WO1998005047A1 - Kern eines transformators mit geschichteten blechen sowie eine vorrichtung und ein verfahren zur herstellung der bleche - Google Patents

Kern eines transformators mit geschichteten blechen sowie eine vorrichtung und ein verfahren zur herstellung der bleche Download PDF

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WO1998005047A1
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core sheets
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PCT/DE1997/001544
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Inventor
Wilfried Willig
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0233—Manufacturing of magnetic circuits made from sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented

Definitions

  • the invention relates to a core of an induction component with layered sheets, a device for producing a sheet metal strip for core sheets, a method for producing core sheets and a method for producing a core.
  • Cores of power transformers or power chokes in high and medium voltage usually have a leg cross section with a stepped contour.
  • FIG 9 shows an example of this.
  • the core 1 is composed of various laminated cores 2a, 2b, 2c of different widths bl, b2, b3 in order to achieve a circular shape if possible.
  • the circular shape is desirable because the coils arranged on the legs are easiest to make round. It is important to keep the areas 3 which are not filled with the iron of the core sheets as small as possible.
  • the expert speaks of the highest possible core fill factor.
  • the invention has for its object to provide a solution to increase the fill factor in a nested iron core, in which the effort is kept low. Solutions for the core itself and means and methods for producing the core are to be specified.
  • the inventor initially detached himself from the conventional approach of providing laminated cores with a fixed step division. He also recognized that a construction with core sheets that have parallel side edges is not absolutely necessary. Only in this way was a step in the direction of "inaccurately manufactured core sheets" conceivable.
  • the problem with the core is solved with a core for an induction component, in particular for a transformer or a choke, with layered core sheets and a predeterminable core cross-sectional shape, at least some of the core sheets being continuously produced from a sheet metal strip, the first and has a second end, the two ends having different widths.
  • the individual core sheets are arranged in parallel with the box technology or in a flat position to the core window.
  • the approximation to the predetermined leg or core cross-sectional shape preferably takes place with a number of steps which is approximately in the range of the number of core sheets of the cross section. This gives a full factor that is very close to the theoretical optimum.
  • the core sheets advantageously have a thickness of approximately 0.1 to 0.4 mm, for example 0.15 to 0.3 mm, especially 0.23 or 0.3 mm. A good gradation is possible to approximate the desired cross-sectional shape.
  • the core sheets are divided into sheet packs and the sheet packs overlap in layers in corner areas.
  • the shape of the core is preferably CI, EI, 5-leg core or a ring core. In this way, there is an advantageous combination of conventional core designs with a high full factor.
  • the core cross-sectional shape is preferably circular. This means that an inexpensive adaptation to easily wound coils is possible. lent. However, other cross-sectional shapes, for example elliptical or oval, are also alternatively conceivable, which result from boundary conditions.
  • the induction component is preferably a transformer, a transformer or a choke, with particular great advantages in high and medium voltage applications, that is to say with outputs in the upper KVA to MVA range.
  • At least some of the core sheets essentially each have an initial sheet width that is larger or smaller than the respective end sheet width.
  • the difference can be in the range of a few millimeters or fractions of a millimeter, e.g. a few tenths or hundredths. Due to this slight inaccuracy, a sheet metal strip with a continuously increasing width can be used as the starting material.
  • Adjacent core sheets of the core have a core sheet width at least at one point like an adjacent sheet layer. This creates a continuous core cross-sectional shape.
  • the core sheets are usually made of sheet iron. Alternatively, other materials are also possible, e.g. amorphous metal. This material is particularly suitable in combination with a ring core.
  • the object in relation to the method is achieved according to the invention with a method for producing individual core sheets for a core of an induction component, in particular for a transformer or a choke, with a predeterminable leg cross section, with a first
  • Sheet metal strip is continuously divided along a second sheet metal strip with a predetermined width, the width being changed to a predetermined extent during this longitudinal division, as a result of which the second sheet metal strip is produced with a predetermined side contour, and the second metal strip being approximately transverse to its longitudinal direction is divided into individual core sheets with different sheet widths.
  • the side contour along the cutting edge of the second sheet metal strip is at least approximately arc-shaped. It can also be composed of straight sections for approximation. If necessary, the second sheet metal strip can advantageously be provided on both sides with a predetermined side contour, so that it is given a symmetrical shape.
  • the side contour is determined on the basis of the specified leg cross section with the aid of a computer. This makes automated core production possible, the special data for the production facilities being determined automatically on request and the control facilities are supplied. If necessary, the computer can also form a structural unit with a control device.
  • a sensor for thickness detection may be provided, which feeds the determined values to the computer, so that thickness deviations from a normal value for the layer height and resulting side contour are incorporated.
  • the object is achieved with a device for producing a second sheet metal strip for core sheets, in particular for a transformer or a choke, with a cutting tool being provided for the longitudinal division of a first sheet metal strip and being displaceable transversely to the cutting direction by means of an adjusting device, means are provided for controlling the adjusting device during the cutting process, in such a way that the second metal strip can be continuously produced with a predetermined side contour.
  • a further cutting device is provided for dividing the second sheet metal strip transversely to the longitudinal direction in order to produce individual core sheets.
  • An additional cutting tool can also be provided to produce a bilateral, possibly symmetrical side contour.
  • the cutting tool can be a laser, a cutting means
  • the cutting tool can be adjusted continuously or continuously by means of the adjusting device during the longitudinal feed. In this way, a sheet metal strip and thus core sheets can be produced without a significant change in breadth.
  • Another solution provides a method for operating a device for producing a sheet metal strip for core sheets, with a cutting tool for separating a first sheet metal strip in the longitudinal direction, wherein a device is provided for adjusting the tool in the transverse direction to the cutting direction, and wherein the cutting device during the Cutting process is adjusted transversely in the longitudinal direction, such that a second sheet metal strip with a predetermined side contour is continuously produced.
  • devices according to the prior art can be reused in a particularly simple manner, which enable considerable savings in core production.
  • the preferred use of the invention is in transformers and chokes in power sizes from a few tens to hundreds of KVA to the MVA range.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a sheet metal strip in a development for the production of core sheets
  • FIG. 2 shows a nested transformer core in section along a sheet metal layer
  • FIG. 3 shows a cross section through one leg of the
  • FIG. 9 a core cross section through a core leg according to the prior art
  • FIG. 10 shows a schematic representation of a device for
  • an application of the basic idea namely the production of a body with a predetermined contour cross section from different layers in the manner of a laminate in the manner described here, can be used in many areas. Possible applications are, for example, round bodies, piles, stators of motors or linear motors, asymmetrical bodies made of laminates or converter cores
  • FIGS. 1, 2 and 3 it possibly being necessary to consider several figures at the same time.
  • first sheet metal strip 1 shows a first sheet metal strip la, which serves as the starting material for the core sheets of a core for a transformer or a choke.
  • Such metal strips are usually available as so-called coils with a standard width. According to the prior art, this first sheet metal strip 1 a would then become more constant in a sub-strip with a predetermined one Width (according to the laminated core in FIG 9) divided and then cut into the individual core sheets.
  • a second sheet metal strip 3a with a predetermined side contour 5a is divided from the first sheet metal strip la.
  • the side contour 5a and the width of the core sheets to be cut off in each case is predetermined such that after processing, in particular the layering, of the respective core sheets into a core, there is an approximately circular core or leg cross section according to FIG. 3.
  • the two ends 6a, 6b of the second sheet metal strip therefore have different widths.
  • the second sheet metal strip 3a according to FIG. 1 is designed, for example, for half the core cross section.
  • the sheet metal strip 1 generally has a thickness of approximately 0.1 to 0.4 mm, in particular 0.15 to 0.3 mm, in special applications a thickness of 0.23 or approximately 0.3 mm.
  • the length L of the sheet metal strip la shown is shown greatly shortened. The length L can possibly be several kilometers, e.g. in the range between 1 and 100 km.
  • iron sheet is used in accordance with the usual quality criteria in transformer or machine construction.
  • amorphous sheet metal in particular to produce toroidal cores. See also the following description for FIG. 7.
  • the respective individual core sheets are subsequently cut off from the second sheet metal strip 3 a in a further method step. These then have a curved or oblique side contour on one of their long sides.
  • the respective core sheets then have a sheet width at one end that is larger than at the other end.
  • two-sided processing of the second sheet metal strip 3a is also possible, so that it is given a symmetrical trapezoidal shape. For reasons of simplicity, the one-sided processing is described in detail here.
  • FIG. 2 shows a section through a nested transformer core 7 along one of its layer planes in a basic illustration with a view of its core window, the leg and yoke dimensions being shown in a greatly exaggerated and distorted manner to illustrate the present principle.
  • the core sheets of the plane shown parallel to the core windows are continuously identified by the reference numerals 9a to 9e.
  • the transformer core 7 shown can be designed, for example, with or without the middle leg 9e as a three-leg core or two-leg core (CI or EI core).
  • the core sheets 9a to 9e shown are produced from a continuous sheet metal strip according to FIG. 1. They each have monetary cuts 11 at their ends. These are known in principle from the prior art. Layers of core sheets can also be formed in layers, the ends of which overlap one another in layers in steps. Such overlaps in the corner areas of a transformer core are also known to the person skilled in the art under the term “step lap”.
  • sheet widths AI to E2 are drawn in at the end, the respective Width arrows are provided with unit dashes for illustration.
  • the core sheets 9a to 9e cut off from this are asymmetrical.
  • the respective widths with the letter A are smaller than those with the letter E ("end” Ea to Ee).
  • the widths of abutting ends of the core sheets, e.g. Widths Eb and Ac of the core sheets 9b and 9c are at least approximately the same.
  • a core can in principle be nested from such asymmetrical core sheets.
  • a closer look at the large orders of the respective dimensions shows that the asymmetries in relation to the core size are negligible or at least manageable.
  • a CI core with a height of 1.5 m and a width of 2 m is assumed, which is suitable for a power transformer in high-voltage technology. This results in a circumferential dimension for the core of 7 m, which corresponds to the sheet length required for one layer. Furthermore, a leg thickness of 0.25 m and a core sheet thickness of 0.2 mm are required. This results in a total sheet length requirement of
  • the narrowest sheet has a width of 5 cm and the widest sheet has a width of 25 cm.
  • the end points of the yoke plate 9d give a difference width of about 0.48 mm between the width Aa and Ed.
  • FIGS. 4, 5 and 6 show further metal strips 3b or 3c or 3d and 3e with corresponding side contours 5b to 5e, which are conceivable.
  • the two metal strips 3b to 3e are shown as continuous metal strips for a whole core, it being possible, of course, to subdivide them into individual strips for individual layers of the transformer, corresponding to the dashed lines 13.
  • the side contour 5b which has a continuous arcuate course.
  • the side contour 5c according to FIG. 5 has a straight or linear course in sections, which may relate to the production technology the corresponding cutting device can be manufactured more easily. This applies in particular if scissor-like cutting means are used.
  • a subdivision into individual sheet metal strips along the lines 13 corresponding to the change in the side contour 5b may be advantageous.
  • Sheet metal strip 3d shows a first sheet metal strip 1d, from which two further sheet metal strips 3d and 3e are made simultaneously or in succession.
  • One sheet metal strip 3d essentially corresponds to sheet metal strip 3b according to FIG. 4.
  • Sheet metal strip 3e is designed symmetrically, with both side edges 5e being provided with a curved contour. This sheet metal strip 3e must be divided in the present embodiment for a circular cross section along line 13.
  • the present idea can also be used for tape cores, e.g. made of an amorphous material.
  • 7 shows an example of a cutting tape core 15 in section.
  • a cutting tape core 15 it may also be advantageous under certain circumstances to provide the second sheet metal tape to be processed with a corresponding side contour on both sides for an improved symmetrical structure of the core.
  • sheet metal strips with an asymmetrical shape can also be applied in layers, so that there is at least an improved approximation to the circular ring shape compared to a square cross section.
  • FIG. 8 shows an example of an alternative cross-sectional shape for all the embodiments already described and all conceivable that can be achieved with the new idea in a simple manner.
  • FIG 10 shows a device 17 for producing the sheet metal strip for core sheets described above in a pnzip Position.
  • the FIG shows a coil 18 in which the outer sheet metal strip end 20 of the first sheet metal strip la is fed to a cutting table 22 for longitudinal division.
  • the cutting table 22 has a cutting tool 24 shown in principle.
  • the cutting tool 24 can have, for example, a laser, scissors, a saw or a welding device as the cutting means.
  • the selection of the suitable cutting medium depends, among other things, on the desired cutting quality, the resulting cutting edges and the ability to produce curved cutting guides.
  • a further cutting tool can be provided for machining the sheet metal strip to be produced on both sides.
  • the cutting table 22 has, for example, a portal-like holder 28 on or on which the cutting tool 24 is movably guided.
  • an adjusting device 26 is provided which controls the feed of the cutting tool 24 in the transverse direction to the sheet metal strip end 20 via adjusting means 30.
  • the adjusting device 26 has drive means, in particular a motor M, it being possible for the adjustment means 30 to be designed, for example, as a spindle drive.
  • the adjustment means 30 are also conceivable for this purpose, for example with hydraulic means or stepper motors or other designs according to the prior art.
  • the adjusting device 26 is connected to a control device 32, which preferably comprises a computer, for generating a predetermined cutting contour. If necessary, starting from predetermined electrical or mechanical data of a transformer, a corresponding cutting contour of the metal strip la to be created can be generated in the control device 32 and corresponding control signals can then be sent to the adjusting device 26.
  • the control device 32 may also have display and operating means, for example a screen 32a and a keyboard 32b.
  • a sensor 31 for detecting the thickness of the sheet metal strip end 20 can also be provided, if necessary. The sensor 31 is connected to the control device 32, so that the detected values are taken into account when calculating the coordinates.
  • connections to a further control device 33 e.g. a central computer.
  • Other drive means e.g. the drives 25 of the coil 18 and a further coil 19 are operatively connected to it.
  • the metal strip end 20 is divided into two metal strips, namely a second metal strip 34 and a third metal strip 36. Core sheets are subsequently to be cut from the second sheet metal strip 34.
  • the second metal strip 34 is therefore fed to a further cutting device 40, which carries out at least one transverse division of the second metal strip 34.
  • this can be a rough cutting or it can also be a predetermined final core sheet shape.
  • different core sheets 9 are shown in a pnzip view on the output side of the cutting device 40.
  • the cutting device 40 has a cutting tool 41, which is not shown in more detail.
  • the third sheet metal strip 36 can be wound up via the drive 25 serving as a winding device and fed to a further storage.
  • a winding-up technique may have to be provided, which counteracts or prevents damage to the sheet material.
  • the third metal strip is first wound up from a wider end.
  • sheet metal strips are processed for only a partial section of an entire core diameter, it is particularly advantageous if a sheet metal strip is dimensioned for a maximum of half a core diameter.
  • drive means 42 for generating a longitudinal advance of the sheet metal strip end 20.
  • the basic idea is not only applicable for cores of transformers or chokes, but also for other cores. This applies in particular to iron cores in magnetic components, e.g. Motors, especially linear motors.
  • An application to the stator and rotor is also conceivable, an application in particular for non-rotating parts being favorable. Possibly. is also a subsequent processing of the core in its outer contour, e.g. by grinding, conceivable, whereby a further improvement and approximation to a given shape is given.

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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

Um bei einem Kern (7), insbesondere für einen Transformator, eine verbesserte Annäherung an eine vorgegebene Kernquerschnittsform zu erzielen, ist vorgesehen, daß die Kernbleche (9 bis 9e) aus einem Blechband (3a bis 3e) mit einer vorgegebenen Seitenkontur (5a bis 5e) hergestellt werden. Die jeweiligen Kernbleche (9 bis 9e) weisen dadurch eine nicht konstante Breite auf. Hierzu ist ein nach diesem Verfahren hergestellter Kern (7), eine Vorrichtung (17) zur Herstellung des Blechbandes (3a bis 3e) und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung (17) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Kern eines Transformators mit geschichteten Blechen sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Bleche
Die Erfindung betrifft einen Kern eines Induktionsbauteils mit geschichteten Blechen, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Blechbandeε für Kernbleche, ein Verfahren zum Herstellen von Kernblechen und ein Verfahren zum Herstellen eines Kerns.
Kerne von Leistungstransformatoren oder Leistungsdrosseln in der Hoch- und Mittelspannung haben in der Regel einen Schenkelquerschnitt mit einer stufigen Kontur. FIG 9 zeigt hierzu ein Beispiel. Der Kern 1 ist dabei aus verschiedenen Blechpaketen 2a, 2b, 2c unterschiedlicher Breite bl , b2 , b3 zusammengesetzt, um möglichst eine Kreisform zu erzielen. Die Kreisform ist erwünscht, da die auf den Schenkeln angeordneten Spulen am einfachsten rund hergestellt werden können. Da- bei gilt es, die nicht mit dem Eisen der Kernbleche gefüllten Bereiche 3 möglichst klein zu halten. Der Fachmann spricht dabei von einem möglichst hohen Kernfüllfaktor.
Im Hinblick auf eine wirtschaftlich und technisch sinnvolle Optimierung wurde in der Vergangenheit vielfach versucht, mit möglichst wenig Stufen, also mit möglichst wenig Blechbreiten, einen hohen Füllfaktor zu erzielen. Als Stand der Technik sei hierzu beispielhaft das Fachbuch "Transformatoren" von Rudolf Küchler, 2. Auflage, 1966, Springer-Verlag, Seiten 275 bis 282, genannt.
Ein theoretisches Optimum stellt dabei eine Stufenanzahl dar, die sich aus dem Durchmesser geteilt durch die Blechdicke ergibt. Dies hatte jedoch einen unzumutbaren Aufwand in bezug auf Herstellung und Bevorratung der unterschiedlichen Blechbreiten zur Folge.
Aus der EP 0 010 427 AI ist es bekannt, zur Herstellung eines Wickelkernes ein Metallband zu verwenden, welches eine
"schräge" Seitenkontur aufweist, so daß ein Kernschenkel mit runder Querschnittsform hergestellt werden kann. Das Kernblech liegt dabei senkrecht zum Kernfenster. Eine ahnliche Verfahrensweise ist aus der US 4,848,684 bekannt. Ein Hinweis auf die Anwendung dieser "ungenauen" Technik auf einen präzisen Schachtelkern ist nicht gegeben. Darüber hinaus sind Wickelkerne nur bei Transformatoren kleiner Leistungen, z.B. bis wenigen KVA, einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Losung zur Erhöhung des Füllfaktors bei einem geschachtelten Eisenkern anzugeben, bei der der Aufwand gering gehalten ist. Dabei sollen Lösungen für den Kern an sich sowie Mittel und Verfahren zum Herstellen des Kerns angegeben werden.
Der Erfinder löste sich zunächst von dem herkömmlichen Ansatz, Blechpakete mit fester Stufeneinteilung vorzusehen. Weiterhin erkannte er, daß ein Aufbau mit Kernblechen, die parallele Seitenkanten aufweisen, nicht unbedingt notig ist. Erst hierdurch wurde ein Schritt in Richtung zu "ungenau hergestellten Kernblechen" denkbar.
Es entstand dabei der Gedanke, die Kernbleche aus einem Blechband mit fortlaufend vergrößerter Breite herzustellen. Erst bei eingehender Untersuchung wurde festgestellt, daß die entstehenden Ungenauigkeiten der jeweiligen Kernbleche verblüffender Weise lediglich im Bereich herkömmlicher Fertigungstoleranzen liegen. Die Losung der Aufgabe bezüglich des Kern gelingt erfindungs- gemaß mit einem Kern für ein Induktionsbauteil , insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel, mit geschichteten Kernblechen und einer vorgebbaren Kernquerschmttεform, wobei zumindest ein Teil der Kernbleche fortlaufend aus einem Blechband gefertigt sind, das ein erstes und zweites Ende hat, wobei die beiden Enden unterschiedliche Breiten aufweisen. Die einzelnen Kernbleche sind dabei m Schachteltechnik parallel oder in ebener Lage zum Kernfenster angeordnet .
Auf diese einfache Weise ist ein Kern gegeben, der bei vereinfachter Herstellung einen höheren Fullfaktor gegenüber dem Stand der Technik aufweist, wodurch wiederum die damit verbundenen, dem Fachmann allgemein bekannten Verbesserungen und Einsparungen möglich sind. Diese Vorteile sind im Verhältnis zur veränderten Herstellung uberproportional groß.
Bevorzugt erfolgt die Annäherung an die vorgegebene Schenkel - oder Kernquerschnittsform mit einer Stufenzahl, die etwa im Bereich der Kernblechanzahl des Querschnittes liegt. Dadurch ist ein Fullfaktor gegeben, der sehr nahe am theoretischen Optimum liegt. Die Kernbleche weisen mit Vorteil eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,4 mm, beispielsweise 0,15 bis 0,3 mm, speziell 0,23 oder 0,3 mm, auf. Dabei ist eine gute Abstufung zur Annäherung an die gewünschte Querschnittsform möglich.
Es ist gunstig, wenn die Kernbleche in Blechpakete aufgeteilt sind und die Blechpakete in Eckbereichen lagenweise einander überlappen. Der Kern ist in seiner Form bevorzugt als CI, EI, 5-Schenkel-Kern oder als Ringkern ausgebildet. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte Kombination von herkömmlichen Kernausbildungen mit einem hohen Fullfaktor gegeben.
Bevorzugt ist die Kernquerschnittsform kreisförmig. Damit ist eine gunstige Anpassung an einfach zu wickelnde Spulen mog- lieh. Es sind jedoch alternativ auch andere Querschnittsformen, z.B. elliptische oder ovale, denkbar, die aus Randbedingungen resultieren. Das Induktionsbauteil ist bevorzugt ein Transformator, ein Übertrager oder eine Drossel, wobei beson- ders große Vorteile bei Hoch- und Mittelspannungsanwendungen, also mit Leistungen im oberen KVA- bis in den MVA-Bereich, gegeben sind.
Zumindest ein Teil der Kernbleche weist im wesentlichen je- weils eine Anfangsblechbreite auf, die größer oder kleiner als die jeweilige Endblechbreite ist. Der Unterschied kann dabei im Bereich von wenigen Millimetern oder Bruchteilen eines Millimeters, z.B. wenigen Zehnteln oder Hundertsteln, liegen. Durch diese geringfügige Ungenauigkeit kann als Aus- gangsmaterial ein Blechband mit stetig größer werdenden Breite verwendet werden.
Benachbarte Kernbleche des Kerns weisen zumindest an einer Stelle eine Kernblechbreite wie eine benachbarte Blechlage auf. Dadurch ist eine stetig verlaufende Kernquerschnittsform gegeben. Die Kernbleche sind im Regelfall aus Eisenblech gefertigt. Alternativ sind auch andere Materialien möglich, z.B. amorphes Metall. Dieses Material eignet sich besonders günstig in der Kombination mit einem Ringkern.
Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens gelingt erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Herstellen von einzelnen Kernblechen für einen Kern eines Induktionsbauteils, insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel, mit ei- nem vorgebbaren Schenkelquerschnitt, wobei von einem ersten
Blechband längs ein zweites Blechband mit vorgegebener Breite fortlaufend abgeteilt wird, wobei während dieser Längsteilung die Breite in einem vorgegebenen Maß verändert wird, wodurch das zweite Blechband mit einer vorgegebenen Seitenkontur erzeugt wird, und wobei das zweite Blechband etwa quer zu seiner Längsrichtung in einzelne Kernbleche mit unterschiedlicher Blechbreite geteilt wird. Mit der Querteilung der aufeinanderfolgenden Kernbleche oder in einem nachfolgenden Schritt wird mit Vorteil an den Enden der jeweiligen Kern- bleche eine Form nach Art eines Gahrungsschnittes erzeugt.
Dadurch ist ein fortlaufender Herstellungsprozess unterschiedlicher Kernbleche unterschiedlicher Breite gegeben, der die Herstellung der gewünschten Kontur flexibel zuläßt. Dabei brauchen keine Materialbander mit verschiedenen Breiten bevorratet werden. Die Breite wird wahrend des Langsvorschubs zumindest annähernd stetig verändert. Dabei ist die Stetigkeit im wesentlichen auf die Gesamtlange des Ausgangsbandes zu sehen. Geringfügige Stufungen im Rahmen des Vorschubs ei- ner Schneidvorrichtung sind dabei bei der Gesamtbetrachtung vernachlassigbar . Zusammen mit der Erzeugung des Gahrungsschnittes ist m einem Verfahrenεschπtt die endgültige Kernblechform erzeugbar. Dabei können auch Blechpakete gebildet werden, welche gegeneinander versetzte Gahrungsschnitte auf- weisen, wodurch ein guter magnetischer Fluß im Kern gegeben
Die Seitenkontur entlang der Schnittkante des zweiten Blechbandes ist zumindest annähernd bogenförmig. Sie kann dabei auch zur Annäherung aus geradlinigen Abschnitten zusammengesetzt sein. Bei Bedarf kann mit Vorteil das zweite Blechband beidseitig m t einer vorgegebenen Seitenkontur versehen werden, so daß es eine symmetrische Form erhalt.
Es ist gunstig, wenn ausgehend von dem vorgegebenen Schenkel- querschnitt mit Hilfe eines Rechners die Seitenkontur ermittelt wird. Damit ist eine automatisierte Kernhersteliung möglich, wobei die εpeziellen Daten für die Herstellungseinrichtungen auf Anforderung automatisch ermittelt und den Steuer- einrichtungen zugeführt werden. Gegebenenfalls kann der Rechner mit einer Steuereinrichtung auch eine Baueinheit bilden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn Toleranzen der Dicke des Aus- gangsmaterialε berücksichtigt werden und in die Datenerstellung eingehen. Dazu kann z.B. ein Sensor zur Dickenerfassung vorgesehen sein, der die ermittelten Werte dem Rechner zuführt, so daß Dickenabweichungen von einem Normalwert bei Schichthöhe und resultierender Seitenkontur einfließen.
Die Lösung der Aufgabe bezüglich einer Vorrichtung gelingt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Herstellung eines zweiten Blechbandes für Kernbleche, insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel wobei zur Längsteilung eines ersten Blechbandes ein Schneidwerkzeug vorgesehen ist, das quer zur Schneidrichtung mittels einer VerStelleinrichtung verschiebbar ist, wobei Mittel zum Ansteuern der VerStelleinrichtung während des Schneidvorgangs vorgesehen sind, derart, daß das zweite Blechband fortlaufend mit einer vorgegebenen Seitenkontur erzeugbar ist. Dabei ist eine weitere Schneidvorrichtung zum Teilen des zweiten Blechbandes quer zur Längsrichtung zum Erzeugen von einzelnen Kernblechen vorgesehen. Damit ist eine einfache Herstellung eines Blechbandes möglich, das einen besonderε einfachen Kernaufbau erlaubt, wobei eine durchgängige Herstellung der Kernbleche mit einer
Fertigungseinrichtung gegeben ist. Zur Erzeugung einer beid- seitigen, ggf. symmetrischen Seitenkontur kann auch ein zusätzliches Schneidwerkzeug vorgesehen sein.
Das Schneidwerkzeug kann als Schneidmittel einen Laser, eine
Schere, eine Säge oder eine Schweißeinrichtung aufweisen. Durch die geeignete Auswahl eines dieser Schneidwerkzeuge ist eine gute Anpassung an die jeweils gewünschte Seitenkontur gegeben. Dabei muß die Schnittqualität an der Seitenkontur den Anforderungen im Kernblechbau genügen (Grat, Toleranz usw. )
Das Schneidwerkzeug ist dabei mittels der VerStelleinrichtung wahrend des Langsvorschubs stetig oder fortlaufend verstellbar. Auf diese Weise ist ein Blechband und damit Kernbleche ohne wesentliche Breitensprunge fertigbar.
Eine weitere Losung sieht ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Herstellen eines Blechbandes für Kernbleche, mit einem Schneidwerkzeug zum Trennen eines ersten Blechbandes in Längsrichtung, vor, wobei eine Vorrichtung zum Verstellen des Werkzeuges in Querrichtung zur Schneidrichtung vorgesehen ist, und wobei die Schneidvorrichtung wahrend des Schneidvorgangs in Längsrichtung quer verstellt wird, derart, daß fortlaufend ein zweites Blechband mit vorgegebener Seitenkontur erzeugt wird. Damit können Vorrichtungen nach dem Stand der Technik auf besonders einfache Weise neu verwendet werden, welche erhebliche Einsparungen bei der Kernherstel- lung ermöglichen. Der bevorzugte Einsatz der Erfindung ist bei Transformatoren und Drosseln in Leistungsgroßen von einigen 10 über hunderte KVA bis in den MVA-Bereich gegeben.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung, weitere Details und Vor- teile werden nachfolgend anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen:
FIG 1 eine Pnnzipdarstellung eines Blechbandes in einer Abwicklung für die Herstellung von Kernblechen,
FIG 2 einen geschachtelten Transformatorkern im Schnitt entlang einer Blechlage, FIG 3 einen Querschnitt durch einen Schenkel des
Transformatorkerns gemäß FIG 2 entlang der Linie XX, FIG 4, 5 und 6 alternative Blechbander zu dem gemäß FIG 1, FIG 7 einen Ringkern im Querschnitt, FIG 8 eine alternative Kernquerschnittsform, FIG 9 einen Kernquerεchnitt durch einen Kernschenkel nach dem Stand der Technik und
FIG 10 eine Pnnzipdarstellung einer Vorrichtung zum
Herstellen der Blechbander gemäß FIG 1,4,5 oder 6.
Die nachfolgenden Details und Ausfuhrungen sind rein beispielhaft auf einen Kern aus geschichteten Kernblechen, insbesondere Eisenblech, bezogen, wobei Vorrichtung, Verfahren, das dabei hergestellte Produkt, nämlich der Kern, und das Blechband oder die Kernbleche einander ergänzend beschrieben und als Ideenkomplex anzusehen sind.
Prinzipiell ist eine Anwendung der grundlegenden Idee, nämlich die Herstellung eines Korpers mit vorgegebenen Konturquerschnitt aus verschiedenen Schichten nach Art eines Lami- nats in der hier beschriebenen Weise, in vielen Bereichen anwendbar. Denkbare Anwendungsfalle sind beispielsweise runde Korper, Pfähle, Statoren von Motoren oder Linearmotoren, unsymmetrische Korper aus Laminaten oder Wandlerkerne
Nachfolgend wird zunächst auf die Figuren 1, 2 und 3 bezug genommen, wobei gegebenenfalls eine gleichzeitige Betrachtung mehrere Figuren erforderlich ist.
FIG 1 zeigt ein erstes Blechband la, das als Ausgangsmaterial für die Kernbleche eines Kerns für einen Transformator oder einer Drossel dient. Üblicherweise stehen derartige Blechbander als sogenannte Coils mit einer standardmäßigen Breite zur Verfugung. Nach dem Stand der Technik würde dieses erste Blechband la dann in Teilbander mit vorgegebener konstanter Breite (gemäß den Blechpaketen in FIG 9) unterteilt und dann in die einzelnen Kernbleche zerschnitten werden.
Von dem ersten Blechband la wird nach der neuen Idee ein zweites Blechband 3a mit vorgegebener Seitenkontur 5a abgeteilt. Die Seitenkontur 5a und die damit erzeugte Breite der jeweils abzuschneidenden Kernbleche ist derart vorgegeben, daß nach der Verarbeitung, insbesondere der Schichtung, der jeweiligen Kernbleche zu einem Kern ein annähernd kreiεförmi- ger Kern- oder Schenkelquerschnitt gemäß FIG 3 gegeben ist. Die beiden Enden 6a, 6b des zweiten Blechbandes haben also unterschiedliche Breiten.
Das zweite Blechband 3a gemäß FIG 1 ist dabei beispielhaft für den halben Kernquerschnitt ausgelegt. Selbstverständlich kann auch ein Blechband für den gesamten Querschnitt oder nur für einen Teil, z.B. einem Drittel, vorgesehen werden. Dies kann gegebenenfalls eine Frage der zur Verfügung stehenden Coils oder der verarbeitbaren Materialmaße sein ( siehe auch FIG 4 biε 6) .
Daε Blechband 1 hat in der Regel eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,4 mm, insbesondere 0,15 bis 0,3 mm, in speziellen Anwendungsfällen eine Dicke von 0,23 oder etwa 0,3 mm. Die Länge L des gezeigten Blechbandes la ist dabei stark verkürzt dargestellt. Die Länge L kann unter Umständen mehrere Kilometer, z.B. im Bereich zwischen 1 und 100 km, betragen.
In der Regel wird dabei Eisenblech nach den üblichen Quali- tätskriterien im Transformatoren- oder Maschinenbau verwendet . Prinzipiell ist auch eine Verarbeitung von amorphen Blech, insbesondere zur Herstellung von Ringbandkernen, denkbar. Siehe hierzu auch die nachfolgende Beschreibung zu FIG 7. Von dem zweiten Blechband 3a werden nachfolgend in einem weiteren Verfahrensschritt die jeweiligen einzelnen Kernbleche abgeschnitten. Diese weisen dann an einer ihrer Längsseiten eine krumme oder schräge Seitenkontur auf. Die jeweiligen Kernbleche haben dann also an ihrem einen Ende eine Blechbreite, die größer ist als am anderen Ende. Prinzipiell ist auch eine zweiseitige Bearbeitung des zweiten Blechbandes 3a möglich, so daß dieses eine symmetrische trapezähnliche Form erhält. Aus Einfachheitsgründen ist vorliegend die einseitige Bearbeitung im Detail beschrieben.
FIG 2 zeigt einen Schnitt durch einen geschachtelten Transformatorkern 7 entlang einer seiner Schichtebenen in einer Prinzipdarstellung mit Sicht auf seine Kernfenster, wobei zur Veranschaulichung des vorliegenden Prinzips die Schenkel- und Jochmaße stark übertrieben und verzerrt dargestellt sind. Die Kernbleche der gezeigten zu den Kernfenstern parallelen Ebene sind dabei fortlaufend mit den Bezugszeichen 9a bis 9e gekennzeichnet. Der gezeigte Transformatorkern 7 ist beispiel- haft mit oder ohne Mittelschenkel 9e als Dreischenkelkern bzw. Zweischenkelkern (CI- oder EI-Kern) ausführbar.
Die gezeigten Kernbleche 9a bis 9e sind aus einem fortlaufenden Blechband gemäß FIG 1 hergestellt. Sie weisen an ihren Enden jeweils gährungsartige Schnitte 11 auf. Diese sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. Es können dabei auch schichtweise Lagen von Kernblechen gebildet werden, deren Enden schichtweise einander stufenartig überlappen. Derartige Überlappungen in den Eckbereichen eines Transforma- torkerns sind auch unter dem Begriff "Step-Lap" dem Fachmann bekannt .
Bei den jeweiligen Kernblechen 9a bis 9e sind endseitig Blechbreiten AI bis E2 eingezeichnet, wobei die jeweiligen Breitenpfeile zur Veranschaulichung mit Einheitsstrichen versehen sind.
Ausgehend von dem unsymmetrischen Blechband 3a sind die hier- von abgeschnittenen Kernbleche 9a bis 9e unsymmetrisch. Die jeweiligen Breiten mit dem Buchstaben A ("Anfang" Aa bis Ae) sind jeweils kleiner als die mit dem Buchstaben E("Ende" Ea bis Ee) . Die Breiten aneinanderstoßender Enden der Kernbleche, z.B. Breiten Eb und Ac der Kernbleche 9b bzw. 9c, sind zumindest annähernd gleich.
Bei entsprechender Dimensionierung und Berechnung ist also aus derartigen unsymmetrischen Kernblechen prinzipiell ein Kern schachtelbar. Bei genauer Betrachtung der Großenordnun- gen der jeweiligen Maße stellt s ch heraus, daß die Unsymme- trien im Verhältnis zur Kerngroße vernachlassigbar gering oder zumindest beherrschbar sind. Dazu das folgende Rechen- exempel :
Es wird von einem CI-Kern mit einer Hohe von 1,5 m und einer Breite von 2 m ausgegangen, welcher für einen Leistungstransformator in der Hochspannungstechnik geeignet ist . Daraus ergibt sich ein U fangsmaß für den Kern von 7 m, was der erforderlichen Blechlange für eine Schicht entspricht. Weiterhin wird eine Schenkeldicke von 0,25 m und eine Kernblechdicke von 0,2 mm vorausgesetzt. Daraus ergibt sich ein Gesamtblech- langenbedarf von
1250 Blechlagen x 7 m = 8750 .
Weiterhin wird davon ausgegangen, daß das schmälste Blech eine Breite von 5 cm und das breiteste Blech eine Breite von 25 cm aufweisen. Unter der Voraussetzung eines ann hernd linearen Verlaufes der Seitenkontur 5 im ersten Viertel des Blechbandes entsprechend der größten Schräge wurde sich für die Endpunkte des Jochbleches 9d eine Differenzbreite von etwa 0,48 mm zwischen der Breite Aa und Ed ergeben.
Eine derartige Breitendifferenz ist jedoch aus fertigungs- technischer Sicht berucksichtigbar und im Rahmen von ohnehin vorgegebenen Toleranzen vernachlassigbar . Die aufgezeigte fertigungstechnische Vereinfachung ist also in der weiteren Verarbeitung voll berucksichtigbar und daher ohne Nachteile.
Die dadurch erzielten Vorteile sind jedoch uberproportional groß und teilweise unuberschaubar . Durch die Erhöhung des durch die Anpassung an die Kreisform erzielte Fullfaktorerhö- hung kann entweder die Leistung des entsprechenden Transformators erhöht oder bei konstanter Leistung das Gesamtbaumaß, inklusive der Maße der entsprechenden Wicklungen, verringert werden. Durch die Verkleinerung der Wicklung wird zusätzlich Leitermateπal , mεbesondere Kupfer oder Aluminium, eingespart, was wiederum eine Verringerung von Verlusten und eine weitere Verringerung n der gesamten Warme- und Leistungsbe- messung zur Folge hat. Es erfolgt hier also eine uberpropor- tionale vorteilhafte Emsparmoglichkeit mit erheblichen Ausmaßen .
Die FIG 4, 5 und 6 zeigen weitere Blechbander 3b bzw. 3c bzw. 3d und 3e mit entsprechenden Seitenkonturen 5b bis 5e, die denkbar sind. Die beiden Blechbander 3b bis 3 e sind dabei als durchgehende Blechbander für einen ganzen Kern dargestellt, wobei selbstverständlich eine Unterteilung in Teil- bander für einzelne Schichten des Transformators, entspre- chend den strichlierten Linien 13 möglich sind.
FIG 4 zeigt dabei eine Seitenkontur 5b, die einen stetigen bogenförmigen Verlauf aufweist. Die Seitenkontur 5c gemäß FIG 5 weist einen abschnittsweise geradlinigen oder linearen Ver- lauf auf, der gegebenenfalls fertigungstechnisch in bezug auf die entsprechende Schneidvorrichtung einfacher herstellbar sein kann. Dies gilt insbesondere wenn εcherenartige Schneidmittel verwendet werden. Bei dieεer Ausfuhrung ist eine Unterteilung m einzelne Blechbander entlang den Linien 13 ent- sprechend der Änderung der Seitenkontur 5b gegebenenfalls von Vorteil .
FIG 6 zeigt ein erstes Blechband ld, aus dem gleichzeitig oder nacheinander zwei weitere Blechbander 3d und 3e gefer- tigt sind. Das eine Blechband 3d entspricht dabei im wesentlichen dem Blechband 3b gemäß FIG 4. Das Blechband 3e ist dagegen symmetrisch ausgeführt, wobei beide Seitenkanten 5e mit einer gebogenen Kontur versehen sind. Dieses Blechband 3e muß m der vorliegenden Ausfuhrung für einen kreisförmigen Quer- schnitt entlang der Linie 13 geteilt werden.
Prinzipiell ist die vorliegende Idee auch für Bandkerne, z B. aus einem amorphen Material, anwendbar. FIG 7 zeigt hierzu beispielhaft einen Schnittbandkern 15 im Schnitt. Bei einem derartigen Schnittbandkern 15 kann es unter Umstanden ebenfalls vorteilhaft sein, das zu verarbeitende zweite Blechband für einen verbesserten symmetrischen Aufbau des Kernε beid- εeitig mit einer entsprechenden Seitenkontur zu versehen. Alternativ können auch lagenweise Blechbander mit unsymmetπ- scher Form aufgebracht werden, so daß zumindest eine verbesserte Annäherung an die Kreisringform gegenüber einem quadratischen Querschnitt gegeben ist.
FIG 8 zeigt beispielhaft f r alle bereits beschriebenen und alle weiter denkbaren Ausfuhrungen eine alternative Quer- εchnittsform, die mit der neuen Idee auf einfache Weise er- zielbar ist.
FIG 10 zeigt eine Vorrichtung 17 zur Herstellung des oben be- schπebenen Blechbandes für Kernbleche in einer Pnnzipdar- Stellung. Die FIG zeigt ein Coil 18, bei dem das äußere Blechbandende 20 des ersten Blechbandes la zur Längsteilung einem Schneidetisch 22 zugeführt ist. Der Schneidetisch 22 weist ein im Prinzip dargestelltes Schneidwerkzeug 24 auf . Das Schneidwerkzeug 24 kann als Schneidmittel beispielsweise einen Laser, eine Schere, eine Säge oder eine Schweißeinrichtung aufweisen. Die Auswahl des geeigneten Schneidmittels hängt dabei unter anderem auch von der gewünschten Schneidqualität, der entstehenden Schnittkanten und der Fähigkeit gebogene Schnittführungen zu erzeugen, ab. Optional kann auch ein weiteres Schneidwerkzeug zur beidseitigen Bearbeitung des herzustellenden Blechbandes vorgesehen sein.
Der Schneidetisch 22 weist beispielhaft eine portalartige Halterung 28 auf, auf oder an der das Schneidwerkzeug 24 bewegbar geführt ist. Dazu ist eine VerStelleinrichtung 26 vorgesehen, die über Verstellmittel 30 den Vorschub des Schneidwerkzeugs 24 in Querrichtung zum Blechbandende 20 steuern. Die Versteileinrichtung 26 weist dazu Antriebsmittel, insbe- sondere einen Motor M, auf, wobei die Verstellmittel 30 beispielsweise als Spindelantrieb ausgebildet sein können. Hierzu sind jedoch auch andere Ausführungen, beispielsweise mit hydraulischen Mitteln oder Schrittmotoren oder sonstigen Ausführungen gemäß dem Stand der Technik, denkbar.
Die Versteileinrichtung 26 ist zur Erzeugung einer vorgegebenen Schnittkontur mit einer Steuereinrichtung 32 verbunden, welche bevorzugt einen Rechner umfaßt. Gegebenenfalls können ausgehend von vorgegebenen elektrischen oder mechanischen Da- ten eines Transformators in der Steuereinrichtung 32 eine entsprechende zu erstellende Schnittkontur des Blechbandes la erzeugt werden und dann entsprechende Steuersignale an die Versteileinrichtung 26 gegeben werden. Die Steuereinrichtung 32 weist ggf. auch Anzeige- und Bedienmittel, z.B. einen Bildschirm 32a und eine Tastatur 32b, auf. Zusätzlich kann ggf. auch ein Sensor 31 zur Erfassung der Dicke des Blechbandendes 20 vorgesehen sein. Der Sensor 31 ist mit der Steuereinrichtung 32 verbunden, so daß die erfaß- ten Werte bei der Berechnung der Koordinaten Berücksichtigung finden .
Weiterhin können auch Verbindungen mit einer weiteren Steuereinrichtung 33, z.B. einem Zentralrechner, vorgesehen sein. Es können auch weitere Antriebsmittel, z.B. die Antriebe 25 des Coils 18 und eines weiteren Coils 19, in Wirkverbindung hiermit stehen.
Nach dem Schneidvorgang ist das Blechbandende 20 in zwei Blechbander, nämlich einem zweiten Blechband 34 und einem dritten Blechband 36 geteilt. Aus dem zweiten Blechband 34 sollen nachfolgend Kernbleche geschnitten werden. Das zweite Blechband 34 wird daher einer weiteren Schneidvorrichtung 40 zugeführt, die zumindest eine Querteilung des zweiten Blech- bandes 34 vornimmt. Es kann sich dabei einerseits um ein grobes Zuschneiden oder auch um das Erzeugen einer vorgegebenen endgültigen Kernblechform handeln. Beispielhaft sind hierzu an der Ausgangsseite der Schneidvorrichtung 40 unterschiedliche Kernbleche 9 in einer Pnnzipdarstellung gezeigt. Die Schneidvorrichtung 40 weist ein nicht naher im Detail gezeigtes Schneidwerkzeug 41 auf.
Falls für das dritte Blechband 36 noch keine Verwendung gegeben ist, so kann dieses über den als AufWickelvorrichtung dienenden Antrieb 25 aufgewickelt und einer weiteren Lagerung zugeführt werden. Hierbei ist gegebenenfalls eine Aufwickeltechnik vorzusehen, die eine Beschädigung des Blechmaterials entgegenwirkt oder verhindert. Dazu ist es gunstig, wenn das dritte Blechband ausgehend von einem breiteren Ende zunächst aufgewickelt wird. In dieser Hinsicht ist es auch gunstig, wenn Blechbander für lediglich einen Teilabschnitt eines gesamten Kerndurchmessers verarbeitet werden Besonders gunstig ist es, wenn ein Blechband für maximal die Hälfte eines Kerndurchmessers bemessen ist.
Selbstverständlich weist die gesamte in der FIG 10 gezeigte Vorrichtung Antriebsmittel 42 ( Prinzipdarstellung) zur Erzeugung eines Langsvorεchubes des Blechbandendes 20 auf.
Selbstverständlich sind die oben aufgezeigten Ausfuhrungen und Details unter sich oder mit Merkmalen aus dem Stand der Technik kombinierbar, ohne daß der grundlegende Gedanke der Idee verlassen wird. Wesentlich hierfür ist, daß für die Erzeugung eines Kernquerschnittes mit vorgegebener Kontur nicht Kernbleche in einer groben Abstufung mit konεtanter Breite verwendet werden, sondern daß fortlaufend aus einem Band mit einem vorgegebenen Konturverlauf Kernbleche mit nicht konstanter Blechbreite verwendet werden. Auf diese Weise ist mit nur geringem Aufwand eine einfache Annäherung an eine vorge- gebene Kernquerschnittsform möglich.
Prinzipiell ist die grundlegende Idee nicht nur für Kerne von Transformatoren oder Drosseln, sondern auch für sonstige Kerne anwendbar. Dies betrifft insbesondere Eisenkerne bei magnetischen Bauteilen, z.B. Motoren, insbesondere Linearmotoren. Dabei ist auch eine Anwendung bei Stator und Rotor denkbar, wobei insbesondere ein Einsatz bei nichtrotierenden Teilen gunstig ist. Ggf. ist auch eine nachträgliche Bearbeitung des Kerns in seiner Außenkontur, z.B. durch Schleifen, denkbar, wodurch eine weitere Verbesserung und Annäherung an eine vorgegebenen Form gegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1 Kern (7,15) f r ein Induktionsbauteil , insbesondere für einen Transformator oder eine Drosεel, mit einzelnen ge- εchichteten Kernblechen (9 bis 9e) , welche m Schachteltechnik in ebener Lage zum Kernfenster angeordnet sind, und einer vorgebbaren Kernquerschnittsform, wobei zumindest ein Teil der Kernbleche (9 bis 9e) fortlaufend aus einem Blechband (la bis ld) gefertigt sind, dessen beiden Enden (6a, 6b) unter- schiedliche Breiten aufweiεen. (FIG 2, 7)
2. Kern nach Anspruch 1, bei dem die Annäherung an die Kern- querschnittsfor mit einer Stufenzahl erfolgt, die etwa im Bereich der Kernblechanzahl des Kernquerschnittes liegt .
3. Kern nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kernbleche (9 bis 9e) eine Dicke von etwa 0,1 bis 0,4 mm, insbesondere 0,15 bis 0,3 mm, speziell 0,23 oder 0,3 mm, aufweisen.
4. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kernbleche (9 bis 9e) in Blechpakete unterteilt sind, die m Eckbereichen lagenweise einander überlappend ausgebildet sind.
5. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kernform als CI-, EI-, oder als 5-Schenkel-Kern ausgebildet ist.
6. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kernform einen geschlossenen Magnetpfad aufweist .
7. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kernquerschnittsform zumindest annähernd kreisförmig ist .
8. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis n , wobei das Induktionsbauteil ein Leiεtungstransformator oder eine Leistungε- drossel ist.
9. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest ein Teil der Kernbleche (9 bis 9e) im wesentlichen jeweils eine Anf ngsblechbreite (Aa bis Ae) aufweisen, die größer oder kleiner als die jeweilige Endblechbreite (Ea bis Ee) ist.
10. Kern nach Anspruch 9, wobei benachbarte Kernbleche (9 bis 9e) zumindest an einer Stelle ein Kernblechbreite wie eine benachbarte Blechlage aufweisen.
11. Kern nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kernbleche (9 bis 9e) aus Eisenblech sind.
12. Verfahren zum Herstellen von einzelnen Kernblechen (9 bis 9e) für einen Kern (7,15) eines Induktionsbauteilε, insbeson- dere für einen Transformator oder eine Drossel, mit einem vorgebbaren Schenkelquerschnitt, wobei von einem ersten Blechband (la bis ld) längs ein zweites Blechband (3a bis 3e, 34) mit vorgegebener Breite fortlaufend abgeteilt wird, wobei während dieser Längsteilung die Breite in einem vorgegebenen Maß verändert wird, wodurch das zweite Blechband (3a bis 3e,34) mit einer vorgegebenen Seitenkontur (5a bis 5e) erzeugt wird, wobei das zweite Blechband (3a bis 3e ,34) etwa quer zu seiner Längsrichtung in einzelne Kernbleche (9 bis 9e) mit unterschiedlichen Blechbreiten geteilt wird und wobei mit der Querteilung des zweiten Blechbandes (3a bis 3e, 34) oder in einem nachfolgenden Schritt an den Enden der jeweiligen Kernbleche (9 bis 9e) eine Form nach Art eines Gäh- rungsschnitteε erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Maß für die Breite während des Längsvorschubs zumindest annähernd stetig verändert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Seitenkontur (5a bis 5e) entlang der Schnittkante des zweiten Blechbandes (3a bis 3e ,34) zumindest annähernd bogenförmig ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei an dem zweiten Blechband (3a bis 3e ,34) beidseitig eine vorgegebene Seitenkontur (5a bis 5e) erzeugt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei Blechpakete gebildet werden, welche gegeneinander versetzte Gährungsεchnitte aufweiεen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei ausgehend von dem vorgegebenen Schenkelquerschnitt mit Hilfe ei- nes Rechners (32) die Seitenkontur (5a bis 5e) ermittelt wird.
18. Verfahren zum Herstellen eines Kerns (7,15), insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel, mit einer vorgeb- baren Schenkelquerschnittsform, wobei aus zumindest einem zweiten Blechband (3a bis 3e, 34) mit zumindest annähernd stetig vergrößert verlaufender Breite Kernbleche (9 bis 9e) unterschiedlicher Breite abgeschnitten werden, wobei die erzeugte Seitenkontur (5a bis 5e) des zweiten Blechbandes (3a bis 3e, 34) derart vorgegeben und die Kernbleche (9 bis 9e) derart geschichtet werden, daß eine Stufenanzahl zur Annäherung an die Schenkelquerschnittsform gegeben ist, die in etwa der Kernblechanzahl entspricht.
19. Vorrichtung (17) zur Herstellung von Kernblechen ( 9 bis
9e) , insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel, wobei zur Längsteilung eines ersten Blechbandes (la bis ld) ein Schneidwerkzeug (24) vorgesehen ist, welches quer zur Schneidrichtung mittels einer Versteileinrichtung (26) ver- schiebbar ist, wobei Mittel zum Ansteuern der Verstellein- richtung (26) wahrend des Schneidvorgangs vorgesehen sind, derart, daß ein zweites Blechband (3a bis 3e, 34) mit einer vorgebbaren Seitenkontur (5a bis 5e) erzeugbar ist und wobei eine Vorrichtung (40) zum Teilen des zweiten Blechbandes (3a bis 3e, 34) quer zur Längsrichtung zum Erzeugen von einzelnen Kernblechen (9 bis 9e) vorgesehen ist. (FIG 10)
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Schneidwerkzeug (24) als Schneidmittel einen Laser, eine Schere, eine Sage oder eine Schweißeinrichtung aufweist .
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Schneidwerkzeug (24) mittels der Versteileinrichtung (26) wahrend des Langsvorschubs stetig verstellbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei ein weiteres verstellbares Schneidwerkzeug (24b) vorgesehen ist, wobei beide Schneidwerkzeuge (24,24b) zur Erzeugung einer beidseitigen Seitenkontur (5e) am Blechband (3e) dienen. (FIG 6)
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