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WO2013104757A1 - Inductive energy transfer device - Google Patents

Inductive energy transfer device Download PDF

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Publication number
WO2013104757A1
WO2013104757A1 PCT/EP2013/050492 EP2013050492W WO2013104757A1 WO 2013104757 A1 WO2013104757 A1 WO 2013104757A1 EP 2013050492 W EP2013050492 W EP 2013050492W WO 2013104757 A1 WO2013104757 A1 WO 2013104757A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
plate
inductive energy
exchanger according
energy exchanger
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/EP2013/050492
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Scholz
Johannes Kalhoff
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.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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 Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of WO2013104757A1 publication Critical patent/WO2013104757A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14Inductive couplings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2814Printed windings with only part of the coil or of the winding in the printed circuit board, e.g. the remaining coil or winding sections can be made of wires or sheets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H01Q7/08Ferrite rod or like elongated core

Definitions

  • the invention relates to an inductive
  • Energy exchanger for electrical equipment which are plugged side by side on an elongated holding device and which are equipped with at least one coil for generating or receiving an alternating magnetic field. Under the transmission of energy and the transmission of signals, eg. As data understood.
  • Transformers or energy transformers used with primary coil and secondary coil usually a
  • ferrimagnetic core when forming a core gap on primary coil and secondary coil divided (WO98 / 15069, EP 1 885 085 AI, DE 10 2007 060 811 AI and DE 10 2007 061 610 B4).
  • EP 1 885 085 AI DE 10 2007 060 811 AI and DE 10 2007 061 610 B4
  • the receiving device with the secondary coil is mobile and can be coupled to any one of the primary coils at any position on the tabletop of the power supply.
  • the effective magnetic field lines between primary coil and secondary coil are perpendicular to the table surface.
  • EP 2 067 148 B1 discloses a charger for transmitting electromagnetic energy to a large number of sources
  • loading receiving devices namely, a plurality of overlapping, flat primary coils are provided along a rail-like support, the presence of a secondary coil of a sensor by means of a sensor
  • the effective magnetic field lines between primary coil and secondary coil are perpendicular to the rail surface.
  • US 2003/0210106 A1 shows a system of inductive coupling between a plate-shaped primary side of the transmitting device and a secondary side of the receiving device constructed with helical turns.
  • the primary side has one
  • Table surface is freely selectable. In this active region, the magnetic field lines are substantially parallel to the table surface.
  • the secondary side has a helical winding around a plate-shaped or cylindrical core.
  • WO2010 / 125048 AI a system for contactless data and power supply of bus subscriber modules is known, wherein a mounting base is provided with a hat-shaped rail, in the space between which extends a supply rail, which is a spiral
  • Flat coil carries which generates a magnetic induction field with an effective proportion perpendicular to the longitudinal extent of the supply rail.
  • a Rogowski current transformer which comprises a printed circuit board with a plurality of stacked discrete substrate layers.
  • a first coil is at least three of the discrete ones
  • Substrate layers wound around and a second coil passes through the center of the first coil.
  • a Rogowski current transformer is used to measure the current in a conductor, but is not part of an inductive transformer for the purpose of powering
  • Electrotechnical devices are often housed in control cabinets and often attached along with mounting rails. In many cases, a galvanic isolation between the power supply and the user or end devices required. Although such utility or end devices are adapted with their base to the support rail, but come in terms of the dimension in the longitudinal direction of the rail
  • the invention has for its object to provide an inductive energy exchanger, in which there is a certain freedom of spatial positioning of the primary coil to the secondary coil for the purpose of power supply of electrical
  • a coil form is provided which is particularly suitable for an inductive power transformer having an elongate holding device.
  • an inductive power transformer having an elongate holding device.
  • terminal devices which are strung together along the longitudinally extending holding device and are thereby contactlessly supplied with electrical energy and / or data.
  • a coil is provided to generate or receive an alternating magnetic field parallel to a longitudinally extending holding device.
  • the coil is comprised of a first plate for receiving first helix coil elements, a second plate parallel to the first plate for receiving second helical coil elements and a connection structure which extends between first and second plates and provides connection helix coil elements, so that the turns of the coil results in a helical structure with sections of straight conductor sections.
  • Such a current-carrying helix coil generates magnetic field lines which are parallel to the inside of the coil
  • Coil axis extend, then bend at one end of the coil, extending along the coil shell and bend again at the other coil end to the coil axis. A portion of the field parallel or nearly parallel to
  • the first and the second plate are formed with thereon or therein attached conductor tracks, and the
  • Connection structure contains conductor elements, which are the conduction paths in the sense of forming a helical
  • connection structure may include two mutually parallel rung bars or pin headers. But it is also possible to use a closed connection structure (without openings), in which case the two plates and the two-part
  • connection structure to complement a box-shaped hollow profile.
  • a hollow profile In the design as a hollow profile are manifold
  • Another possibility is to produce a part of the connecting structure with the one plate and the other part of the connecting structure with the second plate in a composite, so that two L-shaped structures arise, which are stacked together to form the box-like structure.
  • Circuit board is executed, can be applied to the plate with an electronic control system to operate the coil with adapted frequencies and current amplitudes.
  • the control electronics can also be accommodated in the intermediate space of the plates or the connection structure.
  • the coil is fixed to a holding device, which is usually rail-like and often made of metal. Therefore, between coil and
  • Holding device arranged a shielding device.
  • Fig. 1 shows an energy transformer schematized in
  • Fig. 2 shows a coil of two printed circuit boards
  • Fig. 3 is a box-shaped coil
  • the preferred coils according to the invention are made of a first plate 1, a second plate 2 and a
  • Connecting structure 3, 4 constructed to a hollow
  • the sidewalls of the cuboid are either closed (Fig. 3) or partially open (Fig. 2).
  • the plates 1, 2 extend parallel to an elongate holding device 5, which may be formed as a metal rail.
  • a shield 6, preferably made of ferrite.
  • the plates 1, 2 and the two-part connection structure 3, 4 each contain an insulating base body 10, 20, 30, 40 and conductive coil elements 11, 21, 31, 41.
  • the plates 1 and 2 consist of printed circuit boards whose "etched" or imprinted
  • Conductor tracks represent the coil elements 11 and 21, respectively. In the plate 1, the tracks are slanted on the
  • the connecting structures 3, 4 are designed as pin headers or rung ladder, a number of
  • connection points 15, 16 are connected to a control device 7, which is designed as a printed circuit.
  • Fig. 3 shows a variant of the helical coil, wherein like components are denoted by the same reference numerals.
  • the two plates 1 and 2 and the two-part connection structure 3, 4 complement each other
  • box-shaped hollow profile whose main body 10, 20, 30, 40 made of electrically insulating material.
  • Embodiment of FIG. 3 is formed from the parts 2, 3 and 4, a U-profile, which by the first plate. 1
  • each of the parts 1 and 3 and 2 and 4 respectively an L-profile, which form the hollow profile lying on top of each other.
  • the coil elements 11, 21, 31, 41 extend, which together
  • the coil can be made in MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the
  • the novel coil is provided as an element in an inductive energy exchanger, which serves to supply energy to a plurality of devices to be supplied, which are arranged next to one another in a row on the holding device 5
  • juxtaposed primary coils PI, P2 can be interconnected to form a single virtual coil, and serve for this purpose contact points 17, 18 of the primary coil PI, wherein the contact points 18 with contact points 19 of
  • Primary coil P2 work together.
  • circuits for power supply for connection and separation of adjacent primary coils and control electronics to supply the coils currents with the appropriate frequencies and amplitudes. These circuits are symbolic at 7
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an inductive energy exchanger with a primary coil PI and a
  • the primary coil PI is a helix coil whose axis is parallel to the holding device 5 and above it.
  • the outline of the primary coil may be cylindrical, but preferably the box shape of Fig. 2 and 3 is applied, since this conforms to the shape of the DIN rail 5.
  • the secondary coil Sl may be a flat coil with a spiral winding in a plane perpendicular to the axis of
  • the primary coil PI is suitably excited, an alternating magnetic field is produced, to which several field lines H1, H2, H3, H4 are drawn.
  • the field line Hl has a parallel to the z-axis share when passing through the
  • a ferromagnetic or ferrimagnetic core can be provided for the primary coil PI, which extends along the marked field line H1, but leaves a sufficiently wide air gap in the horizontal course to accommodate the secondary coil Sl.
  • the secondary coil Sl is arranged in a device to be supplied, which sits on the holding device 5 in addition to other devices to be supplied and to be supplied with electrical isolation during electrical isolation.
  • the device to be supplied can be built very narrow, the capture cross section of the secondary coil Sl thanks to the horizontal curve Hl of the field lines is sufficiently large to couple enough energy into the secondary coil.
  • the coil form of the primary coil PI is a valuable component in the construction of an inductive energy exchanger, which can also act on narrow-built, to be supplied devices.
  • the novel coil can also be used as a secondary coil in Receiving devices are used. It can be a
  • Cross-sectional shape of the secondary coil can be selected, which is the paired - or multiple - arrangement of coils
  • Capture surface of the coil the space above the primary coil largely exploit, as in a sectoral
  • FIG. 4 shows a power transmission arrangement based on an electrical device 100 that is connected to the elongate one
  • Holding device 5 is attached and secured.
  • a series of primary coils PI, P2, P3, P4 are arranged, each having a coil core 101, 102, 103 and 104 respectively.
  • the coil cores are plate-shaped and have top and bottom sides, which are parallel to the main surfaces of the rail-like
  • plate-shaped coil cores are rectangular.
  • the coil cores 101, 102, 103, 104 can be ranked very close together.
  • the primary coils PI, P2, P3, P4 the designs shown in FIGS. 2 and 3 can be used. It is also possible to wind the coil cores.
  • the electrical device 100 includes a device housing 110 and a circuit board 50 having a secondary coil S1 in communication with electronic components 51 (FIG. 1).
  • the housing 110 is indicated in Fig. 4 only in the lower region, where it is used for attachment to the DIN rail of the holding device 5.
  • a spool core 120 extends through the opening of the secondary coil Sl and cooperates with the coil core 101 of the primary coil PI.
  • the coil core 120 of the secondary coil S1 expediently has the shape of a U-rail, the middle leg of which passes through the opening of the secondary coil S1 and its outer one
  • Thighs reach to near the surface of the bobbin 101 of the primary coil PI.
  • the remaining gap between the leg ends of the spool core 120 and the adjacent spool core 101 allows the electrical device 100 to be displaced and correctly aligned relative to the retainer 5 along the axial direction given by the rail of the retainer so that the magnetic field lines are short shut down.
  • the devices 100 can assume different widths, measured in the axial direction of the rail of the holding device 5.
  • Narrow devices have a width comparable to the width of the coil cores 101, 102, 103 or 104, while wide electrical devices can cover two or more of the coil cores 101, 102, 103, 104. In such a case, the covered coil cores of the primary side are interconnected to virtual coils, as has been described with FIG. 3.
  • the magnetic cores of the primary coils are combined to form a single coil core, which thus acts as a coil core
  • Plate along the holding device 5 extends and defines the area along which electrical devices 100th can be positioned.
  • the pole pieces of such a coil core can up to the height of the secondary coils
  • the magnetic cores of the secondary coils may be omitted.
  • Secondary coil is located. The secondary coil will then not be punctured by a core.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of only a short section of the holding device 5 for electrical equipment 100, such as those side by side in cabinets
  • the person skilled in the art is able to arrange a large number of the plate-like coil cores 101, 102, etc. for the primary coils PI, P2, etc. in a suitable manner along the rail 5 and the electrical devices 100 so to these coil cores 101, 102, etc. to arrange that the correct coupling between the coil cores of the primary coils and the secondary coils for arbitrary positioning along the holding device comes about.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

Induktiver Energieübertrager  Inductive energy transformer

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf einen induktiven The invention relates to an inductive

Energieübertrager für elektrische Geräte, die nebeneinander auf eine längliche Halteeinrichtung aufsteckbar sind und die mit wenigstens einer Spule zur Erzeugung oder Aufnahme eines magnetischen Wechselfeldes ausgestattet sind. Unter der Übertragung von Energie soll auch die Übertragung von Signalen, z. B. als Daten, verstanden werden. Energy exchanger for electrical equipment, which are plugged side by side on an elongated holding device and which are equipped with at least one coil for generating or receiving an alternating magnetic field. Under the transmission of energy and the transmission of signals, eg. As data understood.

Zur galvanisch getrennten Stromversorgung werden For galvanically isolated power supply

Transformatoren oder Energieübertrager mit Primärspule und Sekundärspule verwendet, die gewöhnlich einen Transformers or energy transformers used with primary coil and secondary coil, usually a

ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Kern zur ferromagnetic or ferrimagnetic core for

Flussbündelung enthalten. Wenn es sich um die Flow bundling included. If it is the

Stromversorgung von getrennten Geräten oder Modulen Power supply of separate devices or modules

handelt, wird auch der ferromagnetische oder is also the ferromagnetic or

ferrimagnetische Kern bei Bildung eines Kernspaltes auf Primärspule und Sekundärspule aufgeteilt (WO98/15069, EP 1 885 085 AI, DE 10 2007 060 811 AI und DE 10 2007 061 610 B4) . Bei einer derartigen Gestaltung erfolgt die ferrimagnetic core when forming a core gap on primary coil and secondary coil divided (WO98 / 15069, EP 1 885 085 AI, DE 10 2007 060 811 AI and DE 10 2007 061 610 B4). In such a design, the

kontaktlose Energieübertragung mit einem relativ hohen Wirkungsgrad. Dies setzt jedoch eine genaue räumliche Contactless energy transfer with a relatively high efficiency. However, this sets a precise spatial

Zuordnung der Primärspule zur Sekundärspule voraus, wodurch die Freiheit der räumlichen Positionierung der Assignment of the primary coil to the secondary coil ahead, whereby the freedom of the spatial positioning of the

Stromversorgung über die Primärspule zu dem Power supply via the primary coil to the

Energieempfangsgerät mit Sekundärspule stark eingeschränkt wird . Um von dieser Einschränkung der räumlichen Positionierung loszukommen, wird in US 7,262,700 B2 und US 2010/01328044 AI vorgeschlagen, ein Stromversorgungsgerät mit Power receiving device with secondary coil is severely limited. In order to get rid of this restriction of the spatial positioning, US Pat. No. 7,262,700 B2 and US 2010/01328044 A1 propose a power supply unit with

Tischoberfläche vorzusehen, auf welcher Flachspulen als Primärspulen angeordnet sind, die mit sekundären Provide table surface on which flat coils are arranged as primary coils, with the secondary

Flachspulen der Energie empfangenden Geräten oder Modulen zusammenarbeiten, um die Stromversorgung zu  Flat coils of the energy receiving devices or modules work together to supply the power

bewerkstelligen. Das Empfangsgerät mit der Sekundärspule ist mobil und kann an jeder Position auf der Tischplatte des Stromversorgungsgerätes mit einer der Primärspulen gekoppelt werden. Die wirksamen magnetischen Feldlinien zwischen Primärspule und Sekundärspule verlaufen senkrecht zur Tischoberfläche. Mit EP 2 067 148 Bl ist ein Ladegerät zur Übertragung elektromagnetischer Energie an eine Vielzahl von zu accomplish. The receiving device with the secondary coil is mobile and can be coupled to any one of the primary coils at any position on the tabletop of the power supply. The effective magnetic field lines between primary coil and secondary coil are perpendicular to the table surface. EP 2 067 148 B1 discloses a charger for transmitting electromagnetic energy to a large number of sources

ladenden Empfangsgeräten bekannt, und zwar sind entlang einer schienenartigen Halterung eine Vielzahl von sich überlappenden, flachen Primärspulen vorgesehen, die mittels Sensor die Anwesenheit einer Sekundärspule eines loading receiving devices, namely, a plurality of overlapping, flat primary coils are provided along a rail-like support, the presence of a secondary coil of a sensor by means of a sensor

Empfangsgerätes detektieren und dementsprechend primäre Flachspulen selektiv aktivieren. Die wirksamen magnetischen Feldlinien zwischen Primärspule und Sekundärspule verlaufen senkrecht zur Schienenoberfläche.  Detect receiving device and accordingly activate primary flat coils selectively. The effective magnetic field lines between primary coil and secondary coil are perpendicular to the rail surface.

US 2003/0210106 AI zeigt ein System der induktiven Kopplung zwischen einer plattenförmigen Primärseite des Sendegeräts und einer mit Schraubenwindungen aufgebauten Sekundärseite des Empfangsgeräts. Die Primärseite weist eine US 2003/0210106 A1 shows a system of inductive coupling between a plate-shaped primary side of the transmitting device and a secondary side of the receiving device constructed with helical turns. The primary side has one

Flachwicklung auf, bei der die Windungen spiralförmig oder in Rechteckform ineinandergeschachtelt verlaufen, um über einer Tischfläche eine induktive Kopplung mit dem Empfangsgerät zu ermöglichen, dessen Position und Flat winding on, in which the windings run spirally or in a rectangular shape nested to an inductive coupling over a table surface with the Receiving device to enable its position and

Ausrichtung innerhalb eines aktiven Bereichs der Alignment within an active area of the

Tischfläche frei wählbar ist. In diesem aktiven Bereich verlaufen die magnetischen Feldlinien im Wesentlichen parallel zur Tischfläche. Die Sekundärseite weist eine schraubenförmige Wicklung um einen plattenförmigen oder zylindrischen Kern auf. Table surface is freely selectable. In this active region, the magnetic field lines are substantially parallel to the table surface. The secondary side has a helical winding around a plate-shaped or cylindrical core.

Mit WO2010/125048 AI ist ein System zur berührungslosen Daten- und Energieversorgung von Busteilnehmermodulen bekannt, wobei eine Montagebasis mit einer hutförmigen Schiene vorgesehen ist, in deren Zwischenraum sich eine Versorgungsschiene erstreckt, die eine spiralförmige With WO2010 / 125048 AI a system for contactless data and power supply of bus subscriber modules is known, wherein a mounting base is provided with a hat-shaped rail, in the space between which extends a supply rail, which is a spiral

Flachspule trägt, welche ein magnetisches Induktionsfeld mit einem wirksamen Anteil senkrecht zur Längserstreckung der Versorgungsschiene erzeugt. Flat coil carries, which generates a magnetic induction field with an effective proportion perpendicular to the longitudinal extent of the supply rail.

Mit DE 10 2007 046 054 AI ist ein Rogowski-Stromwandler bekannt, der eine gedruckte Leiterplatte mit mehreren aufeinandergestapelten diskreten Substratschichten umfasst. Eine erste Spule ist um mindestens drei der diskreten With DE 10 2007 046 054 AI a Rogowski current transformer is known, which comprises a printed circuit board with a plurality of stacked discrete substrate layers. A first coil is at least three of the discrete ones

Substratschichten herumgewickelt und eine zweite Spule durchquert den Mittelpunkt der ersten Spule. Ein solcher Rogowski-Stromwandler dient zur Messung des Stromes in einem Leiter, ist aber nicht als Teil eines induktiven Übertragers zu Zwecken der Energieversorgung von Substrate layers wound around and a second coil passes through the center of the first coil. Such a Rogowski current transformer is used to measure the current in a conductor, but is not part of an inductive transformer for the purpose of powering

elektrischen Geräten vorgesehen. electrical equipment provided.

Elektrotechnische Geräte werden oft in Schaltschränken untergebracht und häufig dabei entlang von Halteschienen aufgesteckt. Vielfach wird eine galvanische Trennung zwischen der Stromversorgung und den Nutz- oder Endgeräten gefordert. Solche Nutz- oder Endgeräte sind zwar mit ihrem Sockel an die Halteschiene angepasst, hinsichtlich der Abmessung in Längsrichtung der Schiene kommen aber Electrotechnical devices are often housed in control cabinets and often attached along with mounting rails. In many cases, a galvanic isolation between the power supply and the user or end devices required. Although such utility or end devices are adapted with their base to the support rail, but come in terms of the dimension in the longitudinal direction of the rail

beträchtliche Unterschiede vor. Bei schmal gebauten Geräten ist die in der Halteschiene gegenüberstehende Fläche recht klein, sodass die induktive Kopplung zwischen der considerable differences. In narrow-built devices, the opposite in the holding rail surface is quite small, so that the inductive coupling between the

Stromversorgung und dem Nutz- oder Endgerät problematisch erscheint . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen induktiven Energieübertrager zu schaffen, bei dem es eine gewisse Freiheit der räumlichen Positionierung der Primärspule zur Sekundärspule zwecks Stromversorgung von elektrischen Power supply and the user or terminal appears problematic. The invention has for its object to provide an inductive energy exchanger, in which there is a certain freedom of spatial positioning of the primary coil to the secondary coil for the purpose of power supply of electrical

Geräten gibt, die entlang einer länglichen Halteeinrichtung zu befestigen sind. There are devices that are to be fastened along an elongate holding device.

Im Einzelnen wird eine Spulenform geschaffen, die für einen induktiven Energieübertrager besonders geeignet ist, der eine längliche Halteeinrichtung aufweist. Damit soll eine Stromversorgung auch für recht schmal gebaute Nutz- oder Endgeräte bereitgestellt werden können, die entlang der sich längs erstreckenden Haltevorrichtung aneinandergereiht werden und dabei kontaktlos mit elektrischer Energie und/oder mit Daten versorgt werden. In particular, a coil form is provided which is particularly suitable for an inductive power transformer having an elongate holding device. In order for a power supply even for quite narrow built user or terminal devices can be provided, which are strung together along the longitudinally extending holding device and are thereby contactlessly supplied with electrical energy and / or data.

Im Falle eines induktiven Energieübertragers ist eine Spule vorgesehen, um ein magnetisches Wechselfeld parallel zu einer sich längs erstreckenden Halteeinrichtung zu erzeugen oder aufzunehmen. Die Spule ist aus einer ersten Platte zur Aufnahme von ersten Helixspulenelementen, einer zweiten, zur ersten Platte parallelen Platte zur Aufnahme von zweiten Helixspulenelementen und einer Verbindungsstruktur aufgebaut, die sich zwischen erster und zweiter Platte erstreckt und für Verbindungs-Helixspulenelemente sorgt, so dass die Windungen der Spule eine helixförmige Struktur mit abschnittsweise geraden Leiterabschnitten ergibt. Eine derartige stromdurchflossene Helixspule erzeugt magnetische Feldlinien, die sich im Spuleninnern parallel zur In the case of an inductive energy exchanger, a coil is provided to generate or receive an alternating magnetic field parallel to a longitudinally extending holding device. The coil is comprised of a first plate for receiving first helix coil elements, a second plate parallel to the first plate for receiving second helical coil elements and a connection structure which extends between first and second plates and provides connection helix coil elements, so that the turns of the coil results in a helical structure with sections of straight conductor sections. Such a current-carrying helix coil generates magnetic field lines which are parallel to the inside of the coil

Spulenachse erstrecken, dann an dem einen Spulenende umbiegen, sich entlang des Spulenmantels erstrecken und am anderen Spulenende erneut zur Spulenachse umbiegen. Ein Anteil des Feldes parallel oder nahezu parallel zur Coil axis extend, then bend at one end of the coil, extending along the coil shell and bend again at the other coil end to the coil axis. A portion of the field parallel or nearly parallel to

Längserstreckung der Halteeinrichtung außerhalb der Longitudinal extension of the holding device outside the

Primärspule kann als nutzbarer Anteil des magnetischen Feldes bei der Energieübertragung von Primärspule zu Primary coil can be used as a usable portion of the magnetic field in the energy transfer from primary to

Sekundärspule ausgenutzt werden. Secondary coil can be exploited.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die erste und die zweite Platte mit darauf oder darin angebrachten Leitungsbahnen gebildet, und die According to a preferred embodiment of the invention, the first and the second plate are formed with thereon or therein attached conductor tracks, and the

Verbindungsstruktur enthält Leiterelemente, welche die Leitungsbahnen im Sinne der Bildung einer helixförmigenConnection structure contains conductor elements, which are the conduction paths in the sense of forming a helical

Spule ergänzen. Bei dieser Ausbildung lässt sich die Spule aus vorgefertigten Platten oder plattenähnlichen Gebilden modular aufbauen. Im Einzelnen kann die Verbindungsstruktur zwei zueinander parallel verlaufende Sprossenstege oder Stiftleisten enthalten. Es ist aber auch möglich, eine geschlossene Verbindungsstruktur (ohne Durchbrechungen) anzuwenden, wobei dann die beiden Platten und die zweiteilige Complete the coil. In this embodiment, the coil of prefabricated panels or plate-like structures can be modular. In detail, the connection structure may include two mutually parallel rung bars or pin headers. But it is also possible to use a closed connection structure (without openings), in which case the two plates and the two-part

Verbindungsstruktur sich zu einem kastenförmigen Hohlprofil ergänzen . Bei der Gestaltung als Hohlprofil sind mannigfaltige Connection structure to complement a box-shaped hollow profile. In the design as a hollow profile are manifold

Abwandlungen möglich. So ist es möglich, die Modifications possible. So it is possible the

Verbindungsstruktur im Verbund mit einer der beiden Platten herzustellen, wobei ein U-Profil entsteht, das mit der anderen Platte abgedeckt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Teil der Verbindungsstruktur mit der einen Platte und den anderen Teil der Verbindungsstruktur mit der zweiten Platte im Verbund herzustellen, sodass zwei L-förmige Gebilde entstehen, die aufeinander gesteckt sich zu dem kastenförmigen Gebilde vereinen.  Connecting structure in conjunction with one of the two plates to produce a U-profile, which is covered with the other plate. Another possibility is to produce a part of the connecting structure with the one plate and the other part of the connecting structure with the second plate in a composite, so that two L-shaped structures arise, which are stacked together to form the box-like structure.

Insbesondere wenn eine der Platten als gedruckte In particular, if one of the plates as a printed

Schaltungsplatte ausgeführt ist, kann auf der Platte eine Regelelektronik mit aufgebracht sein, um die Spule mit angepassten Frequenzen und Stromamplituden zu betreiben. Die Regelelektronik kann aber auch im Zwischenraum der Platten bzw. der Verbindungsstruktur untergebracht werden. Circuit board is executed, can be applied to the plate with an electronic control system to operate the coil with adapted frequencies and current amplitudes. The control electronics can also be accommodated in the intermediate space of the plates or the connection structure.

Die Spule wird an einer Halteeinrichtung fixiert, die zumeist schienenartig ausgebildet ist und häufig aus Metall besteht. Deshalb wird bevorzugt zwischen Spule und The coil is fixed to a holding device, which is usually rail-like and often made of metal. Therefore, between coil and

Halteeinrichtung eine Abschirmungsvorrichtung angeordnet. Holding device arranged a shielding device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Embodiments of the invention will be described with reference to FIGS

Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: Drawing described. Showing:

Fig. 1 einen Energieübertrager schematisiert in Fig. 1 shows an energy transformer schematized in

perspektivischer Ansicht und in Seitenansicht, Fig. 2 eine Spule aus zwei Leiterplatten und perspective view and in side view, Fig. 2 shows a coil of two printed circuit boards and

Stiftleisten oder Sprossenstegen aufgebaut, Fig. 3 eine kastenförmige Spule, und Pin headers or rung bars constructed, Fig. 3 is a box-shaped coil, and

Fig. 4 eine Energieübertragungsanordnung. Die bevorzugten Spulen gemäß Erfindung sind aus einer ersten Platte 1, aus einer zweiten Platte 2 und einer 4 shows a power transmission arrangement. The preferred coils according to the invention are made of a first plate 1, a second plate 2 and a

Verbindungsstruktur 3, 4 aufgebaut, um eine hohle Connecting structure 3, 4 constructed to a hollow

Quaderform zu bilden. Die Seitenwände des Quaders sind entweder geschlossen (Fig. 3) oder teilweise offen (Fig. 2) . In der Anwendung als Primärspule PI erstrecken sich die Platten 1, 2 parallel zu einer länglichen Halteeinrichtung 5, die als Metallschiene ausgebildet sein kann. Zwischen der unteren Platte 2 und der Halteeinrichtung 5 erstreckt sich eine Abschirmung 6, vorzugsweise aus Ferrit. Cuboid shape. The sidewalls of the cuboid are either closed (Fig. 3) or partially open (Fig. 2). In the application as a primary coil PI, the plates 1, 2 extend parallel to an elongate holding device 5, which may be formed as a metal rail. Between the lower plate 2 and the holding device 5 extends a shield 6, preferably made of ferrite.

Die Platten 1, 2 und die zweiteilige Verbindungsstruktur 3, 4 enthalten jeweils einen isolierenden Grundkörper 10, 20, 30, 40 und leitende Spulenelemente 11, 21, 31, 41. The plates 1, 2 and the two-part connection structure 3, 4 each contain an insulating base body 10, 20, 30, 40 and conductive coil elements 11, 21, 31, 41.

Zusammengebaut ergeben die Platten 1, 2 und die Assembled result in the plates 1, 2 and the

Verbindungsstruktur 3, 4 die längliche hohle Quaderform, nahe deren Oberfläche sich die Spule als eine Helixspule erstreckt, die aus dem Spulenelementen 11, 21, 31, 41 aufgebaut ist. In der Bauform nach Fig. 2 bestehen die Platten 1 und 2 aus Leiterplatten, deren „geätzte" oder aufgedruckte Connecting structure 3, 4, the elongated hollow cuboid shape, near the surface of which the coil extends as a helix coil, which is composed of the coil elements 11, 21, 31, 41. In the design according to FIG. 2, the plates 1 and 2 consist of printed circuit boards whose "etched" or imprinted

Leiterbahnen die Spulenelemente 11 bzw. 21 darstellen. Bei der Platte 1 sind die Leiterbahnen schräg auf der Conductor tracks represent the coil elements 11 and 21, respectively. In the plate 1, the tracks are slanted on the

Plattenebene angeordnet, bei der Platte 2 jedoch quer zur Längserstreckung der Platte 2. Die Leiterbahnen 11 sind an ihren Enden mit Kontaktbohrungen 13 bzw. 14 versehen und die Leiterbahnen 21 mit Kontaktbohrungen 23 bzw. 24. In Fig. 1 sind die Verbindungsstrukturen 3, 4 als Stiftleisten oder Sprossenleiter ausgebildet, die eine Anzahl von Plane level arranged in the plate 2, however, transversely to the longitudinal extent of the plate 2. The conductor tracks 11 are provided at their ends with contact holes 13 and 14 and the conductor tracks 21 with contact holes 23 and 24. In Fig. 1, the connecting structures 3, 4 are designed as pin headers or rung ladder, a number of

Kontaktstiften als die Spulenelemente 31 bzw. 41 enthalten, um die Kontaktbohrungen 13, 23 bzw. 14, 24 miteinander elektrisch zu verbinden. Auf diese Weise wird die Contain contact pins as the coil elements 31 and 41, respectively, to electrically connect the contact bores 13, 23 and 14, 24 with each other. In this way, the

helixförmige Spule aus den Spulenelementen 11, 21, 31, 41 gebildet. Eine Leiterbahn 12 führt das linke Ende der Spule zu einem Anschlusspunkt 15 benachbart zum Anschlusspunkt 16 der Spule. Diese Anschlusspunkte 15, 16 sind mit einer Regeleinrichtung 7 verbunden, die als gedruckte Schaltung ausgebildet ist. helical coil formed from the coil elements 11, 21, 31, 41. A trace 12 leads the left end of the coil to a connection point 15 adjacent to the connection point 16 of the coil. These connection points 15, 16 are connected to a control device 7, which is designed as a printed circuit.

Fig. 3 zeigt eine Variante der helixförmigen Spule, wobei gleichartige Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen belegt werden. Die beiden Platten 1 und 2 und die zweiteilige Verbindungsstruktur 3, 4 ergänzen sich zu einem Fig. 3 shows a variant of the helical coil, wherein like components are denoted by the same reference numerals. The two plates 1 and 2 and the two-part connection structure 3, 4 complement each other

kastenförmigen Hohlprofil, deren Grundkörper 10, 20, 30, 40 aus elektrisch isolierendem Material besteht. In der box-shaped hollow profile whose main body 10, 20, 30, 40 made of electrically insulating material. In the

Ausführungsform nach Fig. 3 wird aus den Teilen 2, 3 und 4 ein U-Profil gebildet, das durch die erste Platte 1 Embodiment of FIG. 3 is formed from the parts 2, 3 and 4, a U-profile, which by the first plate. 1

verschlossen wird. Es ist aber auch möglich, etwa aus den Teilen 1 und 3 sowie 2 und 4 jeweils ein L-Profil zu formen, die aufeinander liegend das Hohlprofil bilden. Um die Oberfläche des Hohlprofils herum erstrecken sich die Spulenelemente 11, 21, 31, 41, die zusammen die is closed. But it is also possible to form each of the parts 1 and 3 and 2 and 4 respectively an L-profile, which form the hollow profile lying on top of each other. Around the surface of the hollow profile, the coil elements 11, 21, 31, 41 extend, which together

helixförmige Spule bilden. Die Spule kann in MID-Technik (Molded Interconnect Devices) hergestellt sein, wobei die Spulenelemente sich innerhalb der Wandungen des form a helical coil. The coil can be made in MID technology (Molded Interconnect Devices), wherein the coil elements are within the walls of the

kastenförmigen Hohlprofils erstrecken. Es sind aber auch andere Herstellungsweisen möglich, selbst das Bewickeln des kastenförmigen, aus den isolierenden Grundkörpern extend box-shaped hollow profile. But there are also other ways of making possible, even the winding of the box-shaped, from the insulating bodies

bestehenden Hohlprofils ist möglich. Die neuartige Spule ist als Element in einem induktiven Energieübertrager vorgesehen, der zur Energieversorgung einer Mehrzahl von zu versorgenden Geräten dient, die in einer Reihe nebeneinander an der Halteeinrichtung 5 existing hollow profile is possible. The novel coil is provided as an element in an inductive energy exchanger, which serves to supply energy to a plurality of devices to be supplied, which are arranged next to one another in a row on the holding device 5

befestigt sind. Deshalb gibt es mehrere zueinander are attached. Therefore, there are several to each other

fluchtende Primärspulen PI, P2 ... auf der aligned primary coils PI, P2 ... on the

Halteeinrichtung, wie dies in Fig. 3 mit einer abgebrochen dargestellten Primärspule P2 angedeutet ist. Solche  Holding device, as indicated in Fig. 3 with a primary coil P2 shown aborted. Such

nebeneinander angeordneten Primärspulen PI, P2 können zu einer einzigen virtuellen Spule zusammengeschaltet werden, und hierzu dienen Kontaktstellen 17, 18 der Primärspule PI, wobei die Kontaktstellen 18 mit Kontaktstellen 19 der juxtaposed primary coils PI, P2 can be interconnected to form a single virtual coil, and serve for this purpose contact points 17, 18 of the primary coil PI, wherein the contact points 18 with contact points 19 of

Primärspule P2 zusammenarbeiten. Im Äußeren oder Inneren des kastenförmigen Hohlprofils befinden sich Schaltungen zur Stromzuführung, zur Verbindung und zur Trennung von benachbarten Primärspulen sowie Regelelektronik, um den Spulen Ströme mit den passenden Frequenzen und Amplituden zuzuführen. Diese Schaltungen sind symbolisch bei 7 Primary coil P2 work together. In the exterior or interior of the box-shaped hollow profile are circuits for power supply, for connection and separation of adjacent primary coils and control electronics to supply the coils currents with the appropriate frequencies and amplitudes. These circuits are symbolic at 7

skizziert. outlined.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen induktiven Energieübertrager mit einer Primärspule PI und einer Fig. 1 shows a schematic representation of an inductive energy exchanger with a primary coil PI and a

Sekundärspule Sl in Perspektive und in Seitenansicht. Die Primärspule PI ist eine Helixspule, deren Achse parallel zu der Halteeinrichtung 5 und über dieser verläuft. Der Umriss der Primärspule kann zylindrisch sein, vorzugsweise wird jedoch die Kastenform nach Fig. 2 und 3 angewandt, da sich diese der Form der Hutschiene 5 anpasst. Die Sekundärspule Sl kann eine Flachspule mit spiralförmiger Wicklung in einer Ebene sein, die senkrecht auf der Achse der Secondary coil Sl in perspective and in side view. The primary coil PI is a helix coil whose axis is parallel to the holding device 5 and above it. The outline of the primary coil may be cylindrical, but preferably the box shape of Fig. 2 and 3 is applied, since this conforms to the shape of the DIN rail 5. The secondary coil Sl may be a flat coil with a spiral winding in a plane perpendicular to the axis of

Primärspule PI steht. Es ist aber auch möglich, eine Sekundärspule in Kastenform gemäß Fig. 2 und 3 anzuwenden. Primary coil PI stands. But it is also possible, one Secondary coil in box form according to FIGS. 2 and 3 apply.

Wenn die Primärspule PI geeignet erregt wird, entsteht ein magnetisches Wechselfeld, zu welchem mehrere Feldlinien Hl, H2, H3, H4 eingezeichnet sind. Die Feldlinie Hl hat einen zur z-Achse parallelen Anteil beim Durchfluten der If the primary coil PI is suitably excited, an alternating magnetic field is produced, to which several field lines H1, H2, H3, H4 are drawn. The field line Hl has a parallel to the z-axis share when passing through the

Sekundärspule Sl. Dieser horizontale Verlauf der Feldlinie ist der Nutzanteil des Wechselfeldes und führt zu Secondary coil Sl. This horizontal course of the field line is the useful part of the alternating field and leads to

entsprechenden induzierten Spannungen und Strömen in der Sekundärspule Sl. Zur Erhöhung des Wirkungsrades des so geformten Übertragers kann für die Primärspule PI ein ferromagnetischer oder ferrimagnetischer Kern vorgesehen sein, der sich entlang der eingezeichneten Feldlinie Hl erstreckt, jedoch im horizontalen Verlauf einen genügend breiten Luftspalt freilässt, um die Sekundärspule Sl aufzunehmen . corresponding induced voltages and currents in the secondary coil Sl. To increase the efficiency of the transformer thus formed, a ferromagnetic or ferrimagnetic core can be provided for the primary coil PI, which extends along the marked field line H1, but leaves a sufficiently wide air gap in the horizontal course to accommodate the secondary coil Sl.

Die Sekundärspule Sl ist in einem zu versorgenden Gerät angeordnet, das auf der Halteeinrichtung 5 neben anderen zu versorgenden Geräten sitzt und bei galvanischer Trennung mit Strom versorgt werden soll. Bei Verwendung einer flachen Sekundärspule Sl kann das zu versorgende Gerät sehr schmal gebaut werden, wobei der Einfangquerschnitt der Sekundärspule Sl dank des horizontalen Verlaufs Hl der Feldlinien ausreichend groß ist, um genügend Energie in die Sekundärspule einzukoppeln . Somit stellt die Spulenform der Primärspule PI eine wertvolle Komponente bei dem Aufbau eines induktiven Energieübertragers dar, der auch schmal gebaute, zu versorgende Geräte beaufschlagen kann. The secondary coil Sl is arranged in a device to be supplied, which sits on the holding device 5 in addition to other devices to be supplied and to be supplied with electrical isolation during electrical isolation. When using a flat secondary coil Sl, the device to be supplied can be built very narrow, the capture cross section of the secondary coil Sl thanks to the horizontal curve Hl of the field lines is sufficiently large to couple enough energy into the secondary coil. Thus, the coil form of the primary coil PI is a valuable component in the construction of an inductive energy exchanger, which can also act on narrow-built, to be supplied devices.

Wenn das Erfordernis der schmalen Bauweise entfällt, kann die neuartige Spule auch als Sekundärspule in Empfangsgeräten verwendet werden. Dabei kann eine If the requirement of the narrow design omitted, the novel coil can also be used as a secondary coil in Receiving devices are used. It can be a

Querschnittsform der Sekundärspule gewählt werden, welche die paarige - oder mehrfache - Anordnung von Spulen Cross-sectional shape of the secondary coil can be selected, which is the paired - or multiple - arrangement of coils

nebeneinander ermöglicht, um, bei möglichst großer next to each other allows, at the largest possible

Einfangfläche der Spule, den Raum oberhalb der Primärspule weitgehend auszunutzen, wie dies bei einem sektoralen Capture surface of the coil, the space above the primary coil largely exploit, as in a sectoral

Querschnitt der Spule möglich ist. Im Halbkreis um eine zylinderförmige Primärspule können sich also zwei oder mehrere Sekundärspulen sektoral gruppieren und so den wechselnden Magnetfluss optimal ausnutzen. Cross section of the coil is possible. In the semicircle around a cylindrical primary coil, therefore, two or more secondary coils can be grouped sectorally and thus optimally utilize the alternating magnetic flux.

Fig. 4 zeigt eine Energieübertragungsanordnung anhand eines elektrischen Geräts 100, das an der länglichen FIG. 4 shows a power transmission arrangement based on an electrical device 100 that is connected to the elongate one

Halteeinrichtung 5 aufgesteckt und befestigt ist. An der Halteeinrichtung 5 sind eine Reihe von Primärspulen PI, P2, P3, P4 angeordnet, die jeweils einen Spulenkern 101, 102, 103 bzw. 104 aufweisen. Die Spulenkerne sind plattenförmig ausgebildet und weisen Ober- und Unterseiten auf, die sich parallel zu den Hauptflächen der schienenartigen Holding device 5 is attached and secured. On the holding device 5, a series of primary coils PI, P2, P3, P4 are arranged, each having a coil core 101, 102, 103 and 104 respectively. The coil cores are plate-shaped and have top and bottom sides, which are parallel to the main surfaces of the rail-like

Halteeinrichtung 5 erstrecken. Die Querschnitte der Holding device 5 extend. The cross sections of the

plattenförmigen Spulenkerne sind rechteckförmig . So können die Spulenkerne 101, 102, 103, 104 sehr dicht aneinander gereiht werden. Für die Primärspulen PI, P2, P3, P4 können die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bauformen verwendet werden. Auch Bewickeln der Spulenkerne ist möglich. plate-shaped coil cores are rectangular. Thus, the coil cores 101, 102, 103, 104 can be ranked very close together. For the primary coils PI, P2, P3, P4, the designs shown in FIGS. 2 and 3 can be used. It is also possible to wind the coil cores.

Das elektrische Gerät 100 umfasst ein Gerätegehäuse 110 und eine Schaltungsplatte 50 mit einer Sekundärspule Sl, die mit Elektronikbauteilen 51 in Verbindung steht (Fig. 1) . Das Gehäuse 110 ist in Fig. 4 nur im unteren Bereich angedeutet, wo es zur Befestigung auf der Hutschiene der Halteeinrichtung 5 dient. Ein Spulenkern 120 erstreckt sich durch die Öffnung der Sekundärspule Sl und kooperiert mit dem Spulenkern 101 der Primärspule PI. Der Spulenkern 120 der Sekundärspule Sl weist zweckmäßigerweise die Form einer U-Schiene auf, deren mittlerer Schenkel durch die Öffnung der Sekundärspule Sl hindurchgreift und deren äußere The electrical device 100 includes a device housing 110 and a circuit board 50 having a secondary coil S1 in communication with electronic components 51 (FIG. 1). The housing 110 is indicated in Fig. 4 only in the lower region, where it is used for attachment to the DIN rail of the holding device 5. A spool core 120 extends through the opening of the secondary coil Sl and cooperates with the coil core 101 of the primary coil PI. The coil core 120 of the secondary coil S1 expediently has the shape of a U-rail, the middle leg of which passes through the opening of the secondary coil S1 and its outer one

Schenkel bis nahe zu der Oberfläche des Spulenkerns 101 der Primärspule PI reichen. Der verbleibende Spalt zwischen den Schenkelenden des Spulenkerns 120 und dem benachbarten Spulenkern 101 ermöglicht es, das elektrische Gerät 100 relativ zu der Halteeinrichung 5 entlang der durch die Schiene der Halteeinrichtung gegebenen Achsrichtung zu verschieben und korrekt auszurichten, so dass sich die magnetischen Feldlinien auf kurzem Wege schließen.  Thighs reach to near the surface of the bobbin 101 of the primary coil PI. The remaining gap between the leg ends of the spool core 120 and the adjacent spool core 101 allows the electrical device 100 to be displaced and correctly aligned relative to the retainer 5 along the axial direction given by the rail of the retainer so that the magnetic field lines are short shut down.

Während in Fig. 4 nur ein elektrisches Gerät 100 skizziert ist, können mehrere elektrische Geräte nebeneinander auf die Halteeinrichtung 5 gesteckt und befestigt werden. Die Geräte 100 können unterschiedliche Breite, gemessen in Achsrichtung der Schiene der Halteeinrichtung 5, einnehmen. Schmale Geräte weisen eine Breite vergleichbar zur Breite der Spulenkerne 101, 102, 103 oder 104 auf, während breite elektrische Geräte zwei oder mehrere der Spulenkerne 101, 102, 103, 104 überdecken können. In einem solchen Fall werden die überdeckten Spulenkerne der Primärseite zu virtuellen Spulen zusammengeschaltet, wie dies mit Fig. 3 beschrieben worden ist. While only one electrical device 100 is sketched in FIG. 4, a plurality of electrical devices can be placed next to one another on the holding device 5 and fastened. The devices 100 can assume different widths, measured in the axial direction of the rail of the holding device 5. Narrow devices have a width comparable to the width of the coil cores 101, 102, 103 or 104, while wide electrical devices can cover two or more of the coil cores 101, 102, 103, 104. In such a case, the covered coil cores of the primary side are interconnected to virtual coils, as has been described with FIG. 3.

Bei einer Abwandlung der Energieübertragungsanordnung nach Fig. 4 sind die magnetischen Kerne der Primärspulen zu einem einzigen Spulenkern vereint, der sich somit als In a modification of the energy transmission arrangement according to FIG. 4, the magnetic cores of the primary coils are combined to form a single coil core, which thus acts as a coil core

Platte entlang der Halteeinrichtung 5 erstreckt und das Gebiet definiert, entlang welchen elektrische Geräte 100 positioniert werden können. Die Polschuhe eines solchen Spulenkerns können bis zur Höhe der Sekundärspulen Plate along the holding device 5 extends and defines the area along which electrical devices 100th can be positioned. The pole pieces of such a coil core can up to the height of the secondary coils

abgewickelt hochgezogen sein, um den horizontalen Anteil des magnetischen Wechselfeldes zu den Sekundarspulen der nebeneinander aufgereihten Geräte wirksam zu bündeln. In einem solchen Fall können die magnetischen Kerne der Sekundärspulen weggelassen werden. unwound unwound to effectively bundle the horizontal portion of the alternating magnetic field to the secondary coils of the juxtaposed devices. In such a case, the magnetic cores of the secondary coils may be omitted.

Bei einer weiteren Abwandlung werden die einzelnen In a further modification, the individual

Primärspulen um die halbe Länge versetzt in zwei Reihen nebeneinander angeordnet, um eine möglichst gute Primary coils offset by half the length in two rows next to each other to get the best possible

Überdeckung der gesamten Halteeinrichtung für beliebig positionierte Sekundärspulen auf der Halteeinrichtung zu gewährleisten . To ensure coverage of the entire holding device for arbitrarily positioned secondary coils on the holding device.

Es ist weiterhin möglich, für die Sekundärspulen It is still possible for the secondary coils

zweiteilige magnetische Kerne mit dielektrischem Spalt dazwischen vorzusehen, der sich im Bereich der To provide two - piece magnetic cores with a dielectric gap in between, located in the region of

Sekundärspule befindet. Die Sekundärspule wird dann nicht von einem Kern durchstoßen. Secondary coil is located. The secondary coil will then not be punctured by a core.

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung nur einen kurzen Abschnitt der Halteeinrichtung 5 für elektrische Geräte 100, wie solche nebeneinander in Schaltschränken Fig. 4 shows a schematic representation of only a short section of the holding device 5 for electrical equipment 100, such as those side by side in cabinets

untergebracht werden. Der Fachmann ist in der Lage, eine große Anzahl der plattenartigen Spulenkerne 101, 102 etc. für die Primärspulen PI, P2, etc. in passender Weise entlang der Schiene 5 anzuordnen und die elektrischen Geräte 100 so zu diesen Spulenkernen 101, 102, etc. zu arrangieren, dass das richtige Kopplungsmaß zwischen den Spulenkernen der Primärspulen und der Sekundärspulen für beliebige Positionierungen entlang der Halteeinrichtung zustande kommt. be housed. The person skilled in the art is able to arrange a large number of the plate-like coil cores 101, 102, etc. for the primary coils PI, P2, etc. in a suitable manner along the rail 5 and the electrical devices 100 so to these coil cores 101, 102, etc. to arrange that the correct coupling between the coil cores of the primary coils and the secondary coils for arbitrary positioning along the holding device comes about.

Claims

Patentansprüche claims 1. Induktiver Energieübertrager für elektrische Geräte, die nebeneinander auf eine längliche Halteeinrichtung (5) aufsteckbar sind, umfassend: 1. Inductive energy exchanger for electrical appliances, which are attachable side by side on an elongate holding device (5), comprising: - wenigstens eine Primärspule (PI) zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes mit Anteil parallel zur  - At least one primary coil (PI) for generating an alternating magnetic field with proportion parallel to Längserstreckung der Halteeinrichtung (5) , Longitudinal extent of the holding device (5), - wenigstens eine Sekundärspule (Sl) zur Aufnahme des magnetischen Wechselfeldes, wobei die Sekundärspule (Sl) dem elektrischen Gerät angehört,  - At least one secondary coil (Sl) for receiving the alternating magnetic field, wherein the secondary coil (Sl) belongs to the electrical device, - wenigstens einen Spulenkern (101), der sich zumindest teilweise durch die Spulenöffnung der Primärspule (PI) erstreckt,  at least one coil core (101) extending at least partially through the coil opening of the primary coil (PI), - wobei die Primärspule (PI) und/oder die Sekundärspule (Sl) umfasst: - Wherein the primary coil (PI) and / or the secondary coil (Sl) comprises: - eine erste Platte (1) zur Aufnahme von ersten  - A first plate (1) for receiving the first Helixspulenelementen (11), Helical coil elements (11), - eine zweite zur ersten Platte weitgehend parallele Platte (2) zur Aufnahme von zweiten Helixspulenelementen (21), a second plate (2) substantially parallel to the first plate for receiving second helix coil elements (21), - eine Verbindungsstruktur (3, 4) zwischen erster und zweiter Platte zur Bildung oder Aufnahme von Verbindungs- Helixspulenelementen (31, 41) zwischen den ersten und zweiten Helixspulenelementen (11, 21), und a connection structure (3, 4) between first and second plates for forming or receiving connection helix coil elements (31, 41) between the first and second helix coil elements (11, 21), and - wobei sich die Helixspulenelemente (11, 21, 31, 41) zu der Primärspule (PI) und/oder der Sekundärspule (Sl) zusammenfügen . - Wherein the helix coil elements (11, 21, 31, 41) to the primary coil (PI) and / or the secondary coil (Sl) put together. 2. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 1, 2. Inductive energy exchanger according to claim 1, wobei die erste und die zweite Platte (1, 2) aus wherein the first and the second plate (1, 2) made isolierenden Grundkörpern (10, 20) mit darauf oder darin angebrachten Leitungsbahnen (11, 21) gebildet sind, und die Verbindungsstruktur (3, 4) isolierende Grundkörper (30, 40) zur Befestigung von Leiterelementen (31, 41) enthält, welche die Leitungsbahnen im Sinne der Bildung einer helixförmigen Spule ergänzen. insulating base bodies (10, 20) with thereon or therein attached conductor tracks (11, 21) are formed, and the Connection structure (3, 4) insulating base body (30, 40) for attachment of conductor elements (31, 41) which supplement the conductor paths in the sense of forming a helical coil. 3. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 2, 3. Inductive energy exchanger according to claim 2, wobei die Verbindungsstruktur (3, 4) zwei zueinander parallel verlaufende Stiftleisten enthält. wherein the connecting structure (3, 4) contains two mutually parallel pin headers. 4. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 3, wobei die erste Platte (1), die zweite Platte (2) und die Verbindungsstruktur (3, 4) sich zu einem kastenförmigen Hohlprofil ergänzen. wherein the first plate (1), the second plate (2) and the connecting structure (3, 4) complement each other to form a box-shaped hollow profile. 5. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 4, 5. Inductive energy exchanger according to claim 4, wobei die zweite Platte (2) mit der Verbindungsstruktur (3, 4) zur Bildung eines U-Profils verbunden ist und die erste Platte (1) das U-Profil zu dem kastenförmigen Hohlprofil vervollständigt . wherein the second plate (2) is connected to the connecting structure (3, 4) to form a U-profile and the first plate (1) completes the U-profile to the box-shaped hollow profile. 6. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 5, 6. Inductive energy exchanger according to claim 5, wobei das kastenförmige Hohlprofil als isolierender wherein the box-shaped hollow profile as insulating Spulenträger einer schraubenförmigen Wicklung dient, die parallel zur ersten Platte und in Längserstreckung des kastenförmigen Hohlprofils das magnetische Wechselfeld erzeugt . Spool support a helical winding is used, which generates the alternating magnetic field parallel to the first plate and in the longitudinal extent of the box-shaped hollow profile. 7. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 6, wobei die erste Platte (1) mit Kontaktstellen (17, 18) versehene Enden aufweist, die zur elektrischen Verbindung mit benachbarten Spulen (P2) ausgebildet sind, um ein über zwei oder mehrere Spulen sich erstreckendes magnetisches Wechselfeld schalten zu können. wherein the first plate (1) having provided with contact points (17, 18) ends which for electrical connection are formed with adjacent coils (P2) in order to switch over two or more coils extending alternating magnetic field can. 8. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 7, wobei zwischen zweiter Platte (2) und Halteeinrichtung (5) eine ferromagnetische oder ferrimagnetische Platte (6) angeordnet ist. wherein between the second plate (2) and holding means (5) a ferromagnetic or ferrimagnetic plate (6) is arranged. 9. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 - 8, 9. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 - 8, wobei sich zwischen erster und zweiter Platte (1, 2) und zwischen den beiden Teilen der Verbindungsstruktur (3, 4) ein Hohlraum erstreckt, in welchem ein Spulenkern wherein between the first and second plate (1, 2) and between the two parts of the connecting structure (3, 4) extends a cavity in which a coil core aufgenommen ist. is included. 10. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 9, wobei die erste Platte (1), die zweite Platte (2) und die Verbindungsstruktur (3, 4) oder Teile von diesen mit ihren Helixspulenelementen (11, 21, 31, 41) in MID-Technik hergestellt sind. wherein the first plate (1), the second plate (2) and the connecting structure (3, 4) or parts of these with their helical coil elements (11, 21, 31, 41) are made in MID technology. 11. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 11. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 10, wobei eine der Platten (1), oder der Hohlraum zwischen den Platten eine Regelelektronik (7) enthält, um zeitlich sich ändernde Spulenströme mit Frequenzen und Amplituden zu erzeugen, die zu angepassten Induktionsströmen in wherein one of the plates (1), or the cavity between the plates, includes control electronics (7) for generating time varying coil currents with frequencies and amplitudes that match adjusted induction currents in wenigstens einer Sekundärspule führen. lead at least one secondary coil. 12. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 12. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 11, wobei benachbarte Primärspulen (PI, P2) zu einer virtuellen Gesamtspule zusammenschaltbar sind, um in Längsrichtung breitere elektrische Geräte bedienen zu können. wherein adjacent primary coils (PI, P2) are interconnectable to form a virtual total coil to operate in the longitudinal direction of wider electrical equipment can. 13. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 - 12, 13. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 - 12, wobei für eine Mehrzahl von Sekundärspulen ein einziger primärseitiger Spulenkern von plattenartiger Ausbildung und mit Polschuhen vorgesehen ist, um das magnetische wherein for a plurality of secondary coils, a single primary-side coil core of plate-like design and with pole shoes is provided to the magnetic Wechselfeld mit Anteil parallel zur Längserstreckung der Halteeinrichtung wirksam zu bündeln. Alternating field with proportion parallel to the longitudinal extent of the holding device to effectively bundle. 14. Induktiver Energieübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Inductive energy exchanger according to one of claims 1 to 13, wobei neben dem Spulenkern (101) der Primärspule (PI) noch ein Spulenkern (120) der Sekundärspule (Sl) vorgesehen ist, der Teil des elektrischen Gerätes bildet und mit diesem zu der länglichen Halteeinrichtung (5) einstellbar angeordnet ist . wherein in addition to the coil core (101) of the primary coil (PI) or a coil core (120) of the secondary coil (Sl) is provided, which forms part of the electrical device and is arranged with this adjustable to the elongate holding means (5). 15. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 14, 15. Inductive energy exchanger according to claim 14, wobei der Spulenkern (101) der Primärspule (PI) die Form einer Platte mit parallel zur Halteeinrichtung (5) sich erstreckender Ober- und Unterseite und mit einem the coil core (101) of the primary coil (PI) in the form of a plate with parallel to the holding device (5) extending upper and lower side and with a rechteckförmigen Querschnitt quer zur Längserstreckung der Halteeinrichtung (5) aufweist, und rectangular cross-section transverse to the longitudinal extent of the holding device (5), and wobei der Spulenkern (120) der Sekundärspule (Sl) die Form einer U-Schiene aufweist, die durch die Spulenöffnung der Sekundärspule (Sl) hindurchgreift und mit ihren wherein the coil core (120) of the secondary coil (Sl) has the shape of a U-rail, which passes through the coil opening of the secondary coil (Sl) and with their Schenkelenden Oberflächen bildet, die sich in engem Abstand zu der Oberseite des Spulenkerns (101) der Primärspule (PI) erstrecken . Thigh ends form surfaces that are at a close distance to the top of the spool core (101) of the primary coil (PI). 16. Induktiver Energieübertrager nach Anspruch 14 oder 15, wobei eine Reihe von mit Spulenkernen (101, 102, 103, 104) besetzten Primärspulen (PI, P2, P3, P4) einen 16. Inductive energy exchanger according to claim 14 or 15, wherein a number of coil cores (101, 102, 103, 104) occupied primary coils (PI, P2, P3, P4) a Energieaussendeteil für eine Anzahl von elektrischen Power output part for a number of electrical Geräten bilden und eine Reihe von mit Spulenkernen (120) besetzten Sekundärspulen (Sl) einen Energieempfangsteil für die elektrischen Geräte bilden. Form devices and a number of coil cores (120) occupied secondary coils (Sl) form a power receiving part for the electrical equipment.
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