DE2162543A1 - Lamellierter Magnetkern für Induktionsgeräte - Google Patents

Description

Frankfurt am Main

Kalcerstras&e 18, Π. MrohaiM ana Kalserplat»

Elektro-Apparatebau F. Knobel & Co.>Ennenda Ennenda (CH)

Lameliierter Magnetkern für Induktionsgeräte

Die vorliegende Erfindung betrifft einen lameliierten Magnetkern für Induktionsgeräte mit einem Mantel aus zwei zueinander parallelen Jochschenkeln und zwei zwischen diesen und recht winklig zu denselben stehend angeordneten Aussenschenkeln und mit einem zu den Aussenschenkeln parallelen Mittelschenkel, welcher mit einem der Jochschenkel einen Luftspalt bildet.

Es sind lamellierte Mantelkerne für Induktionsgeräte bekannt, die einen E-förmigen Teil mit gleich langen Schenkeln aufweisen, die mittels einem als Joch dienenden I-förmigen Teil miteinander verbunden sind. Die einzelnen Lamellen dieses Magnetkernes werden mittels dem sogenannten DIN-Schnitt abfallos aus einem Blech ausgestanzt, wobei gleichzeitig jeweils zwei mit den Stirnseiten ihrer Schenkel aneinanderstossende E-förmige Teile und aus den durch die aneinanderstossenden Schenkeln gebildeten Fenstern zwei I-förmige Teile ausgestanzt werden.

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Will man jedoch bei diesem Mantelkern zwischen dem mittlern Schenkel des E-förmigen Teiles und dem I-förmigen Teil einen Luftspalt herstellen, so muss der I-förmige Teil entsprechend vom E-förmigen Teil distanziert werden, wodurch auch zwischen den äusseren Schenkeln und dem I-förmigen Teil Luftspälte auftreten, was wegen der auftretenden Streuflüsse unerwünscht ist.

Bei dem in der britischen Patentschrift Nr. 671,823 beschriebenen lamellierten Magnetkern, der ähnlich wie der vorstehend beschriebene Mantelkern aufgebaut" ist, sind die dem letzteren anhaftenden Mängel dadurch behoben, dass bei gleich langen Schenkeln des E-förmigen Teiles auf den Aussenschenkeln ein im wesentlichen I-förmiger Jochschenkel, welcher an seinen Enden verbreitert ausgebildet ist, aufliegt, während sich zwischen dem Mittelschenkel und dem gegenüber den Enden schmälern Mittelteil des Jochschenkels ein Luftspalt bildet.

Dieser Luftspalt lässt sich jedoch nicht verändern, da sich beim zusammengebauten Magnetkern der Abstand zwischen dem Mittelschenkel und dem Jochschenkel nicht verstellen lässt.

Werden zudem die einzelnen Lamellen ähnlich wie beim früher beschriebenen DIN-Schnitt abfallos ausgestanzt, so weisen ausser des I-förmigen Teiles auch die Schenkel des E-förmigen Teiles ungleiche Breiten auf.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die vorstehend genannten Nachteile zu beheben.

Es stellt sich somit die Aufgabe, einen lamellierten Magnetkern zu schaffen, dessen Luftspalt zwischen Mittelschenkel und einem Jochschenkel verändert werden kann und dessen Lamellen zudem abfallos aus Blechen ausgestanzt werden können.

Diese Aufgabe wird beim eingangs erwähnten lamellierten Magnetkern erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Mantel gleichartige, aus je einem Aussenschenkel und an dessen Enden vorkragenden, ungleich langen Jochschenkelabschnitten gebildete U-förmige Mantelelemente aufweist, welche mit den Stirnseiten ihrer längern Jochschenkelabschnitte aneinander anliegen und mit den Stirnseiten ihrer kürzern Jochschenkelabschnitte an einen den Mittelschenkel enthaltenden, zwischen den kürzern Jochschen-

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kelabschnitten angeordneten Mittelsteg anstossen.

Aus der amerikanischen Patentschrift Nr. 3,201,731 ist es bekannt, die Lamellen von U-förmigen Mantelteilen mit verschieden langen Schenkeln aus einem Streifen konstanter Breite auszustanzen, wobei jeweils zwei Lamellen gegenseitig mit ihren kürzern Schenkeln zwischen die Schenkel der andern Lamelle eingreifend miteinander ein lückenloses Rechteck bildend gemeinsam ausgestanzt werden. Beim aus derartig ausgestanzten Lamellen aufgebauten, in der erwähnten amerikanischen Patentschrift gezeigten Mantelkern müssen im Gegensatz zum erfindungsgemässen Magnetkern vier solche Lamellen zusammengefügt werden, um einen Mantelkernquerschnitt zu bilden. Ausserdem weist dieser Mantelkern im Mittelschenkel keinen einstellbaren Luftspalt auf.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines aus Blechlamellen aufgebauten Magnetkernes,

Fig. la und Ib Schnitte zur Herstellung der Blechlamellen für den Magnetkern nach Fig. 1,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines aus Blechlamellen aufgebauten Magnetkernes, und

Fig. 2a und 2b Schnitte zur Herstellung der Blechlamellen für den Magnetkern nach Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellten Magnetkerne weisen

einen Mittelschenkel und einen diesen umgebenden, den magneti- ^ sehen Rückschluss bildenden, aus zwei Aussenschenkeln und zwei Jochschenkeln bestehenden Mantel auf. Der Querschnitt des Mittelschenkels ist im wesentlichen doppelt so gross wie derjenige des Mantels, da sich der gesamte Magnetfluss im Mittelschenkel derart aufteilt, dass durch den Mantel nur der halbe Fluss geht. Daraus ergibt sich, dass bei konstanter Dicke des Magnetkerns der Mittelschenkel doppelt so breit ist wie der Mantel.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Magnetkern ist der Mantel aus zwei gleichen U-förmigen Mantelelementen 11 und 12 gebildet, die je aus einem Aussenschenkel lla bzw. 12a und.zwei an dessen Enden vorkragenden, senkrecht zum Aussenschenkel stehenden

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Jochschenkelabschnitten lib, lic bzw. 12b, 12c bestehen. Die beiden Mantelelemente 11 und 12 stossen mit den Stirnflächen ihrer langem Jochschenkelabschnitte 11b und 12b aneinander an. In den durch die beiden kürzern Jochschenkelabschnitte lic und 12c gebildeten Zwischenraum ist ein zu den Aussenschenkeln paralleler Mittelsteg 13 eingepasst, welcher den Mittelschenkel enthält und gleichzeitig den im Mantel zwischen den kurzem Jochschenkelabsehnitten lic und 12c gebildeten Zwischenraum ausfüllt. Zwischen dem Mittelschenkel und jedem der Auscenschenkel lla und 12a ist eine Fensteröffnung IU vorgesehen.

Der Mittelsteg 13 bestimmt zusammen mit dem aus den langem Jochschenkelabsehnittc-.n 11b und 12b gebildeten Jochschenkel einen Luftspalt 16. Zur Einstellung der Grosse dieses Luftspaltes kann der Mittelsteg 13 von den kürzern Jochschenkelabschnitten lic und 12c geführt in seiner Längsrichtung verschoben vier den.

Die Abmessungen des Magnetkernes sind derart gewählt, dass sich die Lamellen des Magnetkernes mittels der in den Fig. la und Ib dargestellten, noch genauer zu beschreibenden Stanz schnitte herstellen lassen. Bei einer Mantelbreite a und einer Mittelstegbreite von 2a erhält man einen Magnetkern mit den Aussenabmessungen Ua zu' 6a und mit Fensteröffnungen IU, deren Höhe 2a und deren Breite a beträgt. Die Länge der kürzern Jochschenkel-. abschnitte lic und 12c beträgt 2a und ist um a kleiner als die Länge der längern Jochschenkelabschnitte 11b und 12b.

Die Fig. la und Ib zeigen, wie sich die Lamellen der Mantelelemente 11 und 12 mit ihren ungleich langen Jochschenkelabschnitteri 11b und 12c bzw, lic und 12b aneinander anliegend zusamme.n mit einer Lamelle des Mittelsteges 13 zu einem lückenlosen Rechteck mit den Seitenlängen Ua und 5a zusammenfügen lassen. Die einzelnen Rechtecke können zu einem Streifen 15 konstanter Breite Sa (Fig. la) bzw. Ua (Fig. Ib) aneinander gereiht werden. Die einzelnen Blechlamellen lassen sich in den in den Fig. la und Ib gezeigten Rechteckanordnungen abfallfrei aus diesen Blechstreifen 15 ausstanzen.

Der Mantel"des in Fig. 2 gezeigten Magnetkernes besteht ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Magnetkern aus zwei

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gleichen, U-förmigen Mantelelementen 21 und 22, welche je einen Aussenschenkel 21a bzw. 22a mit vorkragenden, senkrecht dazu stehenden Jochschenkelabschnitten 21b,c bzw. 22b,c aufweisen. Die mit den Stirnflächen ihrer beiden längern Jochschenkelabschnitten 21b und 22b aneinanderstossenden Mantelelemente 21 und 22 bilden einen Mantel, der zwischen den kürzern Jochschenkelabschnitten 21c und 22b einen Zwischenraum aufweist. Dieser Zwischenraum wird durch einen den Mittelschenkel enthaltenden, zu den Aussenschenkeln parallelen Mittelsteg 2 3 ausgefüllt. Dieser Mittelsteg 23 lässt sich wie der Mittelsteg 13 der Fig. 1 in seiner Längsrichtung verschieben, was ein Einstellen des Luftspaltes 26 im Mittelschenkel erlaubt. Zwischen Mittelschenkel und den Aussenschenkeln sind Fensteröffnungen 2H ausgespart.

Bei einer Mantelbreite a und einer Mittelstegbreite von 2a weist dieser Magnetkern eine Höhe der Fensteröffnungen 2U von a auf. Die Breite b dieser Fensteröffnungen 2U lässt sich hingegen frei wählen. Die kürzern Jochschenkelabschnitte 21c bzw. 22c sind um a kürzer als die längern Jochschenkelabschnitte 21b bzw. 22b. Es lassen sich somit Magnetkerne bilden, welche eine Aussenabmessung von 3a zu 4a+2b aufweisen.

In den Fig. 2a und 2b ist dargestellt, wie sich je zwei Lamellen der Mantelelemente 11 und 12 paarweise ineinanderschachteln lassen. Der kürzere Jochschenkelabschnitt 21c bzw. 22c des einen Mantelelementes greift jeweils zwischen die Jochschenkelabschnitte des andern Mantelelementes ein und füllt den die Fensteröffnung 24 bildenden Raum aus. Je zwei Lamellen der Mantelelemente 21 und 22 bilden ein lückenloses Rechteck mit den Seiten Ua und 2a+b.

Die Lamellen der Mantelelemente lassen sich als derartige, aneinandergereihte Rechtecke aus einem Streifen 25 konstanter Breite 2a+b (Fig. 2a) oder Ua (Fig. 2b) ausstanzen. Die Mittelstege 23, welche einen quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge von 2a aufweisen, werden ebenfalls abfallfrei aus einem zweiten Blechstreifen (nicht gezeigt) mit einer Breite von 2a ausgestanzt.

Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Magnetkernen lässt sich der Luftspalt im Mittelschenkel leicht einstellen,

ohne dass ein unerwünschter Luftspalt im Mantel in Kauf genommen werden muss.

Die beschriebenen Magnetkerne werden vorzugsweise für Drosselspulen für den Betrieb von Leuchtstoffröhren verwendet. Dabei ist es wichtig, die Magnetkerne so zu dimensionieren, dass ohne wirtschaftliche oder technische Nachteile eine niedrige Bauhöhe der Vorschaltgeräte erreicht wird. Es hat sich gezeigt, dass sich vor allem der Magnetkern nach Figur 1 dank seinen Querschnittsabmessungen von 4a zu 6a besonders gut für Vorschaltgeräte eignet. Die Höhe dieses Magnetkernes steht zu dessen Breite im Verhältnis von 1 : 1,5, was den wirtschaftlichen Bau von Vorschaltgeräten niedriger Bauweise ermöglicht, wodurch Material beim Sockel der Leuchtstoffröhren eingespart werden kann, was auch Vorteile lichttechnischer und ästhetischer Art mit sich bringt.

Wird beim Ausführungsbeispiel nach Figur la = 6,4 cm gewählt, so ergibt sich ein Magnetkern mit den sich als besonders günstig erweisenden Querschnittsabmessungen von 38,4 χ 25,6 cm.

Werden die Magnetkerne in einem Gehäuse aus Eisenblech untergebracht, so ist es in gewissen Fällen erwünscht, dieses Eiaenblechgehäuse als aktiven Teil in den Magnetkreis einzubeziehen. In diesem Fall werden die Mantelelemente in ihrer Breite um einen der Dicke des Eisenbleches für das Gehäuse entsprechenden Betrag verkleinert, so dass deren Breite ein wenig kleiner als die halbe Breite des Mittelsteges ist.

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Claims (4)

Patentansprüche

1. Lamellierter Magnetkern für Induktionsgeräte mit einem Mantel aus zwei zueinander parallelen Jochschenkeln und zwei zwischen diesen und rechtwinklig zu denselben stehend angeordneten Aussenschenkeln und mit einem zu den Aussenschenkeln parallelen Mittelschenkel, welcher mit einem der Jochschenkel einen Luftspalt bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel gleichartige, aus je einem Aussenschenkel und an dessen Enden vorkragenden, ungleich langen JochschenkelabschnittiT gebildete U-förmige Mantelelemente aufweist, welche mit den Stirnseiten ihrer | längern Jochschenkelabschnitte aneinander anliegen und mit den Stirnseiten ihrer kürzern Jochschenkelabschnitte an einen den Mittelschenkel enthaltenden, zwischen den kürzern Jochschenkelabschnitten angeordneten Mittelsteg anstossen.

2. Lamellierter Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochschenkelabschnitte und die Aussenschenkel im wesentlichen dieselbe, gegenüber dem Mittelsteg praktisch halbe Breite aufweisen, dass die Länge der Aussenschenkel der Breite des Mittelsteges entspricht, dass die längern Jochschenkelabschnitte dreimal so lang wie breit und um einen ihrer Breite entsprechenden Betrag länger sind als die kürzern Joch- f schenkelabschnitte und dass die Länge des Mittelsteges im wesentlichen der dreifachen Aussenschenkelbreite entspricht, so dass zwei Lamellen der Mantelelemente mit den Stirnseiten beider ihrer Jochschenkelabschnitte aneinander anliegend zusammen mit dem von ihnen umfassten Mittelsteg zu einem lückenlosen Rechteck zusammenfügbar sind.

3. Lamelliert«*· Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochschenkelabschnitte und die Aussenschenkel im wesentlichen dieselbe, gegenüber dem Mittelsteg praktisch halbe Breite aufweisen, dass der Mittelsteg im wesentlichen

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gleich lang wie breit ist, dass die Länge der Aussenschenkel ihrer Breite entspricht und dass die längern Jochschenkelabschnitte um einen ihrer Breite entsprechenden Betrag länger sind als die kürzern Jochschenkelabschnitte, so dass zwei Lamellen der Mantelelemente gegenseitig mit ihren kürzern Jochschenkelabschnitten zwischen die Jochschenkelabschnitte der andern Lamelle eingreifend zu einem lückenlosen Rechteck zusammenfügbar sind.

4. Lameliierter Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden kürzern Jochschenkelabschnitten angeordnete Mittelsteg von diesen in seiner Längsrichtung verschiebbar geführt ist.

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