Beschreibung
Haltevorrichtung, Trägervorrichtung für eine Ringkerndrossel und induktives Bauelement
Es wird eine Haltevorrichtung und eine Halterung sowie eine daran befestige Trägervorrichtung für eine Ringkerndrossel beschrieben. Ferner wird ein induktives Bauelement mit der Haltevorrichtung beschrieben.
Ein Isolierteil ist z. B. aus der Druckschrift DE 10223995 Cl bekannt. Das Isolierteil umgreift den Ringkern einer Ringkerndrossel und weist Vorsprünge zum Fixieren von Drahtwicklungen sowie zum Einhalten eines Rastermaßes auf. Das Isolierteil weist im Mittelbereich Stege auf, die für die Potentialtrennung sorgen.
Ein weiteres Isolierteil ist z. B. aus der Druckschrift DE 10308010 Al bekannt. Das Isolierteil weist- radial nach außen verlaufende Stege auf, die durch den Druck in radialer Richtung elastisch verformbar sind.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Halterung für eine Ringkerndrossel mit mehreren voneinander zu isolierenden Wicklungen anzugeben.
Es wird eine in einen Ringkern einsetzbare Haltevorrichtung angegeben, die Rastvorrichtungen aufweist und die mittels dieser Rastvorrichtungen an einem Gegenstück befestigbar ist. Als Gegenstück kann z. B. ein Gehäuse, ein Teilgehäuse oder eine Trägervorrichtung dienen. >
Des weiteren wird eine Trägervorrichtung für einen Ringkern
angegeben, die eine Rastvorrichtung zur Befestigung einer Haltevorrichtung für den Ringkern aufweist .
Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der angegebenen Halte- und Trägervorrichtung erläutert.
Die Haltevorrichtung ist im Ringkernloch vorzugsweise mittels elastischer Kräfte befestigbar.
Die Haltevorrichtung und die Trägervorrichtung sind Vorzugs- . weise jeweils aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet . Insbesondere kommen für einen Spritzguss geeignete Kunststoffe in Betracht .
Die angegebene Trägervorrichtung und die angegebene Haltevorrichtung bilden in einer vorteilhaften Variante eine Halte- rung oder ein Teilgehäuse eines induktiven Bauelements mit einer Ringkerndrossel, wobei die Rastvorrichtungen der Haltevorrichtung und der Trägervorrichtung komplementär zueinander ausgebildet .sind.
Möglich ist aber auch, die Haltevorrichtung in einem beliebigen Gehäuse oder Teilgehäuse, das zu diesem Zweck vorgesehene Rastvorrichtungen aufweist, zu befestigen.
Die Rastvorrichtung einer Haltevorrichtung oder einer Trägervorrichtung ist vorzugsweise als eine Rastfläche ausgebildet. Die Rastfläche kann z. B. eine Rippung aufweisen.
Die Rastvorrichtungen sind vorzugsweise auf beiden Stirnseiten der Haltevorrichtung angeordnet. Ein die Rastvourichtun- gen tragender Teil der Haltevorrichtung ist vorzugsweise gegenüber den übrigen Teilen der Haltevorrichtung überstehend
ausgebildet .
Die Haltevorrichtung kann z. B. bei einer Ringkerndrossel mit mehreren Wicklungen als eine Potentialtrennungsvorrichtung vorgesehen sein. Sie kann z. B. eine sternförmige Anordnung von mehreren Stege umfassen, wobei mindestens einer der Stege eine Rastvorrichtung, vorzugsweise eine Rastfläche aufweist.
In einer bevorzugten Variante umfasst die Haltevorrichtung ein Mittelteil und mindestens zwei nach außen verlaufende, elastisch verformbare, um das Mittelteil aufwickelbare Stege, die jeweils an ihrem vom Mittelteil abgewandten Ende einen starren Isolierbereich aufweisen. * .
In einer Variante ist eine Rastvorrichtung am starren Isolierbereich angeordnet. Vorzugsweise sind dabei an beiden Stirnseiten des Isolierbereichs jeweils mindestens eine Rastfläche angeordnet. Alternativ kann eine Rastvorrichtung am Mittelteil - vorzugsweise auch stirnseitig - angeordnet sein.
Die Rastvorrichtung der Trägervorrichtung kann zwei gegenüber liegenden Rastflächen umfassen. Die Haltevorrichtung für einen Ringkern wird vorzugsweise zwischen diesen Rastflächen befestigt.
Ferner wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Trägervorrichtung beschrieben. Die Trägervorrichtung umfasst eine Basisplatte, die hervorstehende, langgestreckte Befestigungs- vorrichtungen und einen zwischen diesen angeordneten Bereich zur Aufnahme einer Ringkerndrossel aufweist. Die Befestigungsvorrichtungen erstrecken sich vorzugsweise senkrecht zur Basisplatte und haben die Form einer Stange.
Eine Ringkerndrossel wird in einer Variante zwischen zwei vorzugsweise in einer Querrichtung einander gegenüber liegenden Befestigungsvorrichtungen stehend angeordnet.
Eine Befestigungsvorrichtung weist mindestens eine zum Drosselbereich hin gewandte Rastvorrichtung, vorzugsweise eine Rastfläche auf. Eine Befestigungsvorrichtung kann langgestreckte Vorsprünge aufweisen, die die Rastfläche seitlich begrenzen. Die von der Basisplatte abgewandten Enden der Vorsprünge sind vorzugsweise abgeschrägt .
Die Befestigungsvorrichtungen sind in einer vorteilhaften Variante auch zur Drahtführung bzw. zum Einhalten des Raste'r- masses einer Drahtwicklung der Ringkerndrossel vorgesehen. Sie weisen dabei jeweils vorzugsweise mindestens einen Drahtführungskanal auf, der parallel zur Achse der Befestigungsvorrichtung bzw. senkrecht zur Basisplatte verläuft. Die Enden einer der DrahtWicklungen werden in den Drahtführungska- nälen der Befestigungsvorrichtungen geführt. Ein Drahtführungskanal ist vorzugsweise als eine Rille auf der vom Drosselbereich abgewandten Seite der Befestigungsvorrichtung ausgebildet.
Eine Befestigungsvorrichtung wird also vorzugsweise zu mehreren Zwecken, d. h. sowohl zur Befestigung der Haltevorrichtung als auch zur Drahtführung benutzt. Eine multifunktionale Befestigungsvorrichtung weist vorzugsweise ein H-Profil auf.
In der Basisplatte sind vorzugsweise mindestens zwei Draht- durchführungsöffnungen zur Aufnahme von Enden einer Draht- wicklung vorgesehen. Der Drahtführungskanal einer Haltevorrichtung mündet in eine dieser Öffnungen.
Im Folgenden wird die angegebene Haltevorrichtung, die Trägervorrichtung, eine Halterung für ein induktives Bauelement und ein induktives Bauelement anhand schematischer und nicht maßstabsgetreuer Figuren erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Halteanordnung für ein induktives Bauelement: die Trägervorrichtung gemäß Figuren 4 bis 6 mit Rastvorrichtungen (unten) und eine als Potentialtrennungsvorrichtung ausgebildete Haltevorrichtung gemäß Figur 3 mit einem Gegenraster (oben) ;
Figur 2 die Halteanordnung gemäß Figur 1 in einer Teilquerschnittsansicht vor dem Einsetzen der Potentialtrennungsvorrichtung in die Trägervorrichtung;
Figur 2A die Halteanordnung gemäß Figuren 1, 2 nach dem Einsschieben der Potentialtrennungsvorrichtung in die Befestigungsvorrichtungen der Trägervorrichtung;
Figur 3 die Draufsicht auf die Stirnseite einer Ringkerndrossel mit einer im Kernloch eingesetzten Potentialtrennungsvorrichtung ;
Figur 4 eine Trägervorrichtung in einem Querschnitt parallel zur Längsrichtung der Basisplatte;
Figur 5 eine Seitenansicht auf die Trägervorrichtung gemäß Figuren 1, 2, 2A und 4;
Figur 6 die Trägervorrichtung gemäß Figuren 4, 5 in einer Draufsicht von oben; «
Figuren 7 und 8 verschiedene Ansichten einer weiteren Potentialtrennungsvorrichtung mit sternförmigen Stegen und einer Rastvorrichtung;
Figur 9 ein induktives Bauelement mit einer Halterung für eine Ringkerndrossel gemäß Figur 1.
Figur 1 zeigt eine Halterung für ein induktives Bauelement mit einer als Potentialtrennungsvorrichtung 5 ausgebildeten Haltevorrichtung (oben) und einer auch in der Beschreibung zu den Figuren 4 bis 6 erläuterten Trägervorrichtung (unten) . Figur 2 zeigt die in Figur 1 gezeigte Halterung in einer weiteren Ansicht.
Eine im Kernloch des Ringkerns 2 einer Ringkerndrossel eingesetzte Potentialtrennungsvorrichtung 5 ist in Figur 3 gezeigt. Die Potentialtrennungsvorrichtung 5 dient als Abstandhalter zwischen Drahtwicklungen 41, 42, 43 der Ringkerndrossel .
Nachstehend erläuterte Merkmale einer Potentialtrennungsvor- ■ richtung 5 kann eine beliebige Haltevorrichtung für einen Ringkern aufweisen.
Die in Figur 9 zu sehende Ringkerndrossel umfasst einen Ringkern 2 und drei auf diesen Kern aufgewickelten Drahtwicklungen 41, 42, 43, die jeweils auf einem eigenen elektrischen Potential liegen.
Die Potentialtrennungsvorrichtung 5 wird vorzugsweise mittels in radialer Richtung wirkender elastischer Kräfte ira Kernloch fixiert .
Die Potentialtrennungsvorrichtung 5 gemäß Figuren 1 und 3 weist ein Mittelteil 55 sowie drei von diesem ausgehende, sternförmig verlaufende, in dieser Variante elastisch verformbare Stege 501, 502, 503 auf, an dessen von der Mitte abgewandten Enden Isolierbereiche 511, 512, 513 vorgesehen sind.
Stege 521, 522, 523 einer z. B. in Fig. 7 und 8 gezeigten Potentialtrennungsvorrichtung 5 können in einer weiteren Variante formfest sein und an ihren zum Ringkern gewandten Enden elastisch verformbare, vorzugsweise spreizbare Vorrichtungen aufweisen, die beim Einsetzen der Potentialtrennungsvorrichtung 5 in ein Kernloch gegen die Innenwand des Kernlochs "drücken. Die Stege 521, 522, 523 sind sternförmig angeordnet.
In Figuren 1 und 2 ist mit einem Blockpfeil angedeutet, dass die Potentialtrennungsvorrichtung 5 - vorzugsweise nach dem Einsetzen in das Kernloch eines Ringkernes - zwischen den Befestigungsvorrichtungen 11 und 12 eingeschoben und zwischen diesen mittels Rastvorrichtungen 50, 113 in vertikaler Richtung sowie mittels Vorsprünge 111, 112 und- 121, 122 der Befestigungsvorrichtungen 11, 12 in Längsrichtung fixiert wird.
An beiden Stirnseiten des starren Isolierbereichs 511 sind als Rippung geformte Rastvorrichtungen 50 ausgebildet. Der starre Isolierbereich 511, also der die Rastvorrichtungen 50 tragende Teil der Potentialtrennungsvorrichtung 5 steht in axialer Richtung auf beiden Seiten über übrige Teile der Potentialtrennungsvorrichtung hinaus. Vorzugsweise ist die axiale Größe der übrigen Teile der Potentialtrennungsvorrichtung an die axiale Größe des Ringkerns angepasst, wobei der Isolierbereich 511 zu beiden Seiten des Kerns hinausragt und so-
mit zur Fixierung der Anordnung aus der Potentialtrennungs- vorrichtung 5 und dem Kern 2 geeignet ist.
In Figur 2 ist jeweils nur ein Vorsprung 111 bzw. 121 der Befestigungsvorrichtung 11 bzw. 12 sichtbar. Ein oberes Ende des Vorsprungs 111, 121 weist eine abgeschrägte Fläche lila bzw. 121a auf. Dabei sind abgeschrägte Flächen der Vorsprünge, die derselben Befestigungsvorrichtung zugeordnet sind, zueinander gewandt, siehe Fig. 4.
In Figur 2A ist die Halterung gemäß Figuren 1 und 2 nach dem Einrasten der Potentialtrennungsvorrichtung 5 zwischen Befestigungsvorrichtungen 11 und 12 gezeigt. Die Rastvorrichtungen einer Befestigungsvorrichtung und der Potentialtrennungsvorrichtung sind formschlüssig aneinander angepasst. Die Rastvorrichtungen 50, 113, 123 sind als Rastgesperre ausgebildet, wobei die Bewegung der Potentialtrennungsvorrichtung 5 nach oben durch die Vorzugsrichtung der Zahnung verhindert wird.
In Figuren 4 bis 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer Trägervorrichtung für eine Ringkerndrossel in verschiedenen Ansichten gezeigt. In Figuren 8 bis 10 sind verschiedene Ansichten einer Halterung gezeigt, welche diese Trägervorrichtung und eine in ein Kernloch einsetzbare Potentialtrennungsvorrichtung 5 umfasst. Die Trägervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist bis auf die unten erläuterten und aus den Figuren ersichtlichen Unterschiede vorzugsweise im Wesentlichen wie die Trägervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgebildet.
Die Befestigungsvorrichtungen 11 und 12 sind spiegelsymmetrisch ausgebildet. Ihre Ausgestaltung wird anhand der Befestigungsvorrichtung 11 erläutert.
Figur 4 zeigt eine Teilquerschnittsansicht der Trägervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform mit einer Ansicht auf die Befestigungsvorrichtung 11 von innen.
Die Befestigungsvorrichtung 11 weist auf ihrer zum Ringkernloch gewandten Innenseite eine Rastvorrichtung 113, die hier als eine Rastfläche mit einer Rippung ausgebildet ist. Die Rippung verläuft entlang der Achse der Befestigungsvorrichtung 11. Die Rippung ist dabei so ausgebildet, dass das Gleiten einer Potentialtrennungsvorrichtung 5 zur Basisplatte 10 hin möglich, aber das Gleiten in die dazu entgegengesetzte Richtung verhindert ist .
Die Rastvorrichtung 113 ist zu beiden Seiten durch Schienen 111 und 112 begrenzt. Die Schienen 111 und 112 stellen in Richtung zur Ringkerndrossel gewandte Vorsprünge der Befestigungsvorrichtung 11 dar. Diese Schienen verlaufen parallel zur Achse der Befestigungsvorrichtung.
Die. Schienen 111 und 112 sind zur Oberseite der Befestigungsvorrichtung hin derart abgeschrägt, dass die Einführung einer Potentialtrennvorrichtung 5 erleichtert ist.
Der zur Befestigungsvorrichtung 11 gewandte Teil der Potentialtrennvorrichtung 5 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er zwischen den Schienen 111, 112 problemlos gleiten, aber seitlich nicht abrutschen kann.
Eine Seitenansicht der Trägervorrichtung gemäß Figur 4 ist in Figur 5 gezeigt. Dabei ist die Außenseite der Befestigungsvorrichtung 11 zu sehen.
In der Figur 6 ist gezeigt, dass die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 jeweils im Wesentlichen ein H-Profil aufweisen.
Die Basisplatte 10 ist in einer Längsrichtung x in zwei Randbereiche und einen Mittelbereich aufgeteilt. Die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 sind im Mittelbereich der Basisplatte 10 angeordnet. Die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 stehen quer zur Längsrichtung x der Basisplatte 10 einander gegenüber. Zwischen den Befestigungsvorrichtungen 11, 12 ist ein Drosselbereich zur Aufnahme einer Ringkerndrossel vorgesehen.
Pro Bereich sind je zwei Drahtdurchführungsöffnungen 101 "und 102, 103 und 104, 105 und 106 vorgesehen. Die Öffnungen 101 bis 106 sind paarweise entlang einer Querrichtung y angeordnet. Die Öffnungspaare dienen jeweils zur Einhaltung des Rastermaßes von Enden 31, 32, 33 der jeweiligen Drahtwicklung 41, 42, 43. Die Öffnungen 101 und 102 dienen dabei zur Durchführung von beiden Enden 32 der Drahtwicklung 42. Analog dazu dienen die Öffnungen 103 und 104 zur Durchführung von Enden 33 der Drahtwicklung 43 bzw. die Öffnungen 105 und 106 zur Durchführung von Enden 31 der Drahtwicklung 41.
Die Drahtführungskanäle der Befestigungsvorrichtungen 11 und 12 münden in die Öffnungen 103 bzw. 104.
Die Trägervorrichtung ist vorzugsweise bezogen auf eine durch ihre Mitte, parallel zu der Richtung x bzw. y verlaufende Achse spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Auf der Unterseite der Basisplatte 10 sind Distanzfüße 60 zur Abstandhaltung zwischen der Basisplatte 10 und einer hier
nicht gezeigten, zur Montage des induktiven Bauelements vorgesehenen Leiterplatte angeordnet.
Endabschnitte der Drahtwicklung 43 sind durch die Wände der Befestigungsvorrichtungen 11, 12 fixiert. Vorzugsweise sind diese Endschnitte im jeweiligen Drahtführungskanal versenkt, so dass der Drahtabschnitt im Querschnitt auf der offenen Seite der Befestigungsvorrichtungen 11, 12 über diese Vorrichtungen hinaus nicht übersteht .
Die Endabschnitte der Drahtwicklung 43 sind im Drahtführungskanal geführt und dadurch in Axialrichtung des Drahtführungs- kanals, also senkrecht zur Basisplatte 10 fixiert. Dadurch, dass quer zur Basisplatte 10 verlaufende Endabschnitte der Drahtwicklung 43 jeweils im Drahtführungskanal der Befestigungsvorrichtung 11 bzw. 12 fixiert sind, wobei ihr seitliches Ausrutschen verhindert wird, ist auch die Lage der Ringkerndrossel gegenüber der Basisplatte 10 fixiert.
Die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 dienen jeweils zu einer sicheren .Abstandhaltung der Drahtenden 33 der Drahtwicklung 43 von den anderen Drahtwicklungen 41, 42. Dadurch ist es • möglich, Drahtwicklungen ohne eine Isolierhülle zu verwenden. Es können mit einem Isolierlack überzogene oder ggf. sogar nicht isolierte Drahtwicklungen benutzt werden.
Die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 können einen beliebigen Querschnitt bzw. den Drahtführungskanal mit einem beliebigen Querschnitt aufweisen. Die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 können in einer Variante als Hohlröhre bzw. Hohlzylinder ausgebildet sein. Der Querschnitt des Drahtführungskana>ls ist vorzugsweise an die Form des Drahtendes 33 angepasst.
Die Basisplatte 10 und ihre Befestigungsvorrichtungen 11, 12 sind vorzugsweise in einem Stück, d. h. in einem Verfahrensschritt erzeugt. Möglich ist aber auch, die Basisplatte 10 und die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 aus einem Material oder aus jeweils verschiedenen Materialien separat zu fertigen und fest, vorzugsweise monolithisch miteinander zu verbinden. Möglich ist auch, zunächst die Basisplatte 10 bereitzustellen und auf dieser in einem späteren Verfahrensschritt die Befestigungsvorrichtungen 11, 12 zu erzeugen.
Bezugszeichenliste
10 Basisplatte
101 - 106 Rasteröffnungen
II, 12 Befestigungsvorrichtung
III, 112, 121, 122 Vorsprünge lila, 121a abgeschrägte Flächen 113, 123 Rastervorrichtung
2 Ringkern
31, 32, 33 Enden der Drahtwicklungen
41, 42, 43 Drahtwicklungen
5 Potentialtrennungsvorrichtung
50 Rastfläche
501, 502, 503 verformbare Stege
511, 512, 513 Isolierbereiche
521, 522, 523 Stege
55 Mittelteil der Potentialtrennungsvorrichtung