DE1489840C - Aus ebenen Blechen geschichteter dreischenkehger Lamellenkern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen ferromagnetischen änderung der Luftspaltlänge einstellbar ist. Durch Kern, wie er beispielsweise für Induktivitäten oder die Erfindung soll ein Lamellenkern dieser Art geTransformatoren verwendet wird. schaffen werden, bei welchem die geschilderten Nach-Derartige Kerne sind üblicherweise als Lamellen- teile der bekannten Ausführung vermieden sind; kerne ausgebildet, d.h., sie bestehen aus ebenen 5 insbesondere soll durch die Erfindung für einen mehr-Lamellenblechen von beispielsweise U-, F-, T- oder schenkeligen Lamellenkern, bei welchem ein Luft-I-Form, die in Form einer Schichtung angeordnet spalt nur in einem Schenkel vorgesehen ist, bei denen sind, welche einen geschlossenen magnetischen Kreis also der Lamellenkern nicht aus zwei vollständig von beispielsweise dreischenkeliger Form bilden. Die getrennten Teilen aufgebaut sein kann, eine einfache Lamellenbleche sind dabei häufig so geschichtet, daß ίο Verstellbarkeit des Luftspaltes geschaffen werden, die Fugen zwischen den nebeneinanderliegenden Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorLamellen in einer Schicht sich nicht mit den Fugen gesehen, daß zur Veränderung des in einem Schenkel in benachbarten Schichten überdecken. vorgesehenen Luftspalts die Lamellenbleche in zwei Bei derartigen Lamellenkernen besteht häufig der Gruppen unterteilt sind, welche sich von entgegenWunsch nach einer einstellbaren Veränderung der 15 gesetzten Seiten des Luftspalts her um den Kern Induktivität der auf den Lamellen vorgesehenen erstrecken und einander in den beiden anderen Wicklungen. Um die Notwendigkeit enger Herstel- Schenkeln überlappen, daß die beiden Gruppen von lungstoleranzen zu vermeiden und die Erzielung einer Lamellenblechen in jedem der beiden anderen ganzen Reihe verschiedener Induktivitätswerte zu Schenkel mit aufeinander ausgerichteten Sätzen von ermöglichen, ist eine solche Herstellung des Kerns 20 Öffnungen unterschiedlicher Form versehen sind, die erwünscht, daß die Induktivität der Wicklung noch mit der Welle eines durch die Öffnungen einführbaren nach der Herstellung des Kerns und der Wicklung Einstellwerkzeugs in unterschiedlicher Weise in Einveränderbar ist. Da einstellbare Veränderungen an griff gelangen, derart, daß bei einer Verdrehung des der Wicklung nicht in einfacher Weise praktisch Werkzeugs um seine Achse die eine Gruppe von durchführbar sind, ist zu diesem Zweck -eine Mög- 25 Lamellenblechen in der Lamellenebene relativ zu der lichkeit zur Änderung der Reluktanz des Kerns er- anderen Gruppe von Lamellenblechen verschoben forderlich. und hierdurch die Länge des in dem einen Schenkel

. Eine Lösung dieses Problems ist in der britischen vorgesehenen Luftspaltes verändert wird. Patentschrift 878 012 beschrieben. Dieser bekannte Nach bevorzugten Ausführungsformen kann vor-

Lamellenkern ist mit einem veränderlichen Luftspalt 30 gesehen sein, daß der eine Satz Öffnungen kreisversehen. Dies wird dadurch erreicht, daß man den . förmig und der andere Satz Öffnungen schlitz- oder Kern zweiteilig ausbildet, wobei jeweils jedes Teil langlochförmig sind, wobei die Schlitze in Richtung in Form eines Stapels von E-Lamellenblechen mit quer zur Längsachse des betreffenden Schenkels gedrei gleich langen Schenkeln ausgeführt ist, und zwi- richtet sind, und daß das Einstellwerkzeug eine sehen diesen beiden Teilen Gummikissen vorsieht, 35 Exzenterwelle aufweist. Dabei kann zweckmäßig vorweiche eine die beiden Teile auseinanderdrückende gesehen sein, daß die .Lamellenbleche mit den kreis-Vorspannung erzeugen; die beiden Teile werden förmigen Öffnungen starr mit an den beiden Außendurch Schraubbolzen zusammengehalten, derart, daß seiten des Lamellenstapels vorgesehenen äußeren durch Anziehen der Verschraubung die beiden Teile Rahmenteilen verbunden sind, welche ihrerseits mit näher gegeneinandergedrückt und so die Abmessung 40 Öffnungen versehen sind, welche mit den Öffnungen des Luftspalts verringert wird. Dabei sind bei der der Lamellenbleche ausgerichtet sind und als Lager bekannten Ausführung, entsprechend der Ausbildung für das Einstellwerkzeug dienen, des Kerns aus zwei völlig getrennten Teilen, drei Alternativ kann vorgesehen sein, daß die öffnun-

Luftspalte, nämlich je einer in jedem Schenkel, vor- gen dreieckförmig sind, wobei die Scheitel der Dreigesehen. 45 ecksöffnurigen des einen Satzes entgegengesetzt den . Abgesehen davon, daß diese bekannte Ausführung Scheiteln der Dreiecksöffnungen des anderen Satzes in einfacher Weise nur in Fällen anwendbar ist, wo und beide quer zur Längsrichtung der jeweiligen in der erwähnten Weise der Kern aus zwei völlig von- Schenkel gerichtet sind und das Einstellwerkzeug eine einander getrennten Teilen besteht, somit in samt- klingenförmige Welle aufweist.

liehen Schenkeln des Kerns Luftspalte vorhanden _5O Nach einer zweckmäßigen Ausführung kann vorsein müssen, hat die bekannte Ausführung eine Reihe gesehen sein, daß die Lamellenbleche der beiden weiterer Nachteile, die hauptsächlich auf der Ver- Gruppen gleichartig ausgebildet und in Abstand längs wendung eines Kissens aus Gummi oder einem ihrer Schenkel mit Öffnungen beiderlei Art versehen anderen elastischen Material als die beiden Kernleile. sind, derart, daß beim Zusammensetzen der Lamellenauseinanderdrückende Vorspannung bedingt sind. 55 bleche zu dem Lamellenkern die jeweils voneinander Die Verwendung eines derartigen elastischen Kissens verschiedenen Öffnungen -miteinander zur Deckung bringt mit sich, daß ein derartiger Kern sich nicht zur gelangen; hierdurch wird erreicht, daß der Kern aus Verwendung bei hohen Temperaturen eignet; außer- Lamellen einer einzigen Lamellenart geschichtet dem unterliegt er ungewollten Änderungen infolge werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, der Alterung und allmählichen Elastizitätsabnahme 60 daß die einzelnen Lamellen im wesentlichen F-förmig des Elastikmalerials: eine spätere Einstellung auf ausgebildet sind, wobei jeweils benachbarte Lamellen größeren Luftspalt wird dadurch begrenzt, daß der jeder Gruppe entgegengesetzt gerichtet sind. Gummi oder Kautschuk bei längerem Verweilen in Die Erfindung betrilTt auch das Einstellwerkzeug

dem zusammengedrückten Zustand ermüdet. zur Verwendung bei der Justierung eines Lamellen-

. Die Erfindung betrilTt einen aus ebenen Blechen 65 kerns der vorstehend genannten Art. geschichteten dreischenkelijicn Lamellenkern, dessen Im folgenden werden Ausfülmmgsbeispiele der

Induktivität durch eine mittels Relativverschiebung Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in von Teilen des Kerns gegeneinander bewirkte Ver- dieser zeigt

rung des Luftspaltes 19. Die Schlitzöflnungen 18 gewährleisten dabei, daß die oberen Lamellensätze sich lediglich in vertikaler Richtung verschieben können, wie aus der Zeichnung ersichtlich.

Zur praktischen Anwendung wird der Lamellenkern um eine (nicht dargestellte) elektrische Wicklung herum aufgebaut. Die Justierung der Induktivität des Lamellenkerns folgt in der Weise, daß man die Wicklung mit einer Spannung und einem Strom beauf

halten werden. Das äußere Rahmenteil 12 besitzt Löcher 15 und 16 mit Spielpassung; entsprechend weist das äußere Rahmenteil 13 (nicht dargestellte) Führungslöcher auf denselben Achsen wie die Spiel-

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Lamellenblech-Kerns,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Einstellwerkzeugs,

F i g. 3 und 4 F-förmige Lamellenbleche zur Verwendung für den Kern,

F i g. 5 ein E-förmiges. Lamellenblech zusammen mit eineni T-förmigen 'Lamellenblech zur alternativen Verwendung bei der Herstellung des Kerns.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist der aus io schlagt, deren Größe gemessen wird,, und daß man den Lamellen geschichtete Kern 11 (F i g. 1) Schicht- gleichzeitig den Luftspalt in der gewünschten Weise sätze von F-förmigen Lamellenblechen (F i g. 3) auf, unter Verwendung der vorstehend beschriebenen die zwischen äußeren Rahmenteilen 12 bzw. 13 Einstellwerkzeuge einstellt. Sodann werden die mittels vier "durch die Lamellenbleche hindurch- Klemmbolzen fest angezogen, um die Einstellung der führender Klemmbolzen 14 zusammengepreßt ge- 15 gewünschten Induktivität aufrechtzuerhalten.

Nach einer in Fig. 4 veranschaulichten alternativen Ausführungsform kann der Kern ebenfalls aus F-förmigen Lamellenblechen aufgebaut werden, die in der gleichen Weise, wie für die Bleche in

passungslöcher 15 und 16 auf; jedes .der äußeren 20 Fig. 3 beschrieben, zu Lamellensätzen zusammen-Rahmenteile weist ferner unten kreisförmige Löcher gesetzt werden können, wobei jedoch in diesem Falle 17 und oben Schlitzlöcher 13 für die Klemmbolzen 14 die Lamellenbleche dreieckige Löcher zur Justierung auf. Der Kern besitzt einen Luftspalt 19. des Luftspaltes besitzen. Zur Einstellung des Luft-

. Die verschiedenen Lamellensätze umfassen einen Spaltes dient ein in geeigneter Weise symmetrisch Lamellensatz links oben, einen links unten, einen 25 ausgebildetes Einstellwerkzeug, wobei in diesem Falle rechts oben und einen rechts unten; die genannten die oberen und unteren Lamellensätze sich gleich-Lamellensätze sind ineinandergeschichtet, und zwar zeitig bezüglich der Drehachse des Einstellwerkzeugs so, daß Schlitzöffnungen 20 des oberen linken verschieben. Falls die unteren Lamellensätze wie bei Lamellensatzes mit den Spielpaßöffnungen 21 des dem zuvor beschriebenen Kern durch äußere Rahmenlinken unteren Lamellensatzes sowie der Spielpaß- 30 teile festgelegt sind, wird sich die Achse des Einstellöffnung 16 des äußeren Rahmenteils zur. Deckung Werkzeugs bezüglich der äußeren Rahmenteile verkommen und entsprechend die Schlitzöffnungen 20 schieben und benötigt keine Lagerung, des rechten oberen Lamellensatzes mit den Spielpaß- Als weitere Alternative kann der Kern gemäß

öffnungen 21 des rechten unteren Lamellensatzes F i g. 5 aus E- und T-förmigen Lamellenblechen auf- und der Spielpaßöffnung 15 zur Deckung kommen. 35 gebaut werden, die miteinander abwechseln und ein-Durch öffnungen 22 der einzelnen Lamellenbleche ander komplementär ergänzend angeordnet werden, und die Löcher 17 in den Rahmenteilen führen die Die Einstellung des Luftspaltes erfolgt durch Drehung Klemmbolzen 14, wodurch die einzelnen Lamellen- eines Einstellwerkzeugs, wobei dieses nur mit den bleche miteinander ausgerichtet zu Lamellensätzen E-förmigen Lamellenblechep unmittelbar zusammenzusammengefaßt werden. Der Luftspalt 19 entsteht 40 wirkt; die T-Lamellen werden, je nach ihrer Lage in zwischen den jeweiligen Flächen 23 der einzelnen dem Kern, durch die Klemmbolzen in Verbindung. Lamellenbleche. . mit den Ε-Lamellen festgelegt oder gleichzeitig mit-

Durch Verschiebung der Schlitzöffnungen 20 der verschoben. Die Ε-Lamellen können statt der in der oberen Lamellensätze gegenüber den Spielpaßlöchern Zeichnung dargestellten Spielpaßlöcher und Schlitz-21 der unteren Lamellensätze ist der Luftspalt 19 45 öffnungen dreieckige Löcher besitzen, wobei die Einunter Änderung seiner Weite einstellbar. . stellung des Luftspaltes in der gleichen Weise wie bei

In F i g. 2 ist ein Einstellwerkzeug für die Justierung . den F-Lamellen gemäß F i g. 4 erfolgt, dargestellt; es ist an seinem einen Ende so gearbeitet, Die Einstellung des Luftspaltes kann mittels eines

daß es eine mit der Spielpaßöffnung zusammen- einzigen Einstellwerkzeuges oder mittels zweier zuwirkeride Lagerfläche 26 an einem auf einer Welle 24 50 sammenwirkender Einstellwerkzeuge erfolgen. Des verschiebbaren Bund 27 aufweist. Am anderen Ende weiteren kann bei Verwendung modifizierter äußerer des Einstellwerkzeugs ist auf der gleichen Achss-wie Rahmenteile vorgesehen sein, daß ein einziges Eindie Welle 24 ein zum Zusammenwirken mit dem stellwerkzeug in dem Kern entweder beispielsweise Führungsloch bestimmtes Lager 28 vorgesehen. Zwi- durch die SpielpaßölTnung 16 oder von der entgegensehen diesem Ende 28 des Einstell Werkzeugs und der 55 gesetzten Richtung her eingeführt wird; d. h., bei EinWelle 24 weist es ein bezüglich der Achse der Welle führung aus der entgegengesetzten Richtung wird das

Werkzeug durch SpielpaßöfTnungen 21 in dem rechten oberen L.amellensatz eingeführt, derart, daß es in Eingriff mit Schlitzöffnungen 20 in den unteren am anderen Ende dieses Werkzeugs befindliche Lager 60 rechten Lamellensatz gelangt, wobei in den modifi-28 in die Führungsöffnungen des anderen Rahmen- zierten äußeren Rahmentcilen entsprechende Spiel-

paßöffnungen und Führungslöcher vorgesehen wären.
Die Erfindung ist in keiner Weise auf symmetrische
Keine beschränkt; es sei betont, daß bei dem be-

den äußeren Rahmenteilen 12 und 13 drehbar ge- 65 schriebenen Kern 11 die oberen Lamellensätze zwar lagert ist. Die Oberfläche des Teils 25 gelangt dabei die Schlitzöffnungen 20, nicht jedoch notwendigermit den Schlitzöffnungen 20 in Eingriff und bewirkt weise die SpielpaßölTnungen 21 zu besitzen brauchen, bei Drehung des Einstellwerkzeugs die Einstelljustie- Entsprechend brauchen die unteren Lamellensätze

24 exzentrisches Teil 25 auf. Das Einstellwerkzeug kann in die Spielpaßlöcher 15 bzw. 16 des äußeren Rahmenteils 12 derart eingeführt werden, daß das

teils 13 und das Bundlager 26 in die SpielpaßöfTnungen 15 bzw. 16 des ersten Rahmenteils 12 zu liegen kommt, derart, daß das Einstellwerkzeug in

lediglich die Spielpaßöffnungen 21 aufzuweisen. Die oberen und die unteren Lamellensätze brauchen nicht notwendigerweise gleiche Gestalt zu besitzen, jedoch müssen Schlitzöffnungen in dem einen Lamellensatz sich mit entsprechenden Spielpaßöffnungen in dem anderen Lamellensatz innerhalb eines gewünschten Verstellbereichs überdecken, derart, daß durch eine Relativverschiebung des einen Lamellensatzes gegenüber dem. anderen Lamellensatz ein variables. Reluktanz-Teil des Kerns auf den gewünschten Wert einstellbar ist. -

Bei Kernen, deren Außenschenkel und Mittelschenkel gleich breit sind, sollen die Öffnungen in den Lamellen vorzugsweise die halbe Schenkelbreite nicht übersteigen, da andernfalls unerwünschte Sättigungserscheinungen, im Bereich dieser Löcher auftreten. . /

Claims (9)

Patentansprüche: • - ■ . *

1. Aus ebenen Blechen geschichteter dreischenkeliger Lamellenkern, dessen Induktivität durch eine mittels Relativverschiebung von Teilen des Kerns gegeneinander bewirkte Veränderung der Luftspaltlänge einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des in einem Schenkel vorgesehenen Luftspalts die Lamellenbleche in zwei Gruppen unterteilt sind, welche sich von entgegengesetzten Seiten des Luftspalts (19) her um den Kern (11) erstrecken und einander in den beiden anderen Schenkeln überlappen, daß die beiden Gruppen von Lamellenblechen in jedem der beiden anderen Schenkel mit aufeinander ausgerichteten Sätzen von Öffnungen (20, 21) unterschiedlicher Form versehen sind, die mit der Welle (24, 25 in F i g. 2) eines durch die Öffnungen einführbaren Einstellwerkzeugs in unterschiedlicher Weise in Eingriff gelangen, derart, daß bei einer Verdrehung des Werkzeugs um seine Achse die eine Gruppe von Lamellenblechen in der Lamellenebene relativ zu der anderen Gruppe von Lamellenblechen verschoben und hierdurch die Länge des in dem einen Schenkel vorgesehenen Luftspaltes verändert wird.

2. Lamellenkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Satz öffnungen (21) kreisförmig und der andere Satz Öffnungen (20) schlitz- und langlochförmig sind, wobei die Schlitze in Richtung quer zur Längsachse des betreffenden Schenkels gerichtet sind, und daß das Einstellwerkzeug eine Exzenterwelle (24,25) aufweist.

3. Lamellenkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen dreieckförmig sind, wobei die Scheitel der Dreiecksöffnungen des einen Satzes entgegengesetzt den Scheiteln der Dreiecksöffnungen des anderen Satzes und beide quer zur Längsrichtung der jeweiligen Schenkel gerichtet sind (F i g. 4) und das Einstellwerkzeug eine klingenförmige Welle aufweist.

4. Lamellenkern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet; daß die Lamellenbleche mit den kreisförmigen Öffnungen (21) starr mit an den beiden Außenseiten des Lamellenstapels vorgesehenen äußeren Rahmenteilen (12, 13) verbunden sind, weiche ihrerseits mit Öffnungen (15, 16) versehen sind, welche mit den öffnungen der Lamellenbleche ausgerichtet sind und als Lager für das Einstellwerkzeug dienen.

5. Lamellenkern nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenbleche der beiden Gruppen gleichartig ausgebildet und in Abstand längs ihrer Schenkel mit öffnungen beiderlei Art (20, 21) versehen sind, derart, daß beim Zusammensetzen der Lamellenbleche zu dem Lamellenkern die jeweils voneinander verschiedenen Öffnungen miteinander zur Deckung gelangen.

6. Lamellenkern nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenbleche mit weiteren miteinander ausgerichteten öffnungen versehen sind, die wenigstens für eine Lamellenart schlitz- bzw. langlochartig mit Schlitzrichtung parallel zur Längsachse der betreffenden Schenkel ausgebildet sind und durch welche Bolzen hindurchragen, welche die verschiebbaren Lamellenbleche in Richtung längs ihrer Schenkel führen.

7. Lamellenkern nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lamellen im wesentlichen F-förmig ausgebildet sind, wobei jeweils benachbarte Lamellen jeder Gruppe entgegengesetzt gerichtet sind.

8. Lamellenkern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern abwechelnd aus E- und T-Lamellen aufgebaut ist.

9. Einstellwerkzeug zur Justierung eines Lamellenkerns nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei koaxial längs einer gemein-

: samen Achse angeordnete Lagertlächen (^6 bzw. 28 in F i g. 3) zur Halterung in entsprechenden öffnungen der äußeren Rahmenteile (12, 13) sowie ein zwischen den beiden Lagerflächen (26, 28) vorgesehenes Exzenterstück (25) aufweist, das im eingeführten Zustand des Werkzeugs mit den öffnungen eines der beiden Lamellensätze oder beider Lamellensätze in Eingriff gelangt und bei Verdrehung des Werkzeugs die Relatiwerschiebung der beiden Lamellensätze gegeneinander bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen