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Die
Erfindung betrifft zum einen eine Endkappe für eine Spulenwicklung. Solche
Endkappen werden beispielsweise bei Vorschaltgeräten verwendet, um den Wicklungsabschnitt
der Spulenwicklung zu schützen,
der aus dem Blechpaket der Spule herausragt. Solche Endkappen können auch
für Spulen von
Transformatoren verwendet werden. Die Erfindung betrifft zum anderen
die Herstellung einer Spule.
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Bekannte
Endkappen werden auf den betreffenden Wicklungsabschnitt der Spulenwicklung
von einer Seite her aufgesteckt und schließen unmittelbar an das Blechpaket
der Spule an. Dabei kann es durch Material- und Fertigungstoleranzen
zu einem unerwünschten
Spiel zwischen der Endkappe und dem Blechpaket kommen. Des Weiteren
ist es wegen der Material- und Fertigungstoleranzen notwendig, die
Spule und insbesondere das Blechpaket überzudimensionieren, um auch
bei ungünstigen
Toleranzen die vorgeschriebene maximale Verlustleistung einhalten
zu können.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes
Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die diese
Nachteile vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Endkappe mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches
14 gelöst.
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Die
Endkappe weist zwei beabstandete, in einen Kappeninnenbereich einmündende Durchtrittsöffnung auf,
so dass ein Durchgang im Kappeninneren zwischen den beiden Durchgangsöffnungen
gebildet ist, in dem der zu schützende
Windungsabschnitt angeordnet werden kann. Zwischen den beiden Durchtrittsöffnungen
ist ein Stützelement
vorgesehen, an dem mindestens ein zum Durchgang hin elastisch vorgespanntes
und in entspannter Ruhestellung in den Durchgang hineinragendes
Vorspannteil sitzt. Der im Durchgang angeordnete Wicklungsabschnitt
wird durch das Vorspannteil beaufschlagt. Auf der Außenseite
der Endkappe stützt
sich diese am Blechpaket ab. Durch die elastische Vorspannkraft
des Vorspannteils und durch ein gewisses Spiel zwischen Wicklungsabschnitt
und Durchgang im Kappeninneren kann die Variation in der Länge des Blechpaketes
ausgeglichen werden. Es ist dadurch sicher gestellt, dass die Endkappe
am Blechpaket anliegt und kein Spalt zwischen dem Blechpaket und der
Endkappe entstehen kann. Verändert
sich die Länge
des Blechpakets aufgrund von Material- oder Fertigungstoleranzen,
so stellt die erfindungsgemäße Endkappe
sicher, dass sie spaltfrei am Blechpaket anliegt.
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Die
Endkappe besteht vorteilhafter Weise aus nicht leitendem Material,
insbesondere Kunststoff. Vorzugsweise besteht die Endkappe aus einem einzigen
Teil und ist insbesondere von einem Spritzgussteil gebildet, was
deren Herstellung in großen Stückzahlen
effizient und kostengünstig
macht.
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Die
Endkappe kann eine Montageöffnung aufweisen,
die in den Kappeninnenbereich mündet, wobei
die beiden Durchtrittsöffnungen
zur Montageöffnung
hin offen sind. Auf diese Weise kann die Endkappe einfach mit der
Montageöffnung
auf den zu schützenden
Wicklungsabschnitt der Spulenwicklung aufgesteckt werden.
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Es
ist weiterhin von Vorteil, wenn das Stützelement von einem sich zwischen
den beiden Durchtrittsöffnungen
erstreckenden Kappenwandabschnitt gebildet ist. An diesem Kappenwandabschnitt
ist das Vorspannteil angeordnet. Die vom Vorspannteil auf den im
Durchgang befindlichen Wicklungsabschnitt ausgeübte Vorspannkraft drückt dann
den Kappenwandabschnitt zwischen den Durchtrittsöffnungen mit seiner Außenfläche gegen
das Blechpaket. Eine solche Endkappe gewährleistet eine spaltfreie Anlage
am Blechpaket und ist gleichzeitig Platz sparend realisierbar.
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Die
beiden Durchtrittsöffnungen
können
in einer gemeinsamen Ebene liegen und sind insbesondere auf der
Seite der Endkappe angeordnet, die dem Blechpaket zugeordnet ist.
Auf diese Weise befindet sich der gesamte außerhalb des Blechpakets verlaufende
Wicklungsabschnitt der Spulenwicklung im Kappeninneren und ist vor äußeren Einwirkungen geschützt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Vorspannteil an einem am Stützelement befestigten Lagerteil
schwenkbar angeordnet. Das Lagerteil kann sich dabei parallel zu
der Ebene erstrecken, in der die beiden Durchtrittsöffnungen
liegen. Das Vorspannteil kann in seiner entspannten Ruhestellung
ausgehend vom Befestigungsteil schräg zur Erstreckungsebene der
Durchtrittsöffnungen
in den Kappeninnenraum hinein verlaufen. Bei einer solchen Anordnung
können
das Vorspannteil und das Lagerteil sehr einfach aus einem Stück fügeflächenfrei
hergestellt werden, beispielsweise als gemeinsames Spritzgussteil.
Insbesondere kann die gesamte Endkappe aus einem einzigen Spritzgussteil
hergestellt sein.
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Das
Lagerteil weist vorzugsweise ein frei zugängliches Ende mit einer Endfläche auf,
die innerhalb des Kappeninnenraums angeordnet ist. Die Endfläche ist
insbesondere von der Montageöffnung der
Endkappe her zugänglich.
Wenn die Endkappe als Spritzgussteil hergestellt ist, können diese
Endflächen
als Auswerferflächen
dienen, an denen Auswerferstifte der Spritzgussform angreifen, um
die Endkappe aus der Spritzgussform heraus zu befördern.
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Zur
Erreichung der gewünschten
elastischen Eigenschaften kann das Vorspannteil in seinem dem Lagerteil
zugeordneten Endbereich einen in etwa parallel zum Lagerteil verlaufenden
Schlitz aufweisen. Das Vorspannteil ist in diesem Endbereich verjüngt. Anstelle
eines Schlitzes können
auch mehrere Schlitze oder eine ringsumlaufende Kerbe vorgesehen sein.
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Es
ist ferner vorteilhaft, wenn am Stützelement eine Vertiefung vorhanden
ist, in die das Vorspannelement aus seiner Ruhelage heraus gegen die
elastische Vorspannkraft verlagerbar ist. Dadurch entsteht ein ausreichend
großer
Bereich, in dem sich das Vorspannelement elastisch bewegen kann,
um das Spiel zwischen Endkappe und Blechpaket auszugleichen.
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Spulen
werden maschinell hergestellt und beispielsweise in Vorschaltgeräten oder
in Transformatoren eingesetzt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung von Spulen wird zunächst eine Spulenwicklung erzeugt
und in die Wicklungsfenster eines Blechpakets eingesetzt. Anschließend wird eine
die Verlustleitung der Spule beschreibende Größe, beispielsweise der sogenannte
Kaltverlust, ermittelt und mit einem Sollwertbereich verglichen.
Ein die Verlustleitung der Spule beeinflussender Herstellungsparameter,
vorzugsweise die Länge
des Bleckpakets, die beispielsweise sehr einfach durch die Anzahl
der das Blechpaket bildenden Bleche verändert werden kann, wird für die Herstellung
von nachfolgenden Spulen verändert,
wenn die die Verlustleitung der Spule beschreibende Größe außerhalb
des zulässigen
Sollwertbereichs liegt. Die Anzahl der Bleche kann erhöht oder
verringert werden, abhängig davon,
ob die die Verlustleitung der Spule beschreibende Größe über oder
unterhalb des Sollwertbereichs liegt. Dadurch kann der Materialverbrauch sehr
gering gehalten werden und gleichzeitig wird die Einhaltung der
vorgeschriebenen maximalen Verlustleitung gewährleistet. Eine vorsorgliche Überdimensionierung
der Spule und insbesondere des Blechpakets zur Einhaltung der vorgeschriebenen
maximalen Verlustleistung ist nicht notwendig.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Endkappe anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert.
Die Beschreibung beschränkt
sich dabei auf wesentliche Einzelheiten von Ausführungsformen und sonstigen
Gegebenheiten. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
abhängigen
Patentansprüchen.
Die Zeichnung offenbart weitere Einzelheiten und ist ergänzend heran
zu ziehen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Spule, die mit zwei Endkappen versehen
ist,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Endkappe,
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3 eine
Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel
einer Endkappe durch deren Montageöffnung ins Gehäuseinnere,
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4 das
Ausführungsbeispiel
der Endkappe nach 3 in einer perspektivischen
Darstellung,
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5 eine
perspektivische Detaildarstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Vorspannteils der Endkappe gemäß der 3 und 4,
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6 eine
perspektivische Detaildarstellung einer alternativen Ausführungsform
eines Vorspannteils und
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7 ein
Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels
eines Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Spule.
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Für viele
elektrische Geräte,
wie zum Beispiel Transformatoren oder Vorschaltgeräte für Gasentladungslampen
werden Spulen 10 benötigt.
Die Spule 10 weist eine Spulenwicklung 11 und
ein Blechpaket 12 auf, das zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten
aus einer Vielzahl von Blechen 13 jeweils gleicher Kontur
besteht. Im Blechpaket 12 sind zwei beispielsgemäß parallel
und in Längsrichtung verlaufende
Wicklungsfenster vorhanden, durch die die ringförmige Spulenwicklung 11 verläuft, wie
dies in 1 schematisch gezeigt ist. Die
Anzahl der Bleche 13 sowie deren Dicke bestimmen die Länge L des
Blechpakets 12. Die Bleche 13 bestehen aus zwei
Teilen, so dass die Spulenwicklung 11 in die Wicklungsfenster
eingesetzt werden kann. Anschließend werden diese durch die
jeweils anderen Teile der Bleche 13 verschlossen. Die Bleche 13 können beispielsweise
als sogenannten E-I-Bleche ausgeführt sein.
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Der
jeweils außerhalb
der Wicklungsfenster des Blechpakets 12 verlaufende Wicklungsabschnitt 14 der
Spulenwicklung 11 wird auf beiden Seiten des Pakets 12 von
einer Endkappe 15 geschützt,
die auf den jeweiligen Wicklungsabschnitt 14 aufgesteckt
ist. Die Endkappen 15 sollen dabei unmittelbar ohne Bildung
eines Spalts am Blechpaket 12 anliegen. Dies ist notwendig
um störende
Geräusche
beim Betrieb des mit der Spule 10 ausgestatteten elektrischen
Geräts
zu vermeiden.
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Die
Endkappe 15 weist einen Kappeninnenbereich 16 auf,
der durch mehrere Kappenwandabschnitte 17 begrenzt ist.
Die Endkappe 15 ist von einer Seite her zum Kappeninnenbereich 16 hin offen,
wobei diese Öffnung
die Montageöffnung 18 darstellt.
Der der Montageöffnung 18 gegenüberliegende
Kappenwandabschnitt 17 bildet den Kappenboden 19.
Vom Rand des Kappenbodens 19 ragen auf gegenüberliegenden
Seiten zwei Seitenwände 20 nach
oben, die durch eine Rückwand 21 mit einander
verbunden sind. Auf der der Rückwand 21 gegenüberliegende
Seite ist ein Kappenwandabschnitt 17 vorgesehen, der vom
Rand des Kappenbodens 19 parallel zur Rückwand 21 nach oben
ragt und eine Vorderwand 22 darstellt. Die Vorderwand 22 ist
mit Abstand zu den beiden Seitenwänden 20 angeordnet,
wodurch zwischen jeder der beiden Seitenwände 20 und der Vorderwand 22 jeweils
eine Durchtrittsöffnung 23 gebildet
ist. Die beiden Durchtrittsöffnungen 23 sind
von Kanten der Vorderwand 22, dem Kappenboden 19 und
jeweils einer der Seitenwände 20 an
drei Seiten begrenzt und mithin zur Montageöffnung 18 hin offen.
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Der
Kappenboden 19 ist im Wesentlichen trapezförmig konturiert.
Die beiden Seitenwände 20 verlaufen
von ihrem die Durchtrittsöffnung 23 begrenzenden
Ende schräg
zur Rückwand 21 hin,
wobei die Breite der Endkappe 15 von einer Seitenwand zur
anderen Seitenwand 20 gemessen zur Rückwand 21 hin abnimmt.
Die Vorderwand 22 ist im Wesentlichen rechteckförmig konturiert.
Zur Erhöhung der
Stabilität
der Endkappe 15 weisen die beiden Seitenwände 20 benachbart
zur jeweiligen Durchtrittsöffnung 23 einen
verdickten Endabschnitt 25 auf. Zur Wärmeabfuhr sind im Eckbereich
zwischen Rückwand 21 und
Kappenboden 19 mehrere Durchbrechungen 26 vorhanden,
um die Luftzirkulation zu verbessern.
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In
der Rückwand 21 sind
weiterhin wenigstens zwei und beispielsgemäß vier Anschlussöffnungen 27 vorgesehen,
um elektrische Anschlussleitungen für die Spulenwicklung aus dem
Kappeninnenbereich 16 herausführen zu können. Auf der dem Kappeninnenbereich 16 entgegen
gesetzten Außenseite 28 der
Rückwand 21 ist
benachbart zu jeder Anschlussöffnung 27 jeweils
ein Halteelement 30 vorgesehen, das quer und im Wesentlichen
rechtwinklig von der Rückwand 21 wegragt.
Das Halteelement 30 hat eine rinnenähnliche Gestalt, in die die
aus dem Kappeninnenbereich 16 herausgeführte Anschlusslei tung eingelegt
werden kann. Die Anschlussöffnungen 27 werden
an der Rückwand 21 von
wenigstens einem und beispielsgemäß zwei Rastelementen 31 begrenzt.
Die Rastelemente 31 ragen von zwei gegenüberliegenden
Seiten her mit Abstand zum Halteelement 30 über die
Anschlussöffnung 27.
In Erstreckungsrichtung der Rückwand 21 sind
die Rastelemente 31 elastisch federnd beweglich, so dass
eine Anschlussleitung zwischen jeweils zwei Rastelementen 31 hindurch
in die Anschlussöffnung 27 eingedrückt und
dort gehalten werden kann. Dabei liegt die Anschlussleitung außerhalb
des Kappeninnenbereichs 16 in der rinnenähnlichen
Vertiefung des jeweiligen Haltelements 30. Die Haltelemente 30 können gleichzeitig
als Aufsteckzapfen für
weitere Bauteile dienen, wie zum Beispiel Lästerklemmen oder Ähnliches.
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Zwischen
den beiden Durchtrittsöffnungen 23 ist
im Kappeninnenbereich 16 ein Durchgang 35 für den durch
die Endkappe 15 zu schützenden
Wicklungsabschnitt 14 der Spulenwicklung 11 gebildet. Der
Wicklungsabschnitt 14 hat einen in etwa U-förmigen Verlauf,
so dass auch der Durchgang 35 eine entsprechende Form aufweist.
Der Durchgang 35 ist somit der Teil des Kappeninnenbereichs 16,
in dem der zu schützende
Wicklungsabschnitt 14 durch den Kappeninnenbereich 16 verläuft. Der
Wicklungsabschnitt 14 ist mit Spiel zwischen Vorderwand 22 und Rückwand 21 im
Durchgang 35 angeordnet.
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Die
Vorderwand 22 zwischen den beiden Durchtrittsöffnungen 23 bildet
ein Stützelement 36, an
dem ein Vorspannteil 37 angeordnet ist. Beim bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind am Stützelement 36 zwei
Vorspannteile 37 vorgesehen, die jeweils im Bereich neben
der zugeordneten Durchtrittsöffnung 23 angeordnet
sind. Die beiden Vorspannteile 37 sind über jeweils ein Lagerteil 38 mit
dem Stützelement 36 verbunden.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das Lagerteil 38 in Form eines Zylinders gestaltet,
der sich parallel zur Vorderwand 22, die das Stützelement 36 bildet,
erstreckt und die jeweils zugeordnete Durchtrittsöffnung 36 begrenzt. Das
Vorspannteil 37 ragt in seiner entspannten Ruhestellung
schräg
zu der Ebene, in der sich die beiden Durchtrittsöffnungen 23 erstrecken,
in den Kappeninnenraum 16 und mithin in den Durchgang 35 hinein.
Dabei erstrecken sich die Vorteilteile 37 jeweils von der
unmittelbar benachbarten Durchtrittsöffnung 23 weg. Die
beiden Erstreckungsebenen, in denen sich die beiden Vorspannteile 37 erstrecken,
schneiden sich im Kappeninnenbereich 16 in etwa in der Mitte
der Endkappe 15 zwischen den beiden Seitenwänden 20.
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Das
Vorspannteil 37 ist in seiner bevorzugten Ausführungsform
plattenartig gestaltet. Es weist eine rechteckförmige Kontur auf. Das Vorspannteil 37 ist gegenüber dem
Stützelement 36 verlagerbar
und beispielsgemäß verschwenkbar
am Lagerteil 38 befestigt. Es erstreckt sich oberhalb des
Kappenbodens 19 mit geringem Abstand zu diesem in eine
Tiefenrichtung T und schließt
in Tiefenrichtung T in etwa auf eine Höhe mit dem Lagerteil 38 ab.
Das Lagerteil 38 weist an diesem freien Ende eine beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
in etwa kreisrunde Endfläche 40 auf.
Die Endfläche 40 befindet
sich innerhalb der Außenkonturen
der Endkappe 15 und mithin im Kappeninnenbereich 16.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist an jedem Lagerteil 38 jeweils nur ein Vorspannteil 37 angeordnet.
Alternativ hierzu wäre
es auch möglich über die
Länge des
Lagerteils 38 verteilt mehrere separate Vorspannteile 37 vorzusehen.
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In
dem von der Vorderwand 22 gebildeten Stützelement 36 ist jeweils
benachbart zu den Lagerteilen 38 eine Ver tiefung 43 eingebracht.
Diese Vertiefung 43 verhindert das Anschlagen des jeweiligen Vorspannteils 37 an
der Vorderwand 22, wenn es aus seiner Ruhestellung heraus
zur Vorderwand 22 hin verlagert bzw. verschwenkt wird.
Die Vertiefung 43 erstreckt sich in Tiefenrichtung T vom
Kappenboden 19 bis zur Montageöffnung 15 hin über die
gesamte Länge
der Vorderwand 22. Die Breite der Vertiefung 43 entspricht
zumindest der Länge
des Vorspannteils 37 vom Lagerteil 40 bis zu seinem äußeren freien Ende 45 gemessen.
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Um
eine gute Schwenkbarkeit und eine ausreichende Elastizität des Vorspannteils 37 zu
erreichen, ist das Vorspannteil 37 an dem Ende, an dem es
mit dem Lagerteil 38 verbunden ist, verjüngt und weist
beispielsgemäß einen
parallel zum Lagerteil 38 verlaufenden Schlitz 46 auf.
Der Schlitz 46 ist zum Stützelement 36 hin offen.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der Schlitz 46 kantenlos ausgebildet und formt eine
rinnenähnliche
Vertiefung in das Vorspannteil 37. Die Tiefe des Schlitzes 46 und
auch dessen Breite bestimmen die Elastizität und die Vorspannkraft des
Vorspannteils 37. Der Schlitz 46 bestimmt auch
die Schwenkachse, um die sich das Vorspannteil 37 aus seiner
Ruhestellung heraus in Richtung zum Stützelement 36 bzw.
In Richtung der Vertiefung 43 hin verschwenken lässt. Die
Schwenkachse ist allerdings anders als bei einem Gelenk nicht in jeder
Schwenklage des Vorspannteils 37 identisch, sondern verschiebt
sich abhängig
von der Schwenklage des Vorspannteils 37.
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Anstelle
des Schlitzes 46 könnte
auch eine andere Verjüngung,
wie zum Beispiel eine ringsumlaufende Kerbe vorgesehen werden.
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Beim
bevorzugten Ausführungsbeispiel
nach 5 ist die Endfläche 40 des Lagerteils 38 eben ausgebildet
und er streckt sich in etwa parallel zur Montageöffnung 18 bzw. zum
Kappenboden 19. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Endfläche 40 in
etwa kreisrund konturiert.
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In
Abwandlung zum bevorzugten Ausführungsbeispiel
kann die Endfläche 40 alternativ
auch abgerundet ausgeführt
sein und eine eher rechteckförmige
Kontur mit einer oder mehreren abgerundeten Eckbereichen aufweisen,
wie dies am Beispiel von 6 dargestellt ist.
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Die
Endkappe 15 funktioniert wie folgt:
Zur Montage der
Endkappe 15 wird diese auf den jeweils zugeordneten Wicklungsabschnitt 14 der
Spulenwicklung 11 über
die Montageseite 18 aufgesteckt. In aufgesteckter Gebrauchslage
durchgreift der Wicklungsabschnitt 14 die beiden Durchtrittsöffnungen 23.
Die freien äußeren Enden 45 der
Vorspannteile 37 gelangen mit dem Wicklungsabschnitt 14 in
Kontakt und werden elastisch federnd Richtung der Vertiefung 43 bzw.
des Stützelements 36 hin
ausgelenkt. Durch die elastische Vorspannkraft, die die Vorspannteile 37 auf
den Wicklungsabschnitt 14 ausüben, und das Spiel zwischen
Endkappe 15 und Wicklungsabschnitt 14 wird die
Endkappe 15 vom Wicklungsabschnitt 14 weg in Richtung
zum Blechpaket 12 hin bewegt, bis die Außenseite 50 der
Vorderwand 22 der Endkappe 15 am Blechpaket 12 anliegt.
Auf diese Weise ist sicher gestellt, dass zwischen den Endkappe 15 und
dem Blechpaket 12 kein Spalt verbleibt. Dadurch können Variationen
in der Länge
des Blechpakets 12 zwischen den beiden Endkappen 15 von
bis zu etwa 3 mm ausgeglichen werden. Jede Endkappe 15 kann
somit einen Spielausgleich von etwa 1 bis 2 mm durch die elastisch vorgespannten
Vorspannteile 37 erreichen.
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Vorzugsweise
sind die Vorspannteile 37 und die Lager teile 38 einteilig
ohne Fügestellen
ausgebildet. Das heißt
zwischen dem Vorspannteil 37 und dem Lagerteil 38 bestehen
keine Fügeflächen durch Kleben,
Schweißen
oder eine ähnliche
Verbindungsart. Insbesondere ist die gesamte Endkappe 15 aus einem
einzigen einstückigen
Teil fügeflächenfrei
hergestellt. Beim Ausführungsbeispiel
ist die Endkappe 15 aus einem einheitlichen, nicht-leitenden
Material, beispielsweise Kunststoff hergestellt. Die beispielsgemäße Endkappe 15 ist
durch ein Spritzgussteil gebildet. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
dienen die beiden Endflächen 40 der
Lagerteile 38 als Auswerferflächen für Auswerferstifte der Spritzgussform,
um die in der Spritzgussform hergestellte Endkappe 15 aus
dieser heraus zu befördern.
Das Herausbefordern der Endkappe 15 aus der Spritzgussform
beim Herstellungsprozess ist dadurch vereinfacht, dass die Endflächen 40 parallel
zur Montageöffnung 18 und
zum Kappenboden 19 verlaufen und innerhalb der Außenkontur
der Endkappe 15 angeordnet sind.
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Die
Spulen 10 werden maschinell hergestellt. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
den Materialverbrauch so gering wie möglich zu halten. Eine Überdimensionierung
der Spule, um sicherzustellen, dass die vorgeschriebene maximale
Verlustleistung erreicht wird ist nicht mehr notwendig. Nach der
Herstellung einer Spule 10 wird deren Verlustleistung ermittelt.
Entspricht diese nicht den Anforderungen wird die Länge L des
Blechpakets 12 angepasst, insbesondere durch Erhöhen oder
Verringern der vorgesehenen Anzahl an das Blechpaket 12 bildenden
Blechen 13. In 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines
Herstellungsverfahrens für
Spulen 10 anhand eines Flussdiagramms dargestellt.
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In
einem ersten Verfahrensschritt S1 wird eine ringförmige Spulenwicklung 11 erzeugt,
die beispielsgemäß die Form
einer Rennbahn aufweist. Gleichzeitig hierzu wird in einem zweiten
Verfahrensschritt S2 ein Blechpaket 12 aus einer voreingestellten
Anzahl von Blechen 13 hergestellt. In Abwandlung zum dargestellten
Ausführungsbeispiel
können die
ersten beiden Verfahrensschritte S1, S2 in beliebiger Reihenfolge
auch nacheinander ausgeführt werden.
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Anschließend wird
die Spulenwicklung 11 in einem dritten Verfahrensschritt
S3 in die beiden Wicklungsfenster des Blechpakets 12 eingesetzt
und die Wicklungsfenster geschlossen.
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Die
außerhalb
des Blechpakets 12 befindlichen beiden Wicklungsabschnitte 14 werden
in einem darauffolgenden vierten Verfahrensschritt 54 durch
Aufstecken von jeweils einer Endkappe 15 geschützt. Die
beiden Endkappen 15 liegen dabei spaltfrei am jeweils benachbarten
Blech 13 des Blechpakets 12 an.
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In
einem fünften
Verfahrensschritt S5 wird eine die Verlustleistung im Betrieb der
Spule 10 beschreibende Messgröße M gemessen, beispielsgemäß der sogenannte
Kaltverlust, der in einem vorgegebenen Zusammenhang mit der Verlustleistung steht.
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Diese
Messgröße M wird
anschließend
in einem sechsten Verfahrensschritt S6 mit einem vorgegebenen Sollwertbereich
D verglichen. Befindet sich die Messgröße M innerhalb des Sollwertbereichs
D, bleiben die Herstellungsparameter der Maschine für die Produktion
weiterer Spulen 10 unverändert und das Herstellungsverfahren
beginnt wieder mit dem ersten bzw. zweiten Verfahrensschritt S1
bzw. S2.
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Liegt
die Messgröße M außerhalb
des Sollwertbereichs D, so erfolgt in einem siebten Verfahrensschritt
S7 eine Anpassung zumindest eines Herstellungsparameters der Ma schine
für die
Produktion weiterer Spulen. Dabei wird beim Ausführungsbeispiel die Vorgabe
für die
Länge L
des Blechpakets 12 verändert.
Die Länge
L des Blechpakets 12 ergibt sich aus der Dicke und der
Anzahl der Bleche 13. Liegt der Messwert M oberhalb des
Sollwertbereichs D und ist die Verlustleistung daher zu groß, wird
die Länge
L des Blechpakets vergrößert durch
Erhöhung der
vorgegebenen Anzahl von das Blechpaket 12 bildenden Blechen 13.
Liegt der Messwert M hingegen unterhalb des Sollwertbereichs D und
ist die Verlustleistung daher kleiner als notwendig, wird die Länge L des
Blechpakets 12 verringert durch Verringerung der vorgegebenen
Anzahl von Blechen 13.
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Die
darauffolgenden Spulen 10 werden dann beginnend mit dem
ersten und zweiten Verfahrensschritt S1, S2 mit der geänderten,
neu vorgegebenen Anzahl von Blechen 13 hergestellt. Auf
diese Weise wird Material eingespart und dennoch die geforderte maximale
Verlustleistung erreicht. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Endkappen 15 für die Spulen 10 ist
eine spaltfreie Anlage der Endkappen 15 am Blechpaket 12 gewährleistet,
auch wenn die Länge
der Blechpakete 12 im Laufe des Betriebs der Maschine variiert.
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Die
Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Spule 10 und
eine Endkappe 15 zum Schutz eines Wicklungsabschnitts 14 einer
Spulenwicklung 11. Ein Kappeninnenbereich 16 ist
durch mehrere Kappenwandabschnitte 17 begrenzt. In der Endkappe 15 sind
zwei Durchtrittsöffnungen 23 vorgesehen,
zwischen denen im Kappeninnenbereich 16 ein Durchgang 35 gebildet
ist, in dem der zu schützende
Wicklungsabschnitt 14 verläuft. Zwischen den beiden Durchtrittsöffnungen 23 ist
ein Stützelement 36 angeordnet,
an dem wenigstens ein Vorspannteil 37 befestigt ist. Das
Vorspannteil 37 ragt in seiner entspannten Ruhestellung
in den Durchgang 35 hinein und ist entgegen einer Vorspannkraft aus
seiner Ruhestellung heraus zum Stützelement 36 hin verlagerbar.
Durch dieses elastisch vorgespannte Vorspannteil 37 kann
ein Spielausgleich zwischen der Endkappe 15 und einem Blechpaket 12 einer
Spule 10 erreicht werden.
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- 10
- Spule
- 11
- Spulenwicklung
- 12
- Blechpaket
- 13
- Blech
- 14
- Wicklungsabschnitt
v. 11
- 15
- Endkappe
- 16
- Kappeninnenbereich
- 17
- Kappenwandabschnitt
- 19
- Kappenboden
- 20
- Seitenwand
- 21
- Rückwand
- 22
- Vorderwand
- 23
- Durchtrittsöffnung
- 25
- Endabschnitt
von 20
- 26
- Durchbrechung
- 27
- Anschlussöffnung
- 30
- Halteelement
- 31
- Rastelement
- 35
- Durchgang
- 36
- Stützelement
- 37
- Vorspannteil
- 38
- Lagerteil
- 40
- Endfläche
- 43
- Vertiefung
- 45
- freies
Ende v. 37
- 46
- Schlitz
- L
- Länge von 12
- M
- Messgröße
- D
- Sollwertbereich
- S1–S7
- Verfahrensschritte
- T
- Tiefenrichtung