DE2258024C3

DE2258024C3 - Herstellungsverfahren für eine mehrlagige Spule und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2258024C3
Application number: DE19722258024
Authority: DE
Inventors: Robert 8752 Mainaschaff Tschuk
Original assignee: May & Christe Gmbh Transformatorenfabrik, 6370 Oberursel
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1976-07-22

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine ohne Isolierzwischenschichten auf einem mit stirnseitigen Flanschen versehenen mit rechteckigen Spulenträger gewickelte mehrlagige Spule für Transformatoren und Drosselspulen, bei der die Druckbeanspruchung zwischen den einzelnen Lagen aufgehoben wird.

Es ist bereits ein derartiges Herstellungsverfahren bekannt (DT-AS 17 63 159), das den Vorteil zeigt, daß die Lebensdauererwartung wesentlich erhöht wird, indem die Druckbeanspruchung der einzelnen Lagen der Spulen untereinander aufgehoben werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abslandshalterungen auf den Spulenträgern angeordnet sind und darauf die Wicklungen im Abstand vom Spulenträger gewickelt und nach Beendigung des Wickelvorganges die Abstandshalterungen wieder entfernt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Herstellungsverfahren so zu verbessern, daß die Wickelhöhe an der Stirnseile der Spule veikleinert werden kann, ohne daß dabei Druckspannungen auftreten, die die thermische Festigkeit der Isolation gefährden.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten der Spule die Wicklung mindestens in einem beidseiligen Abstand ohne seitlichen Flansch gewickelt wird und daß anschließend ein Druck quer zur Wicklungsachse zur Verkleinerung der Schichthöhe ruf die Spulenwicklung ausgeübt wird.

Dadurch wird die Spule cn der Stirnseite etwa pi|_Z-förmig ausgebildet, weil durch den stirnseitigen Druck die einzelnen Windungen seitlich ausweichen, da die mittlere Windungsiänge größer ist als beim direkten Wickeln auf die Grundfläche des Spulenkörpers.

Durch die Erfindung kann die Höhe an den Stirnseiten der Spule auf die Hälfte gegenüber dem Höhenmaß im Kernfenster reduziert werden.

Darüber hinaus ist von großer Bedeutung, daß bei gleichen elektrischen und thermischen Eigenschaften beispielsweise eines Vorschaltgerätes der Aktivteil sich gegenüber den bekannten Spulen erheblich verkleinen. Dadurch kann die Länge beispielsweise von \'or^r..:\\- geräten verringert werden, und auch die Auiwendur,-gen an Wickelkupfer liegen entsprechend niedriger.

Durch die erwähnte Herstellung des Wickelkopf^ liegen die beiden Wickelköpfc stets kraftschlüssig _;in dem Gehäuse beispielsweise eines Vorsehaiigeriites ;m. und hierdurch wird eine definierte gute Ableitung de: Wärme aus dem Aktivteil zur Gehüuseoberflikhe -:· reicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druck durch zwei planparallele Flächen ausgeübt wird.

Dabei kann vorteilhaft sein, daß als pianpaiallde rechen zwei Gehäuseteile eines Vorschaltgerätes verwendet sind. Auf diese Weise kann nämlich die M.iiinahme dieses durch die Erfindung erforderlichen Yerfahrensschrittes mit der Montage des Gehäuses des Vorschaltgerätes kombiniert werden, so daß der erfindungsgemäße Verfahrensschritt nicht gesondert >. on der Montage durchgeführt werden muß.

Dies bedeutet natürlich, daß eine erhebliche Rationalisierung in der Weise eintritt, daß ein gesonderter Verfahrensschritt durch die Erfindung nicht benötigt wird.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem rechteckigen Spulenkörper vor. die darin besteht, daß zwei gegenüberliegende stirnseitige Flanschen gegenüber den beiden anderen miteinander kor respondierenden Flanschen in einem Abstand angeordnet sind.

Bei einem Spulenquerschnitt von etwa 40 χ 40 mm kann dieser Abstand bevorzugt 2 bis 3 mm betragen.

Schließlich kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch so ausgebildet ,ein, daß die beiden Gehäuseteile zur Verbindung durch Bördelung mit gestanzten Löchern und vorspringenden Teilen versehen sind, die in die Löcher durch Umbördelung eingreifbar sind. Dabei ist besonders einfach und kostensparend, die beiden Gehäuseteile durch ihre durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschriebene Lage miteinander zu verbinden.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

Fig.) einen schematischen Schnitt nach der Linie A-Bdurch eine Spule nach F i g. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Spule nach F i g. 1.

F i g. 3 eine Stirnansicht auf ein Vorschaltgerät mit

eingebauter Spule nach der Erfindung umi

F i g. 4 eine Seitenansicht auf das Vorschaltgerät nach F i g. 3.

F i g. 1 zeigt einen Spulenkörper 1 mil den Flanschen 2, 3, 4 und 5, die gemäß der Erfindung um den Abstund c gegenüber den dahinterliegend η Flanschen 6 7. 8 und 9 nach außen versetzt angeordnet sind. s. auch F i g. 2. Hierbei handelt es sich bereits um ein erfindungsgemäßes Merkmal.

An Hand der F ι g. 1 kann das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erläutert werden. Zunächst wird die Spule um den rechteckigen Spulenkörper 1 so weit gewickelt, daß die Wicklung 21 die Höhe u gegenüber dem Spulenkörper 1 breitseitig, also in F i g. 1 oben und unten, einnimmt. Anschließend wird mit den beiden planparallelen Flächen 17 und 18 ein Druck in Richtung der Pfeile 19 und 20 auf die Wicklungen 21 der Spule ausgeübt, so daß die Wicklungen die Form einnehmen, die durch ausgezogene Linien in F i g. 1 dargestellt isi und mit in etwa »pilzförmig« bezeichnet werden kann. Dabei ist nicht erforderlich, daß die äußeren Lagen der Wicklungen 21 die Flanschen 2, 3, 4 und 5 berühren. Auf diese Weise ist das Höhenmaß α beidseitig auf das Höhenmaß b reduziert, wie der F i g. 1 deutlich entnommen werden kann. Die Erfahrung hat gezeigt, dai.i durch das erfindungsgemäße Verfahren das Maß <■) etwa auf die Hälfte reduziert werden kann. Dies heilen let. daß ein Gesamtmaß von d beispielsweise 4"> mm auf ein Maß von etwa 40 und 41 mm reduziert werden kann.

F i g. 2 zeigt, wie durch die Erfindung die Wicklungen 21 von oben gesehen im Bereich des Schnittes 4- B a'isgebaucht sind, da die Flanschen 6, 7, 8 und 9 der beiden anderen gegenüberliegenden Stirnseiten des Spulentnigers 1 die Wicklungen in diesem Bereich zusammenhalten.

Der Spulenträger 1 kann hierbei vorteilhaft aus Kunststoff bestehen, wodurch die Form mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

F i g. 3 zeigt ein vollständiges Vorschaltgerät, in das die Spulen nach der Erfindung eingebaut worden ist. Man sieht wieder die Wicklungen Ii wie in F i g. 1. die aber hier zusammen mit dem Spulenträger 1 von den Blechpakeien 16 und 22 ummantelt sind, die durch die Schweißnaht 23 zusammengehalten sind.

Gemäß der Erfindung ist hier die planparallele Fläche durch die beiden Gehäuseteil 9 und 10 gebildet, die bei der Montage in Richtung der Pfeile 19 und 20 an Stelle der planparallelen Flächen 17 und 18 nach F ι g. 1

ίο zusammengedrückt werden. Danach erfolgt eine l.'mbördelung der Ansätze 14 und 15 des oberen Gehäuseteils 9 in Löcher 11, 12 und 13 des unteren Gehäuseteil 10. s. auch Fig. 4. Diese Umbördelung hat sich als besonders einfach und rationell erwiesen, zumal die hierbei auftretenden Toleranzen sehr leicht durch entsprechende Dimensionierung der Löcher und der vorspringenden Teile 14 und 15 ausgeglichen werden können. so daß eine Verbördelung genau an der Stelle erfolgt, an der sich die maximale Zusammendrückung der Teile 9 und 10 einstellt.

Das Vorschaltgerät nach den F i g. 3 und 4 isi im übrigen von herkömmlicher Bauart und mub daher nicht näher beschrieben werden.

Fig.! zeigt einen die übliche Bauart stark \ergrößernden Maßstab. Bei einer Spule mit einem Ouerschmtt von etwa 40 χ 40 mm wird bevorzugt ein Abstand c" mit 2 bis 3 mm gewählt. Das Maß t- in F i l\ 3 beträgt hierbei also etwa 40 bis 41 mm. ebenso uie das Maß /in F i g. 3. Wie man sieht, ist die Dimensionierung so gewählt, daß die Blechpakete 16 und 22 aut den: unteren Gehäuseteil 10 au!liegen, so daß sich hu·· cne Halterung fur diese Blechpakete ergibt, u:·.· di:r r .!ie erwähnte erfindungsgemäße Maßnahme ein «e^i; . u sammengedrückt werden, zumal sie auch ;ev, -. >h-.-ven Gehäuseteil 9, nämlich an den Punkten 24 und 2S ;u;i.-e gen.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Aiüueno.,¹ gen für das Fertigungsmaterial im Vergleich mn Ik: kömmlichen Vorschaitgeräten durch die i^;.rlintit:; i· si η 20% gesenkt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Herstellungsverfahren für eine ohne Isolierzwischenschichten auf einem mit stirnseiligen Flansehen versehenen mit rechteckigen Spulenträger gewickelte mehrlagige Spule für Transformatoren und Drosselspulen, bei der die Druckbeanspruchung zwischen den einzelnen Lagen aufgehoben wird. dadurch gekennzeichnet, daß an zwei ge- ίο genüberliegenden Stirnseiten der Spule die Wicklung mindestens in einem beidseitigen Abstand ohne seitlichen Flansch gewickelt wird und daß anschließend ein Druck quer zur Wicklungsachse zur Verkleinerung der Schichthöhe auf die Spulenwicklung ausgeübt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch zwei planparallele Flächen ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß als planparallele Flächen zwei Gehäuseteile eines Vorschaltgerätes verwendet werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem etwa rechteckigen Spulenkörper dadurch gekenn/eichnet, daß zwei gegenüberliegende stirnseitige Flanschen (2 bis 5) gegenüber den beiden anderen miteinander korrespondierenden Flanschen (6 bis 9) in einem Abstand

(c) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spulenquerschnitt von etwa 40 χ 40 mm der Abstand (et zwischen den Flanschen 2 bis 3 mm beträgt.

b. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem rechteckigen Spulenkörper und einem die Spule umgebenden zweiteiligen Gehäuse, dadurch gekonnzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (9, 10) zur Verbindung durch Bördelung mit gestanzten Löchern (11 bis 13) und vorspringenden Teilen (14, 15) versehen sind, die in die Löcher durch Umbördelung eingreifbar sind.