DE1917211A1 - Elektrische Vorrichtung mit einem Traegerkoerper - Google Patents
Elektrische Vorrichtung mit einem TraegerkoerperInfo
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Description
Wilhelm Ruppert
5o38 Hahnwald, Osteriethweg 4
Elektrische Vorrichtung mit einem Trägerkörper.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem Trägerkörper, der elektrische Bandleiter, insbesondere
lackisolierte Bandleiter, aufweist.
Nach einem, auf den Anmelder zurückgehenden Vorschlag sind gedruckte Schaltungen bekannt, bei dem dünne Bandleiter in
Form von selbständigen, einzelnen oder auch zusammenhängenden Bandeinheiten über ihren ganzen Querschnitt flächig in
den Trägerkörper eingepreßt werden. Der Trägerkörper hat die Form einer Platte, In diese ebene Platte können die Bandleiter
mit Hilfe eines gleichfalls ebenen Stempels durch Preßdruck eingebettet werden, ggfs. unter Erwärmung der
Platte, die aus isolierendem Werkstoff besteht. Andererseite '
ist es altbekannt, Drähte, aber nicht Bandleiter, zu Spulen zu wickeln. Da Bandleiter in ihren Trägerkörpern eine Sonderform
einer gedruckten Schaltung darstellen, wobei in beiden Fällen dünne oder auch sehr dünne, in einer ebenen Fläche
verteilte leiter etwa in Schichtform vorhanden sind, bilden Drahtwicklungen kein Vorbild für gedruckte Schaltungen.
Ferner ist es zwar bekannt, bei Transformatoren statt kompakter Kerne, Kernbleche zu verwenden und die besondere Form
des Joches kann vorsehen, daß die Kernbleche eine bandförmige Struktur haben. Die Kernbleche haben aber mit einem
elektrischen leiter nichts zu tun,sondern dienen magnetischen Zwecken, bilden z.B. den Streukern. Ferner ist es be-
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kannt, Bandleiter in Form von oxydierten Kupferschiehten
aber wiederum in ebener, flächiger Form in einen Träger-*
körper einzupressen oder teilweise in ihn einzubetten. Außerdem sind Transformatoren mit Zylinder-und Scheibenwicklung als Kern- oder Manteltransformatoren altbekannt,
wobei aber wiederum lediglich Drahtleiter, also Leiter etwa runden Querschnitts verwendet werden.
Demgegenüber stellt der Erfindungsgegenstand eine Weiterentwicklung
hinsichtlich der Bandleiter1 und der zugehörigen Trägerkörper dar. In überraschender Weise wird vorgeschlagen,
solche Bandleiter auch für Anwendungszwecke auf gekrümmten
Oberflächen zu benutzen. Hierbei verwendet man dünne, zeB,
aus Kupfer bestehende, etwa 2o bis 2oo my starke Bandleiter, die vorzugsweise vorher durch einen Polyamid-, Polyurethan-,
Polyviny!acetal- oder Terephthalpolyesterlack einen Überzug erhielten, mit oder im Einzelfall ohne eine
besondere Kantenverstärkung durch zusätzlichen Lacküberzug.
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß Befürchtungen nicht zutreffen, daß die recht dünnen Bandleiter..
beim Aufbringen auf stark.gekrümmte Oberflächen wie Bohre,
sich nachteilig verformen oder daß der Lack insbesondere an dem Kaatea abspringt. Es ist gleichfalls überraschend9 daß
solche, mit Bandleitern versehene, elektrische Vorrichtungen
ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, besonders hinsichtlich der Durchschlagfestigkeit und des Leitvermögens
besitzen.
In weiterer Ausgestaltung dieses Grundgedankens wird vorger
schlagen, di· Bandleiter auf einem rohrförmigen Trägerkörper
anzuordnen. Hierbei kann man vorteilhafterweise von im Handel befindlichen Isolierrohren aus Epoxyd-, oder Polyesterharz,
aus gepreßten Hartfasern oder Geweben kostensparend ausgehen. Man erzielt hierdurch elektrische Bauteile,
die in vieler Hinsieht vorteilhafte elektrische
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Charakteristika, z.B. eimen im Vergleich zu Drähten wesentlich Yerkleinerten ohmschen Widerstand haben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird Torgeschlagen,
daß mindestens zwei kontinuierliche, elektrisch isolierte Bandleiter übereinander, insbesondere in Lagen bzw.
schichtartig übereinander angeordnet bzw· gewickelt sind.
Die Anordnung kann so getroffen sein, daß eine Schicht bzw. Lag· aus Epoxydharz, Hartfasern oder dgl. zwischen den Lagen
Ton Bandleitern, -vorhanden ist· Vorzugsweise sind die Band- i
leiter spiral- oder wendelförmig gewickelt, alt der für den einzelnen. Zweck Torgesehenen Steigung bzw. der entsprechenden Bandleiterzahl pro Längeneinheit bzw. pro Bohrhöhe.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht Tor, daß solche Bandleiter in Form einer Primär- und Sekundär"wikklung" angeordnet sind, so daß die Bandleiter mit dem Trägerkörper in überraschender Weise einen Transformator bilden. Eine Torteilhafte Ausgestaltung der Erfindung hierbei
besteht in einer solchen Auslegung und/oder Anordnung der zumindest zwei Bandleiterwicklungen, daß ein Hochfrequenzoder Hochstromtransformator gebildet wird. Hierbei kann man
die dem Bandleiter eigentümlichen Vorteile ausnutzen. Die große Oberfläche des Bandleiters nutzt den Skin-Effekt aus, '
wonach Wechselströme, insbesondere hochfrequente Wechselströme, den Leiterqusrschnitt nicht gleichmäßig ausfüllen,
Tielmehr durch Induktionswirkung im Leiter zur Oberfläche hin Terdrängt werden. Diese Stromrerdrängung nimmt bekanntlich mit wachsender frequenz zu. Aus Bandleitern gewickelte
Transformatoren haben einen kleineren Wieklungswiderstand
für hochfrequente, umzuspannende Potentiale. Solche Transformatoren werden z.B. in elektrischen Verteilungsanlagen
Terwendet, in Verbindung mit freitragenden Überlandleitungen und dgl·. Ferner ist Torteilhaft, daß bei Hochleistungs-,
insbesondere Hochstromtransformatoren, die erfindungegemäße
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Bauart eine bessere Wasser- oder Ölkühlung der Leiterteile ermöglicht.
Eine beispielhafte Ausführungaform der Erfindung ist is der
Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden !beschrieben·
Es zeigen
Pig. 1 eine Bandleiterwicklung auf einem Isoli@rroM3?9
wobei die zweite Lage wegen besserer ÜbersiehtIi©i
keit weggelassen ist und
Pig· 2 ein Schnitt nach Linie Il-Ilder Pig· 1.
Der rohrförmige Trägerkörper 1o aus gepreßten Hartfaaera
beispielsweise 3 mm Dicke dient als Basiskörper für zwei Lagen von Bandleitern, die spiral- bzw. wendelförmig auf
aufgewickelt sein können. Nur die obere Wicklungeschicht 11
ist in Pig. 1 dargestellt. Die Höhe der Steigung, die Breite des Bandleiters und die Anzahl der Einzelwindungen ist mit
der anderen Lage abgestimmt, wobei etwa ein Verhältnis 1s2t
vgl. Pig. 2, dargestellt ist. Der Bandleiter der jeweiliges, Lage besteht in der Hegel aus einem einzigen, entepreeheafi
langen Bandleiterstück. In diesem Pail bildet der Bandleiter
1o mit seinen Windungen die Primärspule, der Bandleiter 11 die Sekundärβpule. Eine Materialschicht 13 de® Trägerkörpers
1o von z.B. 5o my (diese Dicke ist in weiten (rrsxLzen je
elektrisches Bauteil variabel) vergrößert die Dureheelilags»
spannung zwischen Schichten 1o und 12. Es hat sich gezeigt,
daß trotz großflächiger Anordnung der Schichten zueinander
durch diese Werkstoffe dee Irägerkörpers eine beachtliche
Durchschlagsfestigkeit erreicht wird,, nicht eehlech.t@r als die=
jenige bei Drahtwicklungen. Insbesondere Fig« 2 zeigt die
großflächige Anordnung, die bei hohen Frequenzen den öl
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Widerstand außerordentlich herabsetzen (die Dicke des Bandleiters
ist aus Anschauungsgründen stark vergrößert)· H und 15 sind Anzapfungen, also vorstehende Bandleiterenden·
Die Erfindung ist hierauf nicht eingeschränkt. Man kann eine Mehrzahl von Bandleiterwicklungen Lage um Lage auf
einen rohr- oder epulenförmigen Träger aufbringen und zu
gleichen Schaltungsgruppen zusammenschalten· Zwischen den
Lagen bzw. im Trägerkörper können Kühlräume für den Durchgang von Wasser oder Öl vorgesehen werden} die Öffnung des Λ
Kühlraumes ist schematisch mit 16 bezeichnet. Solche Vorrichtungen können, versehen mit einer oder einer Mehrzahl
von Wicklungen als elektrischer Leitungskörper verwendet werden. Die Anwendung ist auf Wechsel- oder Drehstrom nicht
beschränkt. Der Leitungskörper kann selbstverständlich auch Gleichspannungen übertragen·
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Claims (5)
- SchutzangprüchcElektrische Vorrichtung mit einem Trägerkörper, der elektrische Bandleiter, insbesondere laekisolierte Bandleiter bzw. lackisolierte Bandleiter mit zusätzlichem Lackkantenschutz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bandleiter auf einem rohrförmigen Träger-Q körper vorhanden ist.
- 2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei elektrisch isolierte Bandleiter kontinuierlich übereinander, insbesondere in Form von Lagen oder Schichten angeordnet bzw. gewickelt sind«
- 3. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandleiter mit dem Trägerkörper einen Transformator, insbesondere einen Hochfrequenz- bzw. Hoehstromtransformator, bilden.
- t 4. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein spiral- bzw. wendelförmig aufgewickelter, insbesondere auf die Oberfläche aufgewickelte, eingepreßte und/oder eingebettete Bandleiter aufweisender Leiterkörper bzw. Leiter bzw. Spulenkörper ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3t dadurch ge- / kennzeichnet, daß der radiale Abstand der benachbarten Bandleiter., verschiedener Wicklungsschichten weniger als einen Bruchteil eines mm beträgt.009842/17486* Vorrichtung nach, einem der Anspräche 1-5, dadurch gektnnsselohnet, daß der isolierende, insbesondere rohrföraig® Srägerkörper aus Hartfaeem» aus Stwebe, -aus Epoxydwsä/' jäer Polyesterharz009842/1748Leerseife
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