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Aus Blechen mit magnetischer Vorzugsrichtung geschichteter Eisenkern
für Tranformatoren od. dgl. Gegenstand der Erfindung ist ein .aus Blechen mit magnetischer
Vorzugsrichtung geschichteter Eisenkern für Transformatoren od. dgl. mit je aus
einem E-förmigen und einem an dessen freien Schenkelenden anstoßenden I-förmigen
Lamellenteil geschichteten Blechlagen, die in aufeinanderfolgenden Lagen seitenvertauscht
zueinander liegen, wobei die magnetische Vorzugsrichtung des Bleches in Richtung
der Kernschenkelachse verläuft.
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Um die Bleche mit magnetischer Vorzugsrichtung beim Kernaufbau günstig
einzusetzen, wurden schon die verschiedensten Kernbauformen vorgeschlagen. Dabei
ging es stets darum, die Bleche so anzuordnen, daß der Magnetfluß in der magnetischen
Vorzugsrichtung verläuft, weil dabei der magnetische Widerstand am geringsten ist.
Bei geschichteten Eisenkernen, die aus vielen aufeinandergeschichteten Blechlagen
bestehen und bei denen jede Blechlage selbst wieder aus mehreren aneinanderstoßenden
Lamellenteilen aufgebaut ist, ergibt sich wegen des unvermeidlichen Umlenkens des
Magnetflusses an den Einmünd(;,stellen der Schenkel in die Joche eine unerwünschte
Erhöhung des magnetischen Widerstandes, weil es nicht gelingt, alle Bleche so anzuordnen,
daß der Fluß in deren Vorzugsrichtung verläuft.
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Aufgabe der Erfindung ist es, hier auf einfache und billige Weise
weitgehend Abhilfe zu schaffen und nicht nur einen Kern anzugeben, bei dem in jeder
Blechlage E- und I-förmige Bleche Verwendung finden, sondern der darüber hinaus
vor allem noch in magnetischer Hinsicht besonders günstig und auch kühltechnisch
hervorragend ist, ohne aber die bisherige Kernpressung zu beeinträchtigen. Weiter
ist es Ziel der Erfindung, den Kern möglichst leicht schichten und insbesondere
bei seiner Herstellung praktisch ohne Blechabfall beim Stanzen der Bleche auskommen
zu können.
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Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel durch Wahl eines besonderen Stanzschnittes
erreicht, wobei das das eine Jochstück der Blechlage bildende I-förmige Lamellenteil
breiter, insbesondere doppelt so breit ist wie das das andere Jochstück der Blechlage
bildende Lamellenstück des E-förmigen Lamellenteils. Nach der Erfindung liefert,
wenn man beide E-förmige Bleche mit ihren Schenkelenden aneinanderstoßend ausstanzt,
ein jeder Stanzschnitt die sämtlichen Bleche für je zwei Blechlagen, wobei die aus
den Fensterteilen herausfallenden Blechstücke die 1-Stücke der Blechlagen bilden,
in denen dann die magnetische Vorzugsrichtung in Längsrichtung verläuft. Da die
E-und I-Stücke in aufeinanderfolgenden Lagen seitenvertauscht zueinander geschichtet
werden, ergibt sich ein Kern, an dessen Jochpartien jedes zweite I-förmige Blech
übersteht. Dieses Überstehen einzelner Jochbleche über den eigentlichen Kern ist
kühltechnisch äußerst günstig, weil die abwechselnd, also mit Abstand voneinander
vorstehenden Bleche als Kühlfahnen wirken, zwischen denen das Kühlmittel hindurchstreichen
kann. Kerne der in Frage stehenden Art, bei denen jeweils an den Jochpartien jedes
zweite Blech, nämlich das I-förmige Blech, vorsteht, sind, wie durchgeführte Versuche
zeigten, hinsichtlich der Umlenkung des magnetischen Flusses an den Einmündestellen
der Schenkel in die Joche den in der bisherigen Weise, also mit unverbreitertew
I-Lamellenteil ausgeführten Kern hinsichtlich Herabminderung des magnetischen Widerstandes
weit überlegen, da dabei in den I-förmigen Blechstücken der Magnetfluß wenigstens
auf dem größten Teil der Länge in Richtung der magnetischen Vorzugsrichtung dieser
Bleche verläuft. Erwähnenswert ist noch, daß die Kernpressung mittels der bisher
gebräuchlichen Preßeinrichtungen durchführbar ist und somit für die Pressung keine
zusätzlichen Mittel benötigt werden, vor allem dann, wenn man gemäß der weiteren
Erfindung bei den I-förmigen Lamellenstücken, die, wie erwähnt, die ausgestanzten
Fensterteile des doppel-E-förmigen Stanzstückes bilden, die Ecken einer Längs-
Seite
bis auf die Breite der Jochstücke der E-Bleche ausschneidet.
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Die bekannten, aus E- und I-förmigen bzw. aus U- und I-förmigen Blechen
aufgeschichteten Kerne sind sowohl hinsichtlich der leichten und insbesondere abfallosen
Herstellung als auch in magnetischer und kühltechnischer Hinsicht dem erfindungsgemäßen
Kern unterlegen, denn bei keinem der bekannten Kerne werden die I-förmigen Bleche
aus dem Fensterteil eines aus zwei E-förmigen, mit ihren Schenkeln aneinanderstehenden
Stanzteilen gewonnen; weiterhin sind die bekannten I-förmigen Bleche nicht vorzugsweise
doppelt so breit wie die Jochteile der zugehörigen E-Stücke, so daß diese beim Aufschichten
den eigentlichen Kern nicht überragen und somit auch keine Kühlfahnen bilden können.
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An Hand der Zeichnung, in der ein beispielsweiser Blechschnitt für
eine Blechlage in verschiedenen Darstellungen gezeigt ist, wird die Erfindung näher
erläutert. Die Fig.1 zeigt einen Blechschnitt mit zwei E-förmigen gegeneinanderstoßenden
Blechlamellenteilen und dazwischenliegenden i-förmigen Blechlamellenteilen; in der
Fig. 2 sind die Blechlamellenteile der Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung
zu sehen, und in Fig. 3 ist eine aus E- und I-förmigen Blechlamellenteilen zusammengesetzte
Blechlage, wie sie im Eisenkern verwendet wird, dargestellt.
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In Fig.1 ist gezeigt, wie zwei E-förmige Blechlamellenteile 22 und
32 aus einem Blechband 12, das vorzugsweise der Jochbreite von den Blechlamellenteilen
22 und 32 entspricht und dessen magnetische Vorzugsrichtung in Richtung der Schenkelachse
des E-förmigen Lamellenteils zu liegen kommt, herausgestanzt werden. Dabei ist der
Stanzschnitt so gewählt, daß jeweils zwei E-förmige Blechlamellenteile gemeinsam
mit gegeneinanderweisenden Schenkeln entstehen. Danach werden die Schenkel entlang
der gestrichelt angegebenen Schnittlinien 62, 64, 66 durchgeschnitten, so
daß die beiden E-förmigen Blechlamellenteile 22 und 32 entstehen.
Die die Fenster der Doppel-E-Lamellen bildenden Blechteile, die vorzugsweise doppelt
so breit gewählt sind wie die Jochpartien der E-förmigen Blechlamellenteile, ergeben
die I-förmigen Lamellenstücke 42 und 52. Auf diese Weise verläuft
die magnetische Vorzugsrichtung in den i-förmigen Teilen in gleicher Richtung wie
in den Schenkeln der E-förmigenTeile, d. h. in Längsrichtung der i-förmigen Teile,
wenn die magnetische Vorzugsrichtung in Achsrichtung der Schenkel verläuft. An der
einen Längsseite werden die Eckpartien der I-förmigen Lamellenteile bis auf die
Breite der Jochbreite der E förmigen Larnellenteile ausgestanzt.
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Bei der Herstellung der E- und i-förmigen Blechlamellenteile verfährt
man, um möglichst wenig Blechabfall zu bekommen, so, daß man aus einem Blechband
12 von vorzugsweise der Breite der Jochlänge des Kerns und mit magnetischer
Vorzugsrichtung in Bandrichtung zunächst die kleinen Ausschnitte 16, die die später
auf einer Längsseite angebrachten Ausschnitte der I-förmigen Teile 42 bzw.
52 bilden, ausstanzt. Danach werden die I-förmigen Lamellenstücke
42 und 52 ausgestanzt und schließlich das Blechband in Schenkelmitte
bei 62, 64 und 66 durchtrennt und ebenso an der Stelle 200. Auf diese
Weise sind die für zwei Blechlagen erforderlichen E- und T_-förmigen Lamellenteile
gleichzeitig entstanden, so wie sie in Fig.2 zu sehen sind. In dieser Figur sind
die Schenkel des einen E-förmigen Blechteils 22 mit 24, 26, 28 bezeichnet.
Die Schenkel des anderen E-förmigen Bleches 32 sind mit 34, 36, 38
bezeichnet. Die beiden I-förmigen Blechteile 42 und 52 zeigen bei
44, 46 bzw. 54 und 56 den einseitig an ihnen angebrachten Eckausschnitt.
Die magnetische Vorzugsrichtung ist in allen Teilen jeweils durch gestrichelte Pfeile
angedeutet.
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Die Zusammenschichtung der einzelnen Blechteile zu einem Kern
10 erfolgt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, mit Seitenvertauschung der
E- und I-förmigen Blechteile in den aufeinanderliegenden Blechlagen. Die obere Blechlage
wird aus dem E-förmigen Blechteil 22 und dem i-förmigen Blechteil 42 dadurch gebildet,
daß an die freien Enden der Schenkel 24, 26 und 28 das I-förmige Blechteil
42 mit seiner langen Seite angestoßen wird. Die Eckenausschnitte 44, 46
weisen
also nach außen. Die magnetische Vorzugsrichtung in den Blechteilen 22 und
42 ist wiederum durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Man sieht, daß die
magnetische Vorzugsrichtung im E-förmigen Lamellenteil in Richtung der Schenkelachse
und in dem das eine Jochstück bildenden I-förmigen Blechteil in dessen Längsrichtung,
also in Richtung des Joches verläuft. In der darunterliegenden Blechlage, die in
Fig.3 teilweise zu sehen ist bzw. durch gestrichelte Linien angedeutet ist, sind
.die E- und I-förmigen Blechlamellenteile gegenüber der obersten Blechlage seitenvertauscht
angeordnet. Damit liegt also der E-förmige Blechteil mit seinem Jochstück unter
dem I-förmigen Blechteil 42 der oberen Blechlage und die Schenkel des E-förmigen
Blechteils weisen, wie der zum Teil sichtbare Schenkel 38 erkennen läßt,
nach oben, wo dann das I-förmige Blechlamellenteil 52 mit seiner langen Seite
angestoßen ist. Infolge des an den I-förmigen Blechlamellenteil an deren Außenseite
bis auf die Höhe des Jochstückes des E-förmigen Teils angebrachten rechteckigen
Ausschnitts läßt sich der aus vielen Blechlagen aufgeschichtete Eisenkern an den
Ecken der Jochpartien in herkömmlicher Weise ohne Schwierigkeit pressen, obwohl
an den Jochen jedes zweite Blech vorsteht.
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Kerne der beschriebenen Art sind, wie schon erwähnt und durch Versuche
bestätigt ist, hinsichtlich der Herabminderung des magnetischen Widerstandes besonders
günstig, weil wenigstens ein Teil der Jochbleche verbreitert ausgeführt ist und
in diesen verbreiterten Jochblechen die magnetische Vorzugsrichtung in Längsrichtung
dieser Bleche, also in Jochrichtung, verläuft. Außer der verbesserten Kühlwirkung
durch die jochseitig hervorstehenden Bleche erweist sich der Kern gemäß der Erfindung
noch dadurch als besonders vorteilhaft, daß er praktisch abfallos herstellbar ist,
indem lediglich die Eckenausschnitte 16
(Fig.1) der 1-Bleche den einzigen
Abfall bilden. Eine derartige Kernform ist somit besonders wirtschaftlich.