DE3735661A1 - Vorrichtung zum schichten von lamellierten eisenkernen fuer transformatoren und drosselspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schichten von lamel­ lierten Eisenkernen für Transformatoren und Drosselspulen mit Kernschenkel, mit einem diese verbindenden unteren Joch und mit einem Freiraum zur späteren Aufnahme eines oberen Joches, wobei je Blechlage mehrere Einzelbleche mit von Blechlage zu Blechlage gegeneinander versetzten Schnittlinien zwischen den Einzelble­ chen vorgesehen sind und wobei die Einzelbleche mindestens wäh­ rend des Schichtens (Auflegens) des Kernes durch vertikal und horizontal verstellbare Anschläge mechanisch geführt und gehal­ ten sind.

Transformatorkerne aus dem heute allgemein verwendeten korn­ orientierten Blech werden nach Möglichkeit so gebaut, daß Löcher oder andere Querschnittsveränderungen im aktiven Eisen vermieden sind. Derartige Löcher oder Querschnittsveränderungen verursa­ chen neben der bekannten Erhöhung der Leerlaufverluste erhöhte Risiken hinsichtlich Eisenbrand sowie im Falle konstruktiv be­ dingter Nachbarschaft von Kernbandagen zu den Löchern abnormal hohen Anstieg der Leerlaufverluste bei der Stoßspannungsprüfung des Transformators. Die Ursache für den zuletzt genannten Effekt liegt in der Bildung von Teilquerschnitten mit relativ kleinen Widerständen gegenüber der Umfangsspannung. Die Bildung dieser Teilquerschnitte wird dabei durch hohe örtliche Paketpressung an den Löchern und gleichzeitig hohe Umfangspressung durch Kern­ bandagen hervorgerufen.

Trotz dieser Nachteile werden Kerne üblicherweise noch immer mit Löchern im aktiven Eisen auch bei Verwendung von kornorien­ tiertem Blech ausgeführt. Diese Löcher dienen häufig zur Aufnah­ me von Kernpreßbolzen, meistens und in erster Linie jedoch zur Aufnahme von Fädelbolzen während des Kernschichtens. Das Kernschichten mittels Fädelbolzen bringt erwiesenermaßen beacht­ liche Vorteile hinsichtlich der Fertigungszeit gegenüber dem Kernschichten mit beispielsweise Stufenanschlägen in Stufenhöl­ zern, wie sie vereinzelt bei Kernen aus ungelochten Blechen ver­ wendet werden.

Bei dem beispielsweise durch die DE-OS 26 13 150 bekannten Kern­ schichten mittels Fädelbolzen erhält jedes Blech einer Kernlage zwei Löcher, mit deren Hilfe das Blech über entsprechende Fädel­ bolzen geschoben wird. Nach Erreichen der Sollschichthöhe des Kernes und Entfernen der Fädelbolzen bleiben die Löcher im Kern zum Teil frei oder dienen zum anderen Teil zur Aufnahme von Preß­ bolzen.

Durch die DE-OS 21 63 700 ist auch schon eine Vorrichtung zum Schichten von Kernen aus ungelochten Einzelblechen bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung werden die Einzelbleche des unteren Joches maschinell an Anschläge bewegt, auf dem Kern lagerichtig abgelegt und dienen dann jeweils selbst als Anschläge für die Einzelbleche der Kernschenkel. Diese Vorrichtung ist jedoch in­ folge des erheblichen erforderlichen maschinellen Aufwandes nicht wirtschaftlich einsetzbar. Außerdem besteht beim Anschla­ gen der Einzelbleche an ihre Anschläge die Gefahr von mechani­ schen Verformungen, die selbst bei kleinsten absoluten Abmessun­ gen durch Addition bei der Vielzahl der übereinanderzustapelnden Einzelbleche schnell zu unzulässig großen Maßabweichungen füh­ ren.

Durch die DE-OS 30 28 605 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Schichten von Kernen aus ungelochten Einzelblechen bekannt. In dieser Vorrichtung werden die Einzelbleche im wesentlichen an ihren spitzwinkligen Ecken geführt. Diese Lösung hat sich je­ doch nicht durchgesetzt, weil die zur Führung benutzten spitz­ winkligen Ecken sehr empfindlich sind und leicht beschädigt werden, so daß der angestrebte Vorteil häufig mehr als aufge­ zehrt wird. Dies gilt auch für die Kernblechgestaltung gemäß der deutschen Anmeldung P 36 23 271, wonach ebenfalls spitz­ winklige Ecken der Einzelbleche zu deren Ausrichtung genutzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei weitgehendem Verzicht auf Fädellöcher und Fädelbolzen ein maßgerechtes Schichten (Auflegen) eines lamel­ lierten Eisenkernes für Großtransformatoren gewährleistet, in­ dem neben dem Rest von Fädelbolzen einstellbare, die Einzel­ bleche von deren Rand her führende Anschläge vorgesehen sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Kombination von An­ schlägen aus Fädelbolzen starr geführten Anschlägen und von losen Spreizelementen getragenen Anschlägen,

• - wobei Fädelbolzen ausschließlich zur Ausrichtung von gleich­ zeitig als Anschlag für die Kernschenkel dienenden Einzel­ blechen des unteren Joches vorgesehen sind,
• - wobei starr geführte Anschläge an der Außenseite von End­ schenkeln und für die dem oberen Joch zugekehrten freien Spitzen der Kernschenkel vorgesehen sind und
• - wobei schließlich für die sich jeweils an einem Kernfenster gegenüberliegenden Seiten der Kernschenkel verschiebbare An­ schläge auf losen Spreizelementen vorgesehen sind, die sich mit angespitzten Laschen zwischen bereits ausgelegten Blech­ lagen abstützen.

Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind die im Querschnitt angespitzten Laschen in der horizontalen Ebene halbkreisförmig ausgestaltet und tragen die Anschläge gegen den Kernschenkel. Die von den Enden der losen Spreizelemente getra­ genen Laschen sind in einer horizontalen Ebene zwischen bereits aufgelegte Blechlagen einführbar.

Gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Anschläge zur seitlichen Führung der Kernschenkel an deren unteren und deren oberen Enden jeweils auf einer jochparallelen Geraden liegen, daß die vertikale Abmessung der Anschläge gleich der 0,2- bis 0,5fachen Höhe des stärksten Kernblechpaketes ist und daß die starr geführten Anschläge sich über ihre Führung außer an der Vorrichtung auch unmittelbar am Boden abstützen und von den losen Spreizelementen übertragene jochparallele Kräfte aufnehmen.

Die Vorrichtung mit der erfindungsgemäßen Anschlagkombination ist sehr vorteilhaft, weil sie den Verzicht auf Fädellöcher im Bereich der Kernschenkel erlaubt und außerdem eine mechanische Belastung der spitzwinkligen Ecken von Einzelblechen vermeidet, so daß auf wirtschaftliche Art und Weise ein sicheres und be­ schädigungsloses Schichten des Eisenkerns gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeich­ nung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung eine Vorderansicht und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete An­ schlagskombination mit einem etwa zur Hälfte eingeschich­ teten Eisenkern.

Im Querschnitt doppel-T-förmige Träger 1 einer Vorrichtung zum Schichten von lamellierten Eisenkernen für Transformatoren und Drosselspulen stützen sich über ebenfalls doppel-T-förmigen Quer­ schnitt aufweisende Fußbalken 2 am Boden ab. Die Fußbalken 2 sind in nicht dargestellter Art und Weise quer zu ihrer Längs­ achse verschiebbar und lassen sich auf die jeweils vorgegebenen Abstände von Kernschenkeln 3 und Endschenkeln 4 eines Eisen­ kernes einstellen.

Die Kernschenkel 3 und die Endschenkel 4 ragen mit einem ihrer Enden in ein unteres Joch aus Jochabschnitten 5. Die Kernschen­ kel 3 sind im Querschnitt stufenweise an eine Kreisform und die Endschenkel 4 sowie die Jochabschnitte 5 sind im Querschnitt stufenweise an eine Ellipse angepaßt.

Die Kernschenkel 3, die Endschenkel 4 und die Jochabschnitte 5 bestehen aus Einzelblechen und stoßen an von Blechlage zu Blech­ lage gegeneinander versetzten Schnittlinien 6 aneinander.

Die Einzelbleche sind von einem Blechband aus kornorientiertem Blech abgeschnitten und beispielsweise 0,23 mm, 0,28 mm oder 0,30 mm dick. Zum Schichten von Eisenkernen für Großtransfor­ matoren mit Kerndurchmessern von bis zu mehr als 1000 mm und einem Gewicht von bis zu einigen 100 t ist daher eine sehr große Anzahl von Einzelblechen erforderlich, so daß einer ein­ fachen Handhabung der Einzelbleche beim lagegerechten Ablegen zu einem Kern große Bedeutung zukommt.

Hierzu dienen vertikal und horizontal verstellbare Anschläge. Bei der erfindungsgemäßen Kombination sind für die Einzelbleche der Jochabschnitte 5 Fädelbolzen 7 vorgesehen. Die auf einem oberen Preßrahmen 13 liegenden freien Enden der Kernschenkel 3 werden von starr geführten Anschlägen 8 in Position gebracht und gehalten. Zur Führung der Außenseiten der Endschenkel 4 sind starr geführte Anschläge 9 vorgesehen. Auf jochparallelen Achsen, mit den Anschlägen 9 fluchtend, dienen auf losen Spreiz­ elementen 10 verschiebbare Anschläge 11 zur Führung der Kern­ fenster 12 flankierenden Seiten der Kernschenkel 3 und der End­ schenkel 4.

Die Fädelbolzen 7 für die Jochabschnitte 5 sind in einem unter dem Joch liegenden Preßrahmen vertikal verschiebbar verankert. Die Anschläge 8 und 9 sind horizontal und vertikal verstellbar und stützen sich über Säulen 14 bzw. 15 und von diesen getragene Arme 16 bzw. 17 an den Trägern 1, den Fußbalken 2 sowie direkt am Boden ab.

Die losen Spreizelemente 10 tragen verschiebbare Anschläge 11, die gegenüber den Anschlagflächen rechtwinklig vorstehende, angespitzte Laschen 18 tragen. Die Laschen 18 haben in der Schichtebene des Eisenkerns die Form eines Halbkreises und greifen zwischen bereits geschichtete Blechlagen. Die Anschläge 11 sind spreizbar, so daß ein Einschieben in die schichtparal­ lelen Ebenen leicht möglich ist.

Die Fädelbolzen 7 sowie die Anschläge 8 und 9 und die Spreiz­ elemente 10 werden entsprechend dem Fortgang der Schichtarbeit von Zeit zu Zeit vertikal nach oben bewegt, so daß für die Ein­ zelbleche der jeweils gerade aufzulegenden Blechlage eine gute Führung gewährleistet ist.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schichten von lamellierten Eisenkernen für Transformatoren und Drosselspulen mit Kernschenkeln (3, 4) mit einem diese verbindenden unteren Joch (5) und mit einem Freiraum zur späteren Aufnahme eines oberen Joches, wobei je Blechlage mehrere Einzelbleche mit von Blechlage zu Blechlage gegenein­ ander versetzten Schnittlinien (6) zwischen den Einzelblechen vorgesehen sind und wobei die Einzelbleche mindestens während des Schichtens (Auflegens) des Kernes durch vertikal und hori­ zontal verstellbare Anschläge (7, 8, 9, 11) mechanisch geführt und gehalten sind, gekennzeichnet durch eine Kombination von Anschlägen (7, 8, 9, 11) aus Fädelbolzen (7), starr geführten Anschlägen (8, 9) und von losen Spreizelementen (10) getragenen Anschlägen (11)

• - wobei die Fädelbolzen (7) ausschließlich zur Ausrichtung von gleichzeitig als Anschlag für die Kernschenkel (3, 4) dienen­ den Eisenblechen des unteren Joches (5) vorgesehen sind,
• - wobei die starr geführten Anschläge (9, 8) an der Außenseite von Endschenkeln (4) und für die dem oberen Joch zugekehrten freien Spitzen der Kernschenkel (3) vorgesehen sind und
• - wobei schließlich für die sich jeweils an einem Kernfenster (12) gegenüberliegenden Seiten der Kernschenkel (3, 4) ver­ schiebbare Anschläge (11) auf losen Spreizelementen (10) vorgesehen sind, die sich mit angespitzten Laschen (18) zwischen bereits ausgelegten Blechlagen abstützen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die angespitzten Laschen (18) in der horizontalen Ebene halbkreisförmig und die von ihnen ge­ tragenen Anschläge (11) gegen die Kernschenkel (3, 4) eben aus­ geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von den Enden der losen Spreizelemente (10) getragenen Laschen (18) durch Spreizen in einer horizontalen Ebene zwischen bereits aufgelegte Blechlagen einführbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (9, 11) zur seitlichen Führung der Kernschenkel (3, 4) an deren unteren und deren oberen Enden jeweils auf einer jochparallelen Geraden lie­ gen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Abmessung der Anschläge (8, 9, 11) gleich der 0,2- bis 0,5fachen Höhe des stärksten Kernblechpaketes ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die starr geführten An­ schläge (8, 9) sich über ihre Führung (14, 15, 16, 17) außer an der Vorrichtung (1, 2) auch unmittelbar am Boden abstützen und außerdem von den losen Spreizelementen (10) übertragene joch­ parallele Kräfte aufnehmen.