EP2725589A1 - Inductivity and method for producing same - Google Patents
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- EP2725589A1 EP2725589A1 EP13190579.6A EP13190579A EP2725589A1 EP 2725589 A1 EP2725589 A1 EP 2725589A1 EP 13190579 A EP13190579 A EP 13190579A EP 2725589 A1 EP2725589 A1 EP 2725589A1
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- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
- H01F27/325—Coil bobbins
Definitions
- the invention relates to a method for producing an "inductor with iron core” (electrical transformer, inductor, Transductor, transformer, electric magnet, etc.), hereinafter called inductance, and an inductance produced by this method.
- inductance electrical transformer, inductor, Transductor, transformer, electric magnet, etc.
- Electrical inductances are contained in a great many electrical and electronic devices, and their main purpose is to transform or disconnect one or more, in particular different, voltage potentials, in the current limitation or in the formation of a magnetic field.
- electrical inductors contain one or more electrical coils.
- bobbin which is usually made of an electrically non-conductive material, usually plastic, or be present as so-called air coils, which have no bobbin as denomination core.
- the at least one coil is structurally connected to the iron core.
- the at least one coil is placed over the iron core, that due to the applied coil voltage and the induction occurring in a magnetic flux is generated in the iron core.
- this is usually made of a stack of superposed individual, rolled sheets, so-called dynamo sheets or transformer sheets, wherein the individual sheets must be electrically isolated from each other.
- the individual sheets are coated on the rolled surfaces usually with an electrically insulating insulating or here have an electrically non-insulating oxidation layer.
- That laminated core can enclose the coil partially or fully encircling, the sheets of different formats and sizes joined together form the iron core of the inductive.
- so-called E, U-I or M blanks of sheets as a compact laminated core be joined together. It will be combined as a single or several different sheet metal blanks to form a laminated core.
- two or more sheets per layer and in particular from layer to layer are rotated by 180 ° usually piled up, which is a very high and usually only manually manageable workload.
- the visible in the plan view of the sheet metal contour of each layer in a circumferentially closed iron core is not a single sheet, but this is composed because of the mountability of at least two sheets.
- the laminated core is assembled on one side (without changing the sheet metal direction) to form a block and then welded together on the outer sides of the abutting edges of the sheets as a block.
- the resulting magnetic short circuit at the edge of the magnetic field is hereby accepted for economic reasons.
- the procedure according to the invention is that the laminated core forming the iron core, that is to say the magnetic flux guide body, is no longer produced by laying layer by layer in different alternating orientations, but by aligning two identically shaped types of metal sheets, each in alignment superimposed, two separate metal sheets arise. Up to this point, the procedure still corresponds to the welding of the laminated cores according to the prior art.
- the subdivision of the overall contour of the iron core in the two laminated cores is usually made so that a laminated core - viewed in the transverse direction to the sheet metal plane - U-shaped or E-shaped, while the other laminated core is rod-shaped, ie I-shaped ,
- the coil - usually the bobbin, which is usually already provided with the at least one winding at this time - inserted into the inner space of the first laminated core.
- one leg of the laminated core thereby passes through the interior of the coil, which is often the case, the interior of the coil - regardless of whether it is an air coil or a coil applied to a bobbin coil - dimensioned so that their interior closely to the recorded leg of the laminated core encloses and holds the laminated core together.
- the second laminated core is placed with one of its side surfaces on the first laminated core and its wetted with adhesive end faces, which it spans all ,
- the second laminated core is held together transversely to the sheet plane by in the direction of the second laminated core also protruding two mutually oppositely directed webs of the bobbin, if such is present.
- the laminated cores are preferably placed against each other in each case with those surfaces on which the layers of sheets are visible side by side.
- the laminated cores are then fixed against each other, once by the bond to the splice of the two laminated cores against each other, and when using a bobbin by the lateral support by the webs of the bobbin.
- a guide pin having a widened shoulder can be pushed through the aligned with the through hole of the laminated core through hole of the mounting bracket and inserted into the laminated core and glued to it.
- the coil in particular the wound bobbin, which is located substantially in the inner space of the iron core, so the flux guide body must be designed and dimensioned so that it is positively held in this space and above all until the bonding of the two sheet metal blocks the sheets of each laminated core roughly prefixed against each other.
- the coil or the bobbin has a central passage opening into which exactly fits the middle free-ending leg of this E-shaped laminated core.
- the bobbin therefore has two pairs of two oppositely directed webs which project beyond the actual bobbin and extend in the sheet plane, wherein the distance between each pair of webs corresponds to the thickness of the laminated core to be accommodated therebetween.
- the shape of the sheet metal blocks is preferably chosen so that the one laminated core is rod-shaped or I-shaped, while the other is U-shaped or E-shaped, each viewed in the plan view of the sheet plane, ie in the transverse direction.
- a mounting bracket is applied, preferably glued or glued by means of guide pins in the corresponding through holes of the laminated core, possibly bolted through guide bushes in the laminated core.
- the sheets of sheet metal blocks optionally have through holes, which are present in each sheet at the identical location and thus completely penetrate the laminated core.
- Another possibility is also to use for attaching the electrical inductance, in particular the electrical transformer to a desired component of the environment not the previously used two mounting bracket, but a laterally above the laminated core protruding mounting plate, the transverse to an end face of a laminated core glued to the sheet metal plane, and thus also fixed to this end face the sheets against each other. This also no through holes in the sheets are needed.
- Fig. 1a shows in perspective view of a transformer according to the prior art, in which the flux-conducting body 24 consists of a stack of stacked sheets 4 a b, 14 a b, and each layer two sheets 4 a, 14 a and 4 b, 14 b, as in Fig. 1 b shown separately for two successive layers.
- the plate 4 a, b are each E-shaped, and the plate 14 a, b respectively rectangular, and connects the three free ends of the E-shaped plate 4 a and 4 b with each other.
- the complementary to a sheet metal layers sheets 4 a, 14 a are each adjacent to each other with a common plate plane.
- each sheet metal plane on two individual sheets is necessary because the bobbin 3 has a through hole 22 through which extends the middle leg of the laminated core, so that the respective E-shaped plate 4 a, 4 b inserted alternately at each position from opposite sides is what would not be possible with a one-piece sheet metal layer.
- two laminations 1,2 are created by loose superimposing identical sheets 4 a, b and 14 a, b one above the other and always in the same orientation.
- Fig. 2a this is for a U-shaped laminated core 1 and in Fig. 2b shown for an E-shaped laminated core 1 , while the laminated core 2 is always rod-shaped, that is I-shaped. It has a length corresponding to the length of the connecting leg of the laminated core 1, and also its thickness 18 corresponds to the thickness of the laminated core 1, usually characterized in that both laminated cores 1, 2 consist of an identical number of sheets of the same thickness.
- the spool 3 consists of a sleeve-shaped, rectangular in this case, the winding core 20 includes a through hole 22 from one end face to the other, through which the medium, freely terminating legs 7 c of the first E-shaped Laminated core 1 can be pushed through.
- the length of this free middle leg 7 c is the same length or slightly longer than the length of the through hole 22.
- this winding core 20 From the front ends of this winding core 20 is radially in all 4 directions in each case a circumferential end plate 21 from which represents the frontal boundary for the applied on the outer circumference of the hub 20 winding with the two windings 19 a, b.
- the - in particular one-piece - bobbin 3 has two pairs of webs 6 a, b, 6 c, d, which project radially outward from the end plates 21 , with a course in the sheet plane and at a distance from each other, the thickness the laminated cores 1, 2 corresponds.
- this second laminated core 2 On the opposite side of the other pair of webs 6 c, d serves to record the laminated core 2 with its thickness, ie measured transversely to the sheet plane, between the webs 6 c, d.
- this second laminated core 2 first passes between the two webs 6 c, d and is thereby held together even before he reaches the adhesive 8 . Even after contacting the adhesive 8 and the first laminated core 1 hold the webs 6 c, d the second laminated core 2 together, ie during the curing of the adhesive . 8
- FIG. 2 b shows, 24 through holes 13 in the individual sheets 4 a, b, 14 a, b in alignment with each other and thus through the entire magnetic flux guide 24 through holes in the sheets of the two laminated cores 1, 2 respectively in the corner regions of approximately rectangular later be.
- These through holes 13 are also after the bonding of the two sheet stacks 1, 2 freely accessible, since they are outside of the bobbin 3 and not covered by this.
- a guide pin 15 which preferably also consists of non-conductive material such as plastic, is inserted and glued into such a through hole 13 .
- a solid guide pin 15 may also be a provided with a through hole guide bushing 17 , which then opens the possibility to put through the inner passage of the guide bushing 17 a clamping screw, without them the sheets 4 a, 14 a and their insulating varnish could damage.
- Both a guide pin 15 and a hollow guide bushing 17 may have an outwardly projecting shoulder 16 at their rear end, so that this shoulder abuts either on the outside of the outermost sheet or - if mounting brackets 12 are to be attached to the magnetic flux guide 24 , as in Fig. 3 b shown on the top right - such a guide bush 17 or a guide pin 15 can extend through the corresponding through hole in the mounting bracket 12 .
- the mere gluing of the mounting bracket 12 on the outside of the outermost metal sheet of the magnetic flux guide is sufficient, but by additional insertion and preferably gluing a guide pin 15 or a guide bushing 17 an exact positioning and even better bonding of the mounting bracket 12 is achieved.
- FIG. 3 b shown bottom right - instead of two mounting bracket 12 a single, flat mounting plate 23 to stick to the end face of the magnetic flux guide, so that the mounting plate 23 also protrudes laterally across the sheet plane perpendicular to the magnetic flux guide and there preferably has slots for screwing with a component of the environment.
- Fig. 3 c shows the state immediately before bonding, so with already applied, zigzag-shaped adhesive bead of adhesive . 8
- the projection of the face plates 21 slotted over the webs 6 c, d may be formed for insertion of cable terminals and terminals, and also that the webs 6 c, d may consist of hollow chambers, on the one hand the stabilization of Webs 6 c, d, serve, on the other hand, but can also accommodate additional elements such as terminals.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer "Induktivität mit Eisenkern" (elektrischer Transformator, Drossel, Transductor, Übertrager, Elektro-Magnet usw.), im Folgenden Induktivität genannt, sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Induktivität.The invention relates to a method for producing an "inductor with iron core" (electrical transformer, inductor, Transductor, transformer, electric magnet, etc.), hereinafter called inductance, and an inductance produced by this method.
Elektrische Induktivitäten sind in sehr vielen elektrischen und elektronischen Geräten enthalten, und ihr Hauptzweck besteht im Umwandeln oder Trennen eines oder mehrerer, insbesondere unterschiedlicher, Spannungspotenziale, in der Strombegrenzung oder in der Bildung eines Magnetfeldes.Electrical inductances are contained in a great many electrical and electronic devices, and their main purpose is to transform or disconnect one or more, in particular different, voltage potentials, in the current limitation or in the formation of a magnetic field.
Zu diesem Zweck enthalten elektrische Induktivitäten eine oder mehrere elektrische Spulen.For this purpose, electrical inductors contain one or more electrical coils.
Deren Wicklungen können auf einem Spulenkörper, der in der Regel aus einem elektrisch nicht leitendem Material, meist Kunststoff, besteht, aufgewickelt sein oder als so genannte Luftspulen vorliegen, die keinen Spulenkörper als Stückelungskern besitzen.Their windings may be wound on a bobbin, which is usually made of an electrically non-conductive material, usually plastic, or be present as so-called air coils, which have no bobbin as denomination core.
Um das Prinzip der Induktivität mit Eisenkern als Einheit in Funktion zu bringen, wird die wenigstens eine Spule mit dem Eisenkern konstruktiv verbunden. Hierbei wird die wenigstens eine Spule so über dem Eisenkern platziert, dass aufgrund der angelegten Spulenspannung und der dabei auftretenden Induktion ein magnetischer Fluss im Eisenkern erzeugt wird.In order to bring the principle of inductance with iron core as a unit in function, the at least one coil is structurally connected to the iron core. Here, the at least one coil is placed over the iron core, that due to the applied coil voltage and the induction occurring in a magnetic flux is generated in the iron core.
Bei Transformatoren werden häufig die beiden Spulen in Form der Wicklungen von einem gemeinsamen, geschlossen umlaufenden Eisenkern durchdrungen, was das Betriebsverhalten und die Effizienz des Transformators verbessert.In the case of transformers, frequently the two coils in the form of the windings are penetrated by a common, closed-loop iron core, which improves the operating behavior and the efficiency of the transformer.
Um Wirbelströme und eine mögliche magnetische Sättigung im Eisenkern zu vermeiden, wird dieser in der Regel aus einem Stapel von übereinandergelegten einzelnen, gewalzten Blechen, sogenannten Dynamo-Blechen oder Trafo-Blechen, hergestellt, wobei die einzelnen Bleche elektrisch gegeneinander isoliert sein müssen. Zu diesem Zweck sind die einzelnen Bleche an den gewalzten Flächen in der Regel mit einem elektrisch isolierenden Isolierlack beschichtet oder besitzen hier eine elektrisch nicht isolierende Oxidationsschicht.In order to avoid eddy currents and a possible magnetic saturation in the iron core, this is usually made of a stack of superposed individual, rolled sheets, so-called dynamo sheets or transformer sheets, wherein the individual sheets must be electrically isolated from each other. For this purpose, the individual sheets are coated on the rolled surfaces usually with an electrically insulating insulating or here have an electrically non-insulating oxidation layer.
Denn wenn es zu einem elektrischen Kontakt zwischen Blechen an den Walzflächen kommt, tritt an dieser Stelle ein magnetischer Kurzschluss auf.Because when there is an electrical contact between sheets on the rolling surfaces, occurs at this point a magnetic short circuit.
Um die Bleche dauerhaft als Eisenkern (nachfolgend auch als Blechpaket bezeichnet) zusammenzuhalten, werden diese bisher häufig miteinander durch Durchgangslöcher in den Blechen isoliert mit Schrauben verschraubt, mittels Druckstücken verspannt oder am Rand verschweißt.To hold the sheets permanently as an iron core (hereinafter also referred to as a laminated core), these are often isolated with each other through through holes in the sheets screwed with screws, clamped by means of pressure pieces or welded at the edge.
Dabei werden auch die in der Regel benötigten Befestigungswinkel oder andere Anbauteile an der Induktivität, mit dem Blechpaket, verschraubt, verschweißt oder verspannt.In this case, the usually required mounting bracket or other attachments to the inductor, with the laminated core, screwed, welded or braced.
Dass Blechpaket kann die Spule teilweise oder voll umlaufend umschließen, wobei die Bleche aus unterschiedlichen Formaten und Größen zusammengefügt den Eisenkern der induktiv bilden. So können unter anderem so genannte E-, U- I- oder M-Zuschnitte von Blechen als ein kompaktes Blechpaket zusammengefügt werden. Es werden als einzelne oder mehrere verschiedene Blechzuschnitte zu einem Blechpaket zusammengeführt.That laminated core can enclose the coil partially or fully encircling, the sheets of different formats and sizes joined together form the iron core of the inductive. Thus, among other things, so-called E, U-I or M blanks of sheets as a compact laminated core be joined together. It will be combined as a single or several different sheet metal blanks to form a laminated core.
Um auf die benötigte Dicke des Blechpakets zu gelangen, werden in der Regel zwei oder mehrere Bleche pro Lage und insbesondere von Lage zu Lage um 180° gedreht aufgeschichtet, was einen sehr hohen und meist nur manuell zu bewältigenden Arbeitsaufwand darstellt.In order to get to the required thickness of the laminated core, two or more sheets per layer and in particular from layer to layer are rotated by 180 ° usually piled up, which is a very high and usually only manually manageable workload.
Dabei besteht ja die in der Aufsicht auf die Blechebene sichtbare Kontur jeder Lage bei einem umlaufend geschlossenen Eisenkern nicht aus einem einzelnen Blech, sondern diese ist wegen der Montierbarkeit aus mindestens zwei Blechen zusammengesetzt.In this case, yes, the visible in the plan view of the sheet metal contour of each layer in a circumferentially closed iron core is not a single sheet, but this is composed because of the mountability of at least two sheets.
Bei der Schweißmethode wird das Blechpaket einseitig (ohne Wechsel der Blechrichtung) zu einem Block zusammengefügt und anschließend an den Außenseiten der Stoßkanten der Bleche als Block miteinander verschweißt. Der entstehende magnetische Kurzschluss am Rand des Magnetfeldes wird hierbei aus wirtschaftlichen Gründen in Kauf genommen.In the welding method, the laminated core is assembled on one side (without changing the sheet metal direction) to form a block and then welded together on the outer sides of the abutting edges of the sheets as a block. The resulting magnetic short circuit at the edge of the magnetic field is hereby accepted for economic reasons.
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Induktivität sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen, so dass der Herstellungsaufwand verringert und der Transformator technisch, insbesondere elektrisch, verbessert wird.It is therefore the object of the invention to provide an inductance and a method for its production, so that the production cost is reduced and the transformer is technically, in particular electrically, improved.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise besteht darin, dass das den Eisenkern, also den magnetischen Flussleitkörper, bildende Blechpaket nicht mehr dadurch erzeugt wird, dass Lage für Lage der Bleche in unterschiedlich abwechselnder Orientierung aufgelegt wird, sondern indem aus zwei identisch geformten Sorten von Blechen, die jeweils fluchtend übereinandergelegt werden, zwei getrennte Blechblöcke entstehen. Bis zu diesem Punkt entspricht die Vorgehensweise noch dem beim Verschweißen der Blechpakete nach dem Stand der Technik.The procedure according to the invention is that the laminated core forming the iron core, that is to say the magnetic flux guide body, is no longer produced by laying layer by layer in different alternating orientations, but by aligning two identically shaped types of metal sheets, each in alignment superimposed, two separate metal sheets arise. Up to this point, the procedure still corresponds to the welding of the laminated cores according to the prior art.
Die Unterteilung der Gesamtkontur des Eisenkerns in die zwei Blechpakete wird in der Regel so vorgenommen, dass das eine Blechpaket - betrachtet in Querrichtung auf die Blechebene - U-förmig oder E-förmig gestaltet ist, während das andere Blechpaket stabförmig, also I-förmig ist.The subdivision of the overall contour of the iron core in the two laminated cores is usually made so that a laminated core - viewed in the transverse direction to the sheet metal plane - U-shaped or E-shaped, while the other laminated core is rod-shaped, ie I-shaped ,
Um aus jeweils gleich geformten und fluchtend übereinander gelegten Blechen jeweils ein Blechpaket herzustellen, ist der Arbeitsaufwand sehr viel geringer als bei der abwechselnd lageweise aufgebauten Vorgehensweise nach dem Stand der Technik. Vor allem kann das Zusammenstellen zu Blechpaketen auf einfache Art und Weise automatisiert werden, was mit üblichen Rüttel-und Ausrichtvorrichtungen sehr einfach möglich ist.In order to produce in each case a laminated core from in each case identically shaped and aligned superimposed sheets, the workload is much lower than in the alternately layered construction method according to the prior art. Above all, assembling into laminated cores can be automated in a simple manner, which is very easily possible with conventional vibrating and aligning devices.
Nach Aufeinanderlegen der Bleche zu den beiden Blechpaketen wird zunächst die Spule - meist der Spulenkörper, der zu diesem Zeitpunkt in der Regel bereits mit der mindestens einen Wicklung versehen ist - in den inneren Freiraum des ersten Blechpaketes eingesetzt.After stacking the sheets to the two laminated cores, first the coil - usually the bobbin, which is usually already provided with the at least one winding at this time - inserted into the inner space of the first laminated core.
Die Spule - und sofern ein Spulenkörper vorhanden ist, auch der Spulenkörper - steht dabei seitlich aus dem inneren Freiraum dieses ersten Blechpaketes vor. Falls ein Spulenkörper vorhanden ist, weist er insbesondere zwei gegeneinander gerichtete Stege auf, zwischen die das erste Blechpaket, beispielsweise mit seinem verbindenden mittleren Schenkel, genau hineinpasst, also den Blech-Stapel des ersten Blechpaketes dadurch grob zusammenhält, und zwar sowohl in Richtung quer zur Blechebene als auch in einer Richtung in der Blechebene aufgrund der Formgebung und Dimensionierung des Spulenkörpers.The coil - and if a bobbin is present, and the bobbin - stands in front of the inner space of this first laminated core before. If a bobbin is present, it has in particular two oppositely directed webs, between which the first laminated core, for example, with its connecting middle leg, exactly fits, thus roughly holds the sheet stack of the first laminated core, both in the direction transverse to Sheet plane as well as in one direction in the sheet metal plane due to the shaping and dimensioning of the bobbin.
Falls ein Schenkel des Blechpaketes dabei das Innere der Spule durchläuft, was häufig der Fall ist, ist das Innere der Spule - egal ob es eine Luftspule ist oder eine auf einem Spulenkörper aufgebrachte Spule - so dimensioniert, dass ihr Innenraum den aufgenommenen Schenkel des Blechpaketes eng umschließt und das Blechpaket zusammenhält.If one leg of the laminated core thereby passes through the interior of the coil, which is often the case, the interior of the coil - regardless of whether it is an air coil or a coil applied to a bobbin coil - dimensioned so that their interior closely to the recorded leg of the laminated core encloses and holds the laminated core together.
Nunmehr kann auf die Stirnflächen der frei endenden Schenkel des ersten Blechpaketes Kleber aufgetragen werden, und das zweite, in der Regel I-förmige, Blechpaket wird mit einer seiner Seitenflächen auf dem ersten Blechpaket und dessen mit Kleber benetzten Stirnflächen, die es allesamt überspannt, aufgelegt. Dabei wird auch das zweite Blechpaket quer zur Blechebene zusammengehalten durch in Richtung des zweiten Blechpaketes ebenfalls vorstehende zwei gegeneinander gerichtete Stege des Spulenkörpers, falls ein solcher vorhanden ist.Now can be applied to the end faces of the free-ending legs of the first laminated core adhesive, and the second, usually I- shaped, laminated core is placed with one of its side surfaces on the first laminated core and its wetted with adhesive end faces, which it spans all , In this case, the second laminated core is held together transversely to the sheet plane by in the direction of the second laminated core also protruding two mutually oppositely directed webs of the bobbin, if such is present.
Die Blechpakete werden dabei vorzugsweise jeweils mit denjenigen Flächen, an denen die Lagen von Blechen nebeneinander sichtbar sind, gegeneinander gelegt.The laminated cores are preferably placed against each other in each case with those surfaces on which the layers of sheets are visible side by side.
Nach Aushärten des Klebers hat man so einen umlaufend geschlossenen Eisenkern, in dessen inneren und gegebenenfalls teilweise darüber hinausstehend formschlüssig der Spulenkörper oder die Luftspule aufgenommen und fixiert ist.After curing of the adhesive you have so a circumferentially closed iron core, in the inner and possibly partially beyond standing positively the bobbin or the air coil is received and fixed.
Die Blechpakete sind dann gegeneinander fixiert, einmal durch die Verklebung an der Klebestelle der beiden Blechpakete gegeneinander, und bei Verwendung eines Spulenkörpers durch die seitliche Abstützung durch die Stege des Spulenkörpers.The laminated cores are then fixed against each other, once by the bond to the splice of the two laminated cores against each other, and when using a bobbin by the lateral support by the webs of the bobbin.
Sofern dies nicht ausreichend ist, kann eine weitere Stabilisierung durch zusätzliche Maßnahmen - vor oder nach dem Verkleben der Blechblöcke - erzielt werden:If this is not sufficient, further stabilization can be achieved by additional measures - before or after gluing the sheet metal blocks:
Denn als Bleche zum Erzeugen der Blechblöcke werden häufig Bleche verwendet, die nach wie vor in ihren Eckbereichen Durchgangsbohrungen aufweisen, so dass dann auch das gesamte Blechpaket über durchgehende Öffnungen verfügt. Durch diese Durchgangsöffnungen hindurch kann ein Führungszapfen eingeführt und verklebt werden, der beispielsweise aus elektrisch nicht leitendem Material wie etwa Kunststoff besteht.Because as sheets for producing the metal sheets sheets are often used, which still have through holes in their corners, so that then the entire laminated core has through openings. Through these passage openings through a guide pin can be inserted and glued, which consists for example of electrically non-conductive material such as plastic.
Statt eines massiven Führungszapfens kann auch eine Führungsbuchse aus Kunststoff verwendet und vorzugsweise eingeklebt werden.Instead of a solid guide pin and a guide bush made of plastic can be used and preferably glued.
Zusätzlich ist eine einfache Verklebung der Befestigungswinkel oder andere Anbauteile auf jeweils einer der Außenseiten der jeweils äußersten Bleche des Blechpaketes möglich.In addition, a simple bonding of the mounting bracket or other attachments on each of the outer sides of each outermost sheets of the laminated core is possible.
Für die Vorpositionierung insbesondere der Befestigungswinkel oder verbesserte Endfixierung kann ein Führungszapfen, der eine verbreiterte Schulter aufweist, durch die mit der Durchgangsbohrung des Blechpaketes fluchtende Durchgangsbohrung des Befestigungswinkels hindurchgeschoben werden und in das Blechpaket eingeschoben und mit diesem verklebt werden.For the pre-positioning in particular of the mounting bracket or improved end fixation, a guide pin having a widened shoulder can be pushed through the aligned with the through hole of the laminated core through hole of the mounting bracket and inserted into the laminated core and glued to it.
Vor allem wenn dabei von den beiden Seiten des Blechpaketes her nicht zwei gleich lange Führungszapfen mit Schulter, sondern ein langer und ein kurzer Führungszapfen verwendet werden, und an den beiden Bohrungen der Befestigungswinkel an der einen Bohrung der lange und an der anderen der kürzere Führungszapfen eingesetzt wird, lässt sich damit eine starke Fixierung der Bleche des Blechpaketes gegeneinander erreichen, wenn die Summe der Länge der gegeneinander gerichteten Führungszapfen so groß ist, dass sich diese im Blechpaket gegenseitig fast erreichen.Especially if it is not used from the two sides of the laminated core forth two equally long guide pin with shoulder, but a long and a short guide pin, and used at the two holes of the mounting bracket on the one bore of the long and at the other of the shorter guide pin is, can thus achieve a strong fixation of the sheets of laminated core against each other when the sum of the length of the oppositely directed guide pin is so large that they almost reach each other in the laminated core.
Eine Induktivität mit Eisenkern, insbesondere eines elektrischen Transformators, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann, muss also zum einen aus zwei Blechblöcken bestehen, die jeweils nur aus identischen und fluchtend übereinandergelegten gleichen Blechen bestehen, wobei die beiden Blechblöcke gegeneinander verklebt sind.An inductance with an iron core, in particular an electrical transformer, which can be produced by the method according to the invention, therefore, firstly consists of two sheet metal blocks, each of which consists of identical and aligned superimposed same sheets, wherein the two sheet metal blocks are glued against each other.
Die Spule, insbesondere der bewickelte Spulenkörper, der sich im Wesentlichen im inneren Freiraum des Eisenkerns, also des Fluss-Leitkörpers, befindet, muss so gestaltet und dimensioniert sein, dass er formschlüssig in diesem Freiraum gehalten wird und vor allem bis zum Verkleben der beiden Blechblöcke die Bleche jedes Blechpaketes gegeneinander grob vorfixiert.The coil, in particular the wound bobbin, which is located substantially in the inner space of the iron core, so the flux guide body must be designed and dimensioned so that it is positively held in this space and above all until the bonding of the two sheet metal blocks the sheets of each laminated core roughly prefixed against each other.
Insbesondere wenn das eine Blechpaket E- förmig ist, besitzt die Spule oder der Spulenkörper eine mittige Durchgangsöffnung, in die genau der mittlere frei endenden Schenkel dieses E-förmigen Blechpaketes hineinpasst.In particular, when a laminated core is E-shaped, the coil or the bobbin has a central passage opening into which exactly fits the middle free-ending leg of this E-shaped laminated core.
Vorzugsweise besitzt der Spulenkörper deshalb zwei Paare von je zwei gegeneinander gerichteten Stegen, die über den eigentlichen Spulenkörper hinaus vorstehen und in der Blechebene verlaufen, wobei der Abstand zwischen jedem Paar von Stegen der Dicke des dazwischen aufzunehmenden Blechpaketes entspricht.Preferably, the bobbin therefore has two pairs of two oppositely directed webs which project beyond the actual bobbin and extend in the sheet plane, wherein the distance between each pair of webs corresponds to the thickness of the laminated core to be accommodated therebetween.
Die Formgebung der Blechblöcke ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass das eine Blechpaket stabförmig oder I-förmig ist, während der andere U-förmig oder E-förmig ist, jeweils betrachtet in der Aufsicht auf die Blechebene, also in Querrichtung.The shape of the sheet metal blocks is preferably chosen so that the one laminated core is rod-shaped or I-shaped, while the other is U-shaped or E-shaped, each viewed in the plan view of the sheet plane, ie in the transverse direction.
Auf einander gegenüberliegenden Seiten, insbesondere entlang einer der Außenflächen des Eisenkerns, also des magnetischer Flussleitkörpers, ist jeweils ein Befestigungswinkel aufgebracht, vorzugsweise aufgeklebt oder mithilfe von Führungszapfen in die entsprechenden Durchgangsbohrungen des Blechpaketes eingeklebt, ggf. auch durch Führungsbuchsen im Blechpaket hindurch verschraubt.On opposite sides, in particular along one of the outer surfaces of the iron core, so the magnetic Flußleitkörpers, in each case a mounting bracket is applied, preferably glued or glued by means of guide pins in the corresponding through holes of the laminated core, possibly bolted through guide bushes in the laminated core.
Zu diesem Zweck besitzen die Bleche der Blechblöcke ggf. Durchgangsbohrungen, die in jedem Blech an der identischen Stelle vorhanden sind und damit den Blechpaket vollständig durchdringen.For this purpose, the sheets of sheet metal blocks optionally have through holes, which are present in each sheet at the identical location and thus completely penetrate the laminated core.
Eine andere Möglichkeit besteht auch darin, zum Befestigen der elektrischen Induktivität, insbesondere des elektrischen Transformators, an einem gewünschten Bauteil der Umgebung nicht die bisher verwendeten zwei Befestigungswinkel zu verwenden, sondern eine seitlich über den Blechpaket vorstehende Befestigungsplatte, die auf eine Stirnfläche des einen Blechpaketes quer zur Blechebene aufgeklebt wird, und damit an dieser Stirnfläche ebenfalls die Bleche gegeneinander fixiert. Dafür werden auch keine Durchgangsöffnungen in den Blechen benötigt.Another possibility is also to use for attaching the electrical inductance, in particular the electrical transformer to a desired component of the environment not the previously used two mounting bracket, but a laterally above the laminated core protruding mounting plate, the transverse to an end face of a laminated core glued to the sheet metal plane, and thus also fixed to this end face the sheets against each other. This also no through holes in the sheets are needed.
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 a, b:
- einen Transformator nach dem Stand der Technik,
- Fig. 2 a, b:
- zwei unterschiedliche Fluss-Leitkörper, jeweils bestehend aus zwei Blechblöcken,
- Fig. 3a:
- einen Schnitt durch einen fast fertiggestellten Transformator mit Blick in Querrichtung zur Blechebene,
- Fig. 3b:
- einen Schnitt durch die Darstellung der
Fig. 3 a entlang der Linie B-B und - Fig. 3c:
- einen Schnitt durch die
Fig. 3 a entlang der Linie C-C
- Fig. 1 a, b:
- a transformer according to the prior art,
- 2 a, b:
- two different flow guide bodies, each consisting of two sheet metal blocks,
- Fig. 3 a:
- a section through an almost completed transformer looking in the transverse direction to the sheet metal plane,
- Fig. 3 b:
- a section through the representation of
Fig. 3 a along the line BB and - Fig 3 c.:
- a cut through the
Fig. 3 a along the line CC
In diesem Fall ist das Blech 4a, b jeweils E-förmig, und das Blech 14a, b jeweils rechteckig, und verbindet die drei freien Enden des E-förmigen Bleches 4a bzw. 4b miteinander.In this case, the
Die sich zu einer Blechlage ergänzenden Bleche 4a, 14a liegen jeweils nebeneinander mit einer gemeinsamen Blechebene.The complementary to a sheet
Dies ergibt ein Blechpaket mit vier quer zur Blechebene durchgehenden Durchgangsbohrungen 13, durch welche jeweils eine Spannschraube 25 durchgesteckt wird, um das Blechpaket quer zur Blechebene zusammenzuspannen.This results in a laminated core with four through
Bei den beiden unteren Durchgangsöffnungen der
Die Aufteilung jeder Blechebene auf zwei Einzelbleche ist notwendig, da der Spulenkörper 3 eine Durchgangsöffnung 22 besitzt, durch welche sich der mittlere Schenkel des Blechpaketes hindurcherstreckt, so dass das jeweils E-förmige Blech 4a, 4b abwechselnd bei jeder Lage von gegenüberliegenden Seiten eingeschoben wird, was bei einer einstückigen Blechlage nicht möglich wäre.The division of each sheet metal plane on two individual sheets is necessary because the
Allerdings bedingt dieses in der Regel von Hand durchgeführte, lagenweise Einlegen einen hohen Zeitaufwand, und das nachfolgende Verschrauben mit den Spannschrauben 25 birgt die Gefahr der Beschädigung des Isolierlackes an den einzelnen Blechen 4a, b, 14a, b.However, this usually requires manual, layer-wise loading a lot of time, and the subsequent screwing with the clamping screws 25 carries the risk of damage to the insulating varnish on the
Deshalb erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen:Therefore according to the invention proceed as follows:
Zunächst werden zwei Blechpakete 1,2 erstellt durch loses Übereinanderlegen von identischen Blechen 4a, b bzw. 14a, b übereinander und immer in der gleichen Orientierung.First, two
In
Zum Verbinden der beiden nur lose aufeinander gelegten Blechpakete 1,2 wird auf die Stirnflächen 9a,b der frei endenden Schenkel 7a, b und ggf. auch c des Blechpaketes 1 Kleber 8 aufgetragen, und das Blechpaket 2 wird mit einer Seitenfläche, die im Winkel zur Blechebene 10 liegt, aufgeklebt und verbindet die freien Schenkel 7a und ggf. 7c, die alle auf der gleichen Länge enden, miteinander.To connect the two only loosely stacked
Dieser Vorgang ist in den
In Wirklichkeit wird - wie in den
Wie am besten die
Von den stirnseitigen Enden dieses Wickelkerns 20 steht radial in alle 4 Richtungen jeweils eine umlaufende Stirnplatte 21 ab, die die stirnseitige Begrenzung für die auf dem Außenumfang des Wickelkerns 20 aufzubringende Bewicklung mit den beiden Wicklungen 19 a, b darstellt.From the front ends of this winding
Die radiale Erstreckung dieser Stirnplatten 21 - die quer zur Blechebene 10 stehen - in Richtung der Blechebene 10 ist so groß, dass der Spulenkörper 3 gerade in den inneren Freiraum 5 des ersten Blechpaketes 1 passt. Indem sowohl der mittlere Schenkel 7c möglichst passgenau in den Querschnitt der Durchgangsöffnung 22 passt und die Stirnplatten 21 möglichst passgenau zwischen die äußeren frei endenden Schenkeln 7a, 7b, ist der Spulenkörper 3 gegenüber dem ersten Blechpaket 1 quer zur Blechebene 10 und in einer Richtung in Blechebene, nämlich in Richtung des verbindenden Schenkels, formschlüssig positioniert.The radial extent of these end plates 21 - which are transverse to the sheet metal plane 10 - in the direction of the
Zusätzlich weist der - insbesondere einstückige - Spulenkörper 3 zwei Paare von Stegen 6a, b, 6c, d auf, die von den Stirnplatten 21 aus radial nach außen vorstehen, mit einem Verlauf in der Blechebene und mit einem Abstand zueinander, der der Dicke der Blechpakete 1, 2 entspricht.In addition, the - in particular one-piece -
Auf der Seite des bereits mit dem Spulenkörper 3 zusammengesteckten ersten Blechpaketes 1 hält dies zusätzlich zum mittleren Schenkel 7c auch am verbindenden Schenkel die einzelnen Blechlagen gegeneinander.On the side of the already assembled with the
Auf der gegenüberliegenden Seite dient das andere Paar von Stegen 6c, d dazu, das Blechpaket 2 mit seiner Dicke, also gemessen quer zur Blechebene, zwischen den Stegen 6c, d aufzunehmen. Denn beim Heranführen dieses zweiten Blechpaketes 2, das nur lose von Hand oder mittels einer Hilfsvorrichtung zusammengehalten wird, an die mit Kleber 8 benetzten Stirnflächen des ersten Blechpaketes 1, wie in
Wie bereits
Sie können deshalb beispielsweise verwendet werden, um den magnetischer Flussleitkörper 24 zusätzlich mittels Verkleben zu stabilisieren, z.B. indem ein Führungszapfen 15, der vorzugsweise ebenfalls aus nicht leitendem Material wie etwa Kunststoff besteht, in eine solche Durchgangsbohrung 13 eingeschoben und verklebt wird. Statt eines massiven Führungszapfens 15 kann es sich auch um eine mit einer Durchgangsöffnung versehene Führungsbuchse 17 handeln, was dann die Möglichkeit eröffnet, durch den inneren Durchgang der Führungsbuchse 17 eine Spannschraube zu stecken, ohne dass diese die Bleche 4a, 14a und deren Isolierlack beschädigen könnte.They can therefore be used, for example, to additionally stabilize the
Sowohl ein Führungszapfen 15 als auch eine hohle Führungsbuchse 17 kann an ihrem rückseitigen Ende eine nach außen vorstehende Schulter 16 besitzen, so dass diese Schulter entweder auf der Außenseite des äußersten Bleches anliegt oder - wenn Befestigungswinkel 12 an dem magnetischer Flussleitkörper 24 befestigt werden sollen, wie in
Im Grunde genügt das reine Verkleben des Befestigungswinkels 12 auf der Außenseite des äußersten Bleches des magnetischen Flussleitkörpers, aber durch zusätzliches Einstecken und vorzugsweise Einkleben eines Führungszapfens 15 oder einer Führungsbuchse 17 wird gleichzeitig eine exakte Positionierung und noch bessere Verklebung des Befestigungswinkels 12 erreicht.Basically, the mere gluing of the mounting
Eine andere Möglichkeit besteht darin - wie in
- 11
- erstes Blechpaketfirst laminated core
- 22
- zweites Blechpaketsecond laminated core
- 33
- Spulenkörperbobbins
- 4a, b 4 a, b
- Blechsheet
- 55
- innerer Freirauminner space
- 6a-d 6 a-d
- Stegweb
- 7a, b 7 a, b
- frei endender Schenkelfree ending leg
- 88th
- KleberGlue
- 9a, b 9 a, b
- Stirnflächeface
- 1010
- Blechebenesheet plane
- 1111
- Querrichtungtransversely
- 1212
- Befestigungswinkelmounting brackets
- 1313
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 14a,b 14 a, b
- Blechsheet
- 1515
- Führungszapfenspigot
- 1616
- Schultershoulder
- 1717
- Führungsbuchseguide bush
- 1818
- Dickethickness
- 19a, b 19 a, b
- Wicklungwinding
- 2020
- Wickelkernwinding core
- 2121
- Stirnplattefaceplate
- 2222
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 2323
- Befestigungsplattemounting plate
- 2424
- magnetischer Flussleitkörpermagnetic flux collector
- 2525
- Spannschraubeclamping screw
Claims (15)
wobei
in which
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die Außenseite des jeweils äußersten Blechs (4a, b) eines Blechpaketes entlang einer der Außenkanten des magnetischen Flussleitkörpers (24) jeweils ein Befestigungswinkel (12) aufgeklebt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
on the outside of the respective outermost sheet ( 4 a, b) of a laminated core along one of the outer edges of the magnetic flux guide (24) in each case a mounting bracket (12) is glued.
dadurch gekennzeichnet, dass
in die Durchgangsbohrungen (13) wenigstens des ersten Blechpaketes (1) ein Führungszapfen (15) eingeklebt wird, der sich insbesondere über die gesamte Dicke (18) des Blechpaketes erstreckt.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
in the through holes (13) of at least the first laminated core (1) a guide pin (15) is glued, which extends in particular over the entire thickness (18) of the laminated core.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungszapfen (15) sich auch durch den Befestigungswinkel (12) hindurch erstreckt und von der Seite des Befestigungswinkels (12) aus eingeführt wird, und er an diesem Ende eine verbreiterte Schulter (16) besitzt, die in Anlage an den Befestigungswinkel (12) gebracht wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that
the guide pin (15) also extends through the mounting bracket (12) and is inserted from the side of the mounting bracket (12) , and at this end has a widened shoulder (16) which abuts against the mounting bracket (12) is brought.
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spulenkörper (3) in Blechebene (10) verlaufende, außerhalb des Blechpaketes neben jedem Blechpaket beidseits vorstehende Stegen (6a-d) aufweist, und zwischen je zwei Stegen (6a-d) ein Blechpaket aufgenommen ist.Electrical inductance according to claim 6,
characterized in that
the bobbin (3) in sheet metal plane (10) extending outside of the laminated core next to each laminated core on both sides projecting webs ( 6 a-d), and between each two webs ( 6 a-d) a laminated core is added.
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Blechpaket betrachtet in der lotrechten Querrichtung (11) zur Blechebene (10) C-förmig oder E-förmig gestaltet ist und der zweite Blechpaket insbesondere I-förmig gestaltet ist, und der zweite Blechpaket (2) auf die Stirnflächen (9a, b) der frei endenden Schenkel (7a, b) des ersten Blechpaketes (1) aufgeklebt ist.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the first laminated core viewed in the vertical transverse direction (11) to the sheet metal plane (10) is C-shaped or E-shaped and the second laminated core is designed in particular I-shaped, and the second laminated core (2) on the end faces ( 9 a, b) of the free-ending leg ( 7 a, b) of the first laminated core (1) is glued.
dadurch gekennzeichnet, dass
auf die Außenfläche des jeweils äußersten Blech (4a, b) wenigstens eines der Blechblöcke, insbesondere des ersten Blechpaketes (1), ein Befestigungswinkel (12) aufgeklebt ist.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
on the outer surface of the outermost sheet ( 4 a, b) at least one of the sheet metal blocks, in particular of the first laminated core (1), a mounting bracket (12) is glued.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bleche (4a, b) jeweils, insbesondere in den Ecken des fertigen magnetischen Flussleitkörpers (24) liegende, zueinander fluchtende Durchgangsbohrungen (13) aufweisen.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the sheets ( 4 a, b) respectively, in particular in the corners of the finished magnetic flux guide (24) lying, mutually aligned through holes (13) .
dadurch gekennzeichnet, dass
der Befestigungswinkel (12) zwei Durchgangsbohrungen (13) in seinem einen Schenkel aufweist, deren Abstand den Durchgangsbohrungen (13) in den Blechen (4a, b) dieses Blechpaketes entspricht, und ein Führungszapfen (15), der sich durch die Bohrung des Befestigungswinkels (12) und die Bohrungen wenigstens eines Teils des Blechpaketes hindurch erstreckt, in diesen Bohrungen verklebt ist.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the mounting bracket (12) has two through holes ( 13) in its one leg whose distance corresponds to the through holes (13) in the sheets ( 4 a, b) of this laminated core, and a guide pin (15) extending through the bore of the mounting bracket (12) and the holes extending at least a portion of the laminated core, is glued in these holes.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungszapfen (15) aus einem elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere Kunststoff, besteht und insbesondere eine verbreiterte Schulter (16) am einem Ende zum Anliegen auf der Außenfläche des Befestigungswinkels (12) aufweist.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the guide pin (15) made of an electrically non-conductive material, in particular plastic, and in particular has a widened shoulder (16) at one end for abutment on the outer surface of the mounting bracket (12) .
dadurch gekennzeichnet, dass
über die gesamte Dicke (18) des Blechpaketes durchgehend in wenigstens einer Durchgangsbohrung (13) des magnetischen Flussleitkörpers (24) ein Führungszapfen (15) eingeklebt ist, der insbesondere aus elektrisch nicht leitenden Material besteht.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
over the entire thickness (18) of the laminated core continuously in at least one through hole (13) of the magnetic flux guide (24) a guide pin (15) is glued, which consists in particular of electrically non-conductive material.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungszapfen (15) eine hohle Führungsbuchse (17) ist und durch die Führungsbuchse (17) hindurch eine Verschraubung verläuft, die insbesondere auch durch die Befestigungswinkel (12) hindurch verläuft.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the guide pin (15) is a hollow guide bush (17) and through the guide bushing (17) passes through a screw which extends in particular through the mounting bracket (12) therethrough.
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spulenkörper (3) eine Durchgangsöffnung (22) aufweist, die genau auf den mittleren Schenkel des E-förmigen Blechpaketes passt und/oder
die elektrische Induktivität ein elektrischer Kondensator ist.Electrical inductance according to one of the preceding device claims,
characterized in that
the bobbin (3) has a passage opening (22) which fits exactly on the middle leg of the E-shaped laminated core and / or
the electrical inductance is an electrical capacitor.
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- 2013-10-29 EP EP13190579.6A patent/EP2725589A1/en not_active Withdrawn
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