-
Elektrische Spule aus anodisch oxydiertem Aluminiumband Die Erfindung
bezieht sich auf eine elektrische Spule aus anodisch oxydiertem Aluminiumband mit
einem die Spulenwicklung über den ganzen Windungsumfang umschließenden, mit dem
Spulenbandende elektrisch leitend verbundenen und eine seitlich angeschnittene Anschlußfahne
aufweisenden Band aus anodisch oxydiertem Aluminiumband von angenähert gleicher
Breite wie das Spulenband.
-
Es ist bekannt, daß eloxierte Aluminiumdrähte und -bänder ohne weiteree
Isolierung zu Spulen für elektrotechnische Zwecke gewickelt werden können. Der Schutzüberzug
des Aluminiums stellt zugleich einen wirksamen Isolator zwischen den einzelnen Windungen
und Lagen der Spule dar. An Aluminiumbandspulen hat man bisher für die Zu- und Ableitung
des Stromes Anschlußfahnen dadurch gebildet, daß die Bandenden um 45° abgewinkelt
und abgeknickt wurden. Beim Abknicken kann leicht eine Beschädigung des Querschnittes
entstehen, die von außen nicht ohne weiteres erkennbar ist und die vielleicht erst
bei den Beanspruchungen beim Einbau der Spule oder auch bei der betriebsmäßigen
Benutzung zu einem vollständigen Bruch führt.
-
Andererseits ist es vor allen Dingen bei Spulen aus dünner Aluminiumfolie
unbedingt notwendig, die Spulen um einen festen Kern zu wickeln. Dabei bereitet
es wiederum Schwierigkeiten, den Anfang des bereits anodisch oxydierten Aluminiumbandes
an der Spule derart festzulegen, daß das weitere Wickeln keine Schwierigkeiten bereitet.
Schließlich muß auch das äußere Ende der Spule festgelegt werden. Dafür wurde bisher
eine besondere Umreifung angewandt, wie sie z. B. für Verpackungszwecke u. dgl.
üblich ist.
-
Es ist ferner eine elektrische Aluminiumbandspule bekannt, bei der
der Spulenanschluß und die Festlegung innen und außen durch elektrolytisch oydiertes
Aluminiumband erfolgt. Abgesehen davon, daß bei der bekannten für elektromagnetische
Vorrichtungen, insbesondere für elektrische Flugzeugausrüstungen, bestimmten Bandspule
in erster Linie erstrebt wird, das Spulengewicht zu verringern und verbesserte Wärmeverteilungseigenschaften
zu erreichen, weist eine solche Bandspule ein radial nach außen verlaufendes, auf
einem zusätzlichen Isolierstreifen ruhendes Innenanschlußstück und ein gefaltetes
Außenanschlußstück auf, so daß weder ein die Spulenwicklung umschließendes anodisch
oxydiertes Aluminiumband noch seitlich angeschnittene Anschlußfahnen an demselben
vorhanden sind.
-
Es ist zwar bei Wickelkondensatoren bekannt, ein etwa so breit wie
die Spulenwicklung ausgebildetes Kontaktband mit seitlich angeschnittenen Anschlußfahnen
vorzusehen. Jedoch wird bei dieser bekannten Bandausbildung für relativ einfache
Verhältnisse lediglich der elektrische Kontakt an den Anschlußstellen verbessert.
-
Die Erfindung ermöglicht dagegen, einerseits die Anordnung von angeschnittenen
Anschlußfahnen sowohl bei Innen- als auch bei Außenanschlüssen auszunutzen und andererseits
bei diesen Anschlüssen die Beschaffenheit bzw. den Charakter eines Leiters dennoch
zu erhalten. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine elektrische und mechanische
Verbindung, die Beanspruchungen durch das Gewicht der Einzelspulen, das z. B. 50
bis 1500 kg betragen kann, gewachsen ist.
-
Die Erfindung besteht darin, daß das die Spulenwicklung umschließende
Aluminiumband eine größere Dicke aufweist als das Spulenband und die Spulenwicklung
reifartig umspannt.
-
Aluminiumbandspulen nach der Erfindung können trotz der erforderlichen
Sicherung des Bandwickels mit mechanisch und elektrisch zuverlässigen Anschlußfahnen
eines solchen Querschnittes versehen werden, daß ein sicherer Anschluß an eine elektrische
Zu- und Ableitung selbst bei sehr schweren Spulen und somit für verschiedenste Anwendungszwecke
gewährleistet ist.
-
Eine Weiterbildung der elektrischen Spule nach der Erfindung besteht
darin, daß zum Innenanschluß ein etwa ebenso breit wie die Spulenwicklung, jedoch
dicker als diese ausgebildetes, ebenso wie das Aluminiumband eine seitlich angeschnittene
Anschlußfahne aufweisendes Aluminiumbandstück dient, dessen eines Ende auf einem
Innenkern, z. B. durch Punktschweißung, und dessen entgegengesetztes Ende mit der
Spulenwicklung, vorzugsweise durch an sich bekannte Kaltpreßschweißung, leitend
verbunden ist.
-
Bei einer elektrischen Spule nach der Erfindung sind der Innenkern
und das Innenanschlußbandstück nach Festlegung des Innenanschlußbandstückes auf
dem Innenkern durch Kaltpreßschweißung eloxiert. Die Eloxierung erfolgt also erst,
nachdem die beiden
Teile in der genannten oder einer ähnlichen Weise
miteinander verbunden sind.
-
Das am äußeren Ende der Spulenwindung angeschlossene stärkere Aluminiumbandstück,
das seinerseits die angeschnittene Anschlußfahne trägt, umgreift die Spulenwicklung
und legt sie dadurch fest. Hierzu kann das freie Endteil des stärkeren äußeren Aluminiumbandstückes
schmaler ausgebildet sein als sein übriger Teil. Dieser schmale Teil ist durch zwei
im Abstand voneinander angeordnete Querschlitze des breiteren Bandteiles hindurchgezogen.
Die endgültige Sicherung nach erfolgter Anspannung des Aluminiumbandstückes wird
dadurch erreicht, daß der Endabschnitt des schmalen Endteiles hakenförmig zurückgebogen
wird. Eine andere Möglichkeit der Festlegung des Spulenwickels besteht beispielsweise
darin, daß die einander überlappenden Teile des äußeren Aluminiumbandstückes durch
gemeinsame Randeinschnitte mit Zungen versehen sind, die nach Anspannung des Aluminiumbandstückes
umgebogen sind.
-
Gegebenenfalls können zur weiteren Festigung der Spule wenigstens
die einander überlappenden Teile des am äußeren Ende der Spule angebrachten stärkeren
Aluminiumbandstückes mit gleichen, gleichgerichteten und gleichmäßig verteilten
warzenförmigen oder ähnlichen, selbstsperrenden Auspressungen versehen sein. Diese
Auspressungen der überlappenden Teile greifen dann ineinander ein und verhindern
insbesondere in Verbindung mit der eben erwähnten Sicherung eine Aufweitung der
äußeren Spule.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine fertige Spule in perspektivischer Ansicht, F i g. 2 das innere
Ende der Spulenwicklung vor dem Wickeln, F i g. 3 das äußere Ende der Spulenwicklung
vor dem Wickeln.
-
Die fertige Spule besteht aus dem Spulenkern 10,
dem inneren
Anschlußstück 11 aus einem verstärkten Aluminiumband, der aus einer mehr
oder minder großen Zahl von einzelnen Windungen bestehenden Wicklung 12 und dem
äußeren Anschlußband 13.
-
Der Kern 10 ist ein dickwandiger Aluminiumring, der gegebenenfalls
mit einem Schlitz 14 versehen sein kann. An diesen Aluminiumring
10 ist zunächst das Aluminiumbandstück 11 durch Punktschweißung bei
15 festgelegt. Diese Verbindung 15 wird hergestellt, bevor der Kern 10 und
das Aluminiumbandstück 11
eloxiert werden. Statt der elektrischen Verschweißung
15 kann das Festheften des Aluminiumbandstückes 11 auch durch Löten,
Autogenschweißen, durch rein mechanisches Ineinandergreifen irgendwelcher Teile
oder sonstwie bewirkt werden. Das aus stärkerem Aluminiumband bestehende Anschlußstück
11 trägt seinerseits die Anschlußfahne 16, die bei der gezeichneten Ausführungsform
angeschnitten ist, die aber auch in jeder bekannten Weise mit dem Anschlußstück
11 verbunden sein kann, sofern eine einwandfreie, leitende Verbindung zwischen
den Teilen 11 und 16 gesichert ist. Die Länge des stärkeren Anschlußbandstückes
11 wird zweckmäßig so gewählt, daß es den Kern 10 wenigstens mit einer
vollen Windung umgeben kann. Es wird so gleichzeitig die Anschlußstelle 15 gesichert.
-
An das Anschlußbandstück 11 wird schließlich das eigentliche Spulenband
12 angeschlossen, dessen Stärke im allgemeinen wesentlich geringer ist als die des
Bandes 11. Das Spulenband 12 ist bereits vorher durch anodisches Oxydieren
enwandfrei isoliert, so daß mit Sicherheit eine leitende Verbindung zwischen den
einzelnen Windungen der Spule vermieden wird. Die Verbindung der Teile
11 und 12 kann in sehr verschiedenartiger Weise bewirkt werden. Als
besonders zweckmäßig hat sich eine sogenannte Kaltpreßschweißung 17 erwiesen. Dabei
werden die aufeinandergelegten eloxierten Bandenden gemeinsam mit einer Vielzahl
von Auspressungen versehen, so daß ein zugfester Anschluß beider Teile aneinander
und zugleich eine einwandfreie leitende Verbindung erreicht wird. Die Verbindungsstelle
17 sollte möglichst in einem Abstand von der Anheftstelle 15 liegen, der
größer als eine volle Windung um den ringförmigen Kern 10 ist.
-
An das äußere Ende des Spulenbandes 12 ist ein Anschlußbandstück
13 größerer Stärke angeschlossen, welches seinerseits wiederum eine angeschnittene
Anschlußfahne 16a aufweist. Dieses Anschlußbandstück 13 ist bei
17a wiederum durch Kaltpreßschweißung mit dem dünnen Band 12 verbunden.
Das andere Ende, also das freie Ende 19, ist verjüngt ausgebildet. Der Breite
dieses Endes 19 entsprechend sind mindestens zwei Schlitze 20 im Anschlußstück
13 in einem gewissen Abstand voneinander vorgesehen. Diese Schlitze
20 liegen in einer Entfernung von dem freien Ende 19, die gleich dem
Umfang der äußersten Windung 21 aus dem Anschlußstück 13 ist. In F
i g. 1 der Zeichnung ist dargestellt, wie diese äußerste Windung 21 verschlossen
ist. Das freie Ende 19 ist unter gleichzeitiger straffer Anspannung der Windung
21 durch die Schlitze 20 hindurchgeschoben und dann durch hakenförmiges
Umbiegen des freien Endes 22 in seiner Lage gesichert.
-
Bei der gezeichneten Spulenausführung ist zusätzlich der breitere
Abschnitt des verstärkten Anschlußbandstückes 13 an zwei Stellen, die bei der verschlossenen
Spule nebeneinanderliegen, mit gleichförmigen und gleichgerichteten Auspressungen
23
versehen. Diese Auspressungen 23 greifen beim Verschließen der Spule
ineinander ein und bewirken so eine weigehende Zugentlastung der Umknickung
22
des Bandendes 19. Das verstärkte Anschlußbandstück 13 des
Spulenbandes 12 trägt somit einmal eine unter allen Umständen brauchbare
Anschlußfahne 16a und dient außerdem dazu, die gewickelte Spule fest zu umspannen,
damit sie sich nicht selbsttätig aufwickeln kann.