DE29511040U1 - Choke with core for high currents - Google Patents
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Die Erfindung betrifft eine Drossel mit Kern für hohe Ströme. Derartige Drosseln unterliegen oft einer sehr hohen mechanischen Beanspruchung der einzelnen Teile. Aus diesem Grunde werden für solche Drosseln Wicklungen mit einer Teflonisolierung eingesetzt. Hierbei sind viele Arbeitsschritte erforderlich, da zunächst eine Abisolierung der Leitungen erforderlich ist, bevor Kabelschuhe oder ähnliche Verbindungselemente an der Leitung angeschlagen werden, bevor schließlich die Fixierung der Wicklung am Kern mittels geeigneter Kabelbänder erfolgt.The invention relates to a choke with a core for high currents. Such chokes are often subject to very high mechanical stress on the individual parts. For this reason, windings with Teflon insulation are used for such chokes. This requires many work steps, since the cables first have to be stripped before cable lugs or similar connecting elements are attached to the cable, before the winding is finally fixed to the core using suitable cable ties.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für hohe Ströme geeignete Drossel zu schaffen, die auch bei hoher mechanischer Beanspruchung einen ausreichenden Schutz gegen einen Windungsschluß bietet.The invention is based on the object of creating a choke suitable for high currents, which offers sufficient protection against a short circuit between turns even under high mechanical stress.
Zur Lösung wird eine Drossel mit Kern für hohe Ströme vorgeschlagen, die sich auszeichnet durchThe solution is to use a choke with a core for high currents, which is characterized by
a) eine den Kern umschließende Wicklung, deren Windungen sich jeweils aus einem ersten metallischen Formstück und einem zweiten metallischen Formstück zusammensetzen,a) a winding enclosing the core, the turns of which are each composed of a first metallic shaped piece and a second metallic shaped piece,
b) jeweils zwei Kontaktflächen an erstem und zweitem Formstück, wobei die eine Kontaktfläche an der zugehörigen Kontaktfiäche des jeweils anderen Formstücks der Windung anliegt, und die andere Kontaktfläche an dem benachbarten Formstück der nächsten Windung anliegt.b) two contact surfaces on the first and second shaped pieces, whereby one contact surface rests on the corresponding contact surface of the other shaped piece of the turn, and the other contact surface rests on the adjacent shaped piece of the next turn.
Tetefon (02 U) 572131 'Telex 35 33429 pate d · Telefax <02 &Pgr;) 5S$125 ■ Postgirokonto Köln 'BLZ 3"01005Ol 22~610-503Tel. (02 U) 572131 'Telex 35 33429 pate d · Fax <02 &Pgr;) 5S$125 ■ Postgiro account Cologne 'BLZ 3"01005Ol 22~610-503
Anstelle der üblichen gewickelten Leitungsdrähte werden bei dieser Drossel Windungen verwendet, die sich jeweils aus zwei Formstücken, z. B. Stanzteilen aus Kupfer, aus Aluminium oder aus anderen lötfähigen Materialien zusammensetzen. Als Formstücke eignen sich auch in geeigneter Form vorgebogene Drahtstücke. Die so zu einer Wicklung zusammengesetzten Formstücke lassen sich an einer geeigneten Grundplatte zusammenlöten, wobei die Grundplatte hauptsächlich als Montagehilfe dient.Instead of the usual wound conductor wires, this choke uses windings that are each made up of two shaped pieces, e.g. stamped parts made of copper, aluminum or other solderable materials. Wire pieces that have been pre-bent in a suitable shape are also suitable as shaped pieces. The shaped pieces assembled into a winding in this way can be soldered together to a suitable base plate, with the base plate serving primarily as an assembly aid.
Die so aufgebauten Wicklungen weisen eine hohe mechanische Robustheit auf, so daß es auch bei starken Beanspruchungen zu keinem elektrischen Schluß zwischen benachbarten Windungen kommt.The windings constructed in this way have a high level of mechanical robustness, so that even under heavy loads there is no electrical short circuit between adjacent windings.
Bei den Formstücken handelt es sich vorzugsweise um flache Bleche, die z. B. aus Kupfer bestehen können.The fittings are preferably flat sheets, which can be made of copper, for example.
Vorzugsweise ist das erste Formstück im wesentlichen U-förmig und das zweite Formstück im wesentlichen rechteckförmig gestaltet. Auf diese Weise liegen die Verbindungsstellen zwischen den beiden Formstücken innerhalb einer Ebene, z. B. einer als Montagehilfe dienenden Grundplatte.Preferably, the first molded part is essentially U-shaped and the second molded part is essentially rectangular. In this way, the connection points between the two molded parts lie within one plane, e.g. a base plate serving as an assembly aid.
Um den Aufwand bei der Herstellung der Formstücke möglichst gering zu halten, ist das eine der beiden Formstücke eben ausgebildet, während das andere Formstück zweifach abgewinkelt gestaltet ist. In diesem Fall können die eben gestalteten Formstücke der Wicklung radial zum Kern und insbesondere Ringkern ausgerichtet sein.In order to keep the effort involved in producing the shaped pieces as low as possible, one of the two shaped pieces is flat, while the other shaped piece is designed with two angles. In this case, the flat shaped pieces of the winding can be aligned radially to the core and in particular toroidal core.
Um die Kontaktwiderstände gering zu halten, können die Formstücke mit ihren Kontaktflächen flächig aneinanderliegen.In order to keep the contact resistance low, the molded parts can lie flat against each other with their contact surfaces.
Zur preisgünstigen Herstellbarkeit der Formstücke trägt bei, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Drossel die zweifach abgewinkelten Formstücke einen Mittelabschnitt sowie zwei Endabschnitte aufweisen, wobei die Endabschnitte die Kontaktflächen zur Anlage an den eben gestalteten, benachbarten Formstücken bilden, und der Mittelabschnitt schräg zu beiden benachbarten Formstücken verläuft.The cost-effective manufacture of the fittings is aided if, according to a further design of the throttle, the doubly angled fittings have a central section and two end sections, whereby the end sections form the contact surfaces for contact with the flat, adjacent fittings, and the central section runs at an angle to both adjacent fittings.
Ferner wird vorgeschlagen, daß sich beide Kontaktflächen der Formstücke auf derselben Seite des Formstücks befinden. Auf diese Weise wird es möglich, die eine Seite des Formstücks vollständig mit einer Isolierung zu versehen, z. B. einer geeigneten Isolierlackierung oder Pulverbeschichtung.It is also proposed that both contact surfaces of the fittings are on the same side of the fitting. In this way, it is possible to completely insulate one side of the fitting, e.g. a suitable insulating paint or powder coating.
Die Montage der Formstücke zu einer Wicklung läßt sich wesentlich vereinfachen, wenn diese auf einer Grundplatte aus elektrisch isolierendem Material durchgeführt wird, wobei die Grundplatte mit Öffnungen zum Einstecken der jeweils mit mindestens zwei Stecklaschen versehenen Formstücke versehen ist.The assembly of the shaped pieces to form a winding can be made considerably easier if it is carried out on a base plate made of electrically insulating material, whereby the base plate is provided with openings for inserting the shaped pieces, each of which is provided with at least two plug-in tabs.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind in die Öffnungen zugleich die Stecklaschen eines ersten und eines damit verbundenen zweiten Formstücks eingesteckt, und die Steckiaschen sind in dieser Anordnung miteinander verlötet. In diesem Fall sind Lötarbeiten ausschließlich im Bereich der Grundplatte erforderlich, so daß eine besonders einfache und schnelle Montage erreicht wird, die zudem eine einfache Kontrolle der durchgeführten Lötarbeiten auf Qualität und Vollständigkeit ermöglicht.According to a further embodiment, the plug-in tabs of a first and a second molded part connected to it are inserted into the openings at the same time, and the plug-in tabs are soldered together in this arrangement. In this case, soldering work is only required in the area of the base plate, so that a particularly simple and quick assembly is achieved, which also enables easy checking of the soldering work carried out for quality and completeness.
Weitere Einzelheiten und Vorteile werden nachfolgend anhand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Drossel beschrieben. Es zeigen:Further details and advantages are described below using an embodiment of a throttle according to the invention shown in the drawing. They show:
Fig. 1 in einer Draufsicht eine auf einer Leiterplatte montierte Drossel mit einem Ringkern;Fig. 1 shows a top view of a choke with a toroidal core mounted on a circuit board;
Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Drossel;Fig. 2 is a section through the throttle shown in Fig. 1;
Fig. 3 eine vereinfachte perspektivische Darstellung des Aufbaus der einzelnen Windungen der Drossel ähnlich Fig. 1 undFig. 3 a simplified perspective view of the structure of the individual turns of the choke similar to Fig. 1 and
Fig, 4 eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Drossel mit Ringkern.Fig. 4 is a simplified perspective view of a modified choke with a toroidal core compared to Fig. 1.
Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Drossel besteht aus einem Kern, der beim Ausführungsbeispiel als Ringkern 1 ausgebildet ist, sowie einer denThe choke shown in Figures 1 to 3 consists of a core, which in the embodiment is designed as a toroidal core 1, and a
Ringkern 1 umschließenden Wicklung, die sich aus einer Vielzahl einzelner Windungen 2 zusammensetzt. Jede einzelne Windung 2 besteht aus insgesamt zwei Formstücken 3,4, die in eine Grundplatte 5 eingesteckt und dort miteinander verlötet sind. Die Grundplatte 5 dient daher in erster Linie als Montagehilfe. Sie kann ferner die elektrischen Anschlüsse der Drossel aufnehmen. A winding enclosing the toroidal core 1, which is made up of a large number of individual turns 2. Each individual turn 2 consists of a total of two shaped pieces 3, 4, which are inserted into a base plate 5 and soldered together there. The base plate 5 therefore serves primarily as an assembly aid. It can also accommodate the electrical connections of the choke.
Die Verbindung der beiden eine gemeinsame Windung 2 bildenden Formstücke 3,4 erfolgt über ausgestanzte und gebogene Laschen 6, die in dem einen Formstück 3 ausgeformt sind. Dieses erste Formstück 3 ist im wesentlichen U-förmig gestaltet, wobei die beiden parallel zueinander verlaufenden Schenkel 7,8 des ersten Formstücks 3 in Stecklaschen 9 auslaufen, die in entsprechende Öffnungen 10 der Grundplatte 5 eingesetzt sind. Beim Ausführungsbeispiel ist der äußere Schenkel 7 des radial angeordneten ersten Formstückes 3 mit zwei Stecklaschen 9 versehen, während der innere Schenkel 8 lediglich eine Stecklasche 9 aufweist.The connection of the two molded pieces 3, 4 forming a common winding 2 is made via punched and bent tabs 6 which are formed in one molded piece 3. This first molded piece 3 is essentially U-shaped, with the two parallel legs 7, 8 of the first molded piece 3 ending in plug-in tabs 9 which are inserted into corresponding openings 10 in the base plate 5. In the embodiment, the outer leg 7 of the radially arranged first molded piece 3 is provided with two plug-in tabs 9, while the inner leg 8 has only one plug-in tab 9.
Ebenso wie das erste Formstück 3 steht auch das zweite Formstück 4 senkrecht auf der Grundplatte 5 und ist ebenfalls mit Stecklaschen 11 versehen, die zusammen mit den Stecklaschen 9 des ersten Formstücks 3 in die Öffnungen 10 eingesetzt sind. Bei der Herstellung der Drossel werden die Stecklaschen 9,11 an der Unterseite 12 der Grundplatte 5 miteinander verlötet. Die Ausführung der Stecklaschen 9,11 ermöglicht die Verlötung in den Kontaktflächen 17a,16. Die Lasche 6 steilt dabei den Lötspalt ein.Just like the first molded piece 3, the second molded piece 4 is also vertical on the base plate 5 and is also provided with plug-in tabs 11, which are inserted into the openings 10 together with the plug-in tabs 9 of the first molded piece 3. When the choke is manufactured, the plug-in tabs 9,11 are soldered together on the underside 12 of the base plate 5. The design of the plug-in tabs 9,11 enables soldering in the contact surfaces 17a,16. The tab 6 thereby sets the soldering gap.
Beide Formstücke 3,4 sind Stanzteile aus Kupfer. Aluminium kommt ebenfalls in Betracht, ferner können die Formstücke auch aus gebogenen Drahtstücken bestehen. Die Grundplatte 5 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. Kunststoff. Für den Kern bzw. Ringkern 1 kommen die üblichen ferritischen Materialien in Betracht.Both shaped pieces 3, 4 are stamped parts made of copper. Aluminum is also an option, and the shaped pieces can also be made of bent pieces of wire. The base plate 5 is made of an electrically insulating material, e.g. plastic. The usual ferritic materials can be used for the core or ring core 1.
Die Gestaltung der Formstücke 3,4 ist am besten in Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 1 zu erkennen. Die ersten Formstücke 3 sind, wie bereits beschrieben, U-förmig gestaltet und überdies vollkommen eben. Hingegen sind die zweiten Formstücke 4 länglich und im wesentlichen rechteckig gestaltet, wobei diese insgesamt zwei Abwinklungen 13a,13b aufweisen. Die zweiten Formstücke 4The design of the shaped pieces 3, 4 can best be seen in Fig. 3 in conjunction with Fig. 1. The first shaped pieces 3 are, as already described, U-shaped and, moreover, completely flat. In contrast, the second shaped pieces 4 are elongated and essentially rectangular, with a total of two bends 13a, 13b. The second shaped pieces 4
&PSgr; 9 &PSgr; &PSgr; &PSgr; &PSgr; w ~ Ψ 9 Ψ Ψ Ψ Ψ w ~
erstrecken sich in etwa parallel zu dem Steg 14 des U-förmigen ersten Formstückes 3, wobei sie sich unmittelbar oberhalb der Grundplatte 5 und damit im Bereich der Enden der beiden Schenkel 7,8 des ersten Formstücks 3 befinden. Infolge der beiden Abwinklungen 13a, 13b verfugen die zweiten Formstücke 4 über einen Mitteiabschnitt 15 sowie zwei Endabschnitte, wobei diese Endabschnitte zugleich Kontaktflächen 16 bilden, mit denen das zweite Formstück 4 an den beiden benachbarten ersten Formstücken 3 elektrisch leitend anliegt. Umgekehrt verfügt auch z.B. das in Fig. 3 in Frontaldarstellung dargestellte erste Formstück 3 über insgesamt zwei Kontaktflächen 17a,17b. Die erste Kontaktfläche 17a befindet sich am Ende des äußeren Schenkels 7 und stellt die elektrische Verbindung zu der Kontaktfiäche des zugehörigen zweiten Formstückes 4 her. Hingegen befindet sich die andere Kontaktfiäche 17b am Ende des inneren Schenkels 8 und stellt die Verbindung zu der Kontaktfläche des dahinter angeordneten, benachbarten zweiten Formstückes 4 her.extend approximately parallel to the web 14 of the U-shaped first molded piece 3, whereby they are located directly above the base plate 5 and thus in the area of the ends of the two legs 7,8 of the first molded piece 3. As a result of the two bends 13a, 13b, the second molded pieces 4 have a central section 15 and two end sections, whereby these end sections also form contact surfaces 16 with which the second molded piece 4 lies in an electrically conductive manner against the two adjacent first molded pieces 3. Conversely, for example, the first molded piece 3 shown in front view in Fig. 3 also has a total of two contact surfaces 17a, 17b. The first contact surface 17a is located at the end of the outer leg 7 and establishes the electrical connection to the contact surface of the associated second molded piece 4. In contrast, the other contact surface 17b is located at the end of the inner leg 8 and establishes the connection to the contact surface of the adjacent second molded piece 4 arranged behind it.
Vorzugsweise ist jedes Formstück 3,4 der Wicklung auf seiner einen Seite mit einer Isolierung versehen, z.B. einer Isolierlackierung, einer Pulverbeschichtung oder einer isolierabklebung. Aus diesem Grunde befinden sich bei sämtlichen Formstücken 3,4 beide Kontaktflächen 16 bzw. 17a bzw. 17b auf derselben Seite des jeweiligen Formstückes 3,4. So ist beispielsweise gemäß Fig. 3 das dort frontal dargestellte Formstück 3 auf seiner Rückseite pulverbeschichtet, so daß die dem Betrachter zugewandte Vorderseite die unbehandelten Kontaktflächen 17a, 17b aufweist, an denen das zugehörige eigene zweite Formstück 4 sowie das zweite Formstück 4 der darauffolgenden Windung anliegen. Selbstverständlich ist es möglich, auch die mit Kontaktflächen 17a, 17b versehene Seite des Formstückes 3 mit einer Pulverbeschichtung zu versehen, sofern zumindest die Kontaktflächen 17a,17b frei bleiben.Preferably, each shaped piece 3, 4 of the winding is provided with insulation on one side, e.g. an insulating coating, a powder coating or an insulating adhesive. For this reason, both contact surfaces 16 or 17a or 17b are located on the same side of the respective shaped piece 3, 4 for all shaped pieces 3, 4. For example, according to Fig. 3, the shaped piece 3 shown there from the front is powder-coated on its back, so that the front side facing the viewer has the untreated contact surfaces 17a, 17b, against which the associated second shaped piece 4 and the second shaped piece 4 of the following winding rest. It is of course also possible to provide the side of the shaped piece 3 provided with contact surfaces 17a, 17b with a powder coating, provided at least the contact surfaces 17a, 17b remain free.
Um beide Kontaktflächen auf einer Seite des jeweiligen Formstückes anordnen zu können, muß das zweite Formstück 4, wie dies die Figuren 1 und 3 gut erkennen lassen, die durch die beiden Schenkel 7,8 des ersten Formstückes 3 gebildete Öffnung 18 einmal durchragen, um auf diese Weise auf die "abgewandte" Seite des ersten Formstückes 3 zu gelangen. Der Ringkern 1 ist aus Gründen der Übersicht in Fig. 3 nur rudimentär eingezeichnet. Er liegt unter seinem Eigengewicht auf der Oberkante 19 der zweiten Formstücke 4In order to be able to arrange both contact surfaces on one side of the respective molded part, the second molded part 4 must, as can be clearly seen in Figures 1 and 3, protrude once through the opening 18 formed by the two legs 7, 8 of the first molded part 3 in order to reach the "facing away" side of the first molded part 3. The toroidal core 1 is only rudimentarily shown in Fig. 3 for reasons of clarity. It lies under its own weight on the upper edge 19 of the second molded parts 4
··♦··♦
auf und durchdringt zugleich die Öffnungen 18 der radial angeordneten, U-förmigen Formstücke 3.and simultaneously penetrates the openings 18 of the radially arranged, U-shaped fittings 3.
Der Ringkern 1 kann ebenfalls isoliert werden, wobei z.B. ebenfalls die bereits beschriebene Pulverbeschichtung angewendet werden kann.The toroidal core 1 can also be insulated, whereby the powder coating already described can also be used.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 ist das erste Formstück 3 wiederum U-förmig gestaltet, wobei jedoch in diesem Fall die Schenkel 7,8 von der Grundplatte 5 wegragen. Ausschließlich diese ersten Formstücke 3 werden in der Grundplatte 5 befestigt. Hingegen werden die hier horizontal, d.h. parallel zur Ebene der Grundplatte 5 ausgerichteten zweiten Formstücke 4 an den Enden der beiden Schenkel 7,8 befestigt, d.h. verlötet. Der Ringkern 1 liegt hierbei auf der Innenkante der Stege 14 der ersten Formstücke 3 auf.In the variant according to Fig. 4, the first molded piece 3 is again U-shaped, but in this case the legs 7, 8 protrude from the base plate 5. Only these first molded pieces 3 are fastened in the base plate 5. In contrast, the second molded pieces 4, which are aligned horizontally here, i.e. parallel to the plane of the base plate 5, are fastened, i.e. soldered, to the ends of the two legs 7, 8. The toroidal core 1 rests on the inner edge of the webs 14 of the first molded pieces 3.
I · · Φ &PSgr; I · · Φ &PSgr; · V*·· V*·
1 Ringkern, Kern1 toroidal core, core
2 Windung2 turns
3 erstes Formstück3 first fitting
4 zweites Formstück4 second fitting
5 Grundplatte5 Base plate
6 Lasche6 Tab
7 äußerer Schenkel7 outer leg
8 innerer Schenkel8 inner thigh
9 Stecklasche des ersten Formstücks9 Plug-in tab of the first fitting
10 Öffnung10 Opening
11 Stecklasche des zweiten Formstücks11 Plug-in tab of the second fitting
12 Unterseite 13a Abwinklung 13b Abwinklung12 Bottom side 13a Bending 13b Bending
14 Steg14 Bridge
15 Mittelabschnitt15 Middle section
16 Kontaktfläche des zweiten Formstücks 17a Kontaktfläche des ersten Formstücks16 Contact surface of the second fitting 17a Contact surface of the first fitting
1 7b Kontaktfläche des ersten Formstücks1 7b Contact surface of the first fitting
18 Öffnung18 Opening
19 Oberkante19 Top edge
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19951026 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19981208 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20011106 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20030919 |
|
| R071 | Expiry of right |