DE2258024B2 - Herstellungsverfahren für eine mehrlagige Spule und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für eine ohne Isolierzwischcnschichten auf einem mit stirnseitigen Flanschen versehenen mit rechteckigen Spulenträger gewickelte mehrlagige Spule für Transformatoren und Drosselspulen, bei der die Druckbeanspruchung zwischen den einzelnen Lagen aufgehoben wird.

Es ist bereits ein derartiges Herstellungsverfahren bekannt (DT-AS 17 63 159), das den Vorteil zeigt, daß die Lebensdauererwartung wesentlich erhöht wird, indem die Druckbeanspruchung der einzelnen Lagen der Spulen untereinander aufgehoben werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abstandshalterungen auf den Spulenträgern angeordnet sind und darauf die Wicklungen im Abstand vom Spulenträger gewickelt und nach Beendigung des Wickelvorganges die Abstandshalterungen wieder entfernt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Herstellungsverfahren so zu verbessern, daß die Wickelhöhe an der Stirnseite der Spule verkleinert werden kann, ohne daß dabei Druckspannungen auftreten, die die thermische Festigkeit der Isolation gefährden.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht darin, daß an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten der Spule die Wicklung mindestens in einem beidseitigen Abstand ohne seitüchen Flansch gewickelt wird und daß anschließend ein Druck quer zur Wicklungsachse zur Verkleinerung der Schichthöhe auf die Spulenwicklung ausgeübt wird.

Dadurch wird die Spule an der Stirnseite etwa pilzförmig ausgebildet, weil durch den stirnseitigen Druck die einzelnen Windungen seitlich ausweichen, da die mittlere Windungslänge größer ist als beim direkten Wickeln auf die Grundfläche des Spulenkörpers.

Durch die Erfindung kann die Höhe an den Stirnseiten der Spule auf die Hälfte gegenüber dem Höhenmaß im Kernfenster reduziert werden.

Darüber hinaus ist von großer Bedeutung, daß bei gleichen elektrischen und thermischen Eigenschaften beispielsweise eines Vorschaltgerätes der Aktivteil sich gegenüber den bekannten Spulen erheblich verkleinert. Dadurch kann die Länge beispielsweise von Vorschaltgeräten verringert werden, und auch die Aufwendungen an Wickelkupfer liegen entsprechend niedriger.

Durch die erwähnte Herstellung des Wickelkopfes liegen die beiden Wickelköpfe stets kraftschlüssig an dem Gehäuse beispielsweise eines Vorschaltgerätes an, und hierdurch wird eine definierte gute Ableitung der Wärme aus dem Aktivteil zur Gehäuseoberfläche erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Druck durch zwei planparallelc Flächen ausgeübt wird.

Dabei kann vorteilhaft sein, daß als planparallele Flächen zwei Gehäuseteile eines Vorschaltgerätes verwendet sind. Auf diese Weise kann nämlich die Maßnahme dieses durch die Erfindung erforderlichen Verfahrensschrittes mit der Montage des Gehäuses des Vorschaltgerätes kombiniert werden, so daß der erfindungsgemäße Verfahrensschritt nicht gesondert von der Montage durchgeführt werden muß.

Dies bedeutet natürlich, daß eine erhebliche Rationalisierung in der Weise eintritt, daß ein gesonderter Verfahrensschritt durch die Erfindung nicht benötigt wird.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem rechteckigen Spulenkörper vor, die darin besteht, daß zwei gegenüberliegende stirnseitige Flanschen gegenüber den beiden anderen miteinander korrespondierenden Flanschen in einem Abstand angeordnet sind.

Bei einem Spulenquerschnitt von etwa 40 χ 40 mm kann dieser Abstand bevorzugt 2 bis 3 mm betragen.

Schließlich kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch so ausgebildet sein, daß die beiden Gehäuseteile zur Verbindung durch Bördelung mit gestanzten Löchern und vorspringenden Teilen versehen sind, die in die Löcher durch Umbördelung eingreifbar sind. Dabei ist besonders einfach und kostensparend, die beiden Gehäuseteile durch ihre durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschriebene Lage miteinander zu verbinden.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt nach der Linie A-Bdurch eine Spule nach F i g. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Spule nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Stirnarsicht auf ein Vorschaltgerät mit

eingebauter Spule nach der Erfindung und

Fig.4 eine Seitenansicht auf das Vorschaltgerät nach F i g. 3.

F i g. 1 zeigt einen Spulenkörper 1 mit den Flanschen 2. 3.4 und 5. die gemäß der Erfindung um den Abstand c gegenüber den dahinterliegenden Flanschen 6, 7, 8 und 9 nach außen versetzt angeordnet sind, s. auch F i g. 2. Hierbei handelt es sich bereits um ein erfindungsgemäßes Merkmal.

An Hand der F i g. 1 katin das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren erläutert werden. Zunächst wird die Spule um den rechteckigen Spulenkörper 1 so weit gewickelt, daß die Wicklung 21 die Höhe α gegenüber dem Spulenkörper I breitseitig. also in F i g. 1 oben und 'unten, einnimmt. Anschließend wird mit den beiden planparallelcn Flächen 17 und 18 ein Druck in Richtung der Pfeile 19 und 20 auf die Wicklungen 21 der Spule ausgeübt, so daß die Wicklungen die Form einnehmen, die durch ausgezogene Linien in F i g. 1 dargestellt ist und mit in etwa »pilzförmig« bezeichnet werden kann. Dabei ist nicht erforderlich, daß die äußeren Lagen der Wicklungen 21 die Flanschen 2. 3, 4 und 5 berühren. Auf diese Weise ist das Höhenmaß :i beidseitig auf das Höhenmaß b reduziert, wie der F i g. 1 deutlich entnommen werden kann. Die Erfahrung hat gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren das Maß ;) etwa auf die Hälfte reduziert werden kann. Dies bedeutet, daß ein Gesammiaß von d beispielsweise 45 mm auf ein Maß von etwa 40 und 41mm reduziert werden kann.

F i g. 2 zeigt, wie durch die Erfindung die Wicklungen 21 von oben gesehen im Bereich des Schnittes A-B ausgebaucht sind, da die Flanschen 6, 7, 8 und 9 der beiden anderen gegenüberliegenden Stirnseiten des Spulenträgers 1 die Wicklungen in diesem Bereich zusammenhalten.

Der Spulenträger 1 kann hierbei vorteilhaft aus Kunststoff bestehen, wodurch die Form mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

F i g. 3 zeigt ein vollständiges Vorschaltgerät, in das die Spulen nach der Erfindung eingebaut worden ist. Man sieht wieder die Wicklungen 21 wie in Fi g. 1, die aber hier zusammen mit dem Spulenträger 1 von den Blechpaketen 16 und 22 ummantelt sind, die durch die Schweißnaht 23 zusammengehalten sind.

Gemäß der Erfindung ist hier die planparallele Fläche durch die beiden Gehäuseteile 9 und 10 gebildet, die bei der Montage in Richtung der Pfeile 19 und 20 an Stelle der planparallelen Flächen 17 und 18 nach F i g. 1 zusammengedrückt werden. Danach erfolgt eine Umbördelung der Ansätze 14 und 15 des oberen Gehäuseteil 9 in Löcher 11, 12 und 13 des unteren Gehäuseteils 10, s. auch Fi g. 4. Diese Umbördelung hat sich als besonders einfach und rationell erwiesen, zumal die hierbei auftretenden Toleranzen sehr leicht durch entsprechende Dimensionierung der Löcher und der vorspringenden Teile 14 und 15 ausgeglichen werden können, so daß eine Verbördelung genau an der Stelle erfolgt, an der sich die maximale Zusammendrückung der Teile 9 und 10 einstellt.

Das Vorschaltgerät nach den F i g. 3 und 4 ist im übrigen von herkömmlicher Bauart und muß daher nicht näher beschrieben werden.

F i g. 1 zeigt einen die übliche Bauart stark vergrößernden Maßstab. Bei einer Spule mit einem Querschnit; von etwa 40 χ 40 mm wird bevorzugt ein Abstand c mit 2 bis 3 mm gewählt. Das Maß e in F i g. 3 beträgt hierbei also etwa 40 bis 41 mm. ebenso wie das Maß fin F i g. 3. Wie man sieht, ist die Dimensionierung so gewählt, daß die Blechpakete 16 und 22 auf dem unteren Gehäuseteil 10 aufliegen, so daß sich hier eine Halterung für diese Blechpakete ergibt, die durch die erwähnte erfindungsgemäße Maßnahme ein wenig zusammengedrückt werden, zumal sie auch am oberen Gehäuseteil 9. nämlich an den Punkten 24 und 25 aufliegen.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Aufwendungen für das Fertigungsmaterial im Vergleich mit herkömmlichen Vorschaltgcrätcn durch die Erfindung um 20% gesenkt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Herstellungsverfahren für eine ohne Isolierzwischenschichten auf einem mit stirnseitigen Flansehen versehenen mit rechteckigen Spulenträger gewickelte mehrlagige Spule für Transformatoren und Drosselspulen, bei der die Druckbeanspruchung zwischen den einzelnen Lagen aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei ge- ίο genüberliegenden Stirnseiten der Spule die Wicklung mindestens in einem beidseitigen Abstand ohne seitlichen Flansch gewickelt wird und daß anschließend ein Druck quer zur Wicklungsachse zur Verkleinerung der Schichthöhe auf die Spulenwicklung ausgeübt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch zwei piariparallelc Flächen ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als planparallele Flächen zwei Gehäuseteile eines Vorschaltgerätes verwendet werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem etwa rechteckigen Spulenkörper dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende stirnseitige Flanschen (2 bis 5) gegenüber den beiden anderen miteinander korrespondierenden Flanschen (6 bis 9) in einem Abstand ft^ angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spulenquerschnitt von etwa 40 χ 40 mm der Abstand (c) zwischen den Flanschen 2 bis 3 mm beträgt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem rechteckigen Spulenkörper und einem die Spule umgebenden zweiteiligen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (9, 10) zur Verbindung durch Bördelung mit gestanzten Löchern (11 bis 13) und vorspringenden Teilen (14, 15) versehen sind, die in die Löcher durch Umbördelung eingreifbar sind.