EP1032003B1 - Anordnung zur Abdichtung eines zylindrischen Olgefässes eines Schalters - Google Patents

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EP1032003B1
EP1032003B1 EP00103220A EP00103220A EP1032003B1 EP 1032003 B1 EP1032003 B1 EP 1032003B1 EP 00103220 A EP00103220 A EP 00103220A EP 00103220 A EP00103220 A EP 00103220A EP 1032003 B1 EP1032003 B1 EP 1032003B1
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switch
screw
outer groove
face
insulating cylinder
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EP1032003A3 (de
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Thomas Dipl.-Ing. Dr. Strof
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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    • H01H33/02—Details
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    • H01H33/55—Oil reservoirs or tanks; Lowering means therefor
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0044—Casings; Mountings; Disposition in transformer housing
    • H01H2009/005—Details concerning the sealing of the oil filled casings

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for sealing a cylindrical oil vessel of a switch, preferably a Last Helmlers, diverter switch for tap changer or the like., Which is provided in the boiler, especially in the oil boiler, a transformer and the oil vessel consists of an insulating tube, the two end faces each one Metal flange of a cover or bottom part are associated with a seal, wherein the metal flange is connected via releasable clamping elements which engage in an outer groove of the insulating tube with the insulating tube.
  • Such a sealing arrangement is known from AT-PS 341 624.
  • the outer groove provided in the insulating tube has a rectangular cross section into which a ring projection of a metal ring engages.
  • This metal ring is pulled over clamping screws, which ends in a vertical threaded bore of the metal flange, in the direction of the end face of the insulating tube.
  • the sealing rings between the end face of the insulating cylinder and the metal flange are pressed together.
  • an oversized thickness of the insulating tube must be selected due to the rectangular cross-section of the outer groove.
  • the rectangular cross-section causes in the edges of a notch effect which can lead to damage and which must be compensated with material strength quasi.
  • the object of the invention is therefore to provide an arrangement of the type cited above, on the one hand avoids the above-mentioned disadvantages and on the other hand allows a rational production of such a switch.
  • the arrangement according to the invention is characterized in that the outer groove of the insulating tube in cross section is formed semicircular, that in this semicircular outer groove a round cross-section clamping ring is arranged and that in the metal flange at least one extending at an acute angle to the end face of the insulating threaded bore is provided with a screw, wherein the end face of the screw acts on the clamping ring.
  • the threaded holes or screws are arranged distributed uniformly on the circumference of the metal flange.
  • a plurality of circumferentially distributed holes or screws are provided.
  • the semicircular outer groove in the direction away from its corresponding end face of the insulating tube from the zenith to the outer circumference running, in particular obliquely running executed.
  • this design provides a good attack surface of the end face of the screw on the clamping ring, since the angle can be chosen relatively acute.
  • the clamping ring consists of two parts, in particular of two mutually connectable half rings. This construction also contributes to simpler and thus faster assembly. In addition, manufacturing tolerances can be compensated easier.
  • the screw is a cylinder screw with a hexagon socket.
  • Such machine elements have proven themselves in practice and do not require an increase in the storage of replacement or assembly parts.
  • a load selector With a load selector, the selector shaft is driven with all movable contacts via a gear below the switch head.
  • a load selector combines the functions of a diverter switch and a selector. The advantages of a load selector are that it can be used universally as a star point switch, single-pole switch or as a triangular switch. It has a simple mechanism, wherein all switching contacts can be made of tungsten-sintered material. By this choice of material, a long contact life is achieved.
  • a load selector may also have separate persistent current contacts. In addition, or the drive shaft and the flange connections are arbitrarily adjustable.
  • the load selector changes the stages directly during the dialing process. As soon as the motor drive starts, the gearbox in the switch head begins to pull up the spring accumulator. After complete mounting, the lock of the spring accumulator is released and this actuates the movable contact system of the load selector in quick change from the selected to the preselected stage.
  • the switching time is approx. 40 to 60 ms.
  • This oil vessel consists of an insulating tube 1, wherein on the end face of a metal flange 2 of a cover part is arranged.
  • the sealing takes place via a sealing ring 3 which is provided between the end face of the insulating cylinder 1 and the metal flange 2.
  • This sealing ring 3 is arranged for example in a specially dimensioned for him annular groove 4 of the metal flange 2.
  • the insulating tube 1 has an outer groove 5, in which a clamping ring 6 is arranged. Furthermore, a threaded hole 7 with a screw 8 is provided in the metal flange 2 at an acute angle to the end face of the insulating tube 1. The end face of the screw 8 acts on the clamping ring. 6
  • the clamping ring 6 may consist of two parts, in particular of two mutually connectable half rings.
  • the screw 8 may be a cylinder screw with a hexagon socket.
  • the outer groove 5 is designed running obliquely in the direction away from its corresponding end face. This bevel 9 also serves to facilitate assembly of the clamping ring. 6
  • the sealing of the metal flange 2, which is used as the bottom part, is shown.
  • the metal flange 2 again has the annular groove 4 for the sealing ring 3, which is arranged on the end face of the insulating tube 1.
  • the metal flange 2 has a threaded hole 7 running at an acute angle to the end face of the insulating tube 1 with a screw 8.
  • the outer groove 5 of the clamping ring 6 is provided, on which the end face of the screw 8 acts.
  • the bottom part may have vertical holes 10.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung eines zylindrischen Ölgefäßes eines Schalters, vorzugsweise eines Lastwählers, Lastumschalters für Stufenschalter o.dgl., der im Kessel, insbesondere im Ölkessel, eines Transformators vorgesehen ist und das Ölgefäß aus einem Isolierrohr besteht, dessen beiden Stirnflächen je ein Metallflansch eines Deckel- bzw. Bodenteiles mit einer Abdichtung zugeordnet sind, wobei der Metallflansch über lösbare Spannelemente, die in eine Außennut des Isolierrohres eingreifen, mit dem Isolierrohr verbunden ist.
  • Eine derartige Abdichtungsanordnung ist aus der AT-PS 341 624 bekannt. Bei dieser bekannten Abdichtungsanordnung weist die im Isolierrohr vorgesehene Außennut einen rechteckigen Querschnitt auf, in die ein Ringansatz eines Metallringes eingreift. Dieser Metallring wird über Spannschrauben, die in einer vertikalen Gewindebohrung des Metallflansches endet, in Richtung der Stirnseite des Isolierrohres gezogen. Damit werden auch die Dichtringe zwischen der Stirnseite des Isolierzylinders und dem Metallflansch zusammengepreßt. Als großer Nachteil bei dieser Abdichtung hat sich herausgestellt, daß auf Grund des rechteckigen Querschnittes der Außennut eine überdimensionierte Dicke des Isolierrohres gewählt werden muß. Der rechteckige Querschnitt bedingt in den Kanten eine Kerbwirkung die zu Schäden führen kann und die mit Materialstärke quasi ausgeglichen werden muß.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs zitierten Art zu schaffen, die einerseits die oben aufgezeigten Nachteile vermeidet und die anderseits eine rationelle Fertigung eines derartigen Schalters erlaubt.
  • Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außennut des Isolierrohres im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist, daß in dieser halbkreisförmigen Außennut ein im Querschnitt runder Spannring angeordnet ist und daß im Metallflansch mindestens eine im spitzen Winkel zur Stirnseite des Isolierrohres verlaufende Gewindebohrung mit einer Schraube vorgesehen ist, wobei die Stirnfläche der Schraube auf den Spannring wirkt. Mit dieser Erfindung ist es erstmals möglich, eine öl- und gasdichte Abdichtung des Ölgefäßes gegenüber dem Traforaum zu erreichen. Ferner erlaubt die Erfindung eine Wandstärke des Isolierrohres zu wählen, die der rechnerisch ermittelten Dimensionierung sehr nahe kommt, da keine Kerbwirkung in der Außennut gegeben ist. Darüber hinaus ist, durch die wenigen Bauteile bedingt, auch eine einfache und dadurch rationelle Montage der Deckel- bzw. Bodenteile am Isolierrohr gewährleistet.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Gewindebohrungen bzw. Schrauben am Umfang des Metallflansches gleichmäßig verteilt angeordnet. Entsprechend der Kraft, die für die Öl- und Gasdichtheit benötigt wird, werden natürlich mehrere am Umfang verteilte Bohrungen bzw. Schrauben vorgesehen.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die halbkreisförmige Außennut in der von ihrer korrespondierenden Stirnseite des Isolierrohres abgewandten Richtung vom Zenit zum Außenumfang verlaufend, insbesondere schräg verlaufend, ausgeführt. Dadurch kann der Spannring, auch wenn er einteilig ausgeführt ist, leicht eingesetzt werden. Außerdem bietet diese Ausführung eine gute Angriffsfläche der Stirnseite der Schraube am Spannring, da der Winkel relativ spitz gewählt werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Spannring aus zwei Teilen, insbesondere aus zwei miteinander verbindbaren Halbringen. Auch diese Konstruktion trägt zur einfacheren und damit schnelleren Montage bei. Darüber hinaus können Fertigungstoleranzen leichter ausgeglichen werden.
  • Nach einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Schraube eine Zylinderschraube mit einem Innensechskant. Derartige Maschinenelemente haben sich in der Praxis bestens bewährt und bedingen keine Vergrößerung der Lagerung von Ersatz- oder Montageteilen.
  • Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Anordnung zur Abdichtung eines Deckelteiles und
    • Fig. 2 eine Anordnung zur Abdichtung eines Bodenteiles eines zylindrischen Ölgefäßes.
  • Einführend sei festgehalten, daß in der beschriebenen Ausführungsform gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile bzw. Zustände mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
  • Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus dem gezeigten Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den detaillierten Beschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
  • Gemäß der Fig. 1 ist eine Anordnung zur Abdichtung eines zylindrischen Ölgefäßes eines Lastwählers dargestellt. Natürlich kann diese Anordnung zur Abdichtung auch bei Lastumschaltem Verwendung finden.
  • Bei einem Lastwähler wird über ein unterhalb des Schalterkopfes liegendes Getriebe die Schaltwelle mit allen beweglichen Kontakten angetrieben. Ein Lastwähler kombiniert die Funktionen eines Lastumschalters und eines Wählers. Die Vorteile eines Lastwählers liegen darin, daß universell als Sternpunktschalter, Einzelpolschalter oder als Dreieckschalter einsetzbar ist. Er weist eine einfache Mechanik auf, wobei alle Schaltkontakte aus Wolfram-Sinter-Werkstoff hergestellt sein können. Durch diese Werkstoffwahl ist eine lange Kontaktlebensdauer zu erzielen. Ein Lastwähler kann auch getrennte Dauerstromkontakte aufweisen. Darüber hinaus ist bzw. sind die Antriebswelle und die Flanschanschlüsse beliebig verstellbar.
  • Der Lastwähler wechselt die Stufen direkt während des Wählvorganges. Sobald der Motorantrieb startet, beginnt das Getriebe im Schalterkopf den Federspeicher aufzuziehen. Nach dem kompletten Aufziehen wird die Sperre des Federspeichers aufgehoben und dieser betätigt das bewegliche Kontaktsystem des Lastwählers in Schnellumschaltung von der gewählten zur vorgewählten Stufe. Die Umschaltzeit beträgt ca. 40 bis 60 ms.
  • Da ein derartiger Lastwähler direkt in den Ölkessel eines Transformators eingebaut wird, ist es eine der Forderungen, daß das zylinderische Ölgefäß öl- und gasdicht abgedichtet ist.
  • Dieses Ölgefäß besteht aus einem Isolierrohr 1, wobei an dessen Stirnfläche ein Metallflansch 2 eines Deckelteiles angeordnet ist. Die Abdichtung erfolgt über einen Dichtring 3 der zwischen der Stirnfläche des Isolierzylinders 1 und dem Metallflansch 2 vorgesehen ist. Dieser Dichtring 3 ist beispielsweise in einer speziell für ihn dimensionierten Ringnut 4 des Metallflansches 2 angeordnet.
  • Um nun die nötige Kraft für das Zusammendrücken des Dichtringes 3 aufzubringen, weist das Isolierrohr 1 eine Außennut 5 auf, in der ein Spannring 6 angeordnet wird. Ferner ist im Metallflansch 2 im spitzen Winkel zur Stirnseite des Isolierrohres 1 eine Gewindebohrung 7 mit einer Schraube 8 vorgesehen. Die Stirnfläche der Schraube 8 wirkt auf den Spannring 6.
  • Zur Abdichtung des Ölgefäßes werden mehrere Gewindebohrungen 7 bzw. Schrauben 8 am Umfang des Metallflansches 2, vorzugsweise gleichmäßig verteilt, angeordnet.
  • Der Spannring 6 kann aus zwei Teilen, insbesondere aus zwei miteinander verbindbaren Halbringen bestehen. Ebenso kann die Schraube 8 eine Zylinderschraube mit einem Innensechskant sein.
  • Um eine optimale Kraftübertragung der Stirnfläche der Schraube 8 auf den Spannring 6 zu erzielen, ist die Außennut 5 in der von ihrer korrespondierenden Stirnseite abgewandten Richtung schräg verlaufend ausgeführt. Diese Schräge 9 dient auch der leichteren Montage des Spannringes 6.
  • Gemäß der Fig. 2 ist die Abdichtung des Metallflansches 2, der als Bodenteil Verwendung findet, dargestellt. Der Metallflansch 2 weist wieder die Ringnut 4 für den Dichtring 3 auf, der an der Stirnseite des Isolierrohres 1 angeordnet ist. Ferner weist der Metallflansch 2 eine im spitzen Winkel zur Stirnseite des Isolierrohres 1 verlaufende Gewindebohrung 7 mit einer Schraube 8 auf. In der Außennut 5 ist der Spannring 6 vorgesehen, auf den die Stirnfläche der Schraube 8 wirkt.
  • Zur einfacheren Entleerung des Ölgefäßes kann der Bodenteil senkrechte Bohrungen 10 aufweisen.
  • Weiters ist auch beispielhaft die Anordnung eines Kontaktes 11 des Lastwählers aufgezeigt.
  • Die Stirnflächen des Isolierrohres 1 werden durch die Kraft der Schrauben 8, die auf den Spannring 6 wirken, unter Zwischenschaltung des Dichtringes 3, gegen den Metallflansch 2 gepreßt. Damit wird der Dichtring 3 zwischen Isolierrohr 1 und Metallflansch 2 genau auf das für ihn richtige Maß zusammengedrückt, um die erforderliche Öl- und Gasdichtheit zu erreichen. Veränderungen des Isolierrohres 1 in radialer Richtung, sei es während des Betriebes oder während des Trocknungsprozesses des Transformators, haben durch die Anbringung an den Stirnflächen überhaupt keinen Einfluß auf die Dichtungsgüte. Bekanntlich sind Veränderungen des Isolierrohres 1 in Längsrichtung, also Längenänderungen, wesentlich geringer und werden, für die kurze Distanz von Außennut 5 zu Stirnfläche, durch den Dichtring 3 selbst aufgenommen.
  • Abschließend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, daß in der Zeichnung einzelne Bauteile und Baugruppen zum besseren Verständnis der Erfindung unpropotional und maßstäblich verzerrt dargestellt sind.

Claims (5)

  1. Anordnung zur Abdichtung eines zylindrischen Ölgefäßes eines Schalters, vorzugsweise eines Lastwählers, Lastumschalters für Stufenschalter o.dgl., der im Kessel, insbesondere im Ölkessel, eines Transformators vorgesehen ist und das Ölgefäß aus einem Isolierrohr (1) besteht, dessen beiden Stirnflächen je ein Metallflansch (2) eines Deckel- bzw. Bodenteiles mit einer Abdichtung (3) zugeordnet sind, wobei der Metallflansch (2) über lösbare Spannelemente, die in eine Außennut (5) des Isolierrohres eingreifen, mit dem Isolierrohr (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außennut (5) des Isolierrohres (1) im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist, daß in dieser halbkreisförmigen Außennut (5) ein im Querschnitt runder Spannring (6) angeordnet ist und daß im Metallflansch (2) mindestens eine im spitzen Winkel zur Stirnseite des Isolierrohres (1) verlaufende Gewindebohrung (7) mit einer Schraube (8) vorgesehen ist, wobei die Stirnfläche der Schraube (8) auf den Spannring (6) wirkt.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (7) bzw. Schrauben (8) am Umfang des Metallflansches (2) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkreisförmige Außennut (5) in der von ihrer korrespondierenden Stirnseite des Isolierrohres (1) abgewandten Richtung vom Zenit zum Außenumfang verlaufend, insbesondere schräg verlaufend, ausgeführt ist.
  4. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (6) aus zwei Teilen, insbesondere aus zwei miteinander verbindbaren Halbringen, besteht.
  5. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (8) eine Zylinderschraube mit einem Innensechskant ist.
EP00103220A 1999-02-24 2000-02-17 Anordnung zur Abdichtung eines zylindrischen Olgefässes eines Schalters Expired - Lifetime EP1032003B1 (de)

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