Bandagiermaschine, Bild: KOHLS Maschinenbau

Die Bandagiermaschine ist an an einen Transformatorkern angedockt. Der äußere ovale Schenkel wird gerade bandagiert, während Spannbänder die anderen beiden fixieren. Bild: KOHLS Maschinenbau

Das Unternehmen Kohls hat gut 20 Jahre Erfahrung beim Bau von Sondermaschinen, wenn es um Transformatoren geht. Vor allem in den Bereichen Legetechnik für Stapel und Kerne sowie für das Bandagieren von Kernen konnte das familiengeführte sukzessive Know-how aufbauen. Geschäftsführer und Gründer Rüdiger Kohls setzt von der Erstellung der ersten Vorschläge mittels 3D-Software bis hin zur Montage und Inbetriebnahme auf Lösungen aus einer Hand. Daher legen die hessischen Spezialisten im Transformatorenbau auch bei ihren Lieferanten Wert auf langfristige Verbindungen. Eine solche besteht unter anderem zu ACE Stoßdämpfer. Aufgrund positiver Erfahrungen beim Einsatz der Maschinenelemente aus Langenfeld setzte das Unternehmen bei der Entwicklung einer neuen Vertikal-Bandagiermaschine ein weiteres Mal auf den Komponentenhersteller. Da es sich bei der Bandagiermaschine um die erste ihrer Art handelte, sollte auch bei der Auswahl der dafür benötigten Komponenten von Beginn an ein Maßstab für potenzielle Wettbewerber aufgezeigt werden.

Ein einzigartiges Bremssystem

Umwickelsystem,  Bild: KOHLS Maschinenbau
Eine Besonderheit des Umwickelsystems ist das zum Patent angemeldete Bremssystem. Bild: KOHLS Maschinenbau

300 Tonnen, ein meterhoher Turm, bestehend aus tausenden dünner Bleche und manchmal eine komplizierte ovale oder auch fast rechteckige Form: das Bandagieren eines industriellen Trafos, der nicht selten die Ausmaße eines Bungalows haben kann, ist eine aufwendige Arbeit, bei der alles passen muss. Schließlich dürfen sich die dünnen Bleche des Trafos beim Aufrichten in die Vertikale keinen Millimeter verschieben. Dafür sorgen spezielle Spannbänder, deren Aufgabe es ist, eine störungsfreie Fahrt zu der Bandagiermaschine zu ermöglichen. Der sichere Transport der zu diesem Zeitpunkt fragilen Konstruktion findet auf einem speziellen Luftkissenfahrzeug statt, das Kohls ebenfalls entwickelt hat.

 

Nach der Ankunft der Trafobestandteile an der Bandagiermaschine umwickelt diese den Kern mit einem Resin-Band, das aus mit Spezialharz getränkten Glasfasern besteht. Mit den dabei entstehenden Schichten vergrößert sich schrittweise auch die Spannung auf die einzelnen Transformatorschenkel, die je Umdrehung bis zu 250 Dekanewton beträgt. Derartige Transformatoren arbeiten üblicherweise in einem Ölbad. Durch die Bandage funktioniert der Trafo am Ende leiser, weist eine größere Effizienz auf und gewährleistet eine zuverlässigere Kühlung, sodass bei entsprechender Konstruktion Material eingespart werden kann.

Eine Innovation des Herstellers ist bei der neuen Maschine das zum Patent angemeldete Bremssystem. Es erzeugt die oben genannte massive Bandspannung und wandelt über den hydraulischen Kreislauf die Bremsenergie um.

Neues Onlinetool

Gasfedern online berechnen und auslegen

Auf der Website ace-ace.de im Menüpunkt ‚Berechnungen‘ können Interessenten die für ihre Anwendung maßgeschneiderte Gasfeder berechnen, auslegen und bestellen. Mit diesem Online-Berechnungsprogramm lassen sich die gebräuchlichsten Einsatzfälle von Gasfedern in einigen strukturierten Schritten berechnen. Geübte Interessenten gelangen auf diese Weise in rund einer Minute zum passenden Maschinenelement. Dabei werden die Gasfeder und das benötigte Montagezubehör angegeben. Die grafisch aufgebaute Benutzeroberfläche der Software visualisiert die Gasfederanwendung wahlweise in 2D oder 3D.

Onlinetool, Bild: ACE Stoßdämpfer
Mit dem Onlinetool lassen sich Gasfedern berechnen, auslegen und bestellen. Bild: ACE Stoßdämpfer

Kein Spannungsabfall mit Industriegasfedern

Doch gerade bei ovalen Transformatorenschenkeln ist es nicht ausgeschlossen, dass selbst die Bandagierexperten Hilfe von außerhalb benötigen. Dann nämlich, wenn an einigen Stellen des Ovals ein Spannungsverlust entsteht. Dabei konnte Steffen Bonn, der technische Berater von ACE für diese Region, das Unternehmen mit passenden Industriegasfedern unterstützen. Der Reiz dieses Auftrages bestand darin, den Spannungsabfall bei ovalen Trafoschenkeln zu vermeiden. Zudem wollte der Maschinenbauer eine Lösung liefern, die Vibrationsarmut bei schnellem Ansprechen sicherstellt. Denn zum Bandagieren dreht sich ein Zahnring, auf dem die Bremseinheit mit einem Hubweg von 150 Millimeter montiert ist, um den Trafoschenkel auf und ab.

Industriegasfedern, Bild: ACE Stoßdämpfer
Industriegasfedern von ACE sind erhältlich mit Köperdurchmessern von acht bis zu 70 Millimeter. Bild: ACE Stoßdämpfer

Die Lösung von ACE waren Industriegasfedern des Typs GS19-150-EE-550N. Diese Maschinenelemente sorgen sonst meist für sicheres Öffnen und Schließen von Hauben und Deckeln, indem sie die Handkraft der Bediener unterstützen. In diesem Fall ist die Industriegasfeder aber dafür zuständig, dass die Bandspannung erhalten bleibt, da bei Unterbrechungen durch zum Beispiel fast rechtwinklige Querschnitte der Hubweg noch als Reserve dient. Das Funktionsprinzip der Gasfedern ist dabei identisch mit dem Standardfall des Öffnen und Schließens von Klappen, für den sie ursprünglich konstruiert worden sind. So wird auch in diesem Fall zur Endlagendämpfung in Ausfahrrichtung Hydrauliköl verwendet. Beim Beaufschlagen der Gasfedern, also beispielsweise dem Schließvorgang einer Klappe, strömt der Stickstoff durch die Drosselöffnung im Kolben.

Dabei wirken die Kräfte entgegen der Gewichtskraft der Klappe und regulieren so deren Tempo. Beim Öffnen der Klappe strömt der Stickstoff zurück, unterstützt somit die Handkraft des Bedieners und ermöglicht eine definierte Ausfahrgeschwindigkeit. Zudem sorgt die Ölfüllung beim Ausfahren in der Endlage für ein sanftes Aufsetzen. Die Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit ist wiederum durch die Drosselöffnung bestimmt.

Das bei der Bandagiermaschine verwendete Modell verfügt über eine Ausschubkraft von 550 Newton, die individuell einstellbar ist. Denn die Maschinenelemente sind standardmäßig mit einem Ventil ausgestattet und erzeugen so den gewünschten Druck. Wenn nötig, liefert der Komponentenhersteller dazu einen speziellen Stickstoff-Füllkoffer, den der Anwender vor Ort individuell anpassen kann. Dank der Kooperation mit ACE gelang es Kohls, die Gasfedern geschützt in die kompakte Bauform zu integrieren, sodass der komplette Prozess des Verwickelns eines Trafokerns verbessert werden konnte. do

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