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Erregerspule, insbesondere für Relais
Die Erregerspule eines Relais weist bei bekannten Anordnungen in der Regel auf den Weicheisenkern aufgepresste Spulenflansche aus Hartpapier auf, wobei ihre Festlegung in der Längsrichtung des Kerns durch eine Polfläche auf der einen Seite und durch eine Prägung auf der andern Seite des Weicheisenkerns erfolgt. Der Weicheisenkem ist dabei in seiner ganzen Länge noch mit einer Isolierung versehen, die beispielsweise aus einem Isolierschlauch aus Gummi oder einer Bandage aus Isolierfolie besteht, die über den Kern gezogen bzw. gewickelt sind.
Bei der Erstellung der Erregerwicklung wird der Wicklungsanfang meist durch Verdrallen oder Anlöten eines dicken Drahtes verstärkt und ausserdem durch überschieben eines Isolierröhrchens gegen das Spannungspotential der Erregerspule geschützt. Das gleiche gilt für das Wicklungsende, wobei es erforderlich ist, zur Zugentlastung der Wicklung die letzte Windung entsprechend abzubinden. Aus diesem kurz angegebenen Fertigungsablauf einer herkömmlichen Erregerspule geht hervor, dass zu ihrer Herstellung eine relativ grosse Anzahl von Arbeitsgängen erforderlich ist, so dass ein rationelles und mechanisiertes Wickeln kaum zu erreichen ist. Dies gilt auch für eine bekannte Lösung, bei der der Wicklungsdraht in Isolierröhrchen eingebettet ist, die aus dem gleichen Werkstoff wie der Spulenkörper bestehen. Auf diese Weise lassen sich beide Teile ohne weiteres verschweissen.
Auch hier ist also bei dünnen Drähten eine Verstärkung notwendig, um die nötige mechanische Steifigkeit zum Einführen in die Isolierröhrchen zu erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Erregerspule zu schaffen, welche die Zahl der bei bekannten Lösungen notwendigen Arbeitsgänge verringert und damit eine rationelle Herstellung ermöglicht. Die Erfindung geht von einer Erregerspule mit aus thermoplastischem Isolierstoff bestehendem selbsttragendem Spulenkörper aus, der wenigstens an einem seiner beiden Flansche Durchbrüche für den Wicklungsdraht und auf der Aussenseite des Flansches eine Anzahl Schlitze bildender Anschlussverstärkungen aufweist, in welchen Schlitzen die herausgeführten Drähte durch Verformung des thermoplastischen Materials festlegbar sind. Nach der Erfindung sind diese Anschlussverstärkungen im Abstand voneinander befindliche geschlitzte Warzen, wobei zweckmässigerweise die Befestigungswarzen zur knickfreien Führung der Anschlussdrähte abgerundete Kanten aufweisen.
Die sich durch den Erfindungsgegenstand ergebenden Vorteile liegen vor allem in der Verringerung der Zahl der Arbeitsgänge bei der Herstellung derartiger Erregerspulen. Durch die Verformung der geschlitzten Warzen wird nämlich der Wicklungsdraht auf einfachste Weise festgelegt und es ist dabei keine Verstärkung des Wicklungsdrahtes erforderlich. Vor allem können die bei der bekannten Wickeltechnik notwendigen Isolierröhrchen an den Wicklungsdrähten entfallen. Durch die mögliche Führung der Anschlussdrähte ergeben sich entsprechend grosse Luftstrecken, die aus Gründen der Spannungsfestigkeit derartiger Erregerwicklungen notwendig sind.
Je nach der Wahl des verwendeten Werkstoffes kann das Schliessen der vorhandenen Warzen nach Aufnahme der Wicklungsdrähte im Kaltverfahren oder mit einem geheizten Stempel erfolgen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Erregerspule ist die Tatsache, dass die bei bekannten Erregerspulen notwendige Zugentlastung der Wicklungsenden durch Abbinden entfällt, da die
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Wicklungsenden durch die Verformung der geschlitzten Warzen ausreichend festgehalten werden. Die genannten Vorteile ergeben bei der Herstellung derartiger Erregerspulen eine wesentlich kleinere Zahl von Arbeitsgängen, wodurch sich die sogenannten Handzeiten vermindern.
Auf diese Weise wird dann ein rationelles und mechanisiertes Wickeln ohne grossen Aufwand erreicht, was durch die damit mögliche Massenfertigung vor allem eine wirtschaftliche Bedeutung besitzt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.
Es zeigen : Fig. l schematisch den bekannten Aufbau einer Erregerspule, die Fig. 2a und 2b ebenfalls schematisch den Aufbau einer Erregerspule nach der Erfindung in Ansicht und Seitenansicht, und die Fig. 3a und 3b eine den Fig. 2a und 2b entsprechende Darstellung, teilweise im Schnitt, nach Befestigung der Anschlussdrähte.
Die in Fig. l dargestellte Erregerspule entspricht der bekannten Ausführungsform, wie sie für
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auch eine aus mehreren Lagen bestehende Kernisolierfolie verwendet. Die Anschlussenden des Wicklungsdrahtes sind noch mit einem Isolierröhrchen --7-- versehen. Diese umfangreiche Isolation, die vielfach noch durch besondere Isolierscheiben an den Spulenscheiben ergänzt ist, ist darum erforderlich, weil bei der Prüfung der Erregerspulen für Relais, abhängig von der Betriebsspannung, mit einer Prüfspannung von 500 bis 2000 V Wechselspannung gegen Masse gearbeitet wird. In der Regel werden aus fertigungstechnischen Gründen die Enden der Erregerwicklung noch zusätzlich verstärkt, um sie dann mit einem Isolierröhrchen zu versuchen.
Die in Fig. l gezeigte herkömmliche Erregerspule erfordert daher zur Herstellung eine grosse Zahl von Arbeitsgängen, so dass ein rationelles Herstellen schwierig ist.
In den Fig. 2a und 2b ist in Ansicht und im Schnitt die Erregerspule nach der Erfindung dargestellt, wobei diese zwar im gewickelten Zustand jedoch noch ohne Wicklungsenden gezeigt ist. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass der aus plastischem Werkstoff bestehende selbsttragende Spulenkörper --8-- der Erregerspule an einer seiner Stirnflächen-8a--Durchbruche 9 bis 12 aufweist. An der Aussenseite der Stirnfläche-8a-sind der Anzahl der Durchbrüche entsprechende Befestigungswarzen 13 bis 16 vorhanden, die zur Aufnahme der Anschlussdrähte geschlitzt sind. Die Fig. 2b stellt einen Schnitt entsprechend der Linie A-B dar und lässt dadurch den Schlitz --14a-- der
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schliessbar.
Dieser Endzustand geht aus den Fig. 3a und 3b hervor, wobei eine etwas vergrösserte Darstellung gewählt ist. Aus der Fig. 3b kann auch entnommen werden, auf welche Weise die Verformung der Befestigungswarzen erfolgt. Da es sich beim Ausführungsbeispiel um einen Spulenkörper aus thermoplastischem Werkstoff handelt, ist der für die Verformung verwendete Stempel --18-- mit einer Heizwicklung --18a-- versehen.
Aus diesen Figuren kann ferner entnommen werden, wie durch eine Drahtspannvorrichtung --19-- die Anschlussdrähte--17 a--gespannt werden, um dann durch Verformung der Befestigungswarzen die gespannten Anschlussdrähte entsprechend festlegen zu können. Dadurch kann auf eine Verstärkung der Anschlussdrähte verzichtet werden, zumal durch die Führung der Drähte eine besondere mechanische Beanspruchung entfällt.
Der durch diese Anordnung vereinfachte Aufbau der Erregerspule lässt es zu, mit wesentlich weniger Arbeitsgängen eine Erregerspule herzustellen und damit das fertige Erzeugnis zu verbilligen. Im übrigen ist es dem selbsttragenden Spulenkörper eigen, dass auf diese Weise die fertige Erregerspule vom Kern ohne Beschädigung gelöst werden kann, wodurch sich auch ein einfaches Auswechseln ergibt.
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Excitation coil, in particular for relays
In known arrangements, the excitation coil of a relay usually has coil flanges made of hard paper pressed onto the soft iron core, with their fixing in the longitudinal direction of the core by a pole face on one side and an embossing on the other side of the soft iron core. The soft iron core is provided with insulation over its entire length, which consists, for example, of an insulating tube made of rubber or a bandage made of insulating film, which are drawn or wound over the core.
When creating the excitation winding, the beginning of the winding is usually reinforced by twisting or soldering a thick wire and is also protected against the voltage potential of the excitation coil by sliding over an insulating tube. The same applies to the end of the winding, whereby it is necessary to tie off the last turn accordingly to relieve strain on the winding. From this briefly specified production sequence of a conventional excitation coil, it can be seen that a relatively large number of operations are required for its production, so that an efficient and mechanized winding can hardly be achieved. This also applies to a known solution in which the winding wire is embedded in insulating tubes made of the same material as the coil body. In this way, both parts can be easily welded.
Here, too, reinforcement is necessary for thin wires in order to achieve the necessary mechanical rigidity for insertion into the insulating tube.
The object of the invention is to create an excitation coil which reduces the number of operations required in known solutions and thus enables efficient production. The invention is based on an excitation coil with a self-supporting bobbin made of thermoplastic insulating material, which has openings for the winding wire on at least one of its two flanges and a number of slot-forming connection reinforcements on the outside of the flange, in which slots the wires led out by deformation of the thermoplastic material are determinable. According to the invention, these connection reinforcements are slotted lugs at a distance from one another, the fastening lugs expediently having rounded edges for guiding the connection wires without kinks.
The advantages resulting from the subject matter of the invention lie primarily in the reduction in the number of operations in the production of such excitation coils. Because of the deformation of the slotted lugs, the winding wire is fixed in the simplest possible way, and no reinforcement of the winding wire is required. Above all, the insulating tubes on the winding wires that are necessary in the known winding technology can be dispensed with. The possible routing of the connecting wires results in correspondingly large clearances, which are necessary for reasons of dielectric strength of such excitation windings.
Depending on the choice of material used, the existing warts can be closed after the winding wires have been taken up using the cold process or with a heated stamp. A further advantage of the excitation coil according to the invention is the fact that the tension relief of the winding ends, which is necessary with known excitation coils, by tying off, is omitted since
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The ends of the winding are adequately held in place by the deformation of the slotted lugs. The advantages mentioned result in a significantly smaller number of work steps in the production of such excitation coils, which reduces the so-called manual times.
In this way, efficient and mechanized winding is achieved without great effort, which is of particular economic importance due to the mass production that is possible with it.
Further details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment.
1 shows schematically the known structure of an excitation coil, FIGS. 2a and 2b likewise schematically show the structure of an excitation coil according to the invention in a view and side view, and FIGS. 3a and 3b show a representation corresponding to FIGS. 2a and 2b, partly in section, after attaching the connecting wires.
The excitation coil shown in Fig. L corresponds to the known embodiment, as it is for
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a core insulation film consisting of several layers is also used. The connection ends of the winding wire are also provided with an insulating tube --7--. This extensive insulation, which is often supplemented by special insulating washers on the coil washers, is necessary because when testing the excitation coils for relays, depending on the operating voltage, a test voltage of 500 to 2000 V AC voltage to ground is used. As a rule, for manufacturing reasons, the ends of the excitation winding are additionally reinforced in order to then try them with an insulating tube.
The conventional excitation coil shown in Fig. 1 therefore requires a large number of operations for production, so that efficient production is difficult.
In FIGS. 2a and 2b, the excitation coil according to the invention is shown in a view and in section, although it is shown in the wound state, but still without winding ends. From this illustration it can be seen that the self-supporting coil body --8 - of the excitation coil, made of plastic material, has openings 9 to 12 on one of its end faces - 8a. On the outside of the end face 8a there are fastening lugs 13 to 16 corresponding to the number of openings, which are slotted to accommodate the connecting wires. Fig. 2b shows a section along the line A-B and thus leaves the slot --14a-- the
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lockable.
This final state is evident from FIGS. 3a and 3b, a somewhat enlarged representation being selected. From Fig. 3b it can also be seen in which way the deformation of the fastening lugs takes place. Since the embodiment is a bobbin made of thermoplastic material, the punch --18-- used for the deformation is provided with a heating winding --18a--.
From these figures it can also be seen how the connecting wires - 17 a - are tensioned by a wire tensioning device - 19 - so that the tensioned connecting wires can then be fixed accordingly by deforming the fastening lugs. This means that reinforcement of the connecting wires can be dispensed with, especially since the routing of the wires eliminates any particular mechanical stress.
The structure of the excitation coil, which is simplified by this arrangement, makes it possible to manufacture an excitation coil with significantly fewer operations and thus to make the finished product cheaper. In addition, it is inherent in the self-supporting coil body that in this way the finished excitation coil can be detached from the core without damage, which also results in easy replacement.
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