Vorrichtung zum Schichten von Kernen für Transformatoren und Drosselspulen

Abstract

 Die Kerne dieser Geräte sind üblicherweise aus mehreren Einzelblechen (10) je Lage und mit von Lage zu Lage gegeneinander versetzten und sich gegenseitig überlappenden Schnittlinien hergestellt. Die Einzelbleche (10) sind mindestens während des Auflegens des Kernes mechanisch geführt und gehalten. Erfindungsgemäss sind alle Einzelbleche (10) ausschliesslich an wenigstens zwei Ecken ihrer Kontur in einer vertikal angeordneten Nut (15) einer Anschlagschiene (1) geführt. Die Anschlagschienen (1) sind vertikal stufenlos und horizontal in Stufen entsprechend der halben Blechbreitenstufung verstellbar, wobei die jeweilige Stellung der Anschlagschienen (1) auf Skalen (22, 23) angezeigt ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist vorteilhaft einsetzbar zum Schichten von grossen Einzelkernen, deren Einzelbleche (10) frei von besonderen zur mechanischen Führung vorgesehenen Lochungen und Aussparungen sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schichten von Kernen für Transformatoren und Drosselspulen mit mehreren Einzelblechen je Lage und mit von Lage zu Lage gegeneinander versetzten und sich gegenseitig überlappenden Schnittlinien, wobei die Einzelbleche mindestens während des Auflegens auf den Kern mechanisch geführt und gehalten sind.

[0002] Transformatorkerne aus dem heute allgemein verwendeten kornorientierten Blech sollen nach Möglichkeit so gebaut sein, daß Löcher oder andere Querschnittsveränderungen im aktiven Eisen vermieden sind, Derartige Löcher oder Querschnittsveränderungen verursachen neben der bekannten Erhöhung der Leerlaufverluste erhöhte Risiken hinsichtlich Eisenbrand sowie im Falle konstruktiv bedingter 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 Kernbandagen hervorgerufen.

[0003] Trotz dieser Nachteile werden Kerne üblicherweise noch immer mit Löchern im aktiven Eisen auch bei Verwendung von kornorientiertem Blech ausgeführt. Diese Löcher dienen häufig zur Aufnahme von Kernpreßbolzen, meistens und in erster Linie jedoch zur Aufnahme von Fädelbolzen, während des Kernschichtens. Das Kernschichten mittels Fädelbolzen bringt erwiesenermaßen beachtliche Vorteile hinsichtlich der Fertigungszeit gegenüber dem Kernschichten mit beispielsweise Stufenanschlägen in Stufenhölzern, wie sie vereinzelt bei Kernen aus ungelochten Blechen verwendet werden.

[0004] Bei dem beispielsweise durch die DE-OS 26 13 150 bekannten Kernschichten mittels Fädelbolzen erhält jedes Blech einer Kernlage zwei Löcher mit deren Hilfe das Blech über entsprechende Fädelbolzen geschoben wird. Nach Erreichen der Sollschichthöhe des Kernes und Entfernen der Fädelbolzen bleiben die Löcher im Kern zum Teil frei oder dienen zum Teil,beispielsweise in den Jochen,zur Aufnahme von Preßbolzen.

[0005] 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 infolge des erheblichen erforderlichen maschinellen Aufwandes nicht wirtschaftlich einsetzbar. Außerdem besteht beim Anschlagen der Einzelbleche an ihre Anschläge die Gefahr von mechanischen Verformungen, die selbst bei kleinsten absoluten Abmessungen durch Addition bei der Vielzahl der übereinanderzustapelnden Einzelbleche schnell zu unzulässig großen Maßabweichungen führen.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Transformatorkerne aus ungelochten Blechen zu bauen und gleichzeitig beim Schichten der Kerne gleich günstige Fertigungszeiten zu erreichen, wie beim Kernschichten mit Fädelbolzen erzielt werden.

[0007] Erfindungsgemäß wird dies durch eine Vorrichtung ermöglicht, in die frei von besonderen zur mechanischen Führung vorgesehenen Lochungen und Aussparungen ausgeführte Einzelbleche einlegbar sind, die an wenigstens zwei, vorzugsweise den einen spitzen Winkel einschließenden, Ekken ihrer Kontur in im Querschnitt prismatischen vertikal angeordneten Nuten in Anschlagschienen geführt sind, wobei die Anschlagschienen vertikal stufenlos und horizontal, abgesehen von einer stufenlosen Feineinstellung, in Stufen entsprechend der halben Blechbreitenstufung verstellbar sind und wobei die jeweilige Stellung der Anschlagschienen angezeigt ist.

[0008] Nach vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlagschienen in horizontaler Richtung quer, parallel und unter 45° zur Achsrichtung der Kernschenkel verschiebbar sind, daß an den von dem unteren Joch und den äußeren Kernschenkeln gebildeten Ecken für die Joch- und Schenkelbleche je eine gemeinsame Anschlagschiene vorgesehen ist und daß die den horizontal verschiebbaren Schaft einer Anschlagschiene arretierenden Teile von einem federbelasteten Hebel getragen sind.

[0009] Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung ist die Nut in jeder der Anschlagschienen von zwei sich gegenüberliegenden zueinander parallelen Flächen über einem erweiterten Nutgrund (T-Nut) gebildet und schließen sich nach außen an jede dieser beiden Flächen je eine hiergegen um 45° und um 135° um die Nutachse gedrehte Fläche an. Lediglich zur Führung der freien Spitze des Mittelschenkels ist eine quer und parallel zu deren Achsrichtung verschiebbare Anschlagschiene mit Doppelnut vorgesehen.

[0010] Nach anderen Weiterbildungsmerkmalen der Erfindung sind je zwei demselben Kernschenkel zugeordnete Anschlagschienen mit ihrer Halterung verschiebbar auf einer quer zur Achsrichtung der Kernschenkel selbst ebenfalls verschiebbaren Brücke befestigt und sind alle Brücken auf einer gemeinsamen Grundplatte verschiebbar, wobei die Lage der einzelnen Brücken durch Fenster in ihren Auflagern von Skalen auf der Grundplatte und die Lage der Anschlagschienen auf der Brücke durch Fenster in der Halterung der Anschlagschienen von einer Skala auf der Brücke ablesbar ist. Dabei zeigt die Lage der Brücke auf der Grundplatte die Verschiebung der zugehörigen Anschlagschiene quer zu den Schenkelachsen und die Lage der Halterungen auf den Brücken die Verschiebung der zugehörigen Anschlagschiene parallel zu den Schenkelachsen an.

[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sehr vorteilhaft, denn sie ermöglicht das Schichten eines Transformatorkerns auch aus ungelochten Blechen, unter praktisch den gleichen Bedingungen, die beim Schichten von Transformatorkernen aus Blechen mit sogenannten Fädellöchern vorliegen.

[0012] Zwei Ausführungsbeispiele und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Anordnung der Anschlagschienen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für einen üblichen Dreischenkelkern.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Anschlagschienen für einen Dreischenkelkern mit längsgeteilten Blechen.

Fig. 3 ist die perspektivische Darstellung einer Anschlagschiene mit ihrer Halterung.

Fig. 4 zeigt zwei mit ihren Halterungen von einer quer verschiebbaren Brücke getragene Anschlagschienen.

[0013] Zum Schichten eines Transformatorkerns mit je einem Einzelblech 10 für ein unteres Joch 11, äußere Kernschenkel 12 und 13 sowie einen Mittelschenkel 14 erfordert in einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung sechs Anschlagschienen 1. Diese Anschlagschienen 1 sind so angeordnet, daß jedes der Einzelbleche 10 mit je einem Ende an einer der Anschlagschienen 1 abgestützt ist. Bis auf die das freie Ende des Mittelschenkels 14 haltende Anschlagschiene 1, die eine Doppelnut 16 aufweist, sind alle anderen Anschlagschienen mit einer Nut 15 versehen, in die die Spitzen der Einzelbleche 10 der äußeren Kernschenkel 12 und 13, sowie des Mittelschenkels 14 eingreifen. Dabei ist gewährleistet, daß sowohl die Einzelbleche des Joches 11 als auch die Einzelbleche der Kernschenkel 12, 13 und 14 in den einzelnen Blechlagen seitlich gegeneinander verschoben sind.

[0014] Die Anordnung gemäß Fig. 2 zeigt einen Dreischenkelkern mit längsgeteilten Einzelblechen 10, so daß gegenüber der Ausführung mit ungeteilten Blechen doppelt so viele Anschlagschienen 1 zur Führung und Halterung der Einzelbleche 10 erforderlich sind.

[0015] Auch bei dieser Anordnung dient zur Aufnahme der Spitzen des freien Endes des Mittelschenkels 14 eine Anschlagschiene 1 mit Doppelnut 16. Alle übrigen Anschlagschienen 1 haben die gleiche Form wie in der Anordnung gemäß Fig.1.

[0016] Die Nut 15 in den Anschlagschienen 1 ist im Querschnitt T-förmig gestaltet, das heißt, sie hat einen erweiterten Nutgrund. Dabei sind die die Nut 15 flankierenden Seitenwände parallel zueinander. Ausgehend von diesen parallelen Seitenflächen schließen sich an diese je eine hiergegen um 45° und um 135⁰ um die Nutachse gedrehte Flächen an. Die Winkel 45⁰ und 135° sind durch den Winkel bestimmt unter dem die schrägabgeschnittenen Endkanten der Einzelbleche der Kernschenkel und der Joche aneinanderstoßen. Diese schräge Kante bildet mit den Längskanten der Einzelbleche üblicherweise Winkel von 45° bzw. 135°.

[0017] Fig. 3 zeigt die Befestigung einer Anschlagschiene 1 über einen Schaft 2 in einem Klemmstück 7, das seinerseits von zwei Führungssäulen 6 getragen ist. Die Führungssäulen 6 sind in einer als Halterung 9 dienenden Fußplatte fest verankert.

[0018] Der Schaft 2 ist an seiner Oberseite mit Kerben 3 versehen, in die nicht näher bezeichnete Keile von einem federbelasteten Hebel 4 hineingedrückt werden. Zur Arretierung des Schaftes 2 in dem Klemmstück 7 dient darüberhinaus eine über einen Hebel 8 betätigte Klemmutter. Zum Ausgleich kleinerer Maßabweichungen an den Einzelblechen 10 besteht die Möglichkeit, die die Nut 15 aufweisenden Anschlagschienen 1 mittels einer Feineinstellung 5 in Achsrichtung gegenüber dem Schaft 2 zu verstellen.

[0019] Die Höhenlage des Klemmstückes 7 auf den Führungssäulen 6 ist stufenlos veränderbar. In der jeweils einzustellenden Höhenlage ist das Klemmstück 7 entweder ebenfalls durch Betätigung des Hebels 8 mit der zugehörigen Klemmmutter oder durch Betätigung einer weiteren Klemmutter festklemmbar.

[0020] Fig. 4 zeigt die Zusammenfassung von zwei Anschlagschienen 1 zusammen mit ihren Halterungen auf einer Brücke 17, auf der sie zusammen mit ihren Halterungen 9 verschiebbar sind. Dabei ist die Stellung jeder der beiden Halterungen jeweils auf einer Skala 22 ablesbar. Die Brücke 17 ihrerseits ruht an jedem ihrer-beiden Enden mit einem plattenförmigen Auflager 19 auf einer Grundplatte 18. Die Verbindung zwischen der Grundplatte 18 und den Auflagern 19 erfolgt durch in den Auflagern 19 vorgesehenen Bolzen, die in Löcher 20 von Lochreihen in der Grundplatte 18 eingreifen. Die genaue Lage der Brücke 17 ist dabei auf Skalen 23 ablesbar.

[0021] Die erfindungsgemäß eingerichtete Vorrichtung zum Schichten von Transformatorkernen ist mit einer von der Art des zu schichtenden Kernes abhängigen variablen Zahl von Brükken 17 bestückt. Dabei sind, wie zum Beispiel Fig. 1 zeigt, bei einem normalen Dreischenkelkern drei Brücken 17 und und bei einem Dreischenkelkern mit längsgeteilten Einzelblechen sechs Brücken 17 vorgesehen. Zum Schichten eines nicht dargestellten Fünfschenkelkern mit in Längsrichtung ungeteilten Blechen wären demzufolge fünf Brücken 17 mit je zwei Anschlagschienen 1 erforderlich.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Schichten von Kernen für Transformatoren und Drosselspulen mit mehreren Einzelblechen je Lage und mit von Lage zu Lage gegeneinander versetzten und sich gegenseitig überlappenden Schnittlinien, wobei die Einzelbleche mindestens während des Auflegens des Kernes mechanisch geführt und gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß alle Einzelbleche (10) an wenigstens zwei, vorzugsweise den einen spitzen Winkel einschließenden, Ecken ihrer Kontur in im Querschnitt prismatischen, vertikal angeordneten Nuten (15) in Anschlagschienen (1) geführt sind, wobei alle Einzelbleche (10) frei von besonderen zur mechanischen Führung vorgesehenen Lochungen und Aussparungen sind,

- daß die Anschlagschienen (1) vertikal stufenlos verstellbar sind,

- daß die Anschlagschienen (1) horizontal, abgesehen von einer stufenlosen Feineinstellung (5), in Stufen entsprechend der halben Blechbreitenstufung verstellbar sind und

- daß die jeweilige Stellung der Anschlagschienen (1) angezeigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlagschienen (1) in horizontaler Richtung quer, parallel und unter 45° zur Achsrichtung der Kernschenkel (12, 13, 14) verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den von dem unteren Joch (11) und den äußeren Kernschenkeln (12, 13) gebildeten Ecken für die Joch- und Schenkelbleche je eine gemeinsame Anschlagschiene (1) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß einen horizontal verschiebbaren Schaft (2) einer Anschlagschiene (1) arretierende Teile von einem federbelasteten Hebel (4) getragen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (15) in jeder der Anschlagschienen (1) von zwei sich gegenüberliegenden zueinander parallelen Flächen über einem erweiterten Nutgrund (T-Nut) gebildet ist und daß sich an jede dieser beiden Flächen nach außen je eine hiergegen um 45° und um 135° um die Nutachse gedrehte Fläche anschließen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß zur Führung der freien Spitzen der Einzelbleche (10) des Mittelschenkels (14) lediglich quer und parallel zu deren Achsrichtung verschiebbare Anschlagschienen (1) mit Doppelnut (16) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, d a d ur c h gekennzeichnet, daß je zwei demselben Kernschenkel (12, 13, 14) zugeordnete Anschlagschienen (1) mit ihrer Halterung (9) verschiebbar auf einer quer zur Achsrichtung der Kernschenkel selbst ebenfalls verschiebbaren Brücke (17) befestigt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Brücken (17) auf einer gemeinsamen Grundplatte (18) verschiebbar sind und daß die Lage der einzelnen Brücke (17) durch Fenster in ihren Auflagern (19) von Skalen auf der Grundplatte (18) und daß die Lage der Anschlagschienen (1) auf der Brücke (17) durch Fenster in der Halterung (9) der Anschlagschienen (1) von einer Skala auf der Brücke (17) ablesbar ist, wobei die Lage der Brücke (17) auf der Grundplatte (18) die Verschiebung der zugehörigen Anschlagschienen (1) quer zu den Schenkelachsen (12, 13, 14) und die Lage der Halterung (9) auf der Brücke (17) die Verschiebung der zugehörigen Anschlagschiene (1) parallel zu den Schenkelachsen (12, 13,14) anzeigt.

9, Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenweisen Verstellung der Brücken (17) Bolzen (21) in Löcher (20) von Lochreihen in der Grundplatte (18) und zur stufenweisen Verstellung der Anschlagschienen (1) gegenüber ihren Halterungen (9) die Keile in Kerben (3) des Schaftes (2) der Anschlagschienen (1) eingreifen.

Zeichnung