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"M1t einer Überlastsicherung versehener Transformator für
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die Niederspannungsversorgung eines Steuerteils von elektrischen
Regel- und Steuerantrieben für Nähmaschinen'1 ~============~~~===========~=============~==2==~~=======
Die Erfindung betrifft einen mit einer Überlastischerung versehenen Transformator
für die Niederspannungsversorgung eines Steuerteils von elektrischen Regel- und
Steuerantrieben für Nähmaschinen, wobei der Regel- und Steuerantrieb aus einem Motor,
einem mit dem Motor zusammengefaßten Kupplungs- und Bremsteil und einem vom Motor
getrennten Steuerteil für Kupplung und Bremse und gegebenenfalls für einen Fadenabschneider,
einen Fadenleger, einen Fadenspannungslöser, einen Presserfußlüfter od. dgl. gebildet
wird.
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Bei derartigen aus der Zeitschrift 11BEKLEIDUNG UND WÄSCHE" Heft 7/1970,
Seiten 466 bis 470 bekannten Antrieben für Nähmaschinen läuft der Motor ständig
um, während die Nähmaschine über Kupplung und Bremse abwechselnd oder gleichzeitig
mit dem Motor verbunden wird. Über den Steuerteil werden Kupplung und Bremse beispielsweise
in Abhängigkeit von der Nadelstellung betätigt, um ein Anhalten der Nähmaschine
in einer vorgegebenen, beispielsweise einer oberen Totpunktstellung der Nadel zu
gewährleisten. Weiterhin kann der
Steuerteil noch zur Betätigung
eines Fadenabschneiders, eines Fadenlegers, eines Fauenspannungslösers, einer Presserfußlüftung
od. dgl. eingesetzt werden, wobei diese Funktionen alternativ oder kumulativ je
nach Ausgestaltung der Nähmaschine vorgesehen sein können. Der gesamte Steuerteil
wird mit Ausnahme eines Positionsgebers in einem gesonderten Gehäuse untergebracht,
das am Motorgehäuse befestigt ist.
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Für die Niederspannungsversorgung des Steuerteils ist ein Transformator
notwendig, der in diesem Steuerkasten untergebracht ist.
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Bei derartigen Antrieben für Nähmaschinen werden jeweils nur kurzzeitig
dem Transformator sehr hohe Ströme entnommen, die oberhalb der Nennleistung liegen.
Dies hat zur Folge, daß die mit üblichen auf die Stromstärke des Transformators
ansprechenden Überlastsicherungen versehen Transformatoren erheblich überdimensioniert
werden müssen.
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Des weiteren läßt die Zuverlässigkeit von auf den Strom ansprechenden
Überlastsicherungen sehr zu wünschen übrig, da sie bei hohen Stromstößen bereits
ansprechen, ohne das die Wicklungstemperatur des Transformators in den Bereich unzulässiger
Werte gekommen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transformator
der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß bei Verringerung des Aufwandes
eine zuverlässigere Überlastsicherung erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein wärmeleitender
Körper in eine Wicklung des Transformators eingewickelt und großflächig mit einer
Mikrotemperatursicherung verbunden ist. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß
die
Sicherung erst anspricht, wenn die Wicklüngstemperatur des Transformators unzulässige
Werte annimmt, was ja insbesondere bei kurzzeitigen Überlastungen, wie sie bei den
Regel- und Steuerantrieben für Nähmaschinen laufend vorkommen, nicht der Fall ist.
Durch die großflächige Verbindung des wärme leitenden Körpers mit der Mikrotemperatursicherung
wird erreicht, daß mit nur sehr geringer Zeitverzögerung auch die Temperatursicherung
auf die Wicklungstemperatur gebracht wird.
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Da die Mikrotemperatursicherung auf diese Weise gleichzeitig fest
mit der Transformatorwicklung verbunden ist, erübrigen sich Halter und Befestigungselemente,
wie sie für übliche auf den Strom ansprechende Überlastsicherungen erforderlich
sind. Die eingesetzten Mikrotemperatursicherungen sind an sich bekannt. Sie bestehen
aus zylindrischen Körpern von etwa lo mm Länge und 4 bis 5 mm Durchmesser und enthalten
in ihrem Inneren ein Schmelzgut mit stark ausgeprägtem Schmelzpunkt.
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Wenn das Schmelzgut schmilzt, werden normalerweise aneinanderliegende
elektrische Kontakte durch Federdruck getrennt.
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Als besonders einfach und vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der
wärme leitende Körper aus einem flachen Metallband besteht, das sich entsprechend
seiner relativ großen Oberfläche ohne nennenswerte Störung der Wicklung großflächig
in die Wicklung einwickeln läßt. Dieses Metallband läßt sich auch dadurch besonders
leicht großflächig mit der Mikrotemperatursicherung verbinden, daß es fest anliegendun
die Mikrotemperatursicherung geschlungen ist. Der Herstellungsaufwand ist also außerordentlich
gemn Als Werkstoff für den wärmeleitenden Körper wird vorteilhafterweise Kupfer
verwendet, da es besonders gut wärmeleitend ist.
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Um die Überlastsicherung besonders zuverlässig zu machen, ist es von
Vorteil, wenn der wärmeleitende Körper in einem
vom Kern entfernten
Bereich in der Wicklung angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß die höchste
Wicklungstemperatur erfaßt wird, da bei Überlastungen des Transformators aus den
im Bereich des Kerns liegenden Wicklungslagen Wärme an den Kern abgeführt wird,
die Temperatur dieser inneren Wicklungslagen also gesenkt wird. Insoweit ist es
von Vorteil, wenn der wärme leitende Körper unter der letzten vollen Wicklungslage
angeordnet ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß er zwar einerseits so weit wie
möglich vom Kern entfernt ist, daß er andererseits aber nicht selber wieder Wärme
nach außen abgeben kann, wenn er beispielsweise nur teilweise überwickelt ist.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der wärmeleitende Körper in die
Sekundärwicklung gewickelt ist, da bei dem vorausgesetzten Transformator, der Netzspannung
auf eine niedrigere Spannung heruntertransformiert, die Strombelastung der Sekundärwicklung
größer ist als die Strombelastung der Primänsicklung.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen Fig. 1
einen Transformator gemäß der Erfindung in Draufsicht, Fig. 2 eine Darstellung des
Transformators gemäß dem Sichtpfeil II in teilweise aufgebrochener Darstellung und
Fig. 3 eine Ansicht des Transformators gemäß dem Sichtpreil III in Fig. 1.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Transformator handelt es sich
um einen Manteltransformator, dessen Kern 1 durch Joche 2, 3, 4, 5 nach zwei Seiten
zu einem geschlossenen magnetischen Kreis ergänzt ist. Ein solcher Transformator
wird auch als EI-Transformator bezeichnet, weil der Kern 1 zusammen mit den Jochen
2, 3, 4 in Form eines E ausgebildet ist, das durch ein I-förmiges Joch 5 geschiossen
wird. Kern und Joche bestehen aus geschichteten Blechen.
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Auf einem Spulenkörper 6, der auf den Kern 1 aufschiebbar ist, sind
an den beiden Enden und etwa in seiner Mitte Wicklungsflansche 7, 8, 9 angebracht,
die so bemessen sind, daß sie zwischen die Joche 3 und 4 passen. Zwischen den Wicklungsflanschen
8 und 9 ist auf den Spulenkörper 6 die Primärwicklung lo des Transformators gewickelt
während zwischen den Wicklungsflanschen 7 und 8 die Sekundärwicklung 11 auf den
Spulenkörper 6 gewickelt ist. Die beiden Enden der Primärwicklung lo sind als Netzanschlüsse
12 ausgebildet. Die beiden Enden der Sekundärwicklung 11 rühren auf zwei Kontakte
13> 14.
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Nach dem Wickeln der Primärwicklung lo und der Sekundärwicklung 11
auf den Spulenkörper 6 wird dieser auf den Kern 1 auQschoben und das Joch 2 an die
Joche 3 und 4 angeschweißt.
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An einem Ende eines Metallbandes 15 aus Kupfer ist eine bekannte Mikro-Temperatursicherung
16 dadurch befestigt, daß - wie aus Fig. 2 erkennbar - dieses Ende des Metallbandes
15 fest an der Außenfläche der Mikrotemperatursicherung anliegend um diese geschlungen
ist. Die Breite des Metallbandes 15 entspricht etwa der Länge der zylindrischen
Mikrotemperatursicherung 16. Das Metallband 15, dessen Dicke kleiner als 1 mm sein
kann, ist auf die von außen gesehen vorletzte Wicklungslage 17 gelegt und unter
die letzte, also äußerste
volle Wicklungslage 18 gewickelt. Es ist
also voll von einer Wicklungslage 18 überdeckt. Das Metallband erstreckt sich praktisch
über die volle Länge der Sekundärwicklung 11, d. h.
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über den Abstand zwischen den Wicklutgsflanschen 7 und 8.
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Die Mikrotemperatursicherung 16 ist einerseits an den Kontakt 13 mittels
einer Anschlußleitung 19 und andererseits mittels einer Anschlußleitung 20 an einen
Kontakt 21 angeschlossen, von dem und dem Kontakt 14 die Sekundärspannung des Transformators
abgenommen wird. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Mikrotemperatursicherung
16 direkt an dem Wicklungsflansch 7 angeordnet, sie liegt also unmittelbar stirnseitig
zur Sekundärwicklung, so daß das Metallband 15 zwischen der Nikrotemperatursicherung
16 und der Sekundärwicklung 11 keine freien wärmeabgebenden Flächen aufweist.
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- Ansprüche -