EP0762444A2 - Blechpaket für Magnetkerne zum Einsatz in induktiven Bauelementen mit einer Längsöffnung - Google Patents

Blechpaket für Magnetkerne zum Einsatz in induktiven Bauelementen mit einer Längsöffnung Download PDF

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/02—Cores, Yokes, or armatures made from sheets

Definitions

  • the innovation relates to a laminated core composed of stacked laminations for magnetic cores for use in inductive components, such as transformers, choke coils, actuators, actuators such as. B. solenoid valves, electrical machines and other applications in which an alternating field applied magnetic circuits are used.
  • Magnetic cores are known which are stacked from sheet metal lamellae which are preferably insulated from one another in order to reduce the eddy currents otherwise flowing in the magnetic core due to changing magnetic fields.
  • laminated cores as magnetic cores have the advantage that the required windings can be pushed over the individual legs before the magnetic circuit is closed. Furthermore, by choosing the dimensions of the laminated core, a more or less large air gap can easily be set.
  • Such laminated cores are held together from individual laminations and screwed or glued together. When screwing, however, there is the disadvantage that eddy currents can arise in the bolt, so that preferably non-conductive material must be used there.
  • the object of the present innovation is now to specify a laminated core that is provided with at least one opening in the plane of the sheet, without significant additional costs for producing the opening and without impairing the insulation of the sheets from one another.
  • the solution to the problem is, according to the innovation, that in order to form an opening running in the direction of the plane of the sheet metal lamellae (sheet metal plane) in the area of this opening between outer sheet metal lamellae, the surface of which corresponds to the cross section of the sheet metal stack in the sheet metal plane, several inner sheet metal lamellae with reduced Surface dimensions are arranged, the surface of which corresponds to the cross section of the laminated core without the opening.
  • each inner sheet metal lamella with a reduced cross section either has at least two warts and depressions or bores or - if only one wart and one depression is provided, this is carried out with a non-circular cross-section.
  • inner sheet metal lamellae with a reduced cross-section which have the same dimensions to one another. If round or oval openings are to be created, the dimensions of the surface of successive inner sheet metal plates with a reduced cross section must change from sheet metal level to sheet metal level in accordance with the desired opening shape.
  • FIG. 1 An embodiment is shown in Fig. 1.
  • Fig. 2 shows the arrangement of the laminated core according to Fig. 1 in different parts.
  • the laminated core 1 has an E-shaped cross section and an inner opening 2 with a rectangular cross section, which can be used to hold fastening bolts or adjusting spindles of various types.
  • the opening can be used, for example, as a bushing for the valve guide.
  • the laminated core 1 consists of an outer leg 3, a further outer leg 4 and a middle leg 5, in which the opening 2 is located.
  • the dimensions of the surface of the outer metal plates 6 are shown in FIGS. 2a and 2c, while FIG. 2b shows the inner metal plates 7 and 8, each with a U-shaped cross section.
  • the U-shaped cross section of the inner sheet metal plates 7 and 8 is chosen so that a sheet metal plate 7 and a sheet metal plate 8 each have a surface whose area is smaller by the area of the opening 2 than the area covered by the outer sheet metal plates 6.
  • the stacking technique is used with the help of warts and depressions.
  • three warts and depressions 9 are provided for each inner sheet metal lamella, and six warts and depressions 9 are respectively arranged in the outer sheet metal lamellae 6.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Packages (AREA)

Abstract

Zur Erzeugung eines Blechpaketes (1) für Magnetkerne, die eine Öffnung (2) in Längsrichtung der Blechlamellen (6, 7, 8) besitzen, werden im Bereich der Öffnung (2) innere Blechlamellen (7, 8) mit reduziertem Querschnitt gestapelt, von denen mindestens zwei in einer Blechebene liegen und zusammen eine um den Öffnungsquerschnitt verminderte Oberfläche gegenüber den äußeren Blechlamellen (6) aufweisen. <IMAGE>

Description

  • Die Neuerung betrifft ein aus gestapelten Blechlamellen zusammengesetztes Blechpaket für Magnetkerne zum Einsatz in induktiven Bauelementen, wie Transformatoren, Drosselspulen, Stellantriebe, Aktuatoren wie z. B. Magnetventile, elektrische Maschinen und andere Anwendungen, bei denen mit einem Wechselfeld beaufschlagte Magnetkreise Verwendung finden.
  • Es sind Magnetkerne bekannt, die aus vorzugsweise gegeneinander isolierten Blechlamellen gestapelt sind, um die durch wechselnde Magnetfelder sonst in dem Magnetkern fließenden Wirbelströme zu vermindern. Außerdem weisen Blechpakete als Magnetkerne den Vorteil auf, daß die erforderlichen Wicklungen über die einzelnen Schenkel geschoben werden können, bevor der Magnetkreis geschlossen wird. Weiterhin läßt sich so durch die Wahl der Abmessungen des Blechpaketes leicht ein mehr oder weniger großer Luftspalt einstellen. Derartige Blechpakete werden aus einzelnen Blechlamellen zusammengehalten und miteinander verschraubt oder verklebt. Bei der Verschraubung ergibt sich allerdings der Nachteil, daß Wirbeiströme in dem Schraubbolzen entstehen können, so daß dort vorzugsweise nichtleitendes Material verwendet werden muß.
  • Außerdem ist es aus EP-B 0133 858 bekannt, ein derartiges Blechpaket aus einzelnen Blechlamellen zusammenzusetzen, die Warzen bzw. Vertiefungen oder Bohrungen aufweisen. Hierdurch können durch einfaches Zusammenpressen der Bleche die Blechpakete hergestellt werden. Vor allem kann bei dieser Herstellungsart jede Blechlamelle unmittelbar beim Stapelvorgang mit den bereits vorher zusammengefügten Blechlamellen verbunden und so in ihrer Lage fixiert werden.
  • In vielen Fällen ist es wünschenswert, beispielsweise für Befestigungselemente oder für Einstellelemente, z. B. zur Einstellung eines Luftspaltes, in den Blechpaketen Öffnungen vorzusehen, die in Richtung der Blechebene, d. h. der Ebene der einzelnen gestapelten Blechlamellen verlaufen. Dies erfordert normalerweise ein Ausfräsen oder Bohren, wodurch die Isolation der einzelnen Bleche voneinander mindestens am Rande der so entstehenden Öffnung beeinträchtigt sein kann. Außerdem erfordert diese spanabhebende Bearbeitung erhebliche Kosten.
  • Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es nun, ein Blechpaket anzugeben, daß mit mindestens einer Öffnung in Blechebene versehen ist, ohne daß wesentliche Mehrkosten für die Herstellung der Öffnung entstehen und ohne daß Beeinträchtigungen der Isolation der Bleche voneinander erfolgen.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht neuerungsgemäß darin, daß zur Ausbildung einer in Richtung der Ebene der Blechlamellen (Blechebene) verlaufenden Öffnung im Bereich dieser Öffnung zwischen äußeren Blechlamellen, deren Oberfläche dem Querschnitt des Blechpaketes in der Blechebene entspricht, in einer Blechebene mehrere innere Blechlamellen mit reduzierten Oberflächenabmessungen angeordnet sind, deren Oberfläche zusammen dem Querschnitt des Blechpaketes ohne die Öffnung entspricht.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von mehreren inneren Blechlamellen mit reduzierten Oberflächenabmessungen in einer Blechebene zur Ausbildung einer Öffnung dann, wenn das eingangs beschriebene bekannte Verfahren zum Stapeln der Bleche mit Warzen und Vertiefungen bzw. Bohrungen verwendet wird, da hierbei maschinell die Bleche und auch die inneren Bleche zugeführt und gestapelt werden können und sich beim Aufdrücken auf das bereits entstandene Teilblechpaket mit diesem verbinden. Allerdings ist es zur sicheren Befestigung der Bleche aneinander erforderlich, für jedes Blech so viele Warzen bzw. Vertiefungen vorzusehen, daß jede innere Blechlamelle mit reduziertem Querschnitt entweder mindestens zwei Warzen und Vertiefungen oder Bohrungen aufweist oder - falls nur je eine Warze und Vertiefung vorgesehen ist, diese mit einem nicht kreisrunden Querschnitt ausgeführt wird.
  • Für den Fall, daß man eine rechteckige Öffnung vorsieht, genügt es, innere Blechlamellen mit reduziertem Querschnitt zu verwenden, die untereinander gleiche Abmessungen haben. Sollen runde oder ovale Öffnungen entstehen, so muß sich die Abmessung der Oberfläche aufeinanderfolgender innerer Blechlamellen mit reduzierten Querschnitt von Blechebene zu Blechebene entsprechend der gewünschten Öffnungsform ändern.
  • Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt die Anordnung des Blechpaketes nach Fig. 1 in voneinander verschiedenen Teilen.
  • In Fig. 1 besitzt das Blechpaket 1 einen E-förmigen Querschnitt und eine innere Öffnung 2 mit rechteckigem Querschnitt, die zur Aufnahme von Befestigungsbolzen oder Einstellspindeln der verschiedensten Art dienen kann. Bei der Verwendung als Aktuator in Ventilen kann die Öffnung beispielsweise als Durchführung für die Ventilführung benutzt werden.
  • Das Blechpaket 1 besteht aus einem äußeren Schenkel 3, einem weiteren äußeren Schenkel 4 und einem Mittelschenkel 5, in dem sich die Öffnung 2 befindet. Die Abmessungen der Oberfläche der äußeren Blechlamellen 6 sind in den Fig. 2a und 2c dargestellt, während die Fig. 2b die inneren Blechlamellen 7 und 8 mit jeweils U-förmigem Querschnitt zeigt. Der U-förmige Querschnitt der inneren Blechlamellen 7 und 8 ist dabei so gewählt, daß je eine Blechlamelle 7 und eine Blechlamelle 8 eine Oberfläche besitzt, deren Fläche um die Fläche der Öffnung 2 kleiner ist als diejenige Fläche, die die äußeren Blechlamellen 6 abdecken.
  • Im Ausführungsbeispiel wird die Stapeltechnik mit Hilfe von Warzen und Vertiefungen angewendet. Zur sicheren Befestigung der Blechlamellen aneinander sind für jede innere Blechlamelle drei Warzen und Vertiefungen 9 vorgesehen, in entsprechender Weise sind bei den äußeren Blechlamellen 6 jeweils sechs Warzen und Vertiefungen 9 angeordnet. Zur Herstellung des Blechpaketes 1 ist es also erforderlich, zunächst äußere Blechlamellen 6 mit jeweils E-förmigem Querschnitt übereinanderzustapeln, dann dem Stapel die jeweils zwei inneren Blechlamellen 7 und 8 in einer Blechebene zuzuführen und anschließend wieder äußere Blechlamellen 6 mit E-förmigem Querschnitt zu verwenden.

Claims (10)

  1. Aus gestapelten Blechlamellen zusammengesetztes Blechpaket für Magnetkerne zum Einsatz in induktiven Bauelementen, wie Transformatoren, Drosselspulen, Stellantriebe, Aktuatoren wie z. B. Magnetventile, elektrische Maschinen und andere Anwendungen, bei denen mit einem Wechselfeld beaufschlagte Magnetkreise Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung einer in Richtung der Ebene der Blechlamellen (Blechebene) verlaufenden Öffnung (2) im Bereich dieser Öffnung (2) zwischen äußeren Blechlamellen (6), deren Oberfläche dem Querschnitt des Blechpaketes (1) in der Blechebene entspricht, in einer Blechebene mehrere innere Blechlamellen (7, 8) mit reduzierten Oberflächenabmessungen angeordnet sind, deren Oberfläche zusammen dem Querschnitt des Blechpaketes (1) ohne die Öffnung (2) entspricht.
  2. Blechpaket nach Anspruch 1, bei dem die Blechlamellen an mindestens zwei Stellen der Oberfläche einerseits Warzen und andererseits Vertiefungen oder Bohrungen (9) aufweisen, so daß die zusammengepreßten Blechlamellen (6,7,8) über die in die Vertiefungen hineinreichenden Warzen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß für jede innere Blechlamelle (7), die mit anderen inneren Blechlamellen (8) in einer Blechebene angeordnet sind, mindestens zwei Warzen und Vertiefungen oder Bohrungen (9) in den äußeren Blechlamellen (6) vorgesehen sind.
  3. Blechpaket nach Anspruch 1, bei dem die Blechlamellen an mindestens zwei Stellen der Oberfläche einerseits Warzen und andererseits Vertiefungen oder Bohrungen (9) aufweisen, so daß die zusammengepreßten Blechlamellen (6,7,8) über die in die Vertiefungen hineinreichenden Warzen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß für jede innere Blechlamelle (7), die mit anderen inneren Blechlamellen (8) in einer Blechebene angeordnet sind, mindestens eine Warze und Vertiefung (9) in den äußeren Blechlamellen (6) vorgesehen ist, wobei Warze und Vertiefung jeweils einen nicht kreisrunden Querschnitt aufweisen.
  4. Blechpaket nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung von rechteckigen Öffnungen (2) zwischen den äußeren Blechlamellen (6) innere Blechlamellen (7,8) mit untereinander gleicher Oberflächengröße vorgesehen sind.
  5. Blechpaket nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung von nicht rechteckigen Öffnungen zwischen den äußeren Blechlamellen (6) innere Blechlamellen mit kontinuierlich abnehmender bzw. zunehmender Oberfläche vorgesehen sind.
  6. Blechpaket nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung von mehreren Öffnungen mehrere Bereiche mit äußeren und inneren Blechlamellen abwechselnd vorgesehen sind.
  7. Blechpaket nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung von mehreren Öffnungen doppelt so viele innere Blechlamellen (7,8) wie Öffnungen (2) in einer Blechebene angeordnet sind.
  8. Blechpaket nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (2) zur Aufnahme von Befestigungs- oder Stellgliedern dienen.
  9. Blechpaket nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Ausbildung einer rechteckigen Öffnung (2) in einem E-Kern je zwei innere Blechlamellen (7,8) mit U-förmiger Oberfläche in einer Blechebene im Bereich der Öffnung (2) zwischen den äußeren Blechlamellen (6) mit E-förmiger Oberfläche angeordnet sind.
  10. Blechpaket nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß die äußeren Blechlamellen (6) jeweils mindestens sechs und die inneren Blechlamellen jeweils mindestens drei Warzen und Vertiefungen bzw. Bohrungen (9) aufweisen.
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