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Spulenkörper
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Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper mit einem von zwei Flanschen
begrenzten wickelraum auf einem rohr- oder stabähnlichen Wicklungsträger, bei dem
die Anschlußdrähte über in den Flanschen befestigte Lötfahnen mit den Wicklungsdrähten
verbunden sind. Derartige Spulenkörper werden hauptsächlich in Relais oder Weckern
oder anderen elektrischen Geräten verwendet und dienen zusammen mit Relaisankern
und Kontakten der elektromagnetischen Steuerung von Stromkreisen.
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Besondere Schwierigkeiten macht es in vielen Fällen,die Wicklungsdrähte
mit den Anschlußdrähten zu verbinden. Da beide Drahtsorten bei gleichen elektrischen
Aufgaben unterschiedlichen mechanischen Beanspruchungen unterliegen, kann ohne weiteres
auf dem Spulenkörper ein sehr dünner nur lackisolierter Draht verwendet werden,
während für den Anschlußdraht ein mechanisch stabiler Draht mit stoB-, schlag- und
abriebfester Isolierung erforderlich ist. Ein besonderes Kriterium ist dann immer
die Verbindungsstelle zwischen Wicklungsdraht und Anschlußdraht, da an dieser Stelle
alle mechanischen Beanspruchungen des Anschlußdrahtes wirksam werden, die, beispielsweise
bei der Montage, in einem Gerät auftreten. Im allgemeinen wird diese Verbindungsstelle
über eine im Spulenflansch angeordnete Lötfahne und einen Lötvorgang hergestellt.
Die Lötung selbst ist Jedoch wieder eine Verbindungsart, die mechanische Beanspruchungen
gegenüber, wie sie beim Verlegen der Anschlußdrähte im Gerät vor-
kommen,
nicht besonders widerstandsfähig ist. Selbst bei stabiler Lötstelle ist aber Jede
Bewegung des Anschlußdrahtes von der Lötfahne aufzufangen, deren Querschnitt im
allgemeinen aber nicht so bemessen werden kann, daß sie keine Ausweichbewegung machen
wird. Ausweichbewegungen der Lötfahne beanspruchen aber wiederum den dünnen Wickeldraht,
der möglicherweise straff gespannt sein kann und bei der geringsten Beanspruchung
reißt.
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Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, die Verbindungsstelle
zwischen Anschlußdraht und Wickeldraht von Jeder mechanischen Beanspruchung durch
die Anschlußdrähte beim Einbau der Spule in ein Gerät und beim Verlegen der Drähte
zu ihren anderen Anschlußpunkten zu entlasten.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest einer der Flansche
über zumindest einen Teil seines Umfanges in Achsrichtung des Spulenkörpers verstärkt
und mit Aufnahmen zur Festlegung der Anschlußdrähte versehen ist.
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Bei bekannten Spulenkörpern dieser Art wurden bisher die Anschlußdrähte
vor ihrer Lötverbindung mit den Lötfahnen, mit Hilfe einer starken Klebebandage
auf dem Wickelraum der Spule über den vorhandenen Wicklungen befestigt und dann
mit ihren Anschlußenden an die Lötfahnen gebogen und veShtet. Die erfindungsgemäße
Anordnung erspart zunächst diese Arbeitsvorgänge und die dafür erforderlichen Materialien
und erlaubt in vorteilhafter Weise das maschinelle Einlegen von geraden, also nicht
besonders ausgeformten Drähten.
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Dabei ist es möglich, die Aufnahmen in dem Flansch anzuordnen der
nicht Träger der Lötfahnen ist, so daß die Entfernung zwischen der Aufnahme und
der Lötfahne ein Ausfedern der etwa trotz der mechanischen Festlegung von der Montageseite
übertragenen Bewegungen erlaubt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor,
daß in beiden Flanschen des Spulenkörpers Aufnahmen zur Festlegung der Anschlußdrähte
vorgesehen sind und Jeder Anschlußdraht in beiden Flanschen festgelegt ist.
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Besonders vorteilhaft ist dabei die mechanisch feste Führung des Drahtes
über die ganze Länge des Spulenkörpers, so daß Bewegungen des freien Anschlußendes,
die beim Verlegen während des Einbaus der Spulen in ein Gerät immer vorkommen, auf
das lötfahnenseitige Anschlußende des Drahtes nicht mehr wirken können. Da die Führungslänge
auf diese Weise gegenüber den bisherigen Bandagen des Wickelraumes noch vergrößert
ist, ist auch die Sicherheit gegenüber einer Verbiegung durch Vergrößerung des Hebelarmes
verbessert.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung können alle Lötfahnen
in einem Flansch des Spulenkörpers befestigt sein und die Aufnahmen zur Festlegung
der Anschlußdrähte in diesem Flansch den parallel zur Spulenachse verlaufenden Anschlußdraht
von drei Seiten derart umfassen, daß der Anschlußdraht senkrecht zur Spulenachse
einschiebbar ist. Die besonders starre Festlegung in unmittelbarer Nähe der Lötfahnen
läßt sich vorteilhaft durch einen Preßsitz erreichen, wobei es der Automatisierungstechnik
entgegenkommt, wenn ein aradliniger Einschub ohne Seitwärtsbewegungen erfolgen kann.
Diese vorteilhafte Ausführung kann besonders deshalb verwendet werden, weil an dem
lötfahnenseitigen Ende des Anschlußdrahtes kein Zug entgegen der Einschubrichtung
erfolgen kann.
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Zweckmäßigerweise können die Ausnehmungen so angeordnet sein, daß
ihre parallel zur Spulenachse verlaifenden Mittelebenen mit entsprechenden Ebenen
gabelförmiger Ausnehmungen der Lötfahnen fluchten. Mit dieser Anordnung wird ereicht,
daß das abisolierte Ende des Anschlußdrahtes beim Einpressen des Anschlußdrahtes
in seine Auflage in körperlichen Kontakt mit der Lötfahne kommt.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Abstand der Auflagenstellen
in den Lötfahnen von der Spulenachse kleiner als
notwendig hergestellt
und nach dem Wickeln Justiert sein. Besonderer Vorteil dabei ist, daß der durch
den Wickelvorgang straff um die Lötfahne gespannte Wicklungsdraht mechanisch entlastet
wird, da sich eine sogenannte Drahtlose bildet, die die Möglichkeiten der durch
Temperaturänderungen nicht selten vorkommenden mechanischen Überbeanspruchungen
des Drahtes verhindern.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausftihrungsform der Erfindung können
die Aufnahmen in dem Flansch ohne Lötfahnen derart winkelig ausgebildet sein, daß
Teile des Spulenflansches für die eingeführten Drähte Zugentlastungen für Bewegungen
entgegen der ersten Einschubbewegung bilden. Vorteilhaft wird damit dem dem freien
Ende zugekehrten Bereich der Drahtfestlegung ein labyrinthähnlicher Einschub zugeordnet,
der zwar eine mindest doppelte Einschubbewegung des Drahtes erfordert, dafür aber
einem Zug der freien Drahtenden gegenüber die notwendige Entlastung und damit eine
Entlastung des am anderen Spulenflansch vorgesehenen Preßsitzes bewirkt. Auch derartige
Bewegungen des Drahtes können leicht mit voll- oder halbautomatischen Vorrichtungen
bei der Bestückung des Spulenkörpers erfolgen.
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Vorzugsweise kann der winkelig zur ersten Einschubbewegung verlaufende
Teil der Ausnehmung keilförmig verengt sein. Damit erhält der Draht beim Einschieben
einen ähnlichen Preßsitz wie am anderen Spulenflansch und bietet eine verstärkte
Sicherung der Lötstelle. Selbstverständlich sind Rastnasen oder ähnliche, den Preßsitz
unterstützende formschlüssige Festlegungen hier ebenso wie in dem Preßsitz des anderen
Spulenflansches moglich.
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Eine weitere Sicherung kann vorteilhaft dadurch erfolgen, daß der
Spulenflansch weitere Ausnehmungen aufweist, die einen unmittelbar ausserhalb der
Ausnehmungen verlaufenden senkrecht abgebogenen Teil des freien Drahtendes aufnehmen.
Diese Ausnehmungen bieten in Verbesserung der oben geschilderten keilförmigen Verengung
bzw. der Rastnasen eine Sicherung gegen die Rückbewegung des Drahtes entgegen der
Richtung der zweiten
Einschubbewegung, da der außerhalb des Spulenflansches
senkrecht zur Spulenachse abgebogene Anschlußdraht bei dieser Abbiegung in schlitzartige
Ausnehmungen eingelegt wird, die seine Bewegungsmöglichkeiten in der Ebene parallel
zum Spulenflansch unterbinden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung können dem in den Zeichnungen beschriebenen
Ausführungsbeispiel entnommen werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht es erfindungsgemäßen
Spulenkörpers, die Fig. 2, 3 und 4 drei Schnitte durch den lötösenseitigen Flansch
die Fig. 5 und 6 zwei Ansichten des Flansches ohne Lötösen, die Fig. 7 und 8 zwei
Ansichten einer vereinfachten Ausführung.
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Der Wickelraum einer aus mehreren Wicklungen bestehenden Spule 1 ist,
wie in der Fig. 1 zu erkennen, von zwei Flanschen 2 und 3 begrenzt. Im Flansch 2
sind vier Lötösen 4 angeordnet, an denen sowohl die Wicklungsdrähte 5 als auch die
Anschlußdrähte ( befestigt sind. Dabei sind die Anschlußdrähte mit ihrem isolierten
Teil in Ausnehmungen 7 des Flansches eingefUhrt, die im Zuge des Spritzvorganges
so ausgebildet sind, daß sie für den Anschlußdraht einen Preßsitz bilden. Selbstverständlich
wäre es auch möglich, durch Mitspritzen von Rastnasen oder ähnlichen Ausformungen
einen Rastsitz für den Anschlußdraht zu bilden. Zwischen den beiden Lötfahnen 4
auf Jeder Seite des Flansches sind zwei weitere Ausnehmungen 8 vorgesehen, die tiefer
enden als die Ausnehmungen 7 und die es erlauben, die Enden der Wickeldrähte 5 durchzuführen.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, sind die Lötfahnen 4 beim Anwickeln der
Wickeldrähte in einer anderen Position als zu der Zeit in der die Anschlußdrähte
eingelegt werden. Der Pfeil in Fig. 2 am Ende der Lötfahne 4 läßt die Biegung erkennen,
die im Zuge
des weiteren Bestückungsvorganges der Spule an der Lötfahne
vorgenommen wird. Der Erfolg dieser Maßnahme ist in Fig. 3 zu sehen, in der das
Ende des Wickeldrahtes 5 nach Biegung der Lötfahne 4 nicht mehr straff, sondern
locker in der Ausnehmung 8 liegt. Diese Ausfuehrung verhindert ein Abreißen des
Drahtes, sei es durch mechanische oder durch thermische Beanspruchungen. Fig. 4
zZgt die Lage des Anschlußdrahtes 6, der mit seiner Isolierung in die Ausnehmung
7 eingepreßt ist undmit seinem abisolierten Ende 9 in einer gabelförmigen Ausnehmung
10 der Lötfahne 4 liegt.
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Der Flansch 3 in Fig. 1 hat nur Ausnehmungen 11 und 12 für die Anschluddrähte.
Beide verlangen für die Einführung der Anschlußdrähte eine doppelte Bewegung, deren
zweiter Teil im wesentlichen rechtwinkelig zum ersten Bewegungsteil verläuft.
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Dabei ist der zweite Bewegungsteil in der Ausnehmung 11 großer, als
in der Ausnehmung 12. Fig. 5 läßt erkennen, daß dabei der Draht 6 zunächst senkrecht
in die Ausnehmung 11 eingeführt und dann Uber eine schräge Fläche 13 in Richtung
zur Spulenmitte hin abgelenkt wird. Bei der Einführung des Drahtes 6 in die Ausnehmung
12 ist die Seitwärtsbewegung zur Spulenmitte hin geringer und die Ablenkung wird
lediglich durch einen Radius 14 unterstützt. In beiden Fällen ist durch die Nasen
15 und 16 eine Bewegung des Drahtes entgegen der ursprünglichen Einführungsrichtung
verhindert. Wie auch eine Bewegung des Drahtes entgegen der zweiten Einschubrichtung
verhindert wird, ist in Fig. 6 zu erkennen. Die freien Enden des Anschlußdrahtes
6 werden nach Einführung in ihre Ausnehmungen 11 und 12 unmittelbar hinter dem Flansch
parallel zum Flansch abgebogen und dabei in Schlitze 17 und18 im Spulenflansch eingeführt.
Die auf diese Weise in den Ausnehmungen 7 und 8, 11 und 12 und die Schlitze 17 und
18 straff geführten Drähte uebertragen keine Bewegung der freien Anschlußenden,
die etwa beim Verlegen der Drähte in einem Gerät vorkommen werden, auf die Verbindungsstelle
mit den Lötfahnen 4, die im Zuge eines gemeinsamen Lötvorganges, Wickeldraht, Anschlußdraht
und Lötfahne miteinander in elektrischen und mechanischen Kontakt bringen.
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Die Anordnung nach den Fig. 7 und 8 lassen eine einfache Ausführungsform
zur Verwendung bei nur geringer mechanischer Beanspruchung der Drähte erkennen.
Die Spule 19 trägt dabei in ihrem einen Flansch 20 Flachlötfahnen 21, die in den
Flansch 20 eingespritzt sind und Je einen Lappen 22 für den Anschluß des Wickeldrahtes
sowie einen einseitig offenen Lappen 23 zur Festlegung des abisolierten Endes des
Anschlußdrahtes 24 bilden. Die geraden Anschlußdrähte 24 werden dabei in die Lötfahnen
eingeführt und so weit gebogen, daß sie in Schlitze 25 in dem anderen Spulenflansch
26 eingepreßt werden können.
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8 Patentansprüche 8 Figuren