DE69504992T2

DE69504992T2 - Induktor und verfahren zur herstellung eines induktors

Info

Publication number: DE69504992T2
Application number: DE69504992T
Authority: DE
Inventors: Dominique F-88120 Cleurie Antoine; Dominique F-88310 Cornimont Hantz
Original assignee: SEB SA
Current assignee: SEB SA
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2015-07-25
Also published as: WO1996004767A1; EP0772955B1; JPH10503616A; FR2723248B1; EP0772955A1; FR2723248A1; US6038760A; DE69504992D1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Induktoren und insbesondere die Herstellung von Wicklungen oder flachen Wickeln elektrischer Leitungen zur Konstruktion von Induktionsherden, die beispielsweise zur Zubereitung von Nahrungsmitteln Verwendung finden.

Stand der Technik

Durch den Stand der Technik ist es bereits bekannt, solche flachen Wickel durch Verwendung von elektrischen Leitungen herzustellen, die mit einer thermohaftenden Schicht umhüllt sind. Nach Beendigung der Wicklung durchläuft ein elektrischer Strom die elektrische Leitung, um diese zu erwärmen und um so ein Anhaften jeder Wicklung an einer benachbarten Wicklung einerseits und an ihrem Träger anderseits zu erzeugen. Die starre Einheit ist sodann leicht zu handhaben, ohne dabei Gefahr zu laufen, die aufeinanderfolgenden Wicklungen zu lösen. Eine derartiger Arbeitsgang zur Anhaftung setzt in der Regel eine Aushärtung voraus, bei der die insbesondere aus der Wicklung bestehende Einheit mit einem Harz getränkt wird, welches für eine homogene Endhaftung der Einheit sorgen soll. Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Induktors ist beispielsweise aus der FR-A-2 309 109 bekannt, welche für die Bildung des Oberbegriffs von Anspruch 1 herangezogen wurde. Die Durchführung eines solchen Verfahrens ist aufwendig und kostspielig, da die elektrisch isolierte Stromleitung nach Durchfließen eines elektrischen Stroms mit einer zusätzlichen thermohaftenden Schicht umhüllt wird. All diese Arbeitsgänge führen zu einem kostspieligen und komplizierten Herstellungsverfahren.
Aus der EP-A-0 158 353 und der JP-A-55 110 021 sind Induktoren bekannt, deren Merkmale dem Oberbegriff von Anspruch 8 zu entnehmen sind.

Beschreibung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Wicklungen elektrischer Leitungen oder flachen Wickeln anzugeben, um Induktoren herzustellen, welche nach dem Wickelvorgang eine Handhabung der Wicklungen mit ihrem Träger ermöglichen, ohne dabei Gefahr zu laufen, die Wicklungen zu lösen oder deren Kompaktheit zu beeinträchtigen, sowie eines Induktors.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung von sehr kostengünstigen Haltemitteln, deren Herstellung äußerst einfach ist, um einen vorübergehenden Halt der Wicklungen auf ihrem Träger vor einer Aushärtung zu gewährleisten, die für einen endgültigen Halt sorgen soll.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit Hilfe eines Verfahrens zur Herstellung eines Induktors für Induktionsherde erreicht, bei dem ein mit elektrisch nichtleitendem Material umhüllter Stromleiter auf einen Träger gewickelt wird, und bei dem ein Harz verwendet wird, um die erhaltenen Wicklungen nach einer Aushärtung in kompakter Form zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß ein schnellabbindendes Klebemittel verwendet wird, um die Wicklungen 10 vor der Aushärtung auf ihrem Träger 5 zu halten.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden auch mit Hilfe eines Induktors für Induktionsherde erreicht, mit einem Träger, auf den eine Reihe von mit elektrisch nichtleitendem Material umhüllte Wicklungen gewickelt ist, wobei im Träger den Wicklungen gegenüberliegend Öffnungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen schnellabbindende Klebemittel enthalten, um den Halt der Wicklungen auf dem Träger zu gewährleisten.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Merkmale und Vorteile der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilansicht in Schnittdarstellung der Wicklung und ihres Trägers, welcher auf einer beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Wickelvorrichtung angebracht ist,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Trägers, und
Fig. 3 einen Konstruktionsausschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bevorzugte Ausführungsform

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe einer mit einem Dorn 2 versehenen Drehbank 1 ausgeführt, die beide in Fig. 1 dargestellt sind. Der Dorn 2 weist eine geeignete Gestalt auf, um die Anbringung eines Trägers 5 zu ermöglichen, auf welchem die Leitungswicklungen 10 zum Bilden eines Induktors aufgebracht werden. Der Träger 5 ist beispielsweise eine Scheibe, die an ihrer Rückseite und in ihrem Mittelteil einen Bund 5a aufweist, der in den Dorn 2 eingeführt wird und als Grundlage zur Aufnahme einer ersten Wicklung 10 dient. Der Träger 5 stützt sich mit seinem Bund 5a am Dorn 2 ab und schafft somit einen Freiraum 8 zwischen dem Dorn 2 und der Rückseite des Trägers 5, um darin die Wicklungen 10 unterzubringen. Die Wicklungen 10 bestehen aus mit einer elektrisch nichtleitenden Schicht umhüllten elektrischen Leitungen. Der Träger 5 weist auch Öffnungen 6 auf, die den Wicklungen 10 gegenüberliegend in die Scheibe eingebracht und beispielsweise in Form von radialen Schlitzen ausgeführt sind.
Der Träger 5 weist vorteilhaft wenigstens zwei Öffnungen 6 auf, die beispielsweise symmetrisch zu einer Achse x-x' angeordnet sind, welche die Montageachse des Trägers 5 auf dem Dorn 2 und somit die Drehachse der Drehbank 1 darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des mit acht Öffnungen 6 versehenen Trägers 5, die auf den Träger 5 um seine Asche x-x' im Winkel gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Öffnungen 6 ermöglichen einen unmittelbaren Zugang zu Teilen der an der Rückseite des Trägers 5 verteilten Wicklungen 10. Die Öffnungen 6 weisen mit Vorteil eine längliche, etwa rechteckige Form auf. In einer alternativen Ausgestaltung sind die Öffnungen 6 durch Bohrungen gebildet.
Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Induktors besteht also darin, schnellabbindende Klebemittel zu verwenden, um die Wicklungen 10 vor der Aushärtung auf ihrem Träger 5 zu halten. Letztere besteht nämlich darin, die auf den Träger 5 aufgebrachten Wicklungen 10 mit einem harzartigen Material zu tränken, mit dem ein endgültiger Halt der Wicklungen 10 gegeneinander und auf dem Träger 5 erreicht wird. Bei dieser Aushärtung wird die aus dem Träger 5 und den Wicklungen 10 bestehende Einheit beispielsweise in ein Becken getaucht, das ein Harz, etwa ein Tränkharz für elektrische Wickel, enthält.
Von Bedeutung ist also bei der Herstellung des Induktors, daß die Wicklungen 10 fest mit dem Träger 5 verbunden bleiben, wenn dieser vom Dorn 2 gelöst wird, um die Aushärtung vorzunehmen. Somit besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, die Klebemittel in die im Träger 5 vorgesehenen Öffnungen 6 einzubringen. Diese Klebemittel stellen also vor der Aushärtung vorübergehende Haltemittel dar, die die Bildung einer starren und kompakten Einheit aus Wicklungen 10 und Träger 5 ermöglichen. Die so gebildete Einheit kann nun gehandhabt und in alle Richtungen ausgerichtet werden, ohne dabei die Wicklungen 10 vom Träger 5 zu lösen. Im weiteren ermöglicht die Verwendung des schnellabbindenden Klebemittels eine, fast augenblickliche Trennung des den Wicklungen 10 zugeordneten Trägers 5 vom Dorn 2, ohne eine eventuelle Trocknungszeit eines auf die Wicklungen 10 und den Träger 5 aufgebrachten Harzes oder einer die aufgewickelte elektrische Leitung umhüllenden Beschichtung abzuwarten, wie dies bei den vorbekannten Verfahren zur Herstellung von Induktoren der Fall ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, einen schnellabbindenden Leim als schnellabbindendes Klebemittel zu verwenden. Der in den Figuren nicht dargestellte schnellabbindende Leim wird dabei in die Öffnungen 6 eingebracht und kommt einerseits mit den Wicklungen 10 und andererseits mit dem Träger 5 in Kontakt. Somit ermöglicht der schnellabbindende Leim quasi augenblicklich eine Verfestigung der Wicklungen 10 auf dem Träger 5. Im Sinne der Erfindung versteht man unter schnellabbindenden Leim beispielsweise Leime auf Cyanacrylat-Basis, oder sogenannte Heißleime (hot melt) auf Polymer-Basis, deren Abbindezeit in der Regel kürzer oder gleich zehn Sekunden ist. Es können auch langsamer abbindende Leime verwendet werden, wie z. B. Leime auf Silikon-Basis, deren Abbindezeit eine oder mehrere Stunden in Anspruch nehmen kann. Dieses Verfahren ist jedoch nicht. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie in den Verfahrensansprüchen definiert.
Werden langsam abbindende Leime, wie Silikonkleber verwendet, ist es wünschenswert, auf ein vorübergehendes Haltemittel zurückzugreifen, wie eine Gegenführung (in den Zeichnungen nicht dargestellt), das am Träger 5 in Stellung gebracht wird, beispielsweise auf der dem Bund 5a gegenüberliegende Seite, nachdem der Silikonkleber aufgebracht wurde. Die Verwendung einer Gegenführung ermöglicht ein Ablösen des Trägers 5 vom Dorn 2, auch wenn der Silikonkleber noch nicht endgültig abgebunden hat, ohne dabei Gefahr zu laufen, daß sich die Wicklungen 10 verlagern. In industrieller Hinsicht kann jede Einheit aus Träger 5 und Gegenführung zu Trocknungszwecken in Wartestationen abgelegt oder gestapelt werden, um für eine kontinuierliche Herstellung von Induktoren zu sorgen. Nach Austrocknung des Silikonklebers wird die Gegenführung abgezogen.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Ferritelemente 15 in Verbindung mit den Klebemitteln verwendet, um die Wicklungen 10 auf ihrem Träger 5 zu halten. Eine solche Ausführung ist beispielsweise in Fig. 3 schematisch dargestellt, in der die Ferritelemente 15 beispielsweise rechteckiger Form ein beidseitiges Haftband 16 aufweisen, welches auf der einen Wandung des Ferritelements 15 aufgeklebt ist. Das Ferritelement 15, welches vorzugsweise eine den Öffnungen 6 entsprechende Form aufweist wird sodann in die Öffnungen 6 des Trägers 5 eingebracht, und zwar so, daß das beidseitige Haftband 16 mit dem den Öffnungen 6 gegenüberliegenden Teil der Wicklungen 10 in Kontakt kommt. Die Ferritelemente 15 sind somit mit den Wicklungen 10 verfestigt. Die Öffnungen 6 weisen vorteilhaft innen liegende Randabschnitte 6a auf, um das Ferritelement 15 unter Abstützung an den Randabschnitten 6a in dem durch die jeweilige Öffnung 6 gebildeten Freiraum zu halten. Die Wicklungen 10 sind also nicht imstande, die Ferritelemente 15 durch die Öffnungen 6 mitzunehmen. Schließlich ist die aus dem Träger 5, den Wicklungen 10, und den einem beidseitigen Haftband 16 zugeordneten Ferritelementen 15 gebildete Einheit eine starre und kompakte Einheit, welche vor der Aushärtung leicht zu handhaben ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht somit darin, ein beidseitiges Haftband 16 als Klebemittel zu verwenden. Die beispielsweise einen flachen Wickel bildenden Wicklungen 10 können somit in jeder räumlichen Lage oder Ausrichtung auf einem Montage- oder Fließband verwendet werden, nachdem die Wicklungen 10 vom Dorn 2 abgetrennt sind. Die Befestigung des Trägers 5 an den Dorn 2 kann durch bekannte Mittel jeglicher Art erfolgen.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich also durch die Anwendung von schnellabbindenden Klebemitteln, um die Wicklungen 10 aus mit elektrisch nichtleitendem Material umhüllten elektrischen Drahtleitungen mit einem Träger 5 zu verfestigen, auf den die Wicklungen 10 aufgebracht sind, so daß ein leicht handzuhabender Induktor für einen Induktionsherd geschaffen wird, bei dem sich die Wicklungen 10 nicht lösen.
Eine derartige Anwendung besteht darin, den Klebemitteln Ferritelemente 15 zuzuordnen. Die Anwendung von erfindungsgemäß schnellabbindenden Klebemitteln besteht beispielsweise in der Verwendung eines schellabbindenden Leims, um die Wicklungen 10 der mit einem elektrisch nichtleitenden Material umhüllten elektrischen Drahtleitungen an einem Träger zu befestigen, auf den die Wicklungen 10 aufgebracht sind, so daß ein leicht handzuhabender Induktor für einen Induktionsherd geschaffen wird, indem die Wicklungen 10 fest verbunden bleiben. Die Anwendung derartiger schnellabbindender Klebemittel besteht darin, eine Verklebung mit Hilfe der im Träger 5 den Wicklungen 10 gegenüberliegend eingebrachten Öffnungen 6 durchzuführen. Auf diese Art und Weise kommen die Klebemittel unmittelbar mit zumindest einem Teil der Wicklungen 10 in Kontakt. Selbstverständlich können die Ferritelemente 15 auch dem erfindungsgemäß schnellabbindenden Leim zugeordnet werden. Letzerer kann in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Induktors in den Öffnungen 6 verteilt werden, ohne weiteres Mittel vorzusehen. Die verwendeten Ferritelemente 15 dienen im wesentlichen der Zuleitung des durch den Induktor erzeugten magnetischen Kraftflusses, können jedoch vorteilhaft durch ein stabiles Teil jeglicher Art ersetzt werden, wenn in technischer Hinsicht keine Notwendigkeit besteht, die Ferritelemente zur Zuleitung des magnetischen Kraftflusses zu verwenden.
Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Induktors bestehen die schnellabbindenden Klebemittel ausschließlich aus einem einseitigen Haftband, welches einerseits an einen Teil der durch die Öffnungen 6 zugänglichen Wicklungen 10, und andererseits an die innen liegenden Randabschnitte 6a der Öffnungen 6 geklebt wird. Eine zwischen dem verwendeten einseitigen Haftband und dem in Kontakt kommenden Teil der Wicklungen 10 leicht zu bestimmende Kontaktfläche ermöglicht es, einen ausreichenden Halt der Wicklungen 10 auf dem Träger 5 zu erreichen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung einer elektrischen Standardleitung, um die Wicklungen 10 herzustellen. Eine solche Leitung ist nicht umhüllt oder ist mit einem thermoschmelzenden Material beschichtet. Die Herstellungskosten hierfür sind somit verringert und das Verfahren zur Herstellung der Induktoren wird zugleich vereinfacht.

Industrielle Anwendungsmöglichkeiten

Die vorliegende Erfindung findet bei sämtlichen Induktionsgeräten Anwendung, insbesondere bei Haushaltsgeräten, wie etwa Kochfelder.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Induktors für Induktionsherde, bei dem ein mit elektrisch nichtleitendem Material umhüllter Stromleiter auf einen Träger (5) gewickelt wird, und ein Harz verwendet wird, um die erhaltenen Wicklungen (10) nach einer Aushärtung in kompakter Form zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß ein schnellabbindendes Klebemittel verwendet wird, um die Wicklungen (10) vor der Aushärtung auf ihrem Träger (5) zu halten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schnellabbindenden Klebemittel in im Träger (5) vorgesehene Öffnungen (6) eingebracht werden, wobei die Öffnungen (6) einen Zugang zu den Wicklungen (10) ermöglichen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ferritelemente (15) in Verbindung mit den schnellabbindenden Klebemitteln verwendet werden, um die Wicklungen (10) auf ihrem Träger (5) zu halten.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß schnellabbindender Leim als schnellabbinden-des Klebemittel verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schnellabbindende Leim ein Leim auf Cyanacrylat-Basis oder ein Heißleim ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Haftband (16) als schnellabbindendes Klebemittel verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein beidseitiges Haftband verwendet wird, wobei eine Seite den Ferritelementen (15) und die andere Seite den Wicklungen zugeordnet ist (10).

8. Induktor für Induktionsherde, mit einem Träger (5), auf den eine Reihe von mit elektrisch nichtleitendem Material umhüllte Wicklungen (10) gewickelt ist, wobei im Träger (5) den Wickelungen (10) gegenüberliegend Öffnungen (6) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) schnellabbindende Klebemittel (15, 16) enthalten, um den Halt der Wicklungen (10) auf dem Träger (5) zu gewährleisten.

9. Induktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) auf dem Träger (5) sich radial erstreckende Schlitze sind.

10. Induktor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) einen Randabschnitt (6a) umfassen.

11. Induktor nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schnellabbindenden Klebemittel aus einem schnellabbindenden Leim bestehen.

12. Induktor nach einem der Ansprüche 10, 11, dadurch gekennzeichnet, daß die schnellabbindenden Klebemittel aus einem einseitigen Haftband bestehen, das in den Öffnungen (6) am Randabschnitt (6a) angebracht ist.

13. Induktor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schnellabbindenden Klebemittel aus einem beidseitigen Haftband (16) bestehen, welches mit einer Seite mit dem Ferritelement (15) in Abstützung in einer der Öffnungen (6) und mit der anderen Seite mit den Wicklungen (10) verbunden ist.