| JP3193347 | HIGH FREQUENCY TRANSFORMER DEVICE |
| WO/2002/073639 | COMBS FOR DISK WOUND TRANSFORMERS |
| WO/2003/036663 | FULLY AUTOMATIC PROCESS FOR MAGNETIC CIRCUIT ASSEMBLY |
HANOV, Rudolf (Weinbergweg 8, Weilheim, 73235, DE)
MÜLLER, Matthias (Schlossstr. 75, Stuttgart, 70176, DE)
CHARWAT, Karl-Heinz (Jusiweg 18, Weilheim, 73235, DE)
HANOV, Rudolf (Weinbergweg 8, Weilheim, 73235, DE)
MÜLLER, Matthias (Schlossstr. 75, Stuttgart, 70176, DE)
| Patentansprüche 1. Befestigungselement (1) an einer Wicklung (2) eines Gießharztransformators (10) zur Halterung eines Bauteils (8), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Halterungselement (2) als Teil des Befestigungselementes (1) mit der Wicklung (2) des Gießharztransformators (10) verbunden ist, wobei ein korrespondierendes Fixierungselement (3) des Befestigungselementes (1) mit dem Halterungselement (2)) verbindbar ist und das Fixierungselement (3) ein Aufnah¬ meelement (5) zur Halterung des Bauteils (8) aufweist. 2. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Halterungselement (2) und das Fixierungselement (3) mit¬ tels eines Verbindungselements (6) zu einer Ausnehmung (4) des Halterungselements (2) verbindbar sind. 3. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fixierungselement (3) als hakenförmige Vorrichtung ausge¬ bildet ist. 4. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Bauteil (8) eine zylinderförmige Abschirmung ist, die in das Aufnahmeelement (5) des Fixierungselementes (3) einfügbar ist . 5. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Halterungselement (2) und/oder das Fixierungselement (3) polyesterharz-ähnliche Materialeigenschaften aufweist. 6. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Halterungselement (2) mehrere Ausnehmungen (4) aufweist. 7. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ausnehmungen (4) horizontal und/oder vertikal zueinander versetzt auf dem Halterungselement (2) angeordnet sind. 8. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Halterungselement (2) und/oder das Fixierungselement (3) und/oder die Ausnehmung (4) und/oder das Aufnahmeelement (5) eine Kennzeichnung (7) aufweisen. 9. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fixierungselement (3) mehrere Aufnahmeelemente (5) aufweist . 10. Befestigungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Halterungselement (2) mittels einer Bandage mit der Wick¬ lung (10) verbindbar ist. |
Befestigungselement an einer Wicklung Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement an einer Wicklung eines Gießharzt ansformators zur Halterung eines Bauteils .
Ein wesentliches Problem bei der Herstellung von Gießharz- transformatoren besteht darin, die Unterspannungswicklung, die Oberspannungswicklung sowie weitere elektrische Bauteile, wie beispielsweise Schirmungen, mechanisch fest und stabil zu fixieren. Herkömmlicherweise wird dies dadurch erreicht, dass die Komponenten des Gießharztransformators mittels eines Ab- Stützelementes fixiert werden.
Das Abstützelement wird dabei auf dem unteren und/oder oberen Joch der Transformatorkerne befestigt und die einzelnen Komponenten des Gießharztransformators auf diesem Abstützelement fixiert. Die Abstützelemente können entweder aus einzelnen
Bauteilen, wie beispielsweise' die DE 202 10 882 Ul offenbart, bestehen. Hierbei werden die einzelnen Komponenten des Gießharztransformators mittels der einzelnen Elemente des Ab ¬ stützteiles miteinander verkeilt und damit fixiert. Ebenfalls ist aus dem Stand der Technik bekannt, den gesamten Gießling als vollständige Ummantelung einer der Wicklungen, insbesondere der Oberspannungswicklung, mit im Gießling vergossenen Fixierungselementen zu versehen, die unmittelbar mit dem oberen und/oder unteren Joch des Transformatorkernes verbindbar sind. So beschreibt beispielsweise die WO 2007/063002 AI eine elektrische Wicklung, wobei die elektrische Wicklung konzentrisch um einen Magnetkern anordbar ist. Erfindungsgemäß sind die elektrischen Wicklungen fest mit einer Fixiervorrichtung verbunden, wobei die Fixiervorrichtung in einer radialen Ebene fixierbar ist. Hierdurch entfällt ein nachträgliches
Fixieren der elektrischen Wicklungen zueinander und relativ zum mechanisch zu versteifenden Magnetkern.
Bei der Verwendung von zusätzlichen Bauteilen am Gießharztransformator besteht derzeit das Problem, dass diese zusätzlichen Bauteile, beispielsweise Schirmungen oder Kühlaggregate und Radiatoren, ebenfalls durch Verbindungsstücke auf dem unteren und/oder oberen Joch des Transformatorkerns angebracht werden müssen. Diese Vorgehensweise ist auch dann notwendig, wenn die Bauteile ein leichtes Gewicht, beispielsweise eine dünnwandige Kunststoffschirmung, aufweisen und dennoch umständlich mit dem Joch des Transformatorkerns verbun- den werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Befestigungselement für ein Bauteil bereitzustellen, das eine einfache und variable Befestigung eines Bauteils an der Wicklung eines Gießharztransformators in Form eines Gießlinges ermöglicht .
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Halteelement als Teil des Befestigungselementes unmittelbar mit der Wicklung des Gießharztransformators verbunden ist. Das Befestigungselement wird insbesondere mit einer Bandage an der Wicklung, vor allem an der Oberspannungswicklung, befestigt und mit dem Gießling anschließend mittels einer Wärmebehandlung ausgehär ¬ tet. Ein korrespondierendes Fixierungselement des Befestigungselementes ist mit dem Halterungselement verbindbar, wobei das Fixierungselement ein Aufnahmeelement zur Halterung des Bauteils aufweist. Mit dieser Erfindung ergibt sich der große Vorteil, dass das Bauteil nicht mehr mit zusätzlichen Abstützelementen mit dem Joch des Transformatorkerns verbunden werden muss. Hierdurch ist auch eine entsprechende mecha- nische Belastung aufgrund der Verkeilung der Bauteile mit den Abstüt zungselementen am Joch des Transformatorkerns nicht mehr gegeben, so dass auch sehr mechanisch sensible Bauteile an der Wicklung befestigt werden können. Durch eine Aufteilung des Befestigungselementes in ein Fixierungs- und ein Halterungselement ist die Möglichkeit gegeben, in unterschiedlichen Fertigungsschritten das entsprechende Bauteil an dem Gießling zu befestigen. In einem ersten Arbeitsschritt kann somit das Halterungselement mit der Wicklung verbunden werden. Das entsprechende Aufnahmeelement ist dabei im Rahmen des Fixierungsprozesses freizuhalten. In das Aufnahmeelement des Halterungselementes kann dann das entsprechend korrespondierende Fixierungselement gesteckt und damit arretiert werden . Bauteil im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Zusatzelement, das an der Außen- und/oder Innenseite der Wicklung, insbesondere an einer Gießharztransformatorenwicklung, ange ¬ bracht werden kann. Hierzu zählen insbesondere Abschirmungen, Lüfter und Radiatoren, Kühlkanäle, Kabelhalterungen und Hin- weisschilder .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Befestigungselementes ist vorgesehen, dass das Halterungselement und das Fixie ¬ rungselement mittels einer Steckverbindung in eine Ausnehmung verbindbar sind. Durch die Nutzung eines Stecksystems fallen keine weiteren zeitintensiven Arbeitsschritte im Rahmen des Fertigungsprozesses an. Schraubverbindungen und ähnliche zeitaufwendige Verbindungsprozesse können damit vermieden werden . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fixierungselement als hakenförmige Vorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere dünnwandige Bauteile, wie beispielsweise eine Schirmung, können somit leicht und einfach in das Fixierungselement als ha- kenförmige Vorrichtung eingesetzt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Bauteil als zylinderförmige Abschirmung ausgebildet ist und damit in eine entsprechend korrespondierende hakenförmige Aufnahme im Fixierungselement einbringbar ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Befestigungselementes ist vorgesehen, dass das Halterungselement und/oder das Fixierungselement aus einem polyesterharz-ähnlichen Material bestehen. Hierdurch ist gewährleistet, dass die aterialei- genschaften des Gießharzes des Gießlings der Gießharzwicklung, insbesondere im Rahmen des thermischen Vergussprozesses, gleich sind. Hierdurch wird verhindert, dass aufgrund unterschiedlicher Materialeigenschaften es zu einer Rissbildung und damit zu einem mechanisch lokalen Versagen des Hal- terungselements im Gießling kommt.
Vorteilhafterweise weist das Halterungselement mehrere Ausnehmungen auf. Hierdurch ist es möglich, das Fixierungsele ¬ ment auch nach dem Verguss des Halterungselementes mit der Wicklung des Gießharztransformators an unterschiedlichen Po ¬ sitionen relativ zum Halterungselement und damit zum Gießling zu positionieren. Hierdurch sind insbesondere vorteilhafterweise die Ausnehmungen horizontal und/oder vertikal gegeneinander versetzt auf dem Halterungselement angeordnet.
Vorteilhafterweise weist das Halterungselement und/oder das Fixierungselement und/oder die Ausnehmung und/oder das Aufnahmeelement eine Kennzeichnung auf. Hierdurch ist es möglich, mittels der Kennzeichnung im Rahmen des Fertigungspro- zesses die Anordnung des Halterungselementes relativ zum Gießling zu positionieren. Gleichzeitig ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, die Fixierungselemente ohne zusätzliche Messvorgänge relativ zum Halterungselement genau zu positio- nieren. Gleiches gilt für die Möglichkeit mittels der Kennzeichnung das Fixierungselement in Bezug auf das jeweilige Bauteil im Rahmen des Fertigungsprozesses schnell erfassbar und einfach auszuwählen. So ist es beispielsweise denkbar, dass für bestimmte Bauteile jeweils bestimmt gekennzeichnete Fixierungselemente und/oder Halterungselemente verwendet werden. Gleichzeitig können mittels der Kennzeichnungen die Fixierungselemente in die jeweils vorgesehenen und entsprechend gekennzeichneten Ausnehmungen gesteckt werden. Auch ist denkbar, die Kennzeichnung auf dem Fixierungs- und dem Halte- rungselement so zu positionieren, dass bei einer festen
Steckverbindung des Halterungselementes und des Fixierungselementes die Kennzeichnung eine Gesamt kennzeichnung bildet. Ist die Gesamt kennzeichnung vollständig sichtbar, sind das Halterungselement und das Fixierungselement miteinander form- schlüssig verbunden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Befestigungselements ist vorgesehen, dass das Fixierungselement mehrere Aufnahmeelemente aufweist. Insbesondere die Verwendung von mehreren hackenförmig hintereinander angeordneten Aufnahmeelementen bietet die Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Bauteile auf dem Fixierungselement anzuordnen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Un- teransprüchen .
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird mittels der nachfolgenden Figuren genauer beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Halterungselementes;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Fixierungselementes;
Figur 3 eine Seitenansicht eines Fixierungselementes mit zwei Aufnahmeelementen ;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Befestigungselementes; eine perspektivische Ansicht eines Gießharztransformators mit umliegender Schirmung und aufgeschnittenem Befestigungselement ; eine perspektivische Unteransicht einer Gießharzwicklung mit außenliegender Schirmung auf geschnittenem Befestigungselement ; eine perspektivische Seitenansicht der Gießharzwicklung mit außenliegender Schirmung und aufgeschnittenem Befestigungselement .
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Halterungselementes 2. Im oberen Bereich des Halterungselementes 2 ist eine Struktur bzw. Maserung aufgebracht, die beim Verbinden mit der Wicklung 10 (nicht dargestellt) im Falle des Vergusses mit Gießharz eine vorteilhafte Benetzung und Haftung des flüssigen Gießharzes gewährleistet. Auch die Nutzung einer harzhaltigen Bandage zur Verbindung des Halterungselements 2 mit der Wicklung 10 ist vorgesehen. Des Weiteren sind im unteren Bereich des Halterungselementes 2 Ausnehmungen 4 dergestalt angeordnet, dass für unterschiedliche Steckverbin- düngen eine jeweils passgenaue korrespondierende Ausnehmung 4 auf dem Halterungselement 2 angeordnet ist. Durch die vertikale und horizontale Anordnung der jeweiligen Ausnehmungen 4 ist es möglich, unterschiedlichste Fixierungselemente 3
(nicht dargestellt) in das Halterungselement 2 einzuführen. Somit ist auch nach dem des Halterungselementes 2 eine wahlweise Verbindung mit einem Fixierungselement 3 möglich. Des Weiteren sind durch die Ausnehmungen 4 und einem korrespondierenden Eingriff eines Fixierungselementes 3 die Verbindun- gen wieder lösbar. Des Weiteren sind die jeweiligen Ausnehmungen 4 im gezeigten Beispiel der Figur 1 mit einer Kennzeichnung 7 versehen, so dass die jeweils korrespondierenden Fixierungselemente 2 mittels der Kennzeichnung einfach und schnell ausgewählt werden können.
Die Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Fixierungselement 3. Im oberen Bereich des Fixierungselementes 3 ist ein Verbindungselement 6 angeordnet, das korrespondierend zu einer Aus ¬ nehmung 4 (nicht dargestellt) eines Halterungselementes 2 (nicht dargestellt) verbindbar ist. Das Fixierungselement weist Hohlräume und Verstrebungen auf, um eine maximal mögliche mechanische Stabilität zu gewährleisten. Im unteren Bereich des dargestellten Fixierungselementes 3 gemäß der Figur 2 ist ein Aufnahmeelement 5 gezeigt, in das ein Bauteil 8 (nicht dargestellt) einfügbar ist. Des Weiteren ist im unteren Bereich des Fixierungselementes 3 eine entsprechende Kennzeichnung 7 angeordnet, mittels derer eine geeignete Auswahl des Fixierungselementes 3 relativ zum Halterungselement 2 möglich ist.
Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fixierungselementes 3, die zwei Aufnahmeelemente 5 aufweist. Die jeweiligen Aufnahmeelemente 5 sind mit einer Kennzeichnung 7 versehen. Mittels des dargestellten Fixierungseiemen- tes 3 gemäß der Fig. 3 können mehrere Bauteile 8 (nicht dargestellt) an der Gießharzwicklung 10 (nicht dargestellt) befestigt werden. Mittels des gezeigten Fixierungselementes 3 der Fig. 3 können beispielsweise zwei Abschirmungen als Bau- teile 8 verwendet werden, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen. Des Weiteren ist eine Anordnung denkbar, mittels derer im ersten Aufnahmeelement 5 eine Abschirmung und in einem zweiten Aufnahmeelement 5 ein weiteres Bauteil 8, beispielsweise ein Radiator, anbringbar ist.
Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselementes 1. In das Halterungselement 2 ist das entsprechende Verbindungselement 6 des Fixierungselementes 3 eingesteckt. Aufgrund der hakenförmigen Ausbildung des Fixierungs- elementes 3 ist ein Einhaken des Verbindungselementes 6 des Fixierungselementes 3 in eine der Ausnehmungen 4 des Halterungselementes 2 möglich. Eine nachträgliche veränderte Positionierung des Fixierungselementes 3 relativ zum Halterungselement 2 ist daher auch nach dem nachträglichen Verguss in die Gießharzwicklung 10 (nicht dargestellt) möglich. Insbesondere ist denkbar, dass die Kennzeichnung bezüglich einer Ausnehmung 4 des Halterungselementes 2 und eines Steckverbindungselementes 6 des Fixierungselementes 3 korrespondierend ausgebildet sind und somit eine einfache und visuell schnell sichtbare relative Positionierung des Fixierungselementes 3 und des Halterungselementes 2 erlauben.
Die Fig. 5 zeigt eine perspektivische Teilseitenansicht einer Gießharzwicklung 10, die von einer Schirmung als Bauteil 8 umgeben ist. Gegen die Schirmung 8 ist eine Aussparung zur
Sichtbarmachung des Befestigungselementes 1 eingefügt. An der Außenseite der Abschirmung als Bauteil 8 ist lediglich das Aufnahmeelement 5 als hakenförmige Aufnahme sichtbar. Hier ¬ durch ist auch eine die Oberfläche des Bauteils 8 nicht be- einträchtigende Anbringung und Fixierung mittels Fixierungselementes 3 möglich.
Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Teilunteransicht der Gießharzwicklung 10. Hierbei ist das entsprechende Fixierungselement 3 zum einen zur Halterung der außenliegenden Schirmung 8 vorgesehen. Des Weiteren dient das Fixierungselement 3 mit mittels des Aufnahmeelementes 5 nicht nur zur Halterung einer äußeren Schirmung als Bauteil 8, sondern auch zur Halterung für eine bezüglich der Gießharzwicklung 10 innenliegenden Abschirmung 8. Hierzu ist ein weiteres Aufnahmeelement 5 an dem Fixierungselement 3 angebracht.
Wie der Fig. 7 entnommen werden kann, können die Fixierungs- elemente 3 nicht nur im unteren Bereich der Gießharzwicklung 10 angeordnet werden, sondern es ist ebenfalls eine Anbringung des Halterungselementes 2 im oberen und unteren Bereich des Gießharzwicklung 10 zur Verbindung mit einem korrespondierenden Fixie ungselement 3 vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, mittels der Aufnahmeelemente 5 an den Fixierungselementen 3 die äußere Abschirmung 8 sicher und mechanisch sta ¬ bil zu fixieren. Eine Verspannung gegenüber den Transformatorkernjochen, wie im bisherigen Stand der Technik mit einer entsprechenden mechanischen Belastung des Bauteils 8, ist mit der vorliegenden Erfindung verhindert. Das Halterungselement 2 kann dabei entweder auf der gesamten Länge der Gießharzwicklung 10 angebracht sein oder es ist eine selektive Einbringung der Halterungselemente 2 im oberen und unteren Bereich der Gießharzwicklung 10 vor dem Verguss der Gießharz- wicklung 10 möglich. Des Weiteren ist denkbar, dass lediglich ein Fixierungselement 3 entlang der gesamten Längsachse der Gießharzwicklung 10 zur oberen und unteren Halterung des Bauteils 8 vorgesehen ist.