EP3161836B1 - Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement - Google Patents

Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement Download PDF

Info

Publication number
EP3161836B1
EP3161836B1 EP15736213.8A EP15736213A EP3161836B1 EP 3161836 B1 EP3161836 B1 EP 3161836B1 EP 15736213 A EP15736213 A EP 15736213A EP 3161836 B1 EP3161836 B1 EP 3161836B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stacking
elements
core
stacking unit
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15736213.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3161836A1 (de
Inventor
Wilhelm KRÄMER
Christof Gulden
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Original Assignee
Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH filed Critical Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Publication of EP3161836A1 publication Critical patent/EP3161836A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3161836B1 publication Critical patent/EP3161836B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/26Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263Fastening parts of the core together
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • the present invention relates to a stacking unit for receiving core plates according to the preamble of claim 1, for example, a stacking unit for the production of industrial chokes, in particular for the production of industrial chokes with cores having air gaps, a method for producing a stacking unit according to claim 12, and a Method for adjusting the inductance of an inductive component according to claim 17.
  • a stacking unit for receiving core plates according to the preamble of claim 1 for example, a stacking unit for the production of industrial chokes, in particular for the production of industrial chokes with cores having air gaps, a method for producing a stacking unit according to claim 12, and a Method for adjusting the inductance of an inductive component according to claim 17.
  • transformers or industrial chokes special customer specific requirements are often to meet.
  • Industrial chokes are in many cases of bobbins having one or more inductor windings of an electric wire, which are wound around a coil core, such as a ferrite core or sheet metal core, the core of the inductive component often having a series of air gaps, which are used as intermediate layers in the form of Insulating material separate individual core pieces from each other.
  • the purpose of these air gaps is to design the electromagnetic properties of the choke coils and to optimize so that the highest possible amounts of magnetic energy can be stored in the air gap spaces.
  • the stray fields outside the air gaps should be kept as low as possible.
  • the usual method for producing such magnetic core columns of many disks or core parts is time consuming and costly because the individual core parts must first be arranged in the desired manner and glued together.
  • the desired relative position of the core disks to each other must not change.
  • the core disks must usually be aligned so that the opposing surfaces of two spaced apart core parts remain aligned in parallel.
  • Tolerances in air gap diameters, air gap thicknesses, core disk diameters and core disk thicknesses, as well as changes in final spacing and changes in alignment of the core disks relative to one another often result in devices with different inductances as well as different frequency and power ratings. A reproducible production of components is made more difficult.
  • the EP 0 848 391 A1 a plastic cup member having a plurality of equally spaced segments into which the core discs of the core of an inductor can be received.
  • the core disks After the core disks are received in the plastic shell element, they can be cast together with an adhesive or with a casting resin.
  • the resulting core column can then be easily wrapped with an electrical wire to produce the desired inductance.
  • the Applicant therefore discloses an inductive component having a magnetic core consisting of different core disks which can be arranged in individual segments of a grid housing.
  • the individual segments of the grid housing are separated from one another by ribs or rib projections or grooves, wherein in particular the rib projections arranged at the ends of the hollow body or grid housing are limitedly bendable in order to adjust the length of the core columns by exerting an axial pressure on the front and rear Even after a certain period of time, core disk elements can still be achieved within certain limits of approx. +/- 15%.
  • the relative distances of the core disks to one another and consequently also the length of the component can be changed in this arrangement even after the casting material is filled between the core disks, if the casting resin is still liquid.
  • an adjustment of the ultimately desired inductance can also be carried out shortly before the component is cured.
  • a disadvantage of this arrangement is that the fine adjustment of the inductance is possible only in relatively narrow limits.
  • a stacking device according to the preamble of claim 1 is in each of WO 2013/125102 A1 . US 2013/0106556 A1 . JP 2011082412 disclosed.
  • Object of the present invention is therefore to provide stacking units for receiving core plates for inductive components that do not have these disadvantages.
  • Another object of the invention is to provide a method for producing an inductive component with such a stack unit, as well as to provide a method for adjusting the inductance of an inductive component with such a stack unit. This object is achieved by a stacking unit according to claim 1, a method according to claim 12, and a method according to claim 17.
  • Advantageous embodiments are specified in the respective subclaims.
  • the inventive stacking unit for receiving core plates for an inductive component is defined in claim 1.
  • Such an arrangement is flexible and, unlike the arrangements known in the art, can be provided using a predetermined number of individual stacking elements in almost any desired length.
  • Such a stacking unit is also flexible in that, due to its length adjustability, it can cover a significantly larger range of inductances.
  • the stack elements are advantageously positive fit and with a slight press fit to each other or plugged into each other, wherein two juxtaposed stack elements may have the same shape. It is also conceivable, for example, that two different stacking elements are used to form stacking units which can be plugged together and form a stacking element pair, wherein the two different stacking element pairs are advantageously designed so that two pairs of stacking elements can be inserted one against the other. In this way, by using only a few stack element shapes stacking units of different lengths and properties of the chokes can be realized.
  • the stack elements are advantageously designed so that, when two stack elements are positively inserted together, their outer lateral surfaces continuously merge into one another. This results in a diameter-precise lateral surface for winding or for slipping over the finished winding over the core stack with one or more parallel "electrical wires" for the production of the inductive element.
  • the stack elements have an annular outer wall, so that the windings to be applied to the stacking unit can be applied without having to be guided over edges.
  • the annular outer wall of the stacking element advantageously has an encircling gradation.
  • the circumferential gradation is preferably formed so that it is connected to the annular outer wall of another stacking element, which, for example, the same shape as may have the stacking element, can be inserted form-fitting.
  • the annular outer wall of the stack elements may have a chamfer at the edge.
  • the outer diameter of the inserted into a first stack element core plate is advantageously chosen so large that a portion of the annular outer wall of the plugged-second stacking element, the core plate, which is received in the first stack member, clamps.
  • the core plates can be designed, for example, cylindrical or cuboid.
  • the stack elements are each designed as a tube and protrude into the tube interior for fixing a position recorded in the stack element core plate, in particular for fixing the position of the core plate along the longitudinal axis of the tube, spring elements or a spring plate, orthogonal to the longitudinal axis of the tube.
  • spring elements may, for example, have thin-walled spring plates, which are connected to the outer wall via connecting webs to the annular outer wall of a stacking element, preferably formed integrally with the outer wall.
  • the spring plates seen in cross section are at least approximately V-shaped or wavy and elastically movable or deformable in the axial direction.
  • the spring elements or the spring plates adjacent to each other arranged stacking elements of a stacking unit spaced respectively arranged on them core plates and hold arranged substantially parallel to each other clamped, wherein they are preferably supported against its two adjacent core plates.
  • the spring plates are therefore preferably arranged in each stack element, that, when two stack elements are plugged together, the core plate of a stack element is held clamped on the one hand by the spring plate of a stack element and on the other hand by the spring plate of the other stack element.
  • a plurality of stack elements can be stacked with inserted core plates and the cavities in the stacking unit formed largely, at least partially filled with resin, and / or filled with more ferroelectric material.
  • a stacking unit has an end stacking element, which is shaped so that at least part of another stacking element can be plugged on, wherein the end stacking element is preferably designed so that resin can pass through during the encapsulation of the choke. But it is also possible that at least one of the sides of the Endstapelelements is closed. Thus, it can be ensured that, with external potting of the stacking unit, a potting compound introduced into the stacking unit can not flow out again at the "lower end" of the stacking unit.
  • the end stacking element can also have a so-called cover lug, which the beginning or the end of the coil turn insulated against the protruding last core plate and adjacent yokes against breakdown, creepage distance and strike distances.
  • a stacking unit having a multiplicity of stacked stacked elements must first be formed, into which a core plate or a laminated core, ie a laminated core composed of a plurality of core partial plates, for example glued together, has been previously inserted. Following this, the interior of the stacking unit formed must be potted or the stacking unit formed - even in the air gaps - are molded over fixing. In this case, further ferromagnetic elements may be used enclosing the core plates and the stack elements, e.g. Lens rods.
  • lens rods are always advantageous when a maximum magnetic flux through the choke coils is desired and the core plates used are not round, but for example rectangular or square.
  • the core plate facing side of the lens rod is formed so that it can connect flat to a side surface of the core plate, while the side facing away from the core plate side of the lens rod advantageously has a circular arc-shaped surface contour.
  • the stacking unit can be wrapped after casting, for example, with an electrically conductive wire, RF strand or an electrically conductive film. These electrically conductive elements define the inductance of the resulting device.
  • the stacking unit wrapped with the electrically conductive wire, the HF strand or the electrically conductive foil can be encapsulated with resin, cast in or overmolded.
  • a core plate may have a plurality of stacked, insulated core sub-plates, for example, to minimize eddy currents occurring in the inductive component and to substantially reduce the power dissipation of the inductive component.
  • a particular advantage of the inventive inductive component is that the length of the stacking unit can be varied within a wide range without thereby losing the stability of the stacking unit with the core plates.
  • the inductance of the component can be varied solely in that the spacing of the core plates arranged in each individual stack element can be determined solely by a more or less strong pressing of the individual stacked stacked elements against one another. Since the spring elements or the spring plates hold the core plates resiliently with each other even with varying spacing of adjacent core plates, the position of each individual core plate in the axial direction remains approximately fixed in the axial direction relative to the stacking element in which it is received, while the spacing to the adjacent core plate is changed.
  • the inductance can be adjusted in a wide range and can be flexibly addressed on technical need and customer requirements - even for small series.
  • the inventive method for adjusting the inductance of an inductive component or component is defined in claim 17.
  • the stacking unit is wrapped with an electrical conductor and is provided with electrical conductor at both ends with a measuring device, preferably clamped in the measuring device.
  • the inductance, or an electrical parameter of the device at and / or between the ends of the electrical conductor is measured and fixed to set the inductance or electrical parameter to a predetermined value via a jig by varying the length of the device becomes.
  • the throttle structure has its own clamping device or adjusting device, so that the stacking unit is compressed during the final assembly of the throttle - or relieved - is, so long changed in their length until the predetermined inductance or the predetermined value of the electrical parameter is reached.
  • the stacking unit is locked, the adjusting screws being secured against further adjustment.
  • the actual locking takes place by pouring with a filling or a synthetic resin. However, this is usually only when the stacking unit is pressed or relieved to the desired length. The adjustment takes place at the latest when the potting compound is still liquid. If the length of the stacking unit corresponding to the desired inductance is set and the potting compound is fixed, the inductive Component be removed from the jig and the measuring device.
  • the distances between adjacent core plates can be varied within a wide range, without thereby affecting the retention of the respective core plates in their stack elements.
  • the core plates remain arranged parallel to each other, regardless of whether the stack elements are closely connected or have a further distance from each other.
  • the core plates can be held, for example, along guides arranged in the interior of the stack elements such that they are fixed in the stack elements. This makes it possible to adjust the air gap between two adjacent core plates in a hitherto unconventional range without thereby rendering the core plates inaccurate.
  • FIG. 1 shows a stacking element 2 for annular core disks of, for example, ferromagnetic material.
  • the stacking element 2 has an annular outer wall 4, which encloses a cavity 6, in which extend connecting webs 8, which are connected to spring elements 10.
  • the cavity 6 may receive a core plate 12 which is supported by the spring means 8, 10 is worn.
  • the annular outer wall 4, has a circumferential step 14, which in the middle and lower illustration of FIG. 1 is shown in more detail.
  • the upper edge of the peripheral gradation 14 has a chamfer 16 so that the stacking element 2 can be easily inserted into another stacking element 2.
  • spring elements 10 are bent in the present case V-shaped and formed integrally via the connecting webs 8 with the circumferential step 14 of the outer wall 4 of the stack member 2.
  • the spring elements 10 may also be formed as a spring plate 18, such as in FIG. 4 is shown.
  • FIGS. 2a and 2b each show an example of a stacking units 20 with stacking elements 2 for annular core plates 12.
  • FIG. 2a shows a stacking unit 20, in which a plurality of stack elements 2, in which core plates 12 are resiliently received, are stuck together.
  • the spacing of the core plates 12 from each other is determined by the spring elements 10, which are resiliently arranged between each two adjacent core plates 12 and are supported against both adjacent core plates 12.
  • each have an end stack element 22 is arranged.
  • two end stacking elements 22 are arranged.
  • the end stack elements 22 are additionally formed in one piece with cover lugs 24 which respectively insulate the beginning or the end of the windings of an electrically conductive wire 26 from the respective last core plates or disks and the yokes and thus form the stacking units 20.
  • the core plates 12 of the individual stack elements 2 are received in a clamping manner between in each case two spring elements 10.
  • the diameter of the core plates 12 is selected so that the core plates 12, when received in a stacking element 2, are received in the circumferential step 14 of the outer wall 4 of the adjacent stacking element 2 almost positively, but with defined radial play so that during the casting of the Throttling the internal cavities and air gaps between the core plates and unequal radial gaps are filled up.
  • FIG. 2b shows a further stacking unit 20 with stacking elements 2 for annular core plates 12 extending from the stacking unit 20 in FIG. 2a differs in that between each two adjacent core plates 12 additionally an air gap cross 28 - it can also be multiple air gaps - is arranged, which together with the arranged between two adjacent core plates 12 spring element 10 maximum distances above the maximum dimensions of the V-springs or the spring plates in generate the holding elements, which then define stepped large-air gaps between adjacent core plates 12.
  • the air-gap crosses 28 are also made of an insulating, non-magnetic material.
  • FIG. 3 shows an inductive component in the form of a throttle.
  • the throttle consists of two mutually parallel, in this embodiment, same, stacking units 20, which are each wound with windings 26 of an electrically conductive wire.
  • the two stacking units 20 are connected to each other at the ends via yokes 30, which consists of a soft magnetic material, for example a laminated core or pressed or sintered soft magnetic material.
  • yokes 30, which may also consist of pressed or sintered materials, eyeglass covers 32 are arranged in each case.
  • the adjusting screws 34 with which the yokes 30 are pressed for adjusting the air gaps between the core plates 12 on the core plates 12 of the stacking unit 20, whereby the coarse and fine adjustment of the spacing of the core plates 12 of the individual stacking units 20 are adjustable.
  • the eyeglass lid 32 is screwed to a gland 38 on a pair of eyeglasses 38, which forms the receptacle for the two stacking units 20.
  • extruded rods 42 are arranged, which on the one hand protect the windings 26 and on the other hand generated in the stacking units 20 Dissipate heat to the outside.
  • the extrusion rods 42 are thus arranged between the wall of a housing 43 and the coil windings 26 of the two stacking units 20.
  • FIGS. 4a to 4e show a plurality of perspective views of another stacking element 2 for core plates 12 in the form of layer cores 44.
  • a layer core 44 is understood to mean a core plate 12 composed of a plurality of core part plates 46.
  • the core part plates 46 are a plurality of, generally cuboid, thick slices, which are set and connected to each other so that a laminated core 44 is formed.
  • the core part plates 46 have two opposing surfaces, the so-called broad sides, between the outer edges of the narrow sides are arranged. The surface of each broad side is larger than the surface of each narrow side.
  • the core part plates 46 are cuboid. However, they could also be formed, for example, circular disk-shaped.
  • the broad sides have in the present example in a direction perpendicular to the axial direction of the stacking unit 20.
  • the core sub-plates may also be arranged so that their broad sides are aligned in the axial direction.
  • the layer core 44 is formed from a plurality of core part foils or thin sheets (laminated cores) aligned parallel to one another and perpendicular to the axial direction, the broad sides of which are firmly connected to one another, for example pressed, welded or glued.
  • FIG. 4a shows a plan view of a stacking element 2 in the axial direction.
  • the annular outer wall 4 has a plurality of holders 48 for receiving individual, optionally spaced apart, core part plates 46 or the core core plates 46 connected to core layers 44.
  • the holders 48 are designed to be elastic and point in the direction of the cavity 6. At the same time, they serve to axially guide the core part plates 46 and / or the laminated core 48.
  • FIG. 4b shows a section through the stacking element 2 along the section line AA of FIG. 4a
  • the holders 48 for the core part plates 46 are integrally formed with the stack member 2.
  • the brackets 48 are L-shaped, wherein the narrow leg of the L-shaped configuration connected to the circumferential step 14 and is integrally formed with the annular outer wall 4.
  • the longitudinal leg of the L-shaped configuration is aligned parallel to the axial direction of the stack member 2 and spaced from the circumferential step 14.
  • This part of the holder 48 defines a spring catch 50 with inlet slope for the laminated core or the individual blocks of the laminated core.
  • the holder 48 has at its free end an inlet-inclined latching lug 52, as the Figure 4c can be seen.
  • the bottom portion of the stacking element 2 is as Spring plate 18 is formed and intended to carry the received in the cavity 6 core layer 44, the core part plates 46 are held by the holders 48, to carry plane-parallel, in particular during the insertion process of the stack elements.
  • the Figures 4c and 4d show two perspective views of the stack element 2.
  • the stack element 2 additionally two opposing side support 54 which hold the two free broad sides of the outer core part plates 46 of the core layer 44 flat when the core layer 44 in the stepped cavity 6 is received.
  • Two plug pins 56 which can be accommodated together with the peripheral gradation 14 in the annular outer wall 4 of another similar stacking element 2, the Dreharrettechnik the two stacked stacking elements 2 against each other.
  • FIG. 5 shows a stacking unit 20 formed by a plurality of such stacking elements 20 with layer cores 44.
  • the front end of the stacking unit 2 has an end stacking element 23 with a cover lug 24, the rear end of the stacking unit 2 has an end stacking element 22, also with a cover lug 24.
  • the two cover lugs 24 serve to accommodate and secure insulation against the last layer core.
  • the two cover lugs 24 are used when using the stacking unit 20 in an arrangement according to FIG. 3 for example, the safe insulation against the yokes 30, and the insulation of the beginning and the end of the induction winding 26 against ground fault, the insulation of the housing 43 against ground fault and the windings with respect to the magnetic circuit.
  • the two end stack elements 22, 23 are formed differently in this embodiment. While the end stacking element 22 has both an outer wall 4 with an encircling step 14, in the case of the end stack element 23, the outer wall 4 is formed without a further gradation. In the circumferential gradation 14 of the end stacking element 22, a laminated core 44 is accommodated, which is elastically held at its one-sided in the axial direction on the spring plate 18 of the Endstapelelements 22.
  • the circumferential gradation 14 of an annular outer wall 4 of a stacking element 2 is added.
  • the bottom end of the peripheral gradation 14 of the stacking element 2 also has a spring plate 18 which presses on the axially facing the other side of the received in the end segment 22 laminated core 44 when the circumferential step 14 of the stacking element 2 in the annular outer wall 4 of End stack element 22 is received. In this way, the layer core 44 is held on both sides with the spring plates 18 of two stack elements.
  • another layer core 44 can now be rotatably received and held at its axially facing one side of the spring plate 18 of the stack member 2.
  • the other side of the further layer core 44 pointing in the axial direction can then be held by the spring plate 18 of a further stack element 2 whose circumferential step 14 is received in the annular outer wall 4 of the stack element 2.
  • the advantage of this arrangement is that realized in this way a spacing of two adjacent layer cores 44 can be, in which the spring plates 18 of the individual stack elements 2, 22, 23 define the spacing between two adjacent layer cores 44.
  • the holders 48 for the core part plates of the layer cores 44 of the stack elements 2, 22, 23 act as guides for the layer cores 44, so that their axially facing sides remain aligned parallel to each other, even if the spacing of adjacent layer cores 44 is changed, for example in that the stacking unit 20 is varied in its length with a fixed number of stacking elements 2.
  • FIGS. 6a to 6c show a composite stacking unit 20 with stacking elements 2 according to FIG. 5 , formed as layer cores 44 core plates 12, and end stack elements 21, 23rd
  • FIG. 6a shows a plan view of the stacking unit 20 in the direction perpendicular to the stacking axis.
  • the holders 48 designed as guides for the core part plates 12 hold the laminated core 44 in a rotationally fixed manner together with the two oppositely disposed side supports 54 in the stacking unit 20.
  • the side supports 54 are connected via connecting webs 58 to the circumferential step 14 of the outer wall 4 of the stacking element 2.
  • FIG. 6b shows a longitudinal section through the stacking unit 20 along the section line EE, in which the individual stack elements 2, 21, 23 are stuck together.
  • the exemplified stacking unit 20 has five layer cores 44, which are spaced apart by spring plates 18.
  • the stacking unit 20 is composed of three stacking elements 2, as well as of two end stacking elements 21, 23.
  • the end stacking element 23 corresponds to the final stacking element 23 of FIG FIG. 5 while the final stacking element 21 extending from the final stacking element 22 in FIG FIG. 5 differs in that the bottom of Endstapelelement
  • FIG. 6c shows a section of an edge region of a stacking element 2.
  • the latching lug 52 on the spring catch 50 of the holder 48 can keep the laminated core 44 fixed in the stacking element.
  • the layer core 44 does not have to have a diameter fine gradation, as shown. An acceptable degree of filling is achieved even if only a two-width layer core is used. This also simplifies the holding elements with respect to the number of detent springs and guides.
  • FIGS. 7a to 7d show an example of stacking element 2 for receiving lens rods 62nd Figure 7a shows a plan view in the axial direction of the stacking element 2.
  • This has four pins 56 on. Between adjacent plug pins 56 are arranged in the axial direction along the circumferential graduation 14 lens rod springs 64 for clamping receiving lens rods 62, which are introduced between the core plate 12 and the circumferential gradation 14.
  • the lens rod springs 64 are connected via a connecting web 66 with the circumferential step 14 of the stack element 2.
  • the lens rod spring 64, the connecting webs 66 and the stacking element 2 can be formed integrally.
  • the stack elements 2 are usually made of a plastic material.
  • the lens rod spring 64 may be made of the same plastic material.
  • a preferably also integrally formed with the stacking element 2 spring plate 18 serves as a carrier of the core plate 12, which can be accommodated in the stacking element 2.
  • FIG. 7b shows a sectional view along the cutting length AA of Figure 7a of the stacking element 2.
  • the spring plate 18 is arranged between the connected to the circumferential step 14 of the stacking element 2 or integrally formed pins 56.
  • the FIGS. 7c and 7d show two perspective views of the stacking element 2.
  • the spring plate 18 is connected via two spring plate webs 68 with the circumferential gradation 14, wherein it may be formed integrally with the stacking element 2.
  • FIG. 7d shows the plug pin receptacle 60 for receiving the plug pins 56 of the stacking element 2.
  • the plug pin receptacle 60 has a rotational lock, can be rotated up to the two adjacent stacking elements 2 against each other.
  • FIG. 8 shows a stacking unit 20 with stacking elements 2, as in FIG FIGS. 7a to 7d for lens rods 62.
  • the arrangement shown here has core plates 12 in the form of square squares, which are surrounded by four lens rods 62. Both the core plate 12 and the four surrounding lens rods 62 are received in the cavity of the stack members 2, the lens rod springs 64 holding the lens rods 62 clamped.
  • the core plates 12 and the lens rods 62 are spaced from each other by the spring plates 18 which define the air gap between two adjacent core plates 12 and the lens rods.
  • lens rods 62 are often used to pass the material passing through the core plates 12 Radial shielding of magnetic field, that is to allow less exit in the winding, as is the case with the previous core formations.
  • the remaining after mating of the stacking elements 2 to stacking units 20 spaces in the interior of the stacking elements 2 can, for example, be potted with an adhesive or a synthetic resin to fix the spacings of the lens rods 62 from each other.
  • FIGS. 9a and 9b show stacking units 20 with stacking elements 2 for receiving core plates 12 in the form of square cubes and lens rods 62nd
  • FIG. 9a shows three part-tensioned stack elements 2 of a stacking unit 20 in cross-section along the axial direction of the stacking unit 20.
  • Each stacking element 2 has a spring plate 18, and plug pins 56.
  • a core plate 12 is accommodated in the form of a square quadrant, which is surrounded by four lens bars 62.
  • the core plates 12 are spaced from each other by interposed spring plates 18.
  • the magnification C of FIG. 9a shows an air gap arranged between two adjacent stack elements 2, from which the course of the spring parts of the spring plate 18 can be seen.
  • FIG. 9b shows the stacking unit 20 with tensioned spring plates.
  • the cutout d off FIG. 9b shows a cross section through the spring plate 18 between two core plates 12 in compressed stacking unit 20th

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, beispielsweise eine Stapeleinheit zur Herstellung von Industriedrosseln, insbesondere zur Herstellung von Industriedrosseln mit Kernen, die Luftspalte aufweisen, ein Verfahren zum Herstellen einer Stapeleinheit nach Patentanspruch 12, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines induktiven Bauelements nach Patentanspruch 17. Bei der Herstellung von beispielsweise Transformatoren oder Industriedrosseln sind häufig spezielle kundenspezifische Wünsche zu erfüllen. Industriedrosseln bestehen in vielen Fällen aus Spulenkörpern, die ein oder mehrere Drosselwicklungen eines elektrischen Drahts aufweisen, welche um einen Spulenkern, beispielsweise einem Ferritkern oder Blechkern herumgewickelt sind, wobei der Kern des induktiven Bauelements oft eine Reihe von Luftspalten aufweist, die als Zwischenlagen in Form von Isoliermaterial einzelne Kernstücke voneinander trennen. Zweck dieser Luftspalte ist es, die elektromagnetischen Eigenschaften der Drosselspulen so zu gestalten und so zu optimieren, dass möglichst hohe Beträge magnetischer Energie in den Luftspaltzwischenräumen gespeichert werden können. Dabei sollen die Streufelder außerhalb der Luftspalte möglichst niedrig gehalten werden.
    Die üblichen Verfahren zur Herstellung solcher magnetischer Kernsäulen aus vielen Scheiben oder Kernteilen ist zeitaufwendig und kostenintensiv, da die einzelnen Kernteile zunächst in gewünschter Weise angeordnet und miteinander verklebt werden müssen. Dabei darf sich die gewünschte relative Lage der Kernscheiben zueinander nicht ändern. Die Kernscheiben müssen meist so ausgerichtet werden, dass die einander gegenüberliegenden Oberflächen zweier voneinander beabstandeter Kernteile parallel ausgerichtet bleiben. Toleranzen in den Luftspaltdurchmessern, den Luftspaltdicken, den Kernscheibendurchmessern und Kernscheibendicken, sowie Änderungen in der finalen Beabstandung und Änderungen in der Ausrichtung der relativen Lage der Kernscheiben zueinander führen häufig zu Bauelementen mit unterschiedlichen Induktivitäten, sowie unterschiedlichen Frequenz- und Leistungsbelastbarkeiten. Eine reproduzierbare Herstellung von Bauelementen wird dadurch erschwert.
  • Um dieses Problem zu beheben, offenbart beispielsweise die EP 0 848 391 A1 ein Kunststoffschalenelement, mit mehreren, gleichmäßig voneinander beabstandeten Segmenten, in welche die Kernscheiben des Kerns einer Induktivität aufgenommen werden können. Nachdem die Kernscheiben in das Kunststoffschalenelement aufgenommen sind, können sie mit einem Kleber oder mit einem Gießharz miteinander vergossen werden. Im Anschluss daran kann die Halbschale des Kunststoffschalenelements, welches die aneinander gereihten Kernscheiben aufweist, mit der leeren Kunststoffhalbschale, die als Deckel dient, verschlossen und final ausgegossen werden. Die entstehende Kernsäule kann dann problemlos mit einem elektrischen Draht, zur Herstellung der gewünschten Induktivität umwickelt werden.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass einerseits die Länge des Kunststoffschalenelements fest vorgegeben ist, andererseits die Beabstandung der Kernscheiben voneinander nicht, oder nur geringfügig variabel ist. Dadurch geht einerseits Flexibilität verloren, weil jeder hergestellte Drosseltyp eine eigene Schalenform benötigt, andererseits erlaubt ein derartiger Aufbau keine Feinjustierung der Induktivität mehr, nachdem der Kern umwickelt ist, da die Beabstandung der Kernscheiben zueinander nicht mehr geändert werden kann.
  • Die EP 2 395 517 A1 der Anmelderin offenbart daher ein induktives Bauteil mit einem magnetischen Kern, der aus verschiedenen Kernscheiben besteht, die in einzelnen Segmenten eines Rastergehäuses angeordnet werden können. Die einzelnen Segmente des Rastergehäuses sind durch Rippen oder Rippenansätze oder auch Nuten voneinander getrennt, wobei insbesondere die an den Enden des Hohlkörpers bzw. Rastergehäuses angeordneten Rippenansätze begrenzt biegefähig sind, um ein Justieren der Länge der Kernsäulen durch Ausüben eines axialen Drucks auf die vorderen und hinteren Kernscheibenelemente auch im Nachhinein noch in gewissen Grenzen von ca. +/- 15% zu ermöglichen. Die relativen Abstände der Kernscheiben zueinander und folglich auch die Länge des Bauelements können bei dieser Anordnung auch nachdem das Gießmaterial zwischen die Kernscheiben eingefüllt ist, noch geändert werden, sofern das Gießharz noch flüssig ist. Durch beispielsweise axiale Justierschrauben kann hier in Grenzen eine Justierung der letztendlich gewünschten Induktivität auch noch kurz vor dem Aushärten des Bauelements erfolgen.
  • Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Feinjustierung der Induktivität nur in relativ engen Grenzen möglich ist.
  • Der Hauptnachteil dieser an und für sich vorzüglichen Lösung "Rastschalenelemente" ist jedoch, dass überall dort, wo die Chargen- oder Stückzahlen der Drosseln nicht so hoch sind, dennoch nahezu gleich hohe Kosten für die Werkzeuge, d.h. für die Rasterschalen, wie für Großserien entstehen, wobei bei Großserien von Rasterschalen der Kostenanteil, umgelegt auf die Einzeldrossel nahezu keine Rolle spielt. Geht es aber um Einzeldrosseln oder Kleinserien, wie im Industriebereich verlangt, müssen andere Wege der individuellen Herstellung der Kernsäulen gefunden werden.
  • Eine Stapeleinrichtung gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 ist in jeder der WO 2013/125102 A1 , US 2013/0106556 A1 , JP 2011082412 offenbart.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Stapeleinheiten für die Aufnahme von Kernplatten für induktive Bauelemente bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweisen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines induktiven Bauelements mit einer solchen Stapeleinheit anzugeben, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines induktiven Bauelements mit einer solchen Stapeleinheit bereitzustellen.
    Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stapeleinheit nach Patentanspruch 1, ein Verfahren nach Patentanspruch 12, sowie ein Verfahren nach Patentanspruch 17. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. Die erfinderische Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten für ein induktives Bauelement ist in Anspruch 1 definiert.
  • Eine solche Anordnung ist flexibel und kann, im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Anordnungen, unter Verwendung einer vorgegebenen Anzahl einzelner Stapelelemente in nahezu jeder gewünschten Länge bereitgestellt werden. Eine solche Stapeleinheit ist auch insofern flexibel, dass sie auf Grund ihrer Längeneinstellbarkeit einen erheblich größeren Bereich an Induktivitäten abdecken kann.
  • Die Stapelelemente sind vorteilhafterweise formschlüssig und mit leichter Presspassung aneinander oder ineinander steckbar, wobei zwei aneinandergesteckte Stapelelemente gleiche Form aufweisen können. Denkbar ist beispielsweise auch, dass zur Ausbildung von Stapeleinheiten zwei unterschiedliche Stapelelemente verwendet werden, die aneinander steckbar sind und ein Stapelelementpaar bilden, wobei die zwei unterschiedlichen Stapelelementpaare vorteilhafterweise so ausgebildet sind, dass zwei Stapelelementpaare aneinander gesteckt werden können. Auf diese Weise können durch Verwendung von nur wenigen Stapelelementformen Stapeleinheiten unterschiedlichster Längen und Eigenschaften der Drosseln realisiert werden.
  • Die Stapelelemente sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass, wenn zwei Stapelelemente formschlüssig aneinander gesteckt sind, ihre äußeren Mantelflächen stufenlos ineinander übergehen. So entsteht eine durchmessergenaue Mantelfläche zur Bewicklung oder zum Überstülpen der fertigen Wicklung über den Kernstapel mit einem, oder mehreren parallelen "elektrischen Drähten" zur Herstellung des induktiven Elements.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Stapelelemente eine ringförmige Außenwandung auf, damit die auf der Stapeleinheit aufzubringenden Windungen aufgebracht werden können, ohne über Kanten geführt werden zu müssen.
  • Damit ein Stapelelement in ein anderes Stapelelement aufgenommen werden kann, weist die ringförmige Außenwandung des Stapelelements vorteilhafterweise eine umlaufende Abstufung auf. Die umlaufende Abstufung ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie an die ringförmige Außenwandung eines weiteren Stapelelements, welches beispielsweise die gleiche Form wie das Stapelelement aufweisen kann, formschlüssig gesteckt werden kann. Um das Aneinanderstecken der einzelnen Stapelelemente zu erleichtern, kann die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente am Rand eine Fase aufweisen.
    Der Außendurchmesser der in ein erstes Stapelelement eingelegten Kernplatte wird vorteilhafterweise so groß gewählt, dass ein Abschnitt der ringförmigen Außenwandung des aufgesteckten zweiten Stapelelements die Kernplatte, die in das erste Stapelelement aufgenommen ist, festklemmt. Ein Abschnitt der ringförmigen Außenwandung des aufgesteckten zweiten Stapelelements greift somit zwischen die Kernplatte und das erste Stapelelement ein. Auf diese Weise kann, bevor die einzelnen Kernplatten mit einem Harz miteinander verbunden werden, sichergestellt werden, dass sie in Radialrichtung bzw. in Richtung senkrecht zur Axialrichtung nicht gegeneinander verschiebbar sind.
    Die Kernplatten können dabei beispielsweise zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Die Stapelelemente sind jeweils als Tubus ausgebildet und in das Tubusinnere ragen zur Positionsfixierung einer in das Stapelelement aufgenommenen Kernplatte, insbesondere zur Positionsfixierung der Kernplatte entlang der Längsachse des Tubus, Federelemente oder eine Federplatte, orthogonal zur Längsachse des Tubus. Diese Federelemente können zum Beispiel dünnwandige Federplatten aufweisen, welche über Verbindungsstege an die ringförmige Außenwandung eines Stapelelementes, vorzugsweise einstückig mit der Außenwandung ausgebildet, mit der Außenwandung verbunden sind.
    Vorteilhafterweise sind die Federplatten im Querschnitt gesehen zumindest annähernd V-förmig oder gewellt ausgebildet und in Axialrichtung federelastisch beweglich bzw. verformbar. Auf diese Weise können die Federelemente bzw. die Federplatten benachbart zueinander angeordneter Stapelelemente einer Stapeleinheit die jeweils auf ihnen angeordneten Kernplatten beabstandet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet klemmend halten, wobei sie sich bevorzugt gegen ihre beiden benachbarten Kernplatten abstützen.
  • Die Federplatten sind daher vorzugsweise so in jedem Stapelelement angeordnet, dass, wenn zwei Stapelelemente aufeinander gesteckt sind, die Kernplatte des einen Stapelelements einerseits von der Federplatte des einen Stapelelements und andererseits von der Federplatte des anderen Stapelelements geklemmt gehalten wird. Somit können mehrere Stapelelemente mit eingesetzten Kernplatten aufeinander gestapelt werden und die Hohlräume in der gebildeten Stapeleinheit weitgehend, zumindest teilweise mit Kunstharz ausgegossen, und/oder mit weiterem ferroelektrischem Material gefüllt werden.
  • Bevorzugt weist eine Stapeleinheit ein Endstapelelement auf, welches so geformt ist, dass zumindest ein Teil eines anderen Stapelelements aufsteckbar ist, wobei das Endstapelelement vorzugsweise so ausgebildet ist, dass Harz beim Verguss der Drossel durchtreten kann. Es ist aber auch möglich, dass zumindest eine der Seiten des Endstapelelements geschlossen ist. So kann dafür gesorgt werden, dass bei externem Verguss der Stapeleinheit eine in die Stapeleinheit eingebrachte Vergussmasse nicht an dem "unteren Ende" der Stapeleinheit wieder ausfließen kann.
  • Das Endstapelelement kann auch eine sogenannte Abdeckfahne aufweisen, welche den Anfang oder das Ende der Spulenwindung gegen die überstehende letzte Kernplatte und benachbarte Joche gegen Durchschlag, Kriechweg und Schlagweiten isoliert.
  • Um aus derart ausgebildeten Stapelelementen ein induktives Bauelement herzustellen, muss daher zunächst eine Stapeleinheit mit einer Vielzahl von aufeinander gesteckten Stapelelementen gebildet werden, in welche jeweils zuvor eine Kernplatte oder ein Schichtkern, also ein aus mehreren Kernteilplatten zusammengefügter, beispielsweise zusammengeklebter, Schichtkern eingesetzt wurde. Im Anschluss daran muss der Innenraum der gebildeten Stapeleinheit vergossen werden oder die gebildete Stapeleinheit - auch in die Luftspalte - fixierend umspritzt werden. Dabei können umschließend zu den Kernplatten und den Stapelelementen weitere ferromagnetische Elemente eingesetzt werden, z.B. Linsenstäbe. Der Einsatz von Linsenstäben ist immer dann vorteilhaft, wenn ein maximaler magnetischer Fluss durch die Drosselspulen gewünscht ist und die eingesetzten Kernplatten nicht rund, sondern beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgebildet sind. Die der Kernplatte zugewandte Seite des Linsenstabs ist dabei so ausgebildet, dass sie flächig an eine Seitenfläche der Kernplatte anschließen kann, während die von der Kernplatte abgewandte Seite des Linsenstabes vorteilhafter Weise eine kreisbogenförmige Oberflächenkontur aufweist.
  • Dies führt einerseits zu nahezu physikalisch totraumfreier Ausfüllung des magnetischen Spulenfensters, der magnetischen Schirmung des meist dickeren Luftspaltes der quadratischen oder rechteckigen Form der Kernplatten und/oder Schichtkerne, andererseits zu einer deutlichen Verbesserung der radialen und axialen Wärmeleitfähigkeit des Kernstapels zu den Jochen.
  • Die Stapeleinheit kann nach dem Vergießen beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder einer elektrisch leitenden Folie umwickelt werden. Diese elektrisch leitenden Elemente definieren die Induktivität des so entstehenden Bauelements. Die mit dem elektrisch leitenden Draht, der HF-Litze oder elektrisch leitenden Folie umwickelte Stapeleinheit kann mit Harz umgossen, eingegossen oder umspritzt werden.
  • Eine Kernplatte kann eine Vielzahl von gestapelten, isolierten Kernteilplatten aufweisen, beispielsweise um in dem induktiven Bauelement auftretende Wirbelströme zu minimieren und die Verlustleistung des induktiven Bauelements wesentlich zu verringern.
  • Ein besonderer Vorteil des erfinderischen induktiven Bauelements besteht darin, dass die Länge der Stapeleinheit in einem weiten Bereich variiert werden kann, ohne dass dadurch die Stabilität der Stapeleinheit mit den Kernplatten verloren geht. Die Induktivität des Bauelements kann allein dadurch variiert werden, dass die Beabstandung der in jedem einzelnen Stapelelement angeordneten Kernplatten allein durch ein mehr oder weniger starkes Zueinanderdrücken der einzelnen aneinandergestapelten Stapelelemente bestimmt werden kann. Da die Federelemente bzw. die Federplatten die Kernplatten auch bei variierender Beabstandung benachbarter Kernplatten zueinander federelastisch klemmend halten, bleibt die Position jeder einzelnen Kernplatte in Axialrichtung relativ zu dem Stapelelement, in dem sie aufgenommen ist, in Axialrichtung annähernd fixiert, während die Beabstandung zur benachbarten Kernplatte verändert wird.
  • Dadurch kann die Induktivität in einem weiten Bereich eingestellt und auf technische Notwendigkeit und Kundenwünsche - auch bei Kleinserien - flexibel eingegangen werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines induktiven Bauelements bzw. Bauteils ist in Anspruch 17 definiert. Die Stapeleinheit wird mit einem elektrischen Leiter umwickelt und wird samt elektrischem Leiter an ihren beiden Enden mit einer Messeinrichtung versehen, vorzugsweise in die Messeinrichtung eingespannt. Die Induktivität , oder ein elektrischer Parameter des Bauelements an und/oder zwischen den Enden des elektrischen Leiters wird gemessen und zum Einstellen der Induktivität oder des elektrischen Parameters auf einen vorgegebenen Wert über eine Einspann- bzw. Stellvorrichtung dadurch fixiert, dass die Länge des Bauelements variiert wird. Meistens ist es so, dass die Drosselkonstruktion über eine eigene Einspannvorrichtung bzw. Stellvorrichtung verfügt, so dass die Stapeleinheit bei der Endmontage der Drossel zusammengedrückt - oder entlastet - wird, d.h. so lange in ihrer Länge verändert wird, bis der vorgegebene Induktivitätswert oder der vorgegebene Wert des elektrischen Parameters erreicht ist.
    Ist der gewünschte Wert erreicht, wird die Stapeleinheit arretiert, wobei die Justierschrauben gegen weitere Verstellung gesichert werden. Das eigentliche Arretieren erfolgt durch das Ausgießen mit einer Füllmasse oder einem Kunstharz. Dies erfolgt zumeist aber erst, wenn die Stapeleinheit auf die gewünschte Länge gedrückt oder entlastet ist. Die Justierung erfolgt spätestens, wenn die Vergussmasse noch flüssig ist. Ist die der gewünschten Induktivität entsprechende Länge der Stapeleinheit eingestellt und die Vergussmasse fest, kann das induktive Bauelement aus der Einspannvorrichtung und der Messvorrichtung entnommen werden.
  • Auf Grund der Tatsache, dass die Kernplatten zwischen den Federplatten einander benachbarter Stapelelemente flexibel gehalten werden, können die Abstände einander benachbarten Kernplatten in einem weiten Bereich variiert werden, ohne dass dadurch der Halt der jeweiligen Kernplatten in ihren Stapelelementen beeinträchtigt wird. Die Kernplatten bleiben parallel zueinander angeordnet, gleich, ob die Stapelelemente eng miteinander verbunden sind oder einen weiteren Abstand zueinander aufweisen.
  • Um diese Relativlage noch besser zu fixieren, können die Kernplatten beispielsweise entlang von im Inneren der Stapelelemente angeordneten Führungen so gehalten werden, dass sie in den Stapelelementen fixiert sind. Dies ermöglicht ein Einstellen des Luftspaltes zwischen zwei benachbarten Kernplatten in einem bisher nicht üblichen Bereich, ohne dass dadurch die Kernplatten gegeneinander ungenau werden.
  • Um einen größeren Abstand zweier benachbart zueinander angeordneter Kernplatten zu erzeugen, können zwischen den beiden Kernplatten beispielsweise ein oder mehrere Luftspaltkreuze, vorzugsweise definierter bzw. gestufter Dicken angeordnet werden. Dadurch können maximale Beabstandungen benachbarter Kernplatten erzeugt werden. Es können natürlich auch andere Abstandshalter, z.B. in Form von Beabstandungsringen, eingebaut werden, bevor das nächste Stapelelement gesteckt wird.
  • Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen, wie oben, unten, links und rechts und ähnliches, sind in keiner Weise einschränkend , auch dann nicht, wenn sie sich auf bevorzugte Ausführungsformen beziehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    ein Stapelelement in drei verschiedenen perspektivischen Darstellungen für ringförmige Kernplatten,
    Fig. 2a-b
    zwei Beispiele für Stapeleinheiten für ringförmige Kernplatten,
    Fig. 3
    ein induktives Bauelement in Form einer Drossel mit zwei parallel zueinander angeordneten und mit elektrischem Draht umwickelten Stapeleinheiten,
    Fig. 4a-d
    mehrere perspektivische Ansichten eines Stapelelements für beispielsweise Schichtkerne,
    Fig. 5
    eine Stapeleinheit mit zu Schichtkernelementen verbundenen Kernteilplatten,
    Fig. 6a-c
    zwei perspektivische Darstellungen einer Stapeleinheit mit Schichtkernstapelelementen,
    Fig. 7a-d
    eine Ausführungsform eines Stapelelements zur Aufnahme von Kernplatten in Form von Vierkantquadern und zur Aufnahme von Linsenstäben,
    Fig. 8
    eine perspektivische Ansicht einer Stapeleinheit mit Stapelelementen gemäß Figur 7,
    Fig. 9a-b
    Stapelelemente mit teilgespannten und mit gespannten Federelementen.
  • Figur 1 zeigt ein Stapelelement 2 für ringförmige Kernscheiben aus beispielsweise ferromagnetischem Material. Das Stapelelement 2 weist eine ringförmige Außenwandung 4 auf, die einen Hohlraum 6 umschließt, in welchen Verbindungsstege 8 hineinragen, die mit Federelementen 10 verbunden sind. Der Hohlraum 6 kann eine Kernplatte 12 aufnehmen, die von den Federmitteln 8, 10 getragen wird. Die ringförmige Außenwandung 4, weist eine umlaufende Abstufung 14 auf, die in der mittleren und unteren Darstellung von Figur 1 genauer dargestellt ist. Der obere Rand der umlaufenden Abstufung 14 weist eine Fase 16 auf, damit das Stapelelement 2 leicht in ein anderes Stapelelement 2 gesteckt werden kann. Die in den Hohlraum 6 hineinragenden Federelemente 10 sind im vorliegenden Fall V-förmig gebogen und über die Verbindungsstege 8 mit der umlaufenden Abstufung 14 der Außenwandung 4 des Stapelelements 2 einstückig ausgebildet. Die Federelemente 10 können natürlich auch als eine Federplatte 18 ausgebildet sein, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist.
  • Die Figuren 2a und 2b zeigen jeweils ein Beispiel einer Stapeleinheiten 20 mit Stapelelementen 2 für ringförmige Kernplatten 12. Figur 2a zeigt eine Stapeleinheit 20, bei der mehrere Stapelelemente 2, in welche Kernplatten 12 federnd aufgenommen sind, aneinander gesteckt sind. Die Beabstandung der Kernplatten 12 zueinander wird durch die Federelemente 10 bestimmt, die elastisch federnd zwischen jeweils zwei benachbarten Kernplatten 12 angeordnet sind und sich gegen beide benachbarte Kernplatten 12 abstützen.
  • Am vorderen und hinteren Ende der Stapeleinheit 20 ist jeweils ein Endstapelelement 22 angeordnet. In den Figuren 2a und 2b sind an den Enden der Stapeleinheit 20 jeweils zwei Endstapelelemente 22 angeordnet. Die Endstapelelemente 22 sind zusätzlich mit Abdeckfahnen 24 einstückig ausgebildet, die jeweils den Anfang, bzw. das Ende der Wicklungen eines elektrisch leitenden Drahts 26 gegen die jeweils letzten Kernplatten oder Scheiben und die Joche isolieren und so die Stapeleinheiten 20 bilden. Die Kernplatten 12 der einzelnen Stapelelemente 2 sind zwischen jeweils zwei Federelementen 10 klemmend aufgenommen.
  • Der Durchmesser der Kernplatten 12 ist so gewählt, dass die Kernplatten 12, wenn sie in einem Stapelelement 2 aufgenommen ist, in die umlaufende Abstufung 14 der Außenwandung 4 des benachbarten Stapelelements 2 nahezu formschlüssig, aber mit definiertem radialem Spiel aufgenommen werden, damit beim Verguss der Drossel die inneren Hohlräume und Luftspalte zwischen den Kernplatten und ungleiche radiale Spalte aufgefüllt werden.
  • Figur 2b zeigt eine weitere Stapeleinheit 20 mit Stapelelementen 2 für ringförmige Kernplatten 12, die sich von der Stapeleinheit 20 in Figur 2a dadurch unterscheidet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Kernplatten 12 zusätzlich noch ein Luftspaltkreuz 28 - es können auch mehrere Luftspaltkreuze sein - angeordnet ist, welches zusammen mit dem zwischen zwei benachbarten Kernplatten 12 angeordneten Federelement 10 Maximalabstände oberhalb der Größtmaße der V-Federn oder der Federplatten in den Haltelementen erzeugen, welche dann gestufte Großluftspalte zwischen benachbarten Kernplatten 12 definieren. Dabei sind die Luftspaltkreuze 28 ebenfalls aus einem isolierenden, nichtmagnetischen Material.
  • Figur 3 zeigt ein induktives Bauelement in Form einer Drossel. Die Drossel besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten, in diesem Ausführungsbeispiel gleichen, Stapeleinheiten 20, die jeweils mit Wicklungen 26 eines elektrisch leitenden Drahtes umwickelt sind. Die beiden Stapeleinheiten 20 sind stirnseitig über Joche 30 miteinander verbunden, welche aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise aus einem geblechten Kern oder gepressten oder gesinterten weichmagnetischen Material besteht. Auf den Jochen 30, welche auch aus gepressten oder gesinterten Materialien bestehen können, sind jeweils Brillendeckel 32 angeordnet. Die Justierschrauben 34, mit denen die Joche 30 zwecks Einstellung der Luftspalte zwischen den Kernplatten 12 auf die Kernplatten 12 der Stapeleinheit 20 gepresst werden, wodurch die Grob- und Feinjustierung der Beabstandung der Kernplatten 12 der einzelnen Stapeleinheiten 20 erfolgt, sind einstellbar. Der Brillendeckel 32 ist mit einer Verschraubung 36 an einer Brille 38 angeschraubt, die die Aufnahme für die beiden Stapeleinheiten 20 bildet. Entlang der beiden Spulenwicklungen der Stapeleinheiten 20, die mit einem Isolierelement, beispielsweise einer Wärmeleitfolie 40 umgegeben sind, zur Ableitung der in den beiden Stapeleinheiten 20 erzeugten Wärme, sind Strangpressstäbe 42 angeordnet, welche einerseits die Wicklungen 26 schützen und andererseits die in den Stapeleinheiten 20 erzeugte Wärme nach außen abführen. Die Strangpressstäbe 42 sind somit zwischen der Wand eines Gehäuses 43 und den Spulenwicklungen 26 der beiden Stapeleinheiten 20 angeordnet.
  • Die Figuren 4a bis 4e zeigen mehrere perspektivische Ansichten eines weiteren Stapelelements 2 für Kernplatten 12 in Form von Schichtkernen 44. Unter einem Schichtkern 44 wird eine aus mehreren Kernteilplatten 46 zusammengesetzte Kernplatte 12 verstanden. Die Kernteilplatten 46 sind dabei mehrere, meist quaderförmige, dicke Scheiben, die so aufeinander gesetzt und verbunden werden, dass ein Schichtkern 44 entsteht. Die Kernteilplatten 46 weisen zwei einander gegenüberliegende Oberflächen, die sogenannten Breitseiten, auf, zwischen deren äußeren Berandungen die Schmalseiten angeordnet sind. Die Oberfläche jeder Breitseite ist dabei größer als die Oberfläche jeder Schmalseite. Im vorliegenden Beispiel sind die Kernteilplatten 46 quaderförmig ausgebildet. Sie könnten jedoch beispielsweise auch kreisscheibenförmig ausgebildet sein. Die Breitseiten weisen im vorliegenden Beispiel in eine Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Stapeleinheit 20. Selbstverständlich können die Kernteilplatten auch so angeordnet sein, dass ihre Breitseiten in Axialrichtung weisend ausgerichtet sind. Der Schichtkern 44 ist im vorliegenden Beispiel aus mehreren parallel zueinander und senkrecht zur Axialrichtung ausgerichtet angeordneten Kernteilfolien oder Dünnblechen (geblechten Kernen) 46 gebildet, deren Breitseiten fest miteinander verbunden, beispielsweise verpresst, verschweißt oder verklebt sind.
  • Figur 4a zeigt eine Draufsicht auf ein Stapelelement 2 in axiale Richtung. Die ringförmige Außenwandung 4 weist mehrere Halterungen 48 zur Aufnahme einzelner, gegebenenfalls voneinander beabstandeter, Kernteilplatten 46 oder der zu Schichtkernen 44 verbundenen Kernteilplatten 46 auf. Die Halterungen 48 sind elastisch ausgebildet und weisen in Richtung auf den Hohlraum 6. Sie dienen gleichzeitig der axialen Führung der Kernteilplatten 46 und/oder des Schichtkerns 48.
  • Figur 4b zeigt einen Schnitt durch das Stapelelement 2 entlang der Schnittlinie A-A von Figur 4a. Die Halterungen 48 für die Kernteilplatten 46 sind einstückig mit dem Stapelelement 2 ausgebildet. Die Halterungen 48 sind L-förmig ausgebildet, wobei der schmale Schenkel der L-förmigen Ausbildung mit der umlaufenden Abstufung 14 verbunden und einstückig mit der ringförmigen Außenwandung 4 ausgebildet ist. Der Längsschenkel der L-förmigen Ausbildung ist parallel zur axialen Richtung des Stapelelements 2 ausgerichtet und von der umlaufenden Abstufung 14 beabstandet angeordnet. Dieser Teil der Halterung 48 definiert eine Federrastung 50 mit Einlaufschräge für den Schichtkern oder den einzelnen Blöcken des Schichtkerns. Es ist jedoch auch das automatische Stecken von Folien oder Dünnblechen möglich. Die Halterung 48 weist an ihrem freien Ende eine einlaufgeschrägte Rastnase 52 auf, wie der Figur 4c zu entnehmen ist. Der Bodenbereich des Stapelelements 2 ist als Federplatte 18 ausgebildet und dazu vorgesehen, den in den Hohlraum 6 aufgenommenen Schichtkern 44, dessen Kernteilplatten 46 von den Halterungen 48 gehalten werden, planparallel zu tragen, insbesondere während des Steckvorgangs der Stapelelemente.
  • Die Figuren 4c und 4d zeigen zwei perspektivische Ansichten des Stapelelements 2. Neben den Halterungen 48 für die Kernteilplatten 46 weist das Stapelelement 2 zusätzlich noch zwei einander gegenüberliegende Seitenhalterung 54 auf, die die beiden freien Breitseiten der äußeren Kernteilplatten 46 des Schichtkerns 44 flächig halten, wenn der Schichtkern 44 in den gestuften Hohlraum 6 aufgenommen wird. Zwei Steckstifte 56, die zusammen mit der umlaufenden Abstufung 14 in die ringförmige Außenwandung 4 eines weiteren gleichartigen Stapelelements 2 aufgenommen werden können, dienen der Dreharretierung der beiden aneinander gestapelten Stapelelemente 2 gegeneinander.
  • Figur 5 zeigt eine aus mehreren solchen Stapelelementen 2 gebildete Stapeleinheit 20 mit Schichtkernen 44. Das vordere Ende der Stapeleinheit 2 weist ein Endstapelelement 23 mit einer Abdeckfahne 24 auf, das hintere Ende der Stapeleinheit 2 weist ein Endstapelelement 22, ebenfalls mit einer Abdeckfahne 24 auf. Die beiden Abdeckfahnen 24 dienen der Aufnahme und sicheren Isolierung gegenüber dem jeweils letzten Schichtkern. Die beiden Abdeckfahnen 24 dienen bei Verwendung der Stapeleinheit 20 in einer Anordnung gemäß Figur 3 beispielsweise auch noch der sicheren Isolierung gegenüber den Jochen 30, und der Isolation des Anfangs und des Endes der Induktionswicklung 26 gegen Erdschluss, der Isolierung des Gehäuses 43 gegen Erdschluss und der Wicklungen gegenüber dem Magnetkreis.
  • Die beiden Endstapelelemente 22, 23 sind in diesem Ausführungsbeispiel unterschiedlich ausgebildet. Während das Endstapelelement 22 sowohl eine Außenwandung 4 mit einer umlaufenden Abstufung 14 aufweist, ist bei dem Endstapelelement 23 die Außenwand 4 ohne eine weitere Abstufung ausgebildet. In die umlaufende Abstufung 14 des Endstapelelements 22 ist ein Schichtkern 44 aufgenommen, der an seiner in axiale Richtung weisenden einen Seite an der Federplatte 18 des Endstapelelements 22 elastisch gehalten wird.
  • In die ringförmige Außenwandung 4 des Endstapelelements 22 wird dann die umlaufende Abstufung 14 einer ringförmigen Außenwandung 4 eines Stapelelements 2 aufgenommen. Das bodenseitige Ende der umlaufenden Abstufung 14 des Stapelelements 2 weist ebenfalls eine Federplatte 18 auf, welche auf die in axiale Richtung weisende andere Seite des in das Endsegment 22 aufgenommenen Schichtkerns 44 drückt, wenn die umlaufende Abstufung 14 des Stapelelements 2 in der ringförmigen Außenwandung 4 des Endstapelelements 22 aufgenommen ist. Auf diese Weise wird der Schichtkern 44 beidseitig mit den Federplatten 18 zweier Stapelelemente gehalten.
  • In das Stapelelement 2 kann nun ein weiterer Schichtkern 44 drehfest aufgenommen werden und an seiner in axialer Richtung weisenden einen Seite von der Federplatte 18 des Stapelelements 2 gehalten werden. Die in axiale Richtung weisende andere Seite des weiteren Schichtkerns 44 kann dann von der Federplatte 18 eines weiteren Stapelelements 2, dessen umlaufende Abstufung 14 in die ringförmige Außenwandung 4 des Stapelelements 2 aufgenommen wird, gehalten werden.
  • Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass auf diese Weise eine Beabstandung zweier benachbarter Schichtkerne 44 realisiert werden kann, bei welcher die Federplatten 18 der einzelnen Stapelelemente 2, 22, 23 die Beabstandung zwischen zwei einander benachbarten Schichtkernen 44 definieren. Die Halterungen 48 für die Kernteilplatten der Schichtkerne 44 der Stapelelemente 2, 22, 23 wirken dabei als Führungen für die Schichtkerne 44, sodass deren in axialer Richtung zueinander weisende Seiten parallel zueinander ausgerichtet bleiben, auch wenn die Beabstandung einander benachbarter Schichtkerne 44 geändert wird, beispielsweise dadurch, dass die Stapeleinheit 20 in ihrer Länge bei einer festen Anzahl von Stapelelementen 2 variiert wird.
  • Die Figuren 6a bis 6c zeigen eine zusammengesetzte Stapeleinheit 20 mit Stapelelementen 2 gemäß Figur 5, als Schichtkerne 44 ausgebildete Kernplatten 12, sowie Endstapelelementen 21, 23.
  • Figur 6a zeigt eine Draufsicht auf die Stapeleinheit 20 in Richtung senkrecht zur Stapelachse. Die als Führung für die Kernteilplatten 12 ausgebildeten Halterungen 48 halten den Schichtkern 44 drehfest zusammen mit den beiden einander gegenüberliegend angeordneten Seitenhalterungen 54 in der Stapeleinheit 20. Die Seitenhalterungen 54 sind über Verbindungsstege 58 mit der umlaufenden Abstufung 14 der Außenwandung 4 des Stapelelements 2 verbunden. Figur 6b zeigt einen Längsschnitt durch die Stapeleinheit 20 entlang der Schnittlinie E-E, bei der die einzelnen Stapelelemente 2, 21, 23 aneinander gesteckt sind. Die beispielhaft dargestellte Stapeleinheit 20 weist fünf Schichtkerne 44 auf, die durch Federplatten 18 voneinander beabstandet sind. Die Stapeleinheit 20 ist aus drei Stapelelementen 2 zusammengesetzt, sowie aus zwei Endstapelelementen 21, 23. Das Endstapelelement 23 entspricht dem Endstapelelement 23 von Figur 5, während das Endstapelelement 21 sich von dem Endstapelelement 22 in Figur 5 dadurch unterscheidet, dass der Boden des Endstapelelements 21 keine Federplatte 18 aufweist.
  • Zwischen den Seitenhalterungen 54 und der umlaufenden Abstufung 14 der einzelnen Stapelelemente 2, 21, 23 sind Steckstiftaufnahmen 60 vorgesehen, in welche die Steckstifte 56 der jeweils benachbarten Stapelelemente 2, 21, 23 drehfest einrasten, sodass die Stapelelemente 2 im aneinandergesteckten Zustand nicht gegeneinander verdrehbar sind. Figur 6c zeigt einen Ausschnitt aus einem Randbereich eines Stapelelements 2. Die Rastnase 52 an der Federrastung 50 der Halterung 48 kann den Schichtkern 44 in dem Stapelelement fixiert halten.
  • Der Schichtkern 44 muss im übrigen nicht - wie gezeigt - eine Durchmesser-Feinstufung aufweisen. Es wird auch schon ein akzeptabler Füllgrad erreicht, wenn nur ein Zwei-Breiten Schichtkern verwendet wird. Dies vereinfacht auch die Halteelemente bezüglich der Anzahl der Rastfedern und Führungen.
  • Die Figuren 7a bis 7d zeigen ein Beispiel für Stapelelement 2 zur Aufnahme von Linsenstäben 62. Figur 7a zeigt eine Draufsicht in axiale Richtung auf das Stapelelement 2. Dieses weist vier Steckstifte 56 auf. Zwischen benachbart zueinander angeordneten Steckstiften 56 sind in axialer Richtung entlang der umlaufenden Abstufung 14 Linsenstabfedern 64 zur klemmenden Aufnahme von Linsenstäben 62 angeordnet, die zwischen der Kernplatte 12 und der umlaufenden Abstufung 14 eingebracht werden. Die Linsenstabfedern 64 sind über einen Verbindungssteg 66 mit der umlaufenden Abstufung 14 des Stapelelements 2 verbunden. Die Linsenstabfeder 64, die Verbindungsstege 66 und das Stapelelement 2 können dabei einstückig ausgebildet sein. Die Stapelelemente 2 bestehen in Regel aus einem Kunststoffmaterial. Die Linsenstabfeder 64 kann aus dem gleichen Kunststoffmaterial bestehen. Eine mit dem Stapelelement 2 vorzugsweise ebenfalls einstückig ausgebildete Federplatte 18 dient als Träger der Kernplatte 12, die in dem Stapelelement 2 aufgenommen werden kann.
  • Figur 7b zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlänge A-A von Figur 7a des Stapelelements 2. Die Federplatte 18 ist zwischen den mit der umlaufenden Abstufung 14 des Stapelelements 2 verbundenen oder einstückig ausgebildeten Steckstiften 56 angeordnet. Die Figuren 7c und 7d zeigen zwei perspektivische Darstellungen des Stapelelements 2. Die Federplatte 18 ist über zwei Federplattenstege 68 mit der umlaufenden Abstufung 14 verbunden, wobei sie einstückig mit dem Stapelelement 2 ausgebildet sein kann. Figur 7d zeigt die Steckstiftaufnahme 60 für die Aufnahme der Steckstifte 56 des Stapelelements 2. Die Steckstiftaufnahme 60 weist eine Dreharretierung auf, bis zu der zwei benachbart zueinander angeordnete Stapelelemente 2 gegeneinander verdreht werden können.
  • Figur 8 zeigt eine Stapeleinheit 20 mit Stapelelementen 2, wie in Figur 7a bis 7d beschriebenen, für Linsenstäbe 62. Die hier dargestellte Anordnung weist Kernplatten 12 in Form von Vierkantquadern auf, die von jeweils vier Linsenstäben 62 umgegeben sind. Sowohl die Kernplatte 12 als auch die vier sie umgebenden Linsenstäbe 62 werden in den Hohlraum der Stapelelemente 2 aufgenommen, wobei die Linsenstabfedern 64 die Linsenstäbe 62 klemmend halten. Die Kernplatten 12 und die Linsenstäbe 62 sind voneinander durch die Federplatten 18 beabstandet, die den Luftspalt zwischen zwei benachbarten Kernplatten 12 und den Linsenstäben definieren. Bei der Verwendung von Kernplatten 12 in Form von Vierkantquadern werden häufig Linsenstäbe 62 verwendet, um das durch die Kernplatten 12 hindurchfließende magnetische Feld radial zu schirmen, d.h. weniger in die Wicklung austreten zu lassen, als dies bei den vorhergehenden Kernausbildungen der Fall ist. Die nach dem Zusammenstecken der Stapelelemente 2 zu Stapeleinheiten 20 verbleibenden Zwischenräume im Inneren der Stapelelemente 2 können, z.B. mit einem Kleber oder einem Kunstharz vergossen werden um die Beabstandungen der Linsenstäbe 62 voneinander zu fixieren.
  • Die Figuren 9a und 9b zeigen Stapeleinheiten 20 mit Stapelelementen 2 zur Aufnahme von Kernplatten 12 in Form von Vierkantquadern und Linsenstäben 62. Figur 9a zeigt drei teilgespannte Stapelelemente 2 einer Stapeleinheit 20 im Querschnitt entlang der axialen Richtung der Stapeleinheit 20. Jedes Stapelelement 2 weist eine Federplatte 18, sowie Steckstifte 56 auf. In jedem Stapelelement 2 ist eine Kernplatte 12 in Form eines Vierkantquaders aufgenommen, die von jeweils vier Linsenstäben 62 umgeben ist. Die Kernplatten 12 sind voneinander durch dazwischen angeordnete Federplatten 18 beabstandet. Die Vergrößerung C von Figur 9a zeigt einen zwischen zwei benachbarten Stapelelementen 2 angeordneten Luftspalt, aus dem der Verlauf der Federteile der Federplatte 18 erkennbar ist. Figur 9b zeigt die Stapeleinheit 20 mit gespannten Federplatten. Der Ausschnitt d aus Figur 9b zeigt einen Querschnitt durch die Federplatte 18 zwischen zwei Kernplatten 12 bei zusammengedrückter Stapeleinheit 20.
  • Die Erfindung wurde anhand von Figuren erläutert, ohne auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Dem Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Stapelelement
    4
    ringförmige Außenwandung
    6
    Hohlraum für Vergussmasse
    8
    Verbindungssteg (Federelemente)
    10
    Federelement
    12
    Kernplatte
    14
    umlaufende Abstufung
    16
    Fase
    18
    Federplatte
    20
    Stapeleinheit
    21
    Endstapelelement
    22
    Endstapelelement
    23
    Endstapelelement
    24
    Abdeckfahne
    26
    Wicklung, elektrisch leitender Draht
    28
    Luftspaltkreuz, Abstandhalter
    30
    Joch
    32
    Brillendeckel
    34
    Justierschraube
    36
    Verschraubung
    38
    Brille
    40
    Wärmeleitfolie
    42
    Strangpressstäbe
    43
    Gehäuse
    44
    Schichtkern
    46
    Kernteilplatte eines Schichtkerns
    48
    Halterung für Kernteilplatte
    50
    Federrastung mit Rastnase
    52
    Rastnase
    54
    Seitenhalterung Kernteilplatte
    56
    Steckstift
    58
    Verbindungssteg (Seitenhalterung -Stapelelement)
    60
    Steckstift
    62
    Linsenstab
    64
    Linsenstabfeder
    66
    Verbindungssteg (Linsenstabfeder)
    68
    Verbindungssteg (Federplatte)

Claims (17)

  1. Stapeleinheit (20) für die Aufnahme von Kernplatten (12) für ein induktives Bauelement, wobei die Stapeleinheit eine Vielzahl von Stapelelementen (2) umfasst, in oder an denen jeweils eine der Kernplatten gehalten wird, wobei die Stapelelemente so ausgebildet sind, dass ein Teil eines Stapelelements in einen Teil eines anderen Stapelelements aufnehmbar ist und die einzelnen Stapelelemente samt aufgenommenen Kernplatten aneinander stapelbar sind und die Stapelelemente jeweils als Tubus ausgebildet sind und entlang einer gemeinsamen Tubuslängsachse aneinander gestapelt sind, gekennzeichnet dadurch, dass in das jeweilige Tubusinnere orthogonal zur Längsachse des Tubus Federelemente (10) oder eine Federplatte (18) der Stapeleinheit ragen, zur Positionsfixierung einer in das jeweilige Stapelelement aufgenommenen Kernplatte.
  2. Stapeleinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stapelelemente formschlüssig aneinander steckbar sind.
  3. Stapeleinheit nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stapelelemente eine ringförmige Außenwandung (4) aufweisen.
  4. Stapeleinheit nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente eine umlaufende Abstufung (14) aufweist.
  5. Stapeleinheit nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente am Rand eine Fase (16) aufweist.
  6. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine in ein erstes der Stapelelemente eingelegte Kernplatte mit ihrem Außendurchmesser so groß gewählt ist, dass ein Abschnitt der ringförmigen Außenwandung eines aufgesteckten zweiten der Stapelelemente zwischen Kernplatte und das erste Stapelelement eingreift.
  7. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kernplatten zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet sind.
  8. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Federelemente Federplatten aufweisen, welche über Verbindungsstege an die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente vorzugsweise einstückig angebunden sind.
  9. Stapeleinheit nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Federplatten im Querschnitt gesehen mindestens annähernd V-förmig oder gewellt ausgebildet sind.
  10. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere der Stapelelemente mit eingesetzten Kernplatten aufeinander gestapelt sind und die verbleibenden Hohlräume der Stapeleinheit mindestens teilweise mit Kunstharz ausgegossen sind oder mit ferromagnetischem Material gefüllt sind.
  11. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    diese ein Endstapelelement (22, 23) aufweist, welches so geformt ist, dass zumindest ein Teil eines anderen der Stapelelemente aufsteckbar ist, wobei das Endstapelelement vorzugsweise so ausgebildet ist, dass zumindest eine der Seiten des Endstapelelementes geschlossen ist.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Stapeleinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 für ein induktives Bauelement mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Bilden der Stapeleinheit mit der Vielzahl von aufeinandergesteckten Stapelelementen, in die jeweils zuvor eine Kernplatte eingesetzt wurde, und
    b) Vergießen des Innenraumes der gebildeten Stapeleinheit oder Umspritzen der Stapeleinheit.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Kernplatten und die Stapelelemente weitere ferromagnetische Elemente, insbesondere Linsenstäbe, eingesetzt werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stapeleinheit mit einem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder mit einer elektrisch leitenden Folie umwickelt wird.
  15. Verfahren nach 2. Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mit dem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder der elektrisch leitenden Folie umwickelte Stapeleinheit mit Kunstharz umgossen oder umspritzt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2. 12-15,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kernplatte eine Vielzahl von gestapelten Kernteilplatten aufweist.
  17. Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines induktiven Bauteils mit einer Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1-11, bei welchem die Stapeleinheit mit einem elektrischen Leiter umwickelt wird und die Stapeleinheit samt elektrischem Leiter an ihren beiden Enden mit einer Messeinrichtung versehen, vorzugsweise in die Messeinrichtung eingespannt wird und die Induktivität oder ein elektrischer Parameter des Bauteils an den Enden des elektrischen Leiters gemessen wird, und zum Einstellen der Induktivität oder des elektrischen Parameters auf einen vorgegebenen Wert über eine Stellvorrichtung die Stapeleinheit so lange in ihrer Länge verändert wird, bis der vorgegebene Wert der Induktivität oder des elektrischen Parameters erreicht ist, und dass anschließend die eingestellte Länge der Stapeleinheit so lange gehalten wird, bis die Länge erneut verändert wird oder das induktive Bauelement aus der Messvorrichtung entnommen wird.
EP15736213.8A 2014-06-25 2015-06-24 Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement Active EP3161836B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014108929.4A DE102014108929A1 (de) 2014-06-25 2014-06-25 Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten für ein induktives Bauelement
PCT/EP2015/064218 WO2015197672A1 (de) 2014-06-25 2015-06-24 Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3161836A1 EP3161836A1 (de) 2017-05-03
EP3161836B1 true EP3161836B1 (de) 2018-04-04

Family

ID=53540726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15736213.8A Active EP3161836B1 (de) 2014-06-25 2015-06-24 Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3161836B1 (de)
DE (1) DE102014108929A1 (de)
WO (1) WO2015197672A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4379757A1 (de) * 2022-11-30 2024-06-05 Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. Magnetische komponente

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3803846A1 (de) * 1988-02-09 1989-08-17 Bernd Dipl Ing Sommer Hochspannungs-prueftransformator mit isolierten kernsegmenten
AU4536197A (en) 1996-12-12 1998-06-25 J.E. Thomas Specialties Limited RF power coil or choke for separating RF and AC in a CATV or similar system
JP5316870B2 (ja) * 2009-05-07 2013-10-16 住友電気工業株式会社 リアクトル、及びコンバータ
JP5353618B2 (ja) * 2009-10-09 2013-11-27 Jfeスチール株式会社 リアクトルの鉄芯用部品
DK2395517T3 (da) 2010-06-09 2013-11-25 Sts Spezial Transformatoren Stockach Gmbh & Co Induktiv komponent med magnetisk kerne
JP5893892B2 (ja) * 2011-10-31 2016-03-23 株式会社タムラ製作所 リアクトル及びその製造方法
JP5957950B2 (ja) * 2012-02-24 2016-07-27 住友電気工業株式会社 リアクトル、コンバータ、電力変換装置、及びリアクトル用コア部品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4379757A1 (de) * 2022-11-30 2024-06-05 Delta Electronics (Thailand) Public Co., Ltd. Magnetische komponente

Also Published As

Publication number Publication date
EP3161836A1 (de) 2017-05-03
DE102014108929A1 (de) 2015-12-31
WO2015197672A1 (de) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2769391B1 (de) Vorrichtung zur induktiven übertragung elektrischer energie
DE10160011B4 (de) Ständerbauweise eines Kolbenmotors
DE60312471T2 (de) Statoranordnung für einen Elektromotor und Verfahren zu deren Herstellung
EP0293617B1 (de) Hochfrequenz-Leistungsübertrager
EP2030301A1 (de) Anlage zur berührungslosen energieübertragung
DE2929209C2 (de)
EP3723196B1 (de) Antenne
EP2549493B1 (de) Längenvariabler Spulenkörper und induktives Bauelement
EP3161836B1 (de) Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement
DE102014220148A1 (de) Linearmaschine und Verfahren zum Herstellen einer Linearmaschine mit segmentiertem Primärteil
DE102013001916A1 (de) Elektromotor
EP3129995B1 (de) Wicklungsanordnung und verfahren zur herstellung der wicklungsanordnung
EP2956947B1 (de) Magnetisch vorgespannte drossel
EP3304570B1 (de) Geräuscharmer spezialtransformator
EP2395518B1 (de) Gehäuse zum Aufbau von Luftspalt-getrennten magnetischen Kernsäulen für induktive Bauteile
EP2867906B1 (de) Induktives bauteil
DE102004008961B4 (de) Spulenkörper für geschlossenen magnetischen Kern und daraus hergestellte Entstördrossel
EP2523198B1 (de) Transformator mit geblechter Wicklung
EP3721458B1 (de) Elektrisches gerät mit pressplatten zum verspannen eines magnetisierbaren kerns
DE102019202191B4 (de) Verwendung einer Spule in einem Elektromotor
DE202021105084U1 (de) Spule
EP4152352A1 (de) Spule
DE102019215802A1 (de) Formadaptive Halterung für eine Kernausführung und damit hergestelltes induktives Bauelement
DE102021124334A1 (de) Spule
DE112021001318T5 (de) Drossel

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20170118

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: GULDEN, CHRISTOF

Inventor name: KRAEMER, WILHELM

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20171108

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 986429

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20180415

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502015003769

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20180404

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180704

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180704

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180705

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180806

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502015003769

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20180630

26N No opposition filed

Effective date: 20190107

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180624

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180624

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180630

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20190624

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190624

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20150624

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180404

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180404

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20180804

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 986429

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20200624

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200624

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230427

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20230724

Year of fee payment: 9