EP0600059A1 - Spulenkörper. - Google Patents

Spulenkörper.

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EP0600059A1
EP0600059A1 EP93912606A EP93912606A EP0600059A1 EP 0600059 A1 EP0600059 A1 EP 0600059A1 EP 93912606 A EP93912606 A EP 93912606A EP 93912606 A EP93912606 A EP 93912606A EP 0600059 A1 EP0600059 A1 EP 0600059A1
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EP
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lower flange
wire guide
webs
guide slot
underside
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Hohenloher Spulenkoerperfabrik GmbH and Co
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers

Definitions

  • the invention relates to a coil former, in particular for RM cores.
  • Coil formers which have a hollow cylinder which, together with an upper and a lower flange, forms a coil winding space.
  • On the lower flange are essentially radially outwardly pointing webs which have a greater thickness than the lower flange. The webs hold protruding pins on their underside.
  • a wire guide slot which is open on one side and radially outward, is arranged between two webs and ends with its closed end in the region of the lower flange near the outside of the hollow cylinder.
  • the wire guide slots can be strictly radially directed or also somewhat obliquely with respect to the radial direction.
  • Such coil formers are known for RM cores from DIN 41981. They are made from a thermosetting phenolic resin.
  • the copper wires of the coil windings have been provided with polyimide lacquers to increase the insulation.
  • the thermal load on the coil body has become significantly higher. This leads to a high failure rate of the coil formers. Attempts to remedy this have so far been unsuccessful.
  • a coil former in particular a coil former for RM cores, has the following features according to the invention:
  • a hollow cylinder forms a coil winding space together with an upper and a lower flange.
  • the wire guide slots are closed by a small piece by a filler, the top of which is stepped below the top of the lower flange.
  • the webs are connected by a bridge crossing the wire guide slot, which extends over the underside of the filler web and is connected to it.
  • the bobbin is made of a thermosetting unsaturated polyester, which contains processability-promoting additives.
  • the coil former according to the invention therefore no longer consists of a phenolic resin but of an unsaturated polyester.
  • Unsaturated polyesters of this type can only be used for parts that are so difficult to remove from the mold, such as RM bobbins, in the injection molding process if you have been given customary additives that favor processability, such as conditioners, release agents, etc.
  • a bobbin produced with such an unsaturated polyester has a temperature resistance which allows the soldering to be carried out, as is required for wires coated with polyimide lacquers, without the dimensional accuracy of the bobbin being impaired.
  • a bobbin made from an unsaturated polyester has the disadvantage that its strength is considerably reduced. The flange breaking strength in the area of the webs is only about half as large as that when using phenolic resins.
  • the present invention thus provides a coil former which is practically equivalent to the phenolic resin coil former, but has a higher temperature resistance, so that the soldering required for wires coated with polyimide lacquers is carried out without dimensional problems for the coil former can.
  • the filler web has a surface which slopes away radially to the outside.
  • the bridge On its radially inner long side, the bridge is provided with an oblique edge, which merges into the web with a transition radius.
  • the inclination of the edge is preferably about 7 °. This ensures good demoldability of the coil former with high stability, which - in contrast to the previous coil former - does not show any shrinkage, but only shrinks in the shape itself. Without the formation of the bevels, an undercut could form in the shrinkage in the mold, which would lead to demolding problems.
  • the bridge provided according to the invention is particularly advantageous for bobbins for RM cores of sizes> _ 4 and ⁇ . 8. Bridges on the underside have not previously been provided for such bobbins.
  • Figure 1 - a vertical section through two wire guide slots through a bobbin
  • FIG. 3 - a view of the coil body according to Figure 1 from below
  • FIG. 1 shows a coil former for RM cores, which has a hollow cylinder 1 which is delimited on its upper side by an upper flange 2 and on its underside by a lower flange 3, whereby an annular winding space 4 is formed.
  • connection pins 7 are usually injected into the webs 5, 6 during the manufacture of the coil former.
  • FIG. 2 The top view of the flange 3 and the webs 5, 6 according to FIG. 2, which results from the section along the line II-II, shows that between the webs 5, 6 a radially outwardly open wire guide slot 8 is formed, which ends with its closed end 9 in the region of the lower flange 3 near the outside of the hollow cylinder 1. It can also be seen that the end 9 of the wire guide slot 8 is closed over a small distance by a filler web 10.
  • This filler web 10 has - like FIG. 1
  • REPLACEMENT LEAF reveals - a sloping radially outward top side.
  • FIG. 1 illustrates that the shape of the webs 5, 6 corresponds to the expediencies for an automatic winding of the bobbin and is known per se, so that a further explanation can be omitted here.
  • Figure 2 illustrates that the wire guide slots 8 are not strictly radially aligned, but are slightly inclined relative to the radial direction. This orientation of the wire guide slots 8 is also known, for example by DIN 41981.
  • the view of the bobbin shown in FIG. 3 from below illustrates the position of the section line I-I, along which the vertical section according to FIG. 1 has been made.
  • Figure 3 also shows that the webs 5, 6 are thickened relative to the flange 3 and have known chamfered chambers 11, 12 for guiding the wire ends to the connecting pins 7.
  • the webs 5, 6 are connected on the underside to a bridge 13 crossing the wire guide slot 8.
  • the width of this bridge 13 is small and corresponds to only a fraction of the width of the lower flange 3.
  • the radially inner longitudinal edge 14 of the bridge 13 is provided with a bevel of approximately 7 °, which passes into the material of the flange 3 with a transition radius 15.
  • the coil former shown consists of a thermosetting unsaturated polyester which has been modified by the addition of release agents and conditioners in such a way that it can be processed reliably using injection molding technology.

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Description

Spulenkörper
Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper, insbesondere für RM-Kerne.
Es sind Spulenkörper bekannt, die einen Hohlzylinder auf¬ weisen, der zusammen mit einem oberen und einem unteren Flansch einen Spulenwickelraum bildet. An dem unteren Flansch sind im wesentlichen radial nach außen zeigende Stege ange¬ setzt, die eine größere Dicke aufweisen als der untere Flansch. Die Stege halten an Ihrer Unterseite herausragende Anschlußstifte. Zwischen jeweils zwei Stegen ist ein einseitig nach radial außen offener Drahtführungsschlitz angeordnet, der mit seinem geschlossenen Ende im Bereich des unteren Flansches nahe der Außenseite des Hohlzylinders endet. Die Drahtfüh¬ rungsschlitze können dabei streng radial gerichtet sein oder auch gegenüber der radialen Richtung etwas schräg gerichtet sein. Derartige Spulenkörper sind für RM-Kerne durch DIN 41981 bekannt. Sie werden aus einem duroplastischen Phenolicharz hergestellt.
Seit einiger Zeit werden die Kupferdrähte der Spulenwicklungen zur Erhöhung der Isolierung mit Polyimid-Lacken versehen. Hierdurch ist eine Erhöhung der Löttemperatur auf über 500° C bei einer Lötdauer von ca. 3 Sekunden erforderlich. Gegenüber den bisherigen Löttemperaturen von 350 bis 420° C und einer Lötdauer von ca. einer Sekunde ist somit die thermische Belastung des Spulenkörpers erheblich höher geworden. Diese führt zu einer hohen Ausfallrate der Spulenkörper. Bisherige Versuche, hier Abhilfe zu schaffen, sind erfolglos geblieben. Es besteht allenfalls die Möglichkeit, die Polyimidisolierung am Wickeldraht durch Strippen - also mechanisch - zu ent¬ fernen. Diese Möglichkeit ist jedoch aufwendig und stört die übrigen Arbeitsabläufe erheblich.
ERSATZBLATT Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht somit darin, daß bei der gewünschten Isolierung der Wickeldrähte mit Polyimid-Lacken entweder bei einer ausreichenden Löttemperatur und -dauer eine thermische Verformung des Spulenkörpers oder bei einer geringeren Löttemperatur und -dauer eine mangelhafte Verlötung der Spulendrähte riskiert werden mußte.
Ausgehend von dieser Problemstellung weist ein Spulenkörper, insbesondere ein Spulenkörper für RM-Kerne, erfindungsgemäß folgende Merkmale auf:
a) Ein Hohlzylinder bildet zusammen mit einem oberen und einem unteren Flansch einen Spulenwickelraum.
b) An dem unteren Flansch sind im wesentlichen nach radial außen zeigende Stege angesetzt, die eine größere Dicke aufweisen als der untere Flansch.
c) Die Stege halten aus ihrer Unterseite herausragende Anschlußstifte.
d) Zwischen jeweils zwei Stegen ist ein einseitig nach radial außen offener Drahtführungsschlitz angeordnet, der mit seinem geschlossenen Ende im Bereich des unteren Flansches nahe der Außenseite des Hohlzylinders endet.
e) Am geschlossenen Ende sind die Drahtführungsschlitze über ein kleines Stück durch einen Füllsteg verschlossen, dessen Oberseite abgestuft unter der Oberseite des unteren Flansches liegt.
f) Auf ihrer Unterseite sind die Stege durch eine den Drahtführungsschlitz querende Brücke verbunden, die sich über die Unterseite des Füllstegs erstreckt und mit diesem verbunden ist.
Ercat∑blatt g) Der Spulenkörper ist aus einem duroplastischen ungesättigten Polyester hergestellt, der die Verarbeit- barkeit begünstigende Zusätze enthält.
Der erfindungsgemäße Spulenkörper besteht somit nicht mehr aus einem Phenolicharz sondern aus einem ungesättigten Polyester. Derartige ungesättigte Polyester sind für hinsichtlich der Entformung so diffizile Teile wie RM-Spulenkörper im Spritzgußverfahren nur verwendbar, wenn Ihnen übliche, die Verarbeitbarkeit begünstigende Zusätze beigegeben worden sind, wie beispielsweise Conditioner, Trennmittel usw.
Ein mit einem derartigen ungesättigten Polyester hergestellter Spulenkörper weist eine Temperaturbeständigkeit auf, die die Durchführung der Verlötung, wie sie bei mit Polyimid-Lacken beschichteten Drähten erforderlich ist, erlaubt, ohne daß die Maßhaltigkeit des Spulenkörpers beeinträchtigt wird. Ein aus einem ungesättigten Polyester hergestellter Spulenkörper weist jedoch den Nachteil auf, daß seine Festigkeit erheblich ver¬ ringert ist. Die Flanschbruchfestigkeit im Bereich der Stege ist nur etwa halb so groß wie die bei der Verwendung von Phenolicharzen.
Es konnte daran gedacht werden, die Dicke der Flansche zu erhöhen, um die benötigte Flanschbruchfestigkeit zu erreichen.
Hierdurch würde jedoch entweder die Höhe des Spulenkörpers unzulässig vergrößert (vgl. DIN 41981) oder der Spulenwickel- raum verkleinert, was für die Anwender nicht akzeptabel ist.
Überraschenderweise ist festgestellt worden, daß die Flansch¬ bruchfestigkeit in dem erforderlichen Maße bereits durch die oben angegebenen, erfindungsgemäß vorgesehenen Merkmale e) und f ) erhöht wird.
Die Realisierung der Merkmale e) und f) an Spulenkörpern, auch an RM-Spulenkörpern, ist an sich bereits bekannt gewesen. Die
trcöi' bl Ausbildung einer Brücke an der Unterseite der Stege und einer abgestuften Einführung in den Drahtführungsschlitz ist bei den bekannten Spulenkörpern aus Gründen der Festigkeit gegenüber Spannungsüberschlägen realisiert worden, nicht jedoch aus Gründen der mechanischen Festigkeit, weil bei der Verwendung der bisherigen Phenolicharze keine mechanischen Festigkeits¬ probleme auftraten. Überraschenderweise führt jedoch die an sich bekannte Maßnahme des Vorsehens einer die Stege ver¬ bindenden Brücke an der Unterseite der Stege bereits zu einer solchen Erhöhung der mechanischen Festigkeit eines Spulen¬ körpers aus einem ungesättigten Polyester, daß dieser ohne weitere Maßnahmen in mechanischer Hinsicht für die gleichen Anwendungen wie die bisherigen Ph'enolicharz-Spulenkörper genutzt werden kann.
Somit ist durch die vorliegende Erfindung ein Spulenkörper angegeben, der mechanisch zu den Phenolicharz-Spulenkörpern praktisch gleichwertig ist, jedoch eine höhere Temperatur¬ beständigkeit aufweist, so daß die für mit Polyimid-Lacken beschichteten Drähte erforderliche Verlötung ohne Maßhaltig¬ keitsprobleme für den Spulenkörper durchgeführt werden kann.
In einer für die Stabilität günstigen Ausführungsform weist der Füllsteg an seiner Oberfläche eine nach radial außen abfallende Oberfläche auf.
Die Brücke ist an ihrer radial innen liegenden Längsseite mit einer schrägen Kante versehen, die mit einem Übergangsradius in den Steg übergeht. Die Schrägstellung der Kante beträgt dabei vorzugsweise ca. 7°. Hierdurch wird bei hoher Stabilität eine gute Entformbarkeit des Spulenkörpers gewährleistet, der - im Gegensatz zu den bisherigen Spulenkörpern - keinen Nachschwund aufweist, sondern ausschließlich in der Form selbst schwindet. Ohne die Ausbildung der Schrägen könnte sich bei der Schwindung in der Form eine Hinterschneidung ausbilden, die zu Entformungsproblemen führen würde.
ERSATZBLATT Die erfindungsgemäß vorgesehene Brücke ist besonders vorteil¬ haft für Spulenkörper für RM-Kerne der Größen >_ 4 und <. 8. Für derartige Spulenkörper sind bisher Brücken an der Unterseite nicht vorgesehen gewesen.
ERSATZBLATT Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 - einen durch zwei Drahtführungsschlitze hindurchlaufenden Vertikalschnitt durch einen Spulenkörper
Figur 2 - einen Horizontalschnitt durch den Spulenkörper gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II
Figur 3 - eine Ansicht des Spulenkörpers gemäß Figur 1 von unten
Figur 1 zeigt einen Spulenkörper für RM-Kerne, der einen Hohl- zylinder 1 aufweist, der an seiner Oberseite durch einen oberen Flansch 2 und an seiner Unterseite durch einen unteren Flansch 3 begrenzt ist, wodurch ein ringförmiger Wickelraum 4 gebildet ist.
An den unteren Flansch 3 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei radial etwa nach außen weisende Stege 5, 6 angesetzt, die nach unten aus den Stegen 5, 6 herausragende Anschlußstifte 7 halten. Zu diesem Zweck sind die Anschlu߬ stifte 7 üblicherweise in die Stege 5, 6 bei der Herstellung des Spulenkörpers eingespritzt.
Die sich beim Schnitt entlang der Linie II-II ergebende Drauf¬ sicht auf den Flansch 3 und die Stege 5, 6 gemäß Figur 2 ver¬ deutlicht, daß zwischen den Stegen 5, 6 jeweils ein radial nach außen offener Drahtführungsschlitz 8 gebildet ist, der mit seinem geschlossenen Ende 9 im Bereich des unteren Flansches 3 nahe der Außenseite des Hohlzylinders 1 endet. Erkennbar ist ferner, daß das Ende 9 des Drahtführungs- schlitzes 8 über ein kleines Stück durch einen Füllsteg 10 geschlossen ist. Dieser Füllsteg 10 weist - wie Figur 1
ERSATZBLATT erkennen läßt - eine schräg nach radial außen abfallende Oberseite auf .
Die Formengebung der Stege 5, 6 entspricht den Zweckmäßig¬ keiten für eine automatische Bewicklung des Spulenkörpers und ist an sich bekannt, so daß auf eine weitere Erläuterung hier verzichtet werden kann. Figur 2 verdeutlicht noch, daß die Drahtführungsschlitze 8 nicht streng radial ausgerichtet sind, sondern gegenüber der radialen Richtung etwas schräg gestellt sind. Auch diese Ausrichtung der Drahtführungsschlitze 8 ist - beispielsweise durch DIN 41981 - bekannt.
Die in Figur 3 dargestellte Ansicht des Spulenkörpers von unten verdeutlicht die Lage der Schnittlinie I-I, entlang derer der Vertikalschnitt gemäß Figur 1 vorgenommen worden ist.
Figur 3 zeigt ferner, daß die Stege 5, 6 gegenüber dem Flansch 3 verdickt ausgeführt sind und an sich bekannte abgeschrägte Kammern 11, 12 zur Führung der Drahtenden zu den Anschlu߬ stiften 7 aufweisen. Die Stege 5, 6 sind an der Unterseite mit einer den Drahtführungsschlitz 8 querenden Brücke 13 verbunden. Die Breite dieser Brücke 13 ist gering und entspricht nur einem Bruchteil der Breite des unteren Flansches 3.
Wie Figur 1 erkennen läßt, ist die radial innen liegende Längskante 14 der Brücke 13 mit einer Schräge von ca. 7° versehen, die mit einem Übergangsradius 15 in das Material des Flansches 3 übergeht.
Der dargestellte Spulenkörper besteht aus einem duro¬ plastischen ungesättigten Polyester, der durch Zugabe von Trennmitteln und Conditionern so modifiziert worden ist, daß er prozeßsicher in Spritzgußtechnik verarbeitbar ist.
Ersatzblatt

Claims

Ansprüche
1. Spulenkörper, insbesondere für RM-Kerne, mit folgenden Merkmalen:
a) Ein Hohlzylinder (1) bildet zusammen mit einem oberen Flansch (2) und einem unteren Flansch (3) einen Spulenwickelrau (4) .
b) An dem unteren Flansch (3) sind im wesentlichen nach radial außen zeigende Stege (5, 6) angesetzt, die eine größere Dicke aufweisen als der untere Flansch (3).
c) Die Stege (5, 6) halten aus ihrer Unterseite herausragende Anschlußstifte (7).
d) Zwischen jeweils zwei Stegen (5, 6) ist ein einseitig nach radial außen offener Draht¬ führungsschlitz (8) angeordnet, der mit seinem geschlossenen Ende (9) im Bereich des unteren Flansches (3) nahe der Außenseite des Hohlzylinders (1) endet.
e) Am geschlossenen Ende (9) sind die Draht¬ führungsschlitze (8) über ein kleines Stück durch einen Füllsteg (10) verschlossen, dessen Oberseite abgestuft unter der Oberseite des unteren Flansches (3) liegt.
f) Auf ihrer Unterseite sind die Stege (5, 6) durch eine den Drahtführungsschlitz (8) querende Brücke (13) verbunden, die sich über die Unterseite des Füllstegε (10) erstreckt und mit diesem verbunden ist.
ErεatsiDlafc; g) Der Spulenkörper ist aus einem duroplastischen ungesättigten Polyester hergestellt, der die Verarbeitbarkeit begünstigende Zusätze enthält.
2. Spulenkörper nach Anspruch 1, bei dem die Oberseite des Füllstegs (10) eine nach radial außen schräg abfallende Oberfläche aufweist.
3. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine radial innen liegende Längskante (14) der Brücke (13) eine Schräge aufweist, die mit einem Übergangsradius (15) in das Material des unteren Flansches (3) übergeht.
4. Spulenkörper nach Anspruch 3, bei dem die Schräge der Längskante (14) ca. 7° beträgt.
5. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Spulenkörper für RM-Kerne der Größen j> RM 4 und
< RM 8.
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DE4220287 1992-06-20
PCT/DE1993/000539 WO1994000857A1 (de) 1992-06-20 1993-06-18 Spulenkörper

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EP0600059A1 true EP0600059A1 (de) 1994-06-08
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