DE102004022254B3 - Spule - Google Patents

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Jean-Pierre Lambling
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Abstract

Spule, umfassend zumindest einen Spulenträger und einen Wicklungsdraht, insbesondere einen zur elektrischen Isolierung lackierten Wicklungsdraht, DOLLAR A wobei der Spulenträger zumindest einen Kanal umfasst, insbesondere einen als Tasche ausgebildeten, DOLLAR A wobei mindestens eine Hülse mit dem Wicklungsdraht elektrisch verbunden ist, DOLLAR A wobei die Hülse mit einer elektrischen Leitung, insbesondere Litze eines Kabels, elektrisch verbunden ist, DOLLAR A wobei die Hülse verformbare Bereiche umfasst, DOLLAR A wobei zur Herstellung der elektrischen Verbindung ein jeweiliger verformbarer Bereich derart verformbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist und ein Verschweißen ausführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spule.
  • Spulenträger für mit Wicklungsdraht bewickelte Spulen sind allgemein bekannt.
  • Aus der DE 36 13 294 A1 ist eine Bremsspule mit einem Mittelabgriff (4, Bezugszeichen 6) bekannt, die als Bremse für einen Elektromotor verwendbar ist. Nachteilig ist dabei, dass die Fertigung aufwendig und kostspielig ist. Dabei ist wichtig, dass jeder zusätzliche Kontakt des Wicklungsdrahtes beim Herstellen Aufwand und Kosten verursacht.
  • Aus der DE 79 23 585 U1 ist ein Verbinden von Draht bekannt, wobei der Wicklungsdraht der Spule um das stiftförmige Ende mehrfach herumgewickelt werden muss („herumschlingen" Seite 4, 3. Absatz, Zeile 4–5) und dann angelötet werden muss. Dies ist. sehr aufwendig und kostspielig.
  • Aus der DE 34 07 758 A1 ist ein Haken an einem Anschlussstück bekannt, der zum Sichern gegen das Herausziehen vorgesehen ist (E2, Seite 9, Zeile 11). Nachteilig ist wiederum, dass das Verbinden des Wicklungsdrahtes sehr aufwendig und kompliziert ist.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spule weiterzubilden, um sie kostengünstiger und einfacher zu fertigen, insbesondere samt Kontaktierung. Dies betrifft besonders auch Spulen mit mehreren Abgriffen, insbesondere mindestens einem Mittelabgriff.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Spule nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wesentliche Merkmale der Erfindung bei der Spule sind, dass sie zumindest einen Spulenträger und einen Wicklungsdraht umfasst, insbesondere einen zur elektrischen Isolierung lackierten Wicklungsdraht,
    wobei der Spulenträger zumindest einen Kanal umfasst, insbesondere einen als Tasche ausgebildeten,
    wobei mindestens eine Hülse mit dem Wicklungsdraht elektrisch verbunden ist,
    wobei die Hülse mit einer elektrischen Leitung, insbesondere Litze eines Kabels, elektrisch verbunden ist,
    wobei die Hülse verformbare Bereiche umfasst,
    wobei zur Herstellung der elektrischen Verbindungen ein jeweiliger verformbarer Bereich derart verformbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist und ein Verschweißen ausführbar ist.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Hülse eine kostengünstige elektrische Verbindungsart ermöglicht. Insbesondere ist die Hülse selbst als kostengünstiges Stanz-Biegeteil aus Blech herstellbar. Da sie verformbare Bereiche aufweist, sind mittels dieser Bereiche Wicklungsdraht-Abschnitte oder Litzen-Abschnitte einklemmbar, also kraftschlüssig verbindbar. Durch entsprechendes Erhitzen sind dann Schweißverbindungen herstellbar. Mittels weiterer verformbarer Bereiche sind auch andere Teile des Kabels einklemmbar und somit eine Zugentlastung für das Kabel mit Litze realisierbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hülse ein metallisches Stanz-Biegeteil. Insbesondere ist die Hülse zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Wicklungsdraht und der elektrischen Leitung oder einer Litze geeignet ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein leitfähiges Metall und ein zum Herstellen einer Schweißverbindung besonders gut geeignetes Metall auswählbar ist, das darüber hinaus kostengünstig ist und mittels eines Stanz-Biege-Prozesses herstellbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Hülse im Spulenträger kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigbar. Insbesondere umfasst die Hülse mindestens einen Widerhaken, insbesondere zum Einhaken im Kanal. Von Vorteil ist dabei, dass die Befestigung mit einfachen und kostengünstigen Mitteln erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Hülse mindestens einen ersten Bereich, insbesondere einen als Zunge ausgebildeten Bereich, der als Auflage und/oder Führung für den Wicklungsdraht vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass Fertigungsfehler verminderbar sind, da der Wicklungsdraht sicher und mit hoher Genauigkeit reproduzierbar positionierbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Hülse zumindest einen zweiten Bereich, insbesondere einen als Zunge ausgebildeten Bereich, der zum kraftschlüssigen Verbinden mit dem Wicklungsdraht verformbar ist und zum Herstellen einer Schweißverbindung mit dem Wicklungsdraht vorsehbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit einfachsten und kostengünstigsten Mitteln eine gute elektrische Verbindung vorsehbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Hülse zumindest einen dritten Bereich, insbesondere einen als Zunge ausgebildeten Bereich, der zum kraftschlüssigen Verbinden mit Litze, insbesondere eines Kabels, verformbar ist und zum Herstellen einer Schweißverbindung mit der Litze vorsehbar ist. Von Vorteil ist dabei wiederum, dass mit einfachsten und kostengünstigsten Mitteln eine gute elektrische Verbindung vorsehbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Hülse zumindest einen vierten Bereich, insbesondere einen als Zunge ausgebildeten Bereich, der zum kraftschlüssigen Verbinden mit einem Kabel, insbesondere mit der Isolierung des Kabels, verformbar ist und zum Herstellen einer Schweißverbindung mit der Litze vorsehbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit einfachsten und kostengünstigsten Mitteln eine Zugentlastung vorsehbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lackierung des Wicklungsdrahtes beim Herstellen einer Schweißverbindung zumindest im Bereich der elektrischen Kontaktstelle entfernbar, insbesondere durch das beim Herstellen der Schweißverbindung auftretende Erhitzen. Von Vorteil ist dabei, dass kein spezieller Abisolier-Arbeitsgang notwendig ist, sondern das bloße Verschweißen ausreichend ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Bereiche an einem Wandteil verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Bereiche stabil zusammenhaltbar sind mittels des Wandteils.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Spule einen Mittelabgriff. Von Vorteil ist dabei, dass besonders schnell schaltbare Bremse ausführbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Spule Vergussmasse, insbesondere im Bereich des Kanals und/oder der Wicklung. Von Vorteil ist dabei, dass ein chemischer und mechanischer Schutz erreichbar ist. Außerdem sind auch die elektrischen Isolationswerte verbesserbar bei geeigneter Auswahl der Vergussmasse.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Spulenträger eine Halterung für Wicklungsdraht und/oder Kabel. Von Vorteil ist dabei, dass die Halterung schon bei der Spritzgussherstellung des Spulenträgers herstellbar ist und somit kein weiterer Arbeitsgang notwendig ist.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
    •
    • 1
    Hülse
    2
    Spulenträger
    3
    Litze mit Isolierung
    4
    Kanal
    5
    Wicklungsdraht
    6
    Halterung
    7
    Halterung mit Öse für Kabel
    8
    Halterung
    9
    Schlitz
    10
    Eck
    20
    Zunge
    21
    Widerhaken
    22
    Zunge
    23
    Wandteil
    24
    Zunge
    25
    Zunge
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  • In der 1 ist ein Spulenträger 2 gezeigt. Er ist vorteiligerweise als Kunststoff-Spritzgussteil fertigbar und weist eine Halterung 7 auf als Befestigung für ein abgehendes Kabel.
  • In der 2 sind drei Hülsen 1 gezeigt, die an drei Stellen am Umfang in den Spulenträger einführbar sind.
  • Den genaueren Aufbau der Hülsen 1 zeigen die 12 und 13.
  • In der 3 ist ein Kabel 3, umfassend elektrisch leitfähige Litze und Isolierung, gezeigt, das in den unteren Teil der Hülse 1 einführbar ist, bevor diese in den Spulenträger einsteckbar sind.
  • In der 4 sind die drei Kabel 3 gezeigt, welche mit entsprechenden Hülsen 1 verbunden sind, bevor sie in den Spulenträger 2 eingeführt werden.
  • 5 zeigt das mit der Hülse 1 verbundene Kabel 3 vergrößert, wobei 12 die Hülse 1 selbst ohne Kabel vergrößert darstellt. Das linke Biegeteil 25 ist derart verformt, dass die Isolierung der Hülse 1 fixiert ist und somit eine Zugentlastung für den rechten Teil des Kabels vorgesehen ist. Das rechte Biegeteil 20 ist mit der Litze des Kabels 3 elektrisch leitfähig verbunden, insbesondere verschweißt.
  • 6 zeigt den Spulenträger 2, wobei die mit den Kabeln verbundenen Hülsen 1 eingeführt sind.
  • 7 zeigt den Kanal 4, in welchen die Hülsen 1 eingeschoben sind, deutlicher. Der Kanal 4 ist als Tasche ausgeführt.
  • 8 zeigt wie 7 die eingeschobenen Hülsen, wobei die Kabel durch die Öse der Halterung 7 geführt sind.
  • 9 zeigt eine Halterung 6 zur Fixierung eines ersten Endes eines Wicklungsdrahtes 5, welcher über die Hülse 1 geführt wird und auf den Zungen 24 der Hülse 1 aufliegt, wobei 12 die Hülse 1 selbst ohne Kabel vergrößert darstellt.
  • 10 zeigt einen über die Hülse 1 geführten Wicklungsdraht 5.
  • 11 zeigt die Hülse 1 im in den Spulenträger eingeschobenen Zustand.
  • In der 12 ist die Hülse größer gezeigt als in 13a. Die Hülse ist als Stanz-Biegeteil ausgeführt und weist eine Wandteil 23 auf, an dem eine Zunge 22, weggebogen ist.
  • Bereiche mit Widerhaken 21 und weiteren Zungen 24 sind rechts und links angeordnet und sind ebenfalls weggebogen. Am unteren Ende des Wandteils 23 sind eine rechte Zunge 20 und eine linke Zunge 25 angeordnet und wiederum weggebogen.
  • In der 13 b ist gezeigt, wie der Biegezustand der Zungen 20,25 ist, wenn ein Kabel mit seiner Isolierung von links kommend eingeführt ist und die Isolierung mit der linken Zunge 25 fixiert ist. Diese Fixierung bewirkt eine Zugentlastung für den abisolierten rechten Endteil des Kabels, also blanke Litze. Dieses Litzenstück wird mit der Zunge 20 zusammengedrückt und dann elektrisch verschweißt. Somit ist eine elektrisch sehr gut leitfähige Verbindung der Litze mit der Hülse geschaffen, die wegen der Zugentlastung hohe mechanische Belastungen erträgt.
  • In der 13c ist der Biegezustand der Zunge 22 gezeigt, die den Wicklungsdraht fixiert und mit welcher der Wicklungsdraht verschweißt wird.
  • 13d zeigt im Unterschied zu 13b die Kabelzuführung von rechts, wobei somit die Zunge 20 weniger verbogen ist zur Fixierung des Kabels mit Isolierung und die Zunge 25 stärker verbogen ist zur Fixierung der Litze des abisolierten Kabelendstückes.
  • 14a und 14b zeigen den Spulenträger 2 in verschiedenen Orientierungen, wobei der als Tasche ausgeführte Kanal 4 gezeigt ist und auch der Schlitz 9 zum Einführen des Wicklungsdrahtes gezeigt ist. Der Wicklungsdraht wird dann bewickelt und am Ende über ein Eck und die Hülse 1 an die Halterung 6 geführt, wie in 9 deutlich gezeigt ist.
  • In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann die Halterung 6 auch am Spulenträger weggelassen werden und stattdessen am Werkzeug vorgesehen werden.
  • In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird der Kanal am Ende der Herstellung mit einer Vergussmasse vergossen. Somit ist ein mechanischer und auch chemischer Schutz erreichbar für die Spulenwicklung.
  • Die Spule ist insbesondere vorteilhaft als Bremsspule einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse vorsehbar. Diese Bremse kann vorteiligerweise in einem Elektromotor eingesetzt und integriert vorgesehen werden.

Claims (14)

  1. Spule, umfassend zumindest einen Spulenträger 2 und einen Wicklungsdraht 5, wobei der Spulenträger 2 zumindest einen Kanal 4 und/oder einen als Tasche ausgebildeten Kanal 4 umfasst, wobei mindestens eine Hülse 1 mit dem Wicklungsdraht 5 elektrisch verbunden ist, wobei die Hülse 1 mit einer elektrischen Leitung und/oder mit einer Litze 3 eines Kabels elektrisch verbunden ist, wobei die Hülse 1 einen oder mehrere verformbare Bereiche umfasst, wobei zur Herstellung der elektrischen Verbindungen ein jeweiliger verformbarer Bereich derart verformbar ist, dass eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen ist und ein Verschweißen ausführbar ist, wobei die Hülse 1 mindestens einen ersten, als Zunge 24 ausgebildeten Bereich, umfasst, der als Auflage und/oder Führung für den Wicklungsdraht 5 vorgesehen ist. die Hülse 1 zumindest einen zweiten, als Zunge 22 ausgebildeten Bereich, umfasst, der zum kraftschlüssigen Verbinden mit dem Wicklungsdraht 5 verformbar ist und zum Herstellen einer Schweißverbindung mit dem Wicklungsdraht 5 vorsehbar ist, wobei die Hülse 1 zumindest einen dritten, als Zunge 20 ausgebildeten Bereich, umfasst, der zum Schweißverbinden mit der Litze 3 eines Kabels vorgesehen ist.
  2. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 1 ein metallisches Stanz-Biegeteil ist.
  3. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 1 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Wicklungsdraht 5 und der elektrischen Leitung oder einer Litze 3 geeignet ausgeführt ist.
  4. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 1 im Spulenträger 2 kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigbar ist.
  5. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 1 mindestens einen Widerhaken 21 umfasst, insbesondere zum Einhaken im Kanal.
  6. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Bereich auch zum kraftschlüssigen Verbinden mit Litze 3 des Kabels verformbar ist.
  7. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse 1 zumindest einen vierten, als Zunge 25 ausgebildeten Bereich, umfasst, der zum kraftschlüssigen Verbinden mit einem Kabel verformbar ist und zum Herstellen einer Schweißverbindung mit der Litze 3 vorsehbar ist.
  8. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackierung des Wicklungsdrahtes 5 beim Herstellen einer Schweißverbindung zumindest im Bereich der elektrischen Kontaktstelle entfernbar ist und/oder durch das beim Herstellen der Schweißverbindung auftretende Erhitzen.
  9. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche an einem Wandteil 23 verbunden sind.
  10. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule einen Mittelabgriff umfasst.
  11. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule Vergussmasse umfasst und/oder die Spule Vergussmasse im Bereich des Kanals und/oder der Wicklung umfasst.
  12. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger 2 eine Halterung 6 für Wicklungsdraht 5 und/oder Kabel umfasst.
  13. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule eine Bremsspule einer Bremse ist.
  14. Spule nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule eine Bremsspule eines Elektromotors mit Bremse ist.
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