DD146362A1

DD146362A1 - SUPPORT FOR A TUBE OF FIBER-PLASTIC PLASTIC

Info

Publication number: DD146362A1
Application number: DD21587279A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Mueller; Konrad Meissner; Werner Fink; Sieghard Foerster; Erich Bienert
Original assignee: Wolfgang Mueller; Konrad Meissner; Werner Fink; Sieghard Foerster; Erich Bienert
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1981-02-04

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.The invention relates to the mounting of highly stressed Zugstaebe of glasfaserverstaerktem plastic. The invention aims a balanced, gleichmaeszige introduction of force in this Staebe with the simplest possible structure of the support elements. According to the invention, the drawbar ends are slotted and received in threaded sleeves with an inner bore tapered in this area. By a wedge each, they are mounted in the threaded hoses. Optionally, the Gewindehülse is additionally structured inside and shed the Zugstabende in her with heiszhaertendem Gieszharz. The invention is preferably applicable in high-voltage device construction, especially in the case of transformer winding.

Description

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Halterung für einen Zugstab aus glasfaserverstärktem KunststoffHolder for a pull rod made of glass fiber reinforced plastic

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

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.The invention relates to an arrangement for supporting a tension rod made of glass fiber reinforced plastics Such tension rods are used as power transmission elements z. Bo used in the axial strain of transformer windings. The holder of these tension rods must be given special attention for reasons of their material properties and the very high stresses.

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,Characteristic of the Known Technical Solutions The reduction of structural dimensions and mass in power transformers, in particular in compact transformers of compact transformers, have also increasingly led to a reduction in the proportion of steel elements and thus to low-bulk and low-winding winding press designs. In addition to solutions that provide the entire press frame for the active part in plastic design (see <> DT-OS 25 15 648), but are mainly those constructions in the foreground, use the tension members made of glass fiber reinforced plastics to accommodate the Verspann- and current forces. Such tension members are primarily formed in two ways. On the one hand, this is done through the use of resin impregnated fiberglass ribbons which,

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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.formed into loops and cured, inserted into the Wickiungsblökke and clamped with the aid of a wedge bracing adjustable (DD-PS 130 699) »However, the production of these elements is relatively complicated due to the high mechanical and electrical Einsatsbeanspruchungen and the exact adjustment of the pressing force is difficult , On the other hand, rods made of glass fiber reinforced plastic (GUP rods) are used, which are more readily available and used in many sectors of the economy. A particular problem with the use of these tension rods made of glass fiber reinforced plastic is the force in these rods, d. h »their support in the Preßkonstruktion, since the glass fibers are little resistant to pressure or shearing stress and under high load, the clamping points of the tension rods represent particular weaknesses in terms of strength of the entire Preßkonstruktion.

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 undIt is known to provide such rods at their ends with laminated thread profiles; however, these rods are relatively expensive. Another solution realizes the clamping of the tension rods in that their ^E are conically flared and clamped in an anchoring ring with supplement corresponding wedge-shaped clamping parts (DE-OS 2,145,572). However, this arrangement disadvantageously requires the special design of the tension rods. Finally, it is also known to perform the attachment of glass fiber reinforced plastic rods using metallic, plastically deformable sleeves which are slid onto the ends of the rods. By compressing the sleeve then a frictional connection with the tension rods is achieved (GB-PS 902 197) · A similar solution is based on the use of a resin impregnated glass fiber strand, which is introduced at its ends in the metal sleeves and with these in a mold. The metal sleeves are provided with external thread «In these sleeves, several recesses are pressed and

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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.then cured the 'epoxy resin (DE-AS 1 504 771). While the former solution tends to result in damage to glass fibers and, as a result, insufficient strength of the tie rod 5, especially in view of the high stresses on the axial strain of transformer windings, the latter solution requires increased equipment and technological complexity.

Ziel der ErfindungObject of the invention

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.The aim of the invention is to simplify and improve the load-bearing of holding rods made of fiberglass-reinforced plastic, in particular for use on active parts of transformers.

Darlegung des"Wesens der ErfindungExplanation of the "essence of the invention

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.The task of improving the support of tensile bars of glass fiber reinforced plastic using end-side metal sleeves, in particular for use for the axial winding tension in transformers, both in terms of a material-oriented force application as well as technological simplicity, is inventively achieved in that the Ends of the tension rod in the axial direction slit centrally and are each housed in an externally threaded threaded sleeve, wherein the threaded sleeves in the slotted portion of the rod ends have a tapered inner bore and the connection of tension rod and threaded sleeve frictionally by Ö a wedge bracing.

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 heißhärtendemA further increase in the load capacity of the holder according to the invention is preferably achieved in that the Innenkontux ^{1 of} the threaded sleeve consists of a conical and a cylindrical portion, the inner surface of the threaded sleeve has at least partially groove-like recesses and the ends of the tie rod in the two threaded sleeves in addition to the wedge bracing with thermosetting

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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.Casting resin are cast * It may be advantageous for the introduction of force in the tie rod further when the rod ends are cut several times and braced by a multi-level effective wedge or several simple wedges in the threaded sleeves. By this measure, an improved system between the end of the tension rod and the inner conical surface of the threaded sleeve is achieved.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer ZeichnungThe invention will be described below with reference to a drawing

näher erläuterte Diese zeigt in ' this shows in more detail

Fig· 1 die Aufnahme eines Zugstabes in einer Ge-1 shows the reception of a tension rod in a

windehülse im SchnittWind sleeve in section

Fig. 2 die Aufnahme eines Zugstabes in einer modifizierten Gewindehülse im Schnitt Figo 32 shows the recording of a tension rod in a modified threaded sleeve in section Figo 3rd

a-c Draufsichten auf das Ende eines Zugstabes mit Gewindehülse, insbesondere nach Fig. 1 und 2.a-c plan views of the end of a tension rod with threaded sleeve, in particular according to FIGS. 1 and 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-Figo 1, as well as the other figures, shows the holder of a ground tension rod 1 galsfaserverstärktera unsaturated polyester resin (GUP) whose end 2 slotted and in a preferably made of steel Gewindehül-, se 3 is added. Fig. 1 shows only one end of the bar in half section, analogously, the holder can be done on the other end of the bar. Such tie rods 1 are preferably provided for receiving the axial Verspann- or current forces on transformer windings. The threaded sleeve 3 is provided with external thread, so that can be done using the use of washers and nuts, a tension of the tension rod 1 against the press plates not shown on the winding end faces. The threaded sleeve 3 has a tapered inner bore to the extent that the end 2 of the tension rod 1 is slotted. Their length results essentially from the height of the forces to be transmitted. For fixing the tension rod 1 In the protected

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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).te end 2 a wedge element 4 driven. The plan view of the holder is shown in FIG. 3a. "An improvement in the introduction of force into the tension rod 1 is achieved when it is slotted in the shape of a cross and fastened by a plurality of wedge elements 4, as shown in FIG. 3 b. It can also be a single wedge element 4 are used, which has an all-round wedge effect, z. For example, in the form of a conical pin 6 (see also Fig. 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 verloreneFigo 2 shows the holder of the tension rod 1 at one end 2 in a modified form, it is particularly suitable for even higher loads. The threaded sleeve 3 has a conical and a cylindrical portion with respect to its inner bore, wherein the tapered portion of the end face of the tie rod 1 is closest. Its length corresponds to the depth of the slot. In addition, the inner surface of the threaded sleeve 3 is provided with groove-like recesses 5, approximately in the manner of an internal thread. The end 2 of the tension rod 1 is frictionally connected to the threaded sleeve 3 by a bevel pin 6. Subsequently, the end 2 is shed in the threaded sleeve 3 with hot-curing resin 7. In this vee iron arises both within the flared by the conical pin 6 end 2 of the tension rod and with the recesses 5, an intimate positive connection of high strength and load capacity. By varying the slot depth in conjunction with length and Keiiwinkel the taper pin 6 and the aspect ratio of tapered and cylindrical portion of the inner contour of the threaded sleeve 3 is an optimal adaptation to the prevailing load conditions possible. The execution of the invention is of course not limited to metallic threaded sleeves, and this may, taking into account the load and other conditions of use z. Use of fiber reinforced plastic »It would also be possible to dispense with the external thread, but then the advantages of simple and space-saving force transmission were lost

Claims

TuR Act 1709 - 6 - Claim for invention

1. Holder for a pull rod made of glass fiber reinforced plastic with sleeve-like fastening fittings at its ends, in particular for the axial clamping of transformer windings, characterized in that the ends (2) of the tension rod (1) centrally slotted in the axial direction and in each case a threaded sleeve (3) received with external thread and with in the region of the slotted end (2) tapered inner bore and fixed by at least one wedge element (4) in this.

2. Holder according to item 1, characterized in that the inner contour of the threaded sleeve (3) consists of a conical and a cylindrical portion, the inner surface of the threaded sleeve (3) groove-like recesses (5) and the ends (2) of the tension rod (1 ) in the respective threaded sleeve (3) with thermosetting casting resin (7) are cast.

3. Holder according to item 1, characterized in that the tension rod (1) at least at one end (2) repeatedly, in particular cross-shaped cut and with the threaded sleeve (3) by one or more wedge elements (4) is connected.

Sheet drawings