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Titel. Preßeinrichtung eines Transformators Beschreibung Die Erfindung
betrifft eine Preßeinrichtung eines Transformators mit einem zweiteiligen Blechpaket,
das auf einem Schenkel einen Spulenkörper trägt, bei dem durch einen Schenkel eine
die beiden Paketteile trennende Trennfuge verläuft und dessen beide Paketteile durch
die Preßeinrichtung zusammengehalten und gegeneinander gedrückt sind.
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Eine in der Praxis bekannte Preßeinrichtung dieser Art ist bei einem
allgemein Schnittbandkern genannten, zwei Jeweils einen Spulenkörper tragende Schenkel
aufweisenden Blechpaket vorgesehen und weist zwei Stirnplatten auf, zwischen denen
das Blechpaket angeordnet ist und die durch Spannschrauben gegeneinander gezogen
sind, wobei die beiden Paketteile gegeneinander gedrückt werden. Durch das Gegeneinanderdrücken
der Paketteile wird ein Luftspalt bei der durch die beiden Schenkel verlaufenden
Trennfuge gering gehalten bzw. vermieden.
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Die Erfindung iet nUn eine Preßeinrichtung der anfangs genannten
Art
vor, die dadurch gekennzeichnet ist, -daß an einer der von den Kanten der Bleche
gebildeten Seiten des die Trennfuge aufweisenden Schenkels ein Haltestreifen festsitzend
anliegt und mit Vorsprüngen in Vertiefungen greift, die im Bereich des die Trennfuge
aufweisenden Schenkels in den beiden Paketteilen an der von den Kanten der Bleche
gebildeten. Seite des Schenkels vorgesehen sind.
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Der Hal-testreifenist bei dem fertigen Transformator festsitzend ohne
Spiel vorgesehen,greift mittels der Vorsprünge und Vertiefungen sowohl an dem einen
als auch an dem anderen Paketteil an und hält die beiden Paketteile gegeneinander
gedrückt.
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Die'Vertiefungen in dem Schenkel sind vorzugsweise rechtwinkelig zur
Längserstreckung des Schenkels verlaufende Nuten, die an dem Blechpaket durch spanabhebende
Verformung, z.B. Fräsen, angebracht sind.
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Die Erfindung läßt sich bei einem Schnittbandkern anwenden,indem bei
jeder der vier von den Kanten der Bleche gebildeten Seiten der beiden Schenkel des
Scbnittbandkernes ein Haltestreifen vorgesehen wird. Vorteilhaft ist es jedoch auch,
wenn die Paketteile aus einzelnen ebenen Blechen geschichtet sind, die jeweils in
einer durch die beiden Schenkel, nämlich den die Trennfuge aufweisenden Schenkel
und den den Spulenkorper tragenden Schenkel, verlaufenden Ebene liegen0
Hierbei
wird nicht ein aus einem Band gewickeltes Blechpaket sondern ein aus einzelnen Blechen
geschichtetes Blechpaket verwendet. Dieses Blechpaket muß nicht, wie es bei dem
Schnittbandkern der Fall ist, durch Zerteilen eines fugenlos gewickelten Kernpaketes
hergestellt werden, sondern kann aus unabhängig voneinander geschichteten Paketteilen
zusammengesetzt werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Seite des Schenkels, an welcher der Halte
streifen anliegt, -außen, dem von dem Schenkel begrenF ten Fenster abgewandt, angeordnet
ist. Hierbei läßt sich der Haltestreifen leicht montieren, was schwierig ist, wenn
der Halte streifen an der dem Fenster zugewandten Seite des Schenkels angeordnet
ist, da dann Werkzeuge zum Montieren in das Fenster eingeführt werden müssen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem an dem Schenkel anliegenden Halte streifen und dem auf diesem Schenkel
sitzenden Spulenkörper noch ein Füllstreifen eingeschoben ist und die Vorsprünge
sowie die Vertiefungen im Bereich des Spulenkörpers angeordnet sind. Bei dieser
Ausführungsform gewährleistet der Spulenkörper nach dem Einschieben des Füllstreifens
den festen Sitz des vorgeformten Haltestreifens.
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Eine andersartige Ausfüiirungsform ergibt sich, wenn ein Transformator
erfindungsgemäß nach einem Verfahren zusammengebaut
wird, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein ebener Haltestreifen zwischen den auf dem Schenkel sitzenden
Spulenkörper und den Schenkel geschoben wird, die beiden Endstücke des Haltestreifens
mit jeweils einem der beiden Paketteile verschweißt werden und anschließend der
Haltestreifen im Bereich von Vertiefungen in dem Schenkel unter Bildung von Vorsprünge
gen in die Vertiefungen eingedrückt wird.
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Bei einem derartigen Zusammenbau sind die Paketteile nach dem Verschweißen
zunächst relativ lose miteinander verbunden.
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Durch das Einpressen der Vorsprünge in die Vertiefungen werden die
beiden Paketteile bei den Trennfugen gegeneinander gedrückt.
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Bei einem derart zusammengebauten Transformator wirkt der Spulenkorper
nicht als Teil der Preßeinrichtung, da die Haltestreifen durch Schweißung gehalten
sind. Sitzt auf dem Schenkel, an dem der Haltestreifen anliegt, ein Spulenkörper,
so werden Schweißung, Vertiefung und Vorsprung außerhalb des Bereiches des Spulenkörpers
angeordnet.
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Die Vorzüge der erfindungsgemäßen Preßeinrichtung sind mannigfach.
So ist die Preßeinrichtung leicht im Gewicht, was einer Gewichteersparnis beim gesamten
Transformator gleichkommt. Sodann ergibt die erfindungsgemäße Preßeinrichtung eine
wesenthohe Kostenersparnis, da komplizierte Formteile, wie z.B. Gewindestücke, fehlen.
Insbesondere Transformatoren mit Blechpaketen, die Schnittbandkernen ähnlich sind,
also ihre Trennfugen
innerhalb der Spulenkörper liegen haben, sind
nach der Erfindung günstig herstellbar, da die Blechpakete nicht gewickelt sondern
geschichtet werden. Die elektrischen Eigenschaften sind gegenüber den Schnittbandkernen
nicht verschlechtert, sondern lassen sich sogar verbessern, da es bei geschichteten
Blechpaketen möglich ist, die Joche breiter auszubilden als die äußeren Schenkel.
Auch wird ein aus den Trennfugen austretender magnetischer Bluß in die Haltestreifen
einr treten und in diesen geführt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Preßeinrichtung,
bei welcher einander gleiche Blechteile gestanzt werden und ein aus Blechpaket und
Spulenkörper bestehender Transformator schließlich in einer Lack- Vakuumtränkanlage
behandelt wird, um die das Blechpaket bildenden Blechteile miteinander zu verkleben.
Hierbei ist dieses Verfahren vorzugsweise in Verbindung mit einer vorher beschriebenen
Preßeinrichtung anwendbar, Die Erfindung sieht nämlich ein Verfahren vor, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die eine Jochkante und mindestens zwei dieser gegenüber
angeordnete Stoßkanten aufweisenden Blechteile flächenmäßig nebeneinander auf ihrer
Jochkante aufliegend in einer langen Reihe aufgestellt werden¢ aus der langen Reihe
eine Teilreihe von Blechteilen mit einer abgezählten Anzahl von Blechteilen herausgegriffen
en wird und die Blechteile dieser Teilreihe unverrutschbar fest miteinander
verspannt
werden, die Blechteile der Teilreihe an ihren eine-Stoßfläche bildenden Stoßkanten
geschliffen werden, die Verspannung der Teilreihe gelöst wird, aus der Teilreihe
Pakethöhen abgegriffen werden, eine der Pakethöhen mit die Stoßflächen aufweisenden
Schenkeln voran bei losen, unverspannten Blechteilen -in einen Spulenkörper-geschoben
wird und gegen diese Stoßflächen eine zweite Pakethöhe gesetzt wird, wonach die
beiden Pakethöhen ein Blechpaket mit zwei Joehen und mindestens zwei Schenkeln bilden,
und die beiden Pakethöhen vor dem Behandeln in der Lack- Tränkanlage'gegeneinander
gepreßt und so zusammengehalten werden.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren ist charakteristisch, -daß die-Blechteile
zu einer Teilreihe festverspannt an ihren Stoßkanten geschliffen werden, die einzelnen
Blechpakethöhen bei losen Blechen in die Spulenkörper eingeschoben werden und danach
je zwei Pakethöhen eines Transformators gegeneinander gepreßt werden. Zu letzterem
wird vorzugsweise eine Preßeinrichtung verwendet, wie sie vorher beschrieben ist.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Teilreihe vor dem Schleifen an den Stoßkanten
an den Jochkanten geschliffen wird, um eine plane Auflagefläche für die Teilreihe
zu scha££enO Hierbei liegen die Blechteile auf den Jochkanten sicher und gleich.
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mäßig auf, wenn sie an den Stoßkanten geschliffen werden0 Vorteilhaft
ist es auch, wenn die Blechteile der Teilreihe beim Schleifen der Stoßkanten magnetisch
gegen ihre Auflage gezogen -o--rdca
Das erfindungsgemäße Verfahren
ist vorzugsweise anwendbar bei Transformatoren, bei denen die Trennfuge des zweiteiligen
Blechpaketes innerhalb des Spulenkörpers liegt. Jedoch ist es insbesondere bei Verwendung
eines Metallklebers auch bei außerhalb des Spulenkörpers liegenden Blechpaketen,
z.B. bei Er-Kernen, anwendbar, Durch das Gegeneinanderpressen der in dem Spulenkörper
eingeschobenen Pakethöhen wird der Klebefilm zwischen den Stoßflächen der beiden
Paketteile dünn gehalten.
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Nachfolgend werden anhand der zeichnung bevorzugte AusführungF formen
der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch einen
Transformator mit einem zweischenkeligen Blechpaket und einem eingeschobenen, vorgeformten
Haltestreifen, Fig. 2 eine Draufsicht auf den in dem in Fig. 1 dargestellten Transformator
angeordneten Haltestreifen, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Transformator mit einem
dreischenkeligen Blechpaket und einem eingeschobenen verformten, angeschweißten
Haltestreifen, Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Transformators
und Fig. 5 schematisch einzelne Stationen, die ein Transformator bei seiner Herstellung
durchläuft.
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Fig. 1 und 2 zeigen einen Transformator mit einem rechteckigen, zweischenkeligen
Blechpaket, das in manchen einem Bandkernschnitt ähnlich ist. Das Blechpaket besteht
aus zwei Paketteilen 1,2 , die einander gleich und aus flach aufeinandergelegten
Blechen geschichtet sind. Die beiden Schenkel 3,4 des Blechpaketes sind jeweils
in der Mitte durch eine Trennfuge 5 geteilt, die rechtwinkelig zur Längserstreckung
der Schenkel und zu der Fläche der Bleche verläuft. Bei den Trennfugen 5 ist kein
oder nur ein sehr geringer IJuftspalt vorhanden. Jedes der-Paketteile 1,2 bildet
ein rechtwinkelig zu den Schenkeln 3,4 verlaufendes Joch und die beiden Joche umranden
zusammen mit den Schenkeln ein Fenster 6. Die Joche sind gegenüber den Schenkeln
3,4 verbreitert, was die elektrischen Eigenschaften des Blechpaketes begünstigt.
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An den-beiden Seiten der -Schenkel 3,4, die von den Kanten 7 der Bleche
gebildet sind und von dem Fenster 6 abgewendet sind, sind Jeweils zwei Vertiefungen
8 vorgesehen. Die Vertiefungen 8 sind Jeweils beiderseits der Trennfuge 5 angeordnet
und im Querschnitt dreieckige Nuten, die rechtwinkelig zur Längserstreckung der
Schenkel 3,4 über die gesamten Schenkel verlaufen. Die Vertiefungen 8 sind jeweils
im Bereich von zwei Spulenkörpern 9, 10 vorgesehen, von denen Jeweils einer auf
einem der beiden Schenkel 3,4 sitzt und die Vertiefungen verdeckt. Dadurch, daß
die beiden Paketteile 1,2 an den beiden Jeweils außenliegenden Schenkeln 3,4 in
der nachfolgend beschriebenen Weise zusammengehalten sind, wird ein Verkanten der
beiden Paketteile gegeneinander verhindert.
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Bei Jedem Schenkel 3,4 ist ein Haltestreifen 11 aus Blech vorgesehen,
der an der die Vertiefungen 8 aufweisenden Seite des Schenkels anliegt und zwei
im Querschnitt dreieckige Vorsprünge 12 aufweist, die in je eine Vertiefung ragen.
Die Vorsprünge 12 erstrecken sich quer zur Längserstreckung des Haltestreifens 11
über dessen gesamte Breite und sind am Haltestreifen angebracht, bevor dieser an
den Schenkel 3,4 geschoben ist. Der Querschnitt der Vertiefungen 8 ist geringfügig
größer als der Außenquerschnitt der Vorsprünge 12, so daß die Vorsprünge leicht
in die Vertiefungen einrasten. Dabei sind die Vorsprünge 12 jedoch an der der Trennfuge
5 zugewendeten Seite der Vertiefungen 8 angepreßt.
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Jeder Haltestreifen 11 ist zwischen einem der Schenkel 3,4 und den
auf diesem Schenkel sitzenden Spulenkörper 9,10 geschoben, wozu er eine Umbiegung
13 aufweist, die zum Anfassen dient und über den Spulenkörper ragt. Zwischen den
Spulenkörper 9,10 und dem Haltestreifen 11 ist ein flacher Füllstreifen 14 geschoben,
der den Raum zwischen Spulenkörper und Haltestreifen ausfüllt und die Vorsprünge
12 des Haltestreifens 11 in den Vertiefungen 8 des Schenkels 3,4 hält. Der Füllstreifen
14 weist eine Umbiegung 15 auf, die der Umbiegung 13 des Haltestreifens 11 entgegengesetzt
ist.
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Fig. 3 und 4 zeigen einen Transformator mit einem rechteckigen dreischenkeligen
Blechpaket, das in manchem einen M-Schnitt
ähnlich ist. Das Blechpaket
besteht aus zwei Paketteilen 1,2 die einander seitenverkehrt gleich sind und aus
aufeinander gelegten Blechen geschichtet sind. Der mittlere Schenkel 16 des Blechpaketes
ist in der Mitte, die beiden äußeren Schenkel 17, 18 sind nahe bei den Jochen durch
Trennfugen 5 geteilt, die jeweils rechtwinkelig zur Längserstreckung der Schenkel
und zu der Fläche der Bleche verläuft. Bei den Trennfugen 5 ist kein oder nur ein
sehr geringer Luftspalt vorhanden. Jedes der Blechteile 1,2 bildet ein rechtwinkelig
zu den Schenkeln 16,17,18 verlaufendes Foch und die beiden Joche umrandenzusammen
mit den Schenkeln -zwei Fenster 6. Die Joche sind gegenüber den Schenkeln verbreitert,
was die elektrischen Eigenschaften des Blechpaketes begünstigt.
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An den beiden Seiten der äußeren Schenkel 17,18, die von den Kanten
7 der Bleche gebildet sind und von den Fenstern 6 ababgewandt sind, sind Jeweils
zwei Vertiefungen 8 vorgesehen.
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Die Vertiefungen 8 sind Jeweils beiderseits der Trennfuge 5 angeordnet
und im Querschnitt halbrunde Nuten, die rechtwinkelig zur Längserstreckung der Schenkel
17,18 über deren gesamte Dicke verlaufen. Äuf den beiden äußeren mit den Vertiefungen
8 versehenen Schenkeln 17,18 ist kein Spulenkörper vorgeseh'ens wogegen der mittlere
Schenkel 16 einen Spulenkörper 19 trägt. Dadureh, daß die beiden äußeren Schenkel
17,18 in der nachfolgend beschriebenen Weise zusammengehalten sind, cd ein Verkanten
der beiden Paketteile 1,2 gegeneiander' vermieden.
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Bei jedem äußeren Schenkel 17,18 ist ein Haltestreifen 11 aus Blech
vorgesehen, der an der die Vertiefungen aufweisenden Seite der Schenkel angelegt
wird, und mit zwei im Querschnitt halbrunden Vorsprüngen 12 versehen wird, indem
er in die Vertiefungen hineingedrückt wird. Die eingepreßten Vorsprünge liegen an
der Fläche der Vertiefungen 8 voll an. Die beiden Haltestreifen 11 sind die Schenkel
eines U-Stückes, dessen V-bindungsteil 20 an dem einen der beiden Joche des Blechpaketes
anliegt.
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Aufgrund des Verbindungsteiles 20 sind die Haltestreifen 11 jeweils
mit einem Fortsatz um eines der Enden der äußeren ,Schenkel 17,18 gebogen. Es ist
zweckmäßig, auch an dem anderen Ende einen Fortsatz 21 um das Ende des Schenkels
zu biegen.
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Nach dem Biegen der Haltestreifen 11 werden diese mit dem Blechpaket
verschweißt, wobei vorzugsweise im Bereich der Joche liegende Schweißungen 22 vorgesehen
werden. Es können Jedoch auch im Bereich der Schenkel 17, 18 liegende Schweißungen
23 vorgesehen werden.
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Ebenso wie die Befestigung des Haltestreifens gemäß Fig. 1 uni 2 auch
bei einem dreischenkeligen Blechpaket angewendet werden kann, wenn auf den äußeren
Schenkeln Spulenkörper sitzen, kann die'Befestigung des Haltestreifens gemäß Fig.
3 und 4 auch bei einem zweischenkeligen Blechpaket angewendet werden, wenn die Vertiefungen
und Vorsprünge außerhalb der Spulenkörper vorgesehen werden. Während der Spulenkörper
bei einer Befestigung
gemäß Fig. 1 und 2 stramm auf seinem Schenkel
sitzt, kann er bei der Befestigung gemäß Fig. 3 und 4 mit Spiel auf dem Schenkel
sitzen. Die Haltestreifen können sowohl bei einer Befestigung gemäß Fig. 1 und 2
als auch bei einer gemäß Figo3 und 4 als Schenkel eines U-Stückes vorgesehen werden,
wodurch das Einschieben der Haltestreifen vereinfacht wird und wobei an dem Verbindungsteil
20 des U-Stückes Einric-htungen zur Anbringung des Transformators in einem Gerät
anbringbar sind.
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Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines
Transformators beschrieben, bei dem Preßeinrichtungen der unter Bezugnahme auf Fig.
1 bis 4 beschriebenen Art mit Vorteil anwendbar sind. Bei dem Verfahren werden gemäß
Fig.5 mit einem Stanzautomaten 31 fortlaufend Blechteile der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen
Art hergestellt. Es können auch Blechteile der in Fig. 3 und 4 gezeigten Art hergestellt
werden.~Die Blechteile sollen nur alle gleich sein und jeweils ein Joch und mindestens
zwei Schenkelteile aufweisen.
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Die vom Stanzautomaten 31 abgegebenen Blechteile kommen als eine unendliche
oder sehr lange Reihe auf einer Auflage 32 zuliegen, auf der sie mit ihren Jochkanten
und bei nach oben ragenden Schenkelteilen aufrecht gestellt sind und flächenmässig
aneinanderliegen, ähnlich wie es später im Blechpaket der Fall ist.
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Aus der auf der Auflage 32 liegenden langen Reihe von Blechteilen
werden
schrittweise Teilreihen von Blechteilen abgegriffen und in einer weiteren Station
33 fest verspannt. Eine solche Teilreihe hat z.B. bei einer Blechstärke von 0,5
mm eine Länge von 500 mm. Die Blechteile einer Teilreihe werden z.B.
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mit einer Schraubklemme verspannt.
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Zweckmäßigerweise wird nun bei verspannter Teilreihe die von den Jochkanten
gebildete Auflagefläche der Blechteile mit mnm Schleifeinrichtung 34 plan geschliffen.
Dieser Schritt ist nicht unbedingt nötig, was in Fig. 5 durch gestrichelte Linien
angedeutet ist.
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Die eine verspannte Teilreihe bildenden Blechteile werden sodann bei
einer Schleif- und Läppeinrichtung 35 an ihren von Stoßkanten gebildeten Stoßflächen
geschliffen und glatt geläppt. Hierbei sind die Stoßkanten an den freien Enden der
Schenkelteile und den Jochkanten gegenüber angeordnet. Beim Schleifen und Läppen
stehen die Blechteile auf ihren Jochkanten und werden zweckmäßigerweise mit magnetischer
Kraft gegen ihre Auflagefläche gezogen.
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Für eine Anwendung einer Preßeinrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 werden
die verspannten Blechteile bei einer Station an den Außenkanten ihrer Schenkelteile
nun mit Vertiefungen durch Anschleifen versehen.Hierbei läßt sich die Lage der VertieAuigen
genau festigen,da die Stoßkanten und-ii JochkanBn nun festliegen.
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Es ist auch möglich, die Vertiefungen bereits beim Stanzen im
Stanzautomat
31 vorzusehen. Dann können die Vertiefungen bei der Station 36 nachgeschliffen werden.
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Nunmehr werden bei einer Station 37 die geschliffenen Teilreihen von
ihrer Verspannung befreit. Aus den Teilreihen werden fortlaufend gleiche Pakethöhen
herausgegriffen. Jeweils zwei dieser Pakethöhen werden für einen Transformator benötigt.
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Bei einer Klebeeinrichtung 38 können diese beide Pakethöhen an ihren
Stoßflächen mit einem Metallkleber versehen werden.
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Dies ist dann zweckmäßig, wenn eine Preßeinrichtung gesäß FIg.1 und
2 verwendet wird und dann notwendig, wenn keine dauernd vorhandene Preßeinrichtung
vorgesehen wird.
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Bei einer Einschubstelle 39 wird nun eine der beiden Pakethöhen von
der einen Seite in Spulenkörper eingeschoben und die andere Pakethöhe vorder anderen
Seite her, wobei die beiden Pakethöhen nach dem Einschieben ein Blechpaket bilden.
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Hierbei füllt das Blechpaket den Spulenkörper zweckmäßiger se in Richtung
rechtwinkelig zur Blechebene, so daß die von den Schenkelteilen gebildeten Schenkel
fest in dem Spulenkör--per sitzen.
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Um das Abschaben von Fetzen vom Spulenkörper beim Einschieben der
Blechhöhen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, Jeweils zunächst zwei Blechteile in
den Spulenkörper zu schieben und die Blechhöhe zwischen diese beiden Blechteile
zu drücken. Die
Blechhöhe reibt beim Einschieben dann nur an den
beiden Blechteilen.
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Die eingeschobenen Blechhöhen bilden Paketteile, die bei einer Preßstelle
40 gegeneinander gepreßt werden. Durch das Gegeneinanderpressen wird aufgetragener
Metallkleber zu einem dünnen Klebefilm verpreßt. Das Gegeneinanderpressen erfolgt
vorzugsweise mit einer Preßeinrichtung gemäß Fig. 1 bis 4, kann jedoch auch mit
anderen Einrichtungen bewirkt oder verstärkt werden.
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Der Transformator mit den gegeneinander gepreßten Paketteilen wird
nun in einer Mack-Vakaustränkanlage 41 behandelt. Auf grund dieser Behandlung dringt
Klebstoff zwischen die einzelnen Blechteile, durch den die Blechteile zusammengehalten
werden und der Brumm des Transformators vermindert wird.
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Falls Metallkleber verwendet ist, kann nach dem Trocknen des Metallklebers
und des zwischen den Blechteilen vorhandenen Klebstoffes eine überhaupt oder zusätzlich
vorhandene -Preßeinrichtung wieder entfernt werden. In jedem Fall wird auf billige
und einfache Weise ein ransformator hergestellt, bei welcher der Luftspalt zwischen
den Trennfugen Null oder in der Wirkung sehr gering ist.