DEN0009922MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 17. Dezember 1954 Bekanntgemacht am 23. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

' Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von keilförmigen Lamellen für einen hohlen, ringförmigen, ferromagnetischen Kern, der durch radiale, d; h. durch die Ringachse gehende Ebenen unterteilt ist, insbesondere für einen Transformator oder für eine Drosselspule.

Diese Art von Manteltransformator, dessen Lamellen keilförmig in radialer Richtung zur Achse hin verjüngt sind, ermöglicht gegenüber der häufig verwendeten Art mit dem aus E- und I-förmigen Platten aufgebauten Kern eine Ersparnis von etwa 17% der Eisenmenge und etwa 8% der erforderlichen Kupfermenge. Eine weiterer Vorteil ist der, daß das Streufeld des Transformators (oder der Drossel) sehr schwach sein kann. Die Herstellung der keilförmigen Lamellen bringt jedoch Schwierigkeiten mit sich, und die Erfindung bezweckt, ein geeignetes, hinreichend billiges Herstellungsverfahren zu schaffen.

Gemäß der Erfindung werden schmale Streifen oder Drähte in die Form eines U gebogen und darauf derart abgeplattet, daß die erwünschte Keil-

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form erhalten wird. Vorzugsweise wird dabei die endgültige Form" der U-förmigen Lamelle derart gewählt, daß der ,Verbindungssteg der beiden Schenkel sich keilförmig von einem Schenkel zum anderen hin verjüngt;, die beiden Schenkel weisen entsprechend unterschiedliche Dicke auf. Der dünnere der beiden Schenkel wird dabei entsprechend breiter als der andere Schenkel. Zwei zu einer rechtwinkligen Figur zusammengefügte

ίο U-förmige Lamellen bilden eine komplette Kernlamelle.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn von Streifen oder Drähten mit einer durch mechanische Bearbeitung erhaltenen Orientierung der Kristalle in der Längsrichtung der Streifen oder Drähte ausgegangen wird. Die Kristallorientierung (Textur) wird nach der Biegung beibehalten, und die Richtung entspricht überall der des magnetischen Flusses des Transformators, so daß die der Textur innewohnenden günstigen magnetischen Eigenschaften vollständig ausgenutzt werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der die

Fig. ι bis 4 verschiedene Phasen des Verfahrens nach der Erfindung darstellen und
. Fig. S einen Transformator darstellt, dessen Kern aus nach der Erfindung hergestellten Lamellen zusammengebaut ist.

Das Ausgangsmaterial für das Verfahren nach der Erfindung ist ein langgestrecktes Stück ferromagnetischen Materials mit überall gleichem Querschnitt, vorzugsweise ein Stück Weicheisendraht oder auch ein Materialstreifen i, der z. B. über die gestrichelte Linie 3 der Fig. 1 von einer in der Längsrichtung (Pfeil 5) des Streifens gewalzten Eisenplatte 7 abgeschnitten ist. In beiden Fällen ist die durch das Ziehen bzw. Walzen erhaltene Orientierung der Kristalle des Materials parallel zur Längsrichtung des Drahts oder des Streifens 1. Dieser wird in die Form eines ¹U gebogen (Fig. 2) und z. B. auf übliche Weise mittels einer schweren Presse in einer passenden Matrize geplattet, bis die in den Fig. 3 und;4'dargestellte Form erhalten wird.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich, ist die Ansidht der erhaltenen U-förmigen Lamelle, in der Richtung der Schenkel des U gesehen, keilförmig; das bedeutet, daß einer der Schenkel bei gleichem Materialquerschnitt eine wesentlich größere Breite hat als der andere.

Fig. 5 zeigt einen Manteltransformator mit einem hohlen Ringkern, der aus zwei durch eine Querfläche, in diesem Falle eine flache Ebene (Luftspalt 9), senkrecht zur Ringachse getrennten Teilen 11 und 13 zusammengesetzt ist. Der Teil 11 kann aus gegeneinander, z. B. durch dünne Papierschichten isolierten Lamellen der in , Fig. 3 dargestellten Form zusammengesetzt sein; der obere Teil 13 kann aus U-förmigen Lamellen mit kürzeren Schenkeln der in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Form 15 bestehen. Der Vorteil der Herstellung von zwei Lamellenarten mit verschiedenen Schenkellängen ist der, daß dadurch Kerne mit drei verschiedenen axialen Abmessungen zusammengesetzt werden können, d. h. der in Fig. 5 dargestellte Typ, ein kürzerer Typ, der ausschließlich aus Lamellen 15 besteht, und ein längerer Typ aus den Lamellen 1. ,

Der geschlossene Magnetkreis, der durch das Gefüge zweier Lamellen 1 und 15 gebildet wird, hat überall einen gleichen Querschnitt, wodurch auch die magnetische Induktion überall dieselbe ist, was ibedeutet, daß das Kernmaterial möglichst wirkungsvoll ausgenutzt wird.

In der rechten Hälfte der Fig. 5 ist in einem Abschnitt von 90⁰ der Kern 11, 13 weggelassen dargestellt, um die Anordnung der Wicklung 17 zu zeigen. Diese ist genau ringförmig, im Gegensatz zu den mehr oder weniger rechtwinkligen Wicklungen, die bei einem Transformator mit einem aus E- und I-förmigen Blechen zusammengebauten Kern verwendet werden müssen. Die Ringform bedeutet einen großen Vorteil, da diese Form mit geringster Mühe und dem besten Kupferfüllfaktor gewickelt werden kann und dabei für einen gewissen Eisenquerschnitt die mittlere Windungslänge minimal ist. Da der Kern rings um die Wicklung liegt, kann die Länge des Magnetkreises und somit die erforderliche Eisenmenge minimal go sein', und das äußere Streufeld ist auf ein kleines Gebiet in. der Nähe des Spalts 9 beschränkt.

An einer Stelle wird ein kleiner Abschnitt des Kerns 11, 13 offen gelassen, um die Anschlußzungen 19 der Wicklung 17 durchzulassen. Durch gs die zentrale Öffnung des ringförmigen Kerns kann ein Befestigungsbolzen 21 hindurchgeführt werden, durch den der Kern auf sehr einfache Weise ohne Befestigungsbügel u. dgl. an einem nicht dargestellten, plattenförmigen Träger befestigt werden kann. Die Lamellen der beiden Teile 11 und 13 können vorher mit geeignetem Leim zu einem festen Ganzen zusammengeleimt werden, worauf vorzugsweise die,Stirnflächen, welche den Spalt 19 begrenzen, durch Nachbearbeitung, z. B. Schleifen oder Läppen, genau eben gemacht werden, um einen möglichst kleinen, effektiven Luftspalt zu erhalten.

Wie bereits bemerkt, kann die Textur des streifen- oder stabförmigen Ausgangsmaterials beim Biegen und auch beim Abflachen beibehalten werden, und die Richtung der Kristallorientierung in den Lamellen kann dem Verlauf des magnetischen Flusses im Kern entsprechen (siehe z.B.die gestrichelte Linie 22 in Fig. 3). Die günstigen magnetischen Eigenschaften der Textur werden somit vollständig ausgenutzt.

Dies ist in geringerem Maße der Fall, wenn die Länge eines der Schenkel jeder Lamelle oder die Schenkellänge einer der zwei in Fig. 3 dargestellten Lamellen, z.B. der Lamellen 15, Null beträgt, wenn z. B. nur die Lamellen 1 U-förmig gebogen sind. Die Kristallorientierung an den Enden der Lamellen, bei denen ein Schenkel weggelassen ist, also an zwei Stellen im Magnetkreis, hat dann nicht die gewünschte Richtung. Auch dabei ergibt .125 sich noch ein Vorteil gegenüber den aus E- und

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I-Lamellen aufgebauten Kernen, da bei der letzteren Kernart die Kristallorientierung an mehr als zwei Stellen nicht die gewünschte Richtung aufweist.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von keilförmigen Lamellen für einen hohlen, ringförmigen, durch radiale Ebenen geteilten, ferromagnetischen Kern, insbesondere für einen Transformator, dadurch gekennzeichnet, daß schmale Streifen oder Drähte in die Form eines U gebogen und darauf derart abgeflacht werden, daß die gewünschte Keilform erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmig gebogene Zwischenprodukt derart abgeflacht wind, daß die Ansicht der U-förmigen Lamelle in der Richtung der Schenkel keilförmig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von Streifen oder Drähten mit einer durch mechanische Bearbeitung erhaltenen Kristallorientierung in der Längsrichtung der Streifen oder Drähte ausgegangen wird.

4. Transformator, dessen Kern wenigstens teilweise aus Lamellen zusammengesetzt ist, die durch Anwendung des Verfahrens nach Anspruch i, 2 oder 3 hergestellt sind.

5. Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus zwei durch eine zur Achse senkrechte Ebene getrennten Teilen ungleicher axialer Abmessungen zusammengesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen