DE102019100528A1

DE102019100528A1 - Abstandselement, Verwendung eines Abstandselements und Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement

Info

Publication number: DE102019100528A1
Application number: DE102019100528.0A
Authority: DE
Inventors: Erhard Brunner; Jürgen Zahn; Dieter Waldmann
Original assignee: Ews GmbH; Tramag Transf & Co KG GmbH; Tramag Transformatorenfabrik & Co KG GmbH
Current assignee: Ews GmbH; Tramag Transf & Co KG GmbH; Tramag Transformatorenfabrik & Co KG GmbH
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2020-07-16

Abstract

Es werden ein Abstandselement, die Verwendung eines Abstandselements und ein Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement beschrieben, wobei das Abstandselement einen plattenförmigen Grundkörper (53) mit mindestens einem Haltemittel aufweist. Die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers (53) bilden Anlageabschnitte (51) für Blechpakte und/oder magnetische Kerne aus, wobei das mindestens eine Haltemittel zwei an gegenüberliegenden Kanten (59) des plattenförmigen Grundkörpers (53) abstehende erste Elemente (50a) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Aufnahmen einer Spulenkörperschale (10) einsetzbar sind. Es können aber auch Aufnahmen (50b) vorgesehen sein, in welche Halteelemente einer Spulenkörperschale (10) eingreifen. Das Abstandselement (50) besteht aus einem nicht magnetisierbaren Material und bietet die Möglichkeit einer genauen Ausrichtung und Lagerung von Blechpakten oder magnetisierbaren Kernen in Spulenkörpern.

Description

Es werden ein Abstandselement, die Verwendung eines Abstandselements und ein Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement beschrieben. Das Abstandselement dient zur Ausrichtung und Lagerung von Blechpakten oder magnetisierbaren Kernen, z.B. Ferritkernen, in Spulenkörpern.
Ein Spulenkörper mit dazwischen aufgenommenen Blechpaketen oder Kernen wird von einer Wicklung umgeben und kann beispielsweise für Wickelgüter, Drosselspulen und andere Induktionsgeräte verwendet werden, wobei der Abstand zwischen zwei Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen über ein Abstandselement festgelegt wird. Wickelgüter können bspw. Transformatoren umfassen.
Stand der Technik
Blechpakete für Spulenkörper bestehen aus einer Vielzahl von Blechen, die übereinander angeordnet sind. In der Regel weist ein Spulenkörper mindestens einen Stapel eines Blechpakets oder einen magnetisierbaren Kern auf. Zwei Blechpakete oder Kerne können über einen Abstandshalter voneinander getrennt werden. DE 93 15 003 U1 offenbart einen Drosselkern, wobei zwischen zwei Kernschenkeln ein Kernstumpf aus einem gesinterten weichmagnetischen Material eingefügt ist, der den magnetischen Widerstand des Magnetkreises der Drossel erhöht und direkt an die angrenzenden Kernstücke anschließt.
DE 20 2013 011 286 U1 offenbart weiter eine Drossel mit einer Vielzahl an Kernabschnitten, die über Positionierelemente voneinander getrennt sind, wobei jeweils zwei Positionierelemente vorgesehen sind, die in Führungsnuten gegenüberliegender Wärmetauscherplatten verlagerbar eingeführt sind.
Im Weiteren können Blechpakete oder magnetisierbare Kerne an abgewandten Bereichen beispielsweise in einem späteren Verfahrensschritt mit einem Joch verbunden werden. Gängige Maßnahmen Blechpakete miteinander zu verbinden umfassen beispielsweise das Bandagieren. Die Bandagen liegen außen am Blechpaket an und können als Klebebänder ausgebildet sein. Anschließend werden die Blechpakete zwischen zwei Leisten aufgenommen. Die Leisten können wiederum mittels Bandagen zusammengehalten werden.
Im Bereich der Verbindungsstellen, d. h. an den Kanten zwischen den einzelnen Leisten, können weitere Elemente aufgesetzt werden, die dann mit einem Klebeband umwickelt werden, sodass ein relativ fester Verbund bereitgestellt wird. Dieser Zusammenbau kann anschließend auf ein Joch aufgesetzt und mit einer Wicklung versehen werden.
Zusätzlich weisen die Leisten, welche die Blechpakete überstehen, Öffnungen auf, durch welche Schrauben eingesetzt werden können. Über die Schrauben können die Spulenkörper fest mit einem Joch verbunden werden. Hierzu weist das Joch eine korrespondierende Öffnung auf, durch welche eine Schraube zur Verbindung geführt wird.
Solche Spulenkörper weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Zum einen können die Blechpakete während der Montage und der Befestigung verrutschen. Dadurch kann sich der Luftspalt zwischen den Blechpaketen bzw. den Kernelementen verändern. Die aus DE 20 2013 011 286 U1 bekannte Anordnung liefert keine zufriedenstellende Lösung, da einerseits mehrere Positionierelemente, aber mindestens zwei, erforderlich sind, und die Positionierelemente selbst in Führungsnuten aufgenommen sind. Eine exakte Positionierung und ein Einstellen von Luftspalten sind hierüber nicht oder nur mit großem Aufwand möglich.
Zum anderen müssen bei den bekannten Ausführungen eine Vielzahl von einzelnen Komponenten, wie Leisten, Klebebänder und Abstandselemente (Positionierelemente) eingesetzt und ausgerichtet werden. Die Montagezeiten sind sehr hoch, wobei dadurch auch die Kosten zur Bereitstellung eines solchen Spulenkörpers neben den Kosten aufgrund des erhöhten Materialaufwands sehr hoch sind.
Aufgabe
Die Aufgabe besteht gegenüber bekannten Maßnahmen zur Erzeugung eines Luftspalts darin eine verbesserte und einfachere Möglichkeit zur Bereitstellung eines Luftspalts zu schaffen, wobei keine Verlagerung von Abstandselementen auftritt, die Abstandselemente einfach ausgebildet sind und die Montage sowohl hinsichtlich der erforderlichen Bauteile als auch hinsichtlich der erforderlichen Montageschritte reduziert ist.
Lösung
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch ein Abstandselement für einen Spulenkörper gelöst, das einen plattenförmigen Grundkörper mit mindestens einem Haltemittel aufweist, wobei

- die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers Anlageabschnitte für Blechpakte und/oder magnetische Kerne ausbilden,
- das mindestens eine Haltemittel Aufnahmen aufweist, in welche Haltelemente einer Spulenkörperschale einsetzbar sind, und
- das Abstandselement aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht.

Das Abstandselement lässt sich über die Halteelemente von Spulenkörperschalen in Position halten und ist daher gegen eine Verlagerung gesichert. Die Aufnahmen ermöglichen dabei eine Fixierung des Abstandselements. Zudem kann über die Aufnahmen eine Vorfixierung von Abstandselementen erfolgen, ohne dass diese über eine zweite Spulenkörperschale oder zwischen Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen aufgenommen sind. Ein Luftspalt zwischen zwei Blechpaketen oder Kernen lässt sich über das Abstandselement definiert einstellen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Abstandselement für einen Spulenkörper gelöst, das einen plattenförmigen Grundkörper mit mindestens einem Haltemittel aufweist, wobei

- die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers Anlageabschnitte für Blechpakte und/oder magnetische Kerne ausbilden,
- das mindestens eine Haltemittel zwei an gegenüberliegenden Kanten des plattenförmigen Grundkörpers abstehende erste Elemente aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Aufnahmen einer Spulenkörperschale einsetzbar sind, und
- das Abstandselement aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht.

Das Abstandselement weist gegenüber bekannten Ausführungen den Vorteil auf, dass dieses über erste Elemente sicher innerhalb eines Spulenkörpers gehalten werden kann. Beim Spulenkörper kann es sich beispielsweise um einen Spulenkörper mit zwei Spulenkörperschalen handeln, der entsprechende Aufnahmen aufweist. Über die Aufnahmen und die ersten Elemente ist die Position des Abstandselementes im eingesetzten Zustand definiert. Daher kann auch ein Luftspalt zwischen zwei Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen definiert eingestellt werden. Das Abstandselement weist an den gegenüberliegenden Kanten dabei jeweils mindestens ein erstes Element auf.
Die Abstandselemente in den beiden Ausführungen weisen jeweils ein Haltemittel auf, das entweder abstehende Elemente oder Aufnahmen umfasst, so dass eine Befestigung mit korrespondierenden Vorrichtungen von Spulenkörperschalen ermöglicht wird.
Das oder die Abstandselemente können alternativ oder zusätzlich die Position von Blechpaketen oder Kernen in einem Spulenkörper definieren, wobei entsprechende Aufnahmen, beispielsweise in einer Spulenkörperschale, vorgesehen sein müssen. Die Position der Bleche oder Kerne ist dadurch definiert vorgebbar. Eine Verlagerung der Blechpakete oder Kerne im Betrieb des Spulenkörpers oder beim Transport ist daher ausgeschlossen.
Die hierin beschriebenen Ausführungen weisen daher gegenüber bekannten Ausführungen den Vorteil auf, dass es zu keiner Verlagerung kommen kann. Die aus dem Stand der Technik bekannten Abstandselemente sind entweder in Führungen verschiebbar gelagert, sodass sowohl beim Transport als auch im Betrieb eine Verlagerung auftreten kann, oder sind als Einlegeteile zwischen zwei Blechen oder Kernen eingesetzt. Eine zwischen Blechpaketen oder Kernen eingelegte Platte oder Folie kann einer Verlagerung der Kerne oder Bleche nicht entgegenwirken, so dass die Position der Blechpakete oder Kerne und ein Luftspalt nicht dauerhaft erreicht werden können.
Das Abstandselement kann vorzugsweise so ausgebildet sein, dass dieses auf beiden Seiten symmetrisch ausgebildet ist. Eine Symmetrieebene kann hierbei quer durch den Grundkörper verlaufen und erstreckt sich parallel zu den Anlageabschnitten.
Das mindestens eine Haltemittel kann als Steg ausgebildet sein, der sich im Wesentlichen mittig über mindestens eine Seite des plattenförmigen Grundkörpers erstreckt und von der mindestens einen Seite absteht. Der mindestens eine Steg dient als Anlagefläche für Blechpakete oder Kerne. Die Position der Blechpakete oder Kerne wird zusätzlich über Seitenwände eines Spulenkörpers festgelegt, so dass es zu keinem Verkippen von Blechpaketen oder Kernen um eine parallel zu dem Steg verlaufende Achse kommen kann. Parallel zu dem Steg erstrecken sich Wandabschnitte, die beabstandet zu anliegenden Blechpaketen oder Kernen verlaufen. Zwischen den Wandabschnitten und den Blechpaketen oder Kernen sind dadurch Räume ausgebildet. In diesen Räumen kann ein Kühlmittel (z. B. Luft oder Kühlflüssigkeit) geführt werden, um die Blechpakete oder Kerne zu kühlen. Im Weiteren ist es auch möglich, in diese Räume Messeinrichtungen einzusetzen. Messeinrichtungen können beispielsweise Temperatursensoren sein.
An den orthogonal zu den Kanten mit den abstehenden ersten Elementen verlaufenden Kanten des plattenförmigen Grundkörpers kann jeweils ein zweiter Steg angeordnet sein, der sich über mindestens eine Seite des plattenförmigen Grundkörpers erstreckt und von der mindestens einen Seite absteht. Die zweiten Stege können so weit von den Seiten des Grundkörpers abstehen wie der erste Steg, der sich mittig über den Grundkörper erstreckt. Zwischen dem ersten Steg und den zweiten Stegen lassen sich ebenfalls Luftkanäle oder Aufnahmeräume für Messeinrichtungen ausbilden. Zudem ist die Anlage der Blechpakete oder Kerne verbessert, da drei Anlageflächen vorgesehen sind.
Von mindestens einer orthogonal zu den Kanten mit den abstehenden ersten Elementen verlaufenden Kante des plattenförmigen Grundkörpers kann mindestens ein zweites Element abstehen. Das zweite Element kann zusätzlich zur Befestigung in gegenüberliegenden Seitenwänden eines Gehäuses oder einer Spulenkörperschale eines Spulenkörpers dienen. Ein solches zweites Element kann beispielsweise durch abstehende Laschen oder durch eine durchgängige Leiste gebildet sein. Dementsprechend benötigt der aufnehmende Körper (Spulenkörperschale oder Gehäuse) eine Aufnahme für das zweite Element. Die Aufnahme kann beispielsweise ein Schlitz oder eine Tasche sein.
Die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers oder Wandabschnitte zwischen einem als Steg ausgebildeten Haltemittel und zweiten Stegen an gegenüberliegenden Kanten des plattenförmigen Grundkörpers können Stützelemente aufweisen. Stützelemente umfassen beispielsweise Streben, die sich über die Wandabschnitte oder die gegenüberliegenden Seiten erstrecken und den Grundkörper steifer machen. Einer Verformung der Abstandselemente wird hierdurch entgegengewirkt.
Das Abstandselement kann aus Kunststoff bestehen. Kunststoffe lassen sich einfach verformen, sodass Abstandselemente, beispielsweise in einem Spritzgussprozess, in hoher Stückzahl und kostengünstig hergestellt werden können. Kunststoffe weisen zudem ein geringes Gewicht auf und beeinflussen elektrische, elektromagnetische und magnetische Felder nicht.
Im Weiteren kann der Kunststoff des Abstandelementes die Festigkeit beeinflussende Zusätze aufweisen. Die Zusätze wirken sich positiv auf die mechanischen Eigenschaften des Abstandselementes aus. So kann beispielsweise einer Verformung des Abstandselementes hierüber weiter entgegengetreten werden, sodass die Wandstärke des Grundkörpers weiter reduziert werden kann. Dadurch lassen sich über Kunststoffabstandselemente auch sehr dünne Luftspalte zwischen zwei Blechpaketen oder Kernen realisieren.
Der Kunststoff kann beispielsweise in weiteren Ausführungsformen Glasfaserelemente aufweisen. Glasfaserelemente ermöglichen es, sehr dünne Abstandselemente auszubilden ohne dass die Festigkeit oder Stabilität des Abstandselementes darunter leidet.
In weiteren Ausführungen ist das Abstandselement als Kühlkörper ausgebildet. Im Bereich der Abstandselemente tritt bei Spulenkörpern der größte Wärmeeintrag auf. Über als Kühlkörper ausgebildete Abstandselemente kann daher eine Wärmeabfuhr im Bereich des Wärmeeintrags durchgeführt werden. Das als Kühlkörper ausgebildete Abstandselement kann bspw. Kühlleitungen aufweisen. In den Grundkörper des Abstandselementes können zum Beispiel sogenannte „Heatpipes“ eingebracht sein. In einer „Heatpipe“ wird ein Medium im Bereich des Wärmeeintrags verdampft und kondensiert aufgrund der dadurch entstehenden Druckunterschiede in dem Rohr („pipe“) an einer Stelle mit niedriger Temperatur. Von dort sinkt das kondensierte Medium schwerkraftbedingt oder durch den Kapillareffekt zurück zur Stelle des Wärmeeintrags. Somit zirkuliert das Medium in der „Heatpipe“. Um die Wärme von der „Heatpipe“ abzuführen kann diese mit weiteren wärmeleitenden Elementen verbunden sein. Über die wärmeleitenden Elemente wird die Wärme nach außen, aus einem Spulenkörper herausgeführt. Die „Heatpipe“ als nicht aktives Kühlmittel kann über eine Öffnung in einer Spulenkörperschale mit einer Kühlleitung in einer Finne an der Außenseite einer Spulenkörperschale verbunden sein. Die Finne weist eine durchgängige Öffnung auf, so dass ein Kühlen mittels Luft oder durch anderen Medien erfolgen kann. Kühlluft kann dabei die Finne durchströmen und nimmt die Wärme von der „Heatpipe“ auf.
In weiteren Ausführungen kann als Werkstoff für den Grundkörper Keramik verwendet werden. Um die erforderliche Wärmeleitfähigkeit für die Keramik zu erhalten können Zusätze oder wärmeleitende Strukturen (z.B. aus Metall) eingebettet sein. Die Ableitung der Wärme kann analog zu den vorstehend beschriebenen Varianten erfolgen. Hierzu kann bspw. eine Kopplung mit nach außen geführten Wärmeleitern (z.B. im Bereich der Seitenwände eines Spulenkörpers) oder mit einem Kanal in einer Finne vorgesehen sein.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch die Verwendung eines Abstandselementes für Spulenkörper mit darin aufgenommenen Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen gelöst, wobei mindestens ein Abstandselement zwischen zwei Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen und/oder an einem Abschnitt eines Blechpakets oder eines magnetisierbaren Kerns angeordnet ist.
Die Verwendung eines Abstandselementes, wie es vorstehend beschrieben wurde, ermöglicht die Einstellung definierter Luftspalte und die sichere Positionierung und Befestigung von Blechpaketen oder Kernen in einem Spulenkörper.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird ebenfalls durch einen Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement der vorstehend beschriebenen Varianten gelöst, wobei

- der Spulenkörper zwei Spulenkörperschalen aufweist, zwischen welchen mindestens ein Blechpaket oder ein magnetisierbarer Kern aufgenommen ist,
- die Spulenkörperschalen auf ihren Innenseiten
1. a) mindestens eine Aufnahme für ein erstes Element des mindestens einen Haltemittels aufweisen und in der Aufnahme ein erstes Element des mindestens einen Haltemittels aufgenommen ist, oder
2. b) Halteelemente aufweisen, die in Aufnahmen des mindestens einen Haltemittels eingreifen und in den Aufnahmen ein Halteelement aufgenommen ist, und
- das mindestens eine Abstandselement zwischen zwei Blechpaketen oder magnetisierbaren Kernen angeordnet ist und/oder an einem Abschnitt mindestens eines Blechpaketes oder magnetisierbaren Kerns anliegt.

Ein solcher Spulenkörper weist mindestens eine Aufnahme auf, die beispielsweise als Vertiefung in einer innenliegenden Wand oder Grundplatte einer Spulenkörperschale ausgebildet ist. In Abhängigkeit der Ausbildung des Abstandselementes können auch an gegenüberliegenden Seitenwänden einer Spulenkörperschale Schlitze, Taschen oder weitere Aufnahmeöffnungen vorgesehen sein. Die Aufnahmen sind jeweils so ausgebildet, dass ein mindestens erstes Element oder weitere Elemente eines Abstandselementes darin im Wesentlichen ohne Spiel aufgenommen werden können. Die Ausgestaltung der Aufnahmen muss derart erfolgen, dass eine Verlagerung der Blechpakete oder Kerne nicht auftreten kann.
Eine Verlagerung der Abstandselemente in den Aufnahmen kann nur toleriert werden, wenn diese in der Ebene des Grundkörpers auftritt. Nach dem Zusammenbau des Spulenkörpers wird das Spiel durch die beiden Spulenkörperschalen reduziert werden. Ein geringes Spiel sollte stets vorhanden sein, damit die Abstandselemente oder die Kerne oder Blechpakte vor allem bei Erwärmung eine Ausdehnung erfahren können, ohne den Spulenkörper zu zerstören und/oder einen zu hohen Druck von Innen auf die außen aufgebrachte Wicklung zu erzeugen.
Halteelemente der Spulenkörperschalen können bspw. durch Stege oder Erhebungen gebildet sein.
Eine solche Spulenkörperschale weist einen einfachen Aufbau auf und ist auch in der Herstellung einfach. Dadurch werden die Kosten zur Bereitstellung einer Spulenkörperschale reduziert und die Bearbeitungszeit ist ebenfalls sehr gering. Die Spulenkörperschale weist zudem wenige Bauelemente auf. Gegenüber bekannten Ausführungen müssen lediglich Blechpakete oder Kerne in die Spulenkörperschale eingelegt werden. Zusätzlich müssen mindestens ein Abstandselement oder mehrere Abstandselemente eingesetzt werden, die über das mindestens eine erste Element oder die Aufnahmen eine definierte Position aufnehmen. Dementsprechend nehmen auch die Blechpakete/Kerne eine definierte Position ein. Nach dem Einbringen der Blechpakete oder Kerne und der Abstandselemente kann eine zweite Spulenkörperschale auf eine erste Spulenkörperschale aufgesetzt werden, die im Wesentlichen ähnlich oder identisch zu der ersten Spulenkörperschale ausgebildet ist. Das bedeutet, dass auch die zweite Spulenkörperschale entsprechende Aufnahmen für erste Elemente, zweite Elemente, etc. der Abstandselemente oder Halteelemente aufweist. Die Position der Abstandselemente und damit der Blechpakete oder Kerne ist dadurch festgelegt.
Anschließend können die beiden Spulenkörperschalen miteinander verbunden werden, sodass ein fester Verbund bereitgestellt wird und keine Verlagerung der Blechpakete oder Kerne auftreten kann. Die Verbindung der Spulenkörperschalen kann beispielsweise über mindestens eine Klammer erfolgen, welche die Spulenkörperschalen umgreift und an Verbindungsabschnitten zusammenhält.
In weiteren Ausführungsformen können Spulenkörperschalen von außen auch umwickelt werden, wobei hierfür Klebebänder oder ähnliches verwendet werden können. Anschließend kann auf die zusammengefügten Spulenkörperschalen eine Wicklung aufgebracht werden und der so gebildete Spulenkörper für Drosselspulen, Wickelgüter oder andere Induktionsgeräte verwendet werden.
Die Verwendung der Abstandselemente erlaubt es zudem auf eine Befestigung der einzelnen Bleche eines Blechpaketes zu verzichten, da die Blechpakete zwischen zwei Abstandselementen so positioniert werden können, dass es zu keiner Verlagerung der einzelnen Bleche kommen kann. Dementsprechend wird die Herstellung von Spulenkörpern mit darin aufgenommenen Blechpaketen weiter vereinfacht und verbessert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen.
Figurenliste
In den Zeichnungen zeigt:

1 eine perspektivische Darstellung einer dreiphasigen Netzdrossel mit drei Spulenkörpern;
2 eine perspektivische Darstellung eines Abstandselements einer ersten Ausführungsform zur Aufnahme in einem Spulenkörper;
3 eine perspektivische Darstellung eines Abstandselements einer zweiten Ausführungsform zur Aufnahme in einem Spulenkörper;
4 eine perspektivische Darstellung eines Abstandselements einer dritten Ausführungsform zur Aufnahme in einem Spulenkörper;
5 eine Vorderansicht des Abstandselements der dritten Ausführungsform;
6 verschiedene perspektivische Ansichten einer Seitenwand eines Spulenkörpers;
7 eine perspektivische Darstellung einer Klammer zum Zusammenhalten zweier gegenüberliegender Spulenkörperschalen;
8 verschiedene Ansichten einer Klammer zum Zusammenhalten zweier gegenüberliegender Spulenkörperschalen eines Spulenkörpers;
9 verschiedene perspektivische Darstellungen einer Spulenkörperschale eines Spulenkörpers einer ersten Ausführungsform; und
10 verschiedene perspektivische Darstellungen einer Spulenkörperschale eines Spulenkörpers einer zweiten Ausführungsform.

In den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehene Elemente entsprechen im Wesentlichen einander, sofern nichts anderes angegeben ist. Darüber hinaus wird darauf verzichtet, Bestandteile zu zeigen und zu beschreiben, welche nicht wesentlich zum Verständnis der hierin offenbarten technischen Lehre sind. Im Weiteren werden nicht für alle bereits eingeführten und dargestellten Elemente die Bezugszeichen wiederholt, sofern die Elemente selbst und deren Funktion bereits beschrieben wurden oder für einen Fachmann bekannt sind.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer dreiphasigen Netzdrossel 100 mit drei Spulenkörpern 80, die jeweils mit einem Joch 90 verbunden sind. Die Verbindung der Spulenkörper 80 mit dem Joch 90 erfolgt über Endbereiche 18, 20 von Grundplatten 12 der Spulenkörperschalen 10 der Spulenkörper 80 und entsprechenden Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben. Die Netzdrossel 100 dient unter Anderem zur Dämpfung von Oberschwingungsströmen, zur Anlaufstrombegrenzung und/oder zur Filterung, vorzugsweise der Oberwellen.
Die Spulenkörperschalen 10 der Spulenkörper 80 werden über Klammern 60 zusammengehalten, welche die einzelnen Spulenkörperschalen 10 aufgrund deren speziellen Ausführung zusammenhalten. Zwischen den Klammern 60 sind Wicklungen 70 auf die Spulenkörperschalen 10 aufgebracht. Die Klammern 60 begrenzen damit den Wicklungsbereich. Im Weiteren sind die Klammern 60 so ausgebildet, dass diese vorzugsweise bündig mit einer auf den Spulenkörper 80 aufgebrachten Wicklung 70 abschließen.
Wie in 1 gezeigt, wird der mittlere Spulenkörper 80 von insgesamt zwei Klammern 60 gehalten, wobei an den Außenseiten jeweils zwei Klammern 60 vorgesehen sind, die entgegengesetzt zueinander ausgerichtet auf die Spulenkörperschalen 10 aufgebracht sind und diese entsprechend halten. In weiteren Ausführungsformen kann auch nur eine Klammer 60 zum Halten eingesetzt werden. Die Ausbildung der Klammern 60 ist in den 7 und 8 gezeigt und in dem korrespondieren Beschreibungsteil wiedergegeben.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abstandselementes 50 einer ersten Ausführungsform, welches zwischen zwei Blechpaketen oder Kernen in einem Spulenkörper 80 und an den gegenüberliegenden Endbereichen der beiden Blechpakete oder Kerne in einem Spulenkörper 80 aufgenommen ist. Das Abstandselement 50 weist einen Grundkörper 53 auf, der zwei gegenüberliegende Seiten aufweist. Die gegenüberliegenden Seiten bilden Anlagebereiche mit Anlageabschnitten 51 für die Blechpakete aus. Die gegenüberliegenden Seiten sind im Wesentlichen identisch ausgebildet, so dass das Abstandselement 50 als Abstandselement 50 zur Ausbildung eines Luftspalts zwischen zwei Blechpakten/Kernen verwendet werden kann. Es ist aber auch möglich, das Abstandselement 50 dazu zu verwenden, um eines der Blechpakte oder einen der Kerne an einem freien Ende in Position zu halten. Dadurch wird verhindert, dass das Blechpaket oder der Kern aus einem Spulenkörper 80 herausrutschen kann. Im Weiteren kann hierüber ein Luftspalt zwischen einem Blechpaket oder Kern und bspw. dem Joch 90 erzeugt werden (siehe 1).
Das Abstandselement 50 weist einen mittig über den Grundkörper 53 verlaufenden ersten Steg 54 und parallel hierzu verlaufende erste Leisten 52 an gegenüberliegenden Kanten auf. Der erste Steg 54 steht von beiden Seiten von dem Grundkörper 53 ab. Der erste Steg 54 steht auch von gegenüberliegenden Kanten 59 ab. Die überstehenden Bereiche bilden erste Elemente 50a, die zur Aufnahme in Vertiefungen 36 von Spulenkörperschalen 10 vorgesehen sind. Über die ersten Elemente 50a kann das Abstandselement 50 exakt ausgerichtet und mit den Spulenkörperschalen 10 verbunden werden.
Der Steg 54 dient zur Bereitstellung eines Abstands zwischen gegenüberliegenden Blechpaketen und definiert den Luftspalt zwischen den Blechpaketen.
Der Grundkörper 53 weist an den gegenüberliegenden, orthogonal zu den Kanten 59 verlaufenden Kanten die ersten Leisten 52 auf. Die ersten Leisten 52 können in Schlitzen an Innenseiten 42 gegenüberliegender Seitenwände 40 eingebracht werden. Die ersten Leisten 52 stehen von den Seiten des Grundkörpers 53 ab, wobei die Wandstärke der ersten Leisten 52 erhöht ist und daher eine vergrößerte Klemmwirkung im eingesetzten Zustand erreicht werden kann. Die ersten Leisten 52 überragen die Kanten 59 aber nicht.
In weiteren Ausführungen können die ersten Leisten 52 auch als Stege dienen, welche Anlageflächen für Blechpakete ausbilden, wobei Blechpakete dann sowohl an dem ersten Steg 54 als auch an den ersten Leisten 52 anliegen. Die ersten Leisten 52 stehen dabei genauso weit von den Seiten des Grundkörpers 53 ab, wie der erste Steg 54. Die ersten Leisten 52 sind in diesen Ausführungen nicht in Schlitzen oder in Seitenwänden eingebracht.
Zwischen den ersten Leisten 52 und dem ersten Steg 54 befinden sich Wandabschnitte 56, die nicht so weit von den Seiten des Grundkörpers 53 abstehen, wie der erste Steg 54 und die ersten Leisten 52. Über die im Bereich der Wandabschnitte 56 zwischen den Leisten 52 und dem Steg 54 gebildeten Räume kann eine Kühlung von Blechpaketen erfolgen. Hierzu kann Kühlluft oder ein Kühlmedium geführt werden. Bspw. kann eine sogenannte „Heatpipe“ eingebracht sein. Es ist aber auch möglich, Messeinrichtungen, wie bspw. Temperatursensoren, in diese Räume einzubringen.
Der erste Steg 54 weist eine Mulde auf, die zum einen einen zusätzlichen Luftraum bereitstellt als auch einen geringeren Materialeinsatz erforderlich macht. Darüber hinaus bewirkt die Ausbildung eine Verstärkung für den Grundkörper 53. Die in 2 gezeigte erste Ausführungsform eines Abstandselements 50 weist gegenüber einer rein flächig ausgebildeten Ausführung ohne Verstärkungen eines Abstandselementes den Vorteil eines reduzierten Materialeinsatzes bei erhöhter Festigkeit durch die Struktur des ersten Stegs 54 und die ersten Leisten 52 auf.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abstandselements 50 einer zweiten Ausführungsform. Das Abstandselement 50 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Abstandselement 50 der ersten Ausführungsform durch die Ausbildung der Wandabschnitte 56. Für die zweite Ausführungsform weisen die Wandabschnitte 56 Streben 57 auf, die quer zueinander verlaufen. Die Streben 57 dienen dazu die Struktur des Grundkörpers 53 zu versteifen, sodass das Abstandselement 50 dünner ausgeführt werden kann und dadurch geringere Luftspalte erzielt werden können. Anstelle von ersten Leisten 52 sind an den gegenüberliegenden Kanten zudem zweite Stege 55 angeordnet, die im Wesentlichen der Ausführung des ersten Stegs 54 entsprechen. Die zweiten Stege 55 stehen von den gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers 53 genauso weit ab, wie der erste Steg 54. Zudem weisen die zweiten Stege 55 ebenfalls eine Mulde auf. An den gegenüberliegenden Kanten, die orthogonal zu den gegenüberliegenden Kanten 59 verlaufen, sind weiter zweite Leisten 58 vorgesehen, die in einer Ausführungsform in entsprechenden Schlitzen von gegenüberliegenden Seitenwänden 40 und Spulenkörperschalen 10 eingreifen können. In weiteren Ausführungsformen liegen die Leisten 58 an den Seitenwänden 40 nur an, sodass zusätzlich zu den Räumen bzw. Kanälen im Bereich der Wandabschnitte 56 weitere Räume bzw. Kanäle zwischen den Seitenwänden 40 der Spulenkörperschalen 10 und den Außenflanken der zweiten Stege 55 gebildet werden.
Die zweiten Stege 55 schließen bündig mit den gegenüberliegenden Kanten 59 ab. Lediglich die ersten Elemente 50a des ersten Stegs 54 überstehen die gegenüberliegenden Kanten 59 um die Höhe h. Die ersten Elemente 50a werden in den Vertiefungen 30, 36 (siehe 9) der Spulenkörperschalen 10 eingebracht und hierüber in Position gehalten. Eine Verlagerung der Abstandselemente 50 kann daher nicht erfolgen. Dementsprechend sind auch die dazwischen aufgenommenen Blechpakete in ihrer Position festgelegt.
In den Abstandselementen 50 kann ein Kühlmedium aktiv über entsprechende Leitungen geführt werden oder ein Kühlelement, wie bspw. eine „Heatpipe“, enthalten sein. Die „Heatpipe“ kann über eine Finne 37 mit einem innenliegenden Kanal (siehe 9) mit Umgebungsluft gekühlt werden. Hierzu kann die „Heatpipe“ oder ein wärmeleitendes Element zwischen der „Heatpipe“ und dem Kanal in die Finne 37 ragen. Eine „Heatpipe“ kann insbesondere in den verdickt ausgebildeten Bereichen von Abstandselementen 50 aufgenommen sein. Diese Bereiche stehen in Kontakt mit den Blechpaketen oder Kernen und eignen sich somit besonders für eine Wärmeabfuhr.
Die in den 2, 3 und 4 gezeigten Abstandselemente 50 einer ersten Ausführungsform, einer zweiten Ausführungsform und einer dritten Ausführungsform können in einem Spritzgussprozess in hoher Stückzahl kostengünstig hergestellt werden. Dem Kunststoff für die Abstandselemente 50 können ebenso wie dem Kunststoff für Seitenwände 40 und Spulenkörperschalen 10 Zusätze beigefügt werden, um die Festigkeit zu erhöhen. Bspw. können dem Kunststoff Glasfasern zugefügt werden.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abstandselements 50 einer dritten Ausführungsform zur Aufnahme in einem Spulenkörper 10. Das Abstandselement 50 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführung darin, dass anstelle von Elementen 50a, die von der Kante 59 abstehen, Aufnahmen 50b zwischen den Stegen 54 und 55 ausgebildet sind. In diese Aufnahmen 50b ragen Endabschnitte von Erhebungen 39 und Stege 38, wie sie in 10 für eine zweite Ausführung von Spulenkörperschalen 10 gezeigt sind.
5 zeigt eine Vorderansicht des Abstandselements 50 der dritten Ausführungsform, wobei die erhebungsfreie Ausbildung der Kante 59 gezeigt ist.
6 zeigt perspektivische Darstellungen einer Seitenwand 40. Die Seitenwand 40 weist auf der Innenseite 42 im mittleren Abschnitt eine Leiste 46 auf. Die Leiste 46 dient als Verbindungselement zur Aufnahme und Befestigung eines Abstandselementes mit Laschen an den gegenüberliegenden Seitenbereichen. Hierzu weist die Leiste 46 Öffnungen 48 auf. In die Öffnungen 48 werden die seitlich abstehenden Laschen eines Abstandselementes eingesetzt. Die Laschen stellen zweite Elemente eines Abstandselements dar.
Die Leisten 46 zweier gegenüberliegender Seitenwände 40 dienen bereits als Abstandselemente für Blechpakete. Über separate Abstandselemente 50 kann der Luftspalt zusätzlich definiert werden. Anders als in 6 dargestellt, können Seitenwände 40 auch an ihren Enden parallel zu der Leiste 46 verlaufende Leisten aufweisen. Hierdurch können Blechpakete über drei Abstandselemente 50 sicher in Position gehalten werden.
An der Außenseite 44 weisen die Seitenwände 40 zwei sich parallel zu Verbindungsabschnitten 26 von Spulenkörperschalen 10 und Rinnen 34 der Spulenkörperschalen 10 verlaufende Leisten 49 auf. Die Leisten 49 vergrößern die Wandstärke der Seitenwände 40, sodass die Seitenwände 40 in ersten Rinnen 34 der Spulenkörperschalen 10 mit einer größeren Klemmwirkung gehalten werden können.
7 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Klammer 60 zum Zusammenhalten von Spulenkörpern 80 und zur sicheren Befestigung der darin aufgenommenen Blechpakete und Abstandselemente 50.
8 zeigt verschiedene Ansichten der Klammer 60. Die Klammer 60 besteht aus Kunststoff und kann in einem Spritzgussprozess in hoher Stückzahl kostengünstig hergestellt werden. Zusätzlich kann der Kunststoff Zusätze oder Einlegeteile aufweisen, welche die Klammer 60 im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften widerstandsfähiger machen. Beispielsweise können Glasfaserelemente eingebracht werden. Zudem kann auch eine Einlage mit Glasfaserstreifen eingebracht werden, der sich von einem Haken 69 bis zu dem gegenüberliegenden Haken 69 in der Klammer 60 erstreckt. Kunststoff ist ein Isolator und beeinflusst daher das elektrische und das magnetische Feld des Spulenkörpers 80 sowie einer Netzdrossel 100 nicht.
Die Verwendung von Kunststoff für die Klammer 60 ermöglicht zudem eine Dämpfung im Betrieb der Netzdrossel 100 bzw. eines Spulenkörpers 80, da Schwingungen über den Kunststoff gedämpft werden können.
Die Klammer 60 weist wie in 8 gezeigt eine Basis 62 und orthogonal zur Basis 62 sich erstreckende Schenkel 64 auf. Von den Schenkeln 64 erstrecken sich aus hakenförmige Abschnitte 66, die aufeinander zugerichtet sind und einen nach unten in Richtung der Basis 62 abstehende Haken 69 aufweisen. Die Übergänge 67 von der Basis 62 zu den Schenkeln 64 und die Übergänge 68 von den Schenkeln 64 zu den hakenförmigen Abschnitten 66 sind sowohl auf der Innenseite 61 als auch auf der Außenseite 63 der Klammer 60 abgerundet ausgebildet. Die innere Abrundung entspricht im Wesentlichen der abgerundeten Ausbildung von Verbindungsabschnitten 26 der Spulenkörperschalen 10. Die äußere Rundung in den Übergängen 67, 68 entspricht im Wesentlichen der Krümmung der Wicklung 70 im Bereich der Verbindungsabschnitte 26.
Die Klammer 60 weist im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt auf, der sich über die Basis 62 und die Schenkel 64 bis in die hakenförmigen Abschnitte 66 erstreckt. In weiteren Ausführungen kann die Klammer 60 auch andere Querschnittformen aufweisen.
Die Höhe H der Klammer 60 kann genauso wie die Dicke D an die entsprechenden Einsatzgebiete und Anforderungen angepasst werden. Beispielsweise kann bei einer geringeren Höhe H die Dicke D vergrößert werden, um eine entsprechende Haltewirkung zu erzielen.
In weiteren Ausführungsformen kann ein Spulenkörper 80 mit zwei Spulenkörperschalen 10 über mehrere Klammern 60 gehalten werden, wobei die Klammern 60 verschiedene Höhen H und/oder Dicken D aufweisen können. So können in weiteren Ausführungsformen beispielsweise zwei Klammern 60 mit einer größeren Höhe H an Endbereichen angeordnet sein, wobei zwischen diesen Klammern 60 weitere Klammern 60 angeordnet sind, die untereinander und an den äußeren Klammern 60 anliegen. Die zwischen den äußeren Klammern 60 angeordneten Klammern 60 können gegenüber den äußeren Klammern 60 beispielsweise eine geringere Höhe H aufweisen, sodass eine Wicklung 70 auf den Klammern 60 mit der geringen Höhe H aufliegt und hiermit der Abstand zwischen der Wicklung 70 und den Blechpaketen vorgegeben ist. Die seitlichen Klammern 60 begrenzen dann den Wicklungsbereich für die Wicklung 70. Zudem können die seitlichen Klammern 60 bündig mit der Wicklung 70 abschließen. Im Weiteren können die mittleren Klammern 60 mit einer zueinander verschiedenen Orientierung und Ausrichtung auf den Spulenkörper 80 bzw. die Spulenkörperschalen 10 aufgebracht werden. Beispielsweise können die Klammern 60 um 90 oder 180 Grad (vergleiche mittlerer Spulenkörper 80 in 1) verdreht zueinander angeordnet werden.
In 8 ist über die gestrichelte Linie schematisch ein Spulenkörper 80 dargestellt. Die Verbindungsabschnitte 26 stehen mit der Klammer 60 über die Übergänge 67, 68 in Kontakt mit den Innenseiten 61 der Klammer 60. Die hakenförmigen Abschnitte 66 umgeben die oberen Verbindungsabschnitte 26, wobei die Haken 69 die Verbindungsabschnitte 26 umgreifen.
Wie in 8 ferner gezeigt, besteht zwischen der Basis 62 sowie den Schenkeln 64 und dem Spulenkörper 80 zwischen den Verbindungsabschnitten 26 ein Abstand, der zur Kühlung der Spulenkörperschale 80 dienen kann. Die aufgebrachten Wicklungen 70 werden zudem ebenfalls über die Verbindungsabschnitte 26 oder über Klammern 60 geführt, sodass stets ein Luftspalt zwischen den Verbindungsabschnitten 26, zumindest in den Bereichen der Basis 62 und den Schenkeln 64, besteht.
9 zeigt perspektivische Darstellungen einer Spulenkörperschale 10 einer beispielhaften Ausführungsform. In 9 sind sowohl die Rückseite 14 der Spulenkörperschale 10 als auch die Innenseite gezeigt. Von außen betrachtet weist die Grundplatte 12 der Spulenkörperschale 10 eine sich längs erstreckende Finne 37 auf. Auf der Innenseite befindet sich im Bereich der Finne 37 eine zweite Rinne 30. Die Finne 37 kann eine Verstärkung der Struktur der Grundplatte 12 darstellen. Zudem kann über die Finne 37 während/nach dem Aufbringen der Wicklung 70 ein Druck auf die Blechpakete und das dazwischen angeordnete Abstandselement 50 und die an den gegenüberliegenden Abschnitten der Blechpakete angeordneten Abstandselemente 50 aufgebracht werden. Der Zusammenhalt und die Befestigung werden dadurch verbessert. Parallel zu der Finne 37 erstrecken sich Verbindungsabschnitte 26, die als verdickt ausgebildete Abschnitte ausgebildet sind. Die Verbindungsabschnitte 26 sind abgerundet ausgebildet und können von den Übergängen 67, 68 der Klammer 60 im umschlossenen Zustand von der Klammer 60 umgeben sein und an den Übergängen 67, 68 anliegen. Im Bereich der Innenseite der Grundplatte 12 weisen die Verbindungsabschnitte 26 gegenüberliegende Wandabschnitte 32 auf. An den Wandabschnitten 32 erstrecken sich im Übergang zur Grundplatte 12 erste Rinnen 34. Die Rinnen 34 dienen zur Aufnahme der Seitenwände 40, wie sie in 6 gezeigt sind. Die Seitenwände 40 können von oben in die Rinnen 34 eingesetzt oder seitlich in die Rinnen 34 eingeschoben werden.
Die Spulenkörperschale 10 kann in einem Spritzgussprozess aus einem Kunststoff hergestellt werden. Dem Kunststoff können Zusätze beigemischt sein, sodass die Spulenkörperschale 10 die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweist.
Die zweite Rinne 30 weist drei Vertiefungen 36 auf. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen können nur eine Vertiefung 36 oder mehrere Vertiefungen 36, je nach technischer Anforderung, vorhanden sein. In die Vertiefungen 36 werden die ersten Elemente 50a der Abstandselemente 50 (wie in 2 und 3 gezeigt) eingesetzt. Die Vertiefungen 36 dienen zur Aufnahme der ersten Elemente 50a der Abstandselemente 50, sodass über die Vertiefungen 36 die Abstandselemente 50 eine definierte Position einnehmen. Dadurch wird ein definierter Luftspalt zwischen zwei Blechpaketen und eine definierte Position der Blechpakete zu den Endabschnitten 18, 20 bereitgestellt. Zusätzlich werden in die Rinnen 34 Seitenwände 40 (wie in 6 gezeigt) eingesetzt. Anstelle von Seitenwänden 40 können auch Seitenwände einer Spulenkörperschale in die Rinnen 34 eingesetzt werden, wobei eine solche Spulenkörperschale ausgehend von den Wandabschnitten 32 Seitenwände aufweist.
Die Finne 37 weist einen durchgängigen runden Kanal auf. In diesen Kanal können beispielsweise Messeinrichtungen, wie ein Temperatursensor eingebracht werden. In weiteren Ausführungsformen kann auch ein separates Kühlmittel durch diesen Kanal geführt werden. Der Kanal kann aber auch zur Kühlung mit Kühlluft verwendet werden. In Ausführungen mit in den Abstandselementen 50 eingesetzten „Heatpipes“ können diese oder damit in Verbindung stehende, wärmeleitende Elemente in den Kanal ragen. Über die den Kanal durchströmende Luft wird dann eine Kühlung für die „Heatpipe“ bereitgestellt. Die Finne 37 ist so hoch ausgebildet, wie die Verbindungsabschnitte 26. Dadurch wird die Befestigung über eine Klammer 60 nicht behindert. Zudem wird nach dem Umwickeln eines Spulenkörpers 80 zwischen der Finne 37 und dem benachbarten Verbindungsabschnitt 26 jeweils ein Kanal ausgebildet, der eine Luftzufuhr und damit Kühlung ermöglicht. Die Finne 37 kann die Verbindungsabschnitte 26 auch um eine geringe Höhe überstehen, um den Druck auf die Blechpakete und Abstandselemente 50 zu erhöhen. Die Klammer 60 kann dabei entweder die Erhöhung im Bereich der Finne 37 aufgrund ihrer flexiblen Ausgestaltung ausgleichen oder eine Erhöhung im Bereich der Finne 37 aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Finne 37 baulich auch niedriger, je nach technischer Anforderung, ausgeführt werden.
Die Spulenkörperschale 10 weist die Endabschnitte 18, 20 auf, welche die Verbindungsabschnitte 26 überragen. Die Endabschnitte 18, 20 weisen Öffnungen 22 und 24 auf. Über die Öffnungen 22, 24 erfolgt eine Befestigung über Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben mit einem Joch 90. Die Befestigung erfolgt wie für die Netzdrossel 100 in 1 gezeigt. Die Öffnungen 22 dienen zur Befestigung. Die Öffnungen 24 dienen ebenfalls zur Befestigung, ermöglichen jedoch einen Spielausgleich, da eine Verlagerung möglich ist. Nach einer exakten Ausrichtung und Positionierung können die Schrauben festgezogen werden. An der Rückseite 14 weist die Grundplatte 12 in den Endbereichen 18, 20 Leisten 28 auf.
10 zeigt verschiedene perspektivische Darstellungen einer Spulenkörperschale 10 eines Spulenkörpers 80 einer zweiten Ausführungsform. Die Spulenkörperschale 10 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Spulenkörperschale 10 der ersten Ausführungsform durch die Ausbildung der Innenseite. Anstelle einer zweiten Rinne 30 und Vertiefungen 36 sind Erhebungen 39 und Stege 38 vorgesehen, welche dazwischen Rinnen ausbilden. In die quer zu den Wandabschnitten 32 verlaufenden Rinnen lassen sich Abstandselemente 50 einsetzen, wie sie in den 4 und 5 gezeigt sind. Die Endabschnitte der Erhebungen 39 und die Stege 38 ragen in die Aufnahmen 50b, so dass die Abstandselemente 50 exakt ausgerichtet und positioniert sind.
Zur Ausbildung von Spulenkörpern 80 werden auf eine Spulenkörperschale 10 auf die Grundplatte 12 von der Innenseite her zwei Blechpakete oder Kerne aufgesetzt. Die Blechpakete oder Kerne (in den Figuren nicht dargestellt) werden über ein Abstandselement 50, wie beispielsweise in den 2 und 3 gezeigt, beabstandet zueinander gehalten. Darüber hinaus werden Abstandselemente 50 an den abgewandten Abschnitten der Blechpakete angeordnet, so dass die Position der Blechpakete festgelegt ist. Anschließend oder davor können bereits in die Rinnen 34 Seitenwände eingesetzt werden. In alternativen Ausführungen kann erst eine zweite Spulenkörperschale 10 aufgesetzt werden, wobei die Seitenwände 40 anschließend seitlich eingeschoben werden. Nach dem Zusammenbau der einzelnen Komponenten müssen die Spulenkörperschalen 10 mit den darin aufgenommenen Blechpakten und Abstandselementen 50 miteinander fest verbunden werden. Die Verbindung erfolgt über Klammern 60, wie in 1 für die Netzdrossel 100 gezeigt. Zur Verbindung können mehrere Klammern 60 verwendet werden. Die Klammern 60 werden so auf zwei Spulenkörperschalen 10 aufgebracht, wie dies in 1 schematisch gezeigt ist. Die Anordnung von 1 zeigt für die beiden äußeren Spulenkörper 80 die Verwendung jeweils zweier Klammern 60, die dazwischen einen Aufnahmeraum für Wicklungen 70 definieren. Der mittlere Spulenkörper 80 weist vier Klammern 60 auf, die ebenfalls dazwischen einen Aufnahmeraum für die Wicklungen 70 bereitstellen. Die Klammern 60 an den jeweiligen Enden sind so angeordnet, dass diese gegenüberliegend ausgerichtet sind, wobei die Basis 62 einer Klammer 60 der Basis 62 einer benachbarten Klammer 60 gegenüberliegt. Die hakenförmigen Abschnitte 66 der Klammern 60 umgreifen die abgerundet ausgebildeten Verbindungsabschnitte 26. Hierzu sind die hakenförmigen Abschnitte 66 auf den Innenseiten korrespondierend ausgebildet, sodass eine vollständige Anlage erreicht wird.
Die Klammern 60 können elastisch ausgebildet sein und sich daher leicht auf die Spulenkörper 80 anbringen lassen. Spulenkörper 80 mit mindestens einer Klammer 60, vorzugsweise jedoch mehreren Klammern 60, weisen den Vorteil auf, dass auf Klebstoffe, wie sie beispielsweise auch bei Bandagen vorgesehen sind, verzichtet werden kann. Bei hohen Temperaturen im Betrieb einer Anordnung mit Wickelgütern oder einer Netzdrossel 100 könnte es zu einem Schmelzen der Klebstoffe und damit zu einer Beschädigung der Anordnung kommen. Die Verwendung von Klammern 60 ermöglicht demgegenüber höhere Temperaturbereiche zuzulassen, ohne dass es zu einer Beschädigung kommt. Eine kleinere Anordnung kann aufgrund der Befestigung mit Klammern 60 in einem größeren Arbeitsbereich betrieben werden, als dies mit entsprechend großen Spulenkörpern aus dem Stand der Technik möglich wäre, da es zu keiner Beschädigung kommt. Demgemäß kann die Netzdrossel 100 bei gleicher Leistung kleiner ausgeführt werden als im Stand der Technik.
Die Klammern 60 ermöglichen zudem eine sichere Befestigung, die schnell und einfach aufgebracht werden kann. Über die Ausbildung einer Spulenkörperschale 10 und das Einsetzen von Abstandselementen 50 können Blechpakete sicher in Position gehalten werden. Ein Ausrichten vor, während und nach der Befestigung oder zwischen Befestigungsschritten ist nicht erforderlich. Nach dem Aufsetzen einer zweiten Spulenkörperschale 10 auf eine Anordnung mit Blechpaketen können die Klammern 60 aufgesetzt werden. Die Klammern 60 stellen eine so feste Verbindung bereit, dass keine nachträglichen Bearbeitungsschritte zur Befestigung erforderlich sind. Vorteilhafterweise bleibt dabei die Position der Blechpakte und damit auch der erforderliche Luftspalt sogar bei einem Transport erhalten. Im Stand der Technik tritt demgegenüber häufig eine Verlagerung der Blechpakete beim Transport auf.
Klammern 60 können zudem umwickelt werden, sodass diese nicht nur als Hilfsmittel für Zwischenschritte verwendet werden können, sondern auch als fertige Befestigungslösung für Spulenkörper 80.
Bezugszeichenliste

10: Spulenkörperschale
12: Grundplatte
14: Rückseite
18: Endbereich
20: Endbereich
22: Öffnung
24: Öffnung
26: Verbindungsabschnitt
28: Leiste
30: zweite Rinne
32: Wandabschnitt
34: erste Rinne
36: Vertiefung
37: Finne
38: Steg
39: Erhebung
40: Seitenwand
42: Innenseite
44: Außenseite
46: Leiste
48: Öffnung
49: Leiste
50: Abstandselement
50a: Element
50b: Aufnahme
51: Anlageabschnitt
52: Leiste
53: Grundkörper
54: Steg
55: Steg
56: Wandabschnitt
57: Strebe
58: Leiste
59: Kante
60: Klammer
61: Innenseite
62: Basis
63: Außenseite
64: Schenkel
66: Abschnitt
67: Übergang
68: Übergang
69: Haken
70: Wicklung
80: Spulenkörper
90: Joch
100: Netzdrossel
h: Höhe
H: Höhe
D: Dicke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 9315003 U1 [0003]
DE 202013011286 U1 [0004, 0008]

Claims

Abstandselement für einen Spulenkörper (80), das einen plattenförmigen Grundkörper (53) mit mindestens einem Haltemittel aufweist, wobei - die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers (53) Anlageabschnitte (51) für Blechpakte und/oder magnetische Kerne ausbilden, - das mindestens eine Haltemittel Aufnahmen (50b) aufweist, in welche Haltelemente einer Spulenkörperschale (10) einsetzbar sind, und - das Abstandselement (50) aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht.
Abstandselement für einen Spulenkörper (80), das einen plattenförmigen Grundkörper (53) mit mindestens einem Haltemittel aufweist, wobei - die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers (53) Anlageabschnitte (51) für Blechpakte und/oder magnetische Kerne ausbilden, - das mindestens eine Haltemittel zwei an gegenüberliegenden Kanten (59) des plattenförmigen Grundkörpers (53) abstehende erste Elemente (50a) aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Aufnahmen einer Spulenkörperschale (10) einsetzbar sind, und - das Abstandselement (50) aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht.
Abstandselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Haltemittel als Steg (54) ausgebildet ist, der sich im Wesentlichen mittig über mindestens eine Seite des plattenförmigen Grundkörpers (53) erstreckt und von der mindestens einen Seite absteht.
Abstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei an den orthogonal zu den Kanten (59) mit den abstehenden ersten Elementen (50a) verlaufenden Kanten des plattenförmigen Grundkörpers (53) jeweils ein zweiter Steg (55) angeordnet ist, der sich über mindestens eine Seite des plattenförmigen Grundkörpers (53) erstreckt und von der mindestens einen Seite absteht.
Abstandselement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei von mindestens einer orthogonal zu den Kanten (59) mit den abstehenden ersten Elementen (50a) verlaufenden Kante des plattenförmigen Grundkörpers (50) mindestens ein zweites Element absteht.
Abstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers (53) oder Wandabschnitte (56) zwischen einem als Steg (54) ausgebildeten Haltemittel und zweiten Stegen (55) an gegenüberliegenden Kanten des plattenförmigen Grundkörpers (53) Stützelemente aufweisen.
Abstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abstandselement (50) aus Kunststoff und/oder Keramik besteht oder aufweist.
Abstandselement nach Anspruch 7, wobei der Kunststoff des Abstandselements (50) die Festigkeit beeinflussende Zusätze aufweist.
Abstandselement nach Anspruch 8, wobei der Kunststoff Glasfaserelemente aufweist.
Abstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Abstandselement als Kühlkörper ausgebildet ist.
Verwendung eines Abstandselements (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Spulenkörper (80) mit darin aufgenommenen Blechpakten oder magnetisierbaren Kernen, wobei mindestens ein Abstandselement (50) zwischen zwei Blechpakten oder magnetisierbaren Kernen und/oder an einem Abschnitt eines Blechpakets oder eines magnetisierbaren Kerns angeordnet ist.
Spulenkörper mit mindestens einem Abstandselement (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei - der Spulenkörper (80) zwei Spulenkörperschalen (10) aufweist, zwischen welchen mindestens ein Blechpaket oder ein magnetisierbarer Kern aufgenommen ist, - die Spulenkörperschalen (10) auf ihrer Innenseite a) mindestens eine Aufnahme für ein erstes Element (50a) des mindestens einen Haltemittels aufweisen und in der Aufnahme ein erstes Element (50a) des mindestens einen Haltemittels aufgenommen ist, oder b) Halteelemente aufweisen, die in Aufnahmen (50b) des mindestens einen Haltemittels eingreifen und in den Aufnahmen (50b) ein Halteelement aufgenommen ist, und - das mindestens eine Abstandselement (50) zwischen zwei Blechpakten oder magnetisierbaren Kernen angeordnet ist und/oder an einem Abschnitt mindestens eines Blechpaktes oder magnetisierbaren Kerns anliegt.