DE3908350A1 - Elektrische spule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Spule, insbeson­ dere für elektromagnetische Antriebe, vorzugsweise zum Einsatz als Auslöser in Leitungsschutzschaltern, mit ei­ ner Drahtwicklung.

Elektrische Geräte mit elektromagnetischen Betätigungs­ mitteln besitzen üblicherweise Magnetspulen, bei denen ein Wicklungsdraht konzentrisch zu einem Spulenkern an­ geordnet ist. Abhängig vom Zweck, der mit der Magnetspu­ le verfolgt wird, ist für die Wicklung ein dicker oder dünner Draht vorgesehen.

Insbesondere für elektrische Geräte mit integriertem elektromagnetischen Stellantrieb, z. B. Selbstschalter, wie Leitungsschutzschalter, deren Betätigung durch einen elektrischen Strom bestimmter Stromstärke ausgelöst wird, ist bei der Dimensionierung der Spulenwicklung auf ausreichenden Leiterquerschnitt zu achten, um unzulässi­ ge Erwärmung infolge zu geringen Leiterquerschnitts zu vermeiden.

Für derartige Stromstärken ausgelegte elektrische Ma­ gnetspulen erweisen sich hinsichtlich ihrer Bauabmessun­ gen häufig als zu groß, so daß zum Zwecke einer Abmes­ sungsverringerung, insbesondere im Hinblick auf den Spu­ lendurchmesser, anstelle von Runddraht ein Flachdraht­ sonderprofil als Spulendraht eingesetzt werden muß, um einen ausreichenden Leiterquerschnitt zu gewährleisten. Insbesondere bei Leitungsschutzschaltern für hohe Auslö­ sestromstärken, die in Modulgehäusen (17,5 mm Gehäuse­ breite) angeordnet sind, sind die für die Auslösewick­ lung zur Verfügung stehenden Wickelräume sehr begrenzt, so daß auch hier der Einsatz von Spulen mit Wicklungen aus Runddraht nicht möglich ist.

Das in solchen Fällen als Spulendraht zum Einsatz gelan­ gende Flachdrahtsonderprofil erfüllt zwar die techni­ schen Anforderungen bezüglich ausreichenden Leiterquer­ schnitts und der zulässigen Erwärmung, jedoch ist es in der Beschaffung kostspielig.

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Spule mit hoher Strombelastbarkeit zur Erlangung eines starken Magnetfeldes, deren Herstellkosten möglichst ge­ ring sind.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drahtwicklung der elektrischen Spule aus wenigstens zwei parallel geschalteten Leitern mit rundem Querschnitt gebildet ist.

Demgemäß werden grundsätzlich statt bisher des Flach­ drahtes zwei oder mehrere handelsübliche Runddrähte ver­ wendet, die parallel geschaltet werden.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann es vor­ teilhaft sein, daß zwei auf die zuvor beschriebene Weise gebildete Spulen unterschiedlichen Durchmessers ineinan­ dergeschoben werden, deren korrespondierende Enden je­ weils miteinander verbunden werden, um die elektrische Parallelschaltung zu realisieren.

Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darin, daß als Wicklungsdraht ein zur Schlaufe ge­ formter Runddraht mit parallel aneinander anliegenden Enden benutzt wird, bei dem die Schlaufe ein Wicklungs­ ende bildet, während das andere Wicklungsende von den beiden freien Drahtenden gebildet ist.

Zweckmäßigerweise werden die Wicklungsenden einer derar­ tigen Spule jeweils unlösbar, vorzugsweise mittels Schweißen, mit Anschlußfahnen versehen, welche zur elek­ trischen Verbindung mit weiteren Teilen des elektrischen Gerätes dienen.

Ebenso erweist es sich als vorteilhaft, eine derartige Spule mit einem U-förmigen Joch zu versehen, dessen Schenkel jeweils die Stirnseiten der Spule überdecken. Eine entsprechende Ausnehmung innerhalb eines oder bei­ der Schenkel zur Durchführung des Wicklungsendes kann dabei dazu beitragen, die Montage zu vereinfachen.

Wegen des in der Spule induzierten magnetischen Feldes ist die Wickelrichtung bei allen Wicklungslagen der er­ findungsgemäßen Spule gleich.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­ tungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher er­ läutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spule mit U-förmigem Joch in Schrägansicht,

Fig. 2 ein Wicklungsende mit Anschlußfahne,

Fig. 3 ein schlaufenförmiges Wicklungsende mit An­ schlußfahne,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Wicklungsab­ schnitt mit eingezeichneter Stromflußrichtung.

In Fig. 1 ist eine elektrische Spule 10 dargestellt, die von einem U-förmigen Magnetjoch 12 umfaßt ist, so daß die Stirnseiten der Spule 10 überdeckt sind.

Die Spule 10 ist aus zwei übereinandergeschobenen Wick­ lungen 14, 15 gebildet, deren Enden 16, 17, 18, 19 je­ weils unlösbar mit Kontaktfahnen 20, 22 verbunden sind.

Die in Fig. 1 linker Hand dargestellten Enden 16, 17 sind mittels Punktschweißung mit einer flachen Anschluß­ fahne 20 verbunden, während das gegenüberliegende Wick­ lungsende mit den Enden 18, 19 mittels Punktschweißung an einer winkelförmig gestalteten Anschlußfahne 22 ange­ schlossen sind. Hierzu ist in der diesem Ende zugeordne­ ten Schenkel des Magnetjochs 12 eine Ausnehmung 13 vor­ gesehen, durch welche die Wicklungsenden 18, 19 hin­ durchgeführt sind und an der Anschlußfahne 22 anschlie­ ßen.

In Fig. 2 ist ausschnittweise das in Fig. 1 linker Hand gezeigte Wicklungsende 16, 17 dargestellt, das mit der flachen Anschlußfahne 20 verbunden ist.

In Fig. 3 ist eine auszugsweise Vergrößerung des gegen­ überliegenden Wicklungsendes der Spule 10 in Fig. 1 dargestellt, wobei die Darstellung in Fig. 3 abweichend von der in Fig. 1 ein schlaufenförmig geformtes Wick­ lungsende 21 zeigt, das entsprechend abgewinkelt mit ei­ ner winkelförmigen Anschlußfahne 22 verbunden ist.

In Fig. 4 ist die aus Fig. 1 bekannte Spulenanordnung dargestellt, wobei die bereits in Fig. 1 benutzten Be­ zugszeichen hier ebenfalls verwendet wurden. Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 sind jedoch bereichsweise einige Windungen längs geschnitten, um einerseits die Zweilagigkeit der dargestellten erfindungsgemäßen Spule 10 zu zeigen und andererseits die gleiche Wicklungsrich­ tung für die beiden Wicklungslagen 14, 15. Letzteres ist verdeutlicht durch die mittels Punkt bzw. Kreuz erfolgte symbolische Eintragung der Stromflußrichtung durch den Wicklungsdraht. Hieraus ist ersichtlich, daß beide Lagen 14, 15 der Wicklung 10 gleichsinnig von Strom durchsetzt werden.

Claims (8)

1. Elektrische Spule, insbesondere für elektroma­ gnetische Antriebe, mit einer Drahtwicklung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drahtwicklung (14, 15) aus wenig­ stens zwei parallel geschalteten Leitern (14, 15) mit rundem Querschnitt und gleichem Wickelsinn gebildet ist.

2. Elektrische Spule mit wenigstens einer Draht­ wicklung, insbesondere für elektromagnetische Antriebe in elektrischen Schaltgeräten, vorzugsweise zum Einsatz als Auslöser in Leitungsschutzschaltern mit hoher Strom­ belastbarkeit, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr konzentrisch zueinander angeordnete Drahtwicklungen (14, 15) mit gleichem Wickelsinn vorgesehen sind, deren Wicklungsdraht jeweils aus Runddrähten besteht, die mit­ einander elektrisch parallel geschaltet sind.

3. Elektrische Spule nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Enden (16, 17, 18, 19) des Wick­ lungsdrahtes am jeweiligen Spulenende jeweils mit einer Anschlußfahne (20, 22) verbunden sind.

4. Elektrische Spule nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsdraht aus einem eine Schlaufe (21) bildenden Runddraht mit parallelen aneinander anliegenden Drahtenden (16, 17) gebildet ist, dessen Schlaufe (21) ein Wicklungsende bildet, während das andere Wicklungsende von den beiden freien Drahtenden (16, 17) gebildet ist.

5. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) ein Magnetjoch (12) aufweist, das die Spule (10) von drei Seiten umfaßt.

6. Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetjoch (12) U-förmig ausgebildet ist und in wenigstens einem freien Schenkel eine Ausnehmung (13) aufweist, durch welche die Spulenenden (18, 19, 21) ge­ führt sind.

7. Elektrische Spule nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) zum Einsatz in einem Auslösesystem mit Klappanker vorgesehen ist.

8. Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (10) zum Einsatz in einem Auslösesystem mit Tauchanker vorgesehen ist.