Spulenkörper mit einer oder mehreren Drahtwicklungen und ein-
geschobenem
Eisenkern
Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper mit einer oder mehreren Drahtwicklungen
und eingeschobenem Eisenkern, insbesondere einen Transformator kleiner bis mittlerer
Leistung, bei welchem der Spulenkörper mit aufgebrachter Wicklung bzw. aufgebrachten
Wicklungen auf einen aus zwei Eisenkernteilen bestehenden Eisenkern aufgeschoben
ist. Es ist beispielsweise bei Transformatoren kleiner bis mittlerer Leistung bereits
bekannt! zunächst den Spulenkörper mit einer oder mehreren Drahtwicklungen zu versehen
und diesen damit als selbständiges Bauteil vorzufertigen. Bei der Endmontage des
Transformators wird dann der Spulenkörper auf den Eisenkern aufgeschoben. Hierdurch
erreicht man eine wesentliche Erleichterung bei der Fertigung derartiger Transformatoren,
weil das Aufbringen der Wicklung auf den Spulenkörper nicht mehr durch den Eisenkern
behindert wird. Vielmehr wird die Wicklung zu einem Zeitpunkt auf den Spulenkörper
aufgewickelt, zu dem der Eisenkern noch nicht in den Spulenkörper eingeschoben ist.
Das -nachtrggliche Aufstecken des vorgefertigten Spulenkörpers mit seiner Wicklung
auf den Eisenkern setzt jedoch voraus, daß der bei einem Transformator eine geschlossene
Form besitzende Eisenkern zweiteilig ausgebildet
ist, weil sonst
ein nachträgliches Aufschieben von Spulenkörper und Wicklung auf den Eisenkern nicht
durchgeführt werden kann. Bei zweiteiligen Eisenkernen müssen jedoch Kittel vorhanden
sein, welche die beiden Eisenkernteile m iteinander verbinden. Hierzu werden bei
den bekannten Bauarten Verbindungs- und Spannelemente verwendet, durch die die beiden
Eisenkernteile aufeinandergepreßt und zusammengehalten werden. Diese Verbindungs-
und Spannelemente besitzen den Nachteil, daß sie als gesonderte Bauteile des Transformators
separat angefertigt werden müssen, was den Herstellungspreis derartiger, als Massenartikel
hergestellter Transformatoren beträchtlich erhöht. Außerdem erfordern diese besonderen
Verbindungs- und Spannelemente eine beträchtliche Anzahl von Handgriffen bei der
Endmontage, die meist nicht maschinell durchgeführt werden können, wodurch ebenfalls
beträchtliche Mehrkosten entstehen. Auch besitzen diese Verbindungs- und Spannelemente
häufig eine verhältnismäßig komplizierte Form, die deren Herstellung sowie oftmals
auch deren Montage bedeutend erschwert und verteuert. Die komplizierte Ausbildung
der Verbindungs- und Spannelemente läßt sich vielfach vor allem deshalb nicht vermeiden,
weil die Wicklungen und deren Spulenkörper im Wege sind und eine relativ einfache
Ausführung dieser Verbindungs- und Spannelemente nicht erlauben. Die verhältnismäßig
kompliziert ausgebildeten Verbindungs- und Spannelemente besitzen darüber hinaus
auch meist beträchtliche Abmessungen, so daß der Platzbedarf des gesamten Transformators
wegen seiner Verbindungs- und Spannelemente sehr oft größer wird. Ferner besteht
bei derartigen Verbindungs- und Spannelementen oft die Gefahr, daß sich diese durch
äußere Einwirkungen oder durch Schwingungen des Eisenkerns selber allmählich lösen,
was zunächst zu einem lautstarken Brummton, gegebenenfalls sogar zu einem Auseinanderfallen
der beiden Eisenkernteile führen kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Spulenkörper mit
einer oder mehreren Drahtwicklungen und einem eingeschobenen Eisenkern, insbesondere
einen Transformator, zu
schaffen, dem die vorgenannten Nachteile
nicht anhaften$ sondern der bei möglichst einfacher und-b1 lliger Konstruktion eine
zuverlässige Verbindung der beiden Eisenkernteile ermöglicht. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spulenkörper sowohl als Wicklungsträger
als auch als Verbindungs- und Spannelement zur Kupplung der beiden Eisenkernteile
ausgebildet ist. Hierdurch wird zunächst erreicht, daß zum Kuppeln der beiden Eisenkernteile
keine besonderen Spannelemente mehr benötigt werden. Infolgedessen entfällt deren
relativ aufwendige Herstellung sowie deren Montage beim Zusammenbau. Dies wiederum
wirkt sich besonders günstig auf den Herstellungspreis aus, was bei derartigen
Massenartikeln einen beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil mit sich bringt. Obwohl
der erfindungsgemäße Spulenkörper etwas komplizierter ausgebildet ist, als die bislang
verwendeten bekannten Spulenkörper, bedeutet dies keinerlei Nachteil, weil der Spulenkörper
in aller Regel aus Kunststoff und damit als Spritzgußteil hergestellt ist, wozu
man zwar eine etwas aufwendigere Spritzgußform benötigt, deren Mehrkosten jedoch
bei weitem nicht so groß sind, wie die Kosten, die bislang für die Herstellung und
Montage der herkömmlichen Verbindungs- und Spannelemente aufgebracht werden müssen.
Ferner ist der Platzbedarf, beispielsweise eines Transformators mit einem Spulenkörper
nach der Erfindung, bedeutend geringer als der eines bekannten Transformators mit
relativ komplizierten und große Abmessungen besitzenden Verbindungs- und Spannelementen.
Darüber hinaus braucht bei dem erfindungsgemäßen Spuienkörper nicht befürchtet zu
werden, daß sich die beiden Eisenkernteile unbeabsichtigt voneinander lösen, so.daß
hierdurch keine Störungen verursacht werden und somit die Betriebssicherheit bedeutend
verbessert ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der als
Wicklungsträger sowie als Verbindungs- und Spannelement für die Eisenkernteile ausgebildete
Spulenkörper auch als Befestigungselement für die Befestigung auf einer
Montageplatte
od. dgl. ausgebildet. Auf diese Weise erübrigen sich nicht nur die Verbindungs-
und Spannelemente zur Kupplung der beiden Eisenkernteile, sondern in vorteilhafter
Weise auch die Befestigungselemente, die sonst ebenfalls gesondert hergestellt und
montiert werden mußten, um ein Befestigen, beispielsweise eines Transformators,
auf seiner Montageplatte od. dgl. zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform nach
der Erfindung werden auch diese Befestigungselemente eingespart, was sich ebenfalls
vorteilhaft auf den Herstellungspreis auswirkt. Dabei läßt sich der Spulenkörper-mit
seiner Wicklung bzw. seinen Wicklungen und seinem Eisenkern zuverlässig fest und
ohne Schwierigkeiten auf einer Montageplatte od. dgl. befestigen.
Bei einem Spulenkörper mit einem zweiteiligen, etwa E I- oder U I-förmig
ausgebildeten Eisenkern besitzt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der auf
einen Schenkel des etwa E- oder U-förmigen Eisenkernteils aufgeschobene Spulenkörper
an seinem dem freien Endabschnitt dieses Schenkels zugeordneten Randabschnitt eine
rohrartige Führung für den zweiten, etwa I-förmigen Eisenkernteil, deren Längsachse
sich etwa senkrecht zur Längsachse des den Spulenkörper tragenden Schenkels erstreckt.
Diese Ausführungsform der Erfindung ergibt eine relativ einfache Ausbildung des
Spulenkörpers, der jedoch in der Lage ist, die an ihn gestellten Anforderungen,
insbesondere die beiden Eisenkernteile ausreichend fest miteinander zu kuppeln,
in vollem Maße zu erfüllen. Es besteht gegebenenfalls sogar die Möglichkeit, die
Montage dieser Spulenkörper mit ihren Wicklungen einerseits und die der Eisenkernteile
andererseits maschinell durchzuführen, weil die hierzu notwendigen Handgriffe derart
einfach sind, daß diese auch von einer automatisch arbeitenden Maschine durchgeführt
werden können. Eine in dieser Weise maschinell durchgeführte Montage bedeutet eine
weitere Vereinfachung und Verbilligung des Herstellungsverfahrens, was vor allem
bei derartigen Massenartikeln von besonderer Bedeu-r tun¢ ist.
In
der Regel ist es vorteilhafte wenn die Querschnittsform der rohrartigen Führung
der Querschnittsfläche des etwa I-förmigen Eisenkernteils entsprechend, vorzugsweise
rechteckig, ausgebildet ist. Der I-förmige Eisenkernteil ist dann fast vollständig
von dem Spulenkörper-eng umschlossen und wird von diesem stets in seiner richtigen
Lage gehalten bzw. bei der Montage automatisch in die richtige Lage gebracht. Besonders
vorteilhaft ist es dabei, wenn die rohrartige-Führung, vorzugsweise an ihren äußeren,
der Wicklung bzw. den Wicklungen abgekehrten Randabschnitten Mittel zur Arretierung
des etwa I-förmigen Eisenkernteils in seiner Längsrichtung innerhalb der rohrartigen
Führung des Spulenkörpers besitzt. Diese Arretierungsmittel können als. die äußeren
Randkanten bzw. Stirnflächen des I-förmigen Eisenkernteils ganz oder teilweise,
vorzugsweise federnd umschließende Ansätze, Vorsprünge od. dgl. der rohrartigen
Führung des -SpulenkörDers ausgebildet sein. Derartige Ansätze, Vorsprünge od. dgl.
lassen sich ebenfalls direkt beim Herstellen des Spulenkörpers ohne Schwierigkeiten-mit
herstellen, was keinen nennenswerten Mehraufwand zur Folge hat. Dabei bewirken diese
Ansätze, Vorsprünge od. dgl. eine zuverlässige Arretierung des I-förmigen Eisenkernteils,
so daß ein unbeabsichtigtes Lösen desselben nicht zu befürchten ist. Es hat sich
als zweckmäßig erwiesen, wenn der Spulenkörper an seinem der Montageplatte zugekehrten
Randabschnitt mindestens- einen, vorzugsweise mehrere, etwa winkelförmig ausgebildete
Befestigungsstege besitzt. Zweckmäßigerweise sind die Befestigungsstege mit Bohrungen
zur Aufnahme von Befestigungsschrauben, Nieten od, dgl, versehen. Außerdem ist es
ratsame die Befestigungsstege bei in den Spulenkörper eingesetzten Eisenkernteilen
in geringem Abstand von der Oberfläche der Montageplatte anzuordnen. Hierdurch-erreicht
man, daß beim Anziehen der BefestigÜngsschxauben die Befestigungsstege und damit
der gesamte Spulenkörper zur Montageplatte hin gezogen wird, was zur Folge hat,
daß auch die Eisenkernteile unter der Einwirkung des Spulenkörpers gegen die Montageplatte
verspannt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt
der Spulenkörper eine Lötplatte mit Bohrungen zum Einschieben und Verlöten von Anschlußdrähten.
Aufandiese Weise erübrigen sich besondere Lötleisten, die sonst/irgendeiner anderen
Stelle vorgesehen werden müßten. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Spulenkörper
und/oder dessen Befestigungsstege auf seiner bzw. ihrer dem Eisenkern zugekehrten
Oberfläche eine oder mehrere nockenartige Ansätze aufweisen, die in Bohrungen des
Eisenkerns einrasten. Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur der I-förmige Eisenkernteil
durch Ansätze, Vorsprünge od. dgl. fest mit dem Spulenkörper verbunden ist, sondern
daß auch der U- oder E-förmige, gegebenenfalls auch ein in anderer Weise ausgebildeter
Eisenkernteil, im Spulenkörper arretiert ist. In der Zeichnung ist die Erfindung
anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen Spulenkörper
nach der Erfindung in der Vorderansicht; Fig. 2 einen Spulenkörper nach der Erfindung
in _ der Seitenansicht; Fig. 3 einen Spulenkörper nach der Erfindung in der Draufsicht;
Fiß. 4 den oberen, den I-förmigen Eisenkernteil aufnehmenden Endabschnitt
des Spulenkörpers in der Vorderansicht; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V -
V der Fig. 1. In den Fig, 1 bis 3 ist ein Spulenkörper 1 darge-
stellt,
dessen- mit 1a bezeichneter MittWiabschnitt etwa rohrartig ausgebildet
ist, dabei jedoch eine quadratische
Quersehnittsform aufweist. Der
Mittelabschnitt la dient
zur Aufnahme einer oder mehrerer Drahtwicklungen, die
in
der Zeichnung nicht dargestellt sind. Um zu vermeiden, daß die
Drahtwicklungen entweder bereits beim Wickeln oder später von dem rohrartigen Mittelabschnitt
1a des Spulenkörpers 1 heruntergeschoben werden können, besitzt der Mittelabschnitt
1a an seinen oberen und unteren Randabschnitt je einen Halteflansch 1b, dessen Außenabmessungen
in .etwa den Außenabmessungen der Wicklung bzw. der Wicklungen entsprechen. An dem
in Eig. 1. oberen Randabschnitt-des Spulenkörpers 1 ist eine rohrartige Führung
2 angeordnet, deren Längsachse sich etwa senkrecht zur Längsachse des rohrartigen
Mittelabschnittes 1a erstreckt. Die rohrartige Führung 2 besitzt, wie insbesondere
in Fig. 2 zu erkennen ist, eine rechteckige Querschnittsform. Die Seitenwände 2a
der. rohrartigen Führung 2 sind durch dreieckförmige Stützrippen 3 versteift. Die
mit 2b bezeichnete Deckfläche der rohrartigen Führung 2 ragt, wie insbesondere in
Fig. 1 zuerkennen ist, seitlich über die Flansche 1b des Mittelabschnittes 1a des
Spulenkörpers 1 hinaus. Dabei besitzt-die Deckfläche 2b der rohrartigen Führung
2 äußere Randansätze 4, die zum Mittelabschnitt 1a des Spulenkörpers 1 hin abgewinkelt
sind. Die rohrartige Führung 2 ist im Bereich der Öffnung 5 des Mittelabschnittes
1a unterbrochen. An dem der rohrartigen Führung 2 gegenüberliegenden Randabschnitt
des Mittelabschnittes 1a des Spulenkörpers 1 besitzt dieser winkelförmig ausgebildete
Befestigungsstege 6, die sich etwa parallel zur rohrartigen Führung 2 und senkrecht
zur Längsachse des Mittelabschnittes 1a erstrecken. Die winkelförmigen Befestigungsstege
6-,sind-in ähnlicher Weise wie die Seitenflächen 2a der rohrartigen Führung 2 mittels
Versteifungsrippen 7 versteift. Die Befestigungsstege 6 besitzen Bohrungen 8 zur
Aufnahme von in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Befestigungsschrauben, Nieten oh,
dgl. Auf der einander zugekehrten Innenfläche der winkelförmig ausgebildeten Befestigungsstege
6 -sind nockenartige Ansätze 9 vorgesehen, denen in Fia. 1 zu erkennende Vertiefungen
10 auf den einander abgekehrten Außenflächen der Befestic;ungssteqe 6 entsprechen.
Fig.
3 zeigt, daß der Flansch 1b des Mittelabschnittes 1a des Spulenkörpers 1 gleichzeitig
als Lötplatte ausgebildet ist, die mit Bohrungen 11 zum Einschieben und Verlöten
von Anschlußdrähten versehen ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Lötplatte
an anderer Stelle des Spulenkörpers 1 anzuordnen. Fig. 4 zeigt wie ein I-förmiger
Eisenkernteil 12 in die rohrartige Führung 2 des Spulenkörpers 1 eingeschoben wird.
Die federnde Deckfläche 2b gibt beim Einschieben des.I-förmigen Eisenkernteils 12
so weit nach, daß der Ansatz 4 genügend Platz zum Einschieben des I-förmigen Eisenkernteils
12 freigibt. Wenn die voreilende obere, mit 13 bezeichnete Randkante des I-förmigen
Eisenkernteils 12 gegen den linken Ansatz 4 der rohrartigen Führung 2 anstößt, kann
der rechte, in Fig. 4 nach oben angehobene Ansatz 4 federnd zurückschnellen, weil
die Entfernung zwischen den beiden Ansätzen 4 und die Länge des I-förmigen Eisenkernteils
12 so bemessen sind, daß diese Ansätze 4 die Randkanten 13 und 14 des I-förmigen
Eisenkernteils 12 eng umfassen. Der Eisenkernteil 12 wird auf .diese Weise in seiner
Längsrichtung arretiert, während er in den anderen Richtungen durch die rohrartige
Führung 2 geführt ist, die den Eisenkernteil 12 im Bereich seiner Mantelfläche allseitig
eng umschließt. Letzteres ist auch in Fig. 5 zu erkennen, die den I-förmigen Eisenkernteil
12 zeigt, wie er in die rohrartige Führung 2 des Spulenkörpers 1 eingeschoben ist.
Auch der zweite, beispielsweise U- oder I-förmig ausgebildete, mit 15 bezeichnete
Eisenkernteil ist in Fig. 5 dargestellt. Es ist jedoch lediglich ein Teil dieses
E- oder U-förmigen Eisenkernteils 15 zu erkennen, da der ansonsten in Fig. 5 sichtbare
Schenkel des Eisenkernteils 15 im Inneren des rohrartigen Mittelabschnittes 1a angeordnet
und durch diesen verdeckt ist. Der E- oder U-förmige Eisenkernteil 15 besitzt eine
oder mehrere Bohrungen 16, in welche die pockenartigen Ansätze 9 der winkelförmig
ausgebildeten Befestigungsstege 6 eingreifen.
Ferner ist
in Fig. 5 deutlich zuerkennen, daß die Befestigungsstücke 6 bei in den Spulenkörper
Leingesetzten Eisenkernteilen 12 und 15 mit geringem Abstand von der Oberfläche
17 einer mit 18 bezeichneten Montageplatte angeordnet sind. Mit Hilfe von Befestigungsschrauben
19 werden der spulenkörper 1 und mit ihm die Eisenkernteile 12 und 15 auf der Montageplatte
18 festgespannt.