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Transformator mit vom Kessel mechanisch entkoppelter Kernanordnung
Zur Herabsetzung des Geräuschpegels bei Transformatoren ist es bekannt, den Transformatorkern
im Kessel elastisch zu lagern. So hat man eine Übertragung der Kernschwingungen
auf den Kessel zum 'feil dadurch vermieden, daß man den Kern federnd auf dem Kesselboden
aufsetzte und als Federkörper ölfeste Gummizwischenlagen oder Stahlfedern vorsah.
Ferner ist schon vorgeschlagen worden, an Stelle der elastischen Anordnung des Kerns
auf dem Kesselloden den Kern federnd aufzuhängen und diesen somit vom Kesselboden
zu lösen.
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Um bei dieser Art der Kernanordnung den Kern, insbesondere während
des Transports an der Ausführung von Schwingungen zu verhindern und somit Transportbeschädigungen
zu vermeiden, und um ferner noch eine weitere Herabsetzung des Geräuschpegels zu
erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine in senkrechter Richtung verstellbar
gemachte Kernaufhängung vorzusehen. Die Übertragung der Schwingungen höherer Frequenzen,
wie sie der Kern infolge seiner Magnetostriktion bei Erregung mit Netzfrequenz ausführt,
auf den Kesseldeckel und damit auf den Kessel, kann dabei durch entsprechende Abstimmung
der Federn auf die Kernmasse verhindert werden. Dabei erweist sich als zweckmäßig,
den Kern derart federnd am Kesseldeckel aufzuhängen, daß er bei Auftreten eines
mechanischen Impulses in an sich bekannter Weise mit niedriger Eigenfrequenz schwingt.
Als vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, den Kern mit einer Eigenfrequenz von
einem Fünftel bis einem Zwanzigstel der tiefsten Störfrequenz schwingen zu lassen.
Die praktisch völlige Transportsicherheit ergibt sich durch die Möglichkeit der
Verschiebung des Kerns in Längsrichtung insofern, als der Kern während des Transports
auf den Kesselboden aufsetzbar ist, wobei die Halterung des Kerns durch seine zusätzliche
Anpressung an den Kesselboden. noch verbessert werden kann.
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Eine Verlagerung der vom Kern dem Ö1 trotzdem noch übermittelten Restimpulse
hinsichtlich- ihrer Auswirkung kann man schließlich durch Versteifung sowohl des
Kesseldeckels einschließlich des Kesselbereiches bis etwa unterhalb der oberen Radiatorenanschlußflansche
als auch durch analoge Versteifung der unteren Kesselpartien mittels Rippen od.
dgl. erreichen. Damit verbleibt der Kesselwand nur noch zwischen diesen versteiften
Bereichen die Möglichkeit, den auftretenden Ölimpulsen zu folgen und zu schwingen.
Die Unterdrückung dieser Restschwingungen kann dabei dann in an sich bekannter Weise
durch Abdeckung dieses Kesselbereiches durch eine Luftkammer erfolgen. deren Wirksamkeit
je nach Wahl der Ahmaße 1)7-,v. je nach der Auslegung mit schalldämmenden Stoffen
in bestimmten Grenzen veränderbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
schematisch dargestellten Zeichnung noch näher erläutert.
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Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, sind die Joche 10 des Kerns 11
durch Jochbalken 12 zusammengepreßt; außerdem sind die oberen und unteren Jochbalken
durch senkrecht verlaufende Bolzen 13 miteinander verspannt, wodurch die erforderliche
Kernpressung in horizontaler und vertikaler Richtung erreicht wird. Der Kern bildet
somit eine mechanische Einheit, und seine Aufhängung am Kesseldeckel 14 erfolgt
über am oberen Jochbalken angreifende Federn 15. Um den Kern während des Transports
auf dem Kesselboden 16 aufsetzen zu können, ist diese Aufhängung in vertikaler Richtung
verstellbar gemacht. Während des Transports wird somit der Kern an der Ausführung
von Schwingungen gehindert und Transportbeschädigungen werden vermieden. Es besteht
weiterhin die Möglichkeit, den Kern während des Transports außerdem durch Druckschrauben
17 im Kesseldeckel 14 auf den Kesselboden 16 zu drücken, so daß der Kern -fest auf
dem Kesselboden aufsitzt. Damit sind alle Maßnahmen getroffen, um Transportbeschädigungen
mit Sicherheit zu vermeiden.
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\'or der Inbetriebnahme des Transformators werden die Druckschrauben
17 gelöst und die im Deckel befestigten Aufhängebolzen 18 so weit gehoben, daß der
Kern mit seiner untersten Begrenzung einige Zentimeter (h.1) federnd über dem Kesselboden
schwebt. Die Hebung hnv. Senkung der Aufhängebolzen und damit des Kerns erfolgt
mittels eines Vierkantschlüssels, der am oberen Ende der mit einem Gewinde versehenen
Aufhängebolzen angreift. Eine Gegenmutter 19 gestattet die Festsetzung des cinzelnen
Bolzens.
Die Bolzenköpfe 20 am unteren Bolzenende tragen eine Platte 21, auf der die Schrauben-oder
Tellerfedern 15 sitzen, wobei das obere Ende dieser Federn den Jochbalken über mit
diesen verbundenen Tatzen oder Tragschienen 22 trägt. Werden die Aufhängebolzen
durch Drehen gehoben, so übernehmen die Federn 15 allmählich das Gewicht des Kerns
und heben den Kern vom Kesselboden aus den dort für den Transport vorgesehenen Anschlagböcken
23 heraus, bis der Kern frei schwebend lediglich von den Federn getragen wird.
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Die Aufhängebolzen 18 sitzen innerhalb von auf dem Deckel geschweißten
Zylindern 24, die durch Aufsetzen von öldichten Kappen 25 das Austreten von Öl,
das gegebenenfalls durch das Schraubengewinde hindurchtritt, verhindern. Diese Zylinder
gestatten gleichzeitig die eindeutige Festlegung der Endstellung der Aufhängebolzen,
in dem der Abstand zwischen oberem Zylinderrand und oberen Ende der Aufhängebolzen
vorgeschrieben wird.
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Die federnde Aufhängung des Kerns hat gegenüber der federnden Aufstellung
den Vorteil, daß die Lage des Kerns durch Verstellen der Bolzenhöhenlage lag von
außen geändert werden kann, was bei federnder Aufstellung nicht oder nur sehr schlecht
möglich ist. Die Verstellbarkeit der Aufhängebolzen ermöglicht ferner die gleichmäßige
Belastung der Federn und die einwandfreie Lagerung und Festlegung des Kerns im Kessel
während des Transports. Kessel und Deckel sind so zu versteifen, daß sie das Gewicht
des Kerns einschließlich Wicklungen zu tragen vermögen.
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Eine gewisse Dämpfung der Kernschwingungen wird auch schon durch die
Einbettung des gefedert gelagerten Kernes in das Kesselöl erreicht. Die dem Öl vom
Kern übermittelten Restimpulse pflanzen sich bis zu den Kesselwänden fort und versuchen
diese in entsprechende Schwingungen zu versetzen. Werden der Kesseldeckel und der
obere Bereich des Kessels bis unterhalb der oberen Radiatorenanschlußflansche durch
zusätzlich aufgeschweißte Stege 26 weitgehend versteift und verstärkt man den Kesselboden
und den unteren Bereich des Kessels entsprechend bis oberhalb der Radiatorenanschlüsse
durch horizontale und vertikale Stege 27, so kann die Kesselwandung nur zwischen
diesen versteiften Bereichen den Ölimpulsen folgen und schwingen. Aus diesem Grund
wird der schwingungsfähige Bereich der Kesselwände 28 zweckmäßig nach außen zu durch
eine Luftkammer 29 abgedeckt, die ganz oder teilweise mit Dämmstoffen ausgefüllt
sein kann. Dabei wird die Außenwand 30 der Luftkammer um so weniger zu Schwingungen
angeregt, je tiefer die Kammer in horizontaler Richtung ist und je loser die Außenwand
mit den versteiften Kesselpartien verbunden ist. Sieht man daher zwischen Außenwand
und Kessel Gummizwischenlager vor, so werden die restlichen mechanischen Impulse
nur sehr geschwächt auf die Außenwand übertragen. Als zweckmäßig erweist sich eine
Versteifung des Kesseldeckels in Form von am Kesselinnendeckel angebrachten Längs-
und Querstegen und die Einschaltung von Gaspolstern zwischen oberster Ölschicht
und Kesseldeckel.
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Um die Schwingungsneigung und somit das abgestrahlte Geräusch auf
ein Minimum herabzusetzen, wird die Außenwand vorteilhafterweise mit einem Antidröhnmittel
auf der Luftkammerseite belegt. Dabei kann die Dämpfungswirkung des Antidröhnmittels
durch Belegung mit Blechstreifen in vertikaler und horizontaler Richtung erhöht
«-erden. Um die Eigenfrequenz der Außenwand 30 möglichst weit herabzusetzen, erweist
sich ferner als zweckmäßig, die Wand entweder schwer und biegesteif auszuführen
oder eine leichte Wand mit voneinander getrennt aufgesetzten Gewichten vorzusehen.