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Die Erfindung geht aus von einem Trennelement für eine Ringkerndrossel.
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Spulen oder Drosselspulen mit einem ringförmigen Magnetkern sind Bauelemente, die in der Elektronik häufig verwendet werden. Wenn auf dem Ringkern mehrere Wicklungen aufgebracht sind, besteht die Notwendigkeit, diese Wicklungen durch ein Trennmittel voneinander zu trennen.
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So ist bereits eine Ringkerndrossel mit einer Potentialtrennung bekannt, die als hohlzylindrisches Element mit zwei angeformten Stegen ausgebildet ist, die an der Innenseite des Ringkerns unter Spannung anliegen (
EP 0 258 592 B1 ).
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Eine ähnliche Vorrichtung zur Potentialtrennung bei einer Ringkerndrossel ist bekannt, die einen Zentralbereich und zwei in radialer Richtung herausragende Isolierbereiche aufweist (
DE 10 2009 054 001 A1 ).
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Weiterhin bekannt ist ein Isolierplättchen zum Einsetzen in eine Ringkerndrossel, dass unter Spannung an der Innenseite der Ringkerndrossel anliegt (
DE 30 47 603 A1 ).
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Bekannt ist auch, die Potentialtrennung als Halterung auszubilden, die den Ringkern an einer Unterlage festlegt (
DE 10 2010 031 292 A1 ).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Trennelement für eine Ringkernspule zu schaffen, die bei einfachem Aufbau leicht montierbar ist und die Handhabung des Ringkerns erleichtert.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Trennelement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die Erfindung schlägt ebenfalls einen Ringkern für eine Spule mit einem solchen Trennelement vor.
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Das von der Erfindung vorgeschlagene Trennelement weist zwei Schenkel auf, deren Außenseiten zur Anlage an der Innenseite des Ringkerns bestimmt sind. Durch die nach außen gerichteten Haltenasen an beiden Schenkeln wird dafür gesorgt, dass das Trennelement, sobald es in den Ringkern eingesetzt ist, an diesem festgelegt ist und nicht wieder herausfällt. Dadurch erleichtert sich die Handhabung des Ringkerns. Der mindestens eine Schlitz ermöglicht es, dass die beiden Schenkel beim Einsetzen in den Ringkern nach innen federn können, so dass die Haltenasen an der beim Einsetzen vorderen Seite durchgeschoben werden können.
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In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Einsatz als Plättchen ausgebildet ist, das vorzugsweise überall die gleiche Dicke aufweist. Es lässt sich als Spritzgussteil sehr einfach herstellen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann nach einem weiteren Merkmal vorgesehen sein, dass ein Schlitz mittig zwischen den Außenseiten der beiden Schenkel angeordnet ist. Insbesondere kann das als Einsatz ausgebildete Trennelement symmetrisch zu einer Mittellinie zwischen den beiden Schenkeln ausgebildet sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Trennelement zwei von einer Stirnseite ausgehende symmetrisch zu einer Mittellinie zwischen den Außenseiten der Schenkel angeordnete Schlitze aufweist. Das Vorsehen mehrerer Schlitze verteilt die Verformung beim Einsetzen des Trennelements in den Ringkern auf größere Bereiche. Darüber hinaus kann Material gespart werden.
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Für den Fall, dass zwei symmetrisch zu einer Mittellinie angeordnete Schlitze und ein mittig angeordneter Schlitz vorhanden sind, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der mittige Schlitz von der anderen Stirnseite ausgeht als die beiden seitlichen Schlitze.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Breite mindestens des mittleren Schlitzes der Dicke des Plättchens des Einsatzes entspricht.
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Es kann ebenfalls in Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Länge mindestens eines Schlitzes, vorzugsweise aller Schlitze, größer ist als die Hälfte des Abstands der beiden Stirnseiten des Einsatzes voneinander.
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Die Erfindung schlägt ebenfalls einen Ringkern vor, der ein Trennelement aufweist, wie es hierin beschriebenen wird.
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Das Trennelement kann so in den Ringkern eingesetzt sein, dass mindestens die Kanten der Außenseiten an den Innenseiten des Ringkerns anliegen, wobei die axiale Position dadurch festgelegt ist, dass die Haltenasen die axiale Sicherung übernehmen.
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Die Haltenasen können insbesondere so geformt sein, dass sie an dem Übergang des Querschnitts des Ringkerns zu dessen beiden Stirnflächen angreifen, also nicht an den Stirnflächen selbst. Die Ringkerne haben einen angenähert rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten, so dass die Haltenasen an der Stelle der abgerundeten Kanten angreifen können.
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Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Stirnseiten des Einsatzes nicht über die Ebenen der voneinander abgewandten Stirnseiten des Ringkerns vorstehen.
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Dadurch kann erreicht werden, dass der mit dem Trennelement versehene Ringkern nicht mehr Platz benötigt als der Ringkern ohne das Trennelement und somit nie über die Aussenmaße des Gesamtteils, also des Ringkerns mit Spulenrichtung, hinausragt.
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Es wurde erwähnt, dass das Trennelement so in den Ringkern eingesetzt ist, dass die Außenseiten seiner Schenkel an der Innenseite des Ringkerns anliegen. Dies kann auch unter Spannung geschehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwei Trennelemente zur Bildung eines kreuzförmigen doppelten Trennelements ineinander gesteckt sind, was dadurch ermöglicht wird, dass die Trennelemente einen mittleren Schlitz aufweisen, der der Dicke des Plättchens entspricht und mindestens bis zur Mitte des Abstands zwischen den Stirnseiten reicht. Dadurch kann ein kreuzförmiges Trennelement durch Zusammenstecken verwirklicht werden, bei dem ebenfalls dafür gesorgt ist, dass die Trennelemente nicht über die Ebenen der Stirnflächen des Ringkernshinausragen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 die Ansicht eines Trennelements nach der Erfindung;
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2 die perspektivische Ansicht des Trennelements der 1;
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3 einen Querschnitt durch einen Ringkern mit eingesetztem Trennelement;
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4 die Draufsicht auf die Anordnung der 3;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Ringkerns mit eingesetztem Trennelement;
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6 schematisch einen Querschnitt durch eine Spulenanordnung;
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7 einen der 3 entsprechenden Schnitt durch einen mit einer Spule versehenen Ringkern;
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8 die Ansicht eines Bauelements.
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Die 1 zeigt eine Ansicht eines von der Erfindung vorgeschlagenen Trennelements, das als Einsatz für einen Ringkern ausgebildet ist. Das Trennelement enthält zwei Schenkel 1, 2, die parallel zueinander verlaufen und auch parallel zueinander verlaufende Außenseiten 3, 4 aufweisen. Die beiden Außenseiten 3, 4 sind geradlinig und weisen an ihren Enden jeweils einen Vorsprung in Form einer Haltenase 5 auf. Die Haltenasen 5 ragen über die Außenseiten 3, 4 hinaus vor, und ihre einander zugewandten Seiten verlaufen schräg unter einem Winkel von etwa 60° gegenüber der jeweiligen Außenseite 3, 4, wobei ein Winkel zwischen etwa 30° und 80° möglich ist.
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Das Trennelement weist quer zu den Außenseiten 3, 4 der beiden Schenkel 1, 2 angeordnete Stirnseiten 6, 7 auf. Die Grundform des Trennelements ist ein Rechteck. Beide Stirnseiten 6, 7 verlaufen in der Seitenansicht der 1 geradlinig, ebenso wie die Außenseiten 3, 4 der beiden Schenkel 1, 2.
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Wie man der perspektivischen Darstellung der 2 entnehmen kann, sind sowohl die Außenseiten 3, 4 als auch die Stirnseiten 6, 7 nicht nur in der Seitenansicht der 1 geradlinig, sondern auch eben.
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Von der in 1 oben dargestellten Stirnkante 6 geht ein Schlitz 8 aus, dessen Richtung 9 parallel zwischen den Außenseiten 3, 4 liegt und der in der Mitte zwischen den beiden Außenseiten 3, 4 angeordnet ist. Der Schlitz 8 weist parallele Seitenkanten 10 auf und endet in einem abgerundeten Ende 11. Er reicht bis kurz vor der gegenüberliegenden Stirnseite 7.
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Von der gegenüberliegenden in 1 unten gezeichneten Stirnseite 7 gehen zwei Schlitze 12 aus, die ebenfalls parallel zu den Außenseiten 3, 4 der beiden Schenkel 1, 2 verlaufen. Auch diese Schlitze 12 haben parallele Seitenkanten 10, wobei die Seitenkanten 10 nicht notwendigerweise parallel sein müssen, und reichen bis kurz vor der gegenüberliegenden Stirnseite 6. Die Schlitze 12 sind im dargestellten Beispiel so angeordnet, dass sie jeweils mittig zwischen der näherliegenden Außenseite 3, 4 und dem mittleren Schlitz 8 verlaufen.
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Die Breite der zwischen den Schlitzen 12, 8, 12 verbleibenden Teile des Trennelements ist angenähert überall gleich.
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Die nun folgende 3 zeigt einen Schnitt durch einen Ringkern 13 mit einem eingesetzten Trennelement. Der Ringkern hat einen Querschnitt in Form eines Rechtecks mit abgerundeten Kanten. Das Trennelement ist so in den Ringkern 13 eingesetzt, dass die Haltenasen 5 an den abgerundeten Kanten des Ringkerns 13 angreifen und dadurch das Trennelement in axialer Richtung, d. h. in 3 nach oben bzw. unten, positionieren. Das Trennelement ist derart an den Ringkern 13 angepasst, dass der Abstand der Außenseiten 3, 4 etwa dem Innenabstand des Ringkerns 13 gleich ist, und dass der Abstand der Stirnseiten 6, 7 voneinander dem Abstand der Ebenen der Stirnseiten 14 des Ringkerns 13 entspricht. Dies führt dazu, dass die Stirnseiten 6, 7 des Trennelements in der gleichen Ebene liegen wie die Stirnseiten 14 des Ringkerns 13. Mit anderen Worten nimmt der Ringkern 13 mit dem Trennelement nicht mehr Platz ein als der Ringkern 13 ohne das Trennelement.
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In der Darstellung der 3 ist das Trennelement in der gleichen Orientierung eingesetzt, in der es in 1 bezeichnet ist. Die umgekehrte Position ist in der gleichen Weise möglich, so dass das Trennelement vor seinem Einsetzen in den Ringkern 13 nicht speziell ausgerichtet werden muss.
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Die 4 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung der 3 von oben. Es ist auch hier zu sehen, dass die Stirnflächen 14 des Ringkerns 13 frei von dem Trennelement bleiben.
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Die 5 zeigt perspektivisch die Anordnung des Trennelements in dem Ringkern 13.
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In der 6 ist schematisch einen Schnitt durch die Anordnung der 5 mit zwei Spulenwicklungen 15 dargestellt. Man kann hieraus auch entnehmen, dass das Trennelement die beiden Spulenwicklungen 15 voneinander getrennt hält, obwohl das Trennelement die Stirnseiten 14 des Ringkerns 13 frei lässt.
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7 zeigt nun nochmals einen der 3 entsprechenden Schnitt durch einen mit Spulenwicklungen 15 versehenen Ringkern 13. Auch hier ist zu sehen, dass die Stirnseiten 6, 7 des Trennelements in der gleichen Ebene liegen wie die Stirnseiten 14 des Ringkerns 13.
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Die 8, auf die jetzt Bezug genommen wird, zeigt ein fertiges Spulenbauelement, bei dem auf einer Halterungsplatte 16 ein Ringkern 13 mit zwei Spulenwicklungen befestigt ist. Die Enden der Spulenwicklungen 15 führen. durch Kerben in der Halterungsseite 16 nach unten. Die beiden Spulenwicklungen 15 sind durch das in das Innere des Ringkerns 13 eingeschobene Trennelement voneinander getrennt.
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Die in 1 dargestellten Schlitze 9, 12 ermöglichen es, dass die Schenkel 1, 2 nach innen federn, damit beim Einsetzen des Trennelements die in Einschubrichtung jeweils vorderen Haltenasen 5 an der Innenseite des Ringkerns 13 vorbei geschoben werden können, bis sie am gegenüberliegenden Ende nach außen federn und dort an den abgerundeten Kanten des Ringkerns 13 angreifen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0258592 B1 [0003]
- DE 102009054001 A1 [0004]
- DE 3047603 A1 [0005]
- DE 102010031292 A1 [0006]
