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WO2015197672A1 - Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement - Google Patents

Stapeleinheit für die aufnahme von kernplatten für ein induktives bauelement Download PDF

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Publication number
WO2015197672A1
WO2015197672A1 PCT/EP2015/064218 EP2015064218W WO2015197672A1 WO 2015197672 A1 WO2015197672 A1 WO 2015197672A1 EP 2015064218 W EP2015064218 W EP 2015064218W WO 2015197672 A1 WO2015197672 A1 WO 2015197672A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stacking unit
core
stacking
stack
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/064218
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilhelm KRÄMER
Christof Gulden
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Original Assignee
Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH filed Critical Sts Spezial-Transformatoren-Stockach & Co KG GmbH
Priority to EP15736213.8A priority Critical patent/EP3161836B1/de
Publication of WO2015197672A1 publication Critical patent/WO2015197672A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
    • H01F27/263—Fastening parts of the core together
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00

Definitions

  • Stacking unit for receiving core plates for an induct ⁇ tive component
  • the present invention relates to a stacking unit for the reception of core plates according to the preamble of patent applica ⁇ claim 1., for example, a stacking unit for the production of industrial reactors, in particular for producing In ⁇ dustriedrosseln with cores having the air gaps, an Ver ⁇ drive for producing an inductive Component according to patent claim 13, as well as a method for adjusting the inductance ⁇ tivity of an inductive component according to claim 18.
  • Industrial chokes consist in many cases of bobbins having one or more inductor windings ei ⁇ nes electrical wire, which are wound around a coil core, such as a ferrite core or sheet metal core, wherein the core of the inductive component often has a number of air gaps, which are used as intermediate layers in Form of
  • Insulating material separate individual core pieces from each other.
  • the purpose of these air gaps is to make the electromagnetic own sheep ⁇ th of the chokes so and be optimized so that the highest possible amounts of magnetic energy gap in the air can be stored interspaces.
  • EP 0 848 391 A1 discloses a KunststoffStoffSchalenelement, with several evenly spaced segments in which the core disks of the core of an inductance can be accommodated. After the core disks have been received in the plastic shell element, they can be cast together with an adhesive or with a cast resin. Next there may ran ⁇ the half-shell of the plastic shell element having the juxtaposed core discs are sealed with the empty plastic half-shell serving as a cover and final poured out. The resulting core column can then be easily wrapped with an electrical wire to produce the desired inductance.
  • the EP 2395517 Al of the Applicant discloses an inductive component tive with a magnetic core, which consists of Various ⁇ NEN core discs which can be arranged in individual segments of a grid housing.
  • the individual Segmen ⁇ te of the grid housing are separated from each other by ribs or ribbed projections or grooves, in particular disposed at the ends of the hollow body or housing raster
  • Rib approaches are limited bendable to allow adjusting the length of the core columns by exerting an axial pressure on the front and rear core disk elements even after ⁇ within certain limits of about +/- 15%.
  • the relative distances of the core slices to each other and consequently, also the length of the device can be even after the molding material between the core ticket ⁇ ben introduced in this order to ⁇ , be changed, if the casting resin is still liquid.
  • an adjustment of the final ge ⁇ desired inductance can also take place just before the curing of the component here within limits.
  • a disadvantage of this arrangement is that the fine adjustment of the inductance is possible only in relatively narrow limits.
  • the inventive stacking unit for receiving core plates for an inductive component with a plurality of Sta ⁇ pelierin, in or on each of which one of the core plates is held has individual stacking elements, which are so ⁇ forms that part of a stacking element in a part of another stack element is receivable and the individual stack elements together with recorded core plates are stacked against each other or one above the other.
  • Such an arrangement is flexi ⁇ bel and can, in contrast to the known ⁇ th in the prior art arrangements, be made available loading using a predetermined number of individual stackable elements in almost any desired length.
  • Such stacking unit is also in so far ⁇ flexible that it can cover a much wider range of inductances due to theirneigneinsteilberry.
  • the stack elements are advantageously positive fit and with a slight press fit to each other or plugged into each other, wherein two juxtaposed stack elements may have the same shape. It is conceivable for example, that are used for training of stackers two different Stape ⁇ lomme used which are each plugged in and form a stack element pair, wherein the two different stack element pairs are advantageously designed such that two stacks of pairs of elements are plugged into each other Kgs ⁇ NEN. In this way, by using only a few stack element shapes stacking units of different lengths and properties of the chokes can be realized.
  • the stack elements are advantageously designed so that when two stacking elements are positively together ge ⁇ plugged, their outer circumferential surfaces merge continuously into one another. This results in a diameter-precise lateral surface for winding or for slipping over the finished winding over the core stack with one or more parallel "electrical wires" for the production of the inductive element.
  • the stack elements have an annular outer wall, so that to be applied to the Stape ⁇ latti windings can be applied without having to be passed over edges.
  • a stack element into another pile element can be Medicare ⁇ men
  • the encircling gradation is preferably so removablebil ⁇ det that they are connected to the annular outer wall of another stacking element, which, for example, the same shape as may have the stack element, positively inserted who ⁇ can.
  • the annular outer wall of Sta ⁇ pelieri may have a chamfer at the edge.
  • the outer diameter of thetientleg ⁇ th in a first stack element core plate is advantageously chosen so large that a portion of the annular outer wall of the plugged second stack element, the core plate, which is received in the first Stape ⁇ lelement clamps. A portion of the ring-shaped outer wall of the plugged ⁇ second stack element thus intervenes between the core plate and the first Stapelele ⁇ ment. In this manner, can be before the individual Kernplat ⁇ th are joined together with a resin, barnge ⁇ is that they are not perpendicular to the axial direction relative to each other in the radial direction or in the direction.
  • the core plates can be designed, for example, cylindrical or cuboid.
  • the stack member may be formed as a tube and in the Tubusinnere can for Posi ⁇ tion fixation of a recorded in the stacking element core ⁇ plate, in particular for position fixing of the core plate along the longitudinal axis of the tube, spring elements, preferably orthogonal to the longitudinal axis of the tube, projecting into the Tubusinnere.
  • These spring elements can have, for example, thin-walled Federplat ⁇ th, which are via connecting webs to the annular outer wall of a stack element, preferably formed integrally with the outer wall with the outer wall verbun ⁇ .
  • the spring plates are in cross-section gese ⁇ hen at least approximately V-shaped or wavy and elastically movable or deformable in the axial direction.
  • the spring elements or the spring plates can be ⁇ nachbart mutually arranged stack elements of a Stape ⁇ lvenez respectively arranged on them core plates beab ⁇ standet and hold substantially parallel one another by clamping, whereby they preferably rest against its two adjacent core plates.
  • the spring plates are therefore preferably arranged in each Stape ⁇ lelement that, if two stack elements aufeinan ⁇ are plugged, the core plate of a stacking element egg ⁇ on the one hand by the spring plate of a stacking element and ⁇ on the other hand ge of the spring plate of the other stacking ⁇ is held in place.
  • the cavities formed in the stacking unit largely at ⁇ least partially filled with resin, and / or are filled with large ⁇ rem ferroelectric material.
  • a stacking unit has an end stacking element, which is shaped so that at least part of another stacking element can be plugged on, wherein the end stacking element is preferably designed so that resin can pass through during the encapsulation of the choke. But it is also possible that at least one of the sides of the ⁇ Endstapelelements is closed. Thus it can be ensured that in case of external encapsulation of a stacking unit introduced into the stacking unit ⁇ casting mass can not flow back to the "bottom end" of the stacking unit.
  • the end stacking element can also have a so-called cover lug, which the beginning or the end of the coil turn insulated against the protruding last core plate and adjacent yokes against breakdown, creepage distance and strike distances.
  • an Stapelein ⁇ integrated must be formed with a plurality of successive plugged Stapelele ⁇ elements, in which in each case before a Kernplat ⁇ te or a laminated core, that one of a plurality of core division sheets of joined, for example, stuck together , Layer ⁇ core was used.
  • the interior of the stacking unit formed must be potted or the gebil ⁇ ended stacking unit - in the air gaps - to be injected in order ⁇ .
  • additional ferromagnetic elements are a set ⁇ enclosing the core plates and the stack elements, such as lens rods.
  • the use of the lens rods is always advantageous when a maximum magnetic flux is desired through the choke coils and the inserted releasing ⁇ th core plates not round but for example rectangular or square formed.
  • the core plate supplied ⁇ turned side of the lens bar is designed so that it can surface connect to a side surface of the core plate, while the side facing away from the core plate side of the Lin ⁇ senstabes advantageously has a circular arc-shaped Oberflä ⁇ chenkontur.
  • the stacking unit can, for example, with an electrically conductive wire, RF strand or a
  • the Stape ⁇ latti wrapped with the electrically conductive wire, the RF strand or electrically conductive film can be encapsulated with resin, poured or overmolded.
  • a core plate may comprise a plurality of stacked insulated core division sheets, for example to minimize occurring in the inductive component and the eddy currents Ver ⁇ power loss of the inductive component to substantially verrin ⁇ like.
  • a particular advantage of the inventive inductive Bauele ⁇ ments is that the length of the stacking unit can be varied in a wide range, without thereby losing the stability of the stacking unit with the core plates.
  • the inductance of the device can be va ⁇ riiert the mere fact that the spacing of the in each stack element core plates can be determined only by a more or less strong to each other pressing the individual aneinan- dergestapelten stacking elements.
  • the method for adjusting the inductance of an inductive component or component with a stacking unit of be ⁇ type described, in which the stacking unit is wrapped with an electrical conductor may for example thus be reali ⁇ Siert that the stacking unit including electrical conductor at both ends thereof provided with a measuring device, is ⁇ preferably clamped in the measuring device, the Induk ⁇ tivity, or an electrical parameter of the device is measured at and / or between the ends of the electrical conductor, and for adjusting the inductance or the electrical parameters see a predetermined value via one or the clamping or adjusting device is fixed by the fact that the length of the component is varied.
  • the throttling construction has its own Einspannvorrich ⁇ processing or control apparatus, so that the stacking unit is compressed during the final assembly of the reactor - or Release part ⁇ tet -, that is, is so long varied in its length, until the predetermined inductance value or the predetermined value of the electrical parameter is reached. If the desired value is reached, the stacking unit is arre ⁇ benefits, the adjustment screws are secured against further adjustment. The actual locking takes place by pouring with a filling or a synthetic resin. This he follows mostly ⁇ but only when the stacker is pressed to the desired length or relieved. The adjustment he ⁇ follows at the latest, if the potting compound is still liquid. Is the inductance of the desired set corresponding length of Sta ⁇ pelaji and the sealing compound solid, which may in- can be removed from the clamping device and the measuring ⁇ device duktive device.
  • the distances between adjacent core plates can be varied within a wide range, without thereby affecting the maintenance of the respective core plates in their Stape ⁇ limplantation becomes.
  • the core plates remain arranged paral lel to each other, whether the stack elements are closely connected or have a further distance zuei ⁇ nander.
  • the core plates can be kept, for example, along arranged inside the Stapelele ⁇ ments guides so that they are fixed in the stack elements. This allows a SET len of the air gap between two adjacent core plates in a hitherto not usual area, without thereby the core plates are inaccurate against each other.
  • one or more air-gap crosses preferably defined or stepped thicknesses can be arranged between the two core plates who the.
  • maximum spacing of adjacent core plates can be generated. It may also create other From ⁇ spacers, can be incorporated for example in the form of Beabstandungsringen before the next stack element is inserted.
  • NAMES ⁇ gen used in the description below, above, below, left and right and the like, are in not limiting in any way, even if they relate to preferred embodiments.
  • Fig. 2a-b two examples of stacking units for annular
  • Fig. 3 is an inductive component in the form of a throttle wrapped with two mutually parallel and with elekt ⁇ hari witzm wire stacking units,
  • Fig. 5 shows a stack unit having to layer core elements ver ⁇ -bound core division sheets
  • Fig. 7a-d shows an embodiment of a stacking member for ⁇ On acquisition of core plates in the form of rectangular blocks and for accommodating lens rods,
  • Fig. 8 is a perspective view of a stacking unit with
  • Fig. 9a-b stack elements with partially tensioned and with tensioned
  • FIG. 1 shows a stacking element 2 for annular core disks of, for example, ferromagnetic material.
  • the Stapelele ⁇ ment 2 has an annular outer wall 4, which encloses a cavity 6, in which Mattsstege 8 hineinra ⁇ gen, which are connected to spring elements 10.
  • the cavity 6 may receive a core plate 12 which is supported by the spring means 8, 10 is worn.
  • the annular outer wall 4, has a circumferential step 14, which is shown in more detail in the middle and lower illustration of Figure 1.
  • the upper edge of the peripheral gradation 14 has a chamfer 16, so that the stacking element 2 can be easily inserted into another stacking element 2.
  • the projecting into the cavity 6 Fe ⁇ deriata 10 are bent in the present case V-shaped and integrally formed on the connecting webs 8 with the circumferential gradation 14 of the outer wall 4 of the stack member 2 det.
  • the spring elements 10 can of course also be designed as a Fe ⁇ derplatte 18, as shown for example in Figure 4.
  • FIGs 2a and 2b respectively show an example of a Stape- leinRIC 20 with pile elements 2 12 to annular Kernplat ⁇ th 2a shows a stacking unit 20 where a plurality of stacking elements 2, in which the core plates 12 accommodated resiliently, are plugged into each other.
  • the spacing of the Kernplat ⁇ th 12 to each other is determined by the spring elements 10 which are resiliently disposed between each two adjacent core ⁇ plates 12 and are supported against both adjacent core plates 12.
  • each have an end stack element 22 is arranged.
  • the Endstapel comprise 22 are formed integrally with zusharm ⁇ Lich Abdeckfahen 24 corresponding respectively to the beginning and end of the windings of an electrically conducting wire 26 against the respective last core plates or
  • the core plates 12 of the individual stack elements 2 are received in a clamping manner between in each case two spring elements 10.
  • the diameter of the core plates 12 is selected such that the core plates 12, when received in a stacked member 2, virtually form-fitting manner in the encircling step 14 of the outer wall 4 of the be ⁇ adjacent stacking element 2, but taken with de- finêtm radial play, Thus, during the casting of the throttle, the inner cavities and air gaps between the core plates and unequal radial gap filled ⁇ who.
  • Figure 2b shows another stacking unit 20 with Stapelelemen ⁇ th 2 for ring-shaped core plates 12, which differs from the Stape ⁇ liata 20 in Figure 2a, that between each two adjacent core plates 12 additionally an air gap cross 28 - be it can also several air gap crosses - Is arranged, which together with the disposed between two adjacent core plates 12 spring element 10 Maxi ⁇ distances above the largest dimensions of the V-springs or Fe ⁇ derplatten produce in the holding elements, which then graded large air gaps between adjacent core plates 12 define ren the air-gap crosses 28 also made of an insulating, non-magnetic material.
  • FIG. 3 shows an inductive component in the form of a throttle.
  • the throttle consists of two mutually parallel, in this embodiment, same, stacking units 20, which are each wrapped with windings 26 of an electrically conductive wire ⁇ tes.
  • the two pile units 20 are end ⁇ side via the yokes 30 to one another, which soft magnetic made of a soft magnetic material, for example, a geblech- th core or pressed or sintered
  • yokes 30 which may also consist of ge pressed ⁇ th or sintered materials, eyeglass covers 32 are arranged in each case. Adjustment screws 34, with In order to set the air gaps between the core plates 12, the yokes 30 are pressed onto the core plates 12 of the stacking unit 20, whereby the coarse and fine adjustment of the spacing of the core plates 12 of the individual stacking units 20 is achieved.
  • the spectacles cover 32 is screwed with a screw 36 on a pair of spectacles 38, forming the on ⁇ acquisition for the two stacking units 20th
  • an insulating element for example a heat-conducting film 40, for dissipating the heat generated in the two stacking units 20
  • extrusion rods 42 which on the one hand protect the windings 26 and on the other hand in the stacking units Dissipate 20 generated heat to the outside.
  • the extrusion rods 42 are thus arranged between the wall of a housing 43 and the coil windings 26 of the two stacking units 20.
  • FIGS. 4a to 4e show a plurality of perspective views of a further stack element 2 for core plates 12 in the form of layer cores 44.
  • a layer core 44 is understood to be a core plate 12 composed of a plurality of core part plates 46.
  • the core part plates 46 are a plurality of, generally cuboid, thick slices, which are set and connected to each other so that a laminated core 44 is formed.
  • the core part plates 46 have two opposing Oberflä ⁇ chen, the so-called broad sides, between the outer edges of the narrow sides are arranged. The surface of each broad side is larger than the surface of each narrow side.
  • the core part plates 46 are cuboid. However, they could also be formed, for example, circular disk-shaped.
  • the broad sides have in the present example in a direction perpendicular to the axial direction of the stacking unit 20.
  • the core sub-plates may also be arranged so that their broad sides are aligned in the axial direction.
  • the laminated core 44 is formed 46 whose broad sides verbun ⁇ , for example, pressed firmly together in the present example of a plurality of pa ⁇ rallel each other and perpendicular to the axial direction aligned disposed core part foils or thin metal sheets (laminated Ker ⁇ NEN), welded or glued.
  • FIG. 4 a shows a plan view of a stacking element 2 in the axial direction.
  • the annular outer wall 4 has several
  • the holders 48 are designed to be elastic and point in the direction of the cavity 6. At the same time, they serve to axially guide the core part plates 46 and / or the laminated core 48.
  • FIG. 4b shows a section through the stacking element 2 along the section line AA of FIG. 4a.
  • the holders 48 for the core part plates 46 are integrally formed with the stack member 2.
  • the brackets 48 are L-shaped, where ⁇ connected at the narrow leg of the L-shaped formation with the sequence to ⁇ step 14 and formed integrally with the ring-shaped outer wall ⁇ 4.
  • the longitudinal leg of the L-shaped configuration is aligned parallel to the axial direction of the stack member 2 and arranged spaced from the circumferential Abstu ⁇ tion 14.
  • This part of the holder 48 defines a spring catch 50 with inlet slope for the laminated core or the individual blocks of the laminated core.
  • the holder 48 has at its free end an inlet-slanted latching lug 52, as the figure 4c can be seen.
  • the bottom portion of the stacking element 2 is as Spring plate 18 is formed and provided to the plane received in the cavity 6 layer core 44, the Kernteilplat ⁇ th 46 are held by the holders 48 to carry plane-parallel, in particular during the insertion process of the Stapelele- elements.
  • Figures 4c and 4d show two perspective views of the stacking element 2.
  • the stacking element 2 additionally two opposing side support 54, which hold the two free broad sides of the outer core part plates 46 of the laminated core 44 when the layer core 44 is received in the stepped cavity 6.
  • Two plug pins 56 which can be included in the ring-shaped outer wall 4 of a further similar Stapelele ⁇ ments 2 together with the circumferential step 14, the rotational locking of the two are used together stacked pile elements 2 gegeneinan ⁇ the.
  • Figure 5 shows one of a plurality of such pile elements 2 ge ⁇ formed stacking unit 20 with layer cores 44.
  • the front En ⁇ de of the stacking unit 2 has a Endstapelelement 23 with a Abdeckfahne 24, the rear end of the stacking unit 2 comprises a Endstapelelement 22, also with a Cover 24 on.
  • the two Abdeckfahnen 24 serve to receive and Siche ⁇ ren insulation against the respectively last layer core.
  • the two Abdeckfahnen 24 are used when using the stacking unit 20 in an arrangement according to Figure 3, for example also the safe isolation from the yokes 30 and the iso- lation of the beginning and the end of the induction coil 26 ge ⁇ gen ground fault, the insulation of the housing 43 against ground fault and the windings opposite the magnetic circuit.
  • the two Endstapeletti 22, 23 are formed differently in this exporting ⁇ approximately example.
  • Endsta ⁇ pelelement 22 has both an outer wall 4 with a circumferential gradation 14, the outer wall 4 is formed in the end stacking element 23 without a further gradation.
  • ⁇ running gradation 14 of the final stacking element 22 is a
  • Layer core 44 added, which is held elastically at its pointing in the axial direction one side of the spring plate 18 of the Endstapelele ⁇ element 22.
  • the surrounding terracing 14 an annular Au ⁇ twandung 4 of a pile element 2 is then added to the annular outer wall 4 of the Endstapelelements 22nd
  • the bottom end of the circumferential step 14 of the stacking element 2 also has a spring plate 18, which presses on the axially facing other side of the recorded in the end segment 22 layer core 44 when the circumferential Ab ⁇ gradation 14 of the stacking element 2 in the annularassiwan ⁇ tion 4 of the end stack 22 is received. In this way, the layer core 44 is held on both sides with the spring plates 18 of two stack elements.
  • a further layer core 44 can now be rotatably received and held at its pointing in the axial direction one side of the spring plate 18 of the Stapelele ⁇ element 2.
  • the pointing in the axial direction ande re ⁇ side of the further layer core 44 may then be held by the spring ⁇ plate 18 of another stack element 2, the surrounding terracing is received in the annular outer wall 4 of the stacked member 2 14.
  • the advantage of this arrangement is that realized in this way a spacing of two adjacent layer cores 44 can be, in which the spring plates 18 of the individual stack elements 2, 22, 23 define the spacing between two einan ⁇ the adjacent layer cores 44.
  • the holders 48 for the core division sheets of the layer cores 44 of the Stapelele- elements 2, 22, 23 act as guides for the Schichtker ⁇ ne 44 so that the mutually axially facing sides remain aligned parallel to each other, even if the spacing of adjacent layer cores 44 is changed, for example, characterized in that the stacking unit 20 is varied in its length at a fixed number of stack elements 2 ⁇ .
  • 6a to 6c show a composite Stapelein ⁇ unit 20 with pile elements 2 according to Figure 5, as a layer cores 44 formed core plates 12 and 21 Endstapel instituten, 23rd
  • FIG. 6a shows a plan view of the stacking unit 20 in the direction perpendicular to the stacking axis.
  • Layer core 44 rotatably together with the two mutually ⁇ arranged opposite side brackets 54 in Stape ⁇ lvenez 20.
  • the side brackets 54 are connected via connecting ⁇ webs 58 with the circumferential gradation 14 of the outer wall 4 of the stack element 2.
  • Figure 6b shows a longitudinal ⁇ section through the stacking unit 20 along the section line E- E, in which the individual stack elements 2, 21, 23 are stuck together.
  • the stacking unit 20 shown by way of example has five layer cores 44, which are spaced from one another by spring plates 18.
  • the stacking unit 20 is composed of three stacking elements 2, as well as of two Endstape ⁇ lelementen 21, 23.
  • the Endstapelelement 23 corresponds to the end ⁇ stacking element 23 of Figure 5, while the Endstapelelement 21st is characterized by deposits of the ⁇ Endstapelelement 22 in Figure 5, that the bottom of Endstapelelements 21 has no spring plate ⁇ 18th
  • plug ⁇ pin receptacles 60 are provided, in which the plug pins 56 of the respective adjacent stack elements 2, 21, 23 rotatably einras ⁇ th, so that the stack elements 2 in assembled state can not be rotated against each other.
  • 6c shows ei ⁇ NEN section of an edge region of a stack element 2.
  • the locking lug 52 on the spring catch 50 of the holder 48 can hold the stack in fixed element the core layer 44th Incidentally, the layer core 44 does not have to have a diameter fine gradation, as shown. An ak ⁇ zeptabler degree of filling is achieved even if only a two-widths
  • FIGS. 7a to 7d show an example of stacking element 2 for accommodating lens rods 62.
  • FIG. 7a shows a plan view in the axial direction on stacking element 2. It has four plug - in pins 56. Between adjacently arranged plug-in pins 56, in the axial direction along the circumferential graduation 14, there are arranged lens-bar springs 64 for the clamping reception of lens rods 62, which are introduced between the core plate 12 and the peripheral graduation 14.
  • the lens rod springs 64 are connected via a connecting web 66 with the circumferential step 14 of the stacking element 2.
  • the lens rod spring 64, the connecting webs 66 and the stacking element 2 can be formed integrally.
  • the stacking elements 2 are usually made of a plastic material TERIAL.
  • the lens rod spring 64 may consist of the same plastic material ⁇ .
  • a preference with the stack member 2 ⁇ likewise integrally formed spring plate 18 serves as a support of the core plate 12 in the stack up element 2 can be taken. 5
  • FIG. 7b shows a sectional view taken along the Thomaslän ⁇ ge AA of Figure 7a of the pile element 2.
  • the spring plate 18 is between the pins ⁇ connected to the surrounding terracing 14 of the Stape ⁇ lt) lelements 2 or integrally formed plug disposed 56th Figures 7c and 7d show two per ⁇ -perspective views of the stacking element 2.
  • the spring ⁇ plate 18 is connected via two webs 68 with the spring plate circulate ⁇ gradation 14, wherein they may be integrally formed with the pelelement 2 sta- 15th Figure 7d shows the plug ⁇ stattaufnähme 60 for receiving the plug pins 56 of Sta ⁇ pelelements 2.
  • the plug pin receiver 60 has a Dreharre ⁇ orientation, up to the two adjacently arranged stack elements 2 can be twisted against each other.
  • FIG. 8 shows a stack unit 20 with pile elements 2 as described in Figures 7a to 7d for the lens rods 62.
  • the arrangement shown here has core plates 12 in the form of four square blocks ⁇ , which umgege- of four lens 62 bars
  • Both the core plate 12 and the four vice they ⁇ reproduced lens bars 62 are received in the cavity of the Stapelelemen ⁇ te 2, wherein the lens holding rod springs 64, the Linsenstä ⁇ be 62 by clamping.
  • the core plates 12 and the lens rods 62 are spaced from each other by the spring plates 18, the
  • Kernplat ⁇ th 12 in the form of square cubes lens rods 62 are often used to pass through the core plates 12- to radially shield the magnetic field, ie to allow less leakage into the winding than is the case with the previous core designs.
  • the interspaces in the interior of the stacking elements 2 which remain after plugging the stacking elements 2 into stacking units 20 can be cast, for example with an adhesive or a synthetic resin, in order to fix the spacings of the lens rods 62 from one another.
  • Figures 9a and 9b show stacking units 20 with Stapelele- elements 2 for receiving core plates 12 in the form of square ⁇ cuboids and lens rods 62.
  • Figure 9a shows three partially tensioned stack elements 2 a stacking unit 20 in cross section along the axial direction of the stacking unit 20.
  • Each stacking element 2 has a spring plate 18, and plug pins 56.
  • the pile element 2 has a core plate 12 is received in the form of a four ⁇ upright cuboid, which is surrounded by four rods lens 62nd
  • the core plates 12 are spaced apart by Between the seats ⁇ rule arranged spring plates 18th
  • the Verley ⁇ tion C of Figure 9a shows a arranged between two adjacent stack elements 2 air gap, from which the course of the spring parts of the spring plate can be seen 18th
  • FIG. 9b shows the stacking unit 20 with tensioned spring plates.
  • the detail d from FIG. 9b shows a cross section through the spring plate 18 between two core plates 12 when the stacking unit 20 is compressed.

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Abstract

Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten eines induktiven Bauelements mit einer Vielzahl von Stapelelementen, in oder an denen jeweils eine der Kernplatten gehalten ist, wobei die Stapelelemente so ausgebildet sind, dass ein Teil eines Stapelelements in einen Teil eines anderen Stapelelements aufnehmbar ist und die einzelnen Stapelelemente samt aufgenommenen Kernplatten aneinander stapelbar sind.

Description

Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten für ein induk¬ tives Bauelement
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten nach dem Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1, beispielsweise eine Stapeleinheit zur Herstellung von Industriedrosseln, insbesondere zur Herstellung von In¬ dustriedrosseln mit Kernen, die Luftspalte aufweisen, ein Ver¬ fahren zum Herstellen eines induktiven Bauelements nach Pa- tentanspruch 13, sowie ein Verfahren zum Einstellen der Induk¬ tivität eines induktiven Bauelements nach Patentanspruch 18.
Bei der Herstellung von beispielsweise Transformatoren oder Industriedrosseln sind häufig spezielle kundenspezifische Wün- sehe zu erfüllen. Industriedrosseln bestehen in vielen Fällen aus Spulenkörpern, die ein oder mehrere Drosselwicklungen ei¬ nes elektrischen Drahts aufweisen, welche um einen Spulenkern, beispielsweise einem Ferritkern oder Blechkern herumgewickelt sind, wobei der Kern des induktiven Bauelements oft eine Reihe von Luftspalten aufweist, die als Zwischenlagen in Form von
Isoliermaterial einzelne Kernstücke voneinander trennen. Zweck dieser Luftspalte ist es, die elektromagnetischen Eigenschaf¬ ten der Drosselspulen so zu gestalten und so zu optimieren, dass möglichst hohe Beträge magnetischer Energie in den Luft- spalt Zwischenräumen gespeichert werden können. Dabei sollen die Streufelder außerhalb der Luftspalte möglichst niedrig ge¬ halten werden.
Die üblichen Verfahren zur Herstellung solcher magnetischer Kernsäulen aus vielen Scheiben oder Kernteilen ist zeitaufwen¬ dig und kostenintensiv, da die einzelnen Kernteile zunächst in gewünschter Weise angeordnet und miteinander verklebt werden müssen. Dabei darf sich die gewünschte relative Lage der Kern¬ scheiben zueinander nicht ändern. Die Kernscheiben müssen meist so ausgerichtet werden, dass die einander gegenüberlie¬ genden Oberflächen zweier voneinander beabstandeter Kernteile parallel ausgerichtet bleiben. Toleranzen in den Luftspalt¬ durchmessern, den Luftspaltdicken, den Kernscheibendurchmes- sern und Kernscheibendicken, sowie Änderungen in der finalen Beabstandung und Änderungen in der Ausrichtung der relativen Lage der Kernscheiben zueinander führen häufig zu Bauelementen mit unterschiedlichen Induktivitäten, sowie unterschiedlichen Frequenz- und Leistungsbelastbarkeiten. Eine reproduzierbare Herstellung von Bauelementen wird dadurch erschwert.
Um dieses Problem zu beheben, offenbart beispielsweise die EP 0 848 391 AI ein KunstStoffSchalenelement , mit mehreren, gleichmäßig voneinander beabstandeten Segmenten, in welche die Kernscheiben des Kerns einer Induktivität aufgenommen werden können. Nachdem die Kernscheiben in das Kunststoffschalenele- ment aufgenommen sind, können sie mit einem Kleber oder mit einem Gießharz miteinander vergossen werden. Im Anschluss da¬ ran kann die Halbschale des KunststoffSchalenelements , welches die aneinander gereihten Kernscheiben aufweist, mit der leeren Kunststoffhalbschale, die als Deckel dient, verschlossen und final ausgegossen werden. Die entstehende Kernsäule kann dann problemlos mit einem elektrischen Draht, zur Herstellung der gewünschten Induktivität umwickelt werden.
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass einerseits die Länge des KunststoffSchalenelements fest vorgegeben ist, ande¬ rerseits die Beabstandung der Kernscheiben voneinander nicht, oder nur geringfügig variabel ist. Dadurch geht einerseits Flexibilität verloren, weil jeder hergestellte Drosseltyp eine eigene Schalenform benötigt, andererseits erlaubt ein derarti¬ ger Aufbau keine Feinjustierung der Induktivität mehr, nachdem der Kern umwickelt ist, da die Beabstandung der Kernscheiben zueinander nicht mehr geändert werden kann.
Die EP 2 395 517 AI der Anmelderin offenbart daher ein induk- tives Bauteil mit einem magnetischen Kern, der aus verschiede¬ nen Kernscheiben besteht, die in einzelnen Segmenten eines Rastergehäuses angeordnet werden können. Die einzelnen Segmen¬ te des Rastergehäuses sind durch Rippen oder Rippenansätze o- der auch Nuten voneinander getrennt, wobei insbesondere die an den Enden des Hohlkörpers bzw. Rastergehäuses angeordneten
Rippenansätze begrenzt biegefähig sind, um ein Justieren der Länge der Kernsäulen durch Ausüben eines axialen Drucks auf die vorderen und hinteren Kernscheibenelemente auch im Nach¬ hinein noch in gewissen Grenzen von ca. +/- 15% zu ermögli- chen. Die relativen Abstände der Kernscheiben zueinander und folglich auch die Länge des Bauelements können bei dieser An¬ ordnung auch nachdem das Gießmaterial zwischen die Kernschei¬ ben eingefüllt ist, noch geändert werden, sofern das Gießharz noch flüssig ist. Durch beispielsweise axiale Justierschrauben kann hier in Grenzen eine Justierung der letztendlich ge¬ wünschten Induktivität auch noch kurz vor dem Aushärten des Bauelements erfolgen.
Ein Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Feinjustierung der Induktivität nur in relativ engen Grenzen möglich ist.
Der Hauptnachteil dieser an und für sich vorzüglichen Lösung "Rastschalenelemente" ist jedoch, dass überall dort, wo die Chargen- oder Stückzahlen der Drosseln nicht so hoch sind, dennoch nahezu gleich hohe Kosten für die Werkzeuge, d.h. für die Rasterschalen, wie für Großserien entstehen, wobei bei Großserien von Rasterschalen der Kostenanteil, umgelegt auf die Einzeldrossel nahezu keine Rolle spielt. Geht es aber um Einzeldrosseln oder Kleinserien, wie im Industriebereich ver¬ langt, müssen andere Wege der individuellen Herstellung der Kernsäulen gefunden werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Stapeleinhei¬ ten für die Aufnahme von Kernplatten für induktive Bauelemente bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweisen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Her¬ stellen eines induktiven Bauelements mit einer solchen Stape- leinheit anzugeben, sowie ein Verfahren zum Einstellen der In¬ duktivität eines induktiven Bauelements mit einer solchen Sta¬ peleinheit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stapeleinheit nach Pa- tentanspruch 1, ein Verfahren nach Patentanspruch 13, sowie ein Verfahren nach Patentanspruch 18. Vorteilhafte Ausfüh¬ rungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Die erfinderische Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplat- ten für ein induktives Bauelement mit einer Vielzahl von Sta¬ pelelementen, in oder an denen jeweils eine der Kernplatten gehalten ist, weist einzelne Stapelelemente auf, die so ausge¬ bildet sind, dass ein Teil eines Stapelelements in einen Teil eines anderen Stapelelements aufnehmbar ist und die einzelnen Stapelelemente samt aufgenommenen Kernplatten aneinander bzw. übereinander stapelbar sind. Eine solche Anordnung ist flexi¬ bel und kann, im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekann¬ ten Anordnungen, unter Verwendung einer vorgegebenen Anzahl einzelner Stapelelemente in nahezu jeder gewünschten Länge be- reitgestellt werden. Eine solche Stapeleinheit ist auch inso¬ fern flexibel, dass sie auf Grund ihrer Längeneinsteilbarkeit einen erheblich größeren Bereich an Induktivitäten abdecken kann . Die Stapelelemente sind vorteilhafterweise formschlüssig und mit leichter Presspassung aneinander oder ineinander steckbar, wobei zwei aneinandergesteckte Stapelelemente gleiche Form aufweisen können. Denkbar ist beispielsweise auch, dass zur Ausbildung von Stapeleinheiten zwei unterschiedliche Stape¬ lelemente verwendet werden, die aneinander steckbar sind und ein Stapelelementpaar bilden, wobei die zwei unterschiedlichen Stapelelementpaare vorteilhafterweise so ausgebildet sind, dass zwei Stapelelementpaare aneinander gesteckt werden kön¬ nen. Auf diese Weise können durch Verwendung von nur wenigen Stapelelementformen Stapeleinheiten unterschiedlichster Längen und Eigenschaften der Drosseln realisiert werden.
Die Stapelelemente sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass, wenn zwei Stapelelemente formschlüssig aneinander ge¬ steckt sind, ihre äußeren Mantelflächen stufenlos ineinander übergehen. So entsteht eine durchmessergenaue Mantelfläche zur Bewicklung oder zum Überstülpen der fertigen Wicklung über den Kernstapel mit einem, oder mehreren parallelen "elektrischen Drähten" zur Herstellung des induktiven Elements.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Stapelelemente eine ringförmige Außenwandung auf, damit die auf der Stape¬ leinheit aufzubringenden Windungen aufgebracht werden können, ohne über Kanten geführt werden zu müssen.
Damit ein Stapelelement in ein anderes Stapelelement aufgenom¬ men werden kann, weist die ringförmige Außenwandung des Stape¬ lelements vorteilhafterweise eine umlaufende Abstufung auf. Die umlaufende Abstufung ist dabei vorzugsweise so ausgebil¬ det, dass sie an die ringförmige Außenwandung eines weiteren Stapelelements, welches beispielsweise die gleiche Form wie das Stapelelement aufweisen kann, formschlüssig gesteckt wer¬ den kann. Um das Aneinanderstecken der einzelnen Stapelelemen¬ te zu erleichtern, kann die ringförmige Außenwandung der Sta¬ pelelemente am Rand eine Fase aufweisen.
Der Außendurchmesser der in ein erstes Stapelelement eingeleg¬ ten Kernplatte wird vorteilhafterweise so groß gewählt, dass ein Abschnitt der ringförmigen Außenwandung des aufgesteckten zweiten Stapelelements die Kernplatte, die in das erste Stape¬ lelement aufgenommen ist, festklemmt. Ein Abschnitt der ring¬ förmigen Außenwandung des aufgesteckten zweiten Stapelelements greift somit zwischen die Kernplatte und das erste Stapelele¬ ment ein. Auf diese Weise kann, bevor die einzelnen Kernplat¬ ten mit einem Harz miteinander verbunden werden, sicherge¬ stellt werden, dass sie in Radialrichtung bzw. in Richtung senkrecht zur Axialrichtung nicht gegeneinander verschiebbar sind .
Die Kernplatten können dabei beispielsweise zylinderförmig oder quaderförmig ausgebildet sein. Das Stapelelement kann als Tubus ausgebildet sein und in das Tubusinnere können zur Posi¬ tionsfixierung einer in das Stapelelement aufgenommenen Kern¬ platte, insbesondere zur Positionsfixierung der Kernplatte entlang der Längsachse des Tubus, Federelemente, vorzugsweise orthogonal zur Längsachse des Tubus, in das Tubusinnere ragen. Diese Federelemente können zum Beispiel dünnwandige Federplat¬ ten aufweisen, welche über Verbindungsstege an die ringförmige Außenwandung eines Stapelelementes, vorzugsweise einstückig mit der Außenwandung ausgebildet, mit der Außenwandung verbun¬ den sind.
Vorteilhafterweise sind die Federplatten im Querschnitt gese¬ hen zumindest annähernd V-förmig oder gewellt ausgebildet und in Axialrichtung federelastisch beweglich bzw. verformbar. Auf diese Weise können die Federelemente bzw. die Federplatten be¬ nachbart zueinander angeordneter Stapelelemente einer Stape¬ leinheit die jeweils auf ihnen angeordneten Kernplatten beab¬ standet und im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet klemmend halten, wobei sie sich bevorzugt gegen ihre beiden benachbarten Kernplatten abstützen.
Die Federplatten sind daher vorzugsweise so in jedem Stape¬ lelement angeordnet, dass, wenn zwei Stapelelemente aufeinan¬ der gesteckt sind, die Kernplatte des einen Stapelelements ei¬ nerseits von der Federplatte des einen Stapelelements und an¬ dererseits von der Federplatte des anderen Stapelelements ge¬ klemmt gehalten wird. Somit können mehrere Stapelelemente mit eingesetzten Kernplatten aufeinander gestapelt werden und die Hohlräume in der gebildeten Stapeleinheit weitgehend, zumin¬ dest teilweise mit Kunstharz ausgegossen, und/oder mit weite¬ rem ferroelektrischem Material gefüllt werden.
Bevorzugt weist eine Stapeleinheit ein Endstapelelement auf, welches so geformt ist, dass zumindest ein Teil eines anderen Stapelelements aufsteckbar ist, wobei das Endstapelelement vorzugsweise so ausgebildet ist, dass Harz beim Verguss der Drossel durchtreten kann. Es ist aber auch möglich, dass zu¬ mindest eine der Seiten des Endstapelelements geschlossen ist. So kann dafür gesorgt werden, dass bei externem Verguss der Stapeleinheit eine in die Stapeleinheit eingebrachte Verguss¬ masse nicht an dem "unteren Ende" der Stapeleinheit wieder ausfließen kann.
Das Endstapelelement kann auch eine sogenannte Abdeckfahne aufweisen, welche den Anfang oder das Ende der Spulenwindung gegen die überstehende letzte Kernplatte und benachbarte Joche gegen Durchschlag, Kriechweg und Schlagweiten isoliert.
Um aus derart ausgebildeten Stapelelementen ein induktives Bauelement herzustellen, muss daher zunächst eine Stapelein¬ heit mit einer Vielzahl von aufeinander gesteckten Stapelele¬ menten gebildet werden, in welche jeweils zuvor eine Kernplat¬ te oder ein Schichtkern, also ein aus mehreren Kernteilplatten zusammengefügter, beispielsweise zusammengeklebter, Schicht¬ kern eingesetzt wurde. Im Anschluss daran muss der Innenraum der gebildeten Stapeleinheit vergossen werden oder die gebil¬ dete Stapeleinheit - auch in die Luftspalte - fixierend um¬ spritzt werden. Dabei können umschließend zu den Kernplatten und den Stapelelementen weitere ferromagnetische Elemente ein¬ gesetzt werden, z.B. Linsenstäbe. Der Einsatz von Linsenstäben ist immer dann vorteilhaft, wenn ein maximaler magnetischer Fluss durch die Drosselspulen gewünscht ist und die eingesetz¬ ten Kernplatten nicht rund, sondern beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgebildet sind. Die der Kernplatte zuge¬ wandte Seite des Linsenstabs ist dabei so ausgebildet, dass sie flächig an eine Seitenfläche der Kernplatte anschließen kann, während die von der Kernplatte abgewandte Seite des Lin¬ senstabes vorteilhafter Weise eine kreisbogenförmige Oberflä¬ chenkontur aufweist.
Dies führt einerseits zu nahezu physikalisch totraumfreier Ausfüllung des magnetischen Spulenfensters, der magnetischen Schirmung des meist dickeren Luftspaltes der quadratischen o- der rechteckigen Form der Kernplatten und/oder Schichtkerne, andererseits zu einer deutlichen Verbesserung der radialen und axialen Wärmeleitfähigkeit des Kernstapels zu den Jochen. Die Stapeleinheit kann nach dem Vergießen beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder einer
elektrisch leitenden Folie umwickelt werden. Diese elektrisch leitenden Elemente definieren die Induktivität des so entste¬ henden Bauelements. Die mit dem elektrisch leitenden Draht, der HF-Litze oder elektrisch leitenden Folie umwickelte Stape¬ leinheit kann mit Harz umgössen, eingegossen oder umspritzt werden .
Eine Kernplatte kann eine Vielzahl von gestapelten, isolierten Kernteilplatten aufweisen, beispielsweise um in dem induktiven Bauelement auftretende Wirbelströme zu minimieren und die Ver¬ lustleistung des induktiven Bauelements wesentlich zu verrin¬ gern .
Ein besonderer Vorteil des erfinderischen induktiven Bauele¬ ments besteht darin, dass die Länge der Stapeleinheit in einem weiten Bereich variiert werden kann, ohne dass dadurch die Stabilität der Stapeleinheit mit den Kernplatten verloren geht. Die Induktivität des Bauelements kann allein dadurch va¬ riiert werden, dass die Beabstandung der in jedem einzelnen Stapelelement angeordneten Kernplatten allein durch ein mehr oder weniger starkes Zueinanderdrücken der einzelnen aneinan- dergestapelten Stapelelemente bestimmt werden kann. Da die Fe¬ derelemente bzw. die Federplatten die Kernplatten auch bei va¬ riierender Beabstandung benachbarter Kernplatten zueinander federelastisch klemmend halten, bleibt die Position jeder ein¬ zelnen Kernplatte in Axialrichtung relativ zu dem Stapelele¬ ment, in dem sie aufgenommen ist, in Axialrichtung annähernd fixiert, während die Beabstandung zur benachbarten Kernplatte verändert wird. Dadurch kann die Induktivität in einem weiten Bereich einge¬ stellt und auf technische Notwendigkeit und Kundenwünsche - auch bei Kleinserien - flexibel eingegangen werden. Das Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines induktiven Bauelements bzw. Bauteils mit einer Stapeleinheit der be¬ schriebenen Art, bei welchem die Stapeleinheit mit einem elektrischen Leiter umwickelt wird, kann z.B. dadurch reali¬ siert werden, dass die Stapeleinheit samt elektrischem Leiter an ihren beiden Enden mit einer Messeinrichtung versehen, vor¬ zugsweise in die Messeinrichtung eingespannt wird, die Induk¬ tivität , oder ein elektrischer Parameter des Bauelements an und/oder zwischen den Enden des elektrischen Leiters gemessen wird, und zum Einstellen der Induktivität oder des elektri- sehen Parameters auf einen vorgegebenen Wert über eine oder die Einspann- bzw. Stellvorrichtung dadurch fixiert wird, dass die Länge des Bauelements variiert wird. Meistens ist es so, dass die Drosselkonstruktion über eine eigene Einspannvorrich¬ tung bzw. Stellvorrichtung verfügt, so dass die Stapeleinheit bei der Endmontage der Drossel zusammengedrückt - oder entlas¬ tet - wird, d.h. so lange in ihrer Länge verändert wird, bis der vorgegebene Induktivitätswert oder der vorgegebene Wert des elektrischen Parameters erreicht ist. Ist der gewünschte Wert erreicht, wird die Stapeleinheit arre¬ tiert, wobei die Justierschrauben gegen weitere Verstellung gesichert werden. Das eigentliche Arretieren erfolgt durch das Ausgießen mit einer Füllmasse oder einem Kunstharz. Dies er¬ folgt zumeist aber erst, wenn die Stapeleinheit auf die ge- wünschte Länge gedrückt oder entlastet ist. Die Justierung er¬ folgt spätestens, wenn die Vergussmasse noch flüssig ist. Ist die der gewünschten Induktivität entsprechende Länge der Sta¬ peleinheit eingestellt und die Vergussmasse fest, kann das in- duktive Bauelement aus der Einspannvorrichtung und der Mess¬ vorrichtung entnommen werden.
Auf Grund der Tatsache, dass die Kernplatten zwischen den Fe¬ derplatten einander benachbarter Stapelelemente flexibel ge¬ halten werden, können die Abstände einander benachbarten Kern platten in einem weiten Bereich variiert werden, ohne dass dadurch der Halt der jeweiligen Kernplatten in ihren Stape¬ lelementen beeinträchtigt wird. Die Kernplatten bleiben paral lel zueinander angeordnet, gleich, ob die Stapelelemente eng miteinander verbunden sind oder einen weiteren Abstand zuei¬ nander aufweisen.
Um diese Relativlage noch besser zu fixieren, können die Kern platten beispielsweise entlang von im Inneren der Stapelele¬ mente angeordneten Führungen so gehalten werden, dass sie in den Stapelelementen fixiert sind. Dies ermöglicht ein Einstel len des Luftspaltes zwischen zwei benachbarten Kernplatten in einem bisher nicht üblichen Bereich, ohne dass dadurch die Kernplatten gegeneinander ungenau werden.
Um einen größeren Abstand zweier benachbart zueinander ange¬ ordneter Kernplatten zu erzeugen, können zwischen den beiden Kernplatten beispielsweise ein oder mehrere Luftspaltkreuze, vorzugsweise definierter bzw. gestufter Dicken angeordnet wer den. Dadurch können maximale Beabstandungen benachbarter Kern platten erzeugt werden. Es können natürlich auch andere Ab¬ standshalter, z.B. in Form von Beabstandungsringen, eingebaut werden, bevor das nächste Stapelelement gesteckt wird.
Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnun¬ gen, wie oben, unten, links und rechts und ähnliches, sind in keiner Weise einschränkend , auch dann nicht, wenn sie sich auf bevorzugte Ausführungsformen beziehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Stapelelement in drei verschiedenen perspektivi¬ schen Darstellungen für ringförmige Kernplatten,
Fig. 2a-b zwei Beispiele für Stapeleinheiten für ringförmige
Kernplatten,
Fig. 3 ein induktives Bauelement in Form einer Drossel mit zwei parallel zueinander angeordneten und mit elekt¬ rischem Draht umwickelten Stapeleinheiten,
Fig. 4a-d mehrere perspektivische Ansichten eines Stapelele¬ ments für beispielsweise Schichtkerne,
Fig. 5 eine Stapeleinheit mit zu Schichtkernelementen ver¬ bundenen Kernteilplatten,
Fig. 6a-c zwei perspektivische Darstellungen einer Stapelein¬ heit mit Schichtkernstapelelementen,
Fig. 7a-d eine Ausführungsform eines Stapelelements zur Auf¬ nahme von Kernplatten in Form von Vierkantquadern und zur Aufnahme von Linsenstäben,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer Stapeleinheit mit
Stapelelementen gemäß Figur 7,
Fig. 9a-b Stapelelemente mit teilgespannten und mit gespannten
Federelementen .
Figur 1 zeigt ein Stapelelement 2 für ringförmige Kernscheiben aus beispielsweise ferromagnetischem Material. Das Stapelele¬ ment 2 weist eine ringförmige Außenwandung 4 auf, die einen Hohlraum 6 umschließt, in welchen Verbindungsstege 8 hineinra¬ gen, die mit Federelementen 10 verbunden sind. Der Hohlraum 6 kann eine Kernplatte 12 aufnehmen, die von den Federmitteln 8, 10 getragen wird. Die ringförmige Außenwandung 4, weist eine umlaufende Abstufung 14 auf, die in der mittleren und unteren Darstellung von Figur 1 genauer dargestellt ist. Der obere Rand der umlaufenden Abstufung 14 weist eine Fase 16 auf, da- mit das Stapelelement 2 leicht in ein anderes Stapelelement 2 gesteckt werden kann. Die in den Hohlraum 6 hineinragenden Fe¬ derelemente 10 sind im vorliegenden Fall V-förmig gebogen und über die Verbindungsstege 8 mit der umlaufenden Abstufung 14 der Außenwandung 4 des Stapelelements 2 einstückig ausgebil- det . Die Federelemente 10 können natürlich auch als eine Fe¬ derplatte 18 ausgebildet sein, wie beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist.
Die Figuren 2a und 2b zeigen jeweils ein Beispiel einer Stape- leinheiten 20 mit Stapelelementen 2 für ringförmige Kernplat¬ ten 12. Figur 2a zeigt eine Stapeleinheit 20, bei der mehrere Stapelelemente 2, in welche Kernplatten 12 federnd aufgenommen sind, aneinander gesteckt sind. Die Beabstandung der Kernplat¬ ten 12 zueinander wird durch die Federelemente 10 bestimmt, die elastisch federnd zwischen jeweils zwei benachbarten Kern¬ platten 12 angeordnet sind und sich gegen beide benachbarte Kernplatten 12 abstützen.
Am vorderen und hinteren Ende der Stapeleinheit 20 ist jeweils ein Endstapelelement 22 angeordnet. In den Figuren 2a und 2b sind an den Enden der Stapeleinheit 20 jeweils zwei Endstape¬ lelemente 22 angeordnet. Die Endstapelelemente 22 sind zusätz¬ lich mit Abdeckfahnen 24 einstückig ausgebildet, die jeweils den Anfang, bzw. das Ende der Wicklungen eines elektrisch lei- tenden Drahts 26 gegen die jeweils letzten Kernplatten oder
Scheiben und die Joche isolieren und so die Stapeleinheiten 20 bilden. Die Kernplatten 12 der einzelnen Stapelelemente 2 sind zwischen jeweils zwei Federelementen 10 klemmend aufgenommen. Der Durchmesser der Kernplatten 12 ist so gewählt, dass die Kernplatten 12, wenn sie in einem Stapelelement 2 aufgenommen ist, in die umlaufende Abstufung 14 der Außenwandung 4 des be¬ nachbarten Stapelelements 2 nahezu formschlüssig, aber mit de- finiertem radialem Spiel aufgenommen werden, damit beim Ver- guss der Drossel die inneren Hohlräume und Luftspalte zwischen den Kernplatten und ungleiche radiale Spalte aufgefüllt wer¬ den . Figur 2b zeigt eine weitere Stapeleinheit 20 mit Stapelelemen¬ ten 2 für ringförmige Kernplatten 12, die sich von der Stape¬ leinheit 20 in Figur 2a dadurch unterscheidet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Kernplatten 12 zusätzlich noch ein Luftspaltkreuz 28 - es können auch mehrere Luftspaltkreuze sein - angeordnet ist, welches zusammen mit dem zwischen zwei benachbarten Kernplatten 12 angeordneten Federelement 10 Maxi¬ malabstände oberhalb der Größtmaße der V-Federn oder der Fe¬ derplatten in den Haltelementen erzeugen, welche dann gestufte Großluftspalte zwischen benachbarten Kernplatten 12 definie- ren. Dabei sind die Luftspaltkreuze 28 ebenfalls aus einem isolierenden, nichtmagnetischen Material.
Figur 3 zeigt ein induktives Bauelement in Form einer Drossel. Die Drossel besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten, in diesem Ausführungsbeispiel gleichen, Stapeleinheiten 20, die jeweils mit Wicklungen 26 eines elektrisch leitenden Drah¬ tes umwickelt sind. Die beiden Stapeleinheiten 20 sind stirn¬ seitig über Joche 30 miteinander verbunden, welche aus einem weichmagnetischen Material, beispielsweise aus einem geblech- ten Kern oder gepressten oder gesinterten weichmagnetischen
Material besteht. Auf den Jochen 30, welche auch aus gepress¬ ten oder gesinterten Materialien bestehen können, sind jeweils Brillendeckel 32 angeordnet. Die Justierschrauben 34, mit de- nen die Joche 30 zwecks Einstellung der Luftspalte zwischen den Kernplatten 12 auf die Kernplatten 12 der Stapeleinheit 20 gepresst werden, wodurch die Grob- und Feinjustierung der Be- abstandung der Kernplatten 12 der einzelnen Stapeleinheiten 20 erfolgt, sind einstellbar. Der Brillendeckel 32 ist mit einer Verschraubung 36 an einer Brille 38 angeschraubt, die die Auf¬ nahme für die beiden Stapeleinheiten 20 bildet. Entlang der beiden Spulenwicklungen der Stapeleinheiten 20, die mit einem Isolierelement, beispielsweise einer Wärmeleitfolie 40 umgege- ben sind, zur Ableitung der in den beiden Stapeleinheiten 20 erzeugten Wärme, sind Strangpressstäbe 42 angeordnet, welche einerseits die Wicklungen 26 schützen und andererseits die in den Stapeleinheiten 20 erzeugte Wärme nach außen abführen. Die Strangpressstäbe 42 sind somit zwischen der Wand eines Gehäu- ses 43 und den Spulenwicklungen 26 der beiden Stapeleinheiten 20 angeordnet.
Die Figuren 4a bis 4e zeigen mehrere perspektivische Ansichten eines weiteren Stapelelements 2 für Kernplatten 12 in Form von Schichtkernen 44. Unter einem Schichtkern 44 wird eine aus mehreren Kernteilplatten 46 zusammengesetzte Kernplatte 12 verstanden. Die Kernteilplatten 46 sind dabei mehrere, meist quaderförmige, dicke Scheiben, die so aufeinander gesetzt und verbunden werden, dass ein Schichtkern 44 entsteht. Die Kern- teilplatten 46 weisen zwei einander gegenüberliegende Oberflä¬ chen, die sogenannten Breitseiten, auf, zwischen deren äußeren Berandungen die Schmalseiten angeordnet sind. Die Oberfläche jeder Breitseite ist dabei größer als die Oberfläche jeder Schmalseite. Im vorliegenden Beispiel sind die Kernteilplatten 46 quaderförmig ausgebildet. Sie könnten jedoch beispielsweise auch kreisscheibenförmig ausgebildet sein. Die Breitseiten weisen im vorliegenden Beispiel in eine Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Stapeleinheit 20. Selbstverständlich können die Kernteilplatten auch so angeordnet sein, dass ihre Breitseiten in Axialrichtung weisend ausgerichtet sind. Der Schichtkern 44 ist im vorliegenden Beispiel aus mehreren pa¬ rallel zueinander und senkrecht zur Axialrichtung ausgerichtet angeordneten Kernteilfolien oder Dünnblechen (geblechten Ker¬ nen) 46 gebildet, deren Breitseiten fest miteinander verbun¬ den, beispielsweise verpresst, verschweißt oder verklebt sind.
Figur 4a zeigt eine Draufsicht auf ein Stapelelement 2 in axi- ale Richtung. Die ringförmige Außenwandung 4 weist mehrere
Halterungen 48 zur Aufnahme einzelner, gegebenenfalls vonei¬ nander beabstandeter, Kernteilplatten 46 oder der zu Schicht¬ kernen 44 verbundenen Kernteilplatten 46 auf. Die Halterungen 48 sind elastisch ausgebildet und weisen in Richtung auf den Hohlraum 6. Sie dienen gleichzeitig der axialen Führung der Kernteilplatten 46 und/oder des Schichtkerns 48.
Figur 4b zeigt einen Schnitt durch das Stapelelement 2 entlang der Schnittlinie A-A von Figur 4a. Die Halterungen 48 für die Kernteilplatten 46 sind einstückig mit dem Stapelelement 2 ausgebildet. Die Halterungen 48 sind L-förmig ausgebildet, wo¬ bei der schmale Schenkel der L-förmigen Ausbildung mit der um¬ laufenden Abstufung 14 verbunden und einstückig mit der ring¬ förmigen Außenwandung 4 ausgebildet ist. Der Längsschenkel der L-förmigen Ausbildung ist parallel zur axialen Richtung des Stapelelements 2 ausgerichtet und von der umlaufenden Abstu¬ fung 14 beabstandet angeordnet. Dieser Teil der Halterung 48 definiert eine Federrastung 50 mit Einlaufschräge für den Schichtkern oder den einzelnen Blöcken des Schichtkerns. Es ist jedoch auch das automatische Stecken von Folien oder Dünn¬ blechen möglich. Die Halterung 48 weist an ihrem freien Ende eine einlaufgeschrägte Rastnase 52 auf, wie der Figur 4c zu entnehmen ist. Der Bodenbereich des Stapelelements 2 ist als Federplatte 18 ausgebildet und dazu vorgesehen, den in den Hohlraum 6 aufgenommenen Schichtkern 44, dessen Kernteilplat¬ ten 46 von den Halterungen 48 gehalten werden, planparallel zu tragen, insbesondere während des Steckvorgangs der Stapelele- mente.
Die Figuren 4c und 4d zeigen zwei perspektivische Ansichten des Stapelelements 2. Neben den Halterungen 48 für die Kern¬ teilplatten 46 weist das Stapelelement 2 zusätzlich noch zwei einander gegenüberliegende Seitenhalterung 54 auf, die die beiden freien Breitseiten der äußeren Kernteilplatten 46 des Schichtkerns 44 flächig halten, wenn der Schichtkern 44 in den gestuften Hohlraum 6 aufgenommen wird. Zwei Steckstifte 56, die zusammen mit der umlaufenden Abstufung 14 in die ringför- mige Außenwandung 4 eines weiteren gleichartigen Stapelele¬ ments 2 aufgenommen werden können, dienen der Dreharretierung der beiden aneinander gestapelten Stapelelemente 2 gegeneinan¬ der . Figur 5 zeigt eine aus mehreren solchen Stapelelementen 2 ge¬ bildete Stapeleinheit 20 mit Schichtkernen 44. Das vordere En¬ de der Stapeleinheit 2 weist ein Endstapelelement 23 mit einer Abdeckfahne 24 auf, das hintere Ende der Stapeleinheit 2 weist ein Endstapelelement 22, ebenfalls mit einer Abdeckfahne 24 auf. Die beiden Abdeckfahnen 24 dienen der Aufnahme und siche¬ ren Isolierung gegenüber dem jeweils letzten Schichtkern. Die beiden Abdeckfahnen 24 dienen bei Verwendung der Stapeleinheit 20 in einer Anordnung gemäß Figur 3 beispielsweise auch noch der sicheren Isolierung gegenüber den Jochen 30, und der Iso- lation des Anfangs und des Endes der Induktionswicklung 26 ge¬ gen Erdschluss, der Isolierung des Gehäuses 43 gegen Erd- schluss und der Wicklungen gegenüber dem Magnetkreis. Die beiden Endstapelelemente 22, 23 sind in diesem Ausfüh¬ rungsbeispiel unterschiedlich ausgebildet. Während das Endsta¬ pelelement 22 sowohl eine Außenwandung 4 mit einer umlaufenden Abstufung 14 aufweist, ist bei dem Endstapelelement 23 die Au- ßenwand 4 ohne eine weitere Abstufung ausgebildet. In die um¬ laufende Abstufung 14 des Endstapelelements 22 ist ein
Schichtkern 44 aufgenommen, der an seiner in axiale Richtung weisenden einen Seite an der Federplatte 18 des Endstapelele¬ ments 22 elastisch gehalten wird.
In die ringförmige Außenwandung 4 des Endstapelelements 22 wird dann die umlaufende Abstufung 14 einer ringförmigen Au¬ ßenwandung 4 eines Stapelelements 2 aufgenommen. Das bodensei- tige Ende der umlaufenden Abstufung 14 des Stapelelements 2 weist ebenfalls eine Federplatte 18 auf, welche auf die in axiale Richtung weisende andere Seite des in das Endsegment 22 aufgenommenen Schichtkerns 44 drückt, wenn die umlaufende Ab¬ stufung 14 des Stapelelements 2 in der ringförmigen Außenwan¬ dung 4 des Endstapelelements 22 aufgenommen ist. Auf diese Weise wird der Schichtkern 44 beidseitig mit den Federplatten 18 zweier Stapelelemente gehalten.
In das Stapelelement 2 kann nun ein weiterer Schichtkern 44 drehfest aufgenommen werden und an seiner in axialer Richtung weisenden einen Seite von der Federplatte 18 des Stapelele¬ ments 2 gehalten werden. Die in axiale Richtung weisende ande¬ re Seite des weiteren Schichtkerns 44 kann dann von der Feder¬ platte 18 eines weiteren Stapelelements 2, dessen umlaufende Abstufung 14 in die ringförmige Außenwandung 4 des Stapelele- ments 2 aufgenommen wird, gehalten werden.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass auf diese Weise eine Beabstandung zweier benachbarter Schichtkerne 44 realisiert werden kann, bei welcher die Federplatten 18 der einzelnen Stapelelemente 2, 22, 23 die Beabstandung zwischen zwei einan¬ der benachbarten Schichtkernen 44 definieren. Die Halterungen 48 für die Kernteilplatten der Schichtkerne 44 der Stapelele- mente 2, 22, 23 wirken dabei als Führungen für die Schichtker¬ ne 44, sodass deren in axialer Richtung zueinander weisende Seiten parallel zueinander ausgerichtet bleiben, auch wenn die Beabstandung einander benachbarter Schichtkerne 44 geändert wird, beispielsweise dadurch, dass die Stapeleinheit 20 in ih- rer Länge bei einer festen Anzahl von Stapelelementen 2 vari¬ iert wird.
Die Figuren 6a bis 6c zeigen eine zusammengesetzte Stapelein¬ heit 20 mit Stapelelementen 2 gemäß Figur 5, als Schichtkerne 44 ausgebildete Kernplatten 12, sowie Endstapelelementen 21, 23.
Figur 6a zeigt eine Draufsicht auf die Stapeleinheit 20 in Richtung senkrecht zur Stapelachse. Die als Führung für die Kernteilplatten 12 ausgebildeten Halterungen 48 halten den
Schichtkern 44 drehfest zusammen mit den beiden einander ge¬ genüberliegend angeordneten Seitenhalterungen 54 in der Stape¬ leinheit 20. Die Seitenhalterungen 54 sind über Verbindungs¬ stege 58 mit der umlaufenden Abstufung 14 der Außenwandung 4 des Stapelelements 2 verbunden. Figur 6b zeigt einen Längs¬ schnitt durch die Stapeleinheit 20 entlang der Schnittlinie E- E, bei der die einzelnen Stapelelemente 2, 21, 23 aneinander gesteckt sind. Die beispielhaft dargestellte Stapeleinheit 20 weist fünf Schichtkerne 44 auf, die durch Federplatten 18 von- einander beabstandet sind. Die Stapeleinheit 20 ist aus drei Stapelelementen 2 zusammengesetzt, sowie aus zwei Endstape¬ lelementen 21, 23. Das Endstapelelement 23 entspricht dem End¬ stapelelement 23 von Figur 5, während das Endstapelelement 21 sich von dem Endstapelelement 22 in Figur 5 dadurch unter¬ scheidet, dass der Boden des Endstapelelements 21 keine Feder¬ platte 18 aufweist. Zwischen den Seitenhalterungen 54 und der umlaufenden Abstu¬ fung 14 der einzelnen Stapelelemente 2, 21, 23 sind Steck¬ stiftaufnahmen 60 vorgesehen, in welche die Steckstifte 56 der jeweils benachbarten Stapelelemente 2, 21, 23 drehfest einras¬ ten, sodass die Stapelelemente 2 im aneinandergesteckten Zu- stand nicht gegeneinander verdrehbar sind. Figur 6c zeigt ei¬ nen Ausschnitt aus einem Randbereich eines Stapelelements 2. Die Rastnase 52 an der Federrastung 50 der Halterung 48 kann den Schichtkern 44 in dem Stapelelement fixiert halten. Der Schichtkern 44 muss im übrigen nicht - wie gezeigt - eine Durchmesser-Feinstufung aufweisen. Es wird auch schon ein ak¬ zeptabler Füllgrad erreicht, wenn nur ein Zwei-Breiten
Schichtkern verwendet wird. Dies vereinfacht auch die Hal¬ teelemente bezüglich der Anzahl der Rastfedern und Führungen.
Die Figuren 7a bis 7d zeigen ein Beispiel für Stapelelement 2 zur Aufnahme von Linsenstäben 62. Figur 7a zeigt eine Drauf¬ sicht in axiale Richtung auf das Stapelelement 2. Dieses weist vier Steckstifte 56 auf. Zwischen benachbart zueinander ange- ordneten Steckstiften 56 sind in axialer Richtung entlang der umlaufenden Abstufung 14 Linsenstabfedern 64 zur klemmenden Aufnahme von Linsenstäben 62 angeordnet, die zwischen der Kernplatte 12 und der umlaufenden Abstufung 14 eingebracht werden. Die Linsenstabfedern 64 sind über einen Verbindungs- steg 66 mit der umlaufenden Abstufung 14 des Stapelelements 2 verbunden. Die Linsenstabfeder 64, die Verbindungsstege 66 und das Stapelelement 2 können dabei einstückig ausgebildet sein. Die Stapelelemente 2 bestehen in Regel aus einem KunstStoffma- terial. Die Linsenstabfeder 64 kann aus dem gleichen Kunst¬ stoffmaterial bestehen. Eine mit dem Stapelelement 2 vorzugs¬ weise ebenfalls einstückig ausgebildete Federplatte 18 dient als Träger der Kernplatte 12, die in dem Stapelelement 2 auf- 5 genommen werden kann.
Figur 7b zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlän¬ ge A-A von Figur 7a des Stapelelements 2. Die Federplatte 18 ist zwischen den mit der umlaufenden Abstufung 14 des Stape¬ lt) lelements 2 verbundenen oder einstückig ausgebildeten Steck¬ stiften 56 angeordnet. Die Figuren 7c und 7d zeigen zwei per¬ spektivische Darstellungen des Stapelelements 2. Die Feder¬ platte 18 ist über zwei Federplattenstege 68 mit der umlaufen¬ den Abstufung 14 verbunden, wobei sie einstückig mit dem Sta- 15 pelelement 2 ausgebildet sein kann. Figur 7d zeigt die Steck¬ stiftaufnähme 60 für die Aufnahme der Steckstifte 56 des Sta¬ pelelements 2. Die Steckstiftaufnahme 60 weist eine Dreharre¬ tierung auf, bis zu der zwei benachbart zueinander angeordnete Stapelelemente 2 gegeneinander verdreht werden können.
20
Figur 8 zeigt eine Stapeleinheit 20 mit Stapelelementen 2, wie in Figur 7a bis 7d beschriebenen, für Linsenstäbe 62. Die hier dargestellte Anordnung weist Kernplatten 12 in Form von Vier¬ kantquadern auf, die von jeweils vier Linsenstäben 62 umgege-
25 ben sind. Sowohl die Kernplatte 12 als auch die vier sie umge¬ benden Linsenstäbe 62 werden in den Hohlraum der Stapelelemen¬ te 2 aufgenommen, wobei die Linsenstabfedern 64 die Linsenstä¬ be 62 klemmend halten. Die Kernplatten 12 und die Linsenstäbe 62 sind voneinander durch die Federplatten 18 beabstandet, die
30 den Luftspalt zwischen zwei benachbarten Kernplatten 12 und den Linsenstäben definieren. Bei der Verwendung von Kernplat¬ ten 12 in Form von Vierkantquadern werden häufig Linsenstäbe 62 verwendet, um das durch die Kernplatten 12 hindurchfließen- de magnetische Feld radial zu schirmen, d.h. weniger in die Wicklung austreten zu lassen, als dies bei den vorhergehenden Kernausbildungen der Fall ist. Die nach dem Zusammenstecken der Stapelelemente 2 zu Stapeleinheiten 20 verbleibenden Zwi- schenräume im Inneren der Stapelelemente 2 können, z.B. mit einem Kleber oder einem Kunstharz vergossen werden um die Be- abstandungen der Linsenstäbe 62 voneinander zu fixieren.
Die Figuren 9a und 9b zeigen Stapeleinheiten 20 mit Stapelele- menten 2 zur Aufnahme von Kernplatten 12 in Form von Vierkant¬ quadern und Linsenstäben 62. Figur 9a zeigt drei teilgespannte Stapelelemente 2 einer Stapeleinheit 20 im Querschnitt entlang der axialen Richtung der Stapeleinheit 20. Jedes Stapelelement 2 weist eine Federplatte 18, sowie Steckstifte 56 auf. In je- dem Stapelelement 2 ist eine Kernplatte 12 in Form eines Vier¬ kantquaders aufgenommen, die von jeweils vier Linsenstäben 62 umgeben ist. Die Kernplatten 12 sind voneinander durch dazwi¬ schen angeordnete Federplatten 18 beabstandet. Die Vergröße¬ rung C von Figur 9a zeigt einen zwischen zwei benachbarten Stapelelementen 2 angeordneten Luftspalt, aus dem der Verlauf der Federteile der Federplatte 18 erkennbar ist. Figur 9b zeigt die Stapeleinheit 20 mit gespannten Federplatten. Der Ausschnitt d aus Figur 9b zeigt einen Querschnitt durch die Federplatte 18 zwischen zwei Kernplatten 12 bei zusammenge- drückter Stapeleinheit 20.
Die Erfindung wurde anhand von Figuren erläutert, ohne auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Dem Fachmann sind zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird. Bezugs zeichenliste
2 Stapelelement
4 ringförmige Außenwandung
6 Hohlraum für Vergussmasse
8 Verbindungssteg (Federelemente)
10 Federelement
12 Kernplatte
14 umlaufende Abstufung
16 Fase
18 Federplatte
20 Stapeleinheit
21 Endstapelelement
22 Endstapelelement
23 Endstapelelement
24 Abdeckfahne
26 Wicklung, elektrisch leitender Draht
28 Luftspaltkreuz , Abstandhalter
30 Joch
32 Brillendeckel
34 Justierschraube
36 Verschraubung
38 Brille
40 Wärmeleitfolie
42 Strangpressstäbe
43 Gehäuse
44 Schichtkern
46 Kernteilplatte eines Schichtkerns
48 Halterung für Kernteilplatte
50 Federrastung mit Rastnase
52 Rastnase
54 Seitenhalterung Kernteilplatte Steckstift
Verbindungssteg (Seitenhalterung -Stapelelement) Steckstift
Linsenstab
Linsenstabfeder
Verbindungssteg (Linsenstabfeder)
Verbindungssteg (Federplatte)

Claims

Patentansprüche
Stapeleinheit für die Aufnahme von Kernplatten für ein in duktives Bauelement mit einer Vielzahl von Stapelelemen¬ ten, in oder an denen jeweils eine der Kernplatten gehal¬ ten ist, wobei die Stapelelemente so ausgebildet sind, dass ein Teil eines Stapelelements in einen Teil eines an deren Stapelelements aufnehmbar ist und die einzelnen Sta pelelemente samt aufgenommenen Kernplatten aneinander sta pelbar sind.
Stapeleinheit nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Stapelelemente formschlüssig aneinander steckbar
Stapeleinheit nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Stapelelemente eine ringförmige Außenwandung aufwei¬ sen .
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente
laufende Abstufung aufweist.
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die ringförmige Außenwandung der Stapelelemente am Rand eine Fase aufweist.
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine in ein erstes Stapelelement eingelegte Kernplatte mit ihrem Außendurchmesser so groß gewählt ist, dass ein Ab¬ schnitt der ringförmigen Außenwandung eines aufgesteckten zweiten Stapelelementes zwischen Kernplatte und das erste Stapelelement eingreift.
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Kernplatten zylinderförmig oder quaderförmig ausgebil¬ det sind.
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Stapelelement als Tubus ausgebildet ist und in das Tu¬ businnere orthogonal zur Längsachse des Tubus Federelemen¬ te ragen zur Positionsfixierung einer in das Stapelelement aufgenommenen Kernplatte.
Stapeleinheit nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Federelemente Federplatten aufweisen, welche über Ver¬ bindungsstege an die ringförmige Außenwandung eines Stape¬ lelementes vorzugsweise einstückig angebunden sind.
0. Stapeleinheit nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Federplatten im Querschnitt gesehen mindestens annä¬ hernd V-förmig oder gewellt ausgebildet sind.
1. Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
mehrere Stapelelemente mit eingesetzten Kernplatten aufei¬ nander gestapelt sind und die verbleibenden Hohlräume der Stapeleinheit mindestens teilweise mit Kunstharz ausgegos¬ sen sind oder mit ferromagnetischem Material gefüllt sind.
Stapeleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
diese ein Endstapelelement aufweist, welches so geformt ist, dass zumindest ein Teil eines anderen Stapelelementes aufsteckbar ist, wobei das Endstapelelement vorzugsweise so ausgebildet ist, dass zumindest eine der Seiten des Endstapelelementes geschlossen ist.
Verfahren zum Herstellen eines induktiven Bauelementes mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Bilden einer Stapeleinheit mit einer Vielzahl von auf- einandergesteckten Stapelelementen, in die jeweils zu¬ vor eine Kernplatte eingesetzt wurde, und
b) Vergießen des Innenraumes der gebildeten Stapeleinheit oder Umspritzen der Stapeleinheit.
Verfahren nach Anspruch 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
zwischen die Kernplatten und die Stapelelemente weitere ferromagnetische Elemente, insbesondere Linsenstäbe, ein¬ gesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Stapeleinheit mit einem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder mit einer elektrisch leitenden Folie umwi¬ ckelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die mit dem elektrisch leitenden Draht, HF-Litze oder der elektrisch leitenden Folie umwickelte Stapeleinheit mit Kunstharz umgössen oder umspritzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Kernplatte eine Vielzahl von gestapelten Kernteil¬ platten aufweist.
8. Verfahren zum Einstellen der Induktivität eines indukti¬ ven Bauteils mit einer Stapeleinheit nach einem der An¬ sprüche 1 bis 17, bei welchem die Stapeleinheit mit einem elektrischen Leiter umwickelt wird und die Stapeleinheit samt elektrischem Leiter an ihren beiden Enden mit einer Messeinrichtung versehen, vorzugsweise in die Messein¬ richtung eingespannt wird und die Induktivität oder ein elektrischer Parameter des Bauteils an den Enden des elektrischen Leiters gemessen wird, und zum Einstellen der Induktivität oder des elektrischen Parameters auf ei¬ nen vorgegebenen Wert über eine Stellvorrichtung die Sta¬ peleinheit so lange in ihrer Länge verändert wird, bis der vorgegebene Wert der Induktivität oder des elektri¬ schen Parameters erreicht ist, und dass anschließend die eingestellte Länge der Stapeleinheit so lange gehalten wird, bis die Länge erneut verändert wird oder das induk¬ tive Bauelement aus der Messvorrichtung entnommen wird.
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