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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Spulenkörper, insbesondere den Aufbau des Spulenkörpers eines Transformators.
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Stand der Technik
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Transformatoren sind eine häufig verwendete elektronische Komponente in diversen elektronischen Produkten und dienen dazu, die eingehenden Ströme zu Strömen im anderen Verhältnis für die anderen elektronischen Komponenten umzuwandeln.
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Ein herkömmlicher Transformator besteht aus einem Spulenträger, einer Kerngruppe, einer primärseitigen Wicklung und einer sekundärseitigen Wicklung. Dabei sind die primärseitige Wicklung und die sekundärseitige Wicklung getrennt um die jeweiligen Wicklungsbereiche des Spulenträgers gewickelt bzw. die Kerngruppe dringt teilweise in die Wicklungsbereiche des Spulenträgers ein. Daraufhin kann die Kerngruppe beim Fließen eines Stroms in der primärseitigen Wicklung ein Magnetfeld induzieren, wodurch ein Strom in der sekundärseitigen Wicklung induziert wird.
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Im Hinblick auf Fortschritte im Bereich der Elektroniktechnologie wachsen die Anforderungen der elektronischen Produkte an die Effizienz der Stromumwandlung. Deshalb wird die Verwendungssicherheit zwischen der primärseitigen Wicklung und der sekundärseitigen Wicklung des Transformators zunehmend strikt nach den Produktsicherheitsnormen reguliert. Da die Wicklung der herkömmlichen Transformatoren meist aus dünnen Kupferdrähten ausgeführt wird, ist beim Wickelverfahren nicht nur der Zusammenbau wegen des langwierigen Prozesses langsam und umständlich, die anlegbare Strommenge der Wicklungseinheit infolge ihres Materials aus dünnen Kupferdrähten unterliegt auch erheblichen Einschränkungen. Außerdem liegen beim Verwenden noch Sicherheitsbedenken vor. Daher ist es dringend notwendig, einen Transformator zu entwickeln, bei dem die genannten technischen Mängel beseitigt werden können.
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Aufgabe der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aufbau des Spulenkörpers eines Transformators bereitzustellen, bei dem die Arbeitsschritte insgesamt gekürzt werden können, wodurch die Montagezeit reduziert werden kann.
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Zum Adressieren der genannten Aufgabe stellt die Erfindung einen Aufbau des Spulenkörpers eines Transformators dar, welcher einen Spulenträger umfasst. Der Spulenträger besteht aus einem ersten Wicklungsbereich, zwei zweiten Wicklungsbereichen, die sich auf beiden Seiten des ersten Wicklungsbereichs befinden, und einem Durchgang, der beim Belegen des ersten Wicklungsbereichs und der zweiten Wicklungsbereiche passierbar bleibt. Die jeweiligen zweiten Wicklungsbereiche sind jeweils mindestens mit einem Steckplatz versehen.
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Die Erfindung ist noch durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet. Die sekundärseitige Wicklung wird mittels eines leitfähigen Rings ausgeführt, damit eine größere Ausgangsstrommenge anlegbar ist. Da die jeweiligen leitenden Interposer durch eine Steckverbindung im Spulenträger montiert werden, müssen nur die geschädigten Komponenten beim Instandhalten ersetzt werden, wodurch mehr wirtschaftliche Vorteile entstehen können. Mittels des im ersten Wicklungsbereich vorgesehenen Lüftungsschlitzes kann externes Kaltgas leicht zum Wärmetausch in den Spulenträger kommen, wodurch die erzeugte Wärme beim Betrieb der jeweiligen Wicklungen abgeführt bzw. abgegeben werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 Prospektive Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Aufbaus des Spulenkörpers
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2 Kombinationsansicht des erfindungsgemäßen Aufbaus des Spulenkörpers
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3 Andere perspektivische Darstellung der 2
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4 Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 2
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5 Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in 2
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6 Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in 2
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7 Schnittansicht der anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die detaillierte Erläuterung und die technischen Inhalte der Erfindung werden in Anlehnung an die beigelegten Figuren in den folgenden Absätzen beschrieben. Die beigelegten Figuren dienen ausschließlich zur genauen Funktionsreferenz und Beschreibung, aber nicht zur Einschränkung der Erfindung.
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In den 1 bis 6 wird der erfindungsgemäße Aufbau des Spulenkörpers eines Transformators dargestellt, welcher hauptsächlich einen Spulenträger 10 umfasst. Der Spulenträger 10 besteht aus Isolationsmaterialien wie Kunststoff und weist näherungsweise ein Rechteckhohlprofil auf. Entlang der Richtung, die parallel zur Mittellinie ist, liegt ein rechteckiger Durchgang 11. Entlang der Richtung, die senkrecht zur Mittellinie ist, liegen zwei Vertikalplatten 12, welche parallel und mit Abstand zueinander gerichtet sind. Zwischen den zwei Vertikalplatten 12 liegt ein erster Wicklungsbereich 13, welcher für die Wicklung der primärseitigen Wicklung 4 sorgt.
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In den Außenbereichen der jeweiligen Vertikalplatten 12 sind zusätzlich noch mehrere Distanzplatten 14 entsprechend ausgeführt, welche näherungsweise parallel zu den jeweiligen Vertikalplatten 11 gerichtet sind. Jede Distanzplatte 14 ist mit einem Steckplatz 141 versehen, welcher mit dem genannten Durchgang 11 verbunden ist. Die jeweiligen Steckplätze 141 weisen jeweils eine Buchse 142 auf, welche sich an der Flanke der Distanzplatte 14 befindet. Die jeweiligen Distanzplatten 14 bilden einen Bereich für einen zweiten Wicklungsbereich 15.
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Am unteren Rand der jeweiligen Distanzplatten 14 sind jeweils auf beiden Seiten zwei Ansteckfüße 16 ausgeführt, an deren unteren Rändern jeweils noch zwei Führungspins 17 angesetzt sind, um für die elektrische Verbindung für das Austrittsende der primärseitigen Wicklung 4 zu sorgen. Außerdem ist ein Lüftungsschlitz 18 im ersten Wicklungsbereich 13 vorgesehen, wobei der Lüftungsschlitz 18 und der genannte rechteckige Durchgang 11 aneinander anschließen.
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Der erfindungsgemäße Aufbau des Spulenkörpers umfasst weiter mehrere leitende Interposer 20. Jeder leitende Interposer 20 besteht aus einem Hauptkörper 21 und einem am Hauptkörper 21 platzierten leitfähigen Ring 22. Bei den Ausführungsformen ist der Hauptkörper 21 eine Leiterplatte, welche ein konvex gewölbtes Profil aufweist. Der leitfähige Ring 22 kann aus einem Kupferblatt oder einer Kupferfolie bestehen. Der leitfähige Ring 22 ist in die Buchse 142 des genannten Steckplatzes 141 einzustecken und dadurch mit dem Spulenträger 10 verbunden. Der leitfähige Ring 22 dient als sekundärseitige Wicklung 5. Da die Querschnittsfläche des leitfähigen Rings 22 größer als diejenige der herkömmlichen Wicklung ist, ist die anlegbare Ausgangstrommenge im Vergleich mit einem herkömmlichen Transformator, bei dem die sekundärseitige Wicklung mittels tatsächlicher Wicklungen ausgeführt ist, größer.
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Darüber hinaus besteht der leitfähige Ring 22 bei den Ausführungsformen aus zwei parallel zueinander gerichteten Flanken in Querrichtung 221, einer ersten Flanke in Längsrichtung 222, die an jeweils einem Ende der jeweiligen Flanken in Querrichtung 221 bogenmäßig angrenzt, sich zwischen den Flanken in Querrichtung 221 erstreckt und senkrecht zu ihnen steht, und einer dritten bzw. vierten Flanke in Längsrichtung 223 bzw. 224. Die dritte bzw. vierte Flanke in Längsrichtung 223 bzw. 224 grenzen am jeweils anderen Ende der jeweiligen Flanken in Querrichtung 221 bogenmäßig an, sind in entgegengesetzter Richtung zueinander ausgeführt und stehen senkrecht zu den Flanken in Querrichtung 221. Die dritte Flanke in Längsrichtung 223 und die vierte Flanke in Längsrichtung 224 sind parallel zur ersten Flanke in Längsrichtung 222. Zwischen der dritten Flanke in Längsrichtung 223 und der vierten Flanke in Längsrichtung 224 besteht eine Öffnung 225. Der leitfähige Ring 22 liegt fest an einer Fläche des Hauptkörpers 21 an. Die Öffnung 225 liegt nahe zur Breitseite des Hauptkörpers 21. Auf den Breitseiten der jeweiligen Hauptkörper 21 sind jeweils zwei Führungspins 23 nach unten ausgeführt, welche zur elektrischen Verbindung des Austrittsendes der sekundärseitigen Wicklung 5 dienen.
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Ein Transformator kann aus dem erfindungsgemäßen Aufbau des Spulenkörpers und einer Kerngruppe 3 bestehen, welche aus einem ersten Kern 31 und einem zweiten Kern 32 besteht. Der erste Kern 31 und der zweite Kern 32 sind beide „E“-förmig. Dabei dringen die mittleren Ausbuchtungen der jeweiligen Kerne 31, 32 in den genannten Durchgang 11 ein und sind beim Belegen mit einem dem genannten Lüftungsschlitz 18 entsprechenden Abstand (Luftspalt) angeordnet. Die oberen bzw. unteren Ausbuchtungen der jeweiligen Kerne 31, 32 decken jeweils die oberen bzw. unteren Flächen der jeweiligen Distanzplatten 14 bzw. der primärseitigen Wicklungen 4 ab. Außerdem sind die oberen bzw. unteren Ausbuchtungen, wie in 4 gezeigt, aneinander stoßverbunden, so dass durch diesen Zusammenbau ein Transformator entsteht.
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Der Transformator kann auf einer Leiterplatte 6 montiert werden und mittels der an der Leiterplatte 6 vorgesehenen Steckanschlüsse (mit runden oder langen Löchern, nicht in den Figuren gezeigt) mit den genannten jeweiligen Führungspins 17, 23 steckverbunden sein. Im Einsatz wird Wärme beim Fließen der Ströme durch die primärseitige Wicklung 4 und die sekundärseitige Wicklung 5 erzeugt. Dabei kann die genannte Wärme durch den Durchgang zur Wärmeabfuhr, der sich zwischen dem Lüftungsschlitz 18 und dem Abstand (Luftspalt) befindet, nach außen abgeführt bzw. abgegeben werden. Außerdem liegt noch ein Durchgang zur Wärmeabfuhr oberhalb der primärseitigen Wicklung 4 und zwischen den oberen bzw. unteren Ausbuchtungen der jeweiligen Kerne 31, 32, wobei ebenfalls ein Durchgang zur Wärmeabfuhr, wie in 4 gezeigt, zwischen beliebigen zwei benachbarten Distanzplatten 14 bzw. zwischen der Distanzplatte 14 und der Vertikalplatte 12 liegt. Mit einer solchen Ausführung kann externes Kaltgas leicht in den Transformator geleitet werden und die erzeugte Wärme der jeweiligen Heizelemente ableiten.
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Der erfindungsgemäße Aufbau des Spulenkörpers kann gemäß den genannten Ausführungsformen auch wie in 7 gezeigt ausgeführt werden. Dabei kann die primärseitige Wicklung 4 zwischen beliebigen zwei benachbarten Distanzplatten 14 bzw. zwischen der Distanzplatte 14 und der Vertikalplatte 12 gewickelt werden. Mit einer solchen Ausführung entsteht der gleiche Effekt wie bei den genannten Ausführungsformen, und zwar wird die im Einsatz erzeugte Wärme der jeweiligen Heizelemente auf den leitenden Interposern 20 mittels eines externen Kaltgases leicht in den Lüftungsschlitz 18 und den Abstand (Luftspalt) abgeleitet.
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Zusammenfassend lässt sich erklären, dass die erwarteten Auswirkungen beim erfindungsgemäßen Aufbau des Spulenkörpers eines Transformators erreicht werden können, wodurch die herkömmlichen Mängel beseitigt werden können. Außerdem besitzt die Erfindung Neuheiten und erfinderische Schritte, welche die Schutzvoraussetzungen erfüllen. Hierfür ist ein Gebrauchsmuster gemäß dem Patengesetz für die Prüfung anzumelden, um das Patentrecht gegenüber Dritten untersagen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Spulenträger
- 11
- Durchgang
- 12
- Vertikalplatten
- 13
- Erster Wicklungsbereich
- 14
- Distanzplatte
- 141
- Steckplatz
- 142
- Buchse
- 15
- Zweiter Wicklungsbereich
- 16
- Ansteckfuß
- 17
- Führungspins
- 18
- Lüftungsschlitz
- 20
- Leitender Interposer
- 21
- Hauptkörper
- 22
- Leitfähiger Ring
- 221
- Flanke in Querrichtung
- 222
- Erste Flanke in Längsrichtung
- 223
- Zweite Flanke in Längsrichtung
- 224
- Dritte Flanke in Längsrichtung
- 225
- Öffnung
- 23
- Führungspins
- 3
- Kerngruppe
- 31
- Erster Kern
- 32
- Zweiter Kern
- 4
- Primärseitige Wicklung
- 5
- Sekundärseitige Wicklung
- 6
- Leiterplatte
