DE202009016566U1

DE202009016566U1 - Einhausung für Spulenkörper

Info

Publication number: DE202009016566U1
Application number: DE200920016566
Authority: DE
Original assignee: TRIWEFO TRIDELTA WERKZEUG und; TRIWEFO TRIDELTA WERKZEUG- und FORMENBAU GmbH
Current assignee: TRIWEFO TRIDELTA WERKZEUG und; TRIWEFO TRIDELTA WERKZEUG- und FORMENBAU GmbH
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: DE102010047687A1

Abstract

Einhausung für einen Spulenkörper mit:
einem ersten Außendeckel (1); und
einem zweiten Außendeckel (3);
wobei der erste Außendeckel (1) und der zweite Außendeckel (3) zur Aufnahme eines Spulenkörpers mit einer Mehrzahl von Ferritelementen (5) ausgestaltet sind;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einhausung einen Spannring (7) umfasst, der ausgestaltet ist, um zwischen dem ersten Außendeckel (1) und dem zweiten Außendeckel (3) angeordnet zu sein und um die Ferritelemente (5) zu verspannen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einhausung für einen Spulenkörper. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einhausung für eine Toroidspule oder Ringkernspule.
Ringkernspulen werden vor allem in passiven elektrischen Filtern zur Unterdrückung unerwünschter hochfrequenter Störungen eingesetzt. Die Ausführung kann dabei sowohl als klassische Spule mit nur einem Leiter erfolgen, aber auch zwei oder mehr Leiter können auf den Spulenkörper gewickelt sein.
Der Spulenkörper selbst besteht üblicherweise aus einem Ferritkern mit einem oder mehreren Luftspalten, wobei als Luftspalt ein Raum oder Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flächen von Ferritelementen bezeichnet wird. Ein Luftspalt in einem ansonsten geschlossenen Verlauf eines Ferritkerns verringert die magnetische Flussdichte des Kerns erheblich und bewirkt dadurch unter anderem eine Linearisierung der Magnetisierungskinnline des Bauteils. Die magnetische Sättigung des Ferritwerkstoffs tritt dadurch erst ab wesentlich höheren Feldstärken auf. Im Luftspalt, beispielsweise einer Speicherdrossel, ist ein wesentlicher Teil der magnetischen Energie gespeichert. Die Luftspalte werden oft mit einem nicht magnetischem Feststoff gefüllt, da hier erhebliche mechanische Kräfte auftreten können.
Bei der Herstellung eines derartigen Ringkerns, wie er in einem teilweise zusammengesetzten Zustand schematisch in 2 gezeigt ist, war es daher üblich, zwei einander korrespondierende Außendeckel 1, 3 vorzusehen, die ringförmig ausgestaltet waren, und in die kreissegmentförmige Ferritelemente 5 eingesetzt wurden. In dem gezeigten Beispiel sind acht Ferritelemente 5 eingesetzt.
Um den Luftspalt zwischen den Ferritelementen 5 zu gewährleisten, wurden Zwischenscheiben, bzw. Lamellen, aus Kunststoff eingesetzt, wie dies in 2 gezeigt ist.
Anschließend wurde der zweite Außendeckel aufgesetzt. Zu beachten war hierbei, dass Konturnuten der beiden Außendeckel deckungsgleich übereinander lagen. Um nun die Ferritelemente 5 an die Abstandslamellen zu pressen und somit ein stabiles Spaltmaß für den Luftspalt zu gewährleisten, wurden die Ferritelemente mit einem Kunststoff getränkten Glasfaserband umwickelt. Die komplette Baugruppe wurde dann in einem weiteren Arbeitsschritt in einen Wärmeofen eingebracht, wo der Kunststoff verflüssigt und mit dem Ferritelementen und den beiden Außendeckeln verpacken wurde, so dass eine feste Verbindung entstand.
Der so hergestellte Kern wurde anschließend mit einem oder mehreren Leitern umwickelt.
Dieses Herstellungsverfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf. Da üblicherweise eine Vielzahl von kreissegmentförmigen Ferritelementen 5 verwendet werden, beispielsweise acht oder mehr, mussten entsprechend viele Abstandslamellen eingesetzt werden. Dabei war nicht auszuschließen, dass einzelne Lamellen vergessen wurden, was im allgemeinen erst wesentlich später festgestellt wurde, wenn die Spule fertig gestellt war. Darüber hinaus war es nicht zu vermeiden, dass sich beim dem Wärmebehandlungsschritt in den Wärmeofen die Ferritelemente thermisch ausdehnten. Wenn sie sich später nach den Abkühlen wieder zusammenzogen, konnte es passieren, dass die gesamte Anordnung ein Spiel hatte. Bei Beanspruchung der dann hergestellten Spule im Magnetfeld konnte dies zu Störungen und Geräuschen führen. Außerdem kam es vor, dass die Außendeckeln nicht deckungsgleich zueinander waren, bzw. dass nachträgliche ein Verdrehen möglich war. Auch dies war unerwünscht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Einhausung für einen Ringkern bereit zu stellen, die die oben genannten Probleme vermeidet.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Einhausung nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Einhausung für einen Spulenkörper umfasst einen ersten Außendeckel, und einen zweiten Außendeckel, wobei der erste Außendeckel und der zweite Außendeckel zur Aufnahme eines Spulenkörpers mit einer Mehrzahl von Ferritelementen ausgestaltet sind, wobei die Einhausung einen Spannring umfasst, der ausgestaltet ist, um zwischen dem ersten Außendeckel und dem zweiten Außendeckel angeordnet zu sein und um die Ferritelemente zu verspannen.
Vorzugsweise weist der erste und/oder der zweite Außendeckel an der dem anderen Außendeckel zugewandten Seite Vorsprünge auf, die ausgestaltet sind, um die Ferritelemente mit einem Zwischenabstand zu halten.
Weiter bevorzugt weist der Spannring an seiner Innenseite Vorsprünge aufweist, die ausgestaltet sind, um die Ferritelemente mit einem Zwischenabstand zu halten.
Bevorzugt sind die Vorsprünge Lamellenstege, die Aufnahmekammern für die Ferritelemente festlegen.
Vorzugsweise sind der erste und der zweite Außendeckel baugleich.
Vorzugsweise weist der Spannring Federelemente auf.
Vorzugsweise sind der erste und/oder der zweite Außendeckel ringförmig und weisen innere und äußere Begrenzungswände auf, die zusammen mit den Vorsprüngen des/der Außendeckel oder des Spannrings Aufnahmekammern für die Ferritelemente festlegen.
Vorzugsweise weisen der erste und der zweite Außendeckel jeweils mindestens eine Konturnut auf.
Die Erfindung betrifft auch eine Spulenkern mit einer Einhausung, wie sie vorangehend beschrieb wurde, und mit einer Mehrzahl von Ferritelementen.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Spule mit einem oben beschriebenen Spulenkern.
Im Folgenden wird die Erfindung detailliert anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen zeigt:
1 einen Spulenkern mit eine erfindungsgemäßen Einhausung;
2 einen Spulenkern gemäß dem Stand der Technik.
Im Folgenden wird detailliert eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigten Details diese Ausführungsform beschränkt.
Erfindungsgemäß wird ein erster Außendeckel 1 bereit gestellt. Dieser ist in einer bevorzugten Ausführungsform ringförmig mit einer inneren und äußeren Begrenzungswand 15, 17. Darüber hinaus weist der erste Außendeckel 1 eine Konturnut 21 auf, die dazu dient, eine korrekte Ausrichtung der für die Einhausung notwendigen ersten und zweiten Außendeckel 1, 3 zu erzielen.
In diesen ersten Außendeckel 1 werden zwischen der inneren und äußeren Begrenzungswand 15, 17 eine Mehrzahl von Ferritelementen 5 eingesetzt, die bei der gezeigten Ausführungsform kreissegmentförmig sind. Bei der Ausführungsform werden acht Ferritelemente 5 eingesetzt, die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und es kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl von Ferritelementen 5 verwendet werden.
Nach dem Einlegend der Ferritelemente 5 wird ein Spannring 7 außen über die Ferritelemente 5 aufgezogen. Anschließend wird ein zweiter Außendeckel 3, der in der bevorzugten gezeigten Ausführungsform baugleich mit dem ersten Außendeckel 1 ist, auf die Anordnung aus erstem Außendeckel 1, 3, Ferritsegmenten 5 und Spannring 7 aufgesetzt.
Erfindungsgemäß weist der erste Außendeckel 1, der zweite Außendeckel 3 oder der Spannring 7 eine Anzahl von Vorsprüngen 9 oder Lamellen auf, die so ausgestaltet sind, dass sie in die Zwischenräume von je zwei angrenzenden Ferritelementen 5 hereinragen, um so einen Zwischenabstand 10 zwischen den Ferritelementen festzulegen. Dieser Zwischenabstand 10 dient bei dem fertigen Spulenkörper später als „Luftspalt” mit den eingangs genannten positiven technische Effekten.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Vorsprünge sowohl an dem ersten Außendeckel 1 als auch an dem zweiten Außendeckel 3 jeweils korrespondierend zueinander ausgebildet. Dies hat den Vorteil, das bei der Montage ein Verdrehen der Außendeckel 1, 3 gegeneinander ausgeschlossen ist, so dass auch die Konturnut 21 der beiden Außendeckel 1, 3 sicher zueinander passend ausgerichtet werden kann.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge 9 Lamellenstege, die an den beiden baugleichen Außendeckeln 1, 3 angespritzt sind. Dies hat den Vorteil, dass die Außendeckel 1, 3 deckungsgleich übereinander liegen und nicht nachträglich verdreht werden können. Ferner werden die beiden Außendeckel 1, 3 durch den sich selbst spannenden Spannring 7 mitgehalten. Die Ferritelemente 5 werden durch Federelemente 13 an dem Spannring 5 gegen die Lamellenstege 9 fest verspannt und in Position gehalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Federelemente 13 einfach dadurch hergestellt, das bereits beim Herstellen eine Reihe zungenförmiger Elemente am Spannring 7 ausgeformt wird, die sich nach innen erstrecken, und aufgrund der Elastizität des Spannringmaterials als Federelement 13 arbeiten. Die Anzahl dieser Federelemente 13 entspricht vorzugsweise der vorgesehenen Anzahl von Ferritelementen 5. Es ist jedoch ohne Weiteres möglich, mehr als ein Federelement 13 pro Ferritelement 5 vorzusehen.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind die Lamellenstege durchgehend zwischen der inneren Begrenzungswand 15 und der äußere Begrenzungswand 17 der Außendeckel 1, 3 ausgebildet. Dies ist nicht zwingend notwendig. Es ist auch möglich, entsprechende Vorsprünge 9 nur an der inneren Begrenzungswand 15, an einem der Außendeckel 1, 3 und/oder an der Innenwand des Spannrings 7 auszubilden.
Die erfindungsgemäße Ausführungsform bildet eine Reihe von Vorteilen. So ist ein Vergessen einzelner Lamellen bei der Montage ausgeschlossen, da diese fest an den Außendeckeln 1, 3 oder an dem Spannring 7 angespritzt sind.
Die Montage kann leicht an einem Arbeitsplatz durchgeführt werden. Zeitintensive Arbeitsschritte, wie das Umwickeln mit glasfaserverstärktem Material oder die Wärmebehandlung in dem Ofen, entfallen. Darüber hinaus ist die Anzahl der für die Montage benötigten einzelnen Bauteile verringert.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform ein kreisförmiger Ringkern gezeigt ist, ist dies nicht zwingend. Andere Kernformen sind ebenfalls möglich.
Erfindungsgemäß werden die Außendeckel 1, 3 und der Spannring 7 aus dem selben Kunststoffmaterial hergestellt. Auch dies ist nicht zwingend, und verschiedene Materialen können eingesetzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge 9 angespritzt. Auch hierauf ist die Erfindung nicht begrenzt, solang durch die beiden Außendeckel 1, 3, den Spannring 7 und die Vorsprünge 9 jeweilige Aufnahmekammern 11 für die Ferritelemente 5 geschaffen werden.

Claims

Einhausung für einen Spulenkörper mit: einem ersten Außendeckel (1); und einem zweiten Außendeckel (3); wobei der erste Außendeckel (1) und der zweite Außendeckel (3) zur Aufnahme eines Spulenkörpers mit einer Mehrzahl von Ferritelementen (5) ausgestaltet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung einen Spannring (7) umfasst, der ausgestaltet ist, um zwischen dem ersten Außendeckel (1) und dem zweiten Außendeckel (3) angeordnet zu sein und um die Ferritelemente (5) zu verspannen.
Einhausung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Außendeckel (1, 3) an der dem anderen Außendeckel zugewandten Seite Vorsprünge (9) aufweist/aufweisen, die ausgestaltet sind, um die Ferritelemente (5) mit einem Zwischenabstand (10) zu halten.
Einhausung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (7) an seiner Innenseite Vorsprünge (9) aufweist, die ausgestaltet sind, um die Ferritelemente (5) mit einem Zwischenabstand (10) zu halten.
Einhausung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (9) Lamellenstege sind, die Aufnahmekammern (11) für die Ferritelemente (5) festlegen.
Einhausung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Außendeckel (1, 3) baugleich sind.
Einhausung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (7) Federelemente (13) aufweist.
Einhausung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Außendeckel (1, 3) ringförmig sind und innere und äußere Begrenzungswände (15, 17) aufweisen, die zusammen mit den Vorsprüngen (9) des/der Außendeckel (1, 3) oder des Spannrings (7) Aufnahmekammern (11) für die Ferritelemente (5) festlegen.
Einhausung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Außendeckel (1, 3) jeweils mindestens eine Konturnut (21) aufweisen.
Spulenkern mit: einer Einhausung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; einer Mehrzahl von Ferritelementen (5).
Spule mit einem Spulenkern nach Anspruch 9.