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Vorrichtung zum Absaugen von Leckwasser für Schweißtransformatoren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen von Leckwasser für Schweißtransformatoren
mit einer ortsfesten Welle kreisförmigen Querschnitts, um die ein Gehäuse mit Sekundärwicklungen
rotiert, die durch Kühlwasser gekühlt werden, das durch Leitungen in der Welle eintritt,
über radiale Bohrungen in ringförmige Kammern im Gehäuse fließt, aus den Kammern
über Schlauchanschlüsse in einen Sammelraum am Ende der Welle geführt wird und von
dort durch eine Rückflußleitung in der Welle wieder aus dem Transformator austritt.
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Bekannte Transformatoren dieser Art weisen vielfach eine aus zwei
ringschalenförmigen Teilen zusammengesetzte, den Eisenkern und die Primärwicklung
umhüllende Sekundärspule auf, deren Enden als Ringflansche ausgebildet sind, die
entweder selbst die Rollenelektroden bilden oder, falls auf Auswechselbarkeit der
Rollen Wert gelegt wird, mit die Rollenelektroden bildenden Ringen verbunden sind.
Zur Kühlung des Transformators sind vielfach in die Wände der Sekundärwicklungsteile
Kühlkanäle eingearbeitet, durch die die Kühlflüssigkeit hindurchgeleitet wird. Da
als Kühlflüssigkeit vielfach Wasser verwendet wird, stößt man insbesondere bei der
Überleitung des Kühlwassers von dem ortsfesten Wellenteil auf den sich drehenden
Transformator auf besondere Abdichtungsschwierigkeiten. Man hat solche Schwierigkeiten
bisher bei ähnlichen Geräten durch Verwendung eines einfachen Drehanschlusses zu
beheben versucht, der aus zwei gegeneinander verdrehbaren Teilen besteht, wovon
der eine Teil mit der stationären Rohrleitung und der andere Teil mit dem drehbaren
Geräteteil verbunden ist. Solche Übertragungseinrichtungen sind ebenso wie die herkömmlichen
Übertragungseinrichtungen mit stopfbuchsenartigen Dichtungsringen für den vorliegenden
Fall nicht verwendbar, da sich nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit ein Durchsickern
von Leckflüssigkeit nicht mit Sicherheit vermeiden läßt. Das Durchsickern auch geringer
Leckflüssigkeitsmengen ist jedoch unerwünscht und könnte den Schweißtransformator
unter Umständen in kurzer Zeit zerstören.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung
einer im Aufbau einfachen und betriebssicheren Vorrichtung, wobei die Strömungsenergie
des zurückfließenden Kühlwassers zur Absaugung von Leckwasser nutzbar gemacht wird
und letzteres gleichzeitig als Schmiermittel für Ringdichtungen dienen soll. Gemäß
der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Rückflußleitung eine vorzugsweise
nach Art eines Venturirohres ausgebildete Leckwasserabsaugevorrichtung angeordnet
ist, die an ihrem austrittsseitigen Ende eine Stauvorrichtung aufweist und - in
Strömungsrichtung des rückfließenden Kühlwassers gesehen -vor der Stauvorrichtung
über einen Flüssigkeitskanal mit einem Leckwassersammelraum und der Saugleitung
verbunden ist. Ferner ist es vorteilhaft, daß der Leckwassersammelraum über eine
vorzugsweise in der Welle angeordnete Bohrung mit der Außenluft verbunden ist. Schließlich
ist es von Vorteil, daß die Leckwasserabsaugevorrichtung bzw. der Leckwassersammelraum
zu beiden Seiten Ringdichtungen aufweist, die von dem im Leckwassersammelraum angesammelten
Wasser geschmiert werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
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F i g. 1 zeigt die Seitenansicht im Schnitt der Absaugevorrichtung,
und F i g. 2 zeigt in Ansicht die Anordnung der Ringnut und die in verschiedenen
Schnittebenen angeordneten Bohrungen.
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Die Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, wird den zeichnerisch nicht dargestellten
rotierenden vier Wicklungen über die in der ortsfesten Welle 1 angeordneten Kanäle
2, 3, 4 und 5, die diesen zugeordneten Kammern 6, 7, 8 und 9 im umlaufenden Block
10 und von hier aus über die vier Kanäle 11 und über die vier Schläuche 12 zugeführt,
von denen in der Schnittzeichnung nur ein Kanal und ein Schlauch ersichtlich ist.
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Der Block 10 besteht aus den Ringen 13 bis 18, die unter Zwischenlegen
der Ringdichtungen 19 einzeln in den von der orstfesten Welle 1 und dem drehbaren
Teil 20 gebildeten Raum 21 eingesetzt werden können. Gegenüber einem kompakten Block
ist dies insofern vorteilhaft, als dadurch die Ringdichtungen beim Einschieben nicht
beschädigt werden können. Durch Festziehen der Schrauben 22 wird auf die
Ringe
13 bis 18 über die Buchse 23 ein Druck ausgeübt, der die Ringdichtungen 19 fest
gegen den sich mitdrehenden Teil 20 preßt, so daß die Kammern 6 bis 9 gegeneinander
abgedichtet werden. Gleichzeitig wird auch eine weitere Abdichtung gegenüber der
ortsfesten Welle 1 mit Hilfe der Dichtungen 19a erzielt.
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Die Rückführung des Kühlwassers von den vier rotierenden Wicklungen
erfolgt über die vier Schläuche 24, von denen in der Zeichnung nur zwei Schläuche
ersichtlich sind. Alle vier Schläuche münden im Sammelraum 25, der von einem Flansch
26 gebildet wird und mit dem drehbaren Teil verschraubt ist. Vom Sammelraum 25 wird
die Kühlflüssigkeit durch eine zentrale Rückflußleitung 27 ins Freie geleitet.
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Wie bei den bekannten Ring- und Stopfbuchsenabdichtungen läßt es sich
trotz der erforderlichen Ringdichtungszahl im Block 10 im Laufe der Zeit
nicht vermeiden, daß sich die Rundschnurringe, z. B. aus Gummi, abnutzen und undicht
werden. Die Folge davon ist, daß sich der Sammelraum 28 mit Leckwasser füllt
und den Dichtungsring 29 mit dem Wasserleitungsdruck beaufschlagt. Damit das möglicherweise
weiterdringende Leckwasser keinen Schaden innerhalb der elektrischen Ausrüstungen
anrichten kann, ist zwischen den Dichtungsringen 29 und 30 ein Leckwassersammelraum
31 angeordnet, der über die Bohrung 32 unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung
steht. Im Zuge der Abfluß-Ieitung 27 ist ein venturidüsenartiger Teil 33 (Leckwasserabsaugeleitung)
angebracht, dessen engste Querschnittsstelle über die Leckwasserabsaugeleitung
34 und dessen weiteste Querschnittsstelle am Wasseraustrittsende über den
Flüssigkeitskanal 35 mit dem Leckwassersammelraum 31 verbunden ist. Außerdem
ist am Wasseraustrittsende des venturidüsenartigen Teiles 33 eine als Stauvorrichtung
dienende Blende 36 angeordnet.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. In dem Leckwassersammelraum
31 sammelt sich eine Leckwassennenge, deren Spiegel (vgl. F i g. 2) sich
normalerweise in Höhe der Einmündungen der Leckwasserabsaugeleitungen 34 und 35
einstellt, d. h., daß das in den Leckwassersammelraum 31 einströmende Leckwasser
von dem in der Einschnürung des venturidüsenartigen Teiles 33 erzeugten Sog in die
Kühlwasserabflußleitung gesaugt wird, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Leckwassersammelraum
31 die Mündungshöhe der Leckwasserabsaugeleitung 34 erreicht. Umgekehrt wird
durch die Stauwirkung der Blende 36 Wasser aus der Rückflußleitung 27 über den Flüssigkeitskanal
35 in den Leckwassersammelraum 31 gedrückt, um die Rundschnurringe 29 und
30 sowie die Lagerstelle selbst mit Wasser als Schmiermittel zu versorgen. Dadurch,
daß die Bohrung 32 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, hat der Dichtungsring
30 lediglich die unter atmosphärischem Druck stehende Wassermenge im Leckwassersammelraum
31 abzudichten. Es wird hierdurch also vermieden, daß der nach außen hin abdichtende
Ring 30 nicht dem hohen Wasserleitungsdruck ausgesetzt ist. Dadurch wird mit Sicherheit
ein Leckwasseraustritt an dieser Stelle verhindert.
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Der Gegenstand der Erfindung zeichnet sich vor allem dadurch aus,
daß das Leckwasser nicht auf unerwünschten Wegen in die elektrischen und mechanischen
Ausrüstungen der Vorrichtung abwandern kann, sondern daß dies nur über den vorbestimmten
Weg unmittelbar in die Kühlwasserableitung gelangt und daher keine Schäden innerhalb
der Vorrichtung verursachen kann. Der Gegenstand der Erfindung ist nicht nur bei
rotierenden Schweißtransformatoren mit Vorteil anwendbar, sondern er kann sinngemäß
überall da eingesetzt werden, wo ähnliche Verhältnisse vorliegen, beispielsweise
bei umlaufenden Induktionsspulen von Induktions-Erwärmungsanlagen.