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Lamellierter Magnetkern für elektrische Apparate Die Erfindung betrifft einen lamellierten Magnetkern für elektrische Apparate, insbesondere für Transformatoren, dessen von flexiblen Spannbändern gepresste Kerne seitlich von Pressplatten begrenzt sind.
In immer grösserem Umfang werden sogenannte kornorientierte Bleche, d. h. Bleche, die in Walz- richtung besonders günstige magnetische Eigenschaften haben, im Transformatoren- und Messwandler- bau eingesetzt. Auf Grund der Eigenschaften dieser Magnetbleche ergeben sich für die Konstruktion des Magnetkernes eine Reihe von Bedingungen, die dazu zwingen, von der klassischen Methode der Kernpressung abzugehen. Eine dieser Bedingungen ist, Quermagnetisierungen im Blech so klein wie möglich zu halten, da nur so eine optimale Ausnutzung des kornorientierten Magnetbleches möglich ist.
Aus diesem Grunde zielen eine Reihe von bekanntgewordenen Konstruktionen darauf ab, die in den Kernschenkeln und Jochen einzubringenden Löcher zur Aufnahme der Pressbolzen zu vermeiden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Pressung mittels flexibler Bänder, z. B. Stahlbänder, die um den Schenkel der Kerne geschlungen werden, vorzunehmen. Bei einer solchen Ausführung ist aber der Einsatz von Vorrichtungen zur Erzeugung der nötigen Zugkraft unumgänglich, um einerseits genügend mechanische Verfestigung und grossen Füllfaktor des Kernes zu erreichen und anderseits die Schlösser für die Spannelemente möglichst klein zu halten, damit diese bei wirtschaftlichem Kernquerschnitt innerhalb des Kernkreisdurchmessers untergebracht werden können.
Eine andere bekanntgewordene Anordnung zur Pressung des Joches von Transformatoren sieht vor, nur auf der der Wicklung zugewandten Seite des Joches Spannbänder einzusetzen. Die Erzeugung der zur Pressung nötigen Zugkraft erfolgt dort mittels Schrauben, die auf Gewindebolzen gesetzt werden, welche wiederum mit den Spannbändern verbunden sind.
Eine solche Ausführung ist aber für Transformatoren höherer Leistung und Reihenspannung nicht zweckmässig, da die zur Pressung nötigen Zugkräfte Spannbolzen und Muttern erforderlich machen, die wegen ihrer Abmessungen und wegen Einhaltung der notwendigen Isolationsabstände zu den Wicklungen des Transformators eine Vergrösserung der Fensterhöhe des Kernes erfordern.
Die Nachteile der beschriebenen Vorrichtungen werden beseitigt, wenn bei einem lamellierten Magnetkern, dessen von flexiblen Spannbändern gepresste Kerne seitlich von Pressplatten begrenzt sind, erfindungsgemäss auf einer der beiden Pressplatten Befestigungselemente für Spannbänder vorgesehen sind, deren Lage zur Pressplatte veränderbar ist, und dass die Befestigungselemente auf einer Pressplatte rollenförmige Bauteile aufweisen, um die die Spannbänder geschlungen sind.
Auf der Pressplatte, die der mit rollenförmigen Bauteilen gegenüber liegt, können gemäss der Weiterbildung der Erfindung Befestigungselemente angeordnet sein, die sowohl Anfang als auch Ende des Spannbandes durch Form- oder Kraftschluss halten. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, dass die Länge des einzelnen Spannbandes auf mehr als die Hälfte verkürzt werden kann, was die Montage erleichtert. Anderseits sind nun aber besondere Befestigungselemente nötig.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
In Fig. 1 ist mit 1 ein mehrfach gestuftes Joch eines Transformatorenkernes bezeichnet, welches auf
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beiden Seiten von den Pressplatten 2 und 3 begrenzt wird. Die Pressplatte 2 trägt zwei Befestigungselemente 4 und 5, welche aus einem U-förmig gestalteten Bauelement bestehen, in denen eine Rolle 6 gelagert ist. Die Rolle 6 besteht zur Vermeidung einer Kurzschlusswindung aus Isoliermaterial oder trägt eine weitere Rolle 7 aus solchem Material. In dem mittleren Schenkel des U-förmigen Bauelementes sind Gewinde eingebracht, in die eine auf einer Seite links- und auf der anderen Seite rechtsgängige Spindel 8 eingreift.
Ausserdem sind die Bauelemente 4 und 5 bewegbar auf der Pressplatte 2 angeordnet und können durch Drehung der Spindel 8 gegeneinander verschoben werden. Um die Rolle 6 der Befestigungselemente 4 und 5 ist je ein Spannband 9 geschlungen, dessen Anfang und Ende in dem Befestigungselement 10 oder 11 auf der Press- platte 3 befestigt sind. Diese Befestigungselemente 10 und 11 bestehen aus einem U-förmigen Bauteil 12, welches mit seinen beiden Schenkeln auf der Press- platte 3 verschweisst ist und dessen mittlerer Schenkel konisch ausgebildet ist.
In diese U-förmigen Bauteile wird ein Keil 13 geschoben, wobei das Spannband 9 zweckmässigerweise zwischen die Bauteile 12 und 13 eingelegt wird. Es erscheint aber auch möglich, das Spannband 9 zwischen den Keil 13 und die Pressplatte 3 einzulegen bzw. den Keil 13 in mehrere Keile aufzuteilen und jeweils zwischen diese aufgeteilten Keile ein Spannband einzufügen. Im Ausführungsbeispiel wird das Spannband 9 umgeschlagen und mit dem Keil 13 durch eine Schraube 14 verbunden.
Diese gesamte Anordnung hat den Vorteil, dass es der Anwendung einer Vorspannvorrichtung zur Erzeugung des Pressdruckes nicht bedarf, da durch Zusammenziehen der Befestigungselemente 4 und 5 die zur Vorspannung nötige Zugkraft erzielt wird. Durch Umschlingen der Rolle 6 mit dem Spannband 9 wird erreicht, dass beim Spannen der Zug im äusseren Spannband nicht grösser wird als der in dem Spannband, welches dem Kern am nächsten angeordnet ist. Zu diesem Zwecke ist das rollenförmige Bauelement 6 an den Befestigungselementen 4 und 5 drehbar angeordnet.
Die Ausbildung des Befestigungselementes, welches der Verbindung des Anfangs und des Endes des Spannbandes 8 mit der Pressplatte 3 dient, gestattet bei Anziehen des Spannbandes 9 eine Bewegung des Keiles 13 in Richtung des Spannbandes, wodurch eine in Abhängigkeit von der Zugkraft wirkende Druckkraft auf das Spannband erzeugt wird. Je grösser also die Beanspruchung des Spannbandes wird, um so grösser wird auch die Kraft, mit der das Spannband von den Bauelementen 12 und 13 gehalten wird.
Um eine gleichmässige Verteilung der Druckkräfte über den gesamten Kern zu erreichen, werden am Umfang des Kernes verteilt Leisten 15 aus Holz oder Hartpapier eingelegt. Ausserdem wurde im Ausführungsbeispiel noch zwischen das Spannband 9 und diese Leisten eine Beilage 16, ebenfalls aus dünnem Hartpapier bestehend, eingefügt. Damit wird auch gleichzeitig einer hohen Beanspruchung der Spannbänder an den Ecken des Kernes vorgebeugt und ein Kurzschluss von einzelnen Blechen durch das Spannband vermieden.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausbildung der erfindungsgemässen Anordnung. Hier ist auf die Be- wegbarkeit der Befestigungselemente 17 zueinander verzichtet und die nötige Zugkraft wird durch Abdrücken dieser Befestigungselemente von der Press- platte 2 erreicht.
Es ist auch möglich, das Befestigungselement 17 und die Pressplatte 2 zu einer baulichen Einheit zusammenzufassen und den nötigen Pressdruck durch Abdrücken der Pressplatte 2 vom Kern 1 zu erzeugen. Natürlich kann man die in der Fig. 2 gezeigte Art der Erzeugung des Pressdruckes mit der in der Fig. 1 gezeigten kombinieren und sowohl Mittel zum Verschieben der Befestigungselemente gegeneinander als auch Mittel zum Abdrük- ken der Befestigungselemente von der Pressplatte vorsehen.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildungsform gemäss der Erfindung. Hier ist der Kern 1 wiederum von der Pressplatte 2 begrenzt. Auf dieser Pressplatte ist das Befestigungselement 18 fest aufgebracht. In demselben sind rollenförmige Bauteile 19 und 20 verschiebbar gelagert. Um jedes dieser rollenförmigen Bauteile ist jeweils ein Spannband oder ein Spannbandpaar geschlungen. Die Ausbildungsform gemäss Fig. 3 hat den Vorteil, dass hier eine Vielzahl von Spannbändern zur Pressung Anwendung finden kann.
Selbstverständlich ist es auch möglich, bei den anderen Ausführungsformen mehrere Spannbänder übereinanderzulegen, da durch die Unterteilung in mehrere Spannbänder die Anordnung flexibel gehalten werden kann. Auf der Seite der Pressplatte 3 kann auch ganz auf die Befestigungselemente verzichtet werden, indem man das Band bzw. die Bänder um den ganzen Kern legt und sie direkt an die rollenförmigen Bauelemente 6 angreifen lässt, oder es können die Anfänge oder die Enden der Spannbänder 9 direkt z. B. durch Verschweissen verbunden werden, so dass jetzt nur noch Anfänge oder Enden zwischen den Bauteilen 12 und 13 angelegt werden.
Diese Ausführungsform erscheint besonders bei der Anwendung vieler Spannbänder vorteilhaft, da hier die Möglichkeit besteht, dass dieselben ohne Unterteilung des Keiles 13 nicht einwandfrei gehalten werden können.