EP4537373A1 - Drossel und verfahren zur herstellung einer solchen drossel - Google Patents

Drossel und verfahren zur herstellung einer solchen drossel

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EP4537373A1
EP4537373A1 EP23732854.7A EP23732854A EP4537373A1 EP 4537373 A1 EP4537373 A1 EP 4537373A1 EP 23732854 A EP23732854 A EP 23732854A EP 4537373 A1 EP4537373 A1 EP 4537373A1
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EP
European Patent Office
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bobbin
base plate
throttle
magnetic core
sheets
Prior art date
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Application number
EP23732854.7A
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English (en)
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Inventor
Patrick GROTTENTHALER
Andreas Resch
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Fronius International GmbH
Original Assignee
Fronius International GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/02—Coils wound on non-magnetic supports, e.g. formers

Definitions

  • a bobbin for a transformer which contains locking elements on the front side in the flange areas, on which further bobbins can be mechanically coupled to one another.
  • the structure of the individual bobbins is not discussed in detail.
  • the sheets of the magnetic core are held in the desired position by the parts of the coil body and the base plate, without the need for fastening screws and speaking tool is necessary.
  • the parts of the coil body and the base plate are designed in such a way that the desired air gap in the magnetic core is maintained without the need to arrange a separate air gap plate.
  • the latching elements By appropriately designing the latching elements, a simple and quick, tool-free connection of the at least two parts of the coil former can be achieved after receiving the at least one winding of the throttle.
  • the base plate of the throttle and the at least two parts of the bobbin also preferably have locking elements for connecting the base plate to the bobbin without tools.
  • the coil body and the base plate are made of plastic, which has no influence on the magnetic field of the throttle and provides electrical insulation between the magnetic core and which causes at least one winding.
  • the corresponding locking elements for connecting the parts of the bobbin and for connecting the base plate to the bobbin are preferably provided immediately during the production of the parts of the bobbin and the base plate, so that no complex subsequent processing of the components is necessary.
  • plastic attention must be paid to ease of processing and certain properties such as temperature resistance or flame retardancy.
  • polyamide is suitable for producing the bobbin and the base plate.
  • the base plate contains pins and the sheets for building the magnetic core have corresponding openings, the sheets can be stacked on top of each other on the pins easily and, above all, without tools, to form the magnetic core.
  • Fig. 1 a perspective view of a throttle constructed according to the invention with an E-shaped magnetic core
  • FIG. 2-8 different views of the throttle according to Fig. 1 in various stages of production.
  • the throttle 1 shown can be assembled or manufactured very easily and quickly without tools, without the need for fastening screws, pressure plates or air gap plates.
  • the second part 10 of the bobbin 8 is connected to the part 9 without tools.
  • second latching elements 13 are provided on part 10, which are designed to be correspondingly complementary to the first latching elements 12 of the first part 9 of the bobbin 8.
  • the second locking elements 13 are on part 10 of the bobbin 8 for connection to the part 9 through openings 23 and . Projections are designed into which the first locking elements 12 of the part 9, designed as locking lugs 22, snap into place.
  • corresponding second locking elements 15 are also arranged on the part 10, for example in the form of an opening 23 or a projection for receiving a locking lug 22 on the base plate 11.
  • FIG. 8 shows how the base plate 11 is connected to the parts 9, 10 of the bobbin 8 without tools.
  • the windings 2 and sheets 7 of the magnetic core 5 have been hidden for better visibility.
  • the base plate 11 is connected to the parts 9, 10 of the bobbin via the first locking elements 14 and the second locking elements 15, which are formed, for example, by locking lugs 22 and openings 23.
  • the throttle 1 results according to FIG. 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drossel (1) mit zumindest einer Wicklung (2) mit jeweils zwei Anschlüssen (3, 4) und einem mit einem Luftspalt (6) versehenen Magnetkern (5), wobei ein aus zumindest zwei Teilen (9, 10) bestehender Spulenkörper (8) zur Aufnahme der zumindest einen Wicklung (2) und weiters eine mit dem Spulenkörper (8) verbindbare Grundplatte (11) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weisen die zumindest zwei Teile (9, 10) des Spulenkörpers (8) und die Grundplatte (11) erste Rastelemente (12, 14) und zweite Rastelemente (13, 15) zur werkzeuglosen Verbindung der zumindest zwei Teile (9, 10) des Spulenkörpers (8) und zur werkzeuglosen Verbindung der Grundplatte (11) mit dem Spulenkörper (8) auf, und ist der Magnetkern (5) aus einer Viel- zahl übereinander gestapelter Bleche (7) aufgebaut, und die Grundplatte (11) zur Aufnahme der Bleche (7) des Magnetkerns (5) ausgebildet.

Description

Drossel und Verfahren zur Herstellung einer solchen Drossel
Die Erfindung betri f ft eine Drossel mit zumindest einer Wicklung mit j eweils zwei Anschlüssen und einem mit einem Luftspalt versehenen Magnetkern, wobei ein aus zumindest zwei Teilen bestehender Spulenkörper zur Aufnahme der zumindest einen Wicklung und weiters eine mit dem Spulenkörper verbindbare Grundplatte vorgesehen ist .
Weiters betri f ft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung bzw . zum Zusammenbau einer solchen Drossel .
Eine Drossel ist eine Spule bzw . Induktivität zur Begrenzung von Strömen in elektrischen Leitungen, zur Zwischenspeicherung von Energie , zur Impedanzanpassung oder zur Filterung . Insbesondere in leistungsstärkeren elektrischen Geräten werden derartige Drosseln mit Magnetkern für verschiedene Funktionen eingesetzt . Zur Vermeidung der Sättigung weist der Magnetkern einen Luftspalt auf .
Derartige Drosseln werden beispielsweise bei Wechselrichtern, insbesondere Photovoltaik-Wechselrichtern, im Leistungsteil , beispielsweise als Ausgangs filterdrosseln, eingesetzt . Auch bei Schweißgeräten, Batterieladegeräten aber auch anderen elektrischen Geräten werden solche Drosseln eingesetzt .
In der WO 2018 / 33451 Al wird eine Gegentakt-Leistungsdrossel beschrieben, bei der zur Verringerung von magnetischen Streufeldern zumindest zwei Drosseleinheiten über einen magnetischen Shunt miteinander verbunden sind . Für den Zusammenbau der Drosseln ist eine Verschraubung notwendig .
In der DE 20 2015 102 905 Ul wird ein Spulenkörper für einen Trans formator geschützt , der stirnseitig an den Flanschbereichen Rastelemente enthält , an denen weitere Spulenkörper mechanisch aneinander gekoppelt werden können . Auf den Aufbau der einzelnen Spulenkörper wird im Detail nicht eingegangen .
Drosseln der gegenständlichen Art sind beispielsweise aus der US 2003/ 0098769 Al , der US 2014 / 0266527 Al oder der DE 11 2012 002 017 T5 bekannt geworden . Der Aufbau und die Herstellung bzw . Montage der Bauteile ist aufwändig und erfordert überdies den Einsatz von Klebstof fen, Werkzeugen oder anderen Hil fsmitteln .
Drosseln, deren Magnetkern aus einer Viel zahl übereinander gestapelter Bleche , insbesondere aus Eisen oder einem anderen magnetischen Material , besteht , werden üblicherweise durch Verschrauben des Blechpakets mit Hil fe von Schrauben und Druckplatten hergestellt und montiert . Zusätzlich wird oft eine sogenannte Luf tspaltplatte aus nicht magnetischem Material in den Schenkeln des Magnetkerns beigelegt , um einen definierten Luftspalt realisieren zu können . Der Arbeitsaufwand und somit die Arbeitskosten für die Montage der Bleche des Magnetkerns ist bei der Herstellung und Montage der Drossel sehr hoch . Zusätzlich fallen Kosten für die Schrauben, Druckplatten und die Luftspaltplatte an .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaf fung einer Drossel und eines Verfahrens zur Herstellung einer solchen Drossel , wodurch eine Drossel möglichst rasch und einfach und möglichst ohne zusätzliche Teile hergestellt bzw . aufgebaut werden kann . Nachteile bekannter Drosseln, welche mit relativ großem Aufwand hergestellt werden müssen, sollen vermieden oder zumindest reduziert werden .
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine oben genannte Drossel , wobei die zumindest zwei Teile des Spulenkörpers und die Grundplatte erste Rastelemente und zweite Rastelemente zur werkzeuglosen Verbindung der zumindest zwei Teile des Spulenkörpers und zur werkzeuglosen Verbindung der Grundplatte mit dem Spulenkörper aufweisen, und der Magnetkern aus einer Viel zahl übereinander gestapelter Bleche aufgebaut ist , und die Grundplatte zur Aufnahme der Bleche des Magnetkerns ausgebildet ist . Erfindungsgemäß wird ein Spulenkörper aus zumindest zwei Teilen und ein Grundkörper geschaf fen, welche die zumindest eine Wicklung und die Bleche des Magnetkerns halten und über die entsprechenden ersten und zweiten Rastelementen werkzeuglos miteinander verbunden werden können . Die Bleche des Magnetkerns werden durch die Teile des Spulenkörpers und die Grundplatte in der gewünschten Position gehalten, ohne dass Befestigungsschrauben und ent- sprechendes Werkzeug notwendig ist . Gleichzeitig werden die Teile des Spulenkörpers und die Grundplatte so gestaltet , dass der gewünschte Luftspalt im Magnetkern eingehalten wird, ohne dass die Anordnung einer eigenen Luf tspaltplatte erforderlich ist . Durch entsprechende konstruktive Gestaltung der Rastelemente kann eine einfache und rasche werkzeuglose Verbindung der zumindest zwei Teile des Spulenkörpers nach der Aufnahme der zumindest einen Wicklung der Drossel erzielt werden . Auch die Grundplatte der Drossel und die zumindest zwei Teile des Spulenkörpers weisen bevorzugt Rastelemente zur werkzeuglosen Verbindung der Grundplatte mit dem Spulenkörper auf . Auf diese Weise kann der aus den übereinandergestapelten Blechen bestehende Magnetkern ohne die Verwendung zusätzlicher Befestigungselemente , wie Befestigungsschrauben, in der richtigen Position zusammengebaut und nach der Verbindung der Grundplatte mit dem Spulenkörper in dieser Position gehalten werden . Somit kann die Drossel besonders rasch und einfach hergestellt bzw . zusammengebaut werden . In Abhängigkeit der Gestaltung der Teile des Spulenkörpers und der Grundplatte und der ersten und zweiten Rastelemente kann gegebenenfalls auch wieder eine Trennung der Grundplatte vom Spulenkörper und der Teile des Spulenkörpers und somit ein Zerlegen der Drossel ermöglicht werden . Dabei erfolgt die Zerlegung vorzugsweise ebenfalls werkzeuglos . Die Rastelemente können aber auch so gestaltet werden, dass nur eine einmalige Verbindung der Teile des Spulenkörpers und des Spulenkörpers mit dem Grundkörper zulässig ist . Häufig werden zusammengebaute Drosseln aber in ein Lack- oder Harzbad getaucht , um diese zu isolieren und vor allem die Bleche des Magnetkerns vor Korrosion zu schützen . In diesem Fall ist eine Zerlegung der Drossel nicht vorgesehen und auch nicht erwünscht .
Die ersten Rastelemente können beispielsweise j eweils durch eine Rastnase und die zweiten Rastelemente durch eine Öf fnung bzw . einen Vorsprung zur Aufnahme der Rastnase gebildet sein . Dies stellt eine einfache Realisierung einer werkzeuglosen Verbindung dar .
Idealerweise bestehen der Spulenkörper und die Grundplatte aus Kunststof f , welcher keinen Einfluss auf das Magnetfeld der Drossel besitzt und eine elektrische I solierung zwischen dem Magnet- kern und der zumindest einen Wicklung bewirkt . Somit lassen sich die Bestandteile der Drossel einfach und kostengünstig herstellen . Die entsprechenden Rastelemente zur Verbindung der Teile des Spulenkörpers sowie zur Verbindung der Grundplatte mit dem Spulenkörper werden vorzugsweise gleich bei der Herstellung der Teile des Spulenkörpers und der Grundplatte vorgesehen, sodass keine aufwändige nachträgliche Bearbeitung der Bestandteile notwendig ist . Bei der Auswahl des Kunststof fes ist auf eine leichte Verarbeitbarkeit zu achten und auf bestimmte Eigenschaften, wie Temperaturbeständigkeit oder Flammschutzeigenschaften . Beispielsweise eignet sich Polyamid für die Herstellung des Spulenkörpers und der Grundplatte .
Dabei sind der Spulenkörper und die Grundplatte vorzugsweise in einem Spritzgießverfahren oder 3D-Druckverf ahren hergestellt . Dadurch können auch komplexere Geometrien der Bestandteile der Drossel rasch und zumindest bei höheren Stückzahlen auch kostengünstig hergestellt werden .
Wenn die Grundplatte Sti fte enthält , und die Bleche zum Aufbau des Magnetkerns entsprechende Öf fnungen aufweisen, können zur Bildung des Magnetkerns die Bleche einfach und vor allem werkzeuglos auf den Sti ften übereinander gestapelt werden .
Die Sti fte der Grundplatte weisen vorzugsweise Verstei fungsrippen auf . Derartige Verstei fungsrippen verleihen den Sti ften auch bei geringer Materialstärke die notwendige Stabilität und sorgen für die richtige Position der Bleche des Magnetkerns , indem die Öf fnungen in den Blechen entsprechend an die Kontur der Sti fte im Querschnitt angepasst werden .
Der Magnetkern kann aus einem E- förmigen Teil und einem I- förmi- gen Teil bestehen, wobei zwischen den freien Enden des E- förmi- gen Teils und dem I- förmigen Teil der Luftspalt gebildet ist . Je nach Aus führungs form der Drossel können auf einem oder allen Schenkeln des E- förmigen Magnetkerns Wicklungen angeordnet werden, welche das entsprechende Magnetfeld hervorrufen .
An zumindest einem Teil des Spulenkörpers ist ein Rand zur Bildung des Luftspalts angeordnet . Durch einen solchen Rand an zu- mindest einem Teil des Spulenkörpers kann ein definierter Luftspalt festgelegt und eingehalten werden, ohne dass eine Luftspaltplatte als eigener Bestandteil der Drossel notwendig ist . Somit wird die Herstellung der Drossel bzw . deren Zusammenbau noch weiter vereinfacht .
Wenn in der Grundplatte Öf fnungen zur Durchführung der Anschlüsse der zumindest einen Wicklung angeordnet sind, resultiert eine rasche und einfache Montage der Drossel auf einer Leiterplatte oder dgl . mit einer einfachen elektrischen Kontaktierung der Anschlüsse der Drossel . Die Anschlüsse der vorgefertigten Wicklungen ragen durch diese Öf fnungen in der Grundplatte und können rasch und einfach an Kontakt flächen auf einer Leiterplatte angelötet oder über Klemmverbindungen angeschlossen werden .
Ein Teil des Spulenkörpers enthält gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Elemente zum Aufsetzen der zumindest einen Wicklung . Dadurch kann die zumindest eine vorgefertigte Wicklung rasch an diesen Elementen angeordnet und die Drossel schnell und vor allem werkzeuglos hergestellt werden . Vorzugsweise sind zusätzliche Zentrierelemente vorgesehen, welche die zumindest eine Wicklung entsprechend zentrieren und deren gewünschte Lage festlegen .
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein oben genanntes Verfahren zur Herstellung einer Drossel , welches die folgenden Schritte beinhaltet : a ) Aufsetzen und Zentrieren der zumindest einen Wicklung am ersten Teil des Spulenkörpers ; b ) Werkzeugloses Verbinden des ersten Teils des Spulenkörpers mit dem zweiten Teil des Spulenkörpers ; c ) Einschieben und Stapeln der Bleche des Magnetkerns in den Spulenkörper ; d) Werkzeugloses Verbinden der Grundplatte mit dem Spulenkörper . Somit kann die Drossel rasch, einfach und werkzeuglos hergestellt werden, ohne dass zusätzliche Befestigungselemente , wie Befestigungsschrauben, Druckplatten oder Luf tspaltplatten notwendig sind . Neben dem geringeren Herstellungsaufwand können auch die Materialkosten gesenkt werden . Zu den weiteren Vorteilen wird auf die obige Beschreibung der Drossel verwiesen . Vorteilhafterweise wird vor dem werkzeuglosen Verbinden der Grundplatte mit dem Spulenkörper die Grundplatte mit den Sti ften durch die Öf fnungen in den Blechen bewegt . Dadurch kann der Magnetkern ohne den Einsatz von Befestigungsschrauben zusammengebaut und in seiner gewünschten Position gehalten werden .
Vorteilhafterweise wird das werkzeuglose Verbinden des ersten Teils des Spulenkörpers mit dem zweiten Teil des Spulenkörpers und das werkzeuglose Verbinden der Grundplatte mit dem Spulenkörper durch Einschnappen von Rastnasen in entsprechende Öf fnungen an den Teilen des Spulenkörpers und der Grundplatte erledigt .
Wenn die zusammengebaute Drossel in ein Lackbad, insbesondere ein Bad aus wasserbasiertem Lack, getaucht und vorzugsweise bei höherer Temperatur, insbesondere 100 ° C bis 150 ° C, getrocknet wird, kann die Drossel isoliert und vor Umwelteinflüssen und Korrosion geschützt werden . Dabei können lösungsmittelbasierte Lacke zur Anwendung kommen . Darüber hinaus kann die zusammengebaute Drossel auch mit Harzen überzogen oder eingegossen werden .
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen, welche eine Aus führungs form der Erfindung zeigen, auf die sie nicht beschränkt sein soll , näher erläutert . Darin zeigen :
Fig . 1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäß aufgebaute Drossel mit einem E- förmigen Magnetkern; und
Fig . 2- 8 verschiedene Ansichten auf die Drossel gemäß Fig . 1 in verschiedenen Herstellungsstadien .
In Fig . 1 ist eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäß aufgebaute Drossel 1 mit einem E- förmigen Magnetkern 5 dargestellt . Die dargestellte Drossel 1 beinhaltet drei Wicklungen 2 mit j eweils zwei Anschlüssen 3 , 4 . Der Magnetkern 5 ist aus einer Viel zahl übereinander gestapelter Bleche 7 , insbesondere aus Eisen oder einer Eisenlegierung, auf gebaut . Der Magnetkern 5 besteht aus einem E- förmigen Teil 5 ' und einem I- förmigen Teil 5 ' ' , wobei zwischen den freien Enden der Schenkel des E- förmigen Teils 5' und dem I-förmigen Teil 5' ' ein Luftspalt 6 mit einer definierten Breite angeordnet ist. Auf den Schenkeln des E-förmigen Teils 5' ' des Magnetkerns 5 sind die drei Wicklungen 2 angeordnet, welche bei Stromfluss durch die Wicklungen 2 ein entsprechendes Magnetfeld hervorrufen. Weiters ist ein Spulenkörper 8, vorzugsweise aus Kunststoff, zur Aufnahme der Wicklungen 2 vorgesehen. Um die Anordnung der Wicklungen 2 und danach deren Halt zu gewährleisten, ist der Spulenkörper 8 aus zumindest zwei Teilen 9, 10 aufgebaut, welche miteinander verbindbar sind. Weiters ist eine Grundplatte 11, vorgesehen, welche ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff besteht und zur Aufnahme der Bleche 7 des Magnetkerns 5 dient. Die Grundplatte 11 ist mit dem Spulenkörper 8 bzw. zumindest einem Teil 9, 10 des Spulenkörpers verbindbar. Zur werkzeuglosen Verbindung der zumindest zwei Teile 9, 10 des Spulenkörpers 8 und zur werkzeuglosen Verbindung des Spulenkörpers 8 mit der Grundplatte 11 sind erste Rastelemente 12, 14 und zweite Rastelemente 13, 15 an den Teilen 9, 10 des Spulenkörpers 8 und der Grundplatte 11 angeordnet (siehe Figuren 2 bis 8) .
Die Grundplatte 11 enthält vorzugsweise Stifte 16, an welchen die Bleche 7 zum Aufbau des Magnetkerns 5 mit entsprechenden Öffnungen 17 übereinander gestapelt werden können.
Die Stifte können Versteifungsrippen 24 aufweisen (siehe Fig. 7) . In der Grundplatte 11 können weiters Öffnungen 19 zur Durchführung der Anschlüsse 3, 4 der Wicklungen 2 angeordnet sein.
Die dargestellte Drossel 1 kann sehr einfach und rasch werkzeuglos zusammengebaut bzw. hergestellt werden, ohne dass Befestigungsschrauben, Druckplatten oder Luf tspaltplatten erforderlich sind .
Anhand der Figuren 2 bis 8 wird das Herstellungsverfahren der Drossel gemäß Fig. 1 näher beschrieben.
In Fig. 2 ist ein Teil 9 des Spulenkörpers 8 dargestellt, der zur Aufnahme der Wicklungen 2 dient. Der Teil 9 des Spulenkörpers ist vorzugsweise aus Kunststoff im Spritzgießverfahren oder 3D-Druckverf ahren hergestellt. Neben den Elementen 20 zur Aufnahme der Wicklungen 2 sind erste Rastelemente 12 und zweite Rastelemente 15 zur Verbindung mit dem zweiten Teil 10 des Spulenkörpers 8 und zur Verbindung mit der Grundplatte 11 ( siehe Figuren 4 und 8 ) angeordnet . Die ersten Rastelemente 12 zur Verbindung mit dem zweiten Teil 10 des Spulenkörpers 8 sind durch entsprechende Rastnasen 22 gebildet . Das zweite Rastelement 15 zur Verbindung des Teils 9 des Spulenkörpers 8 mit der Grundplatte 11 ist durch eine Öf fnung 23 gebildet . Weiters sind am Teil 9 des Spulenkörpers 8 Zentrierelemente 21 vorgesehen, durch welche die Wicklungen 2 in der gewünschten Position zentriert und gehalten werden .
Fig . 3 zeigt den Teil 9 des Spulenkörpers 8 mit angeordneten Wicklungen 2 . Die drei Wicklungen 2 werden auf die Elemente 20 des Teils 9 aufgeschoben und durch die Zentrierelemente 21 ( siehe Fig . 2 ) in der gewünschten Position gehalten . Die Anschlüsse 3 , 4 der Wicklungen 2 ragen nach unten und können später beispielsweise an einer Leiterplatte angelötet werden (nicht dargestellt ) .
Gemäß Fig . 4 wird der zweite Teil 10 des Spulenkörpers 8 mit dem Teil 9 werkzeuglos verbunden . Zu diesem Zweck sind am Teil 10 zweite Rastelemente 13 vorgesehen, welche zu den ersten Rastelementen 12 des ersten Teils 9 des Spulenkörpers 8 entsprechend komplementär gestaltet sind . Im dargestellten Aus führungsbeispiel sind die zweiten Rastelemente 13 am Teil 10 des Spulenkörpers 8 zur Verbindung mit dem Teil 9 durch Öf fnungen 23 bzw . Vorsprünge gestaltet , in welche die als Rastnasen 22 ausgebildeten ersten Rastelemente 12 des Teils 9 einschnappen . Zur Verbindung des Spulenkörpers 8 mit der Grundplatte 11 sind auch am Teil 10 entsprechende zweite Rastelemente 15 , beispielsweise in Form einer Öf fnung 23 oder eines Vorsprungs zur Aufnahme einer Rastnase 22 auf der Grundplatte 11 angeordnet .
Im Herstellungsstadium der Drossel 1 gemäß Fig . 5 sind die Bleche 7 zur Bildung des E- förmigen Teils 5 ' des Magnetkerns 5 angeordnet . Zur Bildung eines Luftspalts zum I- förmigen Teil 5 ' ' des Magnetkerns 5 weist der Teil 10 des Spulenkörpers 8 einen Rand 18 auf .
Werden gemäß Fig . 6 die Bleche 7 zur Bildung des I- förmigen Teils 5' ' des Magnetkerns 5 am Teil 10 des Spulenkörpers 8 angeordnet, gewährleistet der Rand 18 am Teil 10 die Einhaltung eines Luftspalts 6 zwischen dem E-förmigen Teil 5' und dem I- förmigen Teil 5' ' des Magnetkerns 5 mit einer definierten Breite .
Fig. 7 zeigt eine Grundplatte 11 der erfindungsgemäßen Drossel, welche ebenfalls bevorzugt aus Kunststoff im Spritzgießverfahren oder 3D-Druck hergestellt ist. Die Grundplatte 11 weist Stifte 16 auf, welche bevorzugt Versteifungsrippen 24 besitzen. Zusätzlich sind in der Grundplatte Öffnungen 19 zur Durchführung der Anschlüsse 3, 4 der Wicklungen 2 angeordnet. Die Versteifungsrippen 24 der Stifte 16 sind so gestaltet, dass die Bleche 7 zur Bildung des Magnetkerns 5 mit entsprechenden Öffnungen 17 angeordnet werden können.
In Fig. 8 ist dargestellt, wie die Grundplatte 11 mit den Teilen 9, 10 des Spulenkörpers 8 werkzeuglos verbunden wird. Dabei sind zur besseren Sichtbarkeit die Wicklungen 2 und Bleche 7 des Magnetkerns 5 ausgeblendet worden. Die Verbindung der Grundplatte 11 mit den Teilen 9, 10 des Spulenkörpers erfolgt über die ersten Rastelemente 14 und die zweiten Rastelemente 15, welche beispielsweise durch Rastnasen 22 und Öffnungen 23 gebildet sind. Mit Anordnung der Wicklungen 2 und Bleche 7 des Magnetkerns 5 resultiert die Drossel 1 gemäß Fig. 1.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine rasche und werkzeuglose Herstellung einer Drossel 1 mit zumindest einer Wicklung 2 und einem Magnetkern 5, der durch einen Luftspalt 6 unterbrochen ist, ohne zusätzliche Elemente.

Claims

Patentansprüche :
1. Drossel (1) mit zumindest einer Wicklung (2) mit jeweils zwei Anschlüssen (3, 4) und einem mit einem Luftspalt (6) versehenen Magnetkern (5) , wobei ein aus zumindest zwei Teilen (9, 10) bestehender Spulenkörper (8) zur Aufnahme der zumindest einen Wicklung (2) und weiters eine mit dem Spulenkörper (8) verbindbare Grundplatte (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Teile (9, 10) des Spulenkörpers (8) und die Grundplatte (11) erste Rastelemente (12, 14) und zweite Rastelemente (13, 15) zur werkzeuglosen Verbindung der zumindest zwei Teile (9, 10) des Spulenkörpers (8) und zur werkzeuglosen Verbindung der Grundplatte (11) mit dem Spulenkörper (8) aufweisen, und dass der Magnetkern (5) aus einer Vielzahl übereinander gestapelter Bleche (7) aufgebaut ist, und die Grundplatte (11) zur Aufnahme der Bleche (7) des Magnetkerns (5) ausgebildet ist.
2. Drossel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Rastelemente (12, 14) jeweils durch eine Rastnase (22) und die zweiten Rastelemente (13, 15) durch eine Öffnung bzw. einen Vorsprung (23) zur Aufnahme der Rastnase (22) gebildet sind .
3. Drossel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) und die Grundplatte (11) aus Kunststoff bestehen.
4. Drossel (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (8) und die Grundplatte (11) in einem Spritzgießverfahren oder 3D-Druckverf ahren hergestellt sind.
5. Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (11) Stifte (16) enthält, und die Bleche (7) zum Aufbau des Magnetkerns (5) entsprechende Öffnungen (17) aufweisen, sodass die Bleche (7) auf den Stiften (16) übereinander stapelbar sind, wobei die Stifte (16) vorzugsweise Versteifungsrippen (24) aufweisen.
6. Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (5) aus einem E-förmigen Teil (5' ) und einem I-förmigen Teil (5' ' ) besteht, wobei zwischen den freien Enden des E-förmigen Teils (5' ) und dem I-förmigen Teil (5' ' ) der Luftspalt (6) gebildet ist.
7. Drossel (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Teil (9, 10) des Spulenkörpers (8) ein Rand (18) zur Bildung des Luftspalts (6) angeordnet ist.
8. Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundplatte (11) Öffnungen (19) zur Durchführung der Anschlüsse (3, 4) der zumindest einen Wicklung (2) angeordnet sind.
9. Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (9) des Spulenkörpers (8) Elemente (20) zum Auf setzen der zumindest einen Wicklung (2) enthält, wobei vorzugsweise zusätzliche Zentrierelemente (21) zur Zentrierung der zumindest einen Wicklung (2) vorgesehen sind.
10. Verfahren zur Herstellung einer Drossel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Aufsetzen und Zentrieren der zumindest einen Wicklung (2) am ersten Teil (9) des Spulenkörpers (8) ; b) Werkzeugloses Verbinden des ersten Teils (9) des Spulenkörpers (8) mit dem zweiten Teil (10) des Spulenkörpers (8) ; c) Einschieben und Stapeln der Bleche (7) des Magnetkerns (5) in den Spulenkörper (8) ; d) Werkzeugloses Verbinden der Grundplatte (11) mit dem Spulenkörper ( 8 ) .
11. Verfahren zur Herstellung einer Drossel (1) nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem werkzeuglosen Verbinden der Grundplatte (11) mit dem Spulenkörper (8) die Grundplatte (11) mit den Stiften (16) durch die Öffnungen (17) in den Blechen (7) bewegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeuglose Verbinden des ersten Teils (9) des Spulenkörpers (8) mit dem zweiten Teil (10) des Spulenkörpers (8) und das werkzeuglose Verbinden der Grundplatte (11) mit dem Spulen- körper (8) durch Einschnappen von Rastnasen (22) in entsprechende Öffnungen (23) an den Teilen (9, 10) des Spulenkörpers (8) und der Grundplatte (11) erledigt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengebaute Drossel (1) in ein Lackbad, insbesondere ein Bad aus wasserbasierten Lack, getaucht und vorzugsweise bei höherer Temperatur, insbesondere 100°C bis 150°C, getrocknet wird.
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