DE19932475A1

DE19932475A1 - Drossel mit Trennsteg

Info

Publication number: DE19932475A1
Application number: DE1999132475
Authority: DE
Inventors: Arnold Schaefer; Harald Hundt; Michael Friedrichs; Holger Grasmueck; Patricia Hebisch
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: DE19932475C2

Abstract

Ein induktives Bauelement weist einen Magnetkern (7) mit Wicklungen (10) auf, die durch ein Trennelement (1) separiert sind. Das Trennelement (1) weist einen Zentralbereich (2) auf, der beim Einbringen in den Magnetkern (7) gestaucht wird. Dadurch schließt das Trennelement (1) spielfrei an den Magnetkern (7) an.

Description

Die Erfindung betrifft ein induktives Bauelement mit einem einen Innenraum aufweisenden Magnetkern, in den ein Trennele ment zum Trennen von auf den Magnetkern aufgebrachten Wick lungen eingebracht ist, das sich im Innenraum nach außen zum Magnetkern erstreckende Trennstege aufweist.

Derartige induktive Bauelemente sind beispielsweise aus der Druckschrift "Anwendungshinweise zur Funkentstördrosseln für EMV-Netzfilter mit Ringbandkernen aus Vitroperm 500F", Vacu umschmelze GmbH, Hanau 1998 bekannt. Die bekannten induktiven Bauelemente weisen einen ringförmigen Magnetkern auf, auf den Wicklungen aufgebracht sind, die durch Trennstege getrennt sind. Diese Trennstege dienen dazu, die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen den Wicklungen sicherzu stellen, wie sie beispielsweise in der Norm EN 138000 gefor dert sind.

Die bekannten Trennmittel sind meist aus thermoplastischem Kunststoff und besitzen ein Längenmaß, das an den Innendurch messer des Magnetkerns angepaßt ist. Dadurch liegt das Tren nelement nach dem Einbringen des Trennelements in den Magnet kern am Magnetkern an. Ein Nachteil der bekannten induktiven Bauelemente ist, daß nur geringe Toleranzen beim Innendurch messer des Magnetkerns sowie beim Trennelement zulässig sind.

Eine Möglichkeit, diesen Nachteil zu vermeiden, ist, das Trennelement mit Untermaß zu fertigen und anschließend in den Magnetkern einzukleben. Dieses erfordert jedoch zusätzliche Montage- und Prozeßschritte und ist daher sehr kostenaufwen dig.

Eine weitere Möglichkeit ist, den Magnetkern in einen Trog aus Kunststoff einzubringen, an dem auch ein Trennsteg ausge bildet ist. Diese Möglichkeit ist jedoch sehr nachteilig, da eine Maschinenbewicklung nicht möglich ist, da für die Tröge teuere und voluminöse Spritzgußteile verwendet werden müssen und da die Wärmeableitung bei dieser Lösung im allgemeinen unzureichend ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein induktives Bauelement zu schaffen, bei dem die Trennmitteln auf einfache Weise montiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trennelement Federmittel aufweist, die die Trennstege gegen den Magnetkern drücken.

Da die Federelemente die Trennstege der Trennelemente gegen den Magnetkern drücken, kann mit großzügigen Toleranzen beim Innendurchmesser des Kern und dem Längenmaß der Trennstege gearbeitet werden. Dadurch vereinfacht sich die Produktion erheblich. Außerdem werden die Trennstege nach dem Einstecken in den Magnetkern sicher gehalten, so daß keine Klebeverbin dung notwendig ist. Ferner ist auch eine Maschinenbewicklung möglich. Denn der Trennsteg kann auch nach der Bewicklung eingesteckt werden, so daß beim Bewickeln im Innenraum des Magnetkerns ausreichend Platz für ein Wickeldrahtmagazin ist.

Weiter Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ab hängigen Ansprüche.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Trennstegs mit ei nem mittig angeordneten Federelement;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Federele ments;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in einen Magnetkern eingebrachten Federelements aus Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht des fertigen induktiven Bauelements; und

Fig. 5 ein Querschnitt durch das induktive Bauelement aus Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Trennelement 1, das neben einem als Fe derelement dienenden, zylindrisch ausgebildeten Zentralbe reich 2 Trennstege 3 aufweist, die an diametral entgegenge setzten Richtungen an dem Zentralbereich 2 angesetzt sind. Das Trennelement 1 weist eine Höhe d und eine Länge L auf.

In Fig. 2 ist ein weiteres Trennelements 4 dargestellt. Bei diesem Trennelement 4 mit sternförmigen Querschnitt sind an den Zentralbereich 2 drei winkelmäßig um 120° versetzte Trennstege 5 angesetzt.

Das Querschnittsprofil der Trennelemente 1 und 4 ist zweckmä ßigerweise so ausgebildet, daß die Trennelement 1 und 4 als Profilschnur extrudiert werden können, die dann in die ein zelnen Trennelemente 1 und 4 zerschnitten wird.

Beim Einbau des Trennelements 1 in einen Innenraum 6 eines ringförmig ausbildeten Magnetkerns 7 wird das Trennelement 1 auf den Innendurchmesser L_i gestaucht, so daß die Trennstege 3 gegen eine Innenfläche 8 des Magnetkerns 7 drücken. Insbe sondere der zylinderförmig ausgebildete Zentralbereich 2 wird beim Einsetzen des Trennelements 1 in den Magnetkern 7 ge staucht. Je nach Materialauswahl und Konstruktion beträgt da bei die neue Länge L_i 5 bis 30% der ursprünglichen Länge L.

Bei der Dimensionierung des Trennstegs 1 ist darauf zu ach ten, daß die Länge L immer größer als der maximal vorkommende Innendurchmesser D_i der Magnetkerne 7 ist.

Beim Einschieben des Trennelements 1 in den Magnetkern 7 ver formen sich auch die Trennstege 3 des Trennelements 1. Insbe sondere Endflächen 9 der Trennstege 3 legen sich eng an die Innenfläche 8 des Magnetkerns 7 an und verhindern ein Abrut schen von Wicklungsdrähten in den freien Sektor.

Es sei angemerkt, daß beim Einschieben des Trennelements 4 in den Magnetkern 7 auch der zylindrische Zentralbereich 2 kom primiert wird, so daß die Trennstege 5 des Trennelements 4 spielfrei an die Innenfläche 8 des Magnetkerns 7 gedrückt werden.

Bei dem Magnetkern 7 handelt es sich um einen Ringbandkern, der aus einem weichmagnetischen Band aus einer amorphen oder nanokristallinen Legierung gewickelt ist. Das aufgewickelte Band ist dabei von einer Wirbelsinterschicht aus einem Epoxidharzpulver umgeben. Durch die Wirbelsinterschicht wird das gewickelte Band in seiner Form fixiert. Außerdem wird durch die Wirbelsinterschicht das aufgewickelte Band nach au ßen hin isoliert. Im Vergleich zu induktiven Bauelementen, bei denen das gewickelte Band in ein trogförmiges Kunst stoffspritzteil eingebracht wird, führt die Wirbelsinter schicht die im gewickelten Band entstehende Wärme aufgrund ihrer geringen Dicke wesentlich besser nach außen ab. Nach teil der Wirbelsinterschicht ist die verhältnismäßig hohe To leranzen, die sich für die Abmessungen des Magnetkerns 7 nach der Beschichtung ergeben. Neben Unrundheiten des gewickelten Magnetkerns 7 verursacht die ungleichmäßige Schichtdicke der Wirbelsinterschicht erhebliche Toleranzen. Derartige Toleran zen werden jedoch durch die elastischen Trennelemente 1 und 4 ausgeglichen.

Die Höhe d des Trennstegs 1 oder 4 wird zweckmäßigerweise, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, größer als die Höhe des Magnetkerns 7 einschließlich der darauf aufgebrachten Wicklungen 10 gewählt. Wenn die Höhe d der Trennelemente grö ßer als die Breite y eines Gehäuses 11 gewählt wird, kann das Trennelement 1 oder 4 zwischen die Wände des Gehäuses 11 ein geklemmt werden, was ein Einkleben oder Eingießen des Magnet kerns 7 in das Gehäuse überflüssig macht. Nach dem Einklemmen des Trennelements 1 oder 4 in das Gehäuse 11 können dann An schlußdrähte 12 an Anschlußstiften 13 angebracht werden.

Es sei schließlich angemerkt, daß bei entsprechender Bewick lung die Verbreiterung des Zentralbereichs 2 für eine Abstüt zung des Trennelements 1 oder 4 an den Wicklungen sorgt und ein seitliches Wegkippen verhindert.

Claims

1. Induktives Bauelement mit einem einen Innenraum (6) auf weisenden Magnetkern (7), in den ein Trennelement (4) zum Trennen von auf den Magnetkern (7) aufgebrachten Wicklun gen eingebracht ist, das sich im Innenraum nach außen zum Magnetkern (7) erstreckende Trennstege (3, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (4) Federmittel (2) aufweist, die die Trennstege (3, 5) gegen den Magnetkern (7) drücken.

2. Induktives Bauelement nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (4) als Federmittel einen zylinder förmig ausgebildeten Zentralbereich (2) aufweist, von dem aus sich die Trennstege (3, 5) zum Magnetkern erstrecken.

3. Induktives Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (d) des Trennelements (4) größer als die Höhe des Magnetkerns (7) und den darauf aufgebrachten Wicklun gen ist.

4. Induktives Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (4) aus einem Silikon hergestellt ist.

5. Induktives Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (7) ein aufgewickeltes Band in Form ei nes Ringbandkerns umfaßt.

6. Induktives Bauelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (7) aus einer weichmagnetischen amor phen oder nanokristallinen Legierungen hergestellt ist.