DE3318370C2

DE3318370C2 - Blechkern aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln

Info

Publication number: DE3318370C2
Application number: DE3318370A
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Waasner; Rolf-Dietrich Dipl.-Ing. 8550 Forchheim Waasner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1983-05-20
Publication date: 1986-02-06
Also published as: US4594295A; JPS6063909A; DE3318370A1; EP0126451B1; HU189893B; EP0126451A1; HUT34848A

Abstract

Es gibt einen zweiteiligen Blechschnitt, bei dem der eine Blechteil (1) zwei Außenschenkel (3) und der andere Blechteil (5) ein Joch aufweist, die beiden Außenschenkel des einen Blechteiles und das Joch des anderen Blechteiles fest miteinander zu verbinden sind und das freie Ende des von dem einen Blechteil gebildeten Mittelschenkels (4) sowie das von dem anderen Blechteil (1) gebildete Joch mittels eines kurzen Vorsprunges (10) unter Konizität zusammenwirken. Dabei ist es erwünscht, wenn die Beweglichkeit des freien Mittelschenkelendes gegenüber dem zugeordneten Joch aufgrund einer durch die Stanzung gegebenen Gestaltung der Blechteile durch das Gegeneinanderpressen der Blechteile verhindert ist. Dies ist erreicht, indem der Vorsprung als kleine schmale Nase (10) ausgebildet ist, die Abmessungen des Nasenbereiches sowie des Blechschnittbereiches (9, 13), die aneinander anliegen, vor dem Gegeneinanderpressen nicht zueinander passende Abmessungen aufweisen und der Mittelschenkel (4) nach dem Gegeneinanderpressen der beiden Blechteile mittels Klemmsitz der Nase gegen Bewegungen des freien Mittelschenkel-Endes rechtwinkelig zur Schenkelebene gesichert gehalten ist. Ein Kern aus diesem Blechschnitt zeichnet sich, besonders auch bei höheren Temperaturen, durch stark verminderten Brumm aus.

Description

Die Erfindung betrifft einen Blechkern, der gleichsinnig aus Blechschnitten geschichtet ist, die jeweils zweiteilig ausgebildet sind und drei Schenkel sowie zwei Joche aufweisen, bei denen jeweils der eine Blechteil zwei Außenschenkel und der andere Blechteil ein Joch aufweist, und die beiden Außenschenkel des einen Blechteües und das Joch des anderen Blechteües unter Gegeneinanderpressen der beiden Blechkernteile in der Blechschnittebene fest miteinander verbunden sind, wobei jeweils das freie Ende des von dem einen Blechteil gebildeten Mittelschenkels sowie das von dem anderen Blechteil gebildete Joch mittels einen kurzen Ansatzes und einer Verjüngung zusammenwirken und der Mittelschenkel nach dem Gegeneinanderpressen der beiden Blechkernteile gegen Bewegungen des freien Mittelschenkel-Endes rechtwinkelig zur Schenkelebene gesichert gehalten ist

Bei einem bekannten (DE-OS 16 13 628) Blechkern dieser Art ist der Ansatz am freien Ende des Mittelschenkels zunächst so breit wie der Mittelschenkel, verjungt sich zu einer Spitze hin und ragt in eine Ausnehmung des einen Joches. Die Abmessungen des Vorsprunges und der Ausnehmung passen schon vor dem Gegeneinanderpressen genau zueinander. Das freie Ende des Mittelschenkels kann sich an sich in Richtung quer zur Blechebene relativ zum anschließenden Joch bewegen und zwar auch dann, wenn eine Vielzahl von Blechschnitten zu einem gleichsinnig geschichteten Kern zusammengelegt sind. Diese Beweglichkeit wird mit größerer Temperatur größer, weil der Spalt zwi-

sehen Mittelschenkel und anschließendem joch mit wachsender Temperatur größer wird. Die Beweglichkeit ist mit einem erheblichen Brumm verbunden, den man durch eine die Ansätze aller Blechlagen durchdringende Niete zu vermeiden sucht. Die Nietung ist mit besonderen Arbeitsgängen verbunden und stört den magnetischen Fluß.

Es ist auch ein Blechkern bekannt (US-PS 5 77 480), der aus L-förmigen Blechteilen und Mittelschenkelblechteilen geschichtet ist, die jeweils beiderends verschieden ausgebildete und angeordnete, verjüngte kleine schmale Nasen aufweisen und die wechselseitig geschichtet sind. Hierdurch sind Bewegungen der Mittelschenkelteilenden rechtwinkelig zur Blechebene vermieden und zwar unabhängig davon, wie stark die Nasen in den zugeordneten, genau passenden Ausnehmungen an deren Rändern anliegen.

Es ist auch bekannt (CH-PS 5 83 961), bei der Herstellung eines Blechkernes eine Kernhälfte mit einer vorspringenden Lippe gegen einen glatten Abschnitt der anderen Kernhälfte zu legen und Strom durch die Lippe hindurchzuführen, so daß eine Schmelzschweißung zwischen Lippe und glatten Abschnitt erfolgt. Hier werden Blechkernteile mittels Schweißung miteinander verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Blechschnitt der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Beweglichkeit des freien Mittelschenkel-Endes gegenüber dem zugeordneten Joch aufgrund einer durch

die Stanzung gegebenen Gestaltung der Blechteile durch das Gegeneinanderpressen der Blechteile verhindert ist.

Die Erfindung sieht, diese Aufgabe lösend, einen Blechkern der eingangs genannten Art vor, der dadurch gekennzeichnet ist daß der Ansatz eine kleine schmale Nase ist und die gesicherte Halterung des Mittelschenkels derart erreicht ist, daß bei den Blechschnitten jeweils der Nasenbereich sowie der an diesem anliegende Blechschnittbereich vor dem Gegeneinanderpressen nicht zueinander passende Abmessungen und nach dem Gegeneinanderpressen Verformung aufweisen.

Der Nasenbereich and der Blechschnittbereich, die aneinander anliegen, werden beim Gegeneinanderpressen der Blechteile kräftig aneinander gedrückt und etwas verformt, wodurch der Klemmsitz bzw. Preßsitz der Nase und damit die Unbeweglichkeit des freien Mittelschenkelendes gewährleistet ist. Der erfindmgsgemäße Kern zeichnet sich, besonders auch bei höheren Temperaturen, durch stark verminderten Brumm aus.

Es ist denkbar, die Nase am Mittelschenkelende und eine zugehörige Ausnehmung am Joch vorzusehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Nase am Joch und der zugehörige Blechschnittbereich am Mittelschenkelende vorgesehen ist Hierbei ergeben sich Ausführungsformen mit besonderen Vorteilen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform liegt vor, wenn das Joch mit Abstand voneinander zwei Nasen aufweist, die an den beiden Eckbereichen des freien Mittelschenkelendes anliegen. Hierbei sind für die Nasen keine Ausnehmungen vorgesehen, sondern die Nasen klemmen das Mittelschenkelende über dessen Breite zwischen sich ein.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die beiden Nasen an den einander zugewendeten Seiten mit der Verjüngung versehen sind. Die Ecken des Mittelschenkelendes können nun spitz sein oder die durch das Abschneiden bedingte vorspringende Spitze aufweisen. Die Spitze wird beim Einpressen zwischen die Nasen verformt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn der Blechschnitt zur Herstellung eines wechselseitig geschichteten Kernes mit nach außen gerichteten Nasen angewendet ist. Aus dem erfindungsgemäßen Blechschnitt lassen sich also ohne Nachteil auch brauchbare wechselseitig, geschichtete Kerne herste'len. Eine nach außen gerichtete Nase ist beim Zusammenpressen der ßlechteile von Vorteil, weil das mit der Nase versehene Jochteil häufig schmaler ist als das mit den Außenschenkeln versehene Jochteil, so daß beim Zusammenpressen auf das schmalere Jochteil kein Druck ausgeübt werden kann. Wenn zwei Nasen mit Abstand voneinander vorgesehen sind, ist die geringere Jochbreite beim Zusammenpressen des Kernes besonders gut kompensiert.

Wenn im Rahmen der Erfindung die Nase in eine Ausnehmung ragt, können die Nase und die Ausnehmung vielerlei verschiedene Gestaltungen aufweisen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Nase abgestumpft ist und in eine spitzwinkelige Ausnehmung ragt. Eine solche Nase, die z. B. abgerundet ist, quetscht sich sehr gut in die spitzwinkelige Ausnehmung ein.

Eine besonders Zweckmäßige und vorteilhafte Ausrührungsform liegt auch vor, wenn die Ausnehmung mittig im stumpfen Mittelschenkelende vorgesehen ist und bei entsprechend mittiger Anordnung der Nase die Ecken des Mittelschenkelendes abgeschrägt sind. Beim Ausstanzen solcher Blechteile werden die Nase und die Abschrägungen des Mittelschenkelendes gleichzeitig erzeugt.

Es ist entweder die Nase und/oder der damit zusam menwirkende Blechschnittbereich verjüngt damit sie ineinander gleiten, wenn die Blechteile zusammengeschoben werden. Die Nasen sind in der Regel verjüngt Wenn eines der zusammenwirkenden Teile eine Ecke

to aufweist die beim Zusammenpressen verformt wird, so ist das günstig.

Wenn die Erfindung bei einem Transformator verwendet wird, d. h. bei einem Kern, bei dem die Trennfuge zwischen dem Mittelschenkelende und dem zugehörigen Joch klein ist, dann ist bei kleinen Kernen die Höhe der Nase z. B. 0,05 bis 0,2 mm, insbesondere 0,1 bis 0,15 mm groß. Die Breite der Nase beträgt z. B. 1 mm und ist um ein Vielfaches kleiner als die Breite des MittelschenkeJs.

Es ist auch möglich, die Erfindung bei Drosseln anzuwenden. Es ist nämlich auch besonders zweckmäßig und vorteilhaft wenn zwischen dem freien Mittelschenkelende und dem zugehörigen Joch ein ausgeprägter Luftspalt vorgesehen ist und die klemmend anliegende Nase an einem den Luftspalt überbrückenden Steg sitzt Hierbei ist der Steg nicht viel breiter als der Fuß der Nase und die Störung der magnetischen Verhältnisse durch den Steg vernachlässigbar gering. Jedoch ist auch bei Drosseln aufgrund der Erfindung der Brumm vermindert

In der Regel wird das freie Mittelschenkelende abgesehen von der Nase stumpf gegen das zugeordnete Joch stoßen, wobei es aber auch möglich ist, daß das Schenkelende in dem Joch liegt. Wichtig ist daß ohne die Nase und deren Klemmsitz eine Beweglichkeit des freien Schenkelendes rechtwinkelig zur Blechebene und zwar auch im Paket vorliegt. Es ist denkbar, daß das eine Blechteil ein U-Gebilde mit den beiden Außenschenkel und das andere Blechteil ein T-Gebilde ist; in der Regel wird die Erfindung aber an einem El-Schnitt vorgesehen sein. Das Joch des einen Blechteils kann zwischen den Außenschenkein des anderen Blechteiles angeordnet sein oder auf den freien Enden der Außenschenkel aufliegen. Die feste Verbindung der freien Enden der Außenschenkel mit dem Joch des anderen Blechteiles erfolgt z. B. durch Verrastung, Klemmhauben oder Verklebung; bei einer Verschweißung ist die Erfindung mit besonderem Vorteil angewendet.
In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Blechschnitt aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

Fig.2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines zweiten Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln, kurz vor dem Gegeneinanderpressen der beiden Teile,

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines dritten Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines vierten Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

Fig.5 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines fünften Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

Fig.6 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Blechbandes zum Ausschneiden der Teile eines Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

F i g. 7 eine Draufsicht auf einen sechsten Blechschnitt aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln,

F i g. 8 eine Stirnseiten-Ansicht eines Kernes aus den Teilen des Blechschnittes gemäß F i g. 7 in einem gegenüber F i g. 7 vergrößerten Maßstab gemäß Anspruch 9 und

Fig.9 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines siebten Blechschnittes aus zwei Teilen und mit drei Schenkeln.

Gemäß F i g. 1 ist ein Blechschnitt als El-Schnitt aus- to gebildet, dessen Schenkel gleich lang sind und bei dem sich ein I-Teil über die freien Enden der drei Schenkel erstreckt. Der Blechschnitt besteht aus einem E-förmigen Teil 1, das ein joch 2, zwei Außenschenke! 3 und einen Mittelschenkel 4 bildet, und einem I-förmigen Teil 5, welches das zweite Joch bildet. Es sind Blechschnitt-Teile zu entsprechenden Paketen geschichtet, und ein I-Paket ist gegen ein Ε-Paket gepreßt. An den Stoßstellen zwischen I-Paket und Ε-Paket ist an den Außenseiten der Außenschenkel jeweils eine Schweißnaht 6 gezogen, um die Teile zusammenzuhalten. Der Blechschnitt umrahmt zwei rechteckige Fenster 7.

Der Mittelschenkel 4 stößt mit einem stumpfem freien Ende gegen das vom Teil 5 gebildete Joch entlang einer im wesentlichen geradlinigen Trennfuge 8. Die beiden Ecken 9 des freien Endes sind abgeschrägt und liegen an je einer Nase IO an, die an der inneren Kante des I-Teiles 5 vorgesehen ist. Das freie Ende ist über seine Breite zwischen den beiden Nasen 10 eingespannL Auf diese reibun^sbedin^te Weise ist der Mitteischenkel 4 des Ε-Paketes an Bewegungen rechtwinkelig zur Blechebene relativ zum I- Paket gehindert

Gemäß F i g. 2 soll ein Mittelschenkel 4 mit einer von vornherein abgerundeten Ecke 9 am freien Ende gegen eine Nase gepreßt werden, die eine spitze Ecke 11 aufweist Durch das Zusammenpressen der Blechteile wird die Spitze der Ecke 11 verformt, d. h. die Nase 10 paßt sich der Rundung der Ecke 9 an. F i g. 3 verdeutlicht in welcher Weise eine Ecke 9 eines Mittelschenkels aufgrund des Schnittes zunächst mit einer vorspringenden Spitze 12 versehen ist Diese Spitze 12 wird beim Zusammenpressen mit einer verjüngten Nase weggedrückt Gemäß F i g. 4 ist ein Joch-Teil 5 mit einer Nase 10 versehen, die an der einem Mittelschenkel 4 zugewendeten Seite abgeschrägt ist Der Mittelschenkel 4 ist mit einer ausgeprägten spitzen Ecke 11 hergestellt die beim Zusammenpressen der Kern-Teile verformt wird.

F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der nur eine Nase 10 vorgesehen ist, die in eine Ausnehmung 13 ragt. Nssc 10 und Ausnehmung sind auf der MitteHinie des Mittelschenkels 4 angeordnet. Die Ausnehmung 13 ist spitzwinkelig und die Nase 10 ist abgestumpft ausgebildet Die Nase ist vor dem Zusammenpressen der Teile etwas breiter als die Ausnehmung und sitzt nach dem Zusammenpressen klemmend unter erhöhter Reibung in der Ausnehmung. Die Ecken des freien Endes des Mittelschenkels 4 sind abgeschrägt und zwar so, wie es beim Stanzen der mittigen Nase 10 anfällt, die hier am Joch 5 sitzt

F i g. 6 erläutert die Stanzung von I-Teilen 5 und E-Teilen 1 aus einem Blechband 14, wobei pro Blechschnitt eine Nase und eine Ausnehmung vorgesehen sind. Das freie Ende des Mittelschenkels des E-Teiles liegt jeweils auf der Verbindungslinie zwischen zwei Nasen 10, auf der mittig ein rautenförmiger Durchbruch 15 gestanzt wird, der die Ausnehmungen in den Mittelschenkeln ergibt

F i g. 8 zeigt eine Stirnseite eines Kernes, bei dem ein Kernjoch abwechselnd von einem I-Teil 5 und einem E-Teil 1 gebildet ist Der I-Teil ist an der Außenseite mit zwei auf Abstand voneinander angeordneten Nasen 10 versehen, welche die äußere Kante der Ε-Teile nach außen überragen.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 ist ein I-Teil 5 verkürzt ausgebildet und weist ein E-Teil 1 zwei verlängerte Außenschenkel 3 auf, die den I-Teil zwischen sich aufnehmen. Die beiden Blechteile 1, 5 sind durch zwei Schweißnähte 6 aneinander befestigt, die zwischen den Enden des I-Teiles und den freien Enden der Außenschenkel des anderen Blechteiles 1 verlaufen. Zwischen dem freien Ende des Mittelschenkels 4 und dem zugeordneten Joch ist ein ausgeprägter Luftspalt 16 vorgesehen, wie er bei einem Drosselkern vorliegt. An dem Joch 5 sind zwei Stege 17 vorgesehen, die von der inneren Kante des Joches 5 ausgehen und sich zu dem freien Ende des Mittelschenkels 4 erstrecken. Jeder Steg 17 endet in einer Nase 10 und die beiden Nasen 10 nehmen das freie Ende des Mittelschenkels zwischen sich auf, wie es auch bei den Blechschnitt gemäß F i g. 1 der Fall ist

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 9 ist im Joch 5 nahe der Innenkante ein Durchbruch 18 vorgesehen und ist der Blechbereich, der sich zwischen dem Durchbruch und der Innenkante befindet, als Nase 10 nach außen ausgebogen. Wenn die aus den beiden Blechteilen geschichteten Kernteile zusammengedrückt werden, dann wird der ausgebogene Blechbereich 10 zurückgedrückt, bis die Innenkante des Joches und die Kante des freien Endes aneinander anliegen.

Es weisen der Nasenbereich und der Blechschnittbereich, die aneinander anliegen, vor dem Gegeneinanderpressen nicht zueinander passende Abmessungen auf. Es genügt hierzu, wenn entweder die Innenkante des Joches oder die davon anliegende Kante des Mittelschenkels durch Schlag ein oder mehrmals angekerbt ist und die dabei entstehenden zackenartigen feinen Nasen sich in die dagegengepreßte Kante verkrallen und von dieser etwas zurückgedrückt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blechkern, der gleichsinnig aus Blechschnitten geschichtet ist, die jeweils zweiteilig ausgebildet sind und drei Schenkel sowie zwei Joche aufweisen, bei denen jeweils der eine Blechteil zwei Außenschenkel und der andere Blechteil ein Joch aufweist, und die beiden Außenschenkel des einen Blechteües und das Joch des anderen Blechteües unter Gegeneinanderpressen der beiden Blechkernteile in der Blechschnittebene fest miteinander verbunden sind, wobei jeweils das freie Ende des von dem einen Blechteil gebildeten Mittelschenkels sowie das von dem anderen Blechteil gebildete Joch mittels eines kurzen Ansatzes und einer Verjüngung zusammenwirken und der Mittelschenkel nach dem Gegeneinanderpressen der beiden Blechkernteile gegen Bewegungen des freien Mittelschenkel-Endes rechtwinklig zur Schenkelebene gesichert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz eine kleine schmale Nase (10) ist und die gesicherte Halterung des Mittelschenkels (4) derart erreicht ist, daß bei den Blechschnitten jeweils der Nasenbereich (10) sowie der an diesem anliegende Blechschnittbereich (9, 13) vor dem Gegeneinanderpressen nicht zueinander passende Abmessungen und nach dem Gegeneinanderpressen Verformung aufweisen.

2. Blechkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils die Nase (10) am Joch (5) und der zugehörige Blechschnittbereich (9) am Mittelschenkel (4) -Ende vorgesehen ist.

3. Blechkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils das Joch (5) mit Abstand voneinander zwei Nasen (10) aufweist, die an den beiden Eckbereichen (9) des freien Mittelschenkel (4) -Endes anliegen (F i g. 1).

4. Blechkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschr.itten jeweils die beiden Nasen (10) an den einander zugewendeten Seiten mit der Verjüngung versehen sind.

5. Blechkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils die Nase (10) abgestumpft ist und in eine spitzwinkelige Ausnehmung (13) ragt (F i g. 5).

6. Blechkern nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils die Ausnehmung (13) mittig im stumpfen Mittelschenkel (4) -Ende vorgesehen ist und bei entsprechend mittiger Anordnung der Nase die Ecken (9) des Mittelschenkel-Endes abgeschrägt sind.

7. Blechkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils zwischen den freien Mittelschenkel (4) -Ende und dem zugehörigen Joch (5) ein ausgeprägter Luftspalt ((6) vorgesehen ist und die anliegende Nase (10) an einem den Luftspalt überbrückenden Steg (17) sitzt (F i g. 7).

8. Blechkern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Blechschnitten jeweils in dem Joch (5) des einen Blechteües nahe der dem freien Mittelschenkel (4) -Ende benachbarten Kante ein Durchbruch (18) vorgesehen ist, der zwischen Durchbruch und freier Jochkante befindliche Blechbereich vor dem Gegeneinanderpressen der Blechkernteile als Nase (10) ausgebogen ist und nach dem Gegeneinanderpressen zurückgedrückt ist (F i g. 9).

9. Blechkern aus Blechschnitten gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, jedoch in Abänderung wechselseitig geschichtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (10) der Joche (5) in Bezug auf den Blechkern nach außen gerichtet angeordnet sind (Fig. 8).