DE2352301A1 - Transformator oder drosselspule - Google Patents

Description

• Transformator oder Drosselspule Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator oder eine Drosselspule, bestehend aus mindestens einer Drahtwicklung, einem die Drahtwicklung durchsetzenden Kern und mindestens einem dem Rückschluß des Magnetfeldes dienenden Joch, wobei das Joch rahmenartig und umfangsgeschlossen ausgebildet ist und vorzugsweise Joch und Kern aus schichteten Lamellen aufgebaut sind, sowie mindestens einem stirnseitig am Xern angeordneten und den Wicklungskopf durchsetzenden und durch die Rahmenöffnung des Joches durchsohiebbaren Abschlußteil, der in Seitensicht eine im wesentlichen U-förmige Gestalt zeigt, welche aus dem am Kern anliegenden Grundkörper und den die Wicklungsbreite der Drahtwicklung begrenzenden Wangen gebildet ist.
• Eisengeschlossene Transformatoren und Drosseln sind bekanne, bei welchen das lamellierte Eisenjoch in der Ebene des magnetischen Kraftflusses den ferromagnetischen Kern samt der Drahtwicklung in einer völlig umschlossenen Rahmenfläche umgibt. Der Kern und die darauf angebrachte Spule oder Drahtwicklung sind zusammen in den Hohlraum des Joches eingeschoben. Kern und Joch besitsen dabei gleiche Länge und in den Raum zwischen der Kernenden und den überstehenden Teilen der Drahtwicklung, die von einem Abschlußteil gehalten und gestützt werden sind Keile oder Stifte eingeschoben, welche den Kern gegenüber dem Joch foraschlüssig halten und verspannen. Kern und Joch sind aus aufeinandergeschichteten Lamellen gebildet, deren Stapelrichtung senkrecht auf der Wicklungsachse der Drahtwicklung des Kernes steht. Da diese Stifte oder Keile nicht nur eine formschlüssige Verbindung darstellen sondern darüber hinaus s auch die Verspannungskräfte aufnehmen müssen, sind sie hinreichend stark zu dimensionieren. Diese Keile oder Stifte liegen an der Stirnseite der Kerne an und ragen über diese beidseitig hinaus, so daß sie an den Stirnflächen des Joches anliegen.
• Dabei sind diese Stifte oder Keile vom Abschlußteil1 das die Wicklungsköpfe trägt und stützt1 aufgenommen, aus welchem Grund dieser Ab schlußteil hinreichend starkwandig dimensioniert sein muß.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zur Lagefixierung zwischen Kern land Joch bei Transformatoren und Drosseln der genannten Art zu verbessern, was erfindungsgemäß dadurch gelingt, daß mindestens eine Wange des Abschlußteiles eine außenliegende federnde Lasche besitzt, welche, zusammen mit dem Abschlußteil eine Kontur begrenzt, die größer ist, als die dazu korrespondierende Öffnungsweite des umfangsgeschlossenen Joches.- Dank dieses Vorschlages ist es möglich, den Grundkörper des Abschlußteiles son dünnwandig zu machen, wie es die Stabilitäts- und Iaoliererfordernisse zulassen, wobei in der Regel mit einer Wandstärke von oa, 0,8 bis 1800 mm das Auslangen gefunden werden kann, da die Funktion des Keiles nunmehr von den federnden Laschen übernommen wird, die zweckmäßigerweise mit dem Abschlußteil einstückig ausgebildet sind. Der dadurch erzielte Vorteil liegt beispielsweise darin daß nicht mehr zusätzliche Bauteile (Stifte oder Keile) gefertigt und montiert werden müssen. Ist der Kernteil bewickelt, so wird der Jochteii aufgeschoben bzw. der Kernteil in den Jochteil eingeschoben, wobei die Laschen federnd ausweichen und nach dem Vberfahren durch die Jochlamellen selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückkehren und dabei die früher von den Keilen oder Stiften übernommene Fixierung bewirken. Außer diesem fertigungs-und montagemäßigen Vorteil wird aber noch eine wesentliche Kupfereinsparung erreicht. Die Wandstärke des Grundkörpers hat nämlich bei der bekannten Konstruktion ca. 5 n betragen1 wogegen sie nunmehr 0,8 bis 1,00 beträgt. Diese tbermaß muß pro Drahtwindung der Wicklung viermal in Reehnung gestellt werden, was beispielsweise bei einer Vorschaltdrossel für Leuchtstofflampen durchschnittlicher Nennleistung eine Einsparung von ca. 8 Meter Draht ergibt.
• Da gerade solche Vorschaltdrosseln Massenartikel darstellen, ist die dadurch gewonnene Einsparung sehr groß.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
• Es neigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Manteldrossel; Fig. 2 die Stirnansicht einer Manteldrossel mit aufgesetztem Abschlußteil, jedoch mit unbewickeltem Kern; die Fig 3 und 4 den Abschlußteil in Seitensicht und in Ansicht; die Fig. 5, 6, 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ansicht, Seitensicht, Rücksicht und Draufsicht, teils im Schnitt; Fig. 9 das Abschlußstück nach den letztgenannten Figuren in Verbindung mit den Eisenkörper, teilweise geschnitten, in Seitensicht; die Fig. 10, 11, 12, 13 eine dritte Ausführungsform des Anschlußstückes in verschiedenen Ansichten und Fig. 14 dieses Anschlußstück in Verbindung mit einem Eisenkörper, teilweise im Schnitt; Fig. 15 zeigt in Ansicht eine weitere Ausführungsform eines Abschlußteiles.
• Die Fig. 1 zeigt in Querschnitt eine Manteldrossel. Der Eisenkörper dieser Drossel besteht aus einem rahmenartigen umfangsgeschlossenen Joch 1, das in bekannter Weise aus Lamellen geschichtet ist. Die Hauptlängs richtung dieses Joches ist durch den Pfeil 2 angedeutet.
• In die röhrenförmige Ausdehnung oder Öffnung 3 dieses Joches 1 ist nun der mit einer Drahtwicklung 4 ausgestattete Kern 5 eingeschoben. Auch der Kern 5 ist aus einzelnen Lamellen geschichtet, welche, wie aus Fig. 1 ersichtlich, beispielsweise im wesentlichen H-Form oder I-Form aufweisen. Die Achse der Wicklung 4 steht senkrecht auf der durch den Pfeil 2 angedeuteten Hauptlängs richtung des Eisenkörpers. In dem durch die inneren, vom Magnetfeld bei der Erregung der Drahtwicklung 4 durchsetzten Stirnseiten deD Kernes 5 und den dazu korrespondierenden Innenwandungen des Joches gebildeten Luftspalt 6 können Einlagen vorgesehen sein.
• Zur Stützung der Wicklungsköpfe und zur Lagefixierung des beweickelten Kernes 5 innerhalb des Joches 1 dienen nun sogenannte Abschlußteile. Ein solches Absohlußteil 10 in Verbindung mit dem Eisenkörper nach Fig. 1 ist in Fig. 2 in Ansicht dargestellt. Die Drahtwicklung ist der flbersichtlichkeit wegen jedoch nicht eingezeichnet. Dieser Abschlußteil 10 besteht nun aus dem Grundkörper 11, welcher die Form eines rechteckigen Blättchens von einer Wandstärke S- von ca. 0,8 bis 1 mm besitzt. Dieser Grundkörper 11 trägt an seiner äußeren Seite zwei parallel zueinander verlaufende rippenartige Erhebungen 13, die sich über seine Länge erstrecken. Am diesen Grundkörper 11, der deckungsgleich mit dem Mitelteil des Kernes 5 ausgestaltet ist und der bei funktionsgerechter Montage an dessen äußeren Stirnseiten anliegt, schließen oben und unten Wangen 14 an, wobei diese Wangen so ausgebildet sind, daß sie dem Abschlußteil - in Seitensicht betrachtet - eine im wesentlichen U-förm,ige Gestalt verleihen (Fig. 3). In Ansicht ist der Abschlußteil ebenso wie der Kern 5 H- oder I-förmig ausgestaltet. Diese Wangen bestehen nun aus einem im wesentlichen senkrecht zum Grundkörper 11 angeordneten und diesem gegenüber auskraenden Teil 15, der die Wicklungsbreite B der Wicklung begrenzt, sowie einem dazugehörenden nach rückwärts ansteigenden Teil 16. Grundkörper und Wangen sind einstückig aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gefertig$* Der Teil 16 ist federnd, so daß er in Richtung der Pfeile 17 (Fig. 3) ausweichen kann. Der Ab schlußteil 10 begrenzt nach oben und unten hin eine gontur, die um ein geringes aß. größer ist als die dazu korrespondierende Öffnungsweite H des umfangsgeschlossenen Joches 1.
• Die Funktionsweise diesesAbschlußteiles sei nachstehend erläutert: Zuerst wird der Kern 5 aus Lamellen zu seiner vorgesehenen Größe geschichtet. Spann werden an seinen äußeren Stirnseiten die Abschlußteile 10 angefügt und dann wird der Kern 5 bewickelt, wobei die Abschlußteile durch ihre Wangen 14 die Wicklungsbreite B begrenzen und darüberhinaus für den Wicklungskopf als Stütze dienen. Die inneren, einander zugewandten Flächen der Teile 15 liegen dabei niveaugleich mit den Flächen 5' des Kernes 5, so dae diese Flachen eine Ebene gleichen Niveaus darstellen. Ist der Kern in der vorbeschriebenen Weise bewickelt, so werden nun die rahmenartigen Jochlamellen 1 sozusagen auf den Kern aufgefädelt indem sie von einer oder von beiden Seiten der Kernenden her über den Abschlußteil geschoben werden.
• Da die vom Abschlußteil begrenzte Außenkontur um ein geringes Maß größer ist als die lichte Öffnungsweite der Jochlamellen und andererseits der Teil 16 der Wange 14 federnd ausgebildet ist, weichen diese Teile 16 beim Überschieben der Jochlamellen in Richtung der Pfeile 17 aus und schnappen dann wieder in ihre urspringliche Lage zurück, sobald die lamellen den Abschlußteil überfahren haben. Sind alle Jochlamellen aufgeschoben, so wird nun der Kern mit seiner Wicklung durch die federnden Teile 16 der Wangen 14 hinsichtlich -seiner Lage im Joch fixiert und gehalten, ohne daß es irgendwelcher zusatzlicher Fixierungselemente bedarf, da diese Teile 16sozusagen einen Riegel bilden, der das Abziehen oder Abschieben der Jochlamellen verhindert, indem die Flächen 22 der Teile 16 an den jeweils äußersten Lamellen des Joches anliegen.
• Ist beim Ausführungsbeispiel des Abschlußteiles nach den rig. 2 bis 4 der obere bzw. untere Wangenbereich zur Gänza federnd nachgiebig ausgestaltet und darüber hinaus so bemessen, daß seine äußere Kontur größtenteils die innere Eontur der Öffnungsweite des Joches übergreift, so ist beim Abschlußteil nach den Fig. 5 bis 8 nur der jeweilige Mittelbereich 18 in dieser Weise ausgestaltet, d. h. mit anderen Worten, dieser mittlere Bereich 18 ist als federnde Lasche ausgebildet, die in ihrer Ruhelage eine Kontur begrenzt, die größer ist als die lichte Öffnungsweite des Joches. Der Aufbau und die Wirkungsweise dieses Abschlußteiles nach den Fig. 5 bis 8 ergeben sich aus dem vorstehend Gesagten, wobei erwähnt soin soll, daß hier die von den Wangenteilen 19 und 20 begrenzte Kontur innerhalb der Öffnungsweite des Joches liegt, so daß dieser Teil praktisch von den Jochlamellen ungehemmt und unbehindert überfahren werden kann. Die 1ig. 5, 6, 7 und 8 zeigen diesen Abschlußteil in Ansicht, Seitensicht, Rücksicht und Draufsicht. Fig. 9 zeigt diesen Abschlußteil in Verbindung mit dem Eisenkörper, teilweise im Schnitt, jedoch ohne Wicklung, und es ist aus dieser Figur auch ersichtlich, daß infolge der selbsthemmenden und fixierenden Ausgestaltung dieses Abschlußteiles die Wandstärke S des Grundkörpers sehr gering gehalten werden kann, was eine effektiv fühlbare Lilisparung an Wicklungdraht bringt, denn bei den bisher vorhandenen Abschlußteilen betrug dieses Maß S ir erhin ca. 5 mm.
• Eine weitere Ausgestaltung eines Abschlußteiles zeigen die Fig. 10 bis 13 in Ansicht, Seitensicht, Rücksicht und Draufsicht. Auch hier ist nur der Mittelbereich der Wangen jeweils als federnde Lasche ausgebildet, die die innere korrespondierende Öffnungsweite des Jochrahmens überragt. Die aus Fig. 10 ersichtlichen kreuzförmigen Öffnungen 21 in den Wangen dieneß zur Aufnahme von Kontaktstifen, an welchen die Enden der Drahtwicklung zu befestigen sind. Die Anordnung am Eisenkörper eines Transformators oder einer Drossel geht aus lig. 14 hervor, die diesen Lisenkörper teilweise geschnitten in Seitensicht zeigt, jedoch auch hier ohne Drahtwicklung.
• Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen des Abschlußteiles sind die federnden Laschen 10, 18 bzw. 18' bezüglich einer Querachse des Abschlußteiles symmetrisch angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 hingegen, welches eine weitere Ausführungsform eines solchen Abschlußteiles darstellt, sind an der oberen Wange zwei federnde Laschen, jedoch an der unteren Wange nur eine federnde Lasche vorgesehen. In allen Fällen jedoch liegt die rückseitige Begrenzungsfläche 22 der Lasche im wesentlichen in der Ebene der Rückseite des Grundkörpers 11 (Fig. 3).
• Der Abschlußteil nach der Erfindung wird einstückig aus Kunststoff gefertigt. Er weist einen einfachen Aufbau auf und dank seiner konstruktiven Gestaltung kann bei der Anwendung dieses Abschlußteiles in Verbindung mit einem umfangsseitig geschlossenen Jochrahmen auf die Verwendung von Sperrkeilen und Sperrstiften verzichtet werden, wie schon vorstehend näher dargelegt wurde.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e :

   1. Transformator oder Drosselspule bestehend aus mindestens einer Drahtwicklung, einem die Drahtwicklung durchsetzenden Kern und mindestens. einem dem Rückschluß des Magnetfeldes dienenden Joch, wobei das Joch rahmenartig und umfangsgeschlossen ausgebildet ist und vorzugsweise Joch und Kern aus geschichteten Laniellen aufgebaut sind,sowie mindestens einem stirnseitig am Kern angeordneten und den Wicklungskopf durchsetzenden und durch die Rahmenöffnung des Joches durchschiebbaren Abschlußteil, der in Seitensicht eine im wesentlichen U-formige Gestalt zeigt, welche aus dem am gern anliegenden Grundkörper und den die Wicklungsbreite der Drahtwicklung begrenzenden Wangen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wange des Abshlußteiles eine außehliegende federnde Lasche besitzt, welche zusammen mit dem Abschlußteil eine Kontur begrenzt, die größer ist als die dazu korrespondierende Öffnungsweite des u#fangsgeschlossenen Joches, 24 Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Lasche geringer ist als die Breite der Wange.

   3. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Begrenzungsfläche der Lasche zumindest annähernd in der Ebene der Rückseite des Grundkörpers liegt.

   4. Transformator oder Drosselspula nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche mindestens über einen Teil ihrer Länge einen gegen das Joch hin schräg ansteigenden Anzug aufweist.

   5. Transformator oder Drosselspule nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupterstreckungsrichtung der Lasche annähernd senkrecht steht zur Ebene des Grundkörpers des Abschlußteiles.

   6. Transformator oder Drosseispule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche mit der vorderen Stirnseite der Wange fest verbunden ist.

   7. Grane-formator oder Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche parallel zur Ebene des Grundkörpers federnd ausgebildet ist.

   8. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im I0ittelbereich der Wange eine Aussparung vorgesehen ist in a locher die Lasche liegt und die Lasche die äußere Kontur der Wange zumindest im rückseitigen Bereich überragt.

   9. Transformator oder Drosselspule nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußteil und die Lasche aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff einstückig ausgebildet sind.

   10. Transformator oder Drosselspule nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen paarweise an beiden Wangen vorgesehen sind.

   11. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Laschen beider -angen in gleichen Querschnittsebenen des Abschlußteiles liegen.

   12. Transformator oder Drosselspule nach den vorstehenden Ansprüchem, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Laschen an der einen Wange unterschiedlich ist von der Anzahl der Laschen an der anderen Wange.

   13. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen der einen Wange gegenüber den Laschen der anderen Wange seitlich versetzt anbeordnet sind.

   14. Transformator oder Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche seitlich an der Wange federnd angelenkt ist und sich zumindest über eiilen Teil der Länge der Wange erstreckt.

   L e e r s e i t e