EP0137867A1

EP0137867A1 - Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne

Info

Publication number: EP0137867A1
Application number: EP83110344A
Authority: EP
Inventors: Albert Duin
Original assignee: Wilhelm Sedlbauer GmbH
Current assignee: Wilhelm Sedlbauer GmbH
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1985-04-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne. Eine unmittelbare Befestigung wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß Halteteile, vorzugsweise in Form von auf einer Grundplatte aufgesetzten Haltestiften in der Wicklung verankert werden. Die Befestigung kann dann über die Halteteile (3) erfolgen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne, wie sie in elektrischen Schaltungen, insbesondere als Übertrager, Transformatoren, Drossel usw., eingesetzt werden.
Bei den vorgenannten Bauelementen besteht die besondere Schwierigkeit, daß diese in Verbindung mit anderen elektrischen Geräten oder Schaltungen befestigt werden müssen, wobei hinzukommt, daß der Innenkern, vorzugsweise ein Schnittbandkern, relativ schwer ist, so daß relativ große Haltekräfte aufgebracht werden müssen.
Es ist bekannt, derartige Kerne durch Einspannen zwischen zwei Platten zu halten urddie Befestigung an den Platten anzubringen. Nachteilig bei dieser Befestigungsart ist, daß auf die Wicklung ein relativ starker Druck ausgeübt werden muß, wobei zu berücksichtigen ist, daß die bewickelten Kerne im Betrieb mehr oder weniger stark erwärmt werden, wodurch zusätzliche Wärmespannungen auftreten. Dabei wird der Druck unmittelbar auf die im allgemeinen nur mit Lack ggf. unter Zwischenfügung einer äußeren Isolierschicht isolierten Drähte, übertragen. Reibungen zwischen den Drähten sind dabei kaum zu vermeiden, was unter Umständen zur Beschädigung der Isolierung zwischen nebeneinander- oder übereinander liegenden Windungen führen kann.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden vielfach bewickelte Ringkerne auch in einem entsprechenden Gehäuse vergossen, um den mechanischen Druck auf die im allgemeinen unebene Oberfläche der Bewicklung möglichst gleichmäßig zu verteilen.
Hierdurch können aber ebenfalls die durch Temperaturänderungen zusätzlich auftretenden Spannungen nicht beseitigt werden, so daß der auf die Wicklungen ausgeübte Druck sich je nach der Innentemperatur des Übertragers ändert. Darüberhinaus scheidet eine derartige Befestigung bei größeren, d. h. schwereren Transformatoren vollständig aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne anzugeben, bei der kein Druck auf die Außenseite der Windungen, die in aller Regel uneben ist, ausgeübt wird. Dabei soll die Befestigungsanordnung so ausgebildet sein, daß unmittelbar, d. h. also ohne ein spezielles Gehäuse mit Vergußmasse usw. ein Befestigen an Trägerplatten, Gehäusewänden oder dgl. unmittelbar möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Anordnung nach der Erfindung werden also Halteteile, vorzugsweise mit einer entsprechenden Fußplatte fest verbundene Haltestifte, in der Wicklung verankert, d.h. die Halteteile werden möglichst vor dem Bewickeln, jedenfalls aber vor dem Aufbringen der letzten Lagen der Bewicklung auf die Kerne aufgesetzt und dort durch Oberwickein, beispielsweise der Fußplatte fest verankert.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, die einzelnen Haltestifte auf einer ringförmigen Fußlatte, die gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung auch kappenförmig ausgebildet sein kann, gleichmäßig verteilt vorzusehen, wobei für eine einwandfreie Befestigung selbst bei größeren Ringkerntransformatoren die Verwendung von drei bis max. 4 Haltestiften vorteilhaft und ausreichend ist.
Die Haltestifte selbst, die nach dem Bewickeln des Kernes durch die Windung nach außen gerichtet sind, dienen dann unmittelbar zur Befestigung des bewickelten Kernes wobei diese Haltestifte mit einem Innen- oder Außengewinde oder anderen Ver_- bindungselementen, wie beispielsweise Ringnuten usw. versehen sind.
Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung erläutert.
I n der Zeichnung zeigen :

Fig. 1 in einer auseinandergezogenen Darstellung die für eine Realisierung der Erfindung notwendigen Einzelteile an einem Ringkern mit Halterung, wobei die Wicklung weggelassen ist,
Fig. 2 in einer Seitenansicht, die in der Wicklung zu verankernden Halteteile in Verbindung mit einer Abdeckkappe,
Fig. 3 das Halteteil in Draufsicht,
Fig. 4 einer die Seitenansicht Abwandlungsform der Halteteile,
Fig. 5 die Draufsicht auf eine Ausführungsform nach Fig. 4,
Fig. 6 eine Schnitt-ansicht einer anderen Realisierungsform gemäß der Linie VI - VI in Fig. 7 und
Fig. 7 eine Draufsicht auf diese Ausführungsform.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Schnittbandkern dargestellt, der in an sich bekannter Weise mit einer oder mehreren Wicklungen, je nach der Verwendung als Drossel oder Transformator versehen werden soll. Vor dem Aufbringen der Wicklung wird ein Haltering 2 mit Haltestiften 3 aufgesetzt, wobei zur mechanischen Sicherung und elektrischen Isolierung ein entsprechend geformter Gummiring 4 zwischen Haltering 2 und Stirnfläche des Kernes 1 aufgesetzt wird, Die so aufgesetzten Teile werden dann durch eine Abdeckkappe 5, die mit Schutzrohren 6 versehen ist, auf dem Kern fixiert. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine Abdeckkappe 7 zum Schutz der Wicklung vorgesehen. Abdeckkappe 5 und 7 sind aus einem Isoliermaterial, vorzugsweise Kunststoff, gefertigt.
Ein so zusammengesetzter Kern wird dann in an sich bekannter Weise bewickelt, wobei, wie ohne weiteres zu ersehen ist, nach dem Aufbringen der Wicklung die Gesamteinheit des bewickelten Kernes unmittelbar an den Haltestiften 3 einwandfrei befestigt werden kann. Hierzu werden die Haltestifte, entweder, wie angedeutet, mit einem Innengewinde versehen, um entsprechende Schrauben einführen zu können oder aber mit einem Außengewinde, um eine Befestigung durch Hindurchstecken und Aufbringen von Muttern zu ermöglichen.
Auch das Anbringen von Ringnuten oder ähnlichen, einen Formschluß mit einem Gegenteil ermöglichenden Maßnahmen ist ohne weiteres denkbar.
Die Verwendung eines Innengewindes hat den Vorteil, daß die Schutzrohre 6 über die Haltestifte in ihrer gesamten Länge ausgedehnt werden können, während in dem zuletzt erwähnten Fall die Stifte durch die Schutzrohre 6 nach außen treten müßten.
Die Fig. 2 zeigt, in einer Seitenansicht den Haltering 2 und die Abdeckkappe 3. Eine Draufsicht auf den Haltering 2 ist in Fig. 3 wiedergegeben, wobei der Haltering einen dem zu bewickelnden Kern entsprechenden Außen- und Innendurchmesser aufweist und drei Haltestifte 3 trägt, die je ein Innengewinde aufweisen, so daß die Schutzrohre 6 über die Länge der Stifte 3 hinausgehen können und die Stirnfläche dieser Stifte bis zu der Gewindeöffnung abdecken.
Gemäß einer Weiterbildung wird, um Verluste durch im Ring auftretende Sekundärströme zu vermeiden, vorgeschlagen, wie in Fig. 3 gezeigt, mindestens einen radial verlaufenden Schlitz 8 vorzusehen, der den Stromfluß entsprechend unterbricht.
Bei der Aufbringung der Wicklung müssen die einzelnen Windungen um die Haltestifte herumgeführt werden. Dies ist ohne weiteres möglich. Um eine automatische Fertigung zu erleichtern und insbesondere auch eine gute Drahtführung im Bereich der Haltestifte zu ermöglichen, empfiehlt es sich gemäß einer anderen Weiterbildung nach der Erfindung in einzelnen Fällen, insbesondere bei breiteren Kernquerschnitten, die Stifte bzw. im besonderen die Schutzrohre 6 in sich radial erstreckende Führungsnasen 9 übergehen zu lassen, an die sich dann die Wicklungen entsprechend anlegen, wie dies in der Ausführungsform nach den Fign. 4 und 5 gezeigt ist.
Die Fign. 4 und 5 zeigen in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht eine abgewandelte Form eines Halteringes 10 mit Haltestiften 3. Bei dieser Ausführungsform sind die Haltestifte 3 um Führungsnasen 9 erweitert, an die sich die einzelnen Windungen beim Aufbringen der Wicklung besonders gut anlegen und auch bei Wicklungen in mehreren Lagen den Windungen eine gute Führung geben.
InFig. 5 ist dabei durch die Linien 11 angedeutet, daß das Fußteil 10 auch gegebenenfalls mehrteilig, in diesem Fall in Form von 3 Sektoren ausgebildet sein kann, sobei die einzelnen Teile bündig aneinander anschließen, aber auch mit einem mehr oder weniger großen Zwischenschlitz (Analog dem Schlitz 8 in Figur 3) ausgebildet sein können.
Die Figuren 6 und 7 zeigen in einer Schnittdarstellung im Aufriß bzw. in Draufsicht eine andere Ausführungsform, aus der zu ersehen ist, daß es im Rahmen der Erfindung auch durchaus möglich ist, die Haltestifte 31 seitlich versetzt anzubringen. Dabei sind bei der wiedergegebenen Ausführungsform die Haltestifte 31, die beispielsweise mit einem Innengewinde ausgeführt sein können nur an den äußeren Rand der Fußplatte 10 versetzt. Für den Fachmann ist aber ersichtlich, daß sie auch noch weiter herausgezogen bzw. auch an den Innenrand versetzt werden können, wenn dies aus konstruktiven Gründen einmal gewünscht sein sollte.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispieles mit einigen Abwandlungen erläutert. Für den auf dem Fachgebiet tätigen Fachmann ist es nach Kenntnis der Erfindung ohne weiteres möglich, konstruktiv die verschiedensten Abwandlungen zu treffen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es insbesondere in der Praxis bei der Erstellung größerer Stückzahlen sinnvoll, Isolierring 4, Haltering 2 mit Stiften 3 und Abdeckkappe 5 mit Schutzrohren 6 als eine bauliche Einheit vorzufertigen, d.h. also den Haltering 2 unmittelbar einzugießen, einzuspritzen oder anderweitig zu fixieren, um die so gewonnene Einheit dann auf den Ringkern aufsetzen zu können.
Eine derartige Vorfertigung empfiehlt sich im besonderen dann, wenn entsprechend einer Ausführungsform nach Fig. 5 mehrere Halteteile getrennt aufgesetzt und dementsprechend fixiert werden müssen, um beim anschließenden Bewickeln des Kernes keinerlei Spiel in der Halterung zu riskieren.
Die Art der Befestigung kann bei jeder Art eines Ringkernes also sowohl bei einem Schnittbandkern als auch bei einem gepreßten Kern usw. erfolgen.
Ebenso sei erwähnt, daß die Verbindung zwischen Haltering und Haltestiften in verschiedener Weise erfolgen kann, d.h. daß dieses Bauteil einstückig gefertigt oder auch zusammengesetzt werden kann.

Claims

1. Anordnung zum Befestigen bewickelter Ringkerne (Transformatoren, Drosseln, usw. ) an Trägerplatten, Gehäusewänden oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß Halteteile (3), vorzugsweise in Form von Haltestiften, in der Wicklung verankert sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestifte (3) mit einer Fußplatte (2, 10) fest verbunden sind, die vor dem Bewickeln der Kerne auf die Kerne aufgesetzt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Fußplatte (2) vorgesehen ist, auf der mehrere Haltestifte, vorzugsweise drei, oder vier gleichmäßig verteilt angebracht sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer ringförmigen Fußplatte (3) aus einem leitenden Material mindestens ein dem Stromfluß unterbrechender radial verlaufender Schlitz (8) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Fußplatte und Kern ein weichelastischer lsolierring (4), vorzugsweise ein Gummiisolierring, angebracht ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Fußplatte (2) mit Haltestift durch eine aus Isolierstoff, vorzugsweise Kunststoff bestehende Ringkappe (5) abgedeckt ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Haltestiften (3) mit einem Innengewinde.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestifte (3) in Radialrichtung des Ringkernes gesehen mit Führungsnasen (9) bzw. deren Kunststoffverkleidung (6) zur Führung der aufzubringenden Wicklung, um die Haltestifte (3) herum versehen sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußplatte (10) kappenförmig ausgebildet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestifte (3) am äußeren Rand der Fußplatte (10) angeordnet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußplatte (10) in Segmente unterteilt ist (11), von denen jedes einen Haltestift (3) trägt.