EP1575065A2 - Core sheet for inductive component - Google Patents

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EP1575065A2
EP1575065A2 EP05004405A EP05004405A EP1575065A2 EP 1575065 A2 EP1575065 A2 EP 1575065A2 EP 05004405 A EP05004405 A EP 05004405A EP 05004405 A EP05004405 A EP 05004405A EP 1575065 A2 EP1575065 A2 EP 1575065A2
Authority
EP
European Patent Office
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core sheet
sheet according
winding window
leg
radius
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05004405A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP1575065A3 (en
Inventor
Ernst Höfer
Bernhard Stiltz
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Vossloh Schwabe Deutschland GmbH
Vossloh Schwabe GmbH
Original Assignee
Vossloh Schwabe Deutschland GmbH
Vossloh Schwabe GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Vossloh Schwabe Deutschland GmbH, Vossloh Schwabe GmbH filed Critical Vossloh Schwabe Deutschland GmbH
Publication of EP1575065A2 publication Critical patent/EP1575065A2/en
Publication of EP1575065A3 publication Critical patent/EP1575065A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/08—High-leakage transformers or inductances
    • H01F38/10—Ballasts, e.g. for discharge lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets

Definitions

  • the invention relates to a core sheet, as e.g. For the magnetic circuit of a series reactor or a transformer a lamp or other equipment used can be.
  • the DE 29 33 781 C2 an E-I-section in which both the required E sheets as well as the required I sheets from one single sheet metal strip can be punched out.
  • the punching process is essentially waste-free.
  • the I-plates caused by the free-punching of the winding window in the Sheet metal strip, from which then the E sheets are separated. Only small polygonal cutouts produce waste. These cutouts are at one point of the sheet metal strip adapted, with a middle leg and two outer thighs the later e-sheets abut each other. If necessary designed the I-sheet with a rectangular trapezoidal shape become. Further, it is possible to punch out 1-sheets, whose Length is less than the sum of the length of an outer leg and the middle leg.
  • the aim is the relatively expensive high permeable Use electrical sheet economically and on ready Built-up devices a high electrical performance at at the same time to achieve low weight.
  • the sheet metal section to improve known E-I sheets.
  • the sheet metal section of the invention leaves conventional Ways of thinking in which the shape of the I-sheet is determined by the shape the winding window was determined.
  • inventive Sheet metal section shows the shape of the I-plate deviations the shape of the edge of the winding window. These form deviations can help optimize the shape of the winding window be used, so this preferably at both Ends are rounded. This allows the accommodation coilless Windings with high winding window fill level. In order to can the relevant, built from the core sheets device be reduced compared to devices with worse degree of filling.
  • the outer legs are longer than the middle leg.
  • the I-core sheet can thus between the outer legs of the E-core sheet. His length is preferably less than the sum of the length of the inner leg and the outer thigh. This makes it possible, relatively to achieve large winding windows for a given outer contour.
  • the outer legs preferably close with an arcuate Transition section to the back portion of the E-sheet at.
  • the transition section preferably has one Width on the width of the outer leg and the Back section coincides.
  • the arcuate rounded corners of the winding window preferably have a radius that is greater than that Fivefold of the wire diameter of the wire from which a the winding window arranged winding is constructed.
  • the rounding radius is greater than ten times the wire diameter. This will be particularly high fill levels reached.
  • the outer corner radius of the transition section is preferably four times the rounding radius of Winding window. This results in a low-leakage structure of the E-sheet.
  • the winding window is preferably in two successive following punching steps generated. In the places which the second punching contour adjoins the first punching contour, are formed recesses. These cause a Tolerance compensation and thus avoid the emergence of sharp Edges or barbs on the edge of the winding window.
  • the back portion of the e-sheet is at one with the center leg aligned position preferably about provided triangular cutout. It thus arises Transition section between the back portion and the middle leg. This is preferably symmetrical to the aforementioned Transition section formed.
  • the cutout preferably has rounded edges whose radius of curvature coincides with the outer corner radius. This results a uniform flow distribution in the e-plate with less Scattering angle.
  • the cutout preferably has a corner-free arcuate conclusion that on the piece of waste to be punched out define a retaining lug. This facilitates the Guiding the waste part in the punching tool.
  • the I-sheet preferably has two the winding window limiting arcuate edge portions on whose radius greater than half the width of the winding window.
  • the winding window of the I-sheet is arcuate completed, with the width of the I-plate and thus the Width of the available for the magnetic flux Way is not significantly limited. Without the inclination to increase the formation of a magnetic stray field, In this way, a winding window shape is generated, which allows a high fill factor.
  • an inductive component 1 in the form of a Throttle or a transformer illustrated.
  • the component 1 has a magnetic circuit 2 and a Winding 3, provided for the two winding windows 4, 5 are.
  • the magnetic circuit 2 is constructed of individual sheets, that make an E / I cut. To him belong those in Figure 2 illustrated E sheets 6 and I sheets 7.
  • the E-plates and the 1-plates together form the magnetic circuit 2, the winding window 4, 5 are rounded and the leg having a relatively constant width.
  • the e-sheet 6 has two outer legs 8, 9 and a middle leg 11 on. The outer leg 8, 9 and the middle leg 11 are connected to each other via a back portion 12. Between the outer legs 8, 9 and the back section arcuate transition sections 13, 14 are arranged. These each have an outer corner radius Re on, the the width of the outer leg 8 and 9 corresponds. The of the corner radius Re certain arc goes to both his Ends each with a level 15, 16, 17, 18 in the subsequent straight edge of the outer leg 8, 9 or Back section 12 via.
  • the I-plate 7 has a width B 2 to be measured in extension of the mean distance of the center leg 11.
  • the outer legs 8, 9 each have a transverse to its longitudinal extent to be measured width B 1 .
  • the width B 2 is greater, preferably significantly greater than the width B 1 . This inevitably also the width of the winding window 4, 5, to measure transversely to the outer legs 8, 9, significantly larger than the width B 1 .
  • B 2 is less than the width of the center leg 11.
  • the width of the center leg 11 is preferably equal to the sum of the widths of the outer legs 8, 9, ie twice B 1 .
  • the magnetic circuit is characterized by the fact that everyone measured perpendicular to the respective magnetic flux direction Cross section is about the same size. There are exceptions only in the area of I-sheet 7. So-called Cutting edge losses (these are increased core losses, which is due to material deformation near the Punching edges result) are due to low existing Cut edge lengths and by the largely homogeneous magnetic field formation lowered. In particular, the E-sheet of the magnetic circuit has no non-functional areas. Much more the magnetic flux is relatively uniform over the whole E sheet metal distributed.
  • the back portion 12 is in alignment with its middle leg 11 on the side facing away from this with a section 19 provided, which increases separately in Figure 3 is shown.
  • the cutout 19 is approximately triangular and connects to the straight edges of the spine portion 12 with steps 21, 22 on. Starting from these extend rounded edges 23, 24 to a conclusion 25, at which the Connect edges 23, 24 to each other without corners.
  • the conclusion 25 is through an opening in the form of a pointed arch or a round arch formed, whose legs are s-shaped at the edges 23, 24 connect.
  • the edges 23, 24 point a radius of curvature R on with the corner radius Re matches.
  • the profile of the winding window 4 or 5 results from Figure 4.
  • Its edge 26 is defined by two overlapping ones Sections 27, 28 set, each one part of the edge contour determine.
  • the section 27 corresponds in its outline the shape of the I-plate 7.
  • the section 28 joins the Section 27 and relates to the back portion 12 facing End of the winding window 4 or 5.
  • the section 28 is at both ends 31, 32, at which it to the section 27 adjoins, led outwards in a bulge, the in the edge 26 forms a recess.
  • the bulge 31 goes then again into a straight section 33 over.
  • In the transition to the back section he is again something outward guided and rounded with a rounding radius 34.
  • This is significantly larger than the wire diameter of the winding 3 used wire.
  • it is about one Quarter of the corner radius Re.
  • a rounding radius 35 formed on the opposite corner.
  • the section 27, which determines the contour of the I-plate 7, has at its end on one side an arcuate curved Section 36, whose length is about the width of the winding window corresponds and whose radius of curvature Rk is greater than the width of the section 27.
  • the I-plate 7 As can be seen from Figure 2, on which the winding window 4 or 5 overlapping area, a curved edge on. Between both curved sections 36 is a straight section 37 provided, the width of the width of the middle leg 11 corresponds and thus can lie flat against this.
  • the production of the E sheets 6 and I sheets 7 goes from a dashed lines shown in Figure 5 metal strip 41st out.
  • the E sheets 6 and I sheets 7 to be produced are dashed shown.
  • This metal strip 41 is provided with a Step through a punching tool, which is the External distance of the outer leg 8, 9 corresponds.
  • the step size is designated in Figure 5 with S and indicated schematically.
  • In a first punching step four cuts 27 attached so that the corresponding I-plates in the same Alignment, i. with their sections 36, for example invariably pointing to the right or to the left are.
  • This punching stage is designated A in FIG.
  • stage C the cutouts will be 19 generates and the still to be generated center leg 11 in a free cut from their opposite still too generating outer legs 8, 9 separately. Besides, you can the later spine portions 12 a cut attached be who sets the cut 19 on the outer edge of the sheet.
  • stage D will be now Sections 49 attached to produce the corner radii Re.
  • the recesses 38, 39 are released. In order to All non-linear contours are made.
  • last Punching steps E, F (see also Figure 7) are the E sheets 6 isolated.
  • the illustrated in Figure 1 magnetic circuit 2 is suitable in particular for the production of winding-less inductive Components.
  • the presented magnetic circuit 2 is also magnetically optimized. He has a very small one Stray field on and even if it is made of highly permeable Material is manufactured with crease line and with high modulation is operated.
  • the presented sheet metal section consisting of an E-sheet 6 and an I-plate 7, partially arcuate limited winding window 4, 5, the contour of which is not with the Contour of the I-plate 7 matches. Nevertheless, the I-sheet is 7 when punching the winding window 4, 5 won the be prepared in at least two punching steps.
  • the outer contour of the magnetic circuit is essentially through set the e-plate 6. This points at least in the area his back section 12 corner radii and a section 19, which also has rounded edges 23, 24 is provided.
  • the thus formed I / I section draws through a uniform magnetic material utilization and also at high modulation by a low stray field out. He also has a very low performance for a given performance Construction volume and a low weight. Not needed Material sections are removed in the punching process and can be recycled.
  • the E-plate 6 and the I-plate 7 can both in the stamping process and in other separation processes be separated from a metal strip.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

The core plate includes an E shaped plate (6) having a middle arm (11) and two outer arms (8,9) which define a winding window (4,5). The core plate also includes an I shaped plate (7) to complete the magnetic loop between the outer arms and the middle arm. The shape of the I plate differs from the shape of the winding window.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kernblech, wie es z.B. für den Magnetkreis einer Vorschaltdrossel oder eines Transformators einer Lampe oder eines anderen Betriebsmittels eingesetzt werden kann.The invention relates to a core sheet, as e.g. For the magnetic circuit of a series reactor or a transformer a lamp or other equipment used can be.

Die Herstellung von Blechschnitten, insbesondere im EI-Schnitt ist seit verhältnismäßig langer Zeit Gegenstand von Optimierungsüberlegungen. Beispielsweise offenbart die DE 29 33 781 C2 einen E-I-Schnitt, bei dem sowohl die benötigten E-Bleche als auch die benötigten I-Bleche aus einem einzigen Blechstreifen ausgestanzt werden können. Der Stanzvorgang ist dabei im Wesentlichen abfallfrei. Die I-Bleche entstehen durch das Freistanzen der Wickelfenster in dem Blechstreifen, von dem dann die E-Bleche abgetrennt werden. Lediglich kleine mehreckige Ausschnitte erzeugen Abfall. Diese Ausschnitte sind an einer Stelle des Blechstreifens angepasst, bei der ein Mittelschenkel und zwei Außenschenkel der späteren E-Bleche aneinander stoßen. Bedarfsweise kann das I-Blech mit einer rechtecknahen Trapezform ausgestaltet werden. Weiter ist es möglich, 1-Bleche auszustanzen, deren Länge geringer ist als die Summe aus der Länge eines Außenschenkels und des Mittelschenkels.The production of sheet metal sections, especially in EI-section has been the subject for a relatively long time of optimization considerations. For example, the DE 29 33 781 C2 an E-I-section in which both the required E sheets as well as the required I sheets from one single sheet metal strip can be punched out. The punching process is essentially waste-free. The I-plates caused by the free-punching of the winding window in the Sheet metal strip, from which then the E sheets are separated. Only small polygonal cutouts produce waste. These cutouts are at one point of the sheet metal strip adapted, with a middle leg and two outer thighs the later e-sheets abut each other. If necessary designed the I-sheet with a rectangular trapezoidal shape become. Further, it is possible to punch out 1-sheets, whose Length is less than the sum of the length of an outer leg and the middle leg.

Die Verwendung hochpermeabler Bleche gestattet heute die Erzielung magnetischer Induktionen von deutlich über 1,5 T im Magnetkreis. Solche Materialien, die beispielsweise bis 1,7 T aussteuerbar sind, weisen in der Regel aber eine sehr ausgeprägte Sättigungscharakteristik auf. Die Kennlinie kann einen ausgeprägten Knick aufweisen. Bei hoher Aussteuerung des Magnetkreises kommt es deshalb zunehmend darauf an, Streufelder zu vermeiden, die ansonsten zu Verlusten und vor allem zu Brummerscheinungen führen könnten.The use of high-permeability sheets allows today the achievement of magnetic inductions of well over 1.5 T in the magnetic circuit. Such materials, for example, up 1.7 T are taxable, but usually have a very pronounced saturation characteristic. The characteristic can have a pronounced kink. At high modulation of the magnetic circuit, therefore, it is increasingly important To avoid stray fields, otherwise to losses and before everything could lead to drunkenness.

Des Weiteren wird angestrebt, das relativ teuer hochpermeable Elektroblech wirtschaftlich zu nutzen und an fertig aufgebauten Geräten eine hohe elektrische Leistung bei zugleich geringem Gewicht zu erzielen.Furthermore, the aim is the relatively expensive high permeable Use electrical sheet economically and on ready Built-up devices a high electrical performance at at the same time to achieve low weight.

Davon ausgehen ist es Aufgabe der Erfindung, den Blechschnitt bekannter E-I-Bleche zu verbessern.Assuming it is the object of the invention, the sheet metal section to improve known E-I sheets.

Diese Aufgabe wird mit dem E-I-Schnitt gemäß Anspruch 1 gelöst: This object is achieved with the E-I section according to claim 1 solved:

Der erfindungsgemäße Blechschnitt verlässt herkömmliche Denkweisen, bei denen die Form des I-Blechs durch die Form des Wickelfensters bestimmt war. Bei dem erfindungsgemäßen Blechschnitt weist die Form des I-Blechs Abweichungen gegenüber der Form des Randes des Wickelfensters auf. Diese Formabweichungen können zur Optimierung der Form des Wickelfensters genutzt werden, so dass dieses vorzugsweise an beiden Enden gerundet ist. Dies ermöglicht die Unterbringung spulenloser Wicklungen mit hohem Wickelfenster-Füllgrad. Damit kann das betreffende, aus den Kernblechen aufgebaute Gerät gegenüber Geräten mit schlechterem Füllgrad verkleinert werden.The sheet metal section of the invention leaves conventional Ways of thinking in which the shape of the I-sheet is determined by the shape the winding window was determined. In the inventive Sheet metal section shows the shape of the I-plate deviations the shape of the edge of the winding window. These form deviations can help optimize the shape of the winding window be used, so this preferably at both Ends are rounded. This allows the accommodation coilless Windings with high winding window fill level. In order to can the relevant, built from the core sheets device be reduced compared to devices with worse degree of filling.

Gerundete Ecken des Wickelfensters vermeiden die Entstehung von Streufeldern oder schwächen solche Streufelder erheblich. Damit ermöglicht der erfindungsgemäße E-I-Schnitt den Aufbau von Vorschaltdrosseln oder Transformatoren mit geringer Brummneigung.Rounded corners of the winding window avoid the formation stray fields or weaken such stray fields considerably. Thus, the inventive E-I cut allows the construction of ballasts or transformers with low rumble tendency.

Vorzugsweise sind die Außenschenkel länger als der Mittelschenkel. Das I-Kernblech kann somit zwischen die Außenschenkel des E-Kernblechs gesetzt werden. Seine Länge ist vorzugsweise geringer als die Summe aus der Länge des Innenschenkels und des Außenschenkels. Damit ist es möglich, relativ große Wickelfenster bei gegebenem Außenumriss zu erzielen.Preferably, the outer legs are longer than the middle leg. The I-core sheet can thus between the outer legs of the E-core sheet. His length is preferably less than the sum of the length of the inner leg and the outer thigh. This makes it possible, relatively to achieve large winding windows for a given outer contour.

Die Außenschenkel schließen vorzugsweise mit einem bogenförmigen Übergangsabschnitt an den Rückenabschnitt des E-Blechs an. Der Übergangsabschnitt weist vorzugsweise eine Breite auf, die mit der Breite des Außenschenkels sowie des Rückenabschnitts übereinstimmt. The outer legs preferably close with an arcuate Transition section to the back portion of the E-sheet at. The transition section preferably has one Width on the width of the outer leg and the Back section coincides.

Die bogenförmig gerundeten Ecken des Wickelfensters weisen vorzugsweise einen Radius auf, der größer ist als das Fünffache des Drahtdurchmessers des Drahtes, aus dem eine in dem Wickelfenster angeordnete Wicklung aufgebaut ist. Vorzugsweise ist der Rundungsradius größer als das Zehnfache des Drahtdurchmessers. Damit werden besonders hohe Füllgrade erreicht. Der äußere Eckenradius des Übergangsabschnitts beträgt vorzugsweise das Vierfache des Rundungsradiuses des Wickelfensters. Dies ergibt einen streuarmen Aufbau des E-Blechs. Das Wickelfenster wird vorzugsweise in zwei aufeinander folgenden Stanzschritten erzeugt. An den Stellen an denen die zweite Stanzkontur an die erste Stanzkontur anschließt, sind Ausnehmungen ausgebildet. Diese bewirken eine Toleranzausgleich und vermeiden so die Entstehung scharfer Kanten oder Widerhaken an dem Rand des Wickelfensters.The arcuate rounded corners of the winding window preferably have a radius that is greater than that Fivefold of the wire diameter of the wire from which a the winding window arranged winding is constructed. Preferably the rounding radius is greater than ten times the wire diameter. This will be particularly high fill levels reached. The outer corner radius of the transition section is preferably four times the rounding radius of Winding window. This results in a low-leakage structure of the E-sheet. The winding window is preferably in two successive following punching steps generated. In the places which the second punching contour adjoins the first punching contour, are formed recesses. These cause a Tolerance compensation and thus avoid the emergence of sharp Edges or barbs on the edge of the winding window.

An dem Rückenabschnitt des E-Blechs ist an einer mit dem Mittelschenkel fluchtenden Stelle ein vorzugsweise etwa dreieckiger Ausschnitt vorgesehen. Es entsteht somit ein Übergangsabschnitt zwischen dem Rückenabschnitt und dem Mittelschenkel. Dieser ist vorzugsweise symmetrisch zu dem vorgenannten Übergangsabschnitt ausgebildet. Der Ausschnitt weist vorzugsweise gerundete Kanten auf, deren Rundungsradius mit dem äußeren Eckenradius übereinstimmt. Dies ergibt eine gleichmäßige Flussverteilung in dem E-Blech mit geringer Streuneigung.At the back portion of the e-sheet is at one with the center leg aligned position preferably about provided triangular cutout. It thus arises Transition section between the back portion and the middle leg. This is preferably symmetrical to the aforementioned Transition section formed. The cutout preferably has rounded edges whose radius of curvature coincides with the outer corner radius. This results a uniform flow distribution in the e-plate with less Scattering angle.

Der Ausschnitt weist vorzugsweise einen eckenfreien bogenförmigen Abschluss auf, die an dem auszustanzenden Abfallstück eine Haltenase definieren. Dies erleichtert die Führung des Abfallteils in dem Stanzwerkzeug. The cutout preferably has a corner-free arcuate conclusion that on the piece of waste to be punched out define a retaining lug. This facilitates the Guiding the waste part in the punching tool.

Das I-Blech weist vorzugsweise zwei das Wickelfenster begrenzende bogenförmige Kantenabschnitte auf, deren Radius größer ist als die Hälfte der Breite des Wickelfensters. Damit wird das Wickelfenster von dem I-Blech bogenförmig abgeschlossen, wobei die Breite des I-Blechs und somit die Breite des für den magnetischen Fluss zur Verfügung stehenden Wegs nicht wesentlich eingeschränkt wird. Ohne die Neigung zur Ausbildung eines magnetischen Streufelds zu erhöhen, wird auf diese Weise eine Wickelfensterform erzeugt, die einen hohen Füllfaktor ermöglicht.The I-sheet preferably has two the winding window limiting arcuate edge portions on whose radius greater than half the width of the winding window. Thus, the winding window of the I-sheet is arcuate completed, with the width of the I-plate and thus the Width of the available for the magnetic flux Way is not significantly limited. Without the inclination to increase the formation of a magnetic stray field, In this way, a winding window shape is generated, which allows a high fill factor.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sowie der Herstellung des erfindungsgemäßen EI-Schnitts finden sich in der Zeichnung, der Beschreibung oder Ansprüchen.Further advantageous details of embodiments the invention and the production of the EI-section according to the invention can be found in the drawing, the description or claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des E-I-Schnitts veranschaulicht. Es zeigen:

Figur 1
ein induktives Bauelement mit neuartigem E-I-Schnitt,
Figur 2
ein E-Blech und ein I-Blech des Magnetkreises nach Figur 1,
Figur 3
einen Ausschnitt des E-Blechs nach Figur 2 in einem anderen Maßstab,
Figur 4
einen Ausschnitt aus der Schnittkontur eines E-Blechs im Bereich seines Wickelfensters und eines I-Blechs,
Figur 5 bis 7
das Stanzschema der E-Bleche und der I-Bleche nach Figur 2.
In the drawing, an embodiment of the EI-section is illustrated. Show it:
FIG. 1
an inductive component with a novel EI cut,
FIG. 2
an E-plate and an I-plate of the magnetic circuit of Figure 1,
FIG. 3
a section of the E-sheet according to Figure 2 on a different scale,
FIG. 4
a section of the sectional contour of an E-sheet in the region of its winding window and an I-sheet,
Figure 5 to 7
the punching scheme of the E sheets and the I sheets of Figure 2.

In Figur 1 ist ein induktives Bauelement 1 in Form einer Vorschaltdrossel oder eines Transformators veranschaulicht. Das Bauelement 1 weist einen Magnetkreis 2 und eine Wicklung 3 auf, für die zwei Wickelfenster 4, 5 vorgesehen sind. Der Magnetkreis 2 ist aus einzelnen Blechen aufgebaut, die einen E/I-Schnitt bilden. Zu ihm gehören die in Figur 2 veranschaulichten E-Bleche 6 und I-Bleche 7.In Figure 1, an inductive component 1 in the form of a Throttle or a transformer illustrated. The component 1 has a magnetic circuit 2 and a Winding 3, provided for the two winding windows 4, 5 are. The magnetic circuit 2 is constructed of individual sheets, that make an E / I cut. To him belong those in Figure 2 illustrated E sheets 6 and I sheets 7.

Die E-Bleche und die 1-Bleche bilden gemeinsam den Magnetkreis 2, dessen Wickelfenster 4, 5 abgerundet sind und der Schenkel mit relativ konstanter Breite aufweist. Das E-Blech 6 weist zwei Außenschenkel 8, 9 und einen Mittelschenkel 11 auf. Die Außenschenkel 8, 9 und der Mittelschenkel 11 sind über einen Rückenabschnitt 12 miteinander verbunden. Zwischen den Außenschenkeln 8, 9 und dem Rückenabschnitt sind bogenförmige Übergangsabschnitte 13, 14 angeordnet. Diese weisen jeweils einen äußeren Eckenradius Re auf, der der Breite des Außenschenkels 8 bzw. 9 entspricht. Der von dem Eckenradius Re bestimmte Bogen geht an seinen beiden Enden jeweils mit einer Stufe 15, 16, 17, 18 in die sich anschließende gerade Kante des Außenschenkels 8, 9 oder des Rückenabschnitts 12 über.The E-plates and the 1-plates together form the magnetic circuit 2, the winding window 4, 5 are rounded and the leg having a relatively constant width. The e-sheet 6 has two outer legs 8, 9 and a middle leg 11 on. The outer leg 8, 9 and the middle leg 11 are connected to each other via a back portion 12. Between the outer legs 8, 9 and the back section arcuate transition sections 13, 14 are arranged. These each have an outer corner radius Re on, the the width of the outer leg 8 and 9 corresponds. The of the corner radius Re certain arc goes to both his Ends each with a level 15, 16, 17, 18 in the subsequent straight edge of the outer leg 8, 9 or Back section 12 via.

Das I-Blech 7 weist eine in Verlängerung des mittleren Abstands des Mittelschenkels 11 zu messende Breite B2 auf. Die Außenschenkel 8, 9 weisen jeweils eine quer zu ihrer Längserstreckung zu messende Breite B1 auf. Die Breite B2 ist größer, vorzugsweise deutlich größer als die Breite B1. Damit ist zwangsläufig auch die Breite der Wickelfenster 4, 5, zu messen quer zu den Außenschenkeln 8, 9, deutlich größer als die Breite B1. B2 ist dabei geringer als die Breite des Mittelschenkels 11. Die Breite des Mittelschenkels 11 ist vorzugsweise gleich der Summe der Breiten der Außenschenkel 8, 9, d.h. zweimal B1.The I-plate 7 has a width B 2 to be measured in extension of the mean distance of the center leg 11. The outer legs 8, 9 each have a transverse to its longitudinal extent to be measured width B 1 . The width B 2 is greater, preferably significantly greater than the width B 1 . This inevitably also the width of the winding window 4, 5, to measure transversely to the outer legs 8, 9, significantly larger than the width B 1 . B 2 is less than the width of the center leg 11. The width of the center leg 11 is preferably equal to the sum of the widths of the outer legs 8, 9, ie twice B 1 .

Der Magnetkreis zeichnet sich dadurch aus, dass jeder senkrecht zur jeweiligen magnetischen Flussrichtung gemessene Querschnitt etwa gleich groß ist. Ausnahmen bestehen dabei lediglich im Bereich des I-Blechs 7. So genannte Schnittkantenverluste (das sind erhöhte Ummagnetisierungsverluste, die sich durch Materialdeformation in der Nähe der Stanzkanten ergeben) werden durch geringe vorhandene Schnittkantenlängen und durch die weitgehend homogene Magnetfeldausbildung gesenkt. Insbesondere das E-Blech des Magnetkreises weist keine funktionslosen Bereiche auf. Vielmehr ist der magnetische Fluss relativ gleichmäßig über das gesamte E-Blech verteilt.The magnetic circuit is characterized by the fact that everyone measured perpendicular to the respective magnetic flux direction Cross section is about the same size. There are exceptions only in the area of I-sheet 7. So-called Cutting edge losses (these are increased core losses, which is due to material deformation near the Punching edges result) are due to low existing Cut edge lengths and by the largely homogeneous magnetic field formation lowered. In particular, the E-sheet of the magnetic circuit has no non-functional areas. Much more the magnetic flux is relatively uniform over the whole E sheet metal distributed.

Der Rückenabschnitt 12 ist fluchtend zu seinem Mittelschenkel 11 an der diesem abgewandten Seite mit einem Ausschnitt 19 versehen, der in Figur 3 gesondert vergrößert dargestellt ist. Der Ausschnitt 19 ist etwa dreieckförmig und schließt an die geraden Kanten des Rückenabschnitts 12 mit Stufen 21, 22 an. Von diesen ausgehend erstrecken sich gerundete Kanten 23, 24 zu einem Abschluss 25, an dem die Kanten 23, 24 eckenfrei aneinander anschließen. Der Abschluss 25 wird durch eine Öffnung in Form eines Spitzbogens oder eines Rundbogens gebildet, dessen Schenkel sich s-förmig an die Kanten 23, 24 anschließen. Die Kanten 23, 24 weisen einen Rundungsradius R auf, der mit dem Eckenradius Re übereinstimmt.The back portion 12 is in alignment with its middle leg 11 on the side facing away from this with a section 19 provided, which increases separately in Figure 3 is shown. The cutout 19 is approximately triangular and connects to the straight edges of the spine portion 12 with steps 21, 22 on. Starting from these extend rounded edges 23, 24 to a conclusion 25, at which the Connect edges 23, 24 to each other without corners. The conclusion 25 is through an opening in the form of a pointed arch or a round arch formed, whose legs are s-shaped at the edges 23, 24 connect. The edges 23, 24 point a radius of curvature R on with the corner radius Re matches.

Das Profil des Wickelfensters 4 bzw. 5 ergibt sich aus Figur 4. Sein Rand 26 wird durch zwei sich überlappende Schnitte 27, 28 festgelegt, die jeweils einen Teil der Rand-kontur bestimmen. Der Schnitt 27 entspricht in seinem Umriss der Form des I-Blechs 7. Der Schnitt 28 schließt sich an den Schnitt 27 an und betrifft das dem Rückenabschnitt 12 zugewandte Ende des Wickelfensters 4 bzw. 5. Der Schnitt 28 ist an beiden Enden 31, 32, an denen er an den Schnitt 27 anschließt, in einer Ausbuchtung nach außen geführt, die in dem Rand 26 eine Ausnehmung bildet. Die Ausbuchtung 31 geht dann wieder in einen geraden Abschnitt 33 über. In dem Übergang zu dem Rückenabschnitt ist er wiederum etwas nach außen geführt und mit einem Rundungsradius 34 gerundet. Dieser ist deutlich größer als der Drahtdurchmesser des für die Wicklung 3 verwendeten Drahts. Vorzugsweise beträgt er etwa ein Viertel des Eckenradiuses Re. Ebenso ist ein Rundungsradius 35 auf der gegenüber liegenden Ecke ausgebildet.The profile of the winding window 4 or 5 results from Figure 4. Its edge 26 is defined by two overlapping ones Sections 27, 28 set, each one part of the edge contour determine. The section 27 corresponds in its outline the shape of the I-plate 7. The section 28 joins the Section 27 and relates to the back portion 12 facing End of the winding window 4 or 5. The section 28 is at both ends 31, 32, at which it to the section 27 adjoins, led outwards in a bulge, the in the edge 26 forms a recess. The bulge 31 goes then again into a straight section 33 over. In the transition to the back section he is again something outward guided and rounded with a rounding radius 34. This is significantly larger than the wire diameter of the winding 3 used wire. Preferably, it is about one Quarter of the corner radius Re. Likewise, a rounding radius 35 formed on the opposite corner.

Der Schnitt 27, der die Kontur des I-Blechs 7 bestimmt, weist an seinem Ende einseitig einen bogenförmig gekrümmten Abschnitt 36 auf, dessen Länge etwa der Breite des Wickelfensters entspricht und dessen Krümmungsradius Rk größer ist als die Breite des Schnitts 27. Damit weist das I-Blech 7, wie aus Figur 2 ersichtlich, an dem das Wickelfenster 4 oder 5 überdeckenden Bereich, eine gekrümmte Kante auf. Zwischen beiden gekrümmten Abschnitten 36 ist ein gerader Abschnitt 37 vorgesehen, dessen Breite der Breite des Mittelschenkels 11 entspricht und somit flach an diesem anliegen kann.The section 27, which determines the contour of the I-plate 7, has at its end on one side an arcuate curved Section 36, whose length is about the width of the winding window corresponds and whose radius of curvature Rk is greater than the width of the section 27. Thus, the I-plate 7, As can be seen from Figure 2, on which the winding window 4 or 5 overlapping area, a curved edge on. Between both curved sections 36 is a straight section 37 provided, the width of the width of the middle leg 11 corresponds and thus can lie flat against this.

Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die Außenschenkel 8, 9 an ihrer Außenseite in der Nähe ihres freien Endes mit Ausnehmungen 38, 39 versehen sind, die der Befestigung des Magnetkreises 2 an einem Trägerblech oder der Befestigung einer Halteklammer für das 1-Blech 7 dienen. For completeness, it should be noted that the outer leg 8, 9 on its outside near its free End with recesses 38, 39 are provided, the attachment of the magnetic circuit 2 on a support plate or the Attachment of a retaining clip for the 1-plate 7 serve.

Die Herstellung des E-Blechs 6 und des I-Blechs 7 wird nachfolgend anhand des Stanzschemas gemäß Figur 5 bis 7 beschrieben:The production of the E-plate 6 and the I-plate 7 is described below with reference to the punching scheme according to Figure 5 to 7:

Die Herstellung der E-Bleche 6 und I-Bleche 7 geht von einem in Figur 5 gestrichelt dargestellten Blechstreifen 41 aus. Die zu erzeugenden E-Bleche 6 und I-Bleche 7 sind gestrichelt dargestellt. Dieser Blechstreifen 41 wird mit einer Schrittweite durch ein Stanzwerkzeug geführt, die dem Außenabstand der Außenschenkel 8, 9 entspricht. Die Schrittweite ist in Figur 5 mit S bezeichnet und schematisch angedeutet. In einer ersten Stanzstufe werden vier Schnitte 27 angebracht, so dass die entsprechenden I-Bleche in gleicher Ausrichtung, d.h. mit ihren Abschnitten 36 beispielsweise ausnahmslos nach rechts oder nach links weisend, hergestellt sind. Diese Stanzstufe ist in Figur 5 mit A bezeichnet.The production of the E sheets 6 and I sheets 7 goes from a dashed lines shown in Figure 5 metal strip 41st out. The E sheets 6 and I sheets 7 to be produced are dashed shown. This metal strip 41 is provided with a Step through a punching tool, which is the External distance of the outer leg 8, 9 corresponds. The step size is designated in Figure 5 with S and indicated schematically. In a first punching step four cuts 27 attached so that the corresponding I-plates in the same Alignment, i. with their sections 36, for example invariably pointing to the right or to the left are. This punching stage is designated A in FIG.

In einer nachfolgenden Stanzstufe B, die um eine Schrittweite S oder ein ganzzahliges Vielfaches derselben versetzt ist, werden die Schnitte 28 angebracht. Dies dient der Fertigstellung der Kontur der Wickelfenster 4, 5.In a subsequent punching stage B, the order of a Step size S or an integer multiple of the same offset, the cuts 28 are attached. This serves the completion of the contour of the winding window 4, 5.

In einer nächsten Stanzstufe C werden die Ausschnitte 19 erzeugt sowie die noch zu erzeugenden Mittelschenkel 11 in einem Freischnitt von ihren gegenüber liegenden noch zu erzeugenden Außenschenkeln 8, 9 getrennt. Außerdem kann an den späteren Rückenabschnitten 12 ein Schnitt angebracht werden, der den Ausschnitt 19 an dem äußeren Blechrand festlegt. Dieser Teil der Stufe C ist auch noch in Figur 6 veranschaulicht. In einer weiteren Stufe D werden nun noch Schnitte 49 angebracht, um die Eckenradien Re herzustellen. Außerdem werden die Ausnehmungen 38, 39 freigestellt. Damit sind alle nicht linearen Konturen hergestellt. In letzten Stanzschritten E, F (siehe auch Figur 7) werden die E-Bleche 6 vereinzelt.In a next punching stage C, the cutouts will be 19 generates and the still to be generated center leg 11 in a free cut from their opposite still too generating outer legs 8, 9 separately. Besides, you can the later spine portions 12 a cut attached be who sets the cut 19 on the outer edge of the sheet. This part of stage C is also illustrated in FIG. In another stage D will be now Sections 49 attached to produce the corner radii Re. In addition, the recesses 38, 39 are released. In order to All non-linear contours are made. In last Punching steps E, F (see also Figure 7) are the E sheets 6 isolated.

In allen Stanzstufen sind die durch den Stanzschritt zu entfernenden Flächen schraffiert veranschaulicht.In all punching stages, those due to the punching step are too hatching surfaces illustrated hatched.

Der in Figur 1 veranschaulichte Magnetkreis 2 eignet sich insbesondere zur Herstellung wickelkörperloser induktiver Bauelemente. Die krummlinig begrenzten Wickelfenster 4, 5, deren Umriss insbesondere im Bereich des Rückenabschnitts 12 eckenfrei ausgebildet ist, gestattet die Unterbringung einer wickelkörperlosen Spule. Eine solche wird beispielsweise durch einen Drahtwickel gebildet, der lediglich von Isolierfolie umgeben ist. Der vorgestellte Magnetkreis 2 ist außerdem magnetisch optimiert. Er weist ein äußerst geringes Streufeld auf und zwar auch dann wenn er aus hochpermeablem Material mit Knickenlinie hergestellt ist und mit hoher Aussteuerung betrieben wird.The illustrated in Figure 1 magnetic circuit 2 is suitable in particular for the production of winding-less inductive Components. The curvilinear winding windows 4, 5, whose outline in particular in the area of the back section 12 is formed corner-free, allows accommodation a winderless coil. Such becomes, for example formed by a wire wrap, the only of Is surrounded by insulating film. The presented magnetic circuit 2 is also magnetically optimized. He has a very small one Stray field on and even if it is made of highly permeable Material is manufactured with crease line and with high modulation is operated.

Der vorgestellte Blechschnitt, bestehend aus einem E-Blech 6 und einem I-Blech 7, weist teilweise bogenförmig begrenzte Wickelfenster 4, 5 auf, deren Kontur nicht mit der Kontur des I-Blechs 7 übereinstimmt. Dennoch wird das I-Blech 7 beim Ausstanzen der Wickelfenster 4, 5 gewonnen, die in zumindest zwei Stanzschritten hergestellt werden. Die äußere Kontur des Magnetkreises wird im Wesentlichen durch das E-Blech 6 festgelegt. Dieses weist zumindest im Bereich seines Rückenabschnitts 12 Eckenradien sowie einen Ausschnitt 19 auf, der ebenfalls mit gerundeten Kanten 23, 24 versehen ist. Der derart ausgebildete E/I-Schnitt zeichnet sich durch eine gleichmäßige magnetische Materialausnutzung und auch bei hoher Aussteuerung durch ein geringes Streufeld aus. Außerdem weist er bei gegebener Leistung ein sehr geringes Bauvolumen und ein geringes Gewicht auf. Nicht benötigte Materialabschnitte werden im Stanzprozess entfernt und können recycelt werden. Das E-Blech 6 und das I-Blech 7 können sowohl im Stanzverfahren als auch in anderen Trennverfahren von einem Blechstreifen separiert werden.The presented sheet metal section, consisting of an E-sheet 6 and an I-plate 7, partially arcuate limited winding window 4, 5, the contour of which is not with the Contour of the I-plate 7 matches. Nevertheless, the I-sheet is 7 when punching the winding window 4, 5 won the be prepared in at least two punching steps. The outer contour of the magnetic circuit is essentially through set the e-plate 6. This points at least in the area his back section 12 corner radii and a section 19, which also has rounded edges 23, 24 is provided. The thus formed I / I section draws through a uniform magnetic material utilization and also at high modulation by a low stray field out. He also has a very low performance for a given performance Construction volume and a low weight. Not needed Material sections are removed in the punching process and can be recycled. The E-plate 6 and the I-plate 7 can both in the stamping process and in other separation processes be separated from a metal strip.

Claims (19)

Kernblech, insbesondere für den Magnetkreis (2) einer Vorschaltdrossel oder eine Transformators einer Lampe,
mit einem E-Blech (6), das einen Mittelschenkel (11) und zwei Außenschenkel (8, 9) aufweist, die zwischen einander ein Wickelfenster (4, 5) begrenzen,
mit einem I-Blech (7) zum Schließen des Magnetkreises zwischen den Außenschenkeln (8, 9) und dem Mittelschenkel (11),
dadurch gekennzeichnet, dass die Form des I-Blechs (7) von der Form des Wickelfensters (4, 5) abweicht.Core sheet, in particular for the magnetic circuit (2) of a ballast choke or a transformer of a lamp,
with an E-plate (6) which has a center leg (11) and two outer legs (8, 9) which define a winding window (4, 5) between each other,
with an I-plate (7) for closing the magnetic circuit between the outer legs (8, 9) and the middle leg (11),
characterized in that the shape of the I-sheet (7) of the shape of the winding window (4, 5) deviates. Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschenkel (8, 9) länger sind als der Mittelschenkel (11).Core sheet according to claim 1, characterized in that the outer legs (8, 9) are longer than the central leg (11). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe aus der Länge des Innenschenkels (11) und der Länge des Außenschenkels (8, 9) größer ist als die Länge des I-Blechs (7).Core sheet according to claim 1, characterized in that the sum of the length of the inner leg (11) and the length of the outer leg (8, 9) is greater than the length of the I-sheet (7). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenschenkel (8, 9) mit einem bogenförmigen Übergangsabschnitt (13, 14) an einen Rückenabschnitt (12) des E-Blechs (6) angrenzt.Core sheet according to claim 1, characterized in that the outer limb (8, 9) with an arcuate transition portion (13, 14) adjacent to a back portion (12) of the E-sheet (6). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelfenster (4, 5) bogenförmig gerundete Ecken aufweist. Core sheet according to claim 1, characterized in that the winding window (4, 5) has arcuately rounded corners. Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ecken einen Rundungsradius (34, 35) aufweisen, der größer ist als das Fünffache des Drahtdurchmessers des Drahtes, aus dem eine in dem Wickelfenster anzuordnende Wicklung (3) aufgebaut ist.Core sheet according to claim 1, characterized in that the corners have a radius of curvature (34, 35) which is greater than five times the wire diameter of the wire, from which a winding to be arranged in the winding window (3) is constructed. Kernblech nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsabschnitt (31, 32) einen äußeren Eckenradius (Re) aufweist,Core sheet according to claim 4 and 6, characterized in that the transition section (31, 32) has an outer corner radius (Re), Kernblech nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Eckenradius (Re) das Drei- bis Fünffache, vorzugsweise das Vierfache des Rundungsradius (34, 35) aufweist.Core sheet according to claim 7, characterized in that the outer corner radius (Re) three to five times, preferably four times the rounding radius (34, 35). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wickelfenster (4, 5) in wenigstens zwei Stanzschritten erzeugt ist, wobei ein Teil (27) des Randes (26) des Wickelfensters (4, 5) in einem ersten Stanzschritt und ein anderer Teil (28) in einem zweiten Stanzschritt erzeugt worden ist.Core sheet according to claim 1, characterized in that the winding window (4, 5) is produced in at least two punching steps, wherein a part (27) of the edge (26) of the winding window (4, 5) in a first punching step and another part ( 28) has been produced in a second punching step. Kernblech nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergang der Teile (27, 28) des Randes (26) Ausnehmungen (31, 32) ausgebildet sind.Core sheet according to claim 9, characterized in that in the transition of the parts (27, 28) of the edge (26) recesses (31, 32) are formed. Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das E-Blech einen Rückenabschnitt (12) aufweist, der an einer mit dem Mittelschenkel (11) fluchtenden Stelle mit einem Ausschnitt (19) versehen ist. Core sheet according to claim 1, characterized in that the E-sheet has a back portion (12) which is provided at a center with the leg (11) aligned with a cutout (19). Kernblech nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (19) im Wesentlichen dreieckig ist.Core sheet according to claim 11, characterized in that the cutout (19) is substantially triangular. Kernblech nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (19) gerundete Kanten (23, 24) aufweist.Core sheet according to claim 11, characterized in that the cutout (19) has rounded edges (23, 24). Kernblech nach Anspruch 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gerundeten Kanten (23, 24) einen Rundungsradius (R) aufweisen, der mit dem äußeren Eckenradius (Re) übereinstimmt.Core sheet according to claim 7 and 13, characterized in that the rounded edges (23, 24) have a radius of curvature (R) which coincides with the outer corner radius (Re). Kernblech nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (19) an seinem dem Mittelschenkel (11) zugewandten Ende einen eckenfreien bogenförmigen Abschluss (25) aufweist.Core sheet according to claim 11, characterized in that the cutout (19) has at its the middle leg (11) facing the end of a corner-free curved end (25). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das I-Blech (7) zwei das Wickelfenster (4, 5) begrenzende bogenförmige Kantenabschnitte (36) aufweist.Core sheet according to claim 1, characterized in that the I-sheet (7) has two winding windows (4, 5) defining arcuate edge portions (36). Kernblech nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich der bogenförmige Kantenabschnitt (36) im Wesentlichen über die gesamte Breite des Wickelfensters (4, 5) erstreckt.Core sheet according to claim 16, characterized in that the arcuate edge portion (36) extends substantially over the entire width of the winding window (4, 5). Kernblech nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (Rk) des Kantenabschnitts (36) größer ist als die Hälfte der Breite des Wickelfensters (4, 5). Core sheet according to claim 16, characterized in that the radius (Rk) of the edge portion (36) is greater than half the width of the winding window (4, 5). Kernblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B2) des I-Blechs (7) größer ist als die Breite (B1) des Außenschenkels (8, 9) des E-Blechs (6).Core sheet according to claim 1, characterized in that the width (B 2 ) of the I-sheet (7) is greater than the width (B 1 ) of the outer limb (8, 9) of the E-sheet (6).
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