DE3040536A1 - Spulenkoerper - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE SCHAUMBUKfJ, SCHULZ-I)OrLAIH Λ THOKNBS EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

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Dipl.-Ing. Norbert Weiner 5275 Bergneustadt 2

KARL-HEINZ SCHAUMBURQ, Olpl.-Ing

WOLFQANQ SCHULZ-DÖRLAM Ingenieur dlplOm* E.N.S.I. Qranoble

DR. DIETER THOENES, Dlpl.-Phy·.

W 7023

THrt

Spulenkörper

P. O. BOX 801560 ■ D-8000 MÜNCHEN 80 ■ MAUERKIRCHERSTRASSE 31 TELEFON (069) 987897 und »87808 . TELEX 5 22010 ESPAT 0

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper, umfassend einen Wicklungsträger und einen mit einem Endflansch des Wicklungsträgers verbundenen Anschlußfuß mit einer Mehrzahl von Anschlußstiften.

Derartige Spulenkörper werden insbesondere auch für Spulen verwendet, die mit einem Mantelkern wie beispielsweise einem RM-Kern, einem Topfkern oder einer becherförmigen Abschirmung versehen sind oder bei denen die Möglichkeit bestehen soll, ein Element zur Veränderung der Induktivität an die Spule heranzuführen. Dabei entsteht ganz allgemein das Problem, den Spulenkörper so auszubilden, daß auch bei einer großen Anzahl von Abgriffen, d.h. von Anschlußstiften/Kerne und Abschirmbecher der oben genannten Art nach dem Wickeln der Spule aufgesetzt oder eingeführt werden können, ohne daß die Wicklung beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlußfuß aus zwei Fußteilen besteht, die beiderseits einer die Wicklungsträgerachse enthaltenden Ebene angeordnet sind und mit dem Wicklungsträger durch an der Außenseite des Endflansches angeordnete und radial über diesen überstehende Stege verbunden sind.

Bei dieser Anordnung ruht also der Wicklungsträger mit seinem einen Endflansch auf den Stegen zwischen den beiden Fußteilen, so daß rings um den Wicklungsträger herum ein nur von den Stegen unterbrochener Freiraum vorhanden ist, der das nachträgliche Aufstecken oder Einführen der

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oben genannten Kerne oder Abschirmungen ermöglicht. Gleichzeitig kann die Anzahl der Abgriffe und Anschlußstifte beliebig erhöht werden, ohne daß dies das Aufstecken der Kerne beeinflußt. Die an der Außenseite des Endflansches angeordneten Stege ermöglichen eine nahezu freitragende Abstützung des Wicklungsträgers und stabilisieren dabei gleichzeitig den Endflansch, so daß dieser ggf. auch sehr dünn ausgebildet werden kann.

Vorzugsweise weisen die beiden Fußteile des Anschlußfußes einen Abstand voneinander auf, wobei jeder Fußteil mindestens ein Abteil umfaßt, das aus einer achsnormalen Deckplatte und an dieser umlaufenden Randleisten besteht, die auf der dem Wicklungsträger abgewandten Seite der Deckplatte angeordnet sind und eine zum jeweils anderen Fußteil hin weisende öffnung freilassen. Durch diese Konstruktionen sind die Fußteile außerordentlich stabil, auch wenn sie zur Aufnahme einer großen Anzahl von Anschlußstiften eine relativ große Ausdehnung senkrecht zur Wicklungsträgerachse besitzen. Die von den Randleisten, den Stegen und dem Endflansch des Wicklungsträgers begrenzten Aussparungen können beispielsweise so geformt sein, daß sie den gewünschten Kernformen, beispielsweise RM-Kernen angepaßt sind.

Um eine möglichst große Anzahl von Anschlußstiften unterbringen zu können, sind diese vorzugsweise an den wicklungsträgerfernen Randleisten angeordnet, wobei nahe der jeweiligen öffnung eines Abteils mindestens ein Drahtführungselement für die von dem Wicklungsträger zu den Anschlußstiften geführten Drähte angeordnet ist. Ein solches Drahtführungselement kann auf besonders einfache Weise von dem in den Bereich der öffnung frei hineinragenden Ende einer Wicklungsträgernahen Rand-

leiste gebildet sein. Auf diese Weise wird ein einziger Fixpunkt geschaffen, über den sämtliche, von dem Wicklungsträger kommenden Drähte laufen, bevor sie innerhalb der von den Randleisten und der Deckplatte gebildeten Tasche zu den einzelnen Anschlußstiften geführt werden. Ferner erkennt man, daß aufgrund der oben beschriebenen Anordnung beim Aufsetzen der gewickelten Spule auf eine Anschlußplatine die vom Wicklungsträger zu den Anschlußstiften verlaufenden Drähte durch die Abdeckplatte abgedeckt sind und somit gegen mechanische Beschädigungen geschützt sind. Wenn der jeweilige Mantelkern oder Abschirmbecher dann auf die Spule aufgesetzt ist, sind die Spulendrähte auf ihrer gesamten Länge praktisch abgedeckt.

Um sicherzustellen, daß die von dem Wicklungsträger zu den Anschlußstiften geführten Drähte fest an der Nase anliegen, die von dem in die Öffnung hineinragenden Ende der oben angesprochenen Randleiste gebildet ist, ist vorzugsweise noch ein weiteres Drahtführungselement vorgesehen, das von einem Stützzapfen gebildet ist, der zwischen dem Wicklungsträger und der mit ihrem Ende in die Öffnung ragenden Randleiste derart achsparallel angeordnet ist, daß er die die Anschlußstifte tragenden Randleisten überragt. Der Stützzapfen hat somit eine doppelte Aufgabe: Zum einen dient er beim Aufsetzen des Spulenkörpers auf eine Unterlage als Stützfuß, so daß das Gewicht der Spule nicht von den Anschlußstiften getragen werden muß. Zum anderen können die vom Wicklungsträger zu den Anschlußstiften geführten Drähte um den Stützzapfen ein oder mehrmals herumgeführt werden, bevor sie über die Drahtführungsnase an der Randleiste zu den Anschlußstiften geführt werden. Dadurch, daß auch bei einer großen Anzahl von Anschlußstiften sämtliche

Drähte über dieselben Drahtführungselemente geführt werden, braucht man nur an wenigen Stellen der Mantelkerne oder becherförmigen Abschirmungen Aussparungen für die Drähte vorzusehen.

Wenn der Mantelkern beispielsweise aus zwei Hälften besteht, die von den beiden axialen Enden des Wicklungsträgers her auf den Spulenkörper aufgesteckt werden, so muß die Möglichkeit bestehen, die beiden Hälften des Kernes zusammenzuhalten, was üblicherweise mit Hilfe von Feder-klammern erfolgt. Um das Ansetzen der Feder" klammern zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, venn jedes Fußteil zwei Abteile aufweist, die durch eine Brücke miteinander verbunden sind, die mit den freien Endflächen der die Anschlußstifte tragenden Randleisten bündig abschließt. Dadurch entsteht eine Aussparung in jedem Fußteil, durch welche eine Klammer so an den Kern angesetzt werden kann, daß ein Klammerschenkel den an dem fußnahen Endflansch des Wicklungsträgers außen anliegenden Kernboden untergreifen kann. Gleichzeitig geben diese Aussparungen auch die Möglichkeit, beispielsweise Steuerelemente an die Spule heranzuführen, welche die Induktivität der Spule verändern können.

Der vorstehend beschriebene Spulenkörper eignet sich insbesondere auch zur automatischen Wicklung auf Wickelmaschinen. Dadurch, daß der Draht auf seinem Weg von der Wickelträgeroberfläche zu den Anschlußstiften durch keine Durchbrechungen hindurchgefädelt werden muß, kann er mittels einer numerisch gesteuerten Pinole selbsttätig zwischen den beiden Fußteilen hindurchgeführt, um das oder die Drahtführungselemente herumgeschlungen und von dort zu den Anschlußstiften geführt v/erden. Besonders deutlich werden die Vorteile des erfindungsgemäßen

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Spulenkörpers dann, wenn die die Anschlußstifte tragenden Randleisten längs der Seiten eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrates verlaufen. Dann ist es auch möglich, einen Spulenkörper mit zahlreichen Anschlußstiften bifilar mit Hilfe herkömmlicher Wickelmaschinen zu bewickeln, was bisher bei derartigen Spulenkörpern nicht möglich war. Dabei können an der einen Rechteckseite, die parallel zu einer durch beide Pinolen verlaufenden Ebene gerichtet ist, gleichzeitig zwei Anschlußstifte mit Drähten verbunden werden, während an der dazu senkrechten Rechteckseite bei einem Arbeitsschritt nur ein Anschlußstift mit einem Draht verbunden werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Spulenkörpers in einem zwischen den beiden Fußteilen parallel zur Wicklungsträgerachse verlaufenden Schnitt und

Fig. 2 eine Endansicht des erfindungsgemäßen

Spulenkörpers von der Seite des Anschlußfußes her.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spulenkörper umfaßt einen Wicklungsträger 10 mit Endflanschen 12 und 14 sowie einen mit dem Wicklungsträger 10 verbundenen Anschlußfuß, von dem in den Fig. 1 und 2 nur ein Fußteil vollständig dargestellt ist, das allgemein mit 16 bezeichnet ist. Der Spulenkörper ist bezüglich einer die

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Wicklungsträgerachse enthaltenden Ebene E (Fig. 2) spiegelsymmetrisch ausgebildet, so daß der andere Fußteil 16 nicht dargestellt zu werden braucht.

Jeder Fußteil 16 besteht aus zwei Abteilen 18, die durch eine Brücke 20 miteinander verbunden sind. Die beiden Abteile 18 ihrerseits sind durch annähernd radial verlaufende Stege 22 mit dem Wicklungsträger 10 verbunden. Die Stege 22 sind hochkant an der Unterseite (d.h. der Seite, die einer mit der Spule zu verbindenden Schaltungsplatine zugewandt ist) des Endflansches 14 so angeordnet, daß sie radial über den Endflansch 14 hinausragen. Die annähernd radial verlaufenden Stege 22 sind durch im wesentlichen tangential zu dem zylindrischen Abschnitt des Wicklungsträgers 10 verlaufende Mittelabschnitte mit dem jeweils benachbarten Steg 22 des gegenüberliegenden Fußteiles 16 verbunden (Fig. 2).

Jedes Abteil 18 besteht aus einer Deckplatte 26 und an dieser umlaufenden Randleisten 28, 30, 32, 34, die von der Unterseite der Deckplatte 26 ausgehen. Die Randleisten 28 und 30 sind dabei längs der Seiten eines Rechteckes angeordnet, welches den Grundriß des Anschlußfußes bildet. Die äußeren Randleisten 28 und 30 tragen die parallel zur Wicklungsträgerachse verlaufenden Anschlußstifte 36. Jeder Anschlußstift 36 sitzt auf einem kleinen Sockel 38, der von dem jeweils benachbarten Sockel 38 durch einen Einschnitt 40 getrennt ist. Ferner ist anschließend an das freie Ende des Sockels 38 an dessen Außenseite eine Leiste 42 ausgeformt, die über die Außenfläche der Randleiste 38 hinausragt. Der Zweck dieser Gestaltung der Sockel 38 wird weiter unten noch näher erläutert.

Längs der Randleisten 32 sind die beiden Abteile 18 durch die Brücke 20 miteinander verbunden, deren Unterseite

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auf Höhe der freien Endfläche der Sockel 38 liegt. Die Brücke 20 trägt einen Stützzapfen 44, der zusammen mit zwei weiteren Stützzapfen 46 eine Dreipunktauflage des Fußteiles 16 bildet. Die weiteren Stützzapfen 46 sind auf Abschnitten der Deckplatte 26 befestigt, die in dem Winkel zwischen den im wesentlichen radial verlaufenden Stegen 22 und den Randleisten 34 eingeschlossen sind. Wie man erkennt, ragen die Stützzapfen 44 und 46 über die freien Endflächen der Sockel 38 hinaus, so daß der Spulenkörper auf den Stützzapfen 44 und 46 ruht und die Anschlußstifte 36 nicht belastet werden. Damit ist ein sicherer Stand der Spule auch dann gewährleistet, wenn die Spule mit einem relativ schweren Kern -versehen ist.

Die Randleisten 28 und 34 stoßen nicht zusammen, so daß zwischen ihnen eine zu dem jeweils anderen Fußteil 16 hin weisende Öffnung 48 frei bleibt. In dieser öffnung 48 ragt das freie Ende der Randleiste 34 unter Bildung einer Drahtführungsnase 50.

Im folgenden wird nun das Aufbringen einer bifilaren Wicklung auf den oben beschriebenen Spulenkörper mit Hilfe einer Bifilar-Wickelmaschine herkömmlicher Bauart erläutert.

Die Bifilar-Wickelmaschine ist lediglich durch zwei Pinolen 52 dargestellt, welche zur Zuführung der beiden Drähte 54 der Wicklung dienen und längs der Koordinatenachsen x, y und ζ mittels einer numerischen Steuerung verstellbar sind, wobei jedoch die durch die beiden Pinolen 52 verlaufende Ebene stets parallel zur x-Achse bleibt. Die Pinolen 52 können ferner noch um eine zur

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x-Achse parallele Achse so verschwenkt werden, daß die durch sie verlaufende Ebene parallel zur x-y-Ebene ist. In der letztgenannten Stellung wird zunächst die bifilare Wicklung auf den zylindrischen Abschnitt des Wicklungsträgers 10 aufgebracht. Soll nun ein Abgriff an der Wicklung angebracht oder die Wicklung beendet werden, so werden die Pinolen 52 in die in der Fig. 1 dargestellte Stellung verschwenkt und zwischen die beiden Fußteile 16 eingeführt. Dann werden die Drähte 54 zunächst um den Stützzapfen 46 des Abteiles 18 geschlungen, an dem die für den Abgriff vorgesehenen Anschlußstifte liegen. Von dem Stützzapfen 46 werden die Drähte 54 unter der Nase 50 hindurchgeführt, so daß sie in die Kerbe zwischen der Naso 50 und der Deckplatte 26 gespannt werden. Von der Nase 50 werden dann die Drähte 54 zu den Sockeln 38 und zwischen diesen durch die Kerben 40 hindurchgeführt, unterhalb der Leisten 42 um den Sockel 38 gewickelt und dann mittels einer Drahtlocke an dem jeweiligen Anschlußstift angeschlossen, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist. Dank der Anordnung der äußeren Randleisten längs der Seiten eines Rechteckes können zwei Anschlußstifte 36 gleichzeitig angeschlossen werden. Dies setzt natürlich voraus, daß die Abstände zwischen den Anschlußstiften exakt an die Abstände zwischen den Pinolen und die Durchmesser der Pinolen angepaßt sind. Das bedeutet, daß der Achsabstand der Anschlußstifte 36 gleich dem Achsabstand der Pinolen 52 sein muß und daß der Außendurchmesser einer Pinole kleiner als der gegenseitige Abstand zweier Anschlußstifte 36 ist. Das gleichzeitige Anschließen zweier Anschlußstifte 36 geht natürlich nur für den Fall, daß die die Anschlußstifte tragende Randleiste parallel zu der durch die beiden Pinolen 52 verlaufenden Ebene ist. Dies gilt für die parallel zur x-Achse

verlaufenden Randleisten 28. Für die parallel zur y-Achse verlaufenden Randleisten 30 dagegen kann mit Hilfe der Pinolen 52' jeweils nur ein Anschlußstift bei einem Arbeitsgang angeschlossen werden.

Nach dem Bewickeln des Spulenkörpers werden die beiden Teile eines RM-Kernes von den beiden axialen Enden des Wicklungsträgers 10 her aufgesetzt (Fig. 2), wobei der vom Fußende her aufgesteckte Kernteil 56 mit seinem die Wicklung außen umschließenden Schenkel 58 durch die von den Stegen 22, den Randleisten 34, der Brücke 20 und dem Endflansch 14 begrenzte Aussparung 60 hindurchgreift. Die beiden Kernhälften werden dann durch zwei Klammern zusammengehalten (Fig. 2, die zweite Klammer 62 ist der in der Fig. 2 dargestellten Klammer 62 diametral entgegengesetzt) , welche die beiden Kernteile an ihren axialen Enden übergreifen.

Wenn nun der Spulenkörper mit der Wicklung und dem Kern mit den Anschlußstiften 36 auf eine Platine gesetzt wird, sind die von dem Wicklungsträger 10 zu den Anschlußstiften führenden Drähte vollständig abgedeckt. Unabhängig von der Anzahl der Anschlußstifte ist der Drahtverlauf in der Nähe des Wicklungsträgers 10 stets derselbe. Dadurch wird das Aufstecken der Kerne durch die Anzahl der zu den Anschlußstiften geführten Drähte in keiner Weise beeinflußt.

Neben der Möglichkeit, eine bifila: e Wicklung auf den vorstehend beschriebenen Spulenkörper mit Hilfe einer herkömmlichen Bifilar-Wickelmaschine aufbringen zu können, hat die rechteckige Anordming der Anschlußstifte auch noch den Vorteil, daß sie auf den üblichen Raster einer Schaltungsplatine passen.

Es ist ferner zu betonen, daß der Spulenkörper selbstverständlich auch mit mehreren Wicklungskammern ausgebildet sein kann und vorzugsweise aus einem Stück hergestellt ist.

Claims (9)

1. Patentansprüche

   Spulenkörper, umfassend einen Wicklungsträger und einen mit einem Endflansch des Wicklungsträgers verbundenen Anschlußfuß mit einer Mehrzahl von Anschlußstiften, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußfuß aus zwei Fußteilen (16) besteht, die beiderseits einer die Wicklungsträgerachse enthaltenden Ebene angeordnet sind und mit dem Wicklungsträger (10) durch an der Außenseite des Endflansches (14) angeordnete und radial über diesen überstehende Stege (22) verbunden sind.
2. 2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußteile (16) des Anschlußfußes einen Abstand voneinander aufweisen und jeweils mindestens ein Abteil (18) umfassen, das aus einer achsnormalen Deckplatte (26) und an dieser umlaufenden Randleisten (28, 30, 32, 34) besteht, die auf der dem Wicklungsträger (10) abgewandten Seite der Deckplatte (26) angeordnet sind und eine zum jeweils anderen Fußteil (16) hinweisende öffnung (48) freilassen.
3. 3. Spulenkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Stegen (22), den Randleisten (34) und dem Endflansch (14) begrenzten Aussparungen (60) derart geformt sind, daß ein RM-Kern nachträglich in die Aussparung einführbar ist.
4. 4. Spulenkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte (36) an den wicklungsträgerfernen Randleisten (28, 30) angeordnet sind und daß nahe der jeweiligen öffnung (48) mindestens ein

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   Drahtführungselement (50, 46) für die von dem Wicklungsträger (10) zu den Anschlußstiften (36) geführten Drähte (54) angeordnet ist.
5. 5. Spulenkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
   daß das Drahtführungselement von dem in den Bereich der öffnung (48) frei hineinragenden Ende (50) einer wicklungsträgernahen Randleiste (34) gebildet ist.
6. 6. Spulenkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Drahtführungselement von
   einem Stützzapfen (46) gebildet ist, der zwischen dem
   Wicklungsträger (10) und der mit ihrem Ende (50) in
   die öffnung (48) ragenden Randleiste (34) derart achsparallel angeordnet ist, daß er die die Anschlußstifte

   (36) tragenden Randleisten (28, 30) überragt.
7. 7. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußteil (16) zwei Abteile (18) aufweist, die durch eine Brücke (20) miteinander verbunden sind, die mit den freien Endflächen der die
   Anschlußstifte (36) tragenden Randleisten (28, 30)
   bündig abschließt.
8. 8. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Anschlußstifte (36) tragenden Randleisten (28, 30) längs der Seiten eines Rechteckes verlaufen.
9. 9. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußstiften (36)
   in den Randleisten (28, 30) Kerben (40) ausgebildet
   sind.