CH655258A5

CH655258A5 - Verfahren zur herstellung eines kessels, insbesondere fuer transformatoren.

Info

Publication number: CH655258A5
Application number: CH2665/82A
Authority: CH
Inventors: Walter Kanis
Original assignee: Zschokke Wartmann Ag
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1986-04-15
Also published as: SU1342434A3; FI834849A; JPS59500689A; EP0106856A1; FI834849A0; DE3365989D1; WO1983003921A1; FI75445C; US4589587A; EP0106856B1; FI75445B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kessels, insbesondere für Transformatoren, der eine quader- oder prismenförmige Form mit Gehäusewänden aus Kühlrippenelementen und einer Bodenwanne aufweist, und einen nach dem Verfahren hergestellten Kessel.

Zur Kühlung elektrischer Maschinen, insbesondere zur Kühlung von Leistungstransformatoren, ist es bekannt, Öl als Kühlmittel zu verwenden. Es wird deshalb um die elektrische Maschine ein Kessel vorgesehen, dessen Gehäuse meistens vier Wände mit Kühlrippenelementen und eine Bodenwanne aufweist. Das obere Ende wird durch einen Rahmen begrenzt, auf dem zur Vervollständigung des Kessels ein Deckel befestigt, z. B. angeschraubt, ist. Der Kessel nimmt die elektrische Maschine und eine Ölfüllung auf, welch letztere in der einfachsten Ausführungsform des Kessels die von der elektrischen Maschine erzeugte Wärme an die Aussen-wand des Kessels leitet, von wo sie konvektiv an die Aussen-luft abgegeben wird. Für die Herstellung eines solchen Kessels werden die mit den Rippen versehenen Gehäusewände und die Bodenwanne von Hand oder mit Hilfe einfacher Vorrichtungen zusammengeschweisst. Bei diesem Verfahren ist die Handhabung insbesondere der die Gehäusewände bildenden Kühlrippenelemente infolge ihrer mangelnden Steifigkeit erheblich erschwert. Die aus der mangelnden Steifigkeit herrührenden Streuungen der Dimensionen bringen es mit sich, dass eine rationellere Herstellung, z. B. durch eine

Mechanisierung des Schweissens der Verbindungsnähte, mit vertretbarem Aufwand nicht erreicht werden kann. Bei einem anderen bekannten Herstellungsverfahren (DE-PS 24 13 617) werden mehrere Seiten wände aus einem einstückigen, einen Flächenzug bildenden gewellten Blechzuschnitt gebildet, der entsprechend der Flächenzahl abgekantet wird. Damit kann zwar der Aufwand für das Schweissen reduziert werden. Die Schwierigkeiten infolge der hohen Flexibilität der gewellten Wand, welche sich insbesondere in aufwendigen Anpassungsarbeiten beim Zusammenbau der Seitenwände mit der Bodenwanne ergeben, werden jedoch durch dieses Verfahren nicht behoben.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass nicht nur das Zusammenschweissen der einzelnen Teile, z.B. der Kühlrippenelemente mit der Bodenwanne, sondern auch das Zusammenschweissen des ganzen Kessels wesentlich erleichtert wird, derart, dass ein mechanisiertes oder automatisiertes Verschweissen der Verbindungsnähte mit verhältnismässig geringem Aufwand erreicht werden kann. Zusätzlich kann durch das erfindungsgemässe Verfahren erreicht werden, dass auch die Qualität der Schweissnähte verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Kessel aus einzelnen Wandteilen zusammengebaut wird, die zuerst für sich hergestellt werden, wobei mindestens eine Gehäusewand und eine Wannenseitenwand miteinander zu einem Wandteil verbunden werden, der darauf mit anderen Wandteilen zu einem Kesselgehäuse vervollständigt wird. Zweckmässig werden hierbei die einzelnen Wandteile aus einer Gehäusewand, einer Wannenseitenwand und einem Rahmenteil gebildet, wobei die Verbindungsstellen zwischen den einzelnen Teilen mit Versteifungen versehen werden können.

Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Kessel zeichnet sich dadurch aus, dass die Wandteile einen an dem freien Ende der Wannenseitenwand und des Rahmenteils angeformten Flansch aufweisen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kühlrippenelement aus einem gefalteten Stahlblech in räumlicher Darstellung,

Fig. 2 das Kühlrippenelement nach Fig. 1 mit angebrachten Versteifungen,

Fig. 3 einen Wandteil, der aus einem Kühlrippenelement nach Fig. 2, einer Wannenseitenwand und einem Rahmenteil zusammengesetzt ist, in räumlicher Darstellung,

Fig. 4 den Aufbau zweier Wandteile und deren Positionierung auf einer Montagefläche,

Fig. 5 den Aufbau und die Positionierung von vier Wandteilen auf einer Montagefläche in räumlicher Darstellung und

Fig. 6 die zusammengeschweissten Wandteile nach Fig. 5 mit dem aufgeschweissten Wannenboden.

Fig. 1-3 zeigt die Herstellung eines Wandteils, wie er beispielsweise zur Herstellung eines Transformatorkessels verwendet wird. Zunächst wird ein Kühlrippenelement 1 hergestellt. Hierzu wird ein Band aus Stahlblech von der Breite des Kühlrippenelementes 1 von einer Bandrolle abgewickelt und in einer Faltenpresse mit hohlen Kühlrippen 4 versehen, deren Ende 5 zusammengequetscht wird. Anfang und Ende 6, 7 dieses Bandes werden angebogen, vorzugsweise unter 45 zur Bandebene (Fig. 1).

Das so hergestellte Kühlrippenelement 1 wird an den Seitenrändern durch Aufschweissen eines Flachbandes 8,9 versteift, siehe Fig. 2, wobei die Kühlrippen 4 an ihren Enden durch zwei Rundstäbe 10, 11 versteift werden. Ist die Länge

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

655 258

der Kühlrippen 4 gross, können weitere Rundstäbe aufge-schweisst werden.

In Fig. 3 ist ein vollständiger Wandteil dargestellt, der sich aus dem Kühlrippenelement 1, einer Seitenwand 2 und einem Rahmenteil 3 zusammensetzt. Die Seitenwand 2 und der Rahmenteil 3 sind, siehe Fig. 3, mit dem Kühlrippenelement 1 an ihren Seitenwänden verschweisst, nachdem zuerst noch die Enden 5 der Kühlrippen 4 verschweisst worden sind. Am freien Ende der Seitenwand 2 und des Rahmenteils 3 ist je ein Flansch 12 bzw. 13 angeformt und mit Bohrungen 14,15 versehen.

In Fig. 4 ist die Bereitstellung von Wandteilen 1,2, 3 für das Zusammenschweissen zu einem Transformatorkessel dargestellt. Die Wandteile 1,2, 3 werden mit dem Rahmenteil nach unten auf eine Montageplatte 16 abgestützt und positioniert. Die Positionierung erfolgt durch in der Montageplatte 16 angeordnete Positionierbolzen 17, auf die der Flansch 13 des Rahmenteils 3 mit Hilfe einiger der Bohrungen 15 gesteckt wird. Die Bohrungen 14 der Seitenwand 2 dienen dazu, einen Bügel 18 einzustecken und damit zwei Wandteile zusammenzuhalten. Da das Kühlrippenelement 1 durch die Versteifungen 8-11 stabil ist, trifft dies auch für die ganzen Wandteile 1,2, 3 zu, so dass dieselben leicht positioniert werden können.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass vier Wandteile zu einem Kesselgehäuse vereinigt werden, wobei jeder Wandteil durch die Positionierbolzen 17 positioniert und durch die Bügel 18 zusammengehalten ist. Aus Fig. 5 ist auch ersichtlich, dass die aufgebogenen Anfangs- und Endränder 6,7 dazu dienen, die Positionierung der Wandteile zu erleichtern und eine gute Schweissverbindungsmöglichkeit zwischen den Kühlrippenelementen 1 zu ermöglichen. Durch die geneigten Anfangsund Endränder 6,7 können nicht vermeidbare Herstellungstoleranzen leicht ausgeglichen werden. Die Ränder 6,7 liegen aufeinander, so dass an deren Umfang eine genau definierte Schweissstelle entsteht, durch die die Schaffung einer einwandfreien Schweissnaht begünstigt wird.

Sind die Wandteile postioniert und zusammengehalten, werden die Ränder 6, 7 durch Punktschweissung verbunden, 5 wobei zweckmässig die Schweisspunkte nach innen an die Wurzel der Ränder 6, 7 verlegt werden, um bei Auftreten von Innendruck das Entstehen von Biegespannungen in der Umfangsschweissnaht der Ränder 6,7 zu vermeiden oder mindestens klein zu halten. Durch die Punktschweissung an io den Rändern 6,7 ist das Gehäuse in seiner Endform fixiert und kann von der Montageplatte 16 zur Durchführung der Fertigschweissung der verschiedenen Schweissnähte entfernt werden.

Fig. 6 zeigt den fertiggeschweissten Tranformatorkessel, 15 der noch zusätzlich zum Gehäuse nach Fig. 5 einen auf den Flanschen 12 der Seiten wand 2 aufgeschweissten Boden 19 aufweist.

Das Schweissen der Nähte zwischen den Wandteilen 1,2, 3 und am Boden 19 kann manuell oder auch maschinell 20 durchgeführt werden. Für die Erfindung ist es unwesentlich, in welcher Weise das Zusammenschweissen des Transformatorkessels erfolgt. Wesentlich ist, dass zunächst Wandteile in stabiler, formfester Ausführung geschaffen werden, wobei bei deren Herstellung aus den Einzelteilen 1-3 die Formfe-25 stigkeit durch die gleichzeitige Schaffung gut schweissbarer und definierter Schweissstellen erreicht wird. Dies ist insbesondere bei den Flachbändern 8,9 (Fig. 2) der Fall, durch die eine definierte Schweissstelle geschaffen wird, die die Herstellung einer einwandfreien Schweissnaht begünstigt. 30 insbesondere wird eine Verbesserung der Schweissstelle an den Fusspunkten der Rippenenden 5 erreicht.

Das beschriebene Verfahren ist nicht auf die Herstellung von Transformatorkesseln beschränkt. Es kann auch auf anderen Gebieten eingesetzt werden, wo Flüssigkeiten gekühlt 35 werden müssen.

45

50

55

60

S

2 Blatt Zeichnungen

Claims

655 258 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Kessels, insbesondere für Transformatoren, der eine quader- oder prismenförmige Form mit Gehäusewänden aus Kühlrippenelementen (1) und einer Bodenwanne (2, 19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kessel aus einzelnen Wandteilen (1,2, 3) zusammengebaut wird, die zuerst für sich hergestellt werden, wobei mindestens eine Gehäusewand (1) und eine Wannenseiten-wand (2) miteinander zu einem Wandteil verbunden werden, der darauf mit anderen Wandteilen zu einem Kesselgehäuse vervollständigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wandteil aus einer Gehäusewand (1), einer Wan-nenseitenwand (2) und einem Rahmenteil (3) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil (1,2, 3) an den Verbindungsstellen zwischen der Gehäusewand (1) und der Wannenseiten-wand (2) und/oder zwischen der Gehäusewand (1) und dem Rahmenteil (3) mit Versteifungen (8,9) versehen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandteile (1,2, 3) zum Bilden des Kesselgehäuses auf einer Unterlage (16), z.B. mit dem Rahmenteil (3), abgestützt sowie auf dieser positioniert und fixiert werden.

5. Kessel, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil (1,2,3) einen an dem freien Ende der Wannenseitenwand (2) und des Rahmenteils (3) angeformten Flansch (12,13) aufweist.

6. Kessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass an den Enden der Gehäusewand (1) ein Schrägflansch (6,7), z. B. mit 45" Neigung zur Wandebene, angeformt ist.

7. Kessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Gehäusewand (1) an den Seitenrändern Versteifungen, z.B. aus einem Flachband (8,9), aufweist.

8. Kessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Gehäusewand (1) an den Endkanten der Rippen (4) versteift ist, z. B. durch einen die Rippen (4) verbindenden Rundstab (10,11).