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Wickelkörper für Transformatoren Die Erfindung betrifft einen Wickelkörper
mit den Wickelraum begrenzenden Seitenwänden aus Kunststoff für Transformatoren
mit einer Primärwicklung und einer oder mehreren Sekundärwicklungen, die sowohl
untereinander als auch gegenüber dem aus magnetisch leitenden Material bestehenden
Transformatorkern Mindestkriechabstände aufweisen.
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Nach den bestehenden Schutzbestimmungen für die Bemessung der Kriech-
und Luftstrecken elektrischer Betriebsmittel sind für Transformatoren verschiedener
Baugrößen und Spannungen entsprechende Mindestkriechabstände vorgeschrieben. Die
Größenordnungen dieser Midestkriechabstände können nach den in- und ausländischen
Normenvorschriften zwar gewisse Abweichungen erfahren, müssen aber grundsätzlich
bei der Konzeption eines Transformators beachtet werden.
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In Anlehnung an diese Bestimmungen sini insbesondere für Kleintransformatoren,
z.B. Netztransfortoren, für Rundfunk- und Fernsehgeräte verschiedene Kontruktionen
vorgeschlagen worden. Bei einer weit verbraiteten Ausführung werden die Primärwicklung
und die Sekundärwicklung oder -wicklungen auf getrennten Wickelkörpern aufgebracht.
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Gewöhnlich sind hierbei die Sekundärwicklungen auf einen gemeinsamen
Wickelkörper gewickelt. Die in einzelnen Arbeitsgängen erstellten Spulen werden
bei der Montage
des Transformators ineinander geschoben und auf
einen gemeinsamen Transformatorkern aufgesetzt. Beide Wickelkörper sind hierbei
nur lose miteinander verbunden und müssen durch Hilfsmittel, z.B. Klemmfedern, gegen
Verschiebung zur Vermeidung größerer Streufelder gesichert werden.
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Die Herstellung derartiger Transformatoren ist aus fertigungstechnischer
Sicht sehr aufwendig und kostspielig, da mindestens zwei getrennt voneinander zu
bewickelnde mit Spulenanschlüssen versehene Wickelkörper erstellt werden müssen.
Die einzelnen Wicklungen können nur in getrennten Arbeitsgängen auf die Wickelkörper
aufgebracht werden, so daß zumindest mehrere Wickeldorne für eine Wickelmaschine
oder mehrere Wickelmaschinen zur Verfügung stehen müssen.
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In einem weiteren gesonderten Arbeitsgang erfolgt die Endmontage der
gesamten Spule indem die beiden bestückten Wickelkörper ineinandergeschoben und
auf einen gemeinsamen Transformatorkern aufgesetzt werden.
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Bei anderen bekannten Transformatoren werden zwischen den einzelnen
Wicklungen Isolierschichten eingelegt, wobei es sich hierbei um ein äußerst flexibles
Material handeln muß,damit sich die Isolierschicht an den den Wickelraum begrenzenden
Seitenwänden des Wickelkörpers hochstehend anlehnen kann um damit den geforderten
Kriechabstand zwischen den Wicklungen zu gewährleisten. Das Anbringen solcher Zwischenschichten
erfordert viel Geschick von der die Bespulung vornehmenden Person. Außerdem ist
der vorgeschriebene Kriechabstand nicht immer gewährleistet, weil die aus Isolierbändern
bestehenden Zwischenschichten sehr oft beschädigt werden und die an den Seitenwänden
des Grundkörpers anliegenden Bänder leicht umknicken, einreißen oder brechen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickelkörper derart
zu gestalten, daß zwischen der Primär-und Sekundärwicklung und in einzelnen Ausführungen
auch zwischen mehreren Sekundärwicklungon stets ein gleichbleibender den einschlägigen
Bestimmungen entsprechender Kriechabstand gewährleistet ist und daß die Aufbringung
der einzelnen Wicklungen an einer Wickelmaschine mit nur einem Aufnahmedorn für
den Wickelkörper möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wickelkörper eingangs
genannter Art durch einen Grundwickelkörper und einem oder mehreren geteilten Wickelkörpern,
die nach dem Aufbringen einzelner Wicklungen über diese schiebbar sind und mit dem
Grundkörper eine geschlossene Einheit bilden, wobei auch die geteilten Wickelkörper
den Wickelraum begrenzende Seitenwände aufweisen, gelöst. Hierbei sind die aufgesetzten
Wickelkörper in Längsrichtung des Grundwickelkörpers geteilt und weisen an den Grundflächen
und Seitenwänden sich nach dem Einsetzen Im Grundwickelkörper überlappende Flächen
auf. Die Überschneidungstiefe der sich hierbei überlappenden Flächen entspricht
der Größenordnung des gewünschten Kriechabstandes.
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Zur Aufbringung der einzelnen Wicklungen ist zunächst der Grundwickelkörper
auf einen Wickeldorn einer Wickelmaschine aufzusetzen und zu bewickeln. über die
erste Wicklung, in der Regel die Primärwicklung, wird dann direkt an der Wickelmaschine
der geteilte Spulenkörper für die darauf zu bringende Wicklung geschoben undin den
Grundwickelkörper eingesetzt. Danach wird die zweite oder mehrere Spulen auf diesen
selbständigen Wickelkörper aufgebracht. Sollen mehrere Wicklungen getrelLn' voneinander
unter Einhaltung bestimmter Kriechabstände auf dem gemeinsamen Wickelkörper vorgesehen
werden, so sieht die Erfindung ferner vor, daß ein weiterer
geteilter
Grundwickelkörper über die auf dem ersten geteilten Grundkörper angebrachte Wicklung
aufschiebbar und in den gemeinsamen Grundkörper einsetzbar ist.
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Dieser zusätzliche Einzelwickelkörper ist dann in an sich bekannter
Weise erneut bespulbar.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die geteilten
Wickelkörper der Grundform des Grundwickelkörpers angepaßt sind und aus zwei konturengleichen
U-förmig ausgebildeten Körperhälften bestehen. In einer besonders vorteilhaften
Ausführung weisen die beiden Wickelkörperhälften zwei sich überlappende abgesetzte
Flächen auf, die nach dem Einsetzen beider Hälften im Grundwickelkörper derart ineinandergreifen,
daß sie eine geschlossene Wickelfläche für die auf zubringende Wicklung bilden.
Beim Zusammenbau stoßen dabei die Kanten der einen Fläche gegen die abgesetzten
Stoßkanten der gegenüberliegenden Flächen der zweiten Wickelkörperhälfte.
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Damit eine schnelle sichere Montage während des Wickelvorganges gewährleistet
ist, sieht die Erfindung ferner vor, daß der Grundwickelkörper Aussparungen und/oder
Erhebungen aufweist, in die rastend entsprechend ausgebildete, entgegengesetzt geformte
Ausnehmungen und/oder Erhebungen an den Wickelkörperhälften der aufsetzbaren Wickelkörper
eingreifen. Die Montage ist dadurch derart vereinfacht, daß diese von ungeschulten
Kräften ohne jegliches fachmännisches Können oder maschinell ausführbar ist.
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Zur weiteren Vereinfachung der Herstellung des geteilten Wickelkörpers
sieht die Erfindung vor, daß die beiden U-förmig ausgebildeten Wickelkörperhälften
konturengleich sind und wechselseitig miteinander in dem Grundwickelkörper
befestigbar
sind. Dadurch braucht zur Herstellung des geteilten Wickelkörpers für beide Hälften
nur ein einziges Spritzgußwerkzeug angefertigt zu werden.
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Bei der Anbringung mehrerer geteilter Wickelkörper übereinander auf
dem gemeinsamen Grundkörper ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß die aufsetzbaren geteilten Wickelkörper Aussparungen und/oder Erhebungen aufweisen
und daß sie rastend untereinander festgelegt sind.
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Es versteht sich, daß in diesem Fall für jeden der geteilten Wickelkörper
ein getrenntes Spritzgußwerkzeug für die Herstellung angefertigt werden muß. Die
Montage der gesamten Spulenanordnung erfolgt in beschriebener Weise.
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Die Erfindung bietet einen weiteren Vorteil, der darin besteht, daß
die Spulenanschlüsse am Grundwickelkörper festlegbar sind, so daß erst nach dem
Bespulen sämtlicher Wicklungen die Spulenanschlüsse angeschlossen werden brauchen.
Einzellötvorgänge werden dadurch weitestgehend vermieden.
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Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand
der Zeichnung näher erläutert.
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In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Explosionszeichnung der erfindungsgemäß
ausgebildete Wickelkörper dargestellt.
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Dieser besteht aus einem Grundwickelkörper 1, einer U-förmig ausgebildeten
Wickelkörperhälfte 2 sowie einer konturengleichen um 1800 gedrehten Wickelkörperhälfte
3, die gemeinsam in den Grundwickelkörper 1 einsetzbar sind. Der Grundwickelkörper
1 weist in an sich bekannter Weise zwei Seitenwände 4 und 5 auf 1 die über einen
rechteckigen, die Wicklung aufnehmenden Isolierkörper verbunden sind. An der Seitenwand
4, die zur Einführung des Transformatorkerns einen dem allgemeinen
Grundkörper
angepaßten rechteckigen Ausschnitt 6 aufweist, ist ein Isolierblock 7 mit Anschlußlötfahnen
8, für die Spulenenden der aufzubringenden Wicklungen vorgesehen.
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Ein äquivalenter Block ist für die auf den geteilten Wickelkörper
aufzuwickelnde Sekundärspule an der zweiten Seitenwand 5 vorgesehen, von dem lediglich
eine Lötfahne 8 an der Figur 1 zu sehen ist. In den Seitenwänden 4, 5 des Grundwickelkörpers
1 sind ferner Ausnehmungen 9 eingearbeitet, in die die Vorsprünge 10 der beiden
Wickelkörperhälften 2 und 3 beim Zusammensetzen rastend eingreifen.
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Die beiden Wickelkörperhälften 2 und 3 sind konturengleich und um
1800 verdreht zueinander angeordnet. Beide Wickelkörperhälften 2 und 3 weisen eine
obere und untere Seitenwand oder -platine 11, 12 auf, die untereinander durch einen
U-förmigen, den Wickelkörper bildenden Isolierkörper verbunden sind. Die Wickelkörperhälften
2 und 3 weisen ferner umlaufende abgesetzte Flächen 13 und 14 auf.
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Nach dem Aufbringen der ersten Wicklung, z.B. der Primärwicklung,
auf den Grundwickelkörper 1 werden die beiden Wickelkörperhälften 2 und 3 seitlich
über die Wicklung geschoben und in den Grundkörper 1 eingesetzt. Hierbei überschneiden
sich die abgesetzte Fläche 13 der Wickelkörperhälfte 2 und die Fläche 14 des Wickelkörpers
3 sowie die Fläche 13 des Wickelkörpers 3 mit der Fläche 14 des Wickelkörpers 2
in vollem Umfange und lehnen sich mit den Stoßkanten aneinander an. Gleichzeitig
rasten die Vorsprünge 10 beider Wickelkörperhälften 2 und 3 in die entsprechenden
Ausnehmungen 9 des Grundwickelkörpers ein.
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Dabei lehnen sich auch die Anschlagsflächen 15 an die zugeordneten
Kanten des Grundwickelkörpers 1 an.
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Nach dem Einsetzen des ersten geteilten Wickelkörpers auf den Grundwickelkörper
1 wird auf diesen die entsprechende Sekundärwicklung aufgebracht werden. Die ßpulenanschlüsse
sind danach mit den zugeordneten in dem Isolierblock 7 befestigten Lötfahnen 8 verbindbar.
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Es versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Die Erfindung ist z.B. auch in Verbindung mit
runden Wickelkörpern anwendbar. Ferner sich auch an den Seitenplatinen der geteilten
Wickelkörper Isolierblöcke mit Lötanschlüssen anbringbar.