DE2055671C3

DE2055671C3 - Anordnung zum Verbinden von wenigstens zwei mechanisch beanspruchten Stützteilen

Info

Publication number: DE2055671C3
Application number: DE2055671A
Authority: DE
Inventors: James Saunders Schenectady Bishop; Karl Franz Burnt Hills Drexler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-12-17
Filing date: 1970-11-12
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB1289597A; DE2055671A1; DE2055671B2; US3566010A

Description

Die Erfindung geht aus von der Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs angegebenen und z. B. durch die US-PS 34 37 859 bekannt gewordenen ArL

In hoch belastbaren elektrischen Apparaten, wie ■&. B. sehr großen dynamoelektrischen Maschinen oder Transformatoren, werden die Teile hohen elektrischen, magnetischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt Ein Beispiel für derartige hohe Beanspruchungen der Teile sind die Wickelkopf- und Verbindungsringhalterungen sehr großer Generatoren, wo sich eine große Zahl von Teilen findet, die die Maschinenelemente und die Wicklungshalterungen verbinden.

Es sind bereits Zugglieder aus kunststoffimprägniertem Glasgewebe oder -band angegeoen worden, um isolierte Verbindungsstücke oder ihre Abstandshalter in der jeweiligen Lage zu halten oder um die isolierenden Bau- oder Halteteile zusammenzubinden. Beispiele hierfür sind neben der eingangs genannten US PS 34 37 859 in den US-Patenten 30 24 302 und 33 30 '978 beschrieben. Demgegenüber verblieben jedoch noch immer zahlreiche zu verbindende Stütz- oder Tragteile, deren Verbindung einer komplexen Belastung unterliegt und deshalb verstärkt werden muß. Für diese Fälle wurden bisher feste Gegenstände aus Metall (beispielsweise Schraubbolzen gemäß den US-PS 28 95 367 und 32 70 410), die in der Nähe elektrischer oder magnetischer Felder unerwünscht sind, oder isolierende feste Teile verwendet, welche eine geringere Festigkeit aufweisen. Dies gilt insbesondere für solche Teile, die mit einem Gewinde versehen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art insoweit zu verbessern, daß bei Beibehaltung der Anordnung aus elektrisch isolierenden Materialien und einer schraubenlosen Befestigungsanordnung darüberhinaus erreicht ist, daß bei Anwendungsfällen, bei denen starke mechanische Kräfte in verschiedenster Art auftreten, diese von der Verbindung fest aufgenommen werden, so z. B. beim Abstützen elektrischer Leiter in großen dynamoelektrischen Maschinen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im Kennzeichenteil des Patentanspruches angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Es ist zwar in der Technik vielfach bekanntgeworden und geläufig, Konstruktionen dadurch gegen Relativbewegungen der Teile gegeneinander zu sichern, daß Bolzen in axialfluchtende Löcher mit enger Fassung eingesetzt werden. Jedoch sind die sonstigen technischen Verhältnisse bei derartigen Konstruktionen ganz anders gelagert als bei der Erfindung.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine einfache und billige Verbindungsanordnung geschaffen wird, die starke mechanische Kräfte der verschiedensten Art aufnehmen kann und trotzdem aus elektrisch isolierenden Materialien aufgebaut ist und keine Schraubverbindungen aufweist.

Da die verschiedenen Elemente der Verbindungsanordnung unterschiedliche Funktionen ausüben, kann die Verbindung bei Kenntnis der Arten der auf sie ausgeübten Kräfte in geeigneter Weise angepaßt werden, indem die Größen und die Materialien der verschiedenen Elemente möglichst optimal gewählt werden.

Insbesondere im Hinblick auf dynamoelektrische Maschinen ist es besonders vorteilhaft daß keine metallischen Elemente verwendet werden, so daß keine Wirbelströme und damit verbundene Nachteile auftre-

ten.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert Hierbei zeigt

F i g. 1 die Verbindung von zwei isolierten Stützteilen, F i g. 2 ein Schnitt entlang der Linie H-II in Fi g. 2.

In den F i g. 1 und 2 sind zwei Stützteile 1 und 2 in der

gezeigten Stellung miteinander verbunden. Die genaue Funktion der Teile 1, 2 ist an sich nicht wesentlich.

Beispielsweise könnten sie Stützteile für VVickelköpfe in einem großen Generator oder für die bogenförmigen Verbindungsringe im Wickelkopfbereich eines derartigen Generators oder Teile in irgendeinem hoch beanspruchbaren elektrischen Apparat sein, der hohen elektrischen, magnetischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, wie z. B. in Motoren, Transformatoren, Sammelschienen usw.

Das Material der Teile 1, 2 kann irgendeines der bekannten hochfesten Isoliermaterialien sein, wie z. B.

Baumwollgewebe oder Glasgewebematten. Sie können aber auch aus kunststoffimprägnierter Glasfaser oder in einigen Fällen sogar aus Holz- oder Glasmaterialien bestehen.

Die Teile 1, 2 weisen koaxiale Löcher 3, 4 auf, die

so durch diese Teile hindurchführen und in denen ein fest passender Isolierbolzen 5 angeordnet ist. Das Material des Bolzens 5 ist so ausgewählt, daß er einen hohen Widerstand gegenüber Scherung und Biegung aufweist. Vorzugsweise ist es ein Polyesterglasfasermateria!, welches kommerziell erhältlich ist.

Ein Zugband 6 aus isolierendem hochbelastbarem Material wird schleifenförmig vorn und hinten um die Teile 1 und 2 und über die vorstehenden Enden des Bolzens 5 in Form einer acht herumgeführt. Das Zugband 6 ist vorzugsweise ein Glasgewebematerial. Aber auch ein gewebtes Glasfaserband ist hierfür geeignet. Das Gewebe ist mit einem geeigneten härtbaren Kunststoff getränkt, wie beispielsweise einem solchen, der im Handel allgemein als ein Styrolgruppen tragendes ungesättigtes Polyesterharz bekannt ist. Das Gewebe in dem Band 6 wird unter Zug gewickelt, so daß, wenn das Kunstharz ausgehärtet ist, die über die vorstehenden Enden des Bolzens 5 hinausragenden

Abschnitte diesen fest in seiner Lage halten und verhindern, daß er aus den Löchern 3,4 austritt.

Die Bauteile gemäß den Fig. 1 und 2 werden im Betrieb verschiedenen Kräften ausgesetzt. In der Zeichnung sind beispielsweise die Zugkräfte F₁ angegeben, die die Teile zu trennen versuchen. Entgegengesetzt gerichtete Druckkräfte können auch im Falle einer sich sinusförmig ändernden Kraft auftretea Die Teile sind ferner Scherkräften F₅ ausgesetzt, welche die Teile entlang der Vcibindungsebene zu trennen versuchen.

Die Biegemomente Mb versuchen eine relative Drehung zwischen den Bauteilen herbeizuführen, wie es in der Zeichnung angegeben ist

In der beschriebenen Verbindungsanordnung nehmen die Bolzen die Scherkräfte F₅ auf, während die Zugbänder die Zugkräfte F_t aufnehmen. Ferner wird gegenüber den Biegemomenten Mb aufgrund der festen Fassung der Bolzen und dem Zusammenwirken zwischen den Bolzen und den Zugbändern, welche diese in ihrer Lage halten, ein wirksamer Widerstand gebildet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Anordnung zum Verbinden von wenigstens üwei mechanisch beanspruchten Stützteilen, von denen mindestens eines aus elektrischem Isoliermaterial besteht, insbesondere zum Abstützen elektrischer Leiter mittels eines mit aushärtbarem Harzmaterial getränkten nicht-leitenden Zugbandes, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützteile (I, 2) aneinander angrenzend angeordnet und mit koaxial fluchtenden Löchern (3, 4) versehen sind, in die ein Isolierbolzen (5) hoher Scherfestigkeit eng passend eingesetzt ist, und das Zugband (6) um die Stützteile und den Isolierbolzen derart unter Zug herumgelegt ist, daß diese form- und kraftschlüssig zusammengehalten sind, wobei der Isolierbolzen (5) mit den Enden über die Stützteile hinausragt und das Zugband um die herausragenden Enden herumgeführt ist