DE19849683A1

DE19849683A1 - Electrical wire winding, in particular heating wire winding

Info

Publication number: DE19849683A1
Application number: DE19849683A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Sellner
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-05-04
Also published as: EP0997914A2; DE59911930D1; EP0997914B1; EP0997914A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Drahtwicklung, insbesondere Heizdrahtwicklung, bei der der Draht zu einer Spiralfederform um einen Trägerkörper gewickelt ist. Der Trägerkörper weist daran angepaßte Nuten auf, in die die einzelnen Windungen eingreifen. Der Trägerkörper (43; 50) aus Isolierstoff ist zweigeteilt und zwischen den Teilen (20, 21; 51, 52) ist eine diese auseinanderdrückende Federanordnung (22, 55) eingesetzt.The invention relates to an electrical wire winding, in particular heating wire winding, in which the wire is wound into a spiral spring shape around a carrier body. The carrier body has grooves adapted to it, into which the individual turns engage. The carrier body (43; 50) made of insulating material is divided into two and between the parts (20, 21; 51, 52) is inserted a spring arrangement (22, 55) that pushes them apart.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Drahtwicklung nach dem Oberbegriff des An spruches 1 und des Anspruches 8.The invention relates to an electrical wire winding according to the preamble of the An award 1 and claim 8.

Aus der DE 196 19 453.9 ist bekannt, daß eine elektrische Drahtwicklung, insbeson dere eine Heizdrahtwicklung, auf einen Isolierkörper aufgebracht wird, der zur Führung der einzelnen Windungen mit Kerben versehen ist. Die Aufgabe dieses Trägerkörpers oders Kern besteht darin, die einzelnen Windungen gegen Kurzschluß zu fixieren. Da bei dient der Trägerkörper dazu, ein Zusammenziehen der Heizleiterwindungen zu ver meiden. Bei einem Kurzschlußstrom entstehen in den Drahtwindungen Temperaturen bis 950°C, was eine Änderung des Durchmessers der Drahtwicklung zur Folge hat, was dazu führen kann, daß nach Ende des Kurzschlusses die einzelnen Windungen nicht mehr in ihre ursprüngliche Lage zurückgelangen.From DE 196 19 453.9 it is known that an electrical wire winding, in particular which is a heating wire winding, is applied to an insulating body for guiding of the individual turns is provided with notches. The task of this support body or the core is to fix the individual turns against short circuit. There the carrier body serves to ver contraction of the heating conductor turns avoid. With a short-circuit current, temperatures develop in the wire windings up to 950 ° C, which results in a change in the diameter of the wire winding, which can lead to the individual turns after the end of the short circuit no longer return to their original position.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trägerkörper aus isolierendem Material für eine Drahtwicklung der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Nachteile der bekann ten Anordnungen vermeidet. The object of the invention is to provide a carrier body made of insulating material for a To create wire winding of the type mentioned, which has the disadvantages of Avoided arrangements.

Diese Aufgabe wird nach einer ersten Ausgestaltung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trägerkörper aus Isolierstoff zweigeteilt ist und daß zwischen beiden Teilen eine diese auseinanderdrückende Federanordnung eingesetzt ist.According to a first embodiment, this object is achieved according to the invention by that the support body is made of two parts and that between the two parts a spring arrangement pushing this apart is used.

Dadurch wird erreicht, daß auch in einem Kurzschlußfall und einer Änderung des Durchmessers der Wicklung die beiden Teile des Trägerkörpers den Windungen fol gen, so daß sichergestellt ist, daß ein Zusammenziehen der Windungen aufgrund der Führung in den Nuten verhindert ist. Darüber hinaus können auch Drahtwicklungen mit größerem oder kleinerem Innendurchmesser gewählt werden, so daß hierdurch eine Verlängerung oder Verkürzung der Heizleiterlänge möglich wird. Weiterhin kann auf grund der außenliegenden Heizleiterwindungen die Abstrahlwärme zusätzlich für einen thermischen Auslösevorgang mitgenutzt werden.This ensures that even in the event of a short circuit and a change in Diameter of the winding, the two parts of the carrier body follow the turns gene, so that it is ensured that a contraction of the turns due to the Guidance in the grooves is prevented. In addition, wire windings can also be used larger or smaller inner diameter can be selected, so that this Extension or shortening of the heating conductor length is possible. Furthermore, on due to the external heating conductor turns, the radiant heat for one thermal release process can be used.

Wenigstens an den sich gegenüberliegenden Flächen der beiden Teile sind in Längs richtung verlaufende Rillen zur Aufnahme der Federanordnung vorgesehen. Diese Ril len können kreisbogenförmig oder rechteckig sein, entsprechend der Ausgestaltung der Federanordnung.At least on the opposite surfaces of the two parts are longitudinal Directional grooves are provided for receiving the spring assembly. This Ril len can be circular or rectangular, depending on the design the spring arrangement.

Als Federanordnung können Schraubenfedern, Bandfedern oder eine sog. Spann hülse, das ist eine rohrförmige Bandfeder, die einen Längsschlitz aufweist, verwendet werden.Coil springs, band springs or a so-called tension can be used as the spring arrangement sleeve, which is a tubular ribbon spring that has a longitudinal slot become.

In besonders vorteilhafter Weise befinden sich auf den im montierten Zustand außen liegenden Flächen der beiden Teile Längsrillen zur Aufnahme von die beiden Teile ge geneinanderdrückenden Werkzeugen. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Trägerkör per mittels eines Werkzeuges ins Innere der Drahtwicklung eingesetzt werden kann.In a particularly advantageous manner, they are located on the outside in the assembled state lying surfaces of the two parts longitudinal grooves for receiving the two parts ge opposing tools. This enables the carrier body can be inserted into the inside of the wire winding by means of a tool.

Die Aufgabe wird weiterhin gemäß einer zweiten Ausgestaltung erfindungsgemäß da durch gelöst, daß der Trägerkörper aus Isolierstoff besteht und im Querschnitt recht eckig ausgebildet ist und daß die Längskanten mit als Nuten dienende Querrillen ver sehen sind, in denen die Windungen der Drahtwicklung geführt sind. According to a second embodiment, the object is also achieved according to the invention solved by that the carrier body consists of insulating material and right in cross section is angular and that the longitudinal edges ver with transverse grooves serving as grooves can be seen in which the turns of the wire winding are guided.

Mit dieser Ausgestaltung besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, daß der Träger körper festgehalten und die vorher hergestellte Drahtwicklung auf den Trägerkörper aufgeschraubt wird.With this configuration, there is a simple possibility that the carrier body held and the wire winding previously produced on the carrier body is screwed on.

Zu diesem Zwecke besitzt der Trägerkörper auf wenigstens zwei sich gegenüberlie genden Seiten Längsrillen zur Aufnahme eines Haltewerkzeuges.For this purpose, the carrier body has at least two opposite one another sides longitudinal grooves for receiving a holding tool.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, gleichgültig, ob der Trägerkör per einteilig oder zweiteilig ist, können die Längskanten des Trägerkörpers abgerundet oder scharfkantig sein.According to a special embodiment of the invention, regardless of whether the carrier body is in one part or two parts, the longitudinal edges of the carrier body can be rounded or be sharp-edged.

Als Material für den Trägerkörper bzw. für die beiden Teile kann Keramik oder Duro plast verwendet werden.Ceramic or Duro can be used as the material for the carrier body or for the two parts plast can be used.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which some embodiments of the invention are shown are, the invention will be explained and described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 und 2 unterschiedliche Teile eines Trägerkörpers, Fig. 1 and 2, different parts of a carrier body,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Stirnseite einer Drahtwicklung, Fig. 3 is a plan view of the front side of a wire coil,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Drahtwicklung gemäß Fig. 3, Fig. 4 is a side view of the wire winding according to Fig. 3,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Drahtwicklung, Fig. 5 shows another embodiment of the wire winding,

Fig. 6 eine Ausführungsform mit modifizierter Federanordnung, Fig. 6 shows an embodiment with a modified spring arrangement,

Fig. 7 eine Ausführungsform mit einer Schraubenfederanordnung, und Fig. 7 shows an embodiment with a coil spring arrangement, and

Fig. 8 eine Aufsicht auf die Drahtwicklung mit einem einteiligen Körper. Fig. 8 is a plan view of the wire winding with a one-piece body.

Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 3 und 4.Reference is now made to FIGS. 3 and 4.

Eine Drahtwicklung 10 besitzt einen Wicklungseingang 11 und einen Wicklungsaus gang 12, wobei der Wicklungseingang 11, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, im Bereich der Mittelebene radial senkrecht verläuft, wogegen das Abgangsende 12, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, einen tangentialen Abschnitt 13 aufweist, an den ein radial und senkrecht zum tangentialen Abschnitt 13 verlaufender Abschnitt 14 anschließt, an den wiederum ein axial verlaufender Abschnitt 15 angeschlossen ist.A wire winding 10 has a winding input 11 and a winding output 12 , the winding input 11 , as can be seen from FIG. 3, runs radially perpendicular in the region of the central plane, whereas the outgoing end 12 , as can be seen from FIG. 3, has one has tangential section 13 , to which a section 14 extending radially and perpendicularly to tangential section 13 connects, to which in turn an axially extending section 15 is connected.

Die Enden 11 und 12 sind in ortsfesten elektrischen Anschlüssen 16 und 17 geführt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ausgestaltung, Zuordnung und Anordnung der Drahtenden 11 und 12 völlig anders sein kann; selbstverständlich könnte der Drahtab gang 11 tangential und der Drahtabgang 12 ebenfalls tangential verlaufen. Dies ist auch für die Erfindung nicht von Bedeutung.The ends 11 and 12 are guided in fixed electrical connections 16 and 17 . It should be noted that the design, assignment and arrangement of the wire ends 11 and 12 can be completely different; Of course, the wire outlet 11 could be tangential and the wire outlet 12 could also be tangential. This is also not important for the invention.

Die Drahtwicklung besitzt mehrere Windungen 18, die durch einen Trägerkörper 19 ge führt sind.The wire winding has a plurality of turns 18 , which leads through a carrier body 19 ge.

Der Trägerkörper 19 ist aus zwei Teilen 20 und 21 aufgebaut, zwischen denen eine Federanordnung 22 angeordnet ist, die, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, eine gewellte Blattfeder ist.The carrier body 19 is constructed from two parts 20 and 21 , between which a spring arrangement 22 is arranged, which, as can be seen from FIG. 4, is a corrugated leaf spring.

Die Fig. 1 und 2 zeigen nun unterschiedliche Ausgestaltungen der Teile 20 und 21. Das eine Teil, welches dem Teil 20 entspricht und in Fig. 1 die Bezugsziffer 30 auf weist, ist ein langgestreckt flaches Bauteil mit auf gegenüberliegenden Flachseiten an geordneten Rillen 31 und 32, von denen die Rille 32 zur Aufnahme der Feder 22 dient. Der Querschnitt der Rille 32 ist rechteckig und sie liegt etwa im mittleren Bereich des langgestreckten Teiles 30. Figs. 1 and 2 now show different configurations of the parts 20 and 21. The one part, which corresponds to the part 20 and has the reference number 30 in FIG. 1, is an elongated flat component with on opposite flat sides on ordered grooves 31 and 32 , of which the groove 32 serves to receive the spring 22 . The cross section of the groove 32 is rectangular and it lies approximately in the central region of the elongated part 30 .

Die im montierten Zustand außenliegende obere Fläche 33 besitzt abgerundete Längskanten 34 und 35, in denen jeweils Kerben 36 angebracht sind, in die die Win dungen im montierten Zustand eingreifen können. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 sind die dem gegenüberliegenden Teil zugewandten Längskanten des Teiles 33 nicht mit Kerben versehen.The outer surface 33 in the assembled state has rounded longitudinal edges 34 and 35 , in each of which notches 36 are made, into which the win dings can engage in the assembled state. In the embodiment of FIG. 1, facing the opposite part of the portion longitudinal edges 33 are not provided with notches.

Die Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der ein Trägerkörper 37 auf seiner Außenseite eine Längskante 39 aufweist, in der den Kerben 36 entsprechende Kerben 40 einge bracht sind. Dabei sind die dem gegenüberliegenden Teil zugewandten Längskanten bzw. benachbarten Längskanten 41 mit einem Radius versehen. Bei beiden Teilen ist die Rille 32 bzw. 42 rechteckig und so bemessen, daß die Federanordnung (siehe Fig. 3 und 4) in diese Rille hineinpaßt. Fig. 2 shows an arrangement in which a carrier body 37 has on its outside a longitudinal edge 39 in which the notches 36 corresponding notches 40 are introduced. The longitudinal edges or adjacent longitudinal edges 41 facing the opposite part are provided with a radius. In both parts, the groove 32 and 42 is rectangular and dimensioned so that the spring arrangement (see FIGS . 3 and 4) fits into this groove.

Die Fig. 3 zeigt einen Trägerkörper 43, der aus zwei Teilen 30 zusammengesetzt ist. Zur Montage wird die Drahtwicklung mit den Windungen 18 gewickelt, die beiden Teile 20/30, 21/30 gegen den Druck der Blattfederanordnung 22 soweit zusammengedrückt, daß der Trägerkörper 43 in den Innenraum der Drahtwicklung eingeschoben werden kann; durch Freigabe der beiden Teile legen sich die Heizwindungen in die entspre chenden Kerben 36 ein. Die außen befindlichen Rillen 31 (um zu zeigen, daß bei dem Teil gemäß Fig. 2 die außen befindliche Rille die gleiche Funktion besitzt) haben bei dem Teil gemäß Fig. 2 ebenfalls die Bezugsziffer 31 erhalten. Diese beiden Rillen die nen dazu, mittels eines geeigneten Werkzeuges die beiden Teile 20/30, 21/30 gegen einanderzudrücken, um sie montieren zu können. Fig. 3 shows a support body 43 which is composed of two parts of 30. For mounting the wire winding is wound with the windings 18, 22 as far as compressed two parts 20/30, 21/30 against the pressure of the leaf spring assembly, that the carrier body can be inserted into the interior of the coil 43; by releasing the two parts, the heating coils are inserted into the corresponding notches 36 . The grooves 31 located outside (to show that, in the part of FIG. 2, the groove located outside the same function has), the reference numeral 31 have at the portion of FIG. 2 also obtained. These two grooves, the nen to by means of a suitable tool, the two parts 20/30, 21/30 push against each other in order to assemble them.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 sind innerhalb der Drahtwicklung 10 die Körper ge mäß Fig. 2 mit den scharfen, gekerbten Längskanten 39 unter Zwischenfügung der Blattfederanordnung 22 eingesetzt.In the embodiment of Fig. 5, the body accelerator as Fig are inside the wire winding 10. 2 used with the sharp notched longitudinal edges 39 with the interposition of the leaf spring assembly 22.

Die Fig. 6 zeigt eine Stirnansicht eines Trägerkörpers 50 mit zwei Teilen 51 und 52, wobei auf den sich gegenüberliegenden Flächen kreisbogenförmige Rillen 53 und 54 eingebracht sind, die zur Führung einer geschlitzten Röhrenfeder 55 dienen. Bei dieser. Anordnung gemäß Fig. 6 sind auch die den Rillen 31 entsprechenden außenliegenden Rillen 56 und 57 kreisbogenförmig abgerundet. FIG. 6 shows an end view of a carrier body 50 with two parts 51 and 52 , with circular-arc-shaped grooves 53 and 54 being introduced on the opposite surfaces, which are used to guide a slotted tubular spring 55 . At this. Arrangement according to FIG. 6, the grooves 31 corresponding outer grooves 56 and 57 are arcuately rounded.

Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Anstatt einer Blattfeder bzw. einer Spannhülse ist hier zwischen den beiden Teilen (die hier keine Bezugsziffer erhalten haben) eine Druckfederanordnung eingesetzt. Fig. 7 shows a further embodiment of the invention. Instead of a leaf spring or an adapter sleeve, a compression spring arrangement is inserted between the two parts (which have not been given a reference number here).

Die Ausgestaltung nach Fig. 8 zeigt einen einteiligen Trägerkörper 59, dessen Längs kanten, ebenso wie bei den Teilen der Fig. 7, abgerundet sind und die Querrillen auf weisen, die als Distanzierungsnuten dienen, in der gleichen Weise wie bei der Ausfüh rung gemäß Fig. 1 und 2 bzw. 3 beim zweiteiligen Trägerkörper.The embodiment according to Fig. 8 shows a one-piece carrier body 59, its longitudinal edges, as well as in the parts of Fig. 7, are rounded and the transverse grooves have, which serve as Distanzierungsnuten, in the same manner as in the exporting tion according to Figure . 1 and 2 or 3 when the two-part carrier body.

Auf allen sich gegenüberliegenden Längsseiten des Trägerkörpers 59 sind Längsrillen 60 eingebracht, die den Längsrillen 31 und 42 entsprechen; in diese Längsrillen kann ein Werkzeug eingreifen und in die schon vorgefertigte Drahtwicklung 10 praktisch eingeschraubt werden. Es besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, daß die Drahtwicklung 10 um den Trägerkörper 59 herumgewickelt wird.Longitudinal grooves 60 , which correspond to the longitudinal grooves 31 and 42 , are introduced on all opposite longitudinal sides of the carrier body 59 ; A tool can engage in these longitudinal grooves and can be practically screwed into the already prefabricated wire winding 10 . There is also the possibility that the wire winding 10 is wound around the carrier body 59 .

Die beiden Teile des Trägerkörpers bzw. der einteilige Trägerkörper können aus Ke ramik oder Duroplast hergestellt sein.The two parts of the carrier body or the one-part carrier body can be made of Ke ceramic or thermoset.

Claims

1. Electrical wire winding, in particular heating wire winding, in which the wire is wound into a spiral spring shape around a carrier body, which has adapted spacing grooves in which engage the individual turns, characterized in that the carrier body ( 43 ; 50 ) is divided into two parts made of insulating material and that between the parts ( 20 , 21 ; 51 , 52 ) a spring arrangement that pushes them apart ( 22 , 55 ) is inserted.

2. Wire winding according to claim 1, characterized in that the parts of the support body are elongated with a rectangular cross section, in which the outer longitudinal edges in the assembled state are equipped with notches ( 36 , 40 ) which serve as spacing grooves.

3. Wire winding according to one of the preceding claims, characterized in that the parts ( 20 , 21 ) on the opposite inner surfaces with longitudinal grooves ( 32 , 42 ; 53 , 54 ) are provided, in which the Federanord voltage ( 22 , 55 ) is performed.

4. Wire winding according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arrangement ( 22 ) is a band spring arrangement and that the grooves ( 32 , 42 ) have a rectangular cross section.

5. Wire winding according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arrangement is a coil spring arrangement ( 58 ) and that the Ril len have a rectangular cross section.

6. wire winding according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grooves (53, 54) are arc-shaped and that the spring arrangement (55) is a tubular band spring (55) having a longitudinal slot.

7. Wire winding according to one of the preceding claims, characterized net that on the outer surfaces of the two parts in the assembled state Longitudinal grooves for receiving tools that press the two parts against each other conditions are provided.

8. Electrical wire winding, in particular heating wire winding, in which the wire is wound into a spiral spring shape around a carrier body, which has adapted spacing grooves in which engage the individual turns, characterized in that the carrier body ( 59 ) consists in one piece of insulating material and in Cross section is rectangular and that the longitudinal edges serve as spacing grooves transverse grooves in which the turns of the wire winding are guided.

9. Wire winding according to claim 8, characterized in that the carrier body ( 58 ) on at least two opposite sides has longitudinal grooves ( 60 ) for receiving a holding tool.

10. Wire winding according to one of the preceding claims, characterized net that the longitudinal edges of the carrier body are rounded with the notches.

11. Wire winding according to one of claims 1 and 2, characterized in that the longitudinal edges of the support body with the notches are sharp.