DE102019115404A1

DE102019115404A1 - Niederspannungsstromwandler

Info

Publication number: DE102019115404A1
Application number: DE102019115404.9A
Authority: DE
Inventors: Herbert Engels; Norbert Koch; Ralf Huylebrouck
Original assignee: Redur & Co KG GmbH
Current assignee: Redur & Co KG GmbH
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2020-10-15

Abstract

Ein möglichst langlebiger Niederspannungsstromwandler kann durch Wahl geeigneter Materialien und Ausgestaltungen hinsichtlich der jeweiligen Aufgaben der jeweiligen Baugruppen bereitgestellt werden, so dass hier separate Ansätze für die jeweiligen Einzelfunktionalitäten der einzelnen Baugruppen des Niederspannungsstromwandlers vorteilhaft sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederspannungsstromwandler mit einem eine Primärleiteröffnung umgebenden, geteilten Anker, einem an dem Anker angeordneten und eine Spule tragenden Spulenträger und ein den Anker und die Spule mit dem Spulenträger umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung aufweisendes geteiltes Gehäuse, wobei der geteilte Anker zwei Ankerteile und das Gehäuse je Ankerteil ein Gehäuseteil aufweisen.
Im Stand der Technik sind diverse Ausgestaltungen von Stromwandlern bekannt, insbesondere Niederspannungsstromwandler in unterschiedlichen Bauformen und Spezifikationen.
Bei der Installation, der Nachrüstung und/oder einer nachträglich vorgesehenen Stromwandlung oder Messung innerhalb einer elektrischen Schalt- und Verteilungsanlage mit einem Niederspannungsstromwandler werden vielfach Niederspannungsstromwandler mit einem geteilten Kern eingesetzt. Dieser ermöglicht das besonders einfache Installieren oder Nachrüsten eines Niederspannungsstromwandlers, da der Primärleiter bei der Montage nicht durch den Kern geführt werden muss, sondern der Niederspannungsstromwandler mit geteiltem Kern um den Primärleiter herum zusammengesetzt werden kann.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, gattungsgemäße Niederspannungsstromwandler möglichst langlebig auszugestalten.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch Niederspannungsstromwandler mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass ein möglichst langlebiger Niederspannungsstromwandler durch Wahl geeigneter Materialien und Ausgestaltungen hinsichtlich der jeweiligen Aufgaben der jeweiligen Baugruppen bereitgestellt werden kann, so dass hier separate Ansätze für die jeweiligen Einzelfunktionalitäten der einzelnen Baugruppen des Niederspannungsstromwandlers vorteilhaft sind.
Nach einem ersten Aspekt kann ein möglichst langlebiger Niederspannungsstromwandler mit einem eine Primärleiteröffnung umgebenden, geteilten Anker, einem an dem Anker angeordneten und eine Spule tragenden Spulenträger und ein den Anker und die Spule mit dem Spulenträger umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung aufweisendes geteiltes Gehäuse, wobei der geteilte Anker zwei Ankerteile und das Gehäuse je Ankerteil ein Gehäuseteil aufweisen, bereitgestellt werden, wenn dieser sich dadurch auszeichnet, dass die beiden Gehäuseteile durch ein in Bezug auf beide Gehäuseteile mehrstückig ausgebildetes, aber in sich einstückiges Scharnier verbunden sind.
Ein Stromwandler ist in vorliegendem Zusammenhang eine elektrische oder elektronische Einrichtung, welche einen Primärstrom entsprechend einer festen Beziehung in einen Sekundärstrom wandelt. Der Sekundärstrom kann insbesondere ein für eine Messelektronik angepasstes elektrisches Signal sein, sodass ein Stromwandler die messtechnische Erfassung des Primärstroms ermöglichen oder vereinfachen kann.
Unter einem „Niederspannungsstromwandler“ wird in vorliegendem Zusammenhang ein Stromwandler verstanden, welcher speziell auf die Anforderungen von Anwendungen im Niederspannungsbereich angepasst ist. Der Niederspannungsbereich erstreckt sich bis zu einer Spannung von 1.000 V, bevorzugt bis zu einer Spannung von lediglich 750 V. Niederspannungsstromwandler sind bei Primärströmen bis zu 1.000 A und in besonderen Fällen bis zu Primärströmen von bis zu 10.000 A einsetzbar. Je nach Ausführungsform kann der Niederspannungsstromwandler jedoch auch bei deutlich kleineren Primärströmen eingesetzt werden. Besonders häufige Anwendungen von Niederspannungsstromwandlern finden sich ab einem Primärstrom von 50 A. Es versteht sich, dass letztlich der Niederspannungsstromwandler auch, obgleich für höhere Ströme bzw. Spannungen ausgelegt, bei niedrigeren Strömen bzw. Spannungen betrieben werden kann.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für die Spannung und die Stromstärke nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über- oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe der hier vorgegebenen Spannung und Stromstärke liefern.
Unter einem „Anker“ oder einem „Kern“ wird ein Magnetkern mit einer zentrischen Öffnung verstanden. Ein Magnetkern, auch magnetischer Kern, ist dazu eingerichtet, den magnetischen Fluss zu führen.
Die „magnetische Flussdichte“ ist eine physikalische Größe der Elektrodynamik. Sie ist die Flächendichte des magnetischen Flusses, der senkrecht durch ein bestimmtes Flächenelement hindurchtritt, insbesondere durch ein Flächenelement des Ankers.
Ein Anker kann vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Werkstoff mit möglichst hoher magnetischer Sättigungsflussdichte und hoher magnetischer Permeabilität bestehen. Dadurch kann der magnetische Fluss, der durch den Primärstrom in dem Anker induziert wird, verlustarm gebündelt, geführt und die Induktivität des Wandlers erhöht werden.
Weiterhin kann ein Anker durch das Pressen eines geeigneten ferromagnetischen Pulvers in einem Werkzeug erzeugt werden. In diesem Fall werden die gepressten sogenannten „Grünlinge“ in nachfolgenden Temperaturbehandlungen verfestigt und im Fall von Ferritwerkstoffen bei hoher Temperatur zu einer Keramik gesintert.
Ein Anker kann insbesondere auch als „Ringbandkern“ ausgestaltet sein, wobei ein Ringbandkern aus einem magnetischen Werkstoff in Form eines Bandmaterials gewickelt ist. Zur Verminderung der Wirbelstromverluste kann das Bandmaterial mit einer dünnen Isolationsschicht ausgestattet sein.
Vorteilhaft weist ein Anker ein geringes Hystereseverhalten bei der Umkehrung des Magnetisierungsstromes, hier insbesondere des Primärstromes, auf, wodurch ein geringer Phasenverschiebungswinkel zwischen Primärstrom und Sekundärstrom und eine geringe Wärmeentwicklung im Anker erreicht werden kann.
Unter einem „geteilten Anker“ wird ein mehrteiliger Anker aus mehreren insbesondere zwei „Ankerteilen“ verstanden, welcher in einer nicht rein radial, also nicht in einer die Primärleiteröffnung darstellenden oder hierzu parallelen Ebene, verlaufenden Hauptachsenebene geteilt ist. Insbesondere kann ein geteilter Anker ermöglichen, dass ein Leiter für den Primärstrom nicht durch die zentrische Öffnung in dem Anker gefädelt werden muss, sondern auch der geteilte Anker im geöffneten Zustand um den Primärstromleiter herumgefügt werden kann.
Ein geteilter Anker kann als „Schnittbandkern“ ausgeführt werden, wobei ein Ringbandkern vorzugsweise quer zur Flussrichtung aufgeschnitten, durchgesägt oder sonst wie durchtrennt wird. Vorzugsweise kann die getrennte Oberfläche nach dem Trennen poliert werden, wodurch die Eigenschaften des magnetischen Flusses durch die durchtrennten Oberflächen hindurch verbessert werden können.
Unter einem „Gehäuse“ wird eine feste Hülle für den Niederspannungsstromwandler verstanden, welche den Niederspannungsstromwandler schützend umgibt und bei Raumtemperaturbedingungen bzw. unter Betriebsbedingungen nicht elektrisch leitend ist.
Ein Gehäuse kann als „geteiltes Gehäuse“ ausgeführt werden, wobei das Gehäuse aus mehreren insbesondere zwei „Gehäuseteilen“ besteht. Insbesondere kann ein Niederspannungsstromwandler je ein Gehäuseteil pro Ankerteil aufweisen.
Sowohl der Anker als auch das Gehäuse können jeweils eine „Primärleiteröffnung“ aufweisen, wobei die Primärleiteröffnung dazu eingerichtet ist, dass der Niederspannungsstromwandler in geöffnetem Zustand um den Primärleiter oder die Primärschiene gefügt und wieder geschlossen werden kann, sodass der Niederspannungsstromwandler auch bei bereits montierter Primärschiene oder bei bereits verlegtem Primärleiter montiert werden kann, da so zur Montage des Niederspannungsstromwandlers weder Primärschiene noch Primärleiter durch die zentrische Öffnung des Ankers hindurchgeführt werden müssen.
Eine „Spule“ ist ein elektrotechnisches Bauteil, welches einen gewickelten Leiter aufweist und dazu eingerichtet ist, ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen oder zu von diesem induktiv angeregt zu werden. Die meisten Spulen bestehen aus mindestens einer Wicklung eines Stromleiters aus Draht, Kupferlackdraht, versilbertem Kupferdraht, Hochfrequenzlitze oder Band, der meist auf einem „Spulenträger“ gewickelt ist sowie mit einem weichmagnetischen Kern versehen sein kann. Insbesondere kann der weichmagnetische Kern ein Teil des Ankers sein. Die Windungsanordnung und -form, der Drahtdurchmesser, das Wickel- und das Kernmaterial legen den Wert der Induktivität und weitere Eigenschaften der Spule fest.
Unter einem „Spulenträger“ wird ein rechteckiger, zylindrischer oder sonst wie sich erstreckender geformter Körper mit oder ohne seitliche Flansche verstanden, auf den eine Spule aus Draht, Faden oder Band gewickelt werden kann, die dann von dem Spulenträger getragen wird.
Unter einem „Scharnier“ wird ein um eine Achse drehbares Gelenk verstanden. Ein Scharnier weist demnach vorwiegend einen rotatorischen Freiheitsgrad auf. Es wird verwendet um zwei Gehäuseteile gegeneinander klappbar auszuführen. Hierbei weist ein Scharnier zumindest zwei Laschen auf, die gegeneinander drehbar verlagerbar sind.
Dabei kann das Scharnier „in Bezug auf beide Gehäuseteile mehrstückig ausgebildet“ sein, sodass das Scharnier ein separates Bauteil ist, welches verlierbar bzw. lösbar mit dem Gehäuse verbunden werden kann. Insbesondere kann ein solches Scharnier jeweils verlierbar bzw. lösbar mit dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil verbunden werden und kann für sich genommen einstückig ausgeführt sein.
Ein „einstückiges Scharnier“ besteht aus nur einem Bauteil und kann insbesondere als Filmscharnier ausgebildet sein. Herkömmliche Scharniere sind mehrteilig ausgebildet bestehen hingegen überwiegend aus drei Teilen, insbesondere aus zwei Flügeln, welche mit einem Stift miteinander verbunden sind. In diesem Fall fällt die Achse des Stifts mit der Rotationsachse des herkömmlichen Scharniers zusammen. Alternativ kann jedoch einer der Flügel den Stift und ein anderer der Flügel eine oder mehrere Buchsen für den Stift ausbilden, so dass das entsprechende Scharnier zweiteilig ausgebildet ist. Je nach konkreter Umsetzung können die beiden Flügel des Scharniers oder auch nur einer der beiden Flügel des Scharniers mit den Gehäuseteilen, die durch das Scharnier miteinander verbunden werden sollen, jeweils einstückig oder mehrstückig verbunden sein, letzteres beispielsweise über ein Schraub- oder Klebeverbindung.
Im Stand der Technik bekannte Niederspannungsstromwandler mit einem geteilten Anker weisen ein Stift-Scharnier auf. Ein Stift-Scharnier besteht in der Regel aus zwei Flügeln und mindestens einem Stift, wodurch ein solches Scharnier vergleichsweise aufwendig und teuer gestaltet ist.
Weiterhin bedingt ein Stift-Scharnier eine Kinematik der beiden durch das Stiftscharnier miteinander verbundenen Baugruppen des Niederspannungsstromwandlers, welche beim Öffnen und Schließen des Niederspannungsstromwandlers, insbesondere bei der Montage oder der Nachrüstung des Niederspannungsstromwandlers, einen hohen Bauraumbedarf erfordern, wodurch auch die Kosten der Nachrüstung steigen können, da für die Montage des Niederspannungsstromwandlers mitunter zunächst andere umliegende Komponenten entfernt werden müssen.
Abweichend wird hier konkret insbesondere ein Niederspannungsstromwandler mit einem gegenüber dem Stand der Technik abweichenden Scharnier vorgeschlagen, wobei das Scharnier in sich einstückig und in Bezug auf beide Gehäuseteile mehrstückig ausgestaltet ist. Das Scharnier ist also eine separate Baugruppe bestehend aus einem einzelnen Bauteil, wobei ein oder mehrere Scharniere zur Verbindung der Gehäusehälften an einer oder mehreren Positionen eines Niederspannungsstromwandlers zum Einsatz kommen können.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass ein Scharnier durch ein Kunststoffband oder einen Kunststoffstab gebildet ist.
Insbesondere ist denkbar, dass bei einer geeigneten Ausgestaltung des Scharniers und seiner Verbindung mit dem Gehäuse der obere Teil des Niederspannungsstromwandlers vollständig von dem unteren Teil des Niederspannungsstromwandlers demontiert werden kann und zum Öffnen des Niederspannungsstromwandlers nicht zur Seite geklappt werden muss.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt erreicht werden, dass der Niederspannungsstromwandler in seinem geöffneten Zustand aus zwei nicht untereinander verbundenen Baugruppen und einem Scharnier besteht, wodurch die Montage des Niederspannungsstromwandlers erheblich erleichtert werden kann. Insbesondere wird bei der Montage vorteilhaft weniger Bauraum benötigt.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass der hier vorgeschlagene Niederspannungsstromwandler günstiger hergestellt werden kann, da die Kosten für ein derartiges Scharnier bei geeigneter Materialwahl, geeigneter Wahl der Verbindung mit dem Gehäuse und geeigneter Ausgestaltung des Scharniers selbst gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Scharnieren für Niederspannungsstromwandler reduziert werden können.
Ebenfalls kann bei geeigneter Umsetzung vorteilhaft erreicht werden, dass der Niederspannungsstromwandler eine hohe Flexibilität in der Anpassbarkeit an die jeweiligen Aufgaben der Baugruppen aufweist, woraus eine entsprechende Langlebigkeit eines Niederspannungsstromwandlers folgen kann. So kann wegen der Mehrstückigkeit des Scharniers zu den Gehäuseteilen das Scharnier bei eine bevorzugten Ausgestaltung aus einem flexibleren Material als das Gehäuse gebildet sein, so dass es auch bei einer hohen Zahl an Bewegungsvorgängen, die das Scharnier ggf. unterlaufen muss, seine Stabilität behält, während das Gehäuse seine tragende, stabilisierende und sichernde Funktion nach wie vor auch für lange Zeit gewährleisten kann, wenn in geeigneter Ausgestaltung auch hierfür das entsprechend geeignete Material gewählt werden kann.
Ein weiterer erreichbarer Vorteil ist, dass das Scharnier bei einer geeigneten Ausgestaltung, insbesondere dessen Verbindung zu den Gehäuseteilen, am Ende seiner Lebenszeit oder bei Verlust oder bei Beschädigung separat ausgetauscht werden kann, wodurch im Fall eines reinen Scharnierschadens ebenfalls Kosten eingespart werden können.
Da in der Regel einstückig ausgebildete Scharniere sehr flach bauen können, kann bei geeigneter Ausgestaltung des einstückigen Scharniers auch der Bauraumbedarf für das Scharnier auf diese Weise minimiert werden.
Nach einem zweiten Aspekt kann ein möglichst langlebiger Niederspannungsstromwandler mit einem eine Primärleiteröffnung umgebenden, geteilten Anker, einem an dem Anker angeordneten und eine Spule tragenden Spulenträger und ein den Anker und die Spule mit dem Spulenträger umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung aufweisendes geteiltes Gehäuse, wobei der geteilte Anker zwei Ankerteile und das Gehäuse je Ankerteil ein Gehäuseteil aufweisen, bereitgestellt werden, wenn sich dieser dadurch auszeichnet, dass die beiden Gehäuseteile durch ein mit jedem der Gehäuseteile verrastetes oder verrastbares Scharnier verbunden sind.
Unter einem „verrastbaren Scharnier“ wird vorliegend ein Scharnier verstanden, welches dazu eingerichtet ist, mittels einer Rastverbindung mit einem anderen Körper verbunden zu werden. Bei dem anderen Körper handelt es sich insbesondere um ein Gehäuseteil.
Eine Rastverbindung ist eine lösbare Verbindung, wobei zwei mit einer Rastverbindung verbindbare Bauteile, insbesondere ein Scharnier und ein Gehäuseteil, jeweils zusammenwirkende Rastnasen aufweisen, von denen eine dann vorzugsweise an dem Scharnier und die andere an dem jeweiligen Gehäuseteil angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei betont, dass vorliegend beispielsweise auch der Rand oder die Kante einer Ausnehmung oder einer Öffnung als Rastnase bezeichnet wird. Wenigstens eine der Rastnasen ist hierbei beweglich, so dass die Rastnasen für ein Verrasten der jeweiligen Baugruppen aneinander vorbeigeschoben werden und dann verrasten können. Vorzugsweise erfolgt die Bewegung der wenigstens einen Rastnase unter Spannung, so dass das Verrasten selbsttätig erfolgt, wenn die Rastnasen einander passiert haben. Zum Öffnen wird dann die wenigstens eine bewegliche Rastnase entsprechend bewegt, so dass die Baugruppen wieder voneinander getrennt werden können. Vorzugsweise ist vorliegend zumindest die an dem Scharnier vorgesehene Rastnase beweglich ausgebildet, da das Scharnier ohnehin bei einer bevorzugten Ausführungsform aus einem beweglicheren Material als das Gehäuse ausgebildet ist.
Das mit jedem der Gehäuseteile verrastete oder verrastbare Scharnier ist, da es gerade mit jeder Gehäuseteile verrastbar bzw. verrastet ist, mithin als separate Baugruppe, d.h. von den Gehäuseteilen separat, ausgebildet.
Unter einer Verrastungslasche wird vorliegend eine an einem Gehäuseteil ausgeformte Lasche verstanden, welche eine Öffnung aufweist, wobei die Öffnung dazu eingerichtet ist, mit einer an dem anderen Gehäuseteil korrespondierend ausgeformten Rastnase eine Rastverbindung bilden zu können, und dementsprechend ebenfalls eine Rastnase trägt. Insbesondere kann eine Verrastungslasche unabhängig davon, ob sie an einem Scharnier oder an einem Gehäuseteil vorgesehen ist, dazu eingerichtet sein, die beiden Gehäuseteile oder das Scharnier mit einem Gehäuseteil korrespondierend zueinander zu verbinden.
Unter einem „verrasteten Scharnier“ wird ein Scharnier verstanden, welches mittels einer Rastverbindung mit wenigstens einem Gehäuseteil verbunden ist.
Konkret wird hier ein Niederspannungsstromwandler mit einem Scharnier vorgeschlagen, welches dazu eingerichtet ist, mittels einer Rastverbindung mit einem Gehäuseteil bzw. mit jedem der Gehäuseteile verbunden werden zu können.
Insbesondere ist denkbar, dass ein Scharnier zwei Rastverbindungen aufweist, die jeweils mit einer Gehäusehälfte des Niederspannungsstromwandlers verbunden werden können, sodass die obere und die untere Hälfte eines Niederspannungsstromwandlers mittels einem Scharnier miteinander verbunden werden können.
Eine entsprechende Rastverbindung ist sowohl in Verbindung mit einstückigen als auch mit mehrstückigen Scharnieren entsprechend vorteilhaft.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt erreicht werden, dass bei geeigneter Ausgestaltung des Niederspannungsstromwandlers eine einfache Montage und Demontage ermöglicht wird, woraus dann eine entsprechende Langlebigkeit des Niederspannungsstromwandlers folgen kann. Dieses gilt insbesondere hinsichtlich der Rastverbindung, die naturgemäß, wenn sie durch geeignete Baugruppen umgesetzt ist, auch unter geringem Bauraumerfordernissen geöffnet und geschlossen werden kann bzw. nur wenig Bauraum benötigt.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem ersten Aspekt vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass das Scharnier nach dem zweiten Aspekt und das Scharnier nach dem ersten Aspekt derart gestaltet sind, dass sie zur Erfüllung derselben Aufgabe spezialisiert sind. Insbesondere sind sie derart gestaltet, dass sie eine hohe Flexibilität aufweisen und somit sehr gut auf die unterschiedlichen Baugruppenanforderungen und/oder unterschiedlich Betriebsanforderungen angepasst werden können. So können die Gehäuseteile hinsichtlich ihrer Aufgaben als Gehäuse und das Scharnier hinsichtlich seiner Aufgaben eine gelenkige Verbindung der Gehäuseteile optimiert in den Materialien gewählt werden.
Weiterhin können die Scharniere nach dem ersten und dem zweiten Aspekt im Vergleich zu dem Gehäuse des Niederspannungsstromwandlers biegsamer ausgeführt sein, wodurch die Anzahl der Schließvorgänge des Niederspannungsstromwandlers gesteigert werden kann und somit die Langlebigkeit des Niederspannungsstromwandlers oder des Scharniers des Niederspannungsstromwandlers verbessert werden kann. Insofern verwirklichen der Niederspannungsstromwandler nach dem ersten Aspekt und der Niederspannungsstromwandler nach dem zweiten Aspekt eine einzige erfinderische Idee.
Nach einem dritten Aspekt kann kumulativ bzw. alternativ hierzu ein möglichst langlebigen Niederspannungsstromwandler mit einem eine Primärleiteröffnung umgebenden, geteilten Anker, einem an dem Anker angeordneten und eine Spule tragenden Spulenträger und ein den Anker und die Spule mit dem Spulenträger umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung aufweisendes geteiltes Gehäuse, wobei der geteilte Anker zwei Ankerteile und das Gehäuse je Ankerteil ein Gehäuseteil aufweisen, bereitgestellt werden, wenn dieser sich dadurch auszeichnet, dass die beiden Gehäuseteile aus einem Gehäusematerial bestehen und durch ein aus einem Scharniermaterial, welches weniger bruchsensibel, biegbarer und/oder weniger flammhemmend als das Gehäusematerial ist, bestehenden Scharnier verbunden sind.
Unter einem „Gehäusematerial“ wird vorliegend das Material verstanden, aus welchem das Gehäuse besteht oder welches das Gehäuse aufweist. Unter einem „Scharniermaterial“ wird vorliegend das Material verstanden, aus welchem das Scharnier besteht oder welches das Scharnier aufweist. Der hier vorgeschlagene Niederspannungsstromwandler zeichnet sich also durch eine Materialkombination auf, bei welcher das Scharniermaterial, weniger bruchsensibel, biegbarer und/oder weniger flammhemmend als das Gehäusematerial ist.
Insbesondere kann daran gedacht werden, dass das Scharnier aus einem sehr biegbaren und/oder weichen Scharniermaterial besteht, wodurch das Scharnier rein mittels seiner besseren Biegsamkeit eine Drehung der mit dem Scharnier verbundenen Teile, hier der Gehäuseteile des Niederspannungsstromwandlers, ermöglicht. Dieses bedingt wiederrum, dass das Scharniermaterial eine hohe Zahl an Biegevorgängen aushält, so dass das Scharnier dementsprechend langlebig erscheint. In der Regel, aber nicht zwingend, wird ein derartiges Material auch weniger bruchsensibel sein.
Andererseits versteht es sich, dass ein weniger bruchsensibles Material von sich aus, also unabhängig von seiner relativen Biegsamkeit bzw. seiner flammhemmenden Wirkung, als Scharnier vorteilhaft zum Einsatz kommen kann, da es dann beispielsweise dünner als die Gehäusewandung ausgebildet werden kann. Auch dieses kann eine gute Biegsamkeit bzw. Scharnierfunktion ermöglichen.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass der Niederspannungsstromwandler bei geeigneter Materialwahl gut an die jeweiligen Aufgaben der Baugruppen angepasst werden kann, woraus eine entsprechende Langlebigkeit des Niederspannungsstromwandlers folgen kann.
Das Gehäuse des Niederspannungsstromwandlers sollte flammhemmend oder flammstabil bzw. ausreichend stabil ausgeführt werden. Insbesondere kann das Gehäusematerial der Flammschutzklasse UL 94 entsprechen müssen. Das Scharnier des hier vorgeschlagenen Niederspannungsstromwandlers muss diese Flammschutzbestimmungen nicht erfüllen und kann somit kostengünstiger und insbesondere hinsichtlich seiner Aufgabe auch biegsamer hergestellt werden.
Bevorzugt ist das Scharnier ein Filmscharnier, wobei vorliegend unter einem „Filmscharnier“ ein bis auf die Flügel im Wesentlichen dünnwandiges Scharnier verstanden wird, welches einteilig ausgebildet ist. Ein Filmscharnier kann einen Falz aufweisen, welcher durch seine bessere Biegsamkeit eine Drehung der mit dem Scharnier verbundenen Teile, hier Gehäuseteile, ermöglicht. Insbesondere kann ein Filmscharnier aus Kunststoff hergestellt sein. Ein Filmscharnier kann eine Wanddickenvariation und/oder einen Wanddickensprung, beispielsweise wenn es einstückig mit einem Gehäuseteil ausgebildet ist, aufweisen, welche allerdings auch für sanfte Übergänge im Schmelzfluss und in der resultierenden Spannungsverteilung vorteilhaft sein können. Insbesondere kann das Filmscharnier allerdings auch einschließlich seiner Flügel mit konstanter Dicke ausgebildet sein, was insbesondere hinsichtlich der Beweglichkeit der Flügel, wenn diese Rastnasen einer Rastverbindung tragen, von Vorteil sein kann.
Konkret ist insbesondere ein Filmscharnier mit einer konstanten Dickenverteilung denkbar. Dabei kann durch Auswahl eines geeigneten Materials und einer geeigneten Materialdicke ein gutes Verhältnis aus Elastizität und/oder Biegsamkeit einerseits und Stabilität in Normalenrichtung des Scharniers andererseits erreicht werden. Ein derartiges Scharnier kann den Vorteil aufweisen, dass es besonders leicht und kostengünstig ist.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt erreicht werden, dass das Scharnier sehr einfach und kostengünstig ausgeführt werden kann, wodurch auch der Niederspannungsstromwandler insgesamt kostengünstiger hergestellt werden kann.
Weiterhin ist vorteilhaft denkbar, dass ein Filmscharnier kostengünstig als Wegwerfartikel ausgeführt werden kann. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass eine Beschädigung des Scharniers nicht zu einer Beschädigung des gesamten Niederspannungsstromwandlers führen muss. Insbesondere ist das Scharnier durch Öffnen und Schließen des Niederspannungsstromwandlers ein mechanisch besonders beanspruchtes Bauteil und kann so in gesteigerter Häufigkeit einen Betriebsschaden aufweisen.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit den vorstehenden Aspekten der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ. Selbst bei einer einstückigen Ausgestaltung des Scharniers mit einer der oder beiden Gehäuseteilen kann durch geeignete Steuerung des Herstellungsprozesses im Bereich des Scharniers, insbesondere des Filmscharniers, ein weniger bruchemsensibles bzw. ein wenige bruchempfindliches, ein weniger flammhemmendes oder ein biegsameres Material als für das restliche Gehäuseteil oder die restlichen Gehäuseteile zur Anwendung kommen. Dieses gilt insbesondere auch dann, wenn das Scharnier nicht einstückig oder aber auf von einer Rastverbindung abweichenden Weise mit dem Gehäuseteil oder den Gehäuseteilen verbunden ist.
Nach einem vierten Aspekt kann kumulativ bzw. alternativ ein möglichst langlebiger Niederspannungsstromwandler mit einem eine Primärleiteröffnung umgebenden, geteilten Anker, einem an dem Anker angeordneten und eine Spule tragenden Spulenträger und ein den Anker und die Spule mit dem Spulenträger umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung aufweisendes geteiltes Gehäuse, wobei der geteilte Anker zwei Ankerteile und das Gehäuse je Ankerteil ein Gehäuseteil aufweisen, bereitgestellt werden, wenn sich dieser dadurch auszeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise jedes, der beiden Ankerteile, wenigstens eine beschichtete Flusslinienübergangsfläche, vorzugsweise zwei, beschichtete Flusslinienübergangsflächen aufweist.
Der magnetische Fluss ist eine physikalische Größe zur Beschreibung des magnetischen Feldes. Er ist die Folge einer magnetischen Spannung und fließt durch einen magnetischen Widerstand. Eine magnetische Flusslinie ist eine gedachte oder gezeichnete Linie, die den Weg der Feldlinie veranschaulicht. Die an eine Flusslinie gelegte Tangente gibt die Kraftrichtung im jeweiligen Berührungspunkt an; die Dichte der Flusslinien gibt die Stärke des magnetischen Feldes an. Magnetische Flusslinien treten am Nordpol eines Magneten aus diesem aus und am Südpol in ihn ein.
Im Fall eines Niederspannungsstromwandlers mit einem geteilten Anker treten die Flusslinien aus einer ersten Teilungsfläche des ersten Ankerteils aus und treten an der gegenüberliegenden, ersten Teilungsfläche des zweiten Ankerteils wieder ein, wenn eine Induktionswirkung auf den Anker einwirkt. Weiterhin treten die Flusslinien aus einer weiteren, zweiten Teilungsfläche des zweiten Ankerteils ebenfalls aus diesem aus und treten an der gegenüberliegenden, zweiten Teilungsfläche des ersten Ankerteils wieder ein, sofern eine Induktionswirkung auf den Anker einwirkt.
Unter einer „Flusslinienübergangsfläche“ wird die Teilungsfläche eines Ankerteils verstanden, an welcher die Flusslinien ein Medium, also ein Ankerteil, verlassen und in ein anderes Medium, also beispielsweise Luft, insbesondere zwischen den Ankerteilen befindliche Luft, oder ein anderes Ankerteil, eintreten.
Unter „Beschichten“ wird das Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus formlosem Stoff oder eines besonders dünnwandigen filmartigen Stoff, insbesondere eines Films aus einem Metall, auf die Oberfläche eines Körpers verstanden. Unter einer „Beschichtung“ wird die aufgetragene Schicht selbst verstanden. Bei einer Beschichtung kann es sich um eine dünne Schicht oder eine dicke Schicht sowie um mehrere in sich zusammenhängende Schichten handeln.
Konkret wird hier ein Niederspannungsstromwandler vorgeschlagen, der an einer Flusslinienübergangsfläche bzw. an den Flusslinienübergangsflächen eines Ankerteils eine Beschichtung aufweist.
Bei der Beschichtung kann konkret an einen Lack gedacht werden. Alternativ kann bei einer Beschichtung auch an eine metallische Schicht gedacht werden.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass bei geeigneter Wahl der Beschichtung die Gefahr von Korrosion minimiert werden kann, woraus dann eine entsprechende Langlebigkeit für den Niederspannungsstromwandler folgen und ggf. die Genauigkeit des Zusammenhangs zwischen Primärstrom und Sekundärstrom des Niederspannungsstromwandlers im Einsatzzeitraum des Niederspannungsstromwandlers konstanter gehalten werden kann.
Ebenfalls kann vorteilhaft bei einer geeigneten Wahl der Beschichtung und ggf. auch der Ankerteile selbst erreicht werden, dass der Widerstand des magnetischen Flusses an der Flusslinienübergangsfläche reduziert werden kann, insbesondere bei einem gesteigerten Lebensalter des Niederspannungsstromwandlers. Insbesondere ist es denkbar, dass bei geeigneter Wahl der Beschichtung und ggf. auch der Ankerteile selbst sogar weniger Luft zwischen den Ankerteilen zu finden ist.
Optional ist die Beschichtung ferromagnetisch und/oder weniger als 2 µm dick.
Ein Material wird als „ferromagnetisch“ bezeichnet, wenn die magnetischen Momente (Elementarmagnet) der Atome des Materials dazu neigen, sich parallel auszurichten.
Ferromagnetische Materialien sind insbesondere Festkörper, wobei die Metalle Eisen, Cobalt und Nickel bei Raumtemperatur ferromagnetisch sind. Somit kann ein ferromagnetisches Material insbesondere Eisen, Cobalt und/oder Nickel aufweisen. Insbesondere kann ein ferromagnetisches Material aus einer Eisen-, Cobalt- und/oder Nickellegierung gebildet sein. Als besonders bevorzugt haben sich Cobalt oder Nickel bzw. Legierungen hiervon erwiesen, da diese weniger zu Korrosion neigen als Eisen.
Bei der hier vorgeschlagenen Ausführungsform wird wenigstens eine der Flusslinienübergangsflächen mit einem ferromagnetischen Material beschichtet, wodurch die Verluste des magnetischen Flusses minimiert werden können.
Alternativ sei konkret daran gedacht, dass eine Beschichtung mit einem Material weniger als 2 µm dick ist, sodass der magnetische Fluss durch die Beschichtung nahezu unbeeinflusst oder unbeeinflusst bleibt, wodurch die Verluste des magnetischen Flusses minimiert werden können.
Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass der vorstehende Wert für die Dicke der Beschichtung nicht als scharfe Grenze zu verstehen sein soll, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab über- oder unterschritten werden können soll, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten soll der Wert einen Anhalt für die Größe der hier vorgeschlagenen Beschichtungsdicke liefern.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt erreicht werden, dass der Widerstand des magnetischen Flusses an einer Flusslinienübergangsfläche reduziert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung eine Antikorrosionsbeschichtung.
Unter einer „Antikorrosionsbeschichtung“ wird vorliegend eine Beschichtung verstanden, welche dazu eingerichtet ist, die Korrosion einer durch eine Antikorrosionsbeschichtung geschützten Oberfläche zu unterbinden oder zu reduzieren.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass die Gefahr von Korrosion an einer Flusslinienübergangsfläche minimiert werden kann. Diese Flächen sind hinsichtlich der Langlebigkeit des Niederspannungswandlers verhältnismäßig kritisch, da diese einer separaten Behandlung unterzogen werden und, wenn sich dort Rost oder ähnliche Korrosion ansetzt, sofort eine Leistungs- oder Genauigkeitsminderung bedingen.
Optional umfasst die Beschichtung Nickel oder eine Nickellegierung oder Gold.
Dabei sei bei Nickel oder einer Nickellegierung als ein ferromagnetisches Material gedacht, welches durch seine ferromagnetischen Eigenschaften dazu geeignet ist, Verluste des magnetischen Flusses zu reduzieren, auch wenn es auf einer Flusslinienübergangsfläche aufgetragen ist.
Alternativ ist eine Beschichtung mit Gold derart zu verstehen, dass Gold zwar keine ferromagnetischen Eigenschaften aufweist, jedoch sehr dünn aufgetragen werden kann, sodass der magnetische Fluss durch eine dünn aufgetragene Goldschicht kaum beeinflusst wird oder nicht beeinflusst bleibt, sodass mögliche Verluste des magnetischen Flusses im Zusammenhang mit der Flusslinienübergangsfläche verhindert oder zumindest reduziert werden können.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass die Verluste des magnetischen Flusses an einer Flusslinienübergangsfläche reduziert werden können.
Insbesondere sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des vierten Aspekts mit den vorstehenden Aspekten der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ. Auch hier wird durch die Beschichtung die Möglichkeit eröffnet, den Anker bzw. die Ankerteile hinsichtlich seiner bzw. ihrer Feld- bzw. Flusslinien leitenden Fähigkeiten zu optimieren, während die Flusslinienübergangsflächen über die Beschichtung hinsichtlich ihrer einen Flusslinienübergang ermöglichenden und die Abwehrmöglichkeiten gegen Korrosion optimiert werden können.
Bevorzugt sind das Gehäuse aus Kunststoff, vorzugsweise aus Glasfaser verstärktem Kunststoff, und/oder der Anker aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Eisen oder aus einer Eisenlegierung, gebildet.
Hier wird konkret unter anderem vorgeschlagen das Gehäuse des Niederspannungsstromwandlers aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen.
Glasfaserverstärkter Kunststoff ist ein sehr leichter Werkstoff mit hoher Festigkeit und Formstabilität, der UV-beständig, witterungsbeständig und nicht rostend ist, unter thermischer Einwirkung ist er einfach in Form zu bringen, er weist eine hohe chemische Beständigkeit auf und ist elektrisch isolierend. Außerdem kann glasfaserverstärkter Kunststoff bei der Verwendung spezieller Kunststoffe einfach flammhemmend ausgeführt werden. Hierdurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Gehäusematerial verwendet wird, welches optimal auf die Bedürfnisse eines Niederspannungsstromwandlers angepasst werden und vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden kann.
Weiterhin wird vorgeschlagen den Anker aus einem ferromagnetischem Material herzustellen, wodurch die Verluste des magnetischen Flusses im Anker vorteilhaft weitgehend reduziert werden können.
In einer optionalen Ausführungsform ist das Scharnier aus einem anderen Material als das Gehäuse gebildet.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass das Material des Scharniers optimal auf die Bedürfnisse des Scharniers angepasst werden kann, wodurch die Funktionalität des Scharniers verbessert und die Kosten für das Scharnier reduziert werden können.
Insbesondere kann so vorteilhaft erreicht werden, dass das Scharnier nicht zwingend flammhemmend ausgeführt werden muss, da eine flammhemmende Ausgestaltung des Scharniers möglicherweise dessen Biegsamkeit bzw. dessen Eignung als Scharnier vermindert.
Optional ist das Gehäuse aus Glasfaser verstärktem Kunststoff und das Scharnier aus demselben Kunststoff ohne Glasfaserverstärkung bzw. jedoch mit elastischeren Eigenschaften gebildet.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass das Scharnier ebenfalls flammhemmend ausgeführt werden kann und die Herstellung von Gehäuse und Scharnier mit demselben Ausgangsstoff und damit kostengünstiger realisiert werden kann.
Bevorzugt sind die beiden Gehäuseteile in genau einer Einbaulage verbindbar.
Insbesondere sei unter anderem konkret daran gedacht, dass die Gehäuseteile mit einem Scharnier, insbesondere einem Filmscharnier, verbunden werden können, welches jeweils nur an einer Seite des Gehäuseteils mit diesem verbindbar ist. Somit kann eine Asymmetrie in den Verbindungsstellen vorteilhaft genutzt werden, um die Gehäuseteile lediglich in nur einer Einbaulage verbindbar auszuführen.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass eine Montagesicherheit erreicht werden kann, sodass die Ankerteile mit den korrekten Flusslinienübergangsflächen korrespondierend zusammengefügt werden, wodurch vorteilhaft gewährleistet werden kann, dass korrespondierende Flusslinienübergangsflächen umlaufend bündig aufeinandergefügt werden können, wodurch eine hohe Genauigkeit in dem Flusslinienübergang gewährleistet werden kann und wodurch etwaige Beeinträchtigungen des magnetischen Flusses an den Flusslinienübergangsflächen vorteilhaft minimiert werden können.
In einer optionalen Ausführungsform sind die Gehäuseteile miteinander verrastet oder verrastbar.
Dieses kann insbesondere über das vorstehend im Detail erläuterte Scharnier geschehen, wenn dieses mit wenigstens einem der Gehäuseteile verrastet bzw. verrastbar ist. Auch kann dieses über eine Verrastungslasche geschehen, die beispielsweise an einem der Gehäuseteile vorgesehen und mit dem anderen der Gehäuseteile verrastbar sind. Insbesondere wenn an einer Seite eines der Gehäuseteile eine Verrastungslasche vorgesehen ist, kann - naturgemäß - hier kein Scharnier mehr vorgesehen sein, so dass hierdurch beispielsweise die Einbaulage definiert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Gehäuse und der Anker durch ein in Bezug auf das Gehäuse und den Anker mehrstückig ausgebildetes Federelement miteinander verspannt. Vorzugsweise ist das Federelement aus Federstahl gebildet.
Ein „Federelement“ ist vorliegend ein Bauteil, welches sich im praktischen Gebrauch in einem weiten Verformungsbereich elastisch verformen lässt und potentielle Energie speichern kann. So kann mittels einem Federelement insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Gehäuse und einem Anker oder zwischen einem Gehäuseteil und einem Ankerteil erreicht werden, wobei die bei einem Kraftschluss erforderliche Normalkraft mittels der Rückstellkraft einer vorgespannten Feder aufgebracht wird.
Unter einem „Federstahl“ wird vorliegend ein Stahl verstanden, der im Vergleich zu anderen Stählen eine höhere Elastizität besitzt.
Unter einem „in Bezug auf das Gehäuse und den Anker mehrstückig ausgebildetes Federelement“ wird in vorliegendem Zusammenhang ein Federelement verstanden, welches als separates Bauteil ausgeführt ist und welches nicht unverlierbar mit dem Gehäuse oder dem Anker verbunden ist.
Im Betrieb eines Niederspannungsstromwandlers kann in geringfügigem Maße eine Wärmeentwicklung auftreten, wodurch sich der Anker und/oder die Spule unmittelbar und andere Bauteile des Niederspannungsstromwandlers mittelbar erwärmen können. Ebenfalls können sich auch die Umgebungsbedingungen des Niederspannungsstromwandlers auf die Temperatur der Bauteile des Niederspannungsstromwandlers auswirken. Durch die Erwärmung der Bauteile unterliegen diese auch dem physikalischen Effekt einer Wärmeausdehnung, welche für unterschiedliche Materialien unterschiedliche Werte annehmen kann, wodurch es zu einer Verspannung der Bauteile untereinander kommen kann.
Das hier vorgeschlagene Federelement ist dazu eingerichtet, die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen von Anker und Gehäuse des Niederspannungsstromwandlers mittels einer differenziellen Verformung des Federelementes kompensieren zu können.
Insbesondere sei daran gedacht, dass der Anker bzw. zumindest ein Ankerteil in dem Gehäuse des Niederspannungsstromwandlers fest verspannt und relativ zueinander beweglich gelagert sein kann, wodurch Wärmeausdehnungseffekte kompensiert werden können.
Weiterhin ist konkret unter anderem denkbar, dass eine Festlagerung mittels Formschluss zwischen dem die Spule aufweisenden Ankerteil oder Ankerabschnitt mit dem zugehörigen Gehäuseteil und eine Loslagerung mittels Kraftschluss zwischen dem abweichenden Ankerteil oder Ankerabschnitt in dem abweichend zugehörigen Gehäuseteil ausgeführt wird, wobei der Kraftschluss mittels dem Federelement bewirkt werden kann.
Konkret ist auch eine abweichende Positionierung des Federelementes zwischen Anker und Gehäuse denkbar, welche die beschriebene Funktion des Federelementes erlaubt. Das Federelement kann insbesondere auch seitlich oder auf der Spulenseite des Ankers angeordnet sein.
Vorzugsweise ist das Federelement in dem Gehäuseteil, in welchem keine Spule vorgesehen ist, angeordnet. Dann kann das in diesem Gehäuseteil befindliche Ankerteil durch das Federelement gegen das andere Ankerteil verspannt werden, während das andere Ankerteil dann fest in dem Gehäuse verbaut ist, so dass auch der Spulenträger dort ortsfest verbleibt.
Insbesondere sei auch daran gedacht, dass die Federkonstante des Federelements als Verhältnis zwischen Dehnung der Feder und Federkraft variiert werden kann. Dies kann unter anderem durch Variation des Federelements erreicht werden. Alternativ ist eine Befestigung denkbar, mittels derer der wirksame Federweg des Federelementes variiert werden kann.
Vorteilhaft kann durch den hier vorgestellten Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass eine Betriebssicherheit für den Niederspannungsstromwandler bei jeder Umgebungstemperatur und Einbaulage gewährleistet werden kann.
Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt durch einen Niederspannungsstromwandler;
2 den Niederspannungsstromwandler nach 1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben vorne;
3 den Niederspannungsstromwandler nach 1 und 2 in einer perspektivischen Darstellung von schräg oben hinten; und
4 den Niederspannungsstromwandler nach 1 bis 3 in einer Explosionsansicht.

Der in den 1 bis 4 dargestellte Niederspannungsstromwandler 10 besteht im Wesentlichen aus einem Anker 20, einem Gehäuse 30, einem an dem Anker 20 angeordneten und eine Spule 11 tragenden Spulenträger 12 und einem Scharnier 40.
Der Niederspannungsstromwandler 10 weist sowohl in seinem Gehäuse 30 also auch in seinem Anker 20 eine Primärleiteröffnung 23, 33 auf, sodass dort ein Primärleiter (nicht dargestellt) angeordnet sein kann.
Durch das Scharnier 40 wird ein einfaches Nachrüsten bzw. eine Montage oder Demontage des Niederspannungsstromwandlers 10 bei bereits verlegtem Primärleiter ermöglicht. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Primärleiter hierfür nicht demontiert und durch die Primärleiteröffnung 23, 33 gefädelt werden muss, sondern dass der Niederspannungsstromwandlers 10 in Baugruppen (nicht bezeichnet) um den Primärleiter herum montiert werden kann.
Der Niederspannungsstromwandler 10 weist daher einen teilbaren Anker 20 mit einem oberen Ankerteil 21 und einem unteren Ankerteil 22 und korrespondierend ein teilbares Gehäuse 30 mit einem oberen Gehäuseteil 31 und einem unteren Gehäuseteil 32 auf.
Das untere Ankerteil 22 und das obere Ankerteil 21 weisen jeweils an der Oberfläche ihrer jeweiligen Trennebene (nicht bezeichnet) eine Flusslinienübergangsfläche 29 auf.
Ein eine Spule 11 tragende Spulenträger 12 ist um den unteren Ankerteil 22 des Ankers 20 angeordnet. Die Spule 11 umfasst eine Wicklung (nicht bezeichnet) aus einem stromleitenden Draht (nicht bezeichnet).
Der untere Ankerteil 22 bildet gemeinsam mit dem die Spule 11 tragenden Spulenträger 12 und dem unteren Gehäuseteil 32 eine erste, nicht separat bezeichnete Baugruppe.
Eine weitere, nicht separat bezeichnete Baugruppe wird durch den oberen Ankerteil 21, das obere Gehäuseteil 31 und ein Federelement 13 gebildet.
Das Federelement 13 ist dazu eingerichtet, eine etwaig unterschiedliche Wärmeausdehnung (nicht dargestellt) bzw. etwaige Toleranzen (nicht dargestellt) von Anker 20 und Gehäuse 30 des Niederspannungsstromwandlers 10 mittels einer differenziellen Verformung (nicht dargestellt) des Federelements 13 kompensieren zu können, sodass der Niederspannungsstromwandler 10 in allen Betriebszuständen betriebssicher betrieben werden kann.
Eine dritte, nicht separat bezeichnete Baugruppe wird durch das Scharnier 40 gebildet, welches in Form einer Scharnierlasche 41 ausgebildet ist. Die Scharnierlasche 41 weist zwei Rastöffnungen 51 auf.
Das Gehäuse 30 weist an seinem unteren Gehäuseteil 32 eine Verrastungslasche 14 auf, die einstückig mit dem unteren Gehäuseteil 32 ausgebildet ist und eine Rastöffnung 51 aufweist. Korrespondierend hierzu weist das obere Gehäuseteil 31 eine Rastnase 52 auf.
Die Verrastungslasche 14 mit ihrer Rastöffnung 51 und die korrespondierende Rastnase 52 sind dazu eingerichtet, eine Verrastung 50 zu bilden, welche durch die Rastnase 52 und eine entsprechende durch den Rand der Rastöffnung 51 gebildete Rastnase (nicht separat bezeichnet) bereitgestellt ist und welche das obere Gehäuseteil 31 und das untere Gehäuseteil 32 formschlüssig miteinander verbinden kann, wobei die Anordnung der Rastnase 52 und der Verrastungslasche 14 mit ihrer Rastöffnung 51 derart ausgestaltet ist, dass das ober Gehäuseteil 31 und das untere Gehäuseteil 32 nur in einer Ausrichtung (nicht bezeichnet) zueinander miteinander verbunden werden können.
Auf der der Verrastungslasche 14 gegenüberliegenden Seite (nicht bezeichnet) des unteren Gehäuseteils 32 weist dieses eine Rastnase 52 und einen Laschenniederhalter 42 auf. Auf der korrespondierenden Seite (nicht bezeichnet) des oberen Gehäuseteils 31 weist dieses ebenfalls eine Rastnase 52 und einen Laschenniederhalter 42 auf. Diese Rastnasen 52 und Laschenniederhalter 42 sind dazu eingerichtet, gemeinsam mit der Scharnierlasche 41 eine Verrastung 50 zu bilden, welche durch die Rastnase 52 und eine entsprechende durch den Rand der entsprechenden Rastöffnung 51 gebildete Rastnase (nicht separat bezeichnet) bereitgestellt ist und welche das obere Gehäuseteil 31 und das untere Gehäuseteil 32 formschlüssig miteinander verbinden kann, wobei die Anordnung der Rastnasen 52 und der und der Rastöffnungen 51 derart ausgestaltet ist, dass das ober Gehäuseteil 31 und das untere Gehäuseteil 32 nur in einer Ausrichtung (nicht bezeichnet) zueinander miteinander verbunden werden können und dass das Scharnier 40 sowie die beiden Gehäuseteile 31, 32 mit den Ankerteilen 21, 22 bewegt werden können.
Die Laschenniederhalter 42 sind zur sicheren Positionierung der Scharnierlasche 41 eingerichtet und können die Verrastung 50 absichern.
Bezugszeichenliste

10: Niederspannungsstromwandler
11: Spule
12: Spulenträger
13: Federelement
14: Verrastungslasche
20: Anker
21: Ankerteil
22: Ankerteil
23: Primärleiteröffnung des Ankers 20
29: Flusslinienübergangsfläche
30: Gehäuse
31: Gehäuseteil
32: Gehäuseteil
33: Primärleiteröffnung des Gehäuses 30
40: Scharnier
41: Scharnierlasche
42: Laschenniederhalter
50: Verrastung
51: Rastöffnung
52: Rastnase

Claims

Niederspannungsstromwandler (10) mit einem eine Primärleiteröffnung (23) umgebenden, geteilten Anker (20), einem an dem Anker (20) angeordneten und eine Spule (11) tragenden Spulenträger (12) und ein den Anker (20) und die Spule (11) mit dem Spulenträger (12) umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung (33) aufweisendes geteiltes Gehäuse (30), wobei der geteilte Anker (20) zwei Ankerteile (21, 22) und das Gehäuse (30) je Ankerteil (21, 22) ein Gehäuseteil (31, 32) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (31, 32) durch ein in Bezug auf beide Gehäuseteile (31, 32) mehrstückig ausgebildetes, aber in sich einstückiges Scharnier (40) verbunden sind.
Niederspannungsstromwandler (10) mit einem eine Primärleiteröffnung (23) umgebenden, geteilten Anker (20), einem an dem Anker (20) angeordneten und eine Spule (11) tragenden Spulenträger (12) und ein den Anker (20) und die Spule (11) mit dem Spulenträger (12) umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung (33) aufweisendes geteiltes Gehäuse (30), wobei der geteilte Anker (20) zwei Ankerteile (21, 22) und das Gehäuse (30) je Ankerteil (21, 22) ein Gehäuseteil (31, 32) aufweisen, insbesondere auch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (31, 32) durch ein mit jedem der Gehäuseteile (31, 32) verrastetes oder verrastbares Scharnier (40) verbunden sind.
Niederspannungsstromwandler (10) mit einem eine Primärleiteröffnung (23) umgebenden, geteilten Anker (20), einem an dem Anker (20) angeordneten und eine Spule (11) tragenden Spulenträger (12) und ein den Anker (20) und die Spule (11) mit dem Spulenträger (12) umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung (33) aufweisendes geteiltes Gehäuse (30), wobei der geteilte Anker (20) zwei Ankerteile (21, 22) und das Gehäuse (30) je Ankerteil (21, 22) ein Gehäuseteil (31, 32) aufweisen, insbesondere auch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (31, 32) aus einem Gehäusematerial bestehen und durch ein aus einem Scharniermaterial, welches biegbarer, weniger bruchsensibel und/oder weniger flammhemmend als das Gehäusematerial ist, bestehenden Scharnier (40) verbunden sind.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (40) ein Filmscharnier ist.
Niederspannungsstromwandler (10) mit einem eine Primärleiteröffnung (23) umgebenden, geteilten Anker (20), einem an dem Anker (20) angeordneten und eine Spule (11) tragenden Spulenträger (12) und ein den Anker (20) und die Spule (11) mit dem Spulenträger (12) umgebendes, ebenfalls eine Primärleiteröffnung (33) aufweisendes geteiltes Gehäuse (30), wobei der geteilte Anker (20) zwei Ankerteile (21, 22) und das Gehäuse (30) je Ankerteil (21, 22) ein Gehäuseteil (31, 32) aufweisen, insbesondere auch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines, vorzugsweise jedes, der beiden Ankerteile (21, 22), wenigstens eine beschichtete Flusslinienübergangsfläche (29), vorzugsweise zwei, beschichtete Flusslinienübergangsflächen (29) aufweist.
Niederspannungsstromwandler (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung ferromagnetisch und/oder weniger als 2 µm dick ist.
Niederspannungsstromwandler (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Antikorrosionsbeschichtung ist.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Nickel oder eine Nickellegierung oder Gold umfasst.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Glasfaser verstärktem Kunststoff, und/oder dass der Anker (20) aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Eisen oder aus einer Eisenlegierung, gebildet sind.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (40) aus einem anderen Material als das Gehäuse (30) gebildet ist.
Niederspannungsstromwandler (10) nach Anspruch 10 und nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) aus Glasfaser verstärktem Kunststoff und das Scharnier (40) aus demselben Kunststoff jedoch mit elastischeren Eigenschaften gebildet ist.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (31, 32) in genau einer Einbaulage verbindbar sind.
Niederspannungsstromwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (31, 32) miteinander verrastet oder verrastbar sind.