DE3340403C2 - Zweischenkel-Kernblech in zweiteiliger Ausführung aus zusammenschiebbaren Blechteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweischenkelkernblech in zweige­ teilter Ausführung, das aus symetrischen Teilen besteht, die zusammengefügt ein rechteckiges Kernfenster umschließen und zwei sich jeweils gegenüberliegende Schenkel und Joche bilden. Hierbei sind die Einzelteile so ausgebildet, daß sie symetrische Form haben und jeweils aus einem Joch und zwei ungleich geformten Schenkeln bestehen. Als Joche sollen im nachfolgenden die kürzeren Seiten des Zweischenkelbleches bezeichnet werden. Die beiden längeren Seiten als Schenkel. Hierbei werden jedoch die Joche als durchgehend von einer Kante zur anderen betrachtet, während als Schenkel nur die beiden zwischen den Jochen liegenden Abschnitte bezeichnet werden.

Bei Manteltransformatoren ist es seit langer Zeit bekannt und üblich, Kernbleche in zweiteiliger Ausführung zu verwenden, die sich bei der Montage der Kernbleche zusammenstecken lassen und in dieser Form ein geschlossenes Mantelblech ergeben.

Eine solche Ausführungsform zeigt z. B. die Patentschrift DE-AS 12 30 901. Die dort gezeigte zweiteilige Blechform mit dem schräg zulaufenden Mittelschenkel erlaubt ein zusammenstecken der Bleche, wobei jedoch noch keine Rastnasen oder Nocken vorhanden sind, die ein Lösen der Bleche nach dem Zusammenstecken verhindern. Dies gilt ebenso für die Patentschrift GB 680 577 in welcher 3schenklige Blechschnitte gezeigt werden welche schräg zulaufende Mittelschenkel bzw. Mittel- und Außenschenkel haben. diese Ausführungsform dient hierbei dazu, bei wechselseitiger Schicht der Bleche wechselnde Blechstoßstellen im Paket zu erreichen, wie dies beim wechselseitigen einschichten von Blechen bei der Transformatorenfertigung gewünscht wird, um günstige magnetische Eigenschaften zu erreichen. Ein Zusammenschnappen der Einzelbleche ist jedoch nicht möglich und auch nicht beabsichtigt. Um den Zusammenhalt der Kernbleche zu ermöglichen, war es bei diesen Mantelkernblechen in geteilter Ausführung üblich, eine mechanische Verbindung durch Rastnasen und Aussparungen vorzu­ sehen, die ein Einrasten und damit ein formschlüssiges Verbinden der Kernbleche im zusammengeschobenen Zustand ermöglichten. Siehe hierzu DE-PS 25 41 814 sowie DE-PS 16 38 965.

Auch im Bereich von Zweischenkelblechen, sind bereits Ausfüh­ rungsformen in zweigeteilten Ausführungen bekannt, bei den zwei ungleich geformte Kernbleche ineinandergeschoben und beim Zusam­ menschieben miteinander verrastet werden können.

So werden bei der DE-AS 21 29 500 und der DE-PS 26 40 321 ungleich ge­ formte U-förmige Einzelbleche bekanntgemacht, die im zusammen­ geschobenen Zustand ein Zweischenkelblech ergeben. Die hierbei gekanntgemachte Form ist jedoch nicht befriedigend, da sich auf Grund der Einzel-Blechform im zusammengeschobenen Zustand ein Schnittkantenverlauf durch das Joch des Zweischenkelbleches zur Außenkante ergibt. Da bei Zweischenkelkernblechen Spulenkörper über die Schenkel montiert werden, wirken sich alle in den Blechen vorhandenen Schnittkanten, die nicht vom Spulenkörper und der sich darauf befindenden Kupferwicklung abgeschirmt werden, elektrisch und magnetisch besonders nachteilig aus. Dies deshalb, weil durch jede Schnittkante um dem damit verbundenen, wenn auch minimalen Luftspalt, der homogene Verlauf der magne­ tischen Feldlinien gestört wird. Was einerseits in diesem Be­ reich zu einer größeren Streuung, mit nachteiligen Auswirkungen für sonstige Bauteile, andererseits zu einer Beeinträchtigung der elektrischen Leistung führt. Ein relatives Optimum läßt sich nur dadurch erreichen, wenn der Schnittkantenverlauf und damit die Streuung von Spulenkörper und die Wicklung abge­ schirmt wird.

Des weiteren ergeben sich auf Grund der unterschiedlich Außen­ formen der Einzelbleche fertigungs- und handhabungstechnisch erheblich Nachteile, so daß auch von dieser Seite diese Lösung als nicht befriedigend erscheint.

Des weiteren ist im Gebrauchsmuster DM-GM 73 424 90 ein 4-Schenkel- Wandlerblech bekannt, das diagonale Trennlinien in den die Spule tragenden Schenkeln aufweist. Der Trennlinienverlauf wird jedoch nicht auf die den Spulenkörper tragenden Schenkel begrenzt, sondern greift jeweils in die beiden anderen Schenkel bei Zweischenkelkernblechen für Transformation als Joche bezeich­ net, ein. Es ergibt sich somit ein Schnittkantenverlauf außer­ halb des vom Spulenkörper abgedeckten Bereichs. Hierdurch er­ geben sich wiederum die weiter oben erläuterten Nachteile. Durch die Schnittaufteilung im oben erwähnten Gebrauchsmuster ergeben sich in der Praxis auf Grund der ungünstigen Elastizitätseigen­ schaften der Einzelblechformen weitere Nachteile. So wird beim Einschieben des U-förmigen Endbleches in das H-förmige Mittel­ blech in Endeinschiebestellung eine starke Keilwirkung an den Schrägen auftreten. Diese Keilwirkung führt zu einer starken Aufspreizung der Schenkel des H-förmigen Mittelbereiches, da diese nach außen nicht abgestützt sind, während durch das Eintauchen der Schenkel des U-förmigen Endbleches in den Querschenkel (Joch) diese abgestützt werden, also unelastisch sind.

Durch dieses Aufspreizen ergibt sich am Endbereich der Schenkel des H-förmigen Mittelteils ein größerer Luftspalt an der Trenn­ kante, was zu erhöhten elektrischen Verlusten führt. Gleichzeitig wird die Brummneigung auf Grund entstehender Schwingungen erheb­ lich verstärkt.

Die im oben erwähnten Gebrauchsmuster dargestellte Ausführungs­ form, stellt deshalb für Zweischenkelbleche für Transformatoren keine brauchbare Lösung dar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, besteht nun darin, für Zweischenkelkernbleche, eine geeignete Blechteilung zu ent­ wickeln, die einerseits eine schnelle und einfache Montage ermöglicht, den elektrischen und magnetischen Theoriewerten eines idealen Zweischenkelbleches möglichst nahe kommt, d. h. geringe Streuung und geringe Übertragungsverluste aufweist und gleichzeitig fertigungstechnische Vorteile aufweist, d. h. dem Wunsch nach möglichst gleichgeformten Teilen entspricht.

In der Erfindung wird deshalb ein 2geteiltes Zweischenkel­ kernblech vorgestellt, das in der Kernblechebene zusammenschieb­ bar ist und in zusammengeschobener Form mit Hilfe eines Riegels verrastet wird.

Die beiden Blechteile weisen hierbei eine symetrische Form auf (Fig. 2), und sind so ausgebildet, daß sich die Stoßstelle der Einzelbleche, nur in den die Spulenkörper tragenden Schenkeln des Zweischenkelkernbleches befinden.

Ein Einzelblech weist damit neben dem Joch (1a, 1b) noch 2 schräg zulaufende Schenkel (3a, 3b, 4a, 4b) auf, in der Form, daß die Außenseite des einen Schenkels (2a, 2b) und die Innen­ kante des anderen Schenkels (3a, 3b) jeweils rechtwinkelig zur Außenseite des Joches verläuft und die beiden verbleibenden Außen­ seiten und Innenseiten ebenfalls parallel, jedoch schräg zur Außen­ kante des Joches verlaufen. Um eine Fixierung der Bleche im zu­ sammengeschobenen Zustand zu gewährleisten, ist bei den Einzel­ blechen an der Innenseite des Joches im Schenkelbereich des Zwei­ schenkelkernbleches eine Gegendrucknase (4a, 4b) angebracht, die ein Auseinandergleiten der Einzelbleche im verriegelten Zustand senkrecht zu den Schenkeln verhindert. Durch die Lage dieser Gegen­ drucknase im Schenkelbereich, wird ein elektrisch und magnetisch störender Trennlinienverlauf im Jochbereich verhindert. Durch ge­ eignete geometrische Größenwahl dieser Gegendrucknase kann diese elastizitätsmäßig so abgestimmt werden, daß sichergestellt ist, daß die beim Einschieben der Einzelbleche auftretenden Keilkräfte, nicht zu einem Auseinanderklaffen der schräg zulaufenden Schenkel der Einzelbleche führt, sondern auf Grund der größeren Elastizität zu einer leichten Ausgleichsbewegung der Gegendrucknasen (4a, 4b). Die durch die leichte Dehnung der Gegendrucknasen bedingten elek­ trischen und magnetischen Auswirkungen, sind gering im Vergleich zu denjenigen bei Aufspreizung, d. h. Luftspaltvergrößerung an den Schenkeln der Einzelbleche.

Eine der Gegendrucknasen entsprechende Aussparung (5a, 5b) be­ findet sich an der Spitze des Schenkels mit gerader Innenseite (3a, 3b), um das Zusammenschieben der Bleche zu ermöglichen.

Die Verriegelung wird durch eine Rastnase (6a, 6b) sicherge­ stellt, die am Ende der schräg laufenden Innenseite des Schenkels mit gerader Außenseite (2a, 2b) angeordnet ist. Die zuge­ hörige Aussparung (7a, 7b) ist an der schräg laufenden Außen­ seite des zweiten Schenkels angeordnet, in der Form, daß beim Zusammenschieben der beiden Blechhälften, Rastnase und Aus­ sparung der Einzelbleche sich gegenüberliegen.

Ausführungsformen von zweigeteilten Zweischenkelblechen gemäß der Erfindung, sind beispielhaft in folgenden Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 hier werden unterschiedliche Möglichkeiten gezeigt, was das Zweischenkelkernblech geteilt werden könnte, um gleichgeformte Teile zu ergeben. Bei den leicht strichliert gezeichneten Schnitt­ verläufen wurde die zugehörige Gegenform im zweiten Schenkel der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet;

Fig. 3 u. 4 in diesen beiden Figuren wurden zwei mögliche Ausführungsformen der Gegendrucknase dargestellt. Auf Grund des relativ kleinen Querschnitts der Gegendrucknase am Grund derselben, im Vergleich zum Querschnitt des gegenüberliegenden schräg zulaufenden Schenkels des Einzelbleches wird die höhere Elastizität der Gegen­ drucknase deutlich.

Claims (1)

1. Zweischenkelkernblech, aus senkrecht aufeinanderstehenden zwei Jochen und zwei Schenkeln, die ein rechteckiges Mittelfenster umschließen, in zweigeteilter Ausführung (8a, 8b, 9a, 9b, dadurch gekennzeichnet,

   • daß sich die Trennkante des Zweischenkelkernbleches vollständig im Schenkelbereich (2a, 2b, 3a, 3b) befindet,
     daß die dadurch entstehenden Einzelbleche eine identische Außenform aufweisen, bestehend jeweils aus Joch (1a, 1b) und zwei unterschiedlich geformten schräg zulaufenden Schenkeln (2a, 2b, 3a, 3b), wobei am Grund der schräg verlaufenden Seite des Schenkels mit durchgehend gerader Außenkante (2a, 2b) sich eine Gegendrucknase (4a, 4b) der Schräge gegenüberliegend befindet,
     daß die Spitze des zweiten Schenkels jedes Einzelbleches eine der Gegendrucknase entsprechende Aussparung (5a, 5b) auf der der Schräge gegenüberliegenden geraden Innenseite aufweist,
     daß an der Spitze der Schräge des Schenkels mit durchgehend gerader Außenkante (2a, 2b) sich eine Rastnase (6a, 6b) befindet, und
     daß sich am Grund der Schräge des Schenkels mit der geraden Innenkante (3a, 3b), eine entsprechende Aussparung für die Rastnase (7a, 7b) befindet.