DE1489968C

DE1489968C - Magnetic shielding for electrical components, in particular transmitters, transformers or the like

Info

Publication number: DE1489968C
Application number: DE19651489968
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Haufe, Dipl.-Ing. Hellmut, 6390 Usingen
Priority date: 1965-04-23
Filing date: 1965-04-23
Publication date: 1973-01-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Abschirmung für elektrische Bauelemente, insbesondere Übertrager, Transformatoren od. dgl., bestehend aus zwei aus Bandstücken aus permeablem Werkstoff je zu einem Würfel oder Quader geformten, schachtelartig, mit ihren um 90° gegeneinander versetzten optimalen Abschirmrichtungen, ineinanderschiebba- , ren Teilen, die im ineinandergesteckten Zustand den abzuschirmenden Gegenstand gehäuseartig umgeben.The invention relates to magnetic shielding for electrical components, in particular Transmitters, transformers or the like, consisting of two pieces of tape made of permeable material each shaped into a cube or cuboid, box-like, with their 90 ° offset from one another optimal shielding directions, telescoping, ren parts that when plugged into each other Enclosed object to be shielded like a housing.

Es sind magnetische Abschirmungen bekannt, die aus einem den Übertrager bzw. Transformator umfassenden, permeablen Gehäuse bestehen, das aus zwei ein- oder mehrlagig gewickelten Mänteln zusammengesetzt ist. Die Außenmaße des Innenteils entsprechen im wesentlichen den Innenmaßen des Außenteiles, so daß der erstere mit um 90° verdrehter Achse in den letzteren geschoben werden kann.Magnetic shields are known which consist of a transformer or transformer comprising, permeable housing, which is composed of two single or multilayer coiled sheaths is. The outer dimensions of the inner part essentially correspond to the inner dimensions of the Outer part, so that the former can be pushed into the latter with its axis rotated by 90 °.

Weiterhin sind aus einem ein- oder mehrlagigen Wickel gebildete, quaderförmige, magnetische Abschirmungen bekannt, bei denen die öffnungen des Wickels mittels Deckel verschlossen sind.Furthermore, block-shaped, magnetic shields are formed from a single or multi-layer winding known in which the openings of the roll are closed by means of a cover.

Auch gehören magnetische Abschirmungen, die aus zwei eckigen oder runden Halbschalen gebildet sind, die mit ihren Öffnungsrändern aufeinander oder ineinander zusammengesetzt werden, zum Stand der Technik.Also include magnetic shields, which are formed from two angular or round half-shells are, which are put together with their opening edges on top of each other or in each other, to the state of Technology.

Schließlich ist es auch schon bekannt, magnetische Abschirmungen für Übertrager, Transformatoren od. dgl. derart auszubilden, daß jedes der beiden einander umgreifenden Mantelteile aus zwei, über ihre gesamte Schenkellänge miteinander verbundenen U-förmig gestalteten Blechteilen, besteht. Dabei können die durch das Überlappen der Schenkel gebildeten Ebenen senkrecht oder auch parallel zur magnetischen Hauptachse verlaufen. An Stelle der zwei erwähnten U-förmigen Blechteile können auch mehrere U-Teile wechselseitig übereinandergeschichtet werden und beispielsweise durch Punktschweißen festgelegt sein. Bei dieser vorbekannten Ausbildung einer magnetischen Abschirmung ist es auch schon vorgesehen, Zwischenteile aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff einzulegen.Finally, it is already known to use magnetic shields for transmitters and transformers Od. Like. To be designed in such a way that each of the two mutually encompassing jacket parts of two, over their entire leg length interconnected U-shaped sheet metal parts, consists. Here you can the planes formed by the overlapping of the legs perpendicular or parallel to the magnetic Main axis run. Instead of the two mentioned U-shaped sheet metal parts, several U-parts are alternately stacked and fixed, for example, by spot welding being. In this previously known formation of magnetic shielding, it is also provided that Insert intermediate parts made of non-magnetizable material.

Bekannt ist durch die Zeitschrift Electro-Technology, Januar 1963, S. 63 bis 66, daß die symmetrische Lage der Abschirmung zum Feld eines abzuschirmenden Bauteils eine Rolle spielt. Aus dieser Literaturstelle geht aber nicht hervor, daß die Symmetrie der Abschirmung selbst und die symmetrische Flußableitung von entscheidender Bedeutung sind.It is known from the magazine Electro-Technology, January 1963, pp. 63 to 66 that the symmetrical The position of the shield in relation to the field of a component to be shielded plays a role. From this reference but does not show that the symmetry of the shield itself and the symmetrical flux diversion are vital.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine magnetische Abschirmung der vorgenannten Art zu schaffen, bei der durch den besonderen Aufbau des eckigen Abschirmgehäuses in der optimalen Abschirmrichtung eine vollkommene Symmetrie des in der Abschirmrichtung verlaufenden Flusses erzielt wird.The object of the invention is therefore to create a magnetic shield of the aforementioned type, in the case of the special structure of the angular shielding housing in the optimal shielding direction a perfect symmetry of the flow running in the shielding direction is achieved.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Stoßfugen zwischen den einander gegenüberliegenden, in an sich bekannter Weise durch Verkleben oder Verschweißen miteinander verbundenen Enden der in einer oder mehreren Lagen übereinander, den Innenteil bildenden Bandstücke mittig in einer der zur optimalen Abschirmrichtung senkrechten Seiten des Würfels oder Quaders verlaufen.The solution to the problem is according to the invention that the butt joints between the opposing, connected to one another in a manner known per se by gluing or welding Ends of the tape pieces forming the inner part in one or more layers one above the other in the middle run in one of the sides of the cube or parallelepiped that is perpendicular to the optimal shielding direction.

Bei zunehmender Störinduktion treten von den Wänden des Abschirmgehäuses immer mehr Feldlinien aus, die sich innerhalb der Abschirmung über die Lufträume und den Kern des abzuschirmenden Gegenstandes bzw. Übertragers schließen. Diese Erscheinung wird durch Flußdichte-Unterschiede und Querschnittsveränderungen im magnetischen Weg noch verstärkt.With increasing interference induction, more and more field lines emerge from the walls of the shielding housing from, which are within the shield over the air spaces and the core of the shielded Close the object or transmitter. This phenomenon is caused by differences in flux density and Changes in cross-section in the magnetic path are even more pronounced.

Die vorstehend aufgezeigten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, die einen magnetisch symmetrischen Aufbau vorsieht und durch die erreicht wird, daß gegenüber bekannten magnetischen Abschirmungen der Störfluß in vorteilhafter und einfacher Weise symmetrisch zur Hauptabschirmachse abgeleitet und der zur Verfügung stehende Eisenquerschnitt voll und gleichmäßig ausgenutzt wird.The disadvantages indicated above are eliminated by the invention, which is a magnetic one Provides symmetrical structure and is achieved by that compared to known magnetic Shields the interference flux in an advantageous and simple manner symmetrically to the main shield axis derived and the available iron cross-section is fully and evenly used.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist zur Erzielung des Vorteiles eines einfachen Bleches die Außen- oder Innenfläche der die Stoßfugen aufweisenden Seite des Würfels oder Quaders in an sich bekannter Weise mit einem die Stoßfugen abdeckenden, permeablen Blech verbunden.For manufacturing reasons, to achieve the advantage of a simple sheet metal The outer or inner surface of the side of the cube or parallelepiped that has the butt joints is known per se Way connected to a permeable sheet metal covering the butt joints.

Um einen Luftspalt zu vermeiden, sind die einzelnen gebogenen Bandstücke derart zusammengefügt, daß die Stoßfugen eines oder mehrerer Bandstücke (S) mittig in der einen Seite, die Stoßfugen der restlichen Bandstücke mittig in der anderen, senkrecht zur optimalen Abschirmrichtung liegenden Seite verlaufen.To avoid an air gap, the individual curved pieces of tape are joined together in such a way that the joints of one or more pieces of tape (S) run in the middle of one side, the joints of the remaining pieces of tape in the middle of the other side, perpendicular to the optimal shielding direction.

Um eine in allen Richtungen erhöhte AbschirmungAround increased shielding in all directions

zu erzielen, ist der Außenteil des eckigen Gehäuses in gleicher Weise wie der Innenteil aufgebaut.to achieve, the outer part of the angular housing is constructed in the same way as the inner part.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 oben den Außenteil und unten den Innenteil des eckigen Gehäuses einer vorbekannten, magnetischen Abschirmung in perspektivischer Darstellung, F i g. 1 above the outer part and below the inner part of the angular housing of a previously known magnetic Shielding in perspective view,

Fig. 2 den Innenteil des eckigen Gehäuses einer erfindungsgemäßen, magnetischen Abschirmung in perspektivischer Darstellung,Fig. 2 shows the inner part of the angular housing of a magnetic shield according to the invention in perspective representation,

F i g. 3 im unteren Teil (I) den gesonderten Innenteil und im oberen Teil (II) den gesonderten Außenteil einer magnetischen Abschirmung gemäß der Erfindung, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, undF i g. 3 in the lower part (I) the separate inner part and in the upper part (II) the separate outer part a magnetic shield according to the invention, also in perspective, and

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführung der Abschirmung gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.4 shows a modified embodiment of the shield according to the invention in perspective Depiction.

In der Fig.l ist eine herkömmliche Art der Abschirmung dargestellt. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die hier gezeigten, kastenförmigen, aus Band gewickelten Gehäuseteile Γ, ΙΓ zwei Stellen aufweisen, die zur Unsymmetrie des Magnetflusses führen. An der mit A bezeichneten Stelle tritt eine Querschnittverengung auf, so daß die Dichte des Flusses in den Wänden II und IV (vgl. den unteren, den Innenteil des Gehäuses darstellenden Teil der Fig. 1) unterschiedlich ist. Zum anderen muß der in Fläche I auftretende Fluß in erster Linie über die obere Lage zur Fläche II seine "Ableitung finden, nachdem ihm in dem Übergang von Fläche I auf Fläche IV ein höherer magnetischer Widerstand geschaffen ist. Die hierdurch bedingte Unsymmetrie des Flusses begünstigt die Bildung von für den vorliegenden Zweck nachteiligen Feldern und vermindert dadurch den Abschirmfaktor. In Fig.l a conventional type of shield is shown. It can readily be seen that the box-shaped housing parts Γ, ΙΓ wound from tape shown here have two points which lead to asymmetry of the magnetic flux. At the point marked A there is a narrowing of the cross-section, so that the density of the flow in the walls II and IV (cf. the lower part of FIG. 1 showing the inner part of the housing) is different. On the other hand, the flux occurring in area I must primarily find its "derivative" via the upper layer to area II, after a higher magnetic resistance is created in the transition from area I to area IV Formation of fields that are disadvantageous for the present purpose and thereby reduces the shielding factor.

Das in F i g. 1 gezeigte Gehäuse hat seine größte Abschirmwirkung, wenn die Hauptabschirmachse des Transformators horizontal, d. h. senkrecht zu den Wänden II und IV verläuft, wie durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Bei der verhältnismäßig jungen Technik der steckbaren Übertrager liegen die Steckerstifte in Richtung der Hauptachse des Kernes. Es könnte nun das in F i g. 1 gezeigte Gehäuse so gedreht werden, daß die Hauptabschirmachse des Transformators und des Gehäuses senkrecht auf einer gedruckten Schaltung bzw. sonstigen Steckerteilen stehen. In diesem Fall läßt sich aber die Durchführung der Steckerstifte nur schwer erreichen, da beide Gehäuseteile ineinandergeschoben werden müssen.The in Fig. 1 has its greatest shielding effect when the main shielding axis of the Transformer horizontal, d. H. runs perpendicular to walls II and IV, as indicated by dashed lines Arrows indicated. With the relatively young technology of pluggable transformers, they are Connector pins in the direction of the main axis of the core. It could now be shown in FIG. 1 shown housing rotated be that the main shield axis of the transformer and the housing perpendicular to one printed circuit or other connector parts. In this case, however, the implementation reach the connector pins only with difficulty, since both housing parts have to be pushed into one another.

Während sich bei einer Lage des Gehäuses zur Richtung des Störflusses wie in F i g. 1 beide Gehäuseteile Γ, ΙΓ in die Abschirmwirkung teilen, übernimmt bei einer senkrechten Flußrichtung und unveränderter Lage des Gehäuses hauptsächlich der Innenteil Γ die Ableitung des Flusses, da die Auffangfläche des Außenteils ΙΓ nur einen Bruchteil der Fläche I des Innenteils Γ beträgt.While with a position of the housing in relation to the direction of the interference flow as in FIG. 1 both housing parts Divide Γ, ΙΓ into the shielding effect, takes over with a vertical flow direction and unchanged Location of the housing mainly the inner part Γ the discharge of the river as the collecting area of the outer part ΙΓ is only a fraction of the area I of the inner part Γ.

Bei einer magnetischen Abschirmung nach F i g. 2 verlaufen die Stoßfugen 1 zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Bandstücke 2 mittig in einer der zur optimalen Abschirmrichtung senkrechten Seite 5 bzw. 8 des Würfels oder Quaders, der von diesen Bandstücken 2 zu einem Gehäuseteil gebildet wird. Dadurch kann sich der Fluß symmetrisch in entgegengesetzten Richtungen verteilen, da Auffangflächen und magnetische Widerstände zu beiden Seiten der Mittellinie 7 gleich sind. Die Stoßfugen 1 sind zur Halterung und zur zusätzlichen Abschirmung mit einer Platte oder Blech 3 aus mehr oder weniger permeablem Werkstoff, die mit der Innen- oder Außenfläche der Seite 5 des Würfels oder Quaders durch Kleben oder Schweißen verbunden ist, abgedeckt. In der Seite 8, die der diese Stoßfugen 1 aufweisenden Seite 5 gegenüberliegt, können Aussparungen, vorgesehen sein, die der Durchführung von Drähten oder Stiften für den Anschluß dienen. Bei mehrlagig angeordneten Bandstücken 2 kann auch eines aus nicht permeablem, aber elektrisch gut leitendem Werkstoff bestehen.With a magnetic shield according to FIG. 2, the butt joints 1 run between the opposite ones Ends of the tape pieces 2 in the middle in one of the perpendicular to the optimal shielding direction Page 5 or 8 of the cube or cuboid, which is formed by these pieces of tape 2 to form a housing part will. As a result, the flow can be distributed symmetrically in opposite directions, as collecting areas and magnetic resistances on both sides of the center line 7 are the same. The butt joints 1 are for holding and for additional shielding with a plate or sheet 3 made of more or less permeable Material that goes through with the inner or outer surface of side 5 of the cube or parallelepiped Gluing or welding is connected, covered. In the page 8, which has these butt joints 1 Opposite side 5, recesses can be provided for the passage of wires or Pins are used for the connection. In the case of pieces of tape 2 arranged in multiple layers, one of them cannot permeable, but electrically conductive material exist.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie eine der Stoßfugen 1 mittig in der einen, zur optimalen Abschirmrichtung 4 senkrechten Seite 5, die restlichen Stoßfugen 1 mittig in der anderen, zur optimalen Abschirmrichtung 4 senkrechten Seite 8 verlaufen.· Selbstverständlich kann dabei die Zahl der jeweils in eine der beiden Seiten 5 bzw. 8 zu verlegenden Stoßfugen 1 im Hinblick auf die gewählte Anzahl von Bandstücken 2 verschieden sein.In Fig. 4 it is shown how one of the butt joints 1 is centered in the one for the optimal shielding direction 4 vertical side 5, the remaining butt joints 1 in the middle of the other, for optimal shielding direction 4 vertical side 8. · Of course, the number of each in one of the two Pages 5 or 8 butt joints 1 to be laid with regard to the selected number of pieces of tape 2 to be different.

Bei den bisherigen Ausführungen von magnetischen Abschirmungen war infolge des dort vorgesehenen Lagenaufbaues und der hierbei erwirkten Querschnittsunterschiede die Flußdichte in den Gehäuseteilen unterschiedlich hoch, so daß sich Quellfelder stärker ausbilden konnten und der abzuschirmende Bau- oder Schaltteil sich in einem inhomogenen, unsymmetrischen Feld befand, das den Abschirmfaktor beträchtlich verminderte.In the previous versions of magnetic shields, this was due to the provision there Layer structure and the resulting cross-sectional differences, the flux density in the housing parts different heights, so that the source fields could develop more strongly and the one to be shielded Component or switching part was in an inhomogeneous, asymmetrical field, which is the shielding factor considerably diminished.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Magnetic shielding for electrical components, especially transmitters, transformers or the like, consisting of two pieces of tape made of permeable material each to one Cube or parallelepiped shaped, box-like, with their optimal offset by 90 ° Shielding devices, telescoping parts that are in the nested state surround the object to be shielded in the manner of a housing, characterized in that the butt joints (1) between the opposing, in a known manner Gluing or welding of the ends connected to one another in one or more layers one above the other, the inner part (I) forming pieces of tape (2) in the middle in one of the optimal Shielding direction perpendicular sides (5 or 8) of the cube or parallelepiped run.

2. Magnetic shielding according to claim 1, characterized in that the outer or inner surface the side (5 or 8) of the cube or cuboid having the butt joints (1) in on known way with one of the butt joints

(1) covering permeable sheet (3) is connected.

3. Magnetic shielding according to claim 1 and 2, characterized in that the individual, bent pieces of tape (2) are assembled such that the butt joints (1) one or several pieces of tape (2) in the middle of one side (8), the butt joints (1) of the remaining pieces of tape

(2) run in the middle of the other side (5) lying perpendicular to the optimal shielding direction (Fig. 4).

4. Magnetic shielding according to claim 1 and 2, characterized in that the outer part (II) is constructed in the same way as the inner part (I).