungleichmässig nachsetzt.
Ferner ist eine Abstützung für Transformatorwicklungen bekanntgeworden, bei welcher die Pressfeder mit einer selbsttätig mechanisch nachgestellten A. rretierungsvorrichtung verbunden ist, so dass sich die Pressfeder beim Setzen der Wicklung zwar verlängert, aber durch keine ihr entgegenwirkende Kraft verkürzen kann. Bei einer weiteren bekannten Ausführung einer Pressvorrichtung durchsetzt der Pressstempel die U-förmigen Jochendbleche und ist durch Keile gegen Verdrehen im entspannenden Sinne gesichert.
Bei den bekannten Ausführungen ist die Lage des einzelnen Presselementes durch die Aufnahmebohrung für den Stempel in den festen Widerlagern vorgegeben, so dass für den Fall, wo ein bestimmter Eisenkörper wahlweise mit verschiedenen Wicklungen ausgerüstet werden soll, jedesmal eine andere, der jeweiligen Wicklungsausbildung angepasste Widerlagerkonstruktion benötigt wird.
Die Erfindung schafft hier Abhilfe und zielt darauf ab, zu einer Bausteinausführung für die Jochteile des Eisenkörpers zu gelangen. Erfindungsgemäss sind deshalb die einzelnen Presselemente in mit den Jochendblechen in fester Verbindung stehenden Führungsschienen derart verschiebbar angeordnet, dass sie jeweils auf die Kreuzungsstellen der Führungsschienen mit den Stirnflächen der verschiedenen Wicklungen einstellbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, den gleichen Jochteil für eine Transformatorenreihe einheitlich zu verwenden, sofern lediglich die Achsdistanz des Eisenkörpers gleichbleibt, wobei der Säulendurchmesser in gewissen Grenzen variieren darf.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung im Auf-, Grund-und Seitenriss, bei der für drei Wicklungen Presselemente an mehreren Stellen des Umfanges vorgesehen sind.
Fig. 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt, bei dem die Presselemente durch Abstandsstücke inner-
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halb der Führungsschienen distanziert sind.
Fig. 3 zeigt als Einzelheit die Verbindung der Führungsschiene mit dem Jochendblech.
In Fig. l ist das abgestufte Joch mit 1 bezeichnet, das zu beiden Seiten die Jochendbleche 2a, 2b trägt.
Mit diesen sind an deren Unterseite Führungsschienen 3 in Längs-und Querrichtung verbunden, die in der Querrichtung durch Knotenbleche 4 abgestützt sind. Die Presselemente 5 sind in den Führungsschienen 3 verschiebbar angeordnet und stehen jeweils über Pressringe 6a, 6b, 6c mit den konzentrischen Wicklungen
7a, 7b, 7c in Verbindung. Die Presselemente 5 bestehen in bekannter Weise aus einem Tellerfederstapel, der sich innen zwischen einem topfförmigen Unterteil 5a (Fig. 2) und einem eben solchen Oberteil 5b be- findet, wobei letzterer über das Kontermutternpaar 5c mit dem Stempel 5e, der ein Gewinde trägt, in
Verbindung steht. Der Stempel 5e besitzt an seinem oberen Ende eine rechteckige Führungsplatte, mit der das Presselement in den Führungsschienen 3 eingesetzt ist (Fig. 3).
Für die Fixierung der gegenseitigen Lage der Presselemente sind erfindungsgemäss in den Führungs- schienen 3 flachkantförmige Abstandsstücke 8 vorgesehen. Das äusserste Presselement wird durch ein An- schlagstück 9, das z. B. mit der Führungsschiene verschraubt wird, gesichert (Fig. 2). Der Stempel 5e des
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zweckmässigerweise gegenüber dem topfförmigen Unterteil 5a eine gewisse Schwenk-barkeit seinerAchse zum Ausgleich etwaiger Abweichungen in der Planparallelität zwischen den Pressrin- gen und den Jochendblechen bzw. den Führungsschienen. Dies wird z. B. dadurch erreicht, dass die Be- rührungsfläche zwischen der unteren Mutter 5c und dem Oberteil 5b kalottenförmig ausgebildet ist.
Bei kleineren Transformatoren kann der Stempel 5e des Presselementes oben an seiner Führungsplatte mit ei- ner Spitze 10 (Fig. 3) ausgeführt werden, die sich beim Spannen in die Führungsschiene 3 eindrückt und so ein ungewolltes Verschieben, z. B. durch Erschütterungen im Betrieb, verhindert. Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende : Beim Zusammenbau des Transformators werden die Pressele- mente 5 zunächst ungespannt in die Führungsschienen 3 eingefädelt und gegebenenfalls die Abstandsstük- ke 8 jeweils eingelegt. Hiebei können je nach Art der Wicklung Presselemente verschiedener Presskraft benutzt werden, sofern lediglich die Führungsplatten der Stempel 5e gleichartig ausgebildet sind. Durch Verstellen der Kontermuttern 5c wird dann der gewünschte Pressdruck eingestellt.
Falls nach dem Trock- nen des Transformators oder durch die Betriebsbeanspruchungen ein Setzen der Wicklung eintritt, kann jedes einzelne Presselement auf die erforderliche Presskraft an der betreffenden Stelle nachgestellt werden.
Insbesondere bei ungleichförmig über dem Umfang verteiltem Schwinden, wie auch bei Fertigungs- und Montageungenauigkeiten ist dies vorteilhaft, da die Presselemente einzeln justierbar und austauschbar sind. Um möglichst viele Stellen der Wicklung für die Pressung heranzuziehen, sind die Führungsschienen so angeordnet, dass ein Teil der Presselemente in die Räume zu liegen kommt, die durch die Jochabstufung zur Verfügung stehen. In der Fig. 1 sind dies z. B. diejenigen Presselemente, welche die in Längsrichtung des Transformators verlaufenden beiden Reihen bilden. Auf diese Weise kommt man mit einer sehr geringen Enddistanz aus, da das Joch unmittelbar auf den Pressringen 6a-6 c aufliegen kann. Eine weitere Verkürzung lässt sich noch dadurch erreichen, dass die Pressringe Aussparungen erhalten, in die die durchlaufende untere Jochpartie eintaucht.
Eine solche Schwächung der Pressringe ist tragbar, weil Presselemente in unmittelbarer Nachbarschaft dieser Stellen angeordnet werden können.
Die neue Pressvorrichtung erlaubt in vorteilhafter Weise den Bau kurzschlussfester Transformatorenund Drosselwicklungen. Die einzelnen federnden Presselemente sind leicht austauschbar und infolge ihrer Verschiebbarkeit in den Führungsschienen zweckmässig auf die jeweilige Wicklung einjustierbar. Fertigungs-und Montageungenauigkeiten können leicht ausgeglichen werden. Die Enddistanz lässt sich auf ein Minimum reduzieren. Das Nachstellen der Presskraft ist jederzeit ohne Demontage des Transformators möglich, so dass auch einem Schwinden der Wicklungen durch Betriebsbeanspruchungen leicht begegnet werden kann. Die neue Anordnung stellt einen Fortschritt im Hinblick auf eine wirtschaftliche Bauweise für Transformatoren und Drosseln dar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Federnde Pressvorrichtung für Transformatoren- und Drosselwicklungen mit zwischen Jochendblechen und Pressringen der Wicklung liegenden, federnd ausgebildeten, einzelnen Presselementen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Presselemente in mit den Jochendblechen in fester Verbindung stehenden Führungsschienen derart verschiebbar angeordnet sind, dass sie jeweils auf die Kreuzungsstellen der Führungsschienen mit den Stirnflächen der verschiedenen Wicklungen einstellbar sind.
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Resilient pressing device for transformer and inductor windings
The invention relates to a resilient pressing device for transformer and choke windings with resilient, individual pressing elements located between yoke end plates and pressing rings of the winding.
It is known that the windings of transformers are deformed in the axial direction when subjected to short-circuit currents. Pressing devices have therefore been proposed which are intended to prevent the windings from becoming loose and thus preventing the windings from being destroyed. Rigid compression has proven to be insufficient, since it is no longer effective when the winding is repositioned. A known pressing device, in which there are cup spring bodies between each two support pressure plates, is designed so that the spring body lying between the pressure plates is before the installation of the
Device are biased. The press plates are screwed together and inserted as a rigid unit between the yoke and the support blocks of the winding, and the preload is then released.
The disadvantage of this design is that a relatively large space for the
Winding as the so-called end distance is lost, as the upper pressure plate reaches under the yoke by being supported against it by means of wedges. The lower pressure plate transfers the pressure to the winding via support blocks, so that a desired different distribution of the pressure along the circumference of the winding is not possible. Such readjustment is, however, absolutely desirable in cases where the winding is unevenly adjusted.
Furthermore, a support for transformer windings has become known in which the compression spring is connected to an automatically mechanically adjusted locking device so that the compression spring is lengthened when the winding is set, but cannot be shortened by any opposing force. In a further known embodiment of a press device, the press ram passes through the U-shaped yoke end plates and is secured against twisting in the relaxing sense by wedges.
In the known designs, the position of the individual pressing element is predetermined by the mounting hole for the punch in the fixed abutments, so that in the event that a certain iron body is to be optionally equipped with different windings, each time a different abutment construction adapted to the respective winding formation is required becomes.
The invention provides a remedy here and aims to arrive at a modular design for the yoke parts of the iron body. According to the invention, the individual pressing elements are therefore arranged displaceably in guide rails that are firmly connected to the yoke end plates so that they can each be adjusted to the points of intersection of the guide rails with the end faces of the various windings. In this way it is possible to use the same yoke part uniformly for a row of transformers, provided that only the axial distance of the iron body remains the same, the column diameter being allowed to vary within certain limits.
1 shows an arrangement in elevation, plan and side elevation, in which pressing elements are provided at several points on the circumference for three windings.
Fig. 2 shows an enlarged section in which the pressing elements are internally
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half of the guide rails are distant.
Fig. 3 shows in detail the connection of the guide rail with the yoke end plate.
In Fig. 1, the stepped yoke is denoted by 1, which carries the yoke end plates 2a, 2b on both sides.
With these guide rails 3 are connected in the longitudinal and transverse directions on their underside, which are supported in the transverse direction by gusset plates 4. The pressing elements 5 are arranged displaceably in the guide rails 3 and each stand via pressing rings 6a, 6b, 6c with the concentric windings
7a, 7b, 7c in connection. The pressing elements 5 consist in a known manner of a plate spring stack, which is located on the inside between a cup-shaped lower part 5a (Fig. 2) and just such an upper part 5b, the latter via the pair of lock nuts 5c with the punch 5e, which has a thread, in
Connection. At its upper end, the punch 5e has a rectangular guide plate with which the pressing element is inserted into the guide rails 3 (FIG. 3).
According to the invention, flat-edged spacers 8 are provided in the guide rails 3 to fix the mutual position of the pressing elements. The outermost pressing element is secured by a stop piece 9, which z. B. is screwed to the guide rail, secured (Fig. 2). The stamp 5e of the
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Conveniently a certain pivotability of its axis with respect to the pot-shaped lower part 5a to compensate for any deviations in the plane parallelism between the press rings and the yoke end plates or the guide rails. This is z. B. achieved in that the contact surface between the lower nut 5c and the upper part 5b is dome-shaped.
In the case of smaller transformers, the punch 5e of the pressing element at the top of its guide plate can be designed with a tip 10 (FIG. 3) which is pressed into the guide rail 3 when it is tensioned and thus prevents undesired displacement, e.g. B. by vibrations during operation, prevented. The mode of operation of the arrangement described is as follows: When assembling the transformer, the pressing elements 5 are initially threaded into the guide rails 3 without tension and the spacers 8 are each inserted, if necessary. Depending on the type of winding, pressing elements with different pressing forces can be used, provided that only the guide plates of the punches 5e are designed in the same way. The desired pressing pressure is then set by adjusting the lock nuts 5c.
If the winding settles after the transformer has dried or due to operational stresses, each individual pressing element can be readjusted to the required pressing force at the relevant point.
This is particularly advantageous in the case of shrinkage that is unevenly distributed over the circumference, as well as in the case of manufacturing and assembly inaccuracies, since the pressing elements can be individually adjusted and exchanged. In order to use as many places on the winding as possible for the pressing, the guide rails are arranged in such a way that some of the pressing elements come to lie in the spaces that are available through the yoke gradation. In Fig. 1 these are, for. B. those pressing elements which form the two rows extending in the longitudinal direction of the transformer. In this way, you get by with a very short end distance, since the yoke can rest directly on the press rings 6a-6c. A further shortening can be achieved in that the press rings have recesses into which the continuous lower yoke part dips.
Such a weakening of the pressing rings is acceptable because pressing elements can be arranged in the immediate vicinity of these points.
The new pressing device advantageously allows short-circuit-proof transformers and inductor windings to be built. The individual resilient pressing elements are easily exchangeable and, due to their displaceability in the guide rails, can be adjusted to the respective winding. Manufacturing and assembly inaccuracies can easily be compensated. The end distance can be reduced to a minimum. The pressing force can be readjusted at any time without dismantling the transformer, so that shrinkage of the windings due to operational stress can easily be countered. The new arrangement represents a step forward in terms of economical construction for transformers and chokes.
PATENT CLAIMS:
1. Resilient pressing device for transformer and choke windings with resilient individual pressing elements lying between yoke end plates and pressing rings of the winding, characterized in that the individual pressing elements are slidably arranged in guide rails that are firmly connected to the yoke end plates so that they are each on the Crossing points of the guide rails with the end faces of the various windings are adjustable.