EP1075001A2 - Network adapter and method of making same - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Netzadapter sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Netzadapter werden dazu verwendet, die Netzspannung so herunterzutransformieren, dass daran Niederspannung benötigende Elektrogeräte wie z. B. Ladegeräte betrieben werden können.The invention relates to a power adapter and a method for its manufacture. AC adapters are used to transform the mains voltage down so that Low-voltage electrical devices such as B. Chargers can be operated.
Aus der EP-A-0 485 341 ist ein gattungsgemässer Netzadapter bekannt, bei welchem der durch eine angespritzte Halterung zusammengehaltene Transformator mit einer Hülle umspritzt ist, welche jedoch grosse Teile der Oberfläche des Transformators frei lässt. Damit eine vollständige Umhüllung des Transformators gewährleistet ist, umfasst daher der gattungsgemässe Netzadapter zusätzlich ein Gehäuse, das den teilweise umhüllten Transformator zum Teil mit Abstand umgibt. Der Netzadapter weist daher ein verhältnismässig grosses Volumen auf. Seine Herstellung erfordert ein Einsetzen des Transformators in das Gehäuse nach voraufgehenden Spritzgussschritten, in welchen einerseits der Transformator fertiggestellt, andererseits die Teile des Gehäuses hergestellt wurden und ist daher verhältnismässig aufwendig.EP-A-0 485 341 is a generic network adapter known in which the molded by a molded bracket encapsulated transformer encapsulated with a sheath which is, however, large parts of the surface of the Leaves transformer free. So that a complete wrapping of the transformer is guaranteed, therefore includes Generic power adapter also a housing that the partially encased transformer, some with spacing surrounds. The power adapter therefore has a proportionate large volume. Its manufacture requires one Insert the transformer into the housing after previous injection molding steps, in which on the one hand the transformer completed, on the other hand the parts of the Housing were made and is therefore proportional complex.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen
gattungsgemässen Netzadapter anzugeben, welcher sehr klein
ausgebildet werden kann und einfach und billig herstellbar
ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen
des Anspruchs 1 gelöst. Ausserdem soll ein besonders
geeignetes, insbesondere sehr einfaches und billiges
Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen
Netzadapters angegeben werden. Diese Aufgabe wird durch die
Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.The invention is based on the object
Specify generic power adapter, which is very small
can be trained and easy and cheap to manufacture
is. This task is characterized by the characteristics in the indicator
of
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile liegen im wesentlichen darin, dass kein zusätzliches Gehäuse erforderlich ist und der erfindungsgemässe Netzadapter dadurch sehr klein und leicht und damit leicht unterzubringen und bequem zu transportieren ist. Trotzdem ist er mechanisch äusserst stabil und erfüllt, was seine elektrischen Eigenschaften betrifft, die üblichen Sicherheitsanforderungen. Auch die Wärmeableitung ist sehr gut. Die Herstellung ist äusserst einfach und der Materialverbrauch sehr gering.The advantages achieved by the invention are essential in that no additional housing is required and the power adapter according to the invention therefore very small and light and therefore light can be accommodated and easily transported. Nevertheless it is mechanically extremely stable and fulfills what its electrical properties, the usual Security requirements. The heat dissipation is also very good Good. The production is extremely simple and Very low material consumption.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1a
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Netzadapters,
- Fig. 1b
- eine Draufsicht auf den Netzadapter gemäss Fig. 1a, bei abgenommenem Deckel,
- Fig. 2a
- einen horizontalen Schnitt längs der Ebene A durch den Netzadapter gemäss Fig. 1a,
- Fig. 2b
- einen vertikalen Schnitt längs der Ebene B durch den erfindungsgemässen Netzadapter gemäss Fig. 1a,
- Fig. 2c
- einen horizontalen Schnitt längs der Ebene C durch den erfindungsgemässen Netzadapter gemäss Fig. 1a,
- Fig. 2d
- einen vertikalen Schnitt längs der Ebene D durch den erfindungsgemässen Netzadapter gemäss Fig. 1a,
- Fig. 3
- einen Schnitt durch Transformator und Spulenkörper einer leicht abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemässen Netzadapters gemäss Fig. 1a,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den Transformator mit Spulenkörper entsprechend Fig. 3 in einer Spritzgussform und
- Fig. 5
- einen Schnitt entsprechend Fig. 3 durch einen erfindungsgemässen Netzadapter.
- Fig. 1a
- 2 shows a perspective view of a power adapter according to the invention,
- Fig. 1b
- a plan view of the power adapter according to Fig. 1a, with the cover removed,
- Fig. 2a
- a horizontal section along the plane A through the power adapter according to Fig. 1a,
- Fig. 2b
- a vertical section along the plane B through the inventive network adapter according to FIG. 1a,
- Fig. 2c
- 2 shows a horizontal section along the plane C through the network adapter according to the invention as shown in FIG. 1a,
- Fig. 2d
- a vertical section along the plane D through the inventive network adapter according to FIG. 1a,
- Fig. 3
- FIG. 1 a section through transformer and coil former of a slightly modified embodiment of the power adapter according to the invention according to FIG. 1a,
- Fig. 4
- a section through the transformer with the bobbin according to FIG. 3 in an injection mold and
- Fig. 5
- a section corresponding to FIG. 3 through a power adapter according to the invention.
Der Netzadapter weist einen Transformator 1 auf mit einem
aus E-förmigen und I-förmigen Blechen bestehenden Eisenkern
2 sowie mit einer Primärwicklung 3 und einer
Sekundärwicklung 4, die axial aufeinanderfolgend ein
mittleres Joch 5 des Eisenkerns 2 umgeben, das von äusseren
Jochen 6a,b flankiert wird.The power adapter has a
Der Transformator 1 ist von einer Hülle 7 aus Kunststoff,
die an seiner gesamten Aussenfläche anliegt, vollständig
umschlossen. Lediglich verschiedene als Anschlussstifte
ausgebildete beschaltete Anschlüsse, nämlich ein
Primäranschluss 8a und Sekundäranschlüsse 9 sind durch
dieselbe durchgeführt. Ueber den Primäranschluss 8a und eine
an denselben anschliessende Sicherung 10 ist ein Ende der
Primärwicklung 3 mit einem ersten Kontaktstift 11a
verbunden, während ein zweiter Kontaktstift 11b direkt mit
einem Primäranschluss 8b, einem vom anderen Ende der
Primärwicklung 3 weitergezogenen Stück Wicklungsdraht
verbunden ist. Die Sekundärwicklung 4 ist über die
Sekundäranschlüsse 9 und eine Schaltung 12 mit einem Kabel
13 verbunden. Die Schaltung 12 kann z. B. einen
Gleichrichter und einen Glättungskondensator umfassen.The
Die Anschlüsse 8a, 9 sind auf der gleichen Seite aus dem
Gehäuse 7 herausgeführt, wo sie in eine Vertiefung 14
münden, in welcher auch die Sicherung 10 und die Schaltung
12 angeordnet ist. Die Vertiefung 14 ist von einer
umlaufenden Seitenwand 15 umgeben. Ausserdem ist der
Primäranschluss 8a von den Sekundäranschlüssen 9 durch eine
etwa U-förmige Trennwand 16, deren Enden an die Seitenwand
15 anschliessen, getrennt. Die Vertiefung 14 ist durch einen
Deckel 17 verschlossen, durch welchen das Kabel 13
durchgeführt ist. Der Deckel 17 weist eine Gegenwand 18 auf,
die bei aufgesetztem Deckel 16 mit geringem seitlichem
Abstand zu derselben innerhalb der Trennwand 16 verläuft und
mit ihr überlappt. Durch diese Trennung der Primärseite von
der Sekundärseite sind Ueberschläge oder Kriechströme
zwischen denselben praktisch ausgeschlossen. An der
Rückseite weist die Hülle 7 durchgehende Kühlrippen 19 auf
sowie quer zu diesen verlaufende weitere Kühlrippen 20 an
gegenüberliegenden Kanten.The
Die Hülle 7 ist aus zwei Teilen aufgebaut. Der erste Teil
ist ein Spulenkörper 21, ein vorgefertigtes einstückiges
Spritzgussteil, welcher mit der Primärwicklung 3 und der
Sekundärwicklung 4 bewickelt wird und in welchen dann zur
Bildung des Eisenkerns 2 abwechselnd von beiden Seiten
jeweils ein E-förmiges Blech und von der anderen Seite ein
I-förmiges Blech eingesteckt wird. Er trägt auch die
Kontaktstifte 11a,b, die in ihm verankert sind und unterhalb
der Seitenwand 15 der Vertiefung 14 parallel zur durch deren
Rand definierten Ebene aus der Hülle 7 ragen. Der zweite
Teil ist eine Schale 22, welche den grösseren Teil der
Aussenflächen des Eisenkerns 2 und der Wicklungen 3, 4
bedeckt und auch den überwiegenden Teil der Aussenfläche der
Hülle 7 bildet, aber auch Trennschichten zwischen der
Primärwicklung 3 und der Sekundärwicklung 4 einerseits und
den äusseren Jochen 6a,b des Eisenkerns 2 andererseits. Der
Spulenkörper 21 und die Schale 22 sind an den Fugen
miteinander verschmolzen, so dass die fertige Hülle 7
einstückig ist. Sie umschliesst den Transformator 1
hermetisch, und zwar allseitig an dessen Aussenfläche
unmittelbar anliegend und bildet, vom Deckel 17 und den
Kontaktstiften 11a,b abgesehen, die gesamte Aussenfläche des
Netzadapters. Daher ist dieser sehr kompakt und sein
Raumbedarf gering. Seine mechanische Stabilität ist dank dem
kompakten Aufbau und der engen Verbindung seiner Teile
ausgezeichnet. Aus den gleichen Gründen ist er auch nicht
schwingungsanfällig, so dass eine getaktete Abgabe der
Ausgangsleistung problemlos möglich ist. Wegen der knappen,
keine Luftschichten einschliessenden Umhüllung ist auch die
Wärmeableitung ausgezeichnet und erlaubt eine hohe
Leistungsdichte.The
Der Spulenkörper 21 bildet nur einen kleinen Teil der
Aussenfläche der Hülle 7 und zwar am Ansatz der drei
mittleren der weiteren Kühlrippen 20 und an den
Zwischenräumen zwischen denselben sowie an Stellen der
gegenüberliegenden Seite der Hülle 7, d. h. in der
Vertiefung 14 (Fig. 1b). Die Fuge zwischen dem Spulenkörper
21 und der Schale 22 tritt also nur an tieferliegenden,
wenig sichtbaren und an durch den Deckel 17 verdeckten
Stellen zu Tage. Der Spulenkörper 21 und die Schale 22
bestehen aus dem gleichen Material, z. B. Polyamid,
Polycarbonat oder ABS.The coil former 21 forms only a small part of the
Outer surface of the
Zur Herstellung des erfindungsgemässen Netzadapters (Fig. 3
bis 5) wird zuerst der Transformator 1, wie er in Fig. 3 in
einem bezüglich der Lage der Schnittebene etwa Fig. 2a
entsprechenden Schnitt dargestellt ist, zusammengebaut,
indem der Spulenkörper 21 bewickelt, die Anschlusstifte zur
Bildung der Primäranschlüsse 8a,b und Sekundäranschlüsse 9
in denselben eingesteckt und mit den Enden der Wicklungen 3,
4 verlötet und dann die Kontaktstifte 11a,b und der
Eisenkern 2 angebracht werden. Eisenkern und Wicklungen sind
mit dem Spulenkörper 21 so verbunden, dass bei den folgenden
Herstellungsschritten keine gegenseitige Verschiebung dieser
Teile auftritt.To manufacture the power adapter according to the invention (FIG. 3
to 5) the
Dann wird der Transformator 1 in eine Spritzgussform mit
einer Basis 23, einem oberen Schieber 24 und seitlichen
Schiebern 25 eingelegt und die Spritzgussform geschlossen.
Dabei liegt er jeweils nur mit kleinen Teilen des
Spulenkörpers 21 an den Wänden der Spritzgussform an,
während der Eisenkern 2 und die Wicklungen 3, 4 von
denselben beabstandet sind. Insbesondere liegen die Ansätze
der mittleren unter den weiteren Kühlrippen 20 auf der Basis
23 auf, während kleine Abschnitte der gegenüberliegenden
Oberfläche des Spulenkörpers 21 mit dem oberen Schieber 24
in Kontakt sind und von ihm niedergehalten werden (s.
Fig. 1b), so dass der Transformator 1 in der Spritzgussform
unverschiebbar fixiert ist. Die Fixierung ist noch dadurch
verstärkt, dass die Anschlüsse 8a, 9 in entsprechende
Ausnehmungen in der Wand des oberen Schiebers 24 und die
Kontaktstifte 11a,b in Ausnehmungen des entsprechenden
seitlichen Schiebers 25 aufgenommen sind.Then the
Schliesslich wird die Schale 22 angespritzt und damit die
Hülle 7 fertiggestellt. Der Spulenkörper 21 wird dabei an
der Fuge zur Schale 22 leicht angeschmolzen und verbindet
sich dicht mit derselben. Lediglich die die Wand der
Spritzgussform berührenden weiter oben schon beschriebenen
Abschnitte der Oberfläche des Spulenkörpers 21 liegen an der
Aussenfläche der Hülle 7, während der überwiegende Teil
derselben von der Schale 22 gebildet wird. Die geschützt in
Ausnehmungen angeordneten Anschlussstifte und Kontaktstifte
bleiben blank. Schliesslich wird die Spritzgussform wieder
geöffnet (Fig. 4) und der nahezu fertige Netzadapter
entnommen (Fig. 5).Finally, the
Es ist auch möglich, den Spulenkörper durch zurückziehbare Halteteile, insbesondere Haltestifte in der Spritzgussform zu fixieren und nach dem Anspritzen der Schale dieselben zurückzuziehen und nachzuspritzen. In diesem Fall wird der Spulenkörper - von Anschluss- und Kontaktstiften abgesehen - vollständig umhüllt und seine Aussenfläche ganz von der Schale gebildet.It is also possible to retract the bobbin Holding parts, in particular holding pins in the injection mold to fix and the same after molding the shell withdraw and re-inject. In this case the Coil formers - apart from connecting and contact pins - completely encased and its outer surface completely from the Shell formed.
Der Deckel 17 wird separat ebenfalls im Spritzgussverfahren
hergestellt. Schliesslich wird der Netzadapter
zusammengebaut, indem die Sicherung 10, die Schaltung 12 und
das Kabel 13 angeschlossen und der Deckel 17 auf die Hülle 7
aufgesetzt und mit derselben verschweisst oder verschraubt
wird. Dadurch, dass die herausgeführten Anschlüsse alle auf
einer Seite angeordnet sind, wird nicht nur der
Spritzguzssvorgang erleichtert, auch die erwähnten Schritte
erfolgen alle von dieser einzigen Seite, so dass sie ohne
Aenderung der Lage erfolgen können und manuell wie
automatisch leicht und rasch ausführbar sind. Mit der
gleichen Hülle können Deckel verschiedener Höhen verbunden
werden, so dass der verfügbare Platz an den Platzbedarf der
Beschaltung angepasst werden kann.The
- 11
- Transformatortransformer
- 22nd
- EisenkernIron core
- 33rd
- PrimärwicklungPrimary winding
- 44th
- SekundärwicklungSecondary winding
- 55
- mittleres Joch middle yoke
- 6a,b6a, b
- äussere Jocheouter yokes
- 77
- HülleCover
- 8a,b8a, b
- PrimäranschlüssePrimary connections
- 99
- SekundäranschlüsseSecondary connections
- 1010th
- SicherungFuse
- 11a,b11a, b
- KontaktstiftContact pin
- 1212th
- Schaltungcircuit
- 1313
- Kabelelectric wire
- 1414
- Vertiefungdeepening
- 1515
- SeitenwandSide wall
- 1616
- Trennwandpartition wall
- 1717th
- Deckelcover
- 1818th
- GegenwandCounter wall
- 19, 2019, 20
- KühlrippenCooling fins
- 2121
- SpulenkörperBobbin
- 2222
- SchaleBowl
- 2323
- BasisBase
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- oberer Schieberupper slider
- 2525th
- seitlicher Schieberside slider
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