[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleintransformator gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1; ein derartiger Transformator ist aus dem DE-GM 71 05 903 bekannt.
[0002] Im bekannten Fall ist zur Gewährleistung vergrößerter Kriech- und Luftstrecken zwischen
Primär- und Sekundärwicklung aufgrund erhöhter Prüfungsspannungsanforderungen und
bei gleichzeitiger Beibehaltung einer geringen Einbaugröße des Transformators vorgesehen,
daß die Primärwicklung von der in Achsrichtung des Transformatorkerns danebenliegenden
Sekundärwicklung durch eine elektrisch isolierende Trennwand getrennt wird, die an
ihrem Außenrand in Achsrichtung abgewinkelt und zur Erzielung der erforderlichen Luft
und Kriechstrecken entsprechend axial verlängert ist. Als Trennwand ist entweder eine
zwischen die Flansche der Spulenkörper der Primär- und Sekundärwicklung eingefügte,
tiefgezogene Isolierfolie mit einem in Achsrichtung der Spulen verlängerten um- .
laufenden Ansatz vorgesehen oder es wird der Stirnflansch der Primärwicklung selbst
als Trennwand benutzt und mit einem dem umlaufenden Ansatz der tiefgezogenen Isolierfolie
entsprechend angeformten axial gerichteten Ansatz versehen.
[0003] Gemäß vorliegender Erfindung soll nicht nur eine sichere elektrische Trennung zwischen
netzgespeister Primärwicklung und anwenderseitiger Sekundärwicklung erreicht sondern
gleichzeitig auch mit geringem Fertigungs- und Montageaufwand sowie bei geringer Einbaugröße
eine sichere statische Schutzschirmung zwischen Primär- und Sekundärseite des Kleintransformators
gewährleistet werden können. Eine derartige Schutzschirmung wird z.B. bei Transformatoren
für Geräte in der Unterhaltungselektronik oder in der Medizin gefordert. Üblicherweise
wird dazu ein Transformator mit konzentrischer Anordnung von Primär und Sekundärwicklung
benutzt und zur gegenseitigen Abschirmung ein Metallschirm zwischen die konzentrischen
Wicklungen eingebracht, der mindestens die volle Breite einer der beiden benachbarten
Wicklungen überdeckt. Durch zusätzliche Isolationsbarrieren müssen dabei die nötigen
Abstände sowie Luft- und Kriechstrecken zwischen Metallschirm und Wicklungen gewährleistet
werden.
[0004] Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt ausgehend von einem für solche Zwecke an
sich unüblichen Zweikammer-Transformator der eingangs genannten Art durch die Lehre
gemäß Anspruch 1; die Gegenstände der Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung.
[0005] Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt in fertigungs-und montagetechnisch aufwandsarmer
Weise einen Zweikammer-Transformator, dessen Spulenkörper primär- und sekundärseitig
unabhängig voreinander wickelbar sind und bei dem beim Aufstecken dü
3 getennten Spulenkörper auf den Transformatorkern durch einfaches Zwischenlegen des
Metallfolienrahmens eine im Vergleich zu Transformatoren mit geschirmten konzentrischen
Spulen wesentlich bessere Dämpfung hochfrequenter Störspannungen erreichbar ist. Im
Frequenzbereich von 10 kHz bis 25 Mhz wird die Störspannung gegenüber einer vergleichbaren
geschirmten konzentrischen Wicklung um 20 dB stärker gedämpft.
[0006] Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten in Folge einer durch den gestanzten Metallfolienrahmen
ansonsten u.U. gegebenen Kurzschlußwindung ist vorgesehen, daß der Metallfolienrahmen
durch einen Schlitz-unterbrochen ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß der eine benachbarte Stirnflansch des einen Spulenkörpers an seinem
Außenrand mit einem axial den benachbarten Stirnflansch des anderen Spulenkörpers
übergreifenden Kragen versehen und der Metallfolienrahmen in den durch Stirnflansch
und Kragen gebildeten Stirnflansch-Topf eingelegt ist; dadurch wird einerseits eine
einfache Stecktechnik der beiden hintereinander zu montierenden Spulenkörper mit gleichzeitig
durch die Kragenausbildung erhöhter Luft- und Kriechstreckenlänge und andererseits
eine in einem Arbeitsgang erzielbare sichere Festlegung des Metallfolienrahmens gewährleistet.
Wenn gleichzeitig der Metallfolienrahmen zumindest über einen Teil seines äußeren
Randes mit einem entsprechenden Übermaß versehen ist, so kann bei dem zuvor beschriebenen
Ineinanderstecken der beiden Spulenkörper gleichzeitig der Randteil des eben gestanzten
Metallfolienrahmens derart umgebogen werden, daß er mit einem Anschlußteil aus den
montierten Spulenkörpern nach außen herausragt und für einen Lötanschluß eines äußeren
Schutzleiters zugänglich ist.
[0007] Eine unerwünschte Berührung des Metallfolienrahmens mit dem Transformatorkern kann
bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Trenntransformators in einfacher Weise
dadurch verhindert werden, daß die beiden benachbarten Stirnflansche der Spulenkörper
an ihren inneren Rändern mit umlaufenden, axial gegeneinander gerichteten Anformungen
versehen sind, die bei montierten Spulenkörpern ineinandergreifen und die Mittelöffnung
des Metallfolienrahmens untergreifen; gleichzeitig können diese Vorsprünge in vorteilhafter
Weise zur Ausrichtung der beiden hintereinander aufgesteckten Spulenkörper des Zweikammer-Transformators
mitbenutzt werden.
[0008] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand
eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert;
darin zeigen:
Fig.l eine Seitenansicht der in Achsrichtung in Explosionsdarstellung angeordneten
unbewickelten Spulenkörper mit zwischengefügtem Metallfolienrahmen,
Fig.2 eine Draufsicht auf die Oberseite der Anordnung gemäß Fig.l,
Fig.3 eine stirnseitige Draufsicht auf einen einzelnen Metallfolienrahmen.
[0009] Die Figuren 1 und 2 zeigen die in Spulenachse A hintereinander angeordneten, jedoch
noch nicht in ihrer endgültigen Montagelage zusammengesteckten Spulenkörper 1 bzw.
2 für eine auf dem Spulenkörper 1 aufzubringende netzseitige Primärwicklung und eine
auf den Spulenkörper 2 aufzubringende anwenderseitige Sekundärwicklung mit zwischen
den beiden Spulenkörpern 1, 2 angeordnetem Metallfolienrahmen 3. Jeder Spulenkörper
besteht jeweils zumindest aus einem innen den hier nicht dargestellten Transformatorkern
umschließenden Hohlkörper 11 bzw.2l,auf den außen die ebenfalls hier nicht dargestellte
Primärwicklung bzw. Sekundärwicklung aufgewickelt wird, und aus radial den Hohlkörper
11 jeweils überragenden Stirnflanschen 12,13 bzw.22,23 zur stirnseitigen Begrenzung
der Primär- bzw. Sekundärwicklungsräume. An den äußeren Stirnflanschen 12 bzw.22 können
gleichzeitig hier nicht dargestellte Anschlußleisten zur Aufnahmne von Anschlußklemmen
mitangeformt sein, die einerseits mit inneren Wicklungsenden der Primär- bzw. Sekundärwicklung
und andererseits mit netzseitigen bzw. anwenderseitigen Anschlußleitungen verbunden
sind.
[0010] Der rechte Stirnflansch des Spulenkörpers 1 ist an seinem Außenrand mit einem axial
auf den benachbarten Stirnflansch 23 des Spulenkörpers 2 gerichteten Kragen 131 versehen,
derart daß aus dem eigentlichen Stirnflansch 13 und dem angeformten Kragen 131 ein
Stirnflansch-Topf entsteht. Der benachbarte Stirnflansch 23 des Spulenkörpers 2 ist
derart geformt und in seiner radialen Ausdehnung bemessen, daß er in den Stirnflansch-Topf
13, 131 des Spulenkörpers 1 formschlüssig einsteckbar ist. Bei der Montage der beiden
Spulenkörper 1, 2 kann der derart vorher zwischengelegte Metallfolienrahmen mit diesem
Montagevorgang gleichzeitig fixiert werden.
[0011] In vorteilhafter Weise ist der Metallfolienrahmen 3 mit einem solchen Übermaß versehen,
daß ein entsprechender Randteil beim Zusammenstecken der Spulenkörper 1, 2 in Form
eines von außen zugänglichen Anschlußteils 35 umgebogen wird und mit einem für einen
Masseanschluß vorgesehenen Lötfahnenanschluß 37 aus dem montierten Spulenkörpern 1,
2 herausragt.
[0012] Der in Fig.3 in einer stirnseitigen Draufsicht gezeigte Metallfolienrahmen 3 besteht
aus vier Schenkeln 31, 32, 33, 34, die eine dem Hohlkörper 11 bzw.21 der Spulenkörper
1, 2 entsprechende Mittelöffnung 38 umschließen. Der Metallfolienrahmen 3 ist durch
einen Schlitz 36 zwischen dem Schenkel 34 und dem Schenkel 31 unterbrochen, derart
daß der Metallfolienrahmen 3 keine in sich geschlossene Kurzschlußwicklung bilden
kann, die zur unerwünschten Wirbelstrombildung führen könnte. Falls der Metallfolienrahmen
zur Erzielung einer Schutzschirmung mit einem äußeren Schutzleiteranschluß zu verbinden
ist und eine Berührung des Metallfolienrahmens 3 mit dem durch die Mittelöffnung 38
reichenden Transformatorkern auf jeden Fall vermieden werden soll, kann nach einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen werden, daß die beiden benachbarten
Stirnflansche 13 bzw.23 der Spulenkörper 1 bzw.2 an ihren inneren Rändern mit umlaufenden,
axial gegeneinander gerichteten Anformungen in Form von Vorsprüngen 14 bzw.14 versehen
sind, die bei montierten Spulenkörpern 1, 2 ineinandergreifen und dabei die Mittelöffnung
38 des Metallfolienrahmens 3 derart untergreifen, daß zwischen dessen inneren Schenkelkanten
und dem Transformatorkern eine durch die Vorsprünge der vorzugsweise aus Kunststoff
gespritzten Spulenkörper gegebene Isolierung gewährleistet ist.
1. Kleintransformator mit in Richtung der Spulenachse hintereinander auf einen Transformatorkern
aufsteckbaren Primärwicklungs-Spulenkörper und Sekundärwicklungs-Spulenkörper, jeweils
bestehend aus zumindest einem innen den Transformatorkern umschließenden und außen
die Wicklung aufnehmenden Hohlkörper mit endseitigen, radial erstreckenden Stirnflanschen,
und mit einer senkrecht zur Spulenachse angeordneten Forlien-Trennwand zwischen den
einander benachbarten Stirnflanschen von Primärwicklungs-Spulenkörper und Sekundärwicklungs-Spulenkörper,
da- durch gekennzeichnet , daß als Trennwand ein lediglich gestanzter Metallfolienrahmen
(3) mit einer dem Hohlkörper (11 bzw.12) entsprechenden Mittelöffnung (38) zwischen
den beiden benachbarten Stirnflanschen (13, 23) der Spulenkörper (1, 2) angeordnet
ist.
2. Kleintransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Metallfolienrahmen
(3) durch einen Schlitz (36) unterbrochen ist.
3. Kleintransformator nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet , daß der benachbarte
Stirnflansch (13) des einen Spulenkörpers (1) an seinem Außenrand mit einem axial
den benachbarten Stirnflansch (23) des anderen Spulenkörpers (2) übergreifenden Kragen
(131) versehen und der Metallfolienrahmen (3) in den durch Stirnflansch (13) und Kragen
(131) gebildeten Stirnflansch-Topf eingelegt ist.
4. Kleintransformator nach Anspruch 2 und/oder 3, da- durch gekennzeichnet , daß der
Metallfolienrahmen (3) zumindest über einen Teil seines äußeren Randes mit einem solchen
Übermaß versehen ist, daß dieser Randteil mit einem von außen zugänglichen Anschlußteil
(35) für einen Schutzleiter (Lötfahnenanschlußpunkt 37) aus den montierten Spulenkörpern
(1,2) herausragt.
5. Kleintransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß
die beiden benachbarten Stirnflansche (13 bzw.23) der Spulenkörper (1 bzw.2) an ihren
inneren Rändern mit umlaufenden, axial gegeneinander gerichteten Anformungen (Vorsprünge
14 bzw.24) versehen sind, die bei montierten Spulenkörpern (1, 2) ineinandergreifen
und die Mittelöffnung (38) des Metallfolienrahmens (3) untergreifen.
6. Kleintransformator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß
die Spulenkörper (1, 2) mit ihren radial äußeren und radial inneren Anformungen als
einstückige Kunststoff-Spritzgußteile ausgebildet sind.