DE2335032B2 - Drossel, transformator oder dergleichen induktive elektrische vorrichtung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drossel Transformator od. dgl. induktive elektrische Vorrichtung, die in ein Schutzgehäuse eingeschlossen ist und einen Magnetkreis aus ferromagnetischen Blechen sowie eine auf einen Spulenkörper aufgewickelte Wicklung enthält, die in den Magnetkreis eingesetzt ist, wobei die Zwischenräume im Inneren des Magnetkreises und zwischen dem Magnetkreis und dem Schutzgehäuse mit einem nach dem Einbringen verfestigten Imprägniermaterial ausgefüllt sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.

Vorrichtungen dieser Art werden in großen Stuckzahlen verwendet, beispielsweise als Vorschaltdrosseln bei Leuchtstofflampen und anderen Entladungslampen. Bei einer solchen bekannten Drossel sind die Zwischenräume im Inneren des Magnetkreises sowie zwischen dem Magnetkreis und dem Gehäuse mit Gießharz unter Vakuum ausgegossen (DT-AS 11 47 693). Nachteilig ist dabei, daß die Vakuumimprägnierung teuere Installationen voraussetzt und daß bei der bekannten Drossel auch das Innere, also die Zwischenräume zwischen den Wicklungsdrähten, mit Imprägniermaterial ausgefüllt werden, was große Mengen an Imprägniermaterial erforderlich macht. Außerdem muß nach dem Vergießen das Gehäuse verschlossen werden. Würde eine solche Drossel aus Kostengründen in geringerer Qualität hergestellt werden, bestünde die Gefahr, daß durch die von dem elektrischen Wechselfeld hervorgerufenen Vibrationen Biummgeräusche entstehen.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine einfacher herzustellende und preiswertere induktive elektrische Vorrichtung dieser Art zu schaffen, die weniger lmpr;igniermaterial benötigt und trotzdem frei von Brummen ist. Weiter soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer induktiven elektrischen Vorrichtung geschaffen werden, u dessen Durchführung nur einfache Installationen benötigt werden.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eir>f> Drossel od. dgl. induktive elektrische Vorrichtung der einganiis genannten Art gemäß der Erfindung dadurch ^kennzeichnet, daß ein Ende des Schutzgehäuse* miitcK eines Stopfens aus Isoliermaterial abgedichtet i^vf :>nd daß am anderen Ende des Schutzgehäuses ein Verici-

lungsraum für das Imprägniermaterial ringförmig außen um die Wicklung und den Spulenkörper herumiäuft und mil mindestens einem Kanal in Verbindung steht, der sich außerhalb des Spulenkörpers über die ganze Länge des Magnetkreises erstreckt und mit Imprägniermaterial gefüllt ist, das in die Zwischenräume zwischen den Blechen und zwischen den Blechen und dem Schutzgehäuse und dem Spulenkörper eindringt.

Dieser Aufbau der induktiven elektrischen Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht ein einfaches Vergießen bei Atmosphärendruck und damit die Vermeidung einer Vakuumimprägnierung, die teuere Installationen voraussetzt. Gleichzeitig ergibt sich eine beträchtliche Ersparnis an Imprägniermaterial, da nur die Zwischenräume zwischen den Blechen und zwischen den Blechen und dem Schutzgehäuse unr⁴ dem Spulenkörper mit Imprägniermaterial ausgefüllt werden. Außerdem ist bei der induktiven elektrischen Vorrichtung nach der Erfindung nach dem Vergießen kein Verschließen des Schutzgehäuses mehr erforderlich. Obwohl die induktive elektrische Vorrichtung damit wesentlich preiswerter als bekannte Vorrichtungen dieser Art herstellbar ist, hat sie nur eine geringe eigene Erwärmung und eine hohe Wärmefestigkeit und ist absolut frei von Brummen.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Drossel od. dgl. induktiven elektrischen Vorrichtung nach der Erfindung, bei welchem eine auf einen Spulenkörper aufgewickelte Wicklung in einen Magnetkreis aus ferromagnetischen Blechen eingebaut wird und bei welchem die Zwischenräume im Inneren des Magnetkreises und zwischen dem Magnetkreis und dem Schutzgehäuse mit einem sich verfestigenden Imprägniermaterial ausgefüllt werden, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß durch seitliches Abschließen des Spulenkörpers ein Verteilungsraum für das einzufüllende Imprägniermaterial geschaffen wird, der rings um den Spulenkörper herumläuft, daß senkrecht zu den Blechen mindestens ein mit dem Verteilungsraum in Verbindung stehender Kanal ausgebildet wird, der sich über die ganze Länge des Magnetkreises erstreckt, daß am anderen Ende des Schutzgehäuses ein Stopfen aus Isoliermaterial angebracht wird, daß die so vorbereitete induktive elektrische Vorrichtung in eine Stellung gebracht wird, in der sich der Verteilungsraum oben befindet, und daß der Verteilungsraum mit flüssigem, sich verfestigendem Imprägniermaterial bis maximal zur Höhe der Grenze des seitlichen Abschlusses des Spulenkörpers angefüllt wird, so daß sich dieses über den genannten Kanal in die Zwischenräume zwischen den Blechen und zwischen den Blechen und dem Schutzgehäuse und dem Spulenkörper verteilt.

Zur Durchführung des Herstellungsverfahrens nach der Erfindung werden im Gegensatz zu dem Vakuuniimprägnierverfahrcn bei der bekannten Drossel nur einfache Installationen benötigt und es ergibt sich demgegenüber ein beträchtlich sparsamerer Imprägniermatcrialverbrauch.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Γ i g. 1 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht einer induktiven elektrischen Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die Schnittflächen schraffiert sind,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung von Γ i g. I und

F i g. .3 einen vergrößerten Querschnitt durch das Teil von F i p. 7.

Das in F i ρ 1 dar^estcllip ouaderförmige Schutzgehäuse 1 ist im oberen Teil und im unteren Teil aufgeschnitten, damit sein Inneres erkennbar ist. Das Gehäuse ! besteht beispielsweise aus Stahlblech, das mit einer Farbschicht bedeckt ist. Es umschließt eine elektrische Wicklung 2, die auf einen Spulenkörper aus Isoliermaterial aufgewickelt ist, von dem nur die beiden Flansche 3 und 4 sichtbar sind. Der Spulenkörper ist in einen Magnetkreis aus ferromagnetischen Blechen 5 und 6 eingesetzt. Die Bleche 5 sind E-förmig und die Bleche 6

ίο sind I-förmig. Diese Bleche sind in F i g. 1 im unteren Teil aufgeschnitten dargestellt, damit das Ende des mittleren Schenkels 5' der E-förmigen Bleche 5 und der innere Aufbau der induktiven Vorrichtung erkennbar ist. An der Stelle des Endes 5' des mittleren Schenkels

>5 der E-förmigen Bleche 5 ist ein Luftspalt vorgesehen. Dieser Luftspalt bildet einen Kanal, der sich entlang der gesamten Länge des Magnetkreises und zu einer außerhalb des Flansches 3 liegenden Begrenzungsebene erstreckt. Der Spulenkörper weist Versteifungsri;:- pen 7, 8, 9 auf, die zugleich zur Festlegung der Pakete aus den Blechen 5 und 6 dienen. Die Rippen 7 und 8 liegen zu beiden Seiten des Luftspaltes und bilden in dem sie trennenden Zwischenraum eine Verbindung zu dem vom Luftspalt gebildeten Kanal. Weitere längs des Magnetkreises verlaufende Kanäle werden durch das Spiel zwischen dem Gehäuse 1 und den Blechen 5 und 6 gebildet. Wenn ein Imprägniermaterial, beispielsweise ein Pulver aus leicht beweglichen Teilchen oder eine Flüssigkeit in den oberhalb der Bleche 5 und 6 liegenden Verteilungsraum eingefüllt wird, rieselt oder fließt dieses Imprägriiermaterial in den Kanälen und in den Zwischenräumen sowohl im Innern des Magnelkreises als auch zwischen dem Magnetkreis und dem Gehäuse und zwischen dem Magnetkreis und der Wicklung 2 nach unten.

Die auf diese Weise behandelte Anordnung wird dann einer geeigneten Behandlung unterzogen, damit das Imprägniermaterial verfestigt wird. Im einfachsten Fall, wenn das Imprägniermaterial kalt auspolymerisiert, brauchen die induktiven Vorrichtungen nur für die zur Polymerisation erforderliche Zeit in der in der Zeichnung gezeigten Lage gehalten zu werden. Im allgemeinen ist die geeignete Behandlung eine Wärmebehandlung, welche die Polymerisation eines flüssigen Imprägniermaterials einleitet oder beschleunigt, oder welche ein pulverförmiges Imprägniermaterial zum Schmelzen oder Sintern bringt.

Wenn die Isolation der elektrischen Drähte der Wicklung 2 die Füllung mit einem für den Magnetkreis gewählten Imprägniermaterial nicht aushält, wird die Wicklung mit Hilfe eines Schutzschirmes geschlossen, der im vorliegenden Fall die Form eines Bügels 10 hat, der mit Fugen oder Dichtungen versehen ist, die den Zugang des Imprägniermaterials zu der Wicklung 2 verhindern. Der Bügel 10 ist in F i g. 2 genauer dargestellt; er wird über die Flansche 3 und 4 des Spulenkörpers geschoben und bringt die Nebenwirkung mit sich, daß er eventuelle Verwerfungen der Flansche ausrichiet, die von den beim Wickeln ausgeübten mechani-

⁽¹° sehen Spannungen stammen. Der Querschnitt der Schenkel des Bügels 10 ist in Γ i g. 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Dieser Querschnitt ist bikonkav, was mehrere Vorteile ergibt:

Die Herstellung des Bügels to wird dadurch er-

^iis leichtert, daß die Oberfläche des Querschnitts einen leichteren Spritzguß des Plastikmaterials ermöglicht, selbst wenn dieses verhältnismäßig viskos ist:

die Schenkel des Bügels 10 können sich direkt an der Wicklung 2 abstützen; dies vergrößert den Wärmeübertragungskoeffizient für den Wärmeübergang von der Wicklung 2 über das Imprägniermaterial, das in den mittels der konkaven Form der Schenkel des Bügels 10 über die ganze Länge des Magnetkreises gebildeten Kanälen angebracht ist, sowie über die Bleche 5 und 6 nach außen. Selbst wenn infolge einer Verdickung der Wicklung 2 einer der Schenkel des Bügels leicht nach außen gekrümmt wird, wird diese Krümmung von der konkaven Form der Schenkel des Bügels aufgenommen, so daß keine vorspringenden Stellen entstehen, die das Einführen der auf diese Weise eingekapselten Wicklung in die Ausnehmungen des Magnetkreises stören oder verhindern könnten.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, kann die Wicklung 2 nach oben offen bleiben. Das Imprägniermaterial wird in den ringförmigen Zwischenraum oberhalb der Bleche 5 und 6 eingefüllt, der an der Innenseite durch die Flansche 3 und 4 sowie den Bügel 10 und an der Außenseite durch das Gehäuse 1 begrenzt ist.

Um ein Abfließen des Imprägniermaterials nach unten zu vermeiden, wird zuvor ein Stopfen 11 aus einem geeigneten Füllmaterial am unteren Ende gegossen, geformt oder eingepreßt und gegebenenfalls gesintert oder polymerisiert, bevor die Imprägnierung des Magnetkreises vorgenommen wird. Die Versteifungsrippen 9 an den Flanschen 3 und 4, der Bügel 10 und Rippen 12 am Bügel 10 verhindern, daß sich das Füllmaterial des Stopfens 11 im Innern des Magnetkreises oder der Wicklung 2 ausbreiten kann.

Um das Einbringen des Imprägniermaterials in den Verteilungsraum oberhalb der Bleche 5 und 6 zu erleichtern, ist eine Blechzunge 13, die einen Teil des Gehäuses bildet, am Ende der induktiven Vorrichtung um einen Winkel von mehr als 90° umgebogen. Diese Blechzunge 13 ist aufgeschnitten dargestellt, damit das

ίο Innere der induktiven Vorrichtung sichtbar ist. In Wirklichkeit verschließt sie diese Vorrichtung bis auf einen schmalen Schlitz nahe dem vom Gehäuse 1 gebildeten rechteckigen Prisma. Sie bildet somit mit dem oberen Ende des Gehäuses einen Trichter für das Imprägniermaterial. Das Imprägniermaterial 14 wird auf diese umgebogene Zunge 13 aufgebracht und dringt entlang der Kante 15 der Zunge 13 in den Verteilungsraum ein. Die Breite des Schlitzes zwischen der Kante 15 und dem Blech des Gehäuses 1 ist vorzugsweise kleiner als dei Durchmesser des »Prüffingers« gewählt, der zur Über prüfung der Sicherheitsbedingungen eines elektrischer Geräts verwendet wird.

Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung einer Vor schaltdrossel für Leuchtstofflampen beschränkt, son dem eignet sich für sehr verschiedenartige induktive Vorrichtungen, beispielsweise für Transformatorer oder induktive Blindwiderstände, die für andere Zwek ke bestimmt sind, z. B. für Transduktoren, Magnetver stärker usw.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Drossel, Transformator od. dgl. induktive elektrische Vorrichtung, die in ein Schutzgehäuse eingeschlossen ist und einen Magnetkreis aus ferromagnetischen Blechen sowie eine auf einen Spulenkörper aufgewickelte Wicklung enthält, die in den Magnetkreis eingesetzt ist, wobei die Zwischenräume im Inneren des Magnetkreises und zwischen dem Magnetkreis und dem Schutzgehäuse mit einem nach dem Eindringen verfestigten Imprägniermaterial ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Schutzgehäuses (1) mittels eines Stopfens (11) aus Isoliermaterial abgedichtet ist und daß am anderen Ende des Schutzgehäuses ein Verteilungsraum für das Imprägniermaterial ringförmig außen um die Wicklung (2) und den Spulenkörper herumläuft und mit mindestens einem Kanal in Verbindung steht, der sich außerhalb des Spulenkörpers über die ganze Länge des Magnetkreises erstreckt und mit Imprägniermaterial gefüllt ist, das in die Zwischenräume zwischen den Blechen (5, 6) und in die Zwischenräume zwischen den Blechen und dem Schutzgehäuse und dem Spulenkörper eindringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Spulenkörper aufgewikkelte elektrische Wicklung (2) mit Hilfe eines Bügels (10) aus Isoliermateria! verschlossen ist, der auf die Flansche (3, 4) des Spulenkörpers aufgeschoben und mit Dichtungen versehen ist, die das Vordringen des Imprägniermaterials aus dem Verteilungsraum zu der Wicklung (2) verhindern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die elektrische Wicklung (2) verschließende Bügel (10) einen bikonkaven Querschnitt aufweist und dadurch einen Kanal längs des Magnetkreises bildet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß einer der längs des Magnetkreises angeordneten Kanäle durch den Luftspalt gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberhalb des Verteilungsraums liegenden Ende des Schutzgehäuses (1) eine Blechzunge (13) gebildet ist. die unter Bildung eines Zugangsschlitzes zu dem Verteilungsraum um einen Winkel von mehr als 90° von der Wandebene des Schutzgehäuses (1) abgebogen ist.

6. Verfahren zum Herstellen einer Drossel, eines Transformators oder einer dgl. induktiven elektrischen Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, bei welchem eine auf einen Spulenkörper aufgewickelte Wicklung in einen Magnetkreis aus ferromagnetischen Blechen eingebaut wird und bei welchem die Zwischenräume im Inneren des Magnetkreises und /wischen dein Magnetkreis und dem Schutzgehäuse mit einem sich verfestigenden Im prägniermaterial ausgefüllt werden, dadurch ge- ^ίι() kennzeichnet, daß durch seitliches Abschließen des Spulenkörpers ein Verteilungsraum für das einzufüllende Imprägniermaterial geschaffen wird, der rings um den Spulenkörper herumläuft, daß senkrecht zu den Blechen mindestens ein mit dem Ver- ^(l? teilungsraum in Verbindung stehender Kanal ausgebildet wird.,der sich über die ganze Länge des Ma- «netkreises erstreckt, daß am anderen Ende des Schutzgehäuses ein Stopfen aus Isoliermaterial angebracht wird, daß die so vorbereitete induktive elektrische Vorrichtung in eine Stellung gebracht wird, in der sich der Verteilungsraum oben befindet, und daß der Verteilungsraum mit flüssigem, sich verfestigendem Imprägniermaterial bis maximal zur Höhe der Grenze des seitlichen Abschlusses des Spulenkörpers angefüllt wird, so daß sich das Imprägniermaterial über den genannten Kanal in die Zwischenräume zwischen den Blechen und in die Zwischenräume zwischen den Blechen und dem Schutzgehäuse und dem Spulenkörper verteilt.

7. Verfahren nach Anspruch 6 zum Herstellen einer induktiven elektrischen Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einfüllen des Imprägniermaterials die Blechzunge mit dem Zugangsschlitz und das beide umgebende obere Ende des Schutzgehäuses als Trichter benutzt wird.