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Die Erfindung betrifft einen Montagesatz für eine Drossel mit einem Ringkern, wobei ein die Öffnung des Ringkerns durchsetzendes Isolierelement vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft auch eine Drossel mit einem erfindungsgemäßen Montagesatz.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2007 060 556 A1 ist eine Übertragungseinheit mit einem Ringkern und drei Wicklungen auf dem Ringkern bekannt. Der Ringkern ist in einem zwei Halbschalen aufweisenden Montagesatz angeordnet. Die Wicklungen werden auf die Halbschalen aufgewickelt. Eine Abdeckhaube ist vorgesehen, die den fertiggestellten Übertrager vollständig abdeckt. Die untere Halbschale ist mit Fixierstiften versehen, die zur Unterseite der Drossel hin abragen.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 103 08 010 A1 ist ein Montagesatz für eine Drossel mit einem Ringkern bekannt, wobei ein die Öffnung des Ringkerns durchsetzendes Isolierelement vorgesehen ist. Das Isolierelement weist drei, in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege auf. Das Isolierelement ist dafür vorgesehen, die Wicklungen auf dem Ringkern voneinander zu trennen.
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Mit der Erfindung soll ein Montagesatz für eine Drossel mit einem Ringkern bereitgestellt werden, der die Montage einer Drossel erleichtert.
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Erfindungsgemäß ist hierzu ein Montagesatz mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Drossel mit den Merkmalen von Anspruch 15 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angeführt.
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Der erfindungsgemäße Montagesatz für eine Drossel mit einem Ringkern weist ein die Öffnung des Ringkerns durchsetzendes Isolierelement auf, wobei der Montagesatz eine erste Halbschale und eine zweite Halbschale zum Aufnehmen des Ringkerns hat, wobei eine Basisplatte vorgesehen ist und wobei Rastmittel und/oder Führungsmittel vorgesehen sind, um die erste Halbschale, die zweite Halbschale, das Isolierelement und/oder die Basisplatte miteinander zu verbinden. Indem die einzelnen Bestandteile des Montagesatzes mittels Rastmitteln und/oder Führungsmitteln verbunden sind, erfolgt beim Zusammenbau des Montagesatzes automatisch eine räumlich korrekte Zuordnung der einzelnen Bauteile zueinander. Das Montieren der Drossel kann dadurch schneller und mit höherer Präzision erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, die Führungsmittel und Rastmittel so auszubilden, dass eine werkzeuglose Montage der Drossel erfolgen kann. Beispielsweise kann der Montagesatz auch für eine vollautomatisierte Montage der Drossel vorgesehen sein.
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In Weiterbildung der Erfindung sind erste Rastmittel und/oder Führungsmittel zum Verbinden der beiden Halbschalen vorgesehen.
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Auf diese Weise kann eine automatisch lagerichtige Verbindung der beiden Halbschalen erfolgen.
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In Weiterbildung der Erfindung weisen die ersten Rastmittel und/oder Führungsmittel wenigstens einen ersten Vorsprung und zwei zweite Vorsprünge auf, wobei im verrasteten Zustand der erste Vorsprung wenigstens abschnittsweise zwischen den beiden zweiten Vorsprüngen aufgenommen ist.
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Mittels einer solchen Ausbildung der ersten Rastmittel und/oder Führungsmittel lässt sich eine Ausrichtfunktion in Umfangsrichtung erzielen.
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In Weiterbildung der Erfindung sind zweite Rastmittel und/oder Führungsmittel zum Verbinden der ersten Halbschale mit der Basisplatte vorgesehen.
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Auf diese Weise kann die erste Halbschale lagerichtig auf die Basisplatte aufgerastet werden. Die Basisplatte kann dann beispielsweise an einer Leiterplatte oder einem sonstigen Bauteil mit einfachen Mitteln befestigt werden. Vorteilhafterweise sind kombinierte Rast- und Führungsmittel vorgesehen, die einerseits die erste Halbschale bzw. die im Wesentlichen vollständig montierte Drossel in Umfangsrichtung relativ zur Basisplatte ausrichten und gleichzeitig die Drossel relativ zur Basisplatte zentrieren und auch an der Basisplatte halten.
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In Weiterbildung der Erfindung weisen die zweiten Rastmittel und/oder Führungsmittel wenigstens drei von der Basisplatte ausgehende Vorsprünge auf, an deren freien Enden Rastnasen angeordnet sind.
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Mittels dreier Vorsprünge, die insbesondere in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind, lässt sich eine Zentrierung und gleichzeitige Ausrichtung in Umfangsrichtung erreichen.
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In Weiterbildung der Erfindung bilden die beiden Halbschalen im zusammengesetzten Zustand eine torusförmige Halterung, wobei sich die Vorsprünge in eine Durchgangsöffnung der torusförmigen Halterung hineinerstrecken und an einer die Durchgangsöffnung der torusförmigen Halterung bildenden Wand anliegen.
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Auf diese Weise können die Vorsprünge platzsparend untergebracht werden und die torusförmige Halterung gleichzeitig zentrieren und an der Basisplatte fixieren.
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In Weiterbildung der Erfindung sind dritte Rastmittel und/oder Führungsmittel zum Verbinden des Isolierelements mit der Basisplatte vorgesehen.
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Mit Rastmitteln und/oder Führungsmitteln kann das Isolierelement beim Verbinden mit der Basisplatte ausgerichtet und gleichzeitig gehalten werden. Das Isolierelement dient zum Trennen der einzelnen Wicklungen auf der torusförmigen Halterung.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Isolierelement wenigstens drei plattenartige und sternförmig angeordnete Stege auf, wobei radial außen liegende Kanten der Stege in Führungen an der Basisplatte aufgenommen sind.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die erste Halbschale mit drei, in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Isoliervorsprüngen versehen, die im montierten Zustand auf der Basisplatte aufliegen.
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Mittels solcher Isoliervorsprünge an der ersten Halbschale wird ein vordefinierter Abstand zwischen der ersten Halbschale beziehungsweise der Wicklung und der Basisplatte erzielt. Die Isoliervorsprünge trennen die Wicklungen voneinander.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die radial innen liegenden Seiten der von der Basisplatte ausgehenden Vorsprünge mit Führungsnuten zum Aufnehmen der radial außen liegenden Kanten der Stege versehen.
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In Weiterbildung der Erfindung bilden die erste Halbschale und die zweite Halbschale eine torusförmige Halterung für einen Ringkern und das Isolierelement und die Halterung sind mit zueinander passenden vierten Rastmitteln und/oder Führungsmitteln versehen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Halbschale mit Führungsnuten zum Aufnehmen von radial außen liegenden Kanten der Stege des Isolierelements versehen.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Führungsnuten der zweiten Halbschale im montierten Zustand in jeweils einer Radialebene mit den Führungsnuten der Vorsprünge der Basisplatte angeordnet.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Basisplatte, die beiden Halbschalen und das Isolierelement als jeweils einstückig ausgebildete Kunststoffteile, insbesondere Spritzgussteile, ausgebildet.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch durch eine Drossel mit einem torusförmigen Ringkern, wenigstens einer, den Ringkern abschnittsweise umgebenden Drahtwicklung und einem erfindungsgemäßen Montagesatz gelöst, wobei der Ringkern in einer durch die beiden Halbschalen gebildeten torusförmigen Halterung aufgenommen ist und die Drahtwicklung auf eine Außenseite der torusförmigen Halterung aufgebracht ist.
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In Weiterbildung der Erfindung sind Enden der Drahtwicklung wenigstens teilweise durch Durchgangsöffnungen in der Basisplatte geführt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Ansicht einer Basisplatte eines erfindungsgemäßen Montagesatzes von schräg oben,
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2 eine erste Halbschale des erfindungsgemäßen Montagesatzes von schräg oben,
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3 die Basisplatte der 1 und die erste Halbschale der 2 im zusammengebauten Zustand in einer Ansicht von schräg oben,
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4 die Basisplatte, die erste Halbschale und eine zweite Halbschale des erfindungsgemäßen Montagesatzes im zusammengebauten Zustand in einer Ansicht von schräg oben,
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5 den vollständigen, zusammengebauten erfindungsgemäßen Montagesatz in einer Ansicht von schräg oben,
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6 eine mit dem erfindungsgemäßen Montagesatz aufgebaute Drossel in einer Ansicht von schräg unten,
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7 die Drossel der 6 in einer Ansicht von schräg oben,
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8 die Drossel der 7 in einer Ansicht von schräg unten,
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9 eine Schnittansicht der Drossel der 7,
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10 die geschnittene Drossel der 9 in einer Ansicht von schräg oben,
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11 das Isolierelement des erfindungsgemäßen Montagesatzes in einer Ansicht von schräg oben und
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12 die Basisplatte der 1 und das Isolierelement der 11 im zusammengesteckten Zustand.
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Die Darstellung der 7 zeigt eine erfindungsgemäße Drossel 10 im montierten Zustand auf einer Leiterplatte 12 in einer Ansicht von schräg oben.
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Die Drossel 10 weist insgesamt drei Wicklungen 14, 16 und 18 auf, die voneinander beabstandet auf eine torusförmige Halterung 20 aufgewickelt sind. Anschlussdrähte der Wicklungen sind jeweils durch die Leiterplatte 12 hindurchgeführt, wobei dies lediglich teilweise zu erkennen ist. Die torusförmige Halterung 20 ist auf einer Basisplatte 22 angeordnet. In eine Durchgangsöffnung der torusförmigen Halterung 20 ist ein Isolierelement 24 eingesteckt, das drei, in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Stege aufweist und das die Wicklungen 14, 16 und 18 voneinander trennt.
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Die Halterung 20, die Basisplatte 22 und das Isolierelement 24 bilden einen Montagesatz für die erfindungsgemäße Drossel 10, der nachstehend noch genauer erläutert wird.
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Die Darstellung der 1 zeigt die Basisplatte 22 in einer Ansicht von schräg oben. Die Basisplatte weist insgesamt sechs Durchgangsöffnungen 26, 28 auf, wobei jeweils zwei Durchgangsöffnungen 26, 28 einer der Wicklungen 14, 16 bzw. 18 zugeordnet sind. Ein Wicklungsanfang der Wicklungen 14, 16, 18 wird jeweils durch eine der radial innen liegenden Durchgangsöffnungen 26 gesteckt und durch die Basisplatte 22 hindurchgeführt. Ein jeweiliges Wicklungsende wird durch eine der Durchgangsöffnungen 28 hindurchgeführt, die radial außerhalb der Durchgangsöffnungen 26 angeordnet sind und speziell an sich in radialer Richtung erstreckenden Fortsätzen eines kreisrunden Grundkörpers der Basisplatte 22 angeordnet sind.
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Die Basisplatte 22 weist drei Vorsprünge 30 auf, die sich ausgehend von der Basisplatte 22 nach oben, in der Darstellung der 1 auf den Betrachter zu, erstrecken. Die drei Vorsprünge 30 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig und um einen Winkel von 120° voneinander beabstandet. Die Vorsprünge 30 sind um einen zentralen Dom 32 der Basisplatte 22 herum angeordnet, wobei sich der Dom 32 von dem Grundkörper der Basisplatte 22 aus nach oben erstreckt. Der Dom 32 dient zum Einschrauben einer Befestigungsschraube, siehe 8 bis 10, um die Drossel 10 an der Basisplatte 12 zu befestigen, siehe 7, und zum Führen des Isolierelements 24.
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Die Vorsprünge 30 weisen auf ihrer radial innen liegenden Seite jeweils eine Nut 34 auf, die als Führungsmittel für das Isolierelement 24 dient. Die Nut 34 erstreckt sich bis zum Grundkörper der Basisplatte 22.
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Auf ihrer radial außen liegenden Seite sind die Vorsprünge 30 jeweils mit Rastnasen 36 versehen. Die Rastnasen können auch durch anders ausgebildete Rastmittel ersetzt werden. Jeder Vorsprung 30 weist auf seiner radial außen liegenden Seite zwei Rastnasen 36 und zwischen den Rastnasen einen Führungssteg 38 auf, der senkrecht zum Grundkörper der Basisplatte 22 verläuft. Mittels der Vorsprünge 30 und insbesondere mittels der Rastnasen 36 und den Führungsstegen 38 wird eine erste Halbschale an der Basisplatte 22 verankert.
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Diese erste Halbschale 40 ist in 2 von schräg oben dargestellt. Die erste Halbschale 40 bildet einen unteren Abschnitt eines torusförmigen Innenraums 42, der zur Aufnahme eines Ringkerns der Drossel vorgesehen ist. Ein solcher Ringkern besteht beispielsweise aus Ferritmaterial. Der Ringkern kann in einfacher Weise in die erste Halbschale 40 eingelegt werden und ist dadurch bereits korrekt positioniert.
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Die erste Halbschale weist im Bereich der Wandung ihrer Durchgangsöffnung 44 drei Paare von Führungsstegen 46 auf, wobei zwei zu einem Paar gehörende Führungsstege 46 zwischen sich eine Nut 48 bilden. Diese Nut 48 ist zur Aufnahme der Führungsstege 38 an den Vorsprüngen 30 der Basisplatte 22 vorgesehen, siehe 1. Ein in 2 oberes Ende der Führungsstege 46 dient als Anschlag für die Rastnasen 36 an den Vorsprüngen 30. Beim Aufschieben der ersten Halbschale 40 auf die Vorsprünge 30 werden zunächst die Vorsprünge 30 geringfügig radial nach innen verbogen, bis die Rastnasen 36 über die in 2 oberen Enden der Führungsstege 46 schnappen und die erste Halbschale 40 dadurch sicher an der Basisplatte 22 fixieren. Durch die Führungsstege 38, die in die Nuten 48 eingreifen, ist die erste Halbschale nach dem Einrasten auch in Umfangsrichtung in der vorgesehenen Position auf der Basisplatte 22 fixiert.
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Wie in 1 zu erkennen ist, sind die Oberseiten der Rastnasen 36 angeschrägt. Dadurch wird das Aufsetzen der Führungsstege 46 der ersten Halbschale 40 erleichtert und es wird auch erleichtert, dass die Vorsprünge 30 beim Aufschieben der ersten Halbschale 40 in Richtung auf den Grundkörper der Basisplatte 22 zu radial nach innen ausgelenkt werden.
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Die erste Halbschale 40 ist an ihrer Außenseite darüber hinaus mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Vorsprüngen 50 versehen. Diese Vorsprünge 50 sind dafür vorgesehen, zwischen jeweils zwei Vorsprüngen 62 einer zweiten Halbschale 60 einzugreifen, siehe 4.
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Darüber hinaus ist die erste Halbschale 40 an ihrer Unterseite mit drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandeten Isoliervorsprüngen 52 versehen, von denen in 2 lediglich einer zu erkennen ist. Die Isoliervorsprünge 52 liegen im montierten Zustand auf der Basisplatte 22 auf und hatten die erste Halbschale 40 dadurch vordefinierten Abstand relativ zur Basisplatte 22. Die Isoliervorsprünge 52 trennen auch die Wicklungen 14, 16, 18 voneinander, siehe 7.
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3 zeigt die erste Halbschale 40 und die Basisplatte 22 im montierten Zustand. Es ist zu erkennen, dass die Rastnasen 36 der Vorsprünge 30 an der Basisplatte 22 nun über die oberen Enden der Führungsstege 46 an der ersten Halbschale 40 geschnappt sind. Dadurch wird die erste Halbschale 40 fest an der Basisplatte 22 gehalten. Wie ausgeführt wurde, sorgen die Führungsstege 38 an den Vorsprüngen 30 dafür, dass die erste Halbschale 40 auch in Umfangsrichtung in der vorgesehenen Position an der Basisplatte 22 platziert ist.
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Die Darstellung der 4 zeigt eine zweite Halbschale 60 im montierten Zustand auf der ersten Halbschale 40 und der Basisplatte 22. Die zweite Halbschale 60 wird so auf die erste Halbschale 40 aufgesetzt, dass die Vorsprünge 50 der ersten Halbschale 40 jeweils zwischen zwei in radialer Richtung vorstehenden Vorsprüngen 62 an der zweiten Halbschale 60 aufgenommen sind. Dadurch wird die zweite Halbschale 60 relativ zur ersten Halbschale 40 korrekt in Umfangsrichtung positioniert.
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Die beiden Halbschalen 40, 60 bilden dadurch die torusförmige Halterung 20, siehe 7. In den torusförmigen Innenraum der Halterung 20 kann ein Ringkern der Drossel eingelegt werden und auf die torusförmige Halterung 20 können die Wicklungen 14, 16, 18 aufgebracht werden. Zweckmäßigerweise erfolgt bei der Montage der erfindungsgemäßen Drossel 10 der 7 zunächst das Einlegen des Ringkerns in den Innenraum der ersten Halbschale 40. Nach dem Aufsetzen der zweiten Halbschale 60 auf die erste Halbschale 40 ist die Halterung 20 fertiggestellt und kann nun mit den Wicklungen 14, 16, 18 versehen werden. Erst dann, wenn die Halterung 20 mit den Wicklungen 14, 16, 18 versehen ist, wird sie auf die Basisplatte 22 aufgesetzt.
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Die obere Halbschale 60 weist in radialer Richtung nach innen hin offene Führungsnuten 64 auf, die jeweils zwischen zwei Führungsstegen 66 gebildet sind. Die Nuten 64 und die Führungsstege 66 sind jeweils am radial inneren Ende von kreisringsegmentförmigen Isoliervorsprüngen 68 ausgebildet, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet auf der Oberseite der zweiten Halbschale 60 angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei Vorsprüngen 68 wird jeweils eine der Wicklungen 14, 16, 18 angeordnet. Die Isoliervorsprünge 68 an der oberen Halbschale 60 sind im montierten Zustand jeweils fluchtend zu den Isoliervorsprüngen 52 an der unteren Halbschale angeordnet. Die Nuten 64 dienen zum Aufnehmen und Führen von Stegen des Isolierteils 24, siehe 7.
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Anhand der Darstellung der 4 ist zu erkennen, dass im montierten Zustand der zweiten Halbschale 60 die Nuten 64 und die Nuten 34 an der Innenseite der Vorsprünge 30 auf der Basisplatte 22 in jeweils einer Radialebene liegen. Das Isolierteil 24 kann mit seinen Stegen somit zunächst in die Nuten 64 und dann auch in die Nuten 34 eingeschoben werden und ist dadurch automatisch korrekt zur Basisplatte 22 und der Halterung 20 positioniert.
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Die Darstellung der 5 zeigt die Halterung 20 im montierten Zustand auf der Basisplatte 22, wobei zusätzlich noch das Isolierteil 24 in den Innenraum der torusförmigen Halterung 20 eingeschoben ist. Die radial äußeren Kanten 80 der Stege des Isolierteils 24 sind nun in den Nuten 64 und 34 aufgenommen, vergleiche 4.
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Die Darstellung der 6 zeigt die Drossel 10 der 7 in einer Ansicht von schräg unten. Zu erkennen sind die Wicklungen 18 und 14 auf der Halterung 20. Weiter sind die Durchgangsöffnungen 26, 28 in der Basisplatte 22 zu erkennen, durch die jeweils ein Wicklungsanfang bzw. ein Wicklungsende der Wicklungen 14, 16, 18 hindurchgeführt ist. Die Wicklungsanfänge bzw. Wicklungsenden sind dadurch in sehr einfacher Weise von der Unterseite der Basisplatte 22 her zugänglich.
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In der Ansicht der 6 ist weiter zu erkennen, dass die erste Halbschale 40 mit den nach unten vorragenden kreisringsegmentartigen Vorsprüngen 52 versehen ist, die einerseits die Wicklungen 14, 16, 18 voneinander trennen und andererseits für einen vordefinierten Abstand der Wicklungen 14, 16, 18 von der Oberseite der Basisplatte 22 sorgen. Die Halterung 20 bzw. die erste Halbschale 40 liegt mit der Unterseite ihrer Vorsprünge 52 auf der Oberseite der Basisplatte 22 auf.
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Die Darstellung der 8 zeigt die Drossel 10 der 6 und 7 in einer Ansicht von unten. Zu erkennen ist in dieser Ansicht eine in 6 nicht dargestellte Halteschraube 70, die durch eine Durchgangsöffnung in eine Unterseite des Doms 32 in der Basisplatte 22 geschraubt ist. Mit einer einzigen Schraube, nämlich der Halteschraube 70, kann die Drossel 10 dadurch zuverlässig an der Leiterplatte 12 befestigt werden.
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Die Darstellung der 9 zeigt die Drossel 10 der 8 im geschnittenen Zustand. In dieser Ansicht ist ein in dem Innenraum der Halterung 20 angeordneter Ringkern 72 zu erkennen.
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Die Darstellung der 10 zeigt die geschnittene Drossel 10 der 9 in einer Ansicht von schräg oben.
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11 zeigt das Isolierelement 24 in einer Ansicht von schräg oben. Zu erkennen sind die drei, sich in radialer Richtung nach außen erstreckenden und in Umfangsrichtung gleichmäßig um 120° voneinander beabstandeten Stege 74. Die Stege 74 sind im Bereich ihrer Seitenflächen, die an die Außenflächen angrenzen, mit keilförmigen Rasthaken 76 versehen, die für einen spielfreien Sitz der Stege 74 in den Nuten 64 sorgen, siehe 4. Zu erkennen ist auch, dass die Stege 74 in einem unteren Bereich in radialer Richtung kürzer ausgebildet sind. Dadurch sind die Stege 74 auf die Position der Nuten 34 in den Vorsprüngen 30 der Basisplatte 22 angepasst, siehe 4. Am unteren Ende des Isolierelements 24 weisen die Stege 74 eine zentrale Ausnehmung 78 auf. In dieser Ausnehmung wird der Dom 32 der Basisplatte 22 aufgenommen. Dadurch erfolgt eine nochmalige Festlegung und Zentrierung des Isolierelements 24 und damit auch der Halterung 20.
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Die Darstellung der 12 zeigt das Isolierelement 24 im montierten Zustand auf der Basisplatte 22. Zu erkennen ist, wie der Dom 32 der Basisplatte 32 nun in die zentrale Ausnehmung 78 des Isolierelements 24 hineinragt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007060556 A1 [0002]
- DE 10308010 A1 [0003]
