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Xennwort: "Dimmer-Bügel" Elektrischer Helligkeitssteller Die Erfindung
bezieht sich auf einen elektrischen fIclligkeitssteller mit einer hinter der Handhabe
seines Stellgliedes befindlichen metallischen Tragplatte und einer parallel dahinterliegenden
Leiterplatte, die auf ihrer der Tragplatte zugekehrten Seite elektrische Bauelenn
nte aufweist, während auf ihrer abgekehrten Seite eine von einem Isolationsgehäuse
aufgenommene, zur Funkentstörung dienende Drossel angeordnet ist, wobei das Gehäuse
durch ein metallisches Befestigungsteil mit der Tragplatte verbunden ist.
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Derartige Helligkeitssteller besitzen zahlreiche elektrische Bauelemente
und mechanische Bauteile, die bei der btontlge des Gerätes zeitaufwendige und umständliche
Arbeiten erforderlich machen, wobei die Funktionsprüfung der miteinander vorbundenen
elektrischen Bauelemente Schwierigkeiten bereitet.
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Ein besonderes Problem dieser Helligkeitssteller stellt die Wärmeabfuhr
von den sich teilweise stark erwärmenden elektrischein Bauelementen dar. Dies gilt
insbesondere für die zur
Milderung der Störwirkungen dienenden Drossel,
aber auch für einen Triac, der zu einer Phasenanschnittsteuerunq des Stromflusses
gemaß Einstellung des Stellgliedes dieser Geräte insbesondere für Leuchtstofflarnpen
dient. Dabei ist auch auf eine gute Isolation der elektrischen Bauelemente gegeneinander
und gegen die mechanischen I3autcile zu achten und eine möglichst kompakte Ausbildung
des Helligkeitsstellers anzustreben, damit dieser in übliche Unterputzdosen feststehender
Dimensionen bequem heinpaßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwännten Schwierigkeiten
auf möglichst einfache Weise zu losen, insbesondere einen kostensparenden und einfach
montierbaren Helligkeitssteller der eingangs genannten ;t unter Beachtung einer
guten Wärmeabgabe und Isolation zu entwickeln.
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Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch einen das Isolationsgehäuse
übergreifenden U-förmigen Metallbüg erreicht, dessen an der Tragplatte befestigte
Schenkel gleichbreit seinem den Gehäusebodezi überquerenden Scholtalsteg ausgebildet
sind.
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Somit ist ein einfaches Bandmetall verwendbar, welche nahezu abfallfrei
in einfachen, wenigen Arbeitsgängen zu dem vorerwähnten Metallbügel geformt werden
kann, darf wie die Praxis zeigte, eine überraschend gute Wärraeabgabe von der im
rückseitigen Gehäuse befindlichen Drossel gewährleistete. Wegen der gute Wärmeabgabe
ist es nunTa2hr auch möglich, ein nahezu geschlossenes Gehäuse um die elektrischen
und nahezu alle mechanischen Bauteile herz: zulegen, welches lediglich die zur Bedienung
und Einstellung der einzelnen Bauelemente erforderlichen Durchbrüche aut weist.
Insbesondere hat es sich bewährt, ein in folgender
Weise ausgebildetes
zweiteiliges Isolationsgehäuse zu verwenden: Man verwendet dabei zur Aufnahme der
Drossel eine zur Leiterpiatte hin offene Unterschale, in deren Randbereich die Leiterplatte
abgestützt ist, und eine die Leiterplatte mit den darauf befindlichen Bauelementen
überdeckende Gehäuseoberschal. Damit ist auch eine äußerst einfache Endmontage erreicht.
Die Leiterplatte mit den elektronischen Bauelemeneen kann zunächst durch Bestücken
und Löten vormontiert werden, wie auch die erforderliche Sicherung eingesetzt werden
kann, wonach das Gerät auf seine Fuictionssicherheit überprüft werden kann. Ohne
die Sicherung zu entfernen kann nun die Endmontage des Gerätes einfach weitergeführt
werden. Die Leiterplatte wird, wie bereits erwähnt wurde, zwischen die Gehäuseober-
und unterschale gelegt, vom Bügel übergriffen und damit alle Bauteile, wie Leiterplatte
und die beiden Gehäuseschalen, untereinander und an der Tragplatte verbunden. Durch
die Oberschale des Gehäuses ist auch eine ausgezeichnete Isolation der elektrischen
Bauelemente gegen die Tragplatte erreicht. Weiterhin können an der Oberschale Trennwände
angeformt sein, welche die einzelnen elektrischen Bauelemente gegeneinander oder
gegen die mechanischen Bauteile gut abdecken.
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Zur Festlegung der Lage des Tragbügels am Isolationsgeuse empfiehlt
es sich darin kanalförmige Ausnehmungen vorzusehen, in welche der Bügel sich einlegt.
Es empfiehlt sich dabei diese Ausnehmungen einerseits im Gehäuseboden der Ur.terschale
und andrerseits nur in den Seitenwänden der Oberschale vorzusehen, weil damit die
Lage der einzelnen Bauteile zueinander vorbestimmt ist. Diese Ausnehmungen bringen
eine VerdWnnung der Wandstärke, welche eine ausreichende elektrische Isolation,
aber eine verbesserte Wärmeabgabe bedingt. Dies hat
zur Folge, daß
über den Bügel größere Wärmemengen an die vorderseitige Tragplatte weitertransportiert
werden, von wo aus sie an die Atmosphäre mittelbar oder unrittelbar abgegeben werden
Davon ausgehend empfiehlt es sich, ein weiteres, verhlfinismä ßig viel elektrische
Energie verbrauchendes elektrisches Bauelement, nämlich insbesondere einen Triac
unmittelbar zwecks idealer Wärmeabgabe mit der Tragplatte in Verbindung zu setzen,
was am einfachsten dadurch erreicht wird, daß die Tragplatte eine zur Leiterplatte
hin abgewinkelte Ausstanzung trägt, mit welcher dieses elektrische Bauelement in
Verbindung steht, insbesondere in einer eine gute Wärmeab gabe gewährleistenden
Schraubverbindung.
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Zur Vereinfachung der Montage und zur guten Wärineabgabe zwischen
Bügel und Tragplatte empfiehlt es sich, die Schenkelenden des Bügels mit Zungen
zu versehen, welche in Schlitze der Tragplatte hineinragen. Einige Zungen werden
zwecks Befestigung umgelegt, während andere zur Sicherung der Lage an den Schlitzenden
der Tragplatte angeordnet sind und gestreckt bleiben. Vorteilhaft ist es, diese
Schlitze in Sicken der Tragplatte münden zu lassen, so daß die umlegbaren Zungen
in die Sicken hineinfassen und damit eine schauseitig glatte Fläche der Tragplatte
aufrechterhalten.
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Darüberhinaus empfiehlt es sich diese Sicken eine weitere Funktion
übernehmen zu lassen, nämlich zur Schraubbefestigung von Spreizkrallen zu dienen,
deren Befestigung nun ebenfalls nicht störend aus der Tragplattenebene zur Schauseite
hin hervorspringt. Darüberhinaus wird durch diesen Angriff der Spreizkrallen unmittelbar
an der Tragplatte keinerlei mechanische Spannung auf das Kunststoffgehäuse übertragen,
wo nachteiligerweise bislang die Spreizkrallen angesetzt wurden.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit die Wärmeabgabe durch Konvektion
auf der Rückseite des Helligkeitsstellers dadurch zu verbessern, daß man den U-fdrmigen
Bügel einerseits und den Gehäuseboden andrerseits mit übereinanderliegenden oeffnungen
versieht, die aber so groß ausgewählt und derart angeordnet sind, daß sie die oben
erwähnte gute Isolation nicht beeinträchtigen. Zu diesem Zweck liegen die tSffnungen
im Zentrum des Gehäusebodens, in dessen Randbereich die ringfösmlg gestaltete Drossel
angeordnet ist. Zur weiteren Verbesserung der Zirkulation sieht man im Gehäuse eine
weitere Gegenöffnung vor; durch diese Z)ffnungen ist die Einführung von Meßfühlern
bei der Überprüfung des Gerätes möglich.
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Zur Verbesserung der Lagesicherung und zu besserem Aneinanderpressen
der verschiedenen Bauteile empfiehlt es sich,die Seitenwände der Unterschale in
der Anlagezone des Bügels sich keilförmig zur Schalenöffnung hin verdickend auszubilden.
Weiterhin wird dabei der Bügel in seinem Übergangsbereich zwischen seinem Scheitelsteg
einerseits und seinen beiden Schenkeln andrerseits abgewinkelt, wobei diese Abwinkelung
der vorerwähnten keilförmigen Gestaltung angepaßt ist; die beiden Übergangsbereiche
im Bügel schließen einen dffnungswinkel ein, der dem Keilverlauf in den Schalenseitenwänden
etwa gleich ist.
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Wie ersichtlich wird damit ein einfacher Helligkeitssteller erreicht,
der wegen seiner guten Wärmeabgabe im Dauerbetrieb eine niedrige Gleichgewichtstemperàtur
aufweist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
auf welches die Erfindung nicht beschränkt ist.
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Es zeigen: Fig. 1 in Explosionsdarstellung den Längsschnitt durch
die einzelnen Bauteile des erfindungsgemä Ben Helltgkettsstellers
Fig.
2 die perspektivische Ansicht eines bandförmigen Befestigungsbügels, Fig. 3 die
perspektivische Ansicht einer zugehörigen Tragplatte, Fig. 4 die perspektivische
Ansicht einer zum Isolationsgehäuse gehörenden Gehäuseoberschale.
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Der Helligkeitssteller besteht aus einer Tragplatte 5, welche in eingebautem
Zustand des Helligkeitsstellers in einer Unterputzdose auf der Wandvorderseite zu
liegen kommt. Weiterhin besteht der Helligkeitssteller aus einem zweiteiligen Gehäuse
6,7, welches aus einer Oberschale 6 und einer Unterschale 7 zusammengesetzt ist,
die eine parallel zur Tragplatte verlaufende Trennfuge zueinander aufweisen. Zum
Helligkeitssteller gehört weiterhin eine zwischen den beiden Gehäuseschalen 6, 7
angeordnete Leiterplatte 8, die zur Tragplatte 5 hin elektrische Bauelemente, wie
Anschlußklemmen 9, einen Triac 10 wider eine Sicherung 11 aufweist.
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Auf der Rückseite der Leiterplatte 8 befinden sich zunächst die zur
Verbindung der einzelnen elektrischen Bauelemente erforderlichen elektrischen Leitungen,
deren Verlauf durch Aufkaschieren von Kupfer auf die Platte vorbest t ist. Auf dieser
Seite der leiterplatte 8 befindet sich durch eine Fiizplatte 12 getrennt eine zur
Funkentstörung dienende Drossel 13. Schließlich gehört zum Helligkeitssteller noch
ein das Gehäuse umfassender U-fdrmiger Bügel 14,der an der Tragplatte 5 befestigt
ist.
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Der Bügel 14 besitzt zwei Bügelschenkel 15, welche an ihren freien
Enden zur Befestigung an der Tragplatte 5 umbiegbar Zugen 16 sowie gestreckt bleibende
Zungen 17 trägt. Jeder Schenkel besitzt jeweils ein Paar dieser Zungen 16,17, die
durch eine
Aussparung 18 voneinander getrennt sind. Die beiden Schenkel
15 sind nicht unmittelbar an dem sie verbindenden Scheitelsteg 19 angesetzt, sondern
sind durch einen abgewinkelten übergangsbereich 20 damit verbunden. Die vorerwähnten
Abwinkelungen sind aus Fig. 2 durch die Knickkanten 21, 22 gekennzeichnet, Wie aus
dieser Fig. weiter hervorgeht, ist die Breite der Schenkel 15, der Ubergangsbereiche
20 und des Scheitelsteges 19 gleichgewählt. Der Metallbügel ist aus einem Bandstreifen
gebildet, der nur geringfügige Ausstanzungen im Bereich der Aussparungen 18 und
der Zungen 16,17 sowie einer zentralen öffnung 23 im Scheitelsteg 19 erhält und
lediglich längs der vorerwähnten Xanten 21, 22 abgewinkelt zu werden braucht um
seine gewünschte Funktion iDernehraen zu können, Das Ausmaß der Abwinkelungen der
beiden Ubergangsstücke 20 entspricht einer keilförmigen Gestaltung von damit zusammenwirkenden
Bereichen 24 von Seitenwänden der Gehäusunterschale 7.
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Die keilförmigen Wandbereiche verdicken sich zur Schalenöffnung 25
hin. Der Keilverlauf der Schalenseitenwände 24 bestinat den öffnungswinkel 26 zwischen
den Übergangsbereichen 20 des Bügels und seinem Scheitelsteg 19.
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Der Innenraum der Unterschale 7 ist so bemessen, daß es zu einer allseitigen
Abstützung der Drossel 13 in diesem Gehäuseteil kommt.
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Im montierten Zustand greift der Bügel 14 nicht nur mit seinen Übergangsbereichen
20 an den keilförmig verdickten Seitenwänden 24 an, sondern überquert auch noch
den Gehäuseboden 27 der Unterschale 7. Zur Lagesicherung besitzt der Gehäuseboden
27 kanalförmige Ausnehmungen 28, welche die Dicke des Bodens 27 in dieser Zone entsprechend
verdünnen. Dies fördert den Ubergang der Wärme von der als Wärmequelle wirksamen
Drossel 13 an den zur Wärmeableitung dienenden Metallbügel 14. Im fertig montierten
Zustand
befindet sich die öffnung 23 im Bügel 14 in Ausrichtung mit einer entsprechenden
zentralen Öffnung 29 im Boden 27 der Gehäuseunterschale 7. Es empfiehlt sich zu
der vorerwähnten allseitigen Abstützung der Drossel 13 auf der inneren Seitenfläche
der Gehäuseunterschale 7 vorzugsweise drei in gleichmäßigem Winkelabstand zueinander
angeordnete Rippen 30 vorzusehen. Durch den damit erzeugten Abstand zwischen der-InnenflEche
des Gehäuses und der Außenfläche der Drossel 13 wird eine Luftzirkulation ermöglicht.
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Ein wesentlicher Teil der Wärmeabgabe erfolgt durch Leitung über den
Boden 27 und den Metallbügel 14.
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In der Randzone der Schalenöffnung 25 besitzt die Gehäuse unterschale
7 vorspringende Schultern 31, die in fertig montiertem Zustand zur Anlage der Leiterplatte
12 dienen.
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Auf der gegenüberliegenden Seite der Wandung in der Öffnungszone 25
besitzt die Gehäuseunterschale 7 einen flanschartigen Absatz 32, an welchem sich
in fertig montiertem Zustand der Stirnrand 33 der Oberschale 6 anlegt.
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Die Oberschale überdeckt, wie bereits erwähnt wurde, die auf der Vorderseite
der Leiterplatte 12 befindlichen elektrischen Bauteile. Sie besitzt auch, wie die
perspektivische Darstellung in Fig. 4 zeigt, verschiedene Trennwände 34 zur gegenseitigen
Isolation, wie z.B. im Bereich der vier Anschlußklemmcn 9.
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Die Gehäuseoberschale 6 besitzt zur Trala.tb -s hin eine als Isolation
hiergegen wirkende Deckwand 35, welche nur wenige notwendige Durchbrüche trägt,
nämlich eine zur Durchführung der Handhabe 36 des Stellgliedes 37 dienende Zentralöffnung
38, einen zur Auswechselung einer Sicherung 11 dienenden Schlitz 39, eine zur Einstellung
des Dunkeistromes dienende Betätigungs-Öffnung 40 und eine abgestufte Einformung
41 im Lagebereich des Triacs 10. Zum besseren Ansetzen eines Schraubenziehers beim
Auswechseln der Sicherung 11 ist im Anschluß an den Schlitz 39
ein
Schrägkanal 42 vorgesehen, dessen Gestalt durch Strichelung in Fig. 4 deutlich entnehmbar
ist. Diese Gehäusehälfte 6 ist wie die Untergehäusehälfte 7 - von ihren keilförmigen
Bereichen abgesehen - von zylinderstumpfartiger Gestalt. Der Umriß des Querschnittes
setzt sich zusammen aus einem etwa ein Kreisdrittel umfassenden Xreisbogenstück
43, zwei etwa ein Kreisachtel umfassen den kurzen Kreisbogenstücken 44, einem geraden
Stück 45 im Bereich der Anschlußklexnmen 9 und zwei geraden Stücken 46 auf diametral
gegenffberliegenden Seiten, welche bei der Unterschale 7 bei den keilförmigen Seitenwandbereichen
24 liegen und bei der Gehäuseoberschale 6 den Kanalboden von diametral gegenüberliegenden
Ausnehmungen 47 zur Einlagerung der Schenkel 15 des Bügels 14 bestimmen.
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Nach Vormontage der Leiterplatte 12 mit den verschiedenen elektrischen
Bauelementen und mechanischen Bauteilen und deren FunktionsEberprfffung wird diese
in Fig.1 in der Mitte befindliche Baugruppe von oben und von unten her mit den beiden
Gehäusehälften 6 und 7 versehen und durch den Bügel 14 an der Tragplatte unter gegenseitigem
Zusammenhalt unverrückbar festgelegt. Hierzu besitzt die Tragplatte Schlitze 48,
in welche die Zungen 16, 17 des Bügels 14 fassen. Die Schlitze 48 münden mit ihrem
einen Ende paarweise in eine Sicke 49, welche auf der Vorderseite dieser Platte
5 Raum zum Umlegen der umbieÇbaren Zungen 16 schafft. In den gegenüberliegenden
Enden -50 der Schlitze 48 greifen die weiteren Zungen 17 ein, die gestreckt bleiben
und zur Lagesicherung des Bügels bezüglich der Tragplatte dienen. Diese Sicken 49
dienen zugleich als Angriffspunkt für die Schraubbefestigung und Betätigung von
Spreizkrallen 51, welche aus Fig. 1 deutlich entnehmbar sind, Zur Drehsicherung
der Nuttern 53 dieser Schraubbefestigungen und zur Aufnahme der freien Enden der
Schraube 52 besitzt die Gehäuseoberschale lediglich abgestufte Einbuchtungen 54.
Die Bügelschenkel 15, welche ausweislich
der kanalförmigen Ausnehmungen
47 in Fig. 4 an der gleichen Stelle wie die Spreizkrallen 51 am Helligkeitssteller
angeordnet sind, dienen mit ihrer oben erwähnten Aussparung 18 zur Durchführung
dieser Krallen 51. Eine gedachte Verbindungslinie durch die beiden Spreizkrallen
51 fällt somit mit der Ebene zusammen, in welcher die Längsmittelebene des -U-fOrmigen
Bügels 14 angeordnet ist.
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Zur Abstützung einer flanschartigen Stufe 55 des Stellgliedes 37 besitzt
die Tragplatte 5 eine zentrale Emponzölbung 56.
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Zur Betätigung der im montierten Zustand darunterliegenden Anschlußklemmen
9 besitzt die Tragplatte 5 ein Fenster 57.
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Zur Schraubbefestigung des Helligkeitsstellers über seine Tragplatte
besitzt diese Schraubendurchführschlitze 58. In Ubereinstimmung mit der Betätigungsöffnung
40 der Gehäuseoberßchale 6 besitzt die Tragplatte 5 noch eine Öffnung 59.
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Schließlich ist die Tragplatte 5 mit einer Ausstanzung 60 versehen,
welche, im montierten Zustand, zur Leiterplatte 12 abgewinkelt ist, was sowohl aus
Fig. 1 als auch aus Fig, 3 hervorgeht. Diese Ausstanzung 60 trägt eine Bohrung 61
zur Durchführung einer Schraube, mit welcher unter Zurhilfenahme einer Mutter der
aus Fig. 1 ersichtliche Triac 10 über eine daran befindliche Bohrung 62 festgeschraubt
wird. Damit ist ein ausgezeichneter Wärmekontakt zwischen dem als Wärmequelle dienenden
Triac 10 und der Tragplatte 5 erzeugt. Die oben erwähnte abgestufte Einformung 41
in der Gehäuseoberschale 6 dient zu Führung der abgewinkelten Ausstanzung 60 bei
der rIontage, zur Drehsicherung der nicht näher gezeigten BeiSestigmgsxautter und
zur Aufnahme des freien Schraubenendes.
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erwähnt wurde Wie berelisrist ingn Zweichnungen lediglich ein Ausfilhrungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, auf welches diese nicht beschränkt ist. So besitzt das
Gehäuse zweckmäßigerweise noch
Gegcnbohrungen, welche zur besseren
Konvektion mit den oben erwähnten Öffnungen 29, 23 des Gehäuses bzw. des Bügels
14 wirksam ist. Die Befestigung der Zungen des Bügels 14 an der Tragplatte 5 könnte
statt durch Umbiegen durch Verdrehen vorgenommen werden. Schließlich könnte man
hierfür auch eine Löt- oder Schweißverbindung verwenden.
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Zur Halterung und Arretierung gegen Verdrehung einer nach erfolgter
Montage des flelligkeitsstellers in eine Unterputzdose aufzusetzender Abdeckung
empfiehlt es sich, die Tragplatte 5 mit von der Leiterplatte 8 wegweisenden Lappen
63 zu versehen, welche vorzugsweise an der der zentralen Emporwölbung 56 anschließenden
Innenkante des Fensters 57 abgebogen sind.
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Ferner ist nachzutragen, daß die die Übergangsbereiche 20 bildenden
Abschrägungen und die in der Unterschale 7 angeordneten keilförmig verdickten Seitenwänden
24 die Aufgabe erfüllen, beim Zusammenbau des Helligkeitsstellers das IsolationsgehEuse
zentrierwirksam-und spielfrei an die Tragplatte anzudrücken.