DE9015028U1 - Kern-Träger für Transformatoren u.dgl. - Google Patents

Description

Kern-Träger für Transformatoren u.dgl.

Die vorliegende Erfindung betrifft Trägerkörper zum Haltern von Kernen, die in Transformatoren und Drosselspulen verwendet werden.

Kerne aus Ferrit oder anderen magnetischen Materialien werden häufig in Transformatoren und Drosselspulen verwendet, die als Spannungsversorgungen für unterschiedliche elektronische Gerätschaft eingesetzt werden. Der Kern, der im allgemeinen auf einer Schalterplatte angebracht ist, besteht aus einem Paar von Kernhälften, die im Anschlag miteinander angeordnet sind, und ein Strom führender Leiter ist auf den Kern gewickelt, üblicherweise ist ein Paar von Kernhälften in einen Kern-Trägerkörper eingesetzt. Ferritkörper neigen beim Dünnausformen dazu, sich zu verziehen, und zwar in Abhängigkeit von Wärmebehandlungs- oder Aufheizbedingungen sowie Gestaltungsfaktoren einschließlich der Stärke. Derartige verzogene oder gekrümmte Kerne lassen sich nur unter Schwierigkeiten in herkömmliche Kern-Trägerkörper einsetzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kern-Trägergrundkörper zu schaffen, der zur problemlosen Aufnahme eines hersteIlungsseitig verzogenen Kerns geeignet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend soLL die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kern-Trägerkörpers zusammen mit von diesen Träger zu halternden Kernhälften;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Kern-Träger körpers von Fig. 1 , in dessen säulenförmigen Abschnitt eine verzogene Kernhälfte eingesetzt ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kern-Trägergrundkörpers, in dessen säulenförmigen Abschnitt eine unverzogene Kernhälfte eingesetzt ist, und

Fig. 4 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kern-Trägergrundkörpers zur Verdeutlichung der Abmessungen seiner Bestandteile.

Der Grundkörper 1 umfaßt einen säulenförmigen Abschnitt 2 mit einer Längsachse, ein Paar Flansche 3 an axial gegenüberliegenden Enden des säulenförmigen Abschnitts 2, ein Paar Laschenabschnitte 4 , welche an die axial gegenüberliegenden Enden des Säulenabschnitts 2 über die Flansche angeschlossen sind, und eine Mehrzahl von Anschlußstiften 5 , die in jeden Laschenabschnitt 4 eingebettet sind.

Der Säulenabschnitt 2 weist eine rechteckige oder ähnliche hohle Säulengestalt auf, die einen Innenraum festlegt, in welchen ein Zentra I schenke I 11 jeder E-förmigen Kernhälfte einsetzbar ist. Ein Leiter kann auf den Umfang des Säulenabschnitts 2 vor der Montage des Kerns aufgewickelt werden.

Der Flansch 3 dient zur Isolierung der Windung auf dem Säulenabschnitt 2 gegenüber der Kernhälfte 10. Der Flansch 3 an dem zentralen und oberen Säulenabschnitt 2 kann gegebenenfalls zur Führung der Leiterwicklung mit einer Kerbung 31 versehen sein.

Der Laschenabschnitt 4 umfaßt einen Zentralabschnitt 41 sowie ein Paar seitlicher Vorsprünge 42, 42, die mit Stufen 43, 43 mit quer gegenüberliegenden Kanten des Zentralabschnitts 41 verbunden sind. Die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts 41 liegt im wesentlichen in derselben Ebene oder erstreckt sich zusammen mit der unteren Innenfläche des Säulenabschnitts 2. Aufgrund der Anwesenheit der Stufe 43 liegt die obere Fläche des Laschenseitenvorsprungs 42 niedriger als die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts 41.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Anordnung, bei welcher ein Zentra I schenke I 11 einer quer verzogenen oder gekrümmten Kernhälfte 10 in den Säulenabschnitt 2 des Kern-Trägergrundkörpers 1 eingesetzt ist. Da die obere Fläche des Laschenseitenvorsprungs 42 abgesetzt bzw. gekröpft ist unter die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts 41, kann der Zentralschenkel 11 der gekrümmten Kernhälfte 10 reibungslos in den Säulenabschnitt 2 eingeführt werden, während die Krümmung der Kernhälfte 10, wie aus Fig. 2 hervorgeht, belassen bleibt oder untergebracht wird.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht einer Anordnung, bei welcher der Zentra I schenke I 11 einer unverzogenen oder ebenen Kernhälfte 10 in den Säulenabschnitt 2 des Grundkörpers 1 eingesetzt ist. Die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts 41 hält das Rückgrad 13 der Kernhälfte 10 an Ort und Stelle.

Die Stufe 43 kann sich entweder Lotrecht zur oberen Fläche des LaschenzentraLabschni11s 41 erstrecken, wie in Fig. 1 dargestellt, oder eine geneigte oder gekrümmte Fläche mit Bezug auf die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts 41 bi Iden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf den Kern-Trägergrundkörper 1 mit Stufen 43 in jedem Laschenabschnitt 4, weil die Verkrümmung oder Verbiegung des Kerns auch dadurch belassen oder in diesem Zustand aufgenommen werden kann, daß jeder Laschenabschnitt 4 in Querrichtung einen Querschnitt aufweist, welcher auf der Seite, auf der der Kern 10 aufliegt, konvex ist.

Die Angabe "quer" bezieht sich sowohl vorstehend wie nachfolgend auf die Achsenrichtung des Säulenabschnitts 2.

Obwohl im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausbildung der Stufen 43 zugunsten eines in Querrichtung konvexen Querschnitts vorgesehen ist, ist es möglich, daß die Laschenseitenvorsprünge 42 eine geneigte obere Fläche aufweisen, die an den flachen Laschenzentralabschnitt 41 angrenzt. Die geneigte Fläche kann entweder eben, gekrümmt oder gebogen sein. Die gekrümmte oder gebogene Fläche sollte vorzugsweise zur unteren Seite hin konvex verlaufen.

In jedem Falle ist die Erfindung dahingehend wirksam, daß die Einführung des Kerns erleichtert wird, indem die Krümmung oder die verzogene Gestalt des Kerns belassen wird.

Die L-förmigen Anschlußstifte 5 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf und sind in jeden Laschenabschnitt 4 einge-

setzt bzw. in diesem Abschnitt eingebettet. Die Anschlußstifte 5 weisen gegenüberliegende Enden auf, von denen ein Ende von der Kante des Laschenabschnitts 4 in Gegenüberläge zu dem Flansch 3 vorsteht und von denen das gegenüberliegende Ende von der unteren Seite des Laschenabschnitts 4 vorsteht. Obwohl im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Anschlußstifte in jedem Laschenabschnitt angeordnet sind, kann die Anzahl der Anschlußstifte 5 entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck gewählt werden.

Die Wicklung oder die Wicklungen, welche auf den Umfang des Säulenabschnitts 2 aufgewickelt ist bzw. sind, ist bzw. sind an die Anschlußstifte 5 angeschlossen. Wenn der Wicklungsleiter entlang der unteren Seite des Säulenabschnitts 2 zur Verbindung mit dem Anschlußstift 5 verläuft, ist der Laschenabschnitt 4 auf der unteren Seite vorzugsweise mit einem Kanal oder einer Rille zur Führung des Leiters versehen.

Vorzugsweise ist es auch vorgesehen, an der Zwischenfläche zwischen dem Flansch 3 und dem Laschenabschnitt 4, wie in Fig. 1 dargestellt, verjüngte übergänge 32 zu Verstärkungszwecken vorzusehen. In diesem Fall ist die Kernhälfte 10 ebenfalls an Verbindungsabschnitten mit verjüngten übergängen versehen.

Die Abmessungen der verschiedenen Bauteile des Kern-Trägergrundkörpers 1, wie beispielsweise die Breite des Laschenzentralabschnitts 41, die Breite der Laschenseitenverlängerung 42 und die Höhe der Stufe 43 können in Abhängigkeit des Materials, der Gestalt und der Abmessungen der miteinander zu kombinierenden Kernhälften geeignet festgelegt werden. Bevorzugte Abmessungen des dargestellten Ausführungsbeispiels sind nachfolgend in Verbindung mit Fig. 4 angegeben.

-C-

Unter der Voraussetzung, daß der Laschenseitenvorsprung 42 eine Breite A in Querrichtung und der Laschenzentralabschnitt 41 eine Breite B in Querrichtung aufweisen, wie jeweils in Fig. 4 dargestellt, ist folgendes Verhältnis dieser Breiten bevorzugt: 2,0 ^, B/A ·£: 12,0. Unterhalb dieses Bereichs ist es schwierig, die Kernhälfte 10 auf der oberen Fläche des Laschenzentralabschnitts 41 an Ort und Stelle zu halten. Jenseits dieses Bereichs wird die Stufe 43 im wesentlichen wi rkungslos.

Es besteht eigentlich kein Anlaß, die Höhe der Stufe 43 zu beschränken. Vorzugsweise wird die Höhe C der Stufe 43 so eingestellt, daß ein mittlerer Neigungswinkel &thgr; von 0,3 bis 15,0 erhalten wird, vorausgesetzt, &thgr; = tan C/A.

Auch bei dem anderen Ausführungsbeispiel, bei welchem die Stufe 43 fehlt, sollte die obere Fläche des Läsehenseitenvorsprungs 42 vorzugsweise einen mittleren Neigungswinkel von 0,3 bis 15,0 aufweisen. Der mittlere Neigungswinkel ist auf 15,0 begrenzt, weil der Kern-Trägergrundkörper nicht zur Aufnahme extrem verzogener oder gekrümmter Kerne dienen muß, die für Handelsprodukte nicht akzeptabel sind. Die untere Grenze des mittleren Neigungswinkels hängt von der zulässigen Krümmung der bestimmungsgemäß miteinander zu kombinierenden Kerne ab, ein mittlerer Neigungswinkel von weniger als 0,3 ist jedoch zur Aufnahme bzw. zum Belassen der Kernkrümmung ungeeignet.

Grundsätzlich sind die absoluten Werte der Abmessungen A, B und C nicht beschränkt, obwohl folgende Abmessungsbereiche bevorzugt sind:

1,0 mm £ A < 30,0 mm 5_;0 mm < B < 50,0 mm 0,05-mm < C < 1,0 m

Der Innenraum des SauLenabschnitts 2 weist eine Querschnittsfläche von etwa 5,0 bis 500 mm auf.

Der mit dem Kern-Trägergrundkörper 1 kombinierte Kern 10 weist in Querrichtung eine Breite (entsprechend der Länge des Rückgratabschnitts 13) auf, die ungefähr 80 bis 120 % der gesamten Breite des Laschenabschnitts 4 in Querrichtung beträgt. Der Kern 10 weist eine Höhe auf, die ungefähr 60 bis 100 % der Höhe des Innenraums des SauLenabschnitts 2 beträgt. Für den Kern beträgt das Verhältnis der Breite dividiert durch die Höhe 2,0 bis 20.

Der Kern-Trägergrundkörper gemäß vorliegender Erfindung ist speziell dazu ausgelegt, dünne Kerne aufzunehmen, die bei der herstellungsbedingten Wärmebehandlung bzw. den dort herrschenden Aufheizbedingungen eine Verformung erfahren haben, beispielsweise in Gestalt einer Krümmung.

Der Kern wird mit Hilfe des Trägergrundkörpers 1 in seine bestimmungsgemäße Anordnung gebracht, indem ein Leiter oder mehrere Leiter auf den Säulenabschnitt 2 des Grundkörpers 1 aufgewickelt werden, indem die Leiterenden an die Anschlußstifte 5 angeschlossen werden, und indem die Zentralabschnitte 11 der Kernhälften 10 in den Säulenabschnitt 2 eingeführt werden, und zwar von axial gegenüberliegenden Richtungen, bis die Kernhälften aneinander anstoßen, wodurch die Kernhälften zu einem integralen Kern vereinigt sind. Daraufhin wird die Anordnung auf einer Schalterplatte installiert, indem die Anschlußstifte 5 auf der unteren Seite der Laschen-

abschnitte 4 in Montagebohrungen in der Schaltplatte eingesetzt we rden.

Der Kern-Trägergrundkörper 1 kann aus sämtlichen gewünschten Isoliermaterialien bestehen, wie beispielsweise aus den einschlägig bekannten Harzen. Verschiedene wärmebeständige Harze, wie Phenolharze, werden bei Hoch Leistungs-Kernanwendungen bevorzugt.

Die Erfindung schafft einen Kern-Trägergrundkörper, der einen verzogenen oder gekrümmten Kern problemlos bzw. ohne Spannung aufzunehmen vermag.

Claims (3)

Ansprüche

1. Kern-Trägergrundkörper mit einem SauLenabschnitt, der eine Achse aufweist, in den ein Kern teilweise einsetzbar ist, und auf welchen ein Leiter aufgewickelt werden kann, einem Paar Flansche an axial gegenüberliegenden Enden des Säulenabschnitts, einem Paar Laschenabschnitten, die mit den axial gegenüberliegenden Enden des Säulenabschnitts über die Flansche verbunden sind, und einer Mehrzahl von Anschlußstiften, die in jedem der Laschenabschnitte eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laschenabschnitt in Querrichtung mit Bezug auf die Achse des Säulenabschnitts einen Querschnitt aufweist, der auf der Seite, auf welcher der Kern aufliegt, konvex ist.

2. Kern-Trägergrundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laschenabschnitt einen Zentralabschnitt und ein Paar seitlicher Verlängerungen bzw. Vorsprünge umfaßt, die an die in Querrichtung einander gegenüberliegenden Kanten des Zentralabschnitts über eine Stufe angeschlossen sind, und daß die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts sich im wesentlichen mit der unteren Innenfläche des Säulenabschnitts gemeinsam erstreckt und höher liegt als die obere Fläche der Laschenseitenver längerungen.

3. Kern-Trägergrundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Laschenabschnitte einen Zentralabschnitt und ein Paar seitlicher Verlängerungen bzw. Vorsprünge umfaßt, die mit in Querrichtung einander gegenüberliegenden Kanten des Zentralabschnitts verbunden sind, daß die obere Fläche des Laschenzentralabschnitts sich im wesentlichen zusammen mit der unteren Innenfläche

des Säulenabschnitts.erstreckt, und daß die obere Fläche der Laschenseitenvorsprünge geneigt ist.

Kern-Trägergrundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernhälften in den Säulenabschnitt von axial einander gegenüberliegenden Richtung so eingesetzt sind, daß sie innerhalb des Säulenabschnitts aneinander anstoßen.