DE1893600U

DE1893600U - Vorrichtung zur halterung von ferritkernen.

Info

Publication number: DE1893600U
Application number: DEG29751U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1963-04-01
Filing date: 1964-03-25
Publication date: 1964-05-27
Also published as: US3197167A

Description

RA.222 804*25.3

ιβπχ HnnJCH _8MÜMCKE1I8 20. März 1964

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ROSENHEIMER STRASSE TELEFON 458547

Gebrauchsmuster

Meine Akte: 1221

Anmelder! General Elecrcric Company, Schenectady, Hew York, USA

Vorrichtung zur Halterung von ferrit-

kernen

Die Erfindung "betrifft Vorrichtungen zur Halterung mehrerer elektrischer Komponenten in einem "bestimmten Abstand voneinander, insbesondere eine Vorrichtung zur Halterung zweier lerritkernhalften.

Pur hochfrequente Induktionsgeräte wie Impulstransformatoren, Siebketten oder dergleichen finden häufig aus Gerriten bestehende Hagnetkerne Verwendung. Ferrite, die bekanntlich aus gewissen elsenosydhaltigen Verbindungen bestehen, sind durch eine hohe Permeabilität und einen großen spezifischen Widerstand gekennzeichnet, wodurch eine Arbeitsweise mit hohem Wirkungsgrad bei minimalen Wirbelstromverlusten gewährleistet wird. Ferritkerne werden oft als becherförmige zylindrische Elemente hergestellt, die einen zentralen Ansatz besitzen. Zwei derartige Elemente werden zusammengebaut, um den Magnetkern zu bilden, wobei die zentralen Ansätze einen Luftspalt bilden, der den magnetischen Widerstand des magnetischen Kreises bestimmt. Eine oder

mehrere Wicklungen umgeben, diese zentralen Ansätze und werden gewöiinlicli auf einem nicht magne ti sollen Spulenkörper innerhalb des Kingraums angeordnet, der durch die zylindrischen Hälften und deren Ansätze gebildet wird. Daraus ist ersichtlich, daß die Induktivität der Vorrichtung in einem wesentlichen Ausmaß durch den magnetischen Widerstand des magnetischen Kreises bestimmt wird, der seinerseits von den Abmessungen des Luftspalts zwischen zentralen Ansätzen der Kernhälften bestimmt wird. Deshalb ist es verhältnismäßig wichtig, daß die Kernhälften starr und sicher gehaltert werden, damit ein geeigneter Luftspalt aufrechterhalten wird, und daß relative Drehbewegungen der Kernhälften verhindert werden.

Ss ist deshalb vor allem Ziel der Erfindung, eine Haltevorrichtung für induktive Einrichtungen mit einem ferritkern anzugeben, bei dem die zylindrisch ausgebildeten Kernhälften in einem gewünschten Abstand voneinander zuverlässig gehaltert werden.

Bisher war es üblich, die Kernhälften in dem gewünschten räumlichen Abstand anzuordnen, während sie auf einem Chassis oder einer gedruckten Schaltung mit Hilfe einer Klemme oder einer anderen Befestigungseinrichtung angeordnet wurden. Die Befestigungseinrichtung übt auf die Kernhälften während des Zusammenbaus Kräfte aus und bringt diese in eine angrenzende Lage. Ein derartiger Zusammenbau der Kernhälften induktiver Einrichtungen ergibt~j_edoch eine Reihe von Schwierigkeiten. Die Lage der Kernhälften und der Klemmdruck, mit dem

sie gehaltert werden, hängt von der Geschicklichkeit des Bedienenden beim Anziehen der Klemme während der Montage der Einrichtung ab. Da eine besondere Geschicklichkeit bei vielen Fabrikationsvorgängen nicht vorausgesetzt werden kann, ist es insbesondere bei einer Massenfabrikation schwierig,; zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen. Da die Induktivität der Einrichtung von der Größe des Luftspalts und diese von der Art des Zusammenbaus der Kernhälften abhängig ist, bestehen bei der. Herstellung.technisch einwandfreier induktiver Einrichtungen unter Berücksichtigung eines tragbaren Kostenaufwands viele Schwierigkeiten.

Wenn ferner irgendeine der Einheiten den Prüfbedingungen nicht entspricht, indem z.B. durch den Aufbau selbst oder sonstwie Fehler .verursacht wurden, werden die genannten Schwierigkeiten weiter vergrößert, weil eine Zerlegung und ein erneuter Aufbau dieser-Einheiten wiederum von der Geschicklichkeit abhängt, einen großen Zeitaufwand erfordert und im allgemeinen verhältnismäßig kompliziert ist. Es ist deshalb oft einfacher und weniger kostspielig, die hergestellte induktive Einrichtung—als unbrauchbaren Ausschuß zu betrachten, als diese Fehler durch Nacharbeit zu beseitigen. Auch *" wenn eine Kernwicklung nach einer gewissen Betriebszeit unbrauchbar wird, ist eine^Tle-pa^atur ebenfalls, so aufwendig, daß es oft einfacher und billiger ist,~~d*ie -ganze Einrichtung wegzuwerfen. - In jedem Falle tragen eine zusätzliche Arbeitszeit beim Zusammenbau, ein hoher Ausschuß und Hacharbeit zu den

Herstellungskosten und damit dem Preis der Einrichtung er- . he "blich bei.« _ Deshalb besteht ein Bedürfnis für eine Halterungsvorrichtung für induktive Einrichtungen mit schalenförmigen Ferritkernen, bei der die Ferritkerne zuverlässig, geeignet und einfach vor der Befestigung der .gesamten Einrichtung an- dem Chassis oder einer Unterlage mit einer gedruckten Schaltung gehaltert werden können.

Is ist deshalb ferner Aufgabe der Erfindung, eine Haltevorrichtung für schalenformige Kernhälften anzugeben, bei der die Kernhälften zuverlässig befestigt sind, so daß . die Spalt.br ei te konstant bleibt, ohne daß dazu eine" besondere Geschicklichkeit bei der Herstellung vorausgesetzt werden muß. Die Erfindung bezweckt ferner die Angabe einer Haltevorrichtung für eine Kernanordnung, bei der die Kernhälften zuverlässig aneinander befestigt werden, bevor die gesamte Einheit an einem Stützkörper angebracht wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Haltevorrichtung für eine Anordnung der genannten Art,, bei der konstante und dauerhafte Ergebnisse entsprechend dem Befestigungsdruck der Kernhälften und hinsichtlich des Luftspalts der'"Anordnung erzielt werden,

leben der Beibehaltung eines geeigneten Luftspalts durch Ausübung eine,s konstanten und bestimmten Drucks auf die Kernhälften muß eine Drehbewegung zwischen den beiden Kernhälften vermieden werden, um irgendeine Verzerrung des Flusses durch die Kernhälften zu verhindern. Bei bekannten-Anordnungen konnten in vielen Fällen die-beiden Kernhälften relativ zueinander entweder während des Zusammenbaus selbst oder später

auf Grund von Vibrationen verdreht- werden, denen die induktiven Einrichtungen ausgesetzt waren. Es ist deshalb ferner Aufgabe der Erfindung, eine Haltevorrichtung für eine induktive Einrichtung anzugeben, bei der eine Drehbewegung der Kernhälften • zuverlässig verhindert ist. Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung einer Haltevorrichtung, bei der die Kernanordnung
gegen Vibrationen unempfindlich ist.

Eine Haltevorrichtung, gemäß der Erfindung weist einen deformierbaren gewölbten Boden, zwei elastische Seitenglieder und zwei gebördelte Seile auf, die sich seitlich zu diesen
Seitengliedern erstrecken. .Die Kernhälften werden gegen den
gewölbten Boden gedrückt, wodurch dieser eingeebnet wird und
die umgebördelten Glieder über die Oberseite der Kernanordnung einschnappen, wodurch ein zwangsläufiger und konstanter Druck auf die beiden Kernhälften ausgeübt und deren Drehbewegung
verhindert wird. Nach dem Zusammensetzen der beiden Kernhälften in der Haltevorrichtung kann diese durch irgendeine geeignete Einrichtung an dem Chassis oder auf einem Schaltbrett befestigt werden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

■ Pig..! eine perspektivische Ansicht der Kernhälften
in einer zusammengebauten Lagej -

J¹Xg »2 eine auseinandergebogene Darstellung der Anordnung in Fig.l, aus der die beiden Kernhälften und die Haltevorrichtung ersichtlich sind 5 ■

- β

Pig*3 bis 8 schematasehe Darstellungen, die zur Er-. läuterung des Zusammenbaus der Kernhälften mit der Haltevorrichtung, gemäß der Erfindung-dienen.

fig. 1 zeigt zwei Kernhälften, die in der Haltevorrichtung gemäß, der Erfindung "befestigt sind, sowie die gesamte Anordnung, die an einem Chassis oder Schaltungsbrett befestigt werden kann. Die Unordnung weist zwei schalenförmige Kernhälften 2 und 3 auf, die in einer Haltevorrichtung 1 angeordnet sind. Die Kernhälften werden aneinander anstoßend durch Bördelflansche 4 und 5 fest zusammengeklemmt, die sich von zwei elastischen Seitengliedern 6 und 7 erstrecken, welche an einem elastisch deformierbaren gewölbten Boden befestigt sind, der aus Fig.1 nicht ersichtlich ist. Die beiden Befestigungslaschen 9 und 10 dienen zur Befestigung der gesamten Anordnung auf einem Chassis oder.einem Schaltungsbrett. Die Befestigungslasohen 9 ,und 10 besitzen Bohrungen 11 und 12, durch die z.B. Schrauben an der Stützfläche befestigt werden können.

Die am besten in Fig.2 erkennbaren Kernhälften 2 und sind etwa schalenförmig ausgebildet und besitzen zentrale Ansätze 13 und 14. Die zentralen Ansätze bilden mit den Seitenwanden der Kernhälften einen ringförmigen Zwischenraum 16, in dem ein nichtmetallischer Spulenkörper angeordnet ist, der eine oder mehrere nicht dargestellte Wicklungen trägt. Der nichtmagnetische Spulenkörper und die zugeordneten Wicklungen umgeben die zentralen Ansätze 13 und 14 der schalen- .. förmigen Kerne. Die Höhe der zentralen Ansätze 13 und Η ist geringer als die Höhe der Wände der Kernhälften, so daß in

der zusammengesetzten Lage ein luftspalt 15 gebildet wird, welcher den magnetischen Widerstand de© magnetischen Kreises bestimmt, der durch die Kernhälften-2 und 3 gebildet wird. Axial verlaufende Kanäle 17 sind in den Kernhälften vorgesehen und dienen zur Aufnahme eines kleinen ferritstempeis 18, der als Justiereinrichtung für die Spule Terwendung findet. Die obere Umrandung 19 der Außenwand der Kernhälften wird gewöhnlich innerhalb enger Toleranzgrenzen genau bearbeitet, so daß die beiden Kernhälften beim Aufeinanderpressen durch die Haltevorrichtung sehr gut aneinander anliegen. Eine Reihe von-Öffnungen 20 ergeben die Möglichkeit, die verschiedenen Zuleitungen der Wicklungen in den zusammengebauten Kern hinein- oder daraus herauszuführen. Wegen dieser Öffnungen ist die Lage der Kernhälften kritisch, da irgendeine relative Drehbewegung der Kernhälften, nach der die Öffnungen 20 nicht mehr fluchten, den 3?luß durch die Außenwände des Kerns ver- zerrt. Wie bereits erwähnt wurde, muß die Haltevorrichtung neben einem sicheren Sitz der Kernhälften zur Erzielung eines geeigneten Luftspalts gewährleisten, daß eine relative Drehbewegung der Kernhälften verhindert wird, um eine Verzerrung des Flusses in dem Kern zu verhindern.

Die Haltevorrichtung 1 ist entsprechend diesen Anforderungen ausgebildet. Wie in Pig.2 dargestellt ist, hat die Haltevorrichtung^-zwei-elastische Glieder ß und 7, die entsprechend der zylindrischenTjestalt des Kerns ausgebildet sind. Diese Glieder erstrecken sich von einem deformierbaren gewölbten Boden 2t, der beim Zusammenbau abgeflacht wird,; um

die Kernhälften fest zu haltern. Der gewölbte Boden 21 weist eine ausgeschnittene zentrale Öffnung 22 auf, wodurch das Gewicht der gesamten Einrichtung verringert wird, und wodurch eine Einstellung- des Abstimmstempels 18 von unten her ermöglicht wird. Der gewölbte Boden 21 und die Bördelflansche 4 und 5 haltern die beiden Kernhalften zuverlässig aneinander anliegend. Der gewölbte Boden 21 wird beim Zusammenbau abgeflacht, bis die Flanschen 4 und 5 über die Kernhalften einschnappen, wodurch diese mit einem axial gerichteten Druck zusammengehalten und an einer Drehung verhindert werden.

In der unverbogenen Hormallage beträgt der Abstand von dem Scheitel des gewölbten Bodens 21 zu der Oberseite der Bördelflansche 4 und 5 weniger als die Höhe der zusammengebauten Kernhälften 2 und 3. Um die beiden Kernhalften zusammenzubauen, wird der deformierbare gewölbte Boden abgeflacht, bis die Bördelflansche 4 und 5 über die Oberseite der Eernhälft.en einschnappen, wodurch die beiden Kernhalften in der zusammengesetzten Lage gut gehaltert werden, Aus lig.2 ist ersichtlich, daß die Deformation des gewölbten Bodens 21 durch den Kern eine nach oben gerichtete Kraft gegen die untere Kernhälfte entlang der Achse des Kerns zur Folge hat,—4er mit dem Boden 21 in Berührung steht. Ferner ist ersichtlich,^daß die Bördelflansehe 4 und 5 eine nach unten^gerichtete Kraft auf die Oberseitedes Kerns ausüben, so daß die durch den Boden 21 und die Bördelflansche 4 und 5 ausgeübten Kräfte die beiden Kernhälften zuverlässig zusammenhalten.

Da die durch den deformierten elastischen Boden aus-

geübten Kräfte entlang einer Achse und die.durch die Bördelflansche 4 und 5 ausgeübten Kräfte rechtwinklig dazu verlaufen, ist der auf die "beiden Kernhälften ausgeübte Druck gleichmäßig um die Umrandung 19 des Kerns verteilt, wodurch ein guter Sitz der Glieder entlang des gesamten Umfangs gewährleistet ist.

Die Art und Weise, in der die Kernhälften in der Haltevorrichtung gemäß der Erfindung eingebaut werden, soll an Hand der !Figuren 3 bis 8 näher erläutert werden, in denen die Haltevorrichtungen bei verschiedenen Stufen während des Zusammenbaus dargestellt ist. Fig.3 zeigt die beiden Kernhälften 2 und 3, die mit gestrichelten Linien dargestellt sind, vor deren Einsetzen in die Haltevorrichtung 1, die sich noch in ihrem unverbögenen Zustand befindet. Um die Kernhälften 2 und 3 einzusetzen, werden diese aufeinandergelegt und die Seitenglieder 6 und 7 der Haltevorrichtung 1 entweder mit den !Fingern oder durch ein geeignetes Werkzeug auseinandergedrückt, wonach die Kernhälften "teilweise eingesetzt werden, wie aus Fig.4 ersichtlich ist. -."

Die Kernhälften 2 und 3 werden in- die Haltevorrichtung eingedrückt, bis die untere'Kernhälfte auf dem Scheitel des gewölbten Bodens 21 der Haltevorrichtung aufliegt. Wie : aus Fig.5 ersichtlich ist,, berührt die Kernhälfte 3 den Boden 21 entlang einer Linie tangentialr die sich in die Papierebene, erstreckt. Die gesamte Höhe- der Kernhälften 2 und 3 ist größer als die Höhe der Haltevorrichtung vomScheitel des gewölbten Bodens zu den Bördelflanschen 5 oder 6, so daß die Bördel-

flansche sich nicht über die.Kernhälften erstrecken. Bei Druckausübung auf die Kernhälften entsprechend einem Pfeil 24 in Pig,6 wird der Boden teilweise abgeflacht, während sich die Bördelflansche 5 und 6 nach oben entlang der Seitenwand bewegen, bis entsprechend der Darstellung in lFig.7 der Boden hinreichend abgeflacht ist, so daß sich die Bördelflansche und 5 über die Oberkante des Kerns erstrecken. Eine geringfügige weitere Druckerhöhung auf den Kern flacht den Boden soweit ab, daß die Bördelflansche 4 und 5 über die Oberseite des Kerns in die schließliche Lage einschnappen.

Schutzansprüche

Claims

P.A.222 804*25.3:64 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Halterung von zwei aufeinanderliegender zylindrischen 3?erritkernhälf ten, g e k .e η η ζ e i c h η e t d u r c Ii einen deformierbaren, naeh innen gewölbten Bodenteil (21), durch mindestens zwei sioh senkrecht von dem Bodenteil erstreckende elastische Seitenglieder (6-,7)» und durch sich von dem oberen Ende der Seitenglieder nach innen erstreckende Bördelflansche (4*5), wobei der Abstand von der Oberseite des Bodenteils im undeformierten Zustand zu den Bördelflanschen geringer als die Höhe des zu halternden Ferritkerns ist.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an gegenüberliegenden Seiten des Bodenteils zwei·entsprechend der Außenfläche des Kerns (2,3) gewölbte Seitenglieder (6,7) vorgesehen sind.

3. Halter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil eine zentrale Öffnung (22) aufweist.

4. Halter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sioh von dem Bodenteil Befestigungslasohen (9*10) naeh läüßen erstrecken.

5. Halter nach, Anspruch A-, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslasehen aus den Seitengliedern (6,7) ausgeschnittene Teile sind.