DD146362A1 - Halterung fuer einen zugstab aus glasfaserverstaerktem kunststoff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Halterung hochbeanspruchter Zugstaebe aus glasfaserverstaerktem Kunststoff. Die Erfindung bezweckt eine ausgewogene, gleichmaeszige Krafteinleitung in diese Staebe bei moeglichst unkompliziertem Aufbau der Halterungselemente. Erfindungsgemaesz sind die Zugstabenden geschlitzt und in Gewindehuelsen mit in diesem Bereich kegeliger Innenbohrung aufgenommen. Durch je eine Keilverbindung sind sie in den Gewindehuelsen befestigt. Gegebenenfalls ist die Gewindehuelse innen zusaetzlich strukturiert und das Zugstabende in ihr mit heiszhaertendem Gieszharz vergossen. Die Erfindung ist vorzugsweise im Hochspannungsgeraetebau, speziell bei der Verspannung von Transformatorenwicklungen anwendbar.

Description

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Halterung für einen Zugstab aus glasfaserverstärktem Kunststoff

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Halterung eines Zugstabes aus glasfaserverstärktem Kunststoffe Derartige Zugstäbe werden als Kraftübertragungselemente z. Bo bei der axialen Verspannung von Transformatorenwicklungenverwendet. Der Halterung dieser Zugstäbe muß aus Gründen ihrer Materialeigenschaften.und der sehr hohen Beanspruchungen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Verringerung der baulichen Abmessungen und der Masse bei Leistungstransformatoren, insbesondere bei Verteilertransformatotren in Kompaktbauweise, haben auch zunehmend zur Verringerung des Anteils von Stahlelementen und damit zu masse- und verlustarmen Wicklungspreßkonstruktionen geführt. Neben Lösungen, die das gesamte Preßgestell für den Aktivteil in Kunststoffausführung vorsehen (vgl < > DT-OS 25 15 648), stehen jedoch vor allem solche Konstruktionen im Vordergrund, die Zugglieder aus glasfaserverstärkten Kunststoffen zur Aufnahme der Verspann- und Stromkräfte verwenden. Derartige Zugglieder werden vorrangig auf zweierlei Art und Weise gebildet. Zum einen geschieht dies durch die Anwendung kunstharzgetränkter-Glasfaserbänder, die,

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zu Schlaufen geformt und ausgehärtet, in die Wickiungsblökke eingesetzt und mit Hilfe einer Keilverspannung einstellbar verspannt werden (DD-PS 130 699)» Die Herstellung dieser Elemente ist jedoch auf Grund der hohen mechanischen und elektrischen Einsatsbeanspruchungen relativ kompliziert und die genaue Einstellung der Preßkraft bereitet Schwierigkeiten. Andererseits werden Stäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GUP-Stäbe) verwandt, die leichter verfügbar und in vielen Bereichen der Wirtschaft.eingesetzt sind. Ein besonderes Problem bei der Anwendung dieser Zugstäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff stellt die Krafteinleltung in diese Stäbe, d. h» ihre Halterung in der Preßkonstruktion dar, da die Glasfasern gegenüber Druck- oder Scherbeanspruchung nur wenig widerstandsfähig sind und unter hoher Belastung die Einspannstellen der Zugstäbe besondere Schwachstellen hinsichtlich der Festigkeit der gesamten Preßkonstruktion darstellen.

Es ist bekannt, derartige Stäbe an ihren Enden mit laminierten Gewindeprofilen zu versehen; diese Stäbe sind jedoch relativ teuer. Eine andere Lösung verwirklicht die Einspannung der Zugstäbe dadurch, daß ihre ^Enden konisch erweitert und in einem Verankerungsring unter Beilage entsprechend keilförmig gestalteter Klemmteile eingespannt sind (DE-OS 2 145 572). Diese Anordnung erfordert jedoch in nachteiliger Weise die spezielle Gestaltung der Zugstäbe. Es ist schließlich auch bekannt,.die Befestigung von Stäben aus glasfaserverstärktem Kunststoff unter Verwendung metallischer, plastisch verformbarer Hülsen vorzunehmen, die auf die Enden der Stäbe geschoben werden. Durch Zusammenpressen der Hülse wird sodann eine kraftschlüssige Verbindung mit den Zugstäben erreicht (GB-PS 902 197)· Eine ähnliche Lösung geht von der Verwendung eines kunstharzinprägniertem Glasfaserstrangs aus, der an seinen Enden in die Metallhülsen und mit diesen in eine Form eingebracht ist. Die Metallhülsen sind mit Außengewinde versehen« In diese Hülsen werden mehrere Vertiefungen eingedrückt und

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anschließend das' Epoxidharz ausgehärtet (DE-AS 1 504 771). Während die erstere Lösung leicht zu einer Verletzung von Glasfasern und im Ergebnis zu einer unzureichenden Festigkeit des Zugstabes5 insonderheit angesichts der hohen Beanspruchungen bei der axialen Verspannung von Transformatorenwicklungen, führt, bedingt die letztgenannte Lösung einen erhöhten vorrichtungstechnischen und technologischen Aufwand.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Vereinfachung und b.e~ lastungsmäßigen Verbesserung der Halterung von Zugstäben aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere für die Anwendung an Aktivteilen von Transformatoren.

Darlegung des"Wesens der Erfindung

Die Aufgabe, die Halterung von Zugstäben aus glasfaserverstärktem Kunststoff unter Verwendung endseitiger Metallhülsen, insbesondere zum Einsatz für die axiale Wicklungsverspannung ,bei Transformatoren, sowohl im Hinblick auf eine werkstoffgerechte Krafteinleitung als auch unter dem Gesichtspunkt technologischer Einfachheit zu verbessern, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Enden des Zugstabes in axialer Richtung mittig geschlitzt und in je einer mit Außengewinde versehenen Gewindehülse aufgenommen sind, wobei die Gewindehülsen im geschlitzten Bereich der Stabenden eine kegelige Innenbohrung besitzen und die Verbindung von Zugstab und Gewindehülse kraftschlüssig durch Ö£ eine Keilverspannung erfolgt.

Eine weitere Steigerung der Belastbarkeit der erfindungsgemäßen Halterung ist vorzugsweise dadurch erreichbar, daß die Innenkontux¹ der Gewindehülse aus einem kegeligen und einem zylindrischen Abschnitt besteht, die Innenfläche der Gewindehülße zumindest teilweise rillenartige Vertiefungen besitzt und die Enden des Zugstabes in den beiden Gewindehülsen zusätzlich zu der Keilverspannung mit heißhärtendem

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Gießharz vergossen sind* Es kann für die Krafteinleitung in den Zugstab des weiteren vorteilhaft sein, wenn die Stabenden mehrfach eingeschnitten und durch einen in mehreren Ebenen wirksamen Keil oder mehrere einfache Keile in den Gewindehülsen verspannt sind. Durch diese Maßnahme wird eine verbesserte Anlage zwischen dem Ende des Zugstabs und der inneren Kegelfläche der Gewindehülse erreicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung

näher erläuterte Diese zeigt in '

Fig· 1 die Aufnahme eines Zugstabes in einer Ge-

windehülse im Schnitt

Fig. 2 die Aufnahme eines Zugstabes in einer modifizierten Gewindehülse im Schnitt Figo 3

a-c Draufsichten auf das Ende eines Zugstabes mit Gewindehülse, insbesondere nach Fig. 1 und 2.

Figo 1, wie auch die übrigen Figuren, zeigt die Halterung eines geschliffenen Zugstabs 1 aus galsfaserverstärktera ungesättigtem Polyesterharz (GUP) dessen Ende 2 geschlitzt und in einer vorzugsweise aus Stahl gefertigten Gewindehül-, se 3 aufgenommen ist. Fig. 1 stellt dabei nur das eine Stabende im Halbschnitt dar, analog kann die Halterung am anderen Stabende erfolgen. Derartige Zugstäbe 1 sind vorzugsweise für die Aufnahme der axialen Verspann- bzw. Stromkräfte an Transformatorenwicklungen vorgesehen. Die Gewindehülse 3 ist mit Außengewinde versehen, so daß unter Verwendung, von Unterlegscheiben und Muttern eine Verspannung des Zugstabes 1 gegen die hier nicht dargestellten Preßplatten an den Wicklungsstirnseiten erfolgen kann. Die Gewindehülse 3 besitzt eine kegelige Innenbohrung in dem Maße wie das Ende 2 des Zugstabes 1 geschlitzt ist. Ihre Länge ergibt sich im Wesentlichen aus der Höhe der zu übertragenden Kräfte. Zur Befestigung des Zugstabes 1 ist In das geschütz-

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te Ende 2 ein Keilelement 4 eingetrieben. Die Draufsicht der Halterung zeigt Fig. 3a« Eine Verbesserung der Krafteinleitung in den Zugstab 1 wird erreicht, wenn dieser kreuzförmig geschlitzt und durch mehrere Keilelemente 4 befestigt ist, wie in Fig. 3 b gezeigt. Es kann auch ein einziges Keilelement 4 verwandt werden, das eine allseitige Keilwirkung besitzt, z. B. in ^orm eines Kegelstiftes 6 (vgl. auch -^igo 3 c).

Figo 2 zeigt die Halterung des Zugstabes 1 an einem Ende 2 in modifizierter Form, sie ist insbesondere für noch höhere Beanspruchungen geeignet. Die Gewindehülse 3 weist in Bezug auf ihre Innenbohrung einen kegeligen und einen zylindrischen Abschnitt auf, wobei der kegelige Abschnitt der Stirnseite des Zugstabs 1 am nächsten liegt. Seine Länge entspricht der Tiefe des Schlitzes. Außerdem ist die Innenfläche der Gewindehülse 3 mit rillenartigen Vertiefungen 5 versehen, etwa in der Art eines Innengewindes. Das Ende 2 des Zugstabs 1 ist mit der Gewindehülse 3 kraftschlüssig durch einen Kegelstift 6 verbunden. Anschließend wird das Ende 2 in der Gewindehülse 3 mit heißhärtendem Gießharz 7 vergossen. Auf diese V/eise entsteht sowohl innerhalb des durch den Kegelstift 6 aufgeweiteten Endes 2 des Zugstabs als auch mit den Vertiefungen 5 eine innige formschlüssige Verbindung von hoher Festigkeit und Belastbarkeit. Durch Variation der Schlitztiefe in Verbindung mit Länge und Keiiwinkel des Kegelstiftes 6 sowie dem Längenverhältnis von kegeligen und zylindrischen Abschnitt der Innenkontur der Gewindehülse 3 ist eine optimale Anpassung an die jeweils herrschenden Lastverhältnisse möglich. Die Ausführung der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf metallische Gewindehülsen beschränkt, auch hierfür kann, unter Berücksichtigung der Belastungs- und sonstigen Einsatzverhältnisse z. Be faserverstärkter Kunststoff Verwendung finden» Es wäre auch möglich, auf das Außengewinde zu verzichten, allerdings gingen dann .die Vorteile der einfachen und platzsparenden Krafteinleitung verlorene

Claims (3)

TuR-Akte 1709 - 6 - Erfindungsanspruch

1. Halterung für einen Zugstab aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit hülsenartigen Befestigungsarmaturen an seinen Enden, insbesondere zur axialen Verspannung von Transformatorenwicklungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Enden (2) des Zugstabes (1) in axialer Richtung mittig geschlitzt sowie in je eine Gewindehülse (3) mit Außengewinde und mit im Bereich des geschlitzten Endes (2) kegeliger Innenbohrung aufgenommen und durch zumindest ein Keilelement (4) in dieser befestigt ist.

2. Halterung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenkontur der Gewindehülse (3) aus einem kegeligen und einem zylindrischen Abschnitt besteht, die Innenfläche der Gewindehülse (3) rillenartige Vertiefungen (5) aufweist und die Enden (2) des Zugstabes (1) in der jeweiligen Gewindehülse (3) mit heißhärtendem Gießharz (7) vergossen sind.

3. Halterung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Zugstab (1) zumindest an einem Ende (2) mehrfach, insbesondere kreuzförmig eingeschnitten und mit der Gewindehülse (3) durch ein oder mehrere Keilelemente (4) verbunden ist.

Blatt Zeichnungen