DE2344403C3

DE2344403C3 - Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen, Drosselspule o.dgl.induktives Gerät

Info

Publication number: DE2344403C3
Application number: DE19732344403
Authority: DE
Inventors: Robert Ing.(Grad.) 7850 Aschaffenburg Tschuk
Original assignee: BERTOS AG GLARUS CH
Current assignee: BERTOS AG GLARUS CH
Priority date: 1973-09-03
Filing date: 1973-09-03
Publication date: 1986-10-02
Also published as: DE2344403A1; DE2344403B2; FR2242764A1; FR2242764B1; BE819498A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen, eine Drosselspule oder ein dergleichen induktives Gerät mit abfallarm gestanzten E- und I-förmigen Kernblechen, das bzw. die mit einem zweiteiligen Mantel ausgebildet sind, deren Mantelteile sich gegenseitig überlappen lassen, wobei die I-förmigen Bleche rechteckförmig oder derart ausgestanzt sind, daß in den Enden Erweiterungen verbleiben, die beim Zusammensetzen der E- und I-förmigen Bleche an dem Kernteil den Luftspalt ergeben.

Ein derartiges Vorschaltgerät ist durch die GB-PS 20 412 bekannt. In der Praxis konnten sich diese quadratischen Vorschaltgeräte nicht durchsetzen, weil sie eine verhältnismäßig große Bauhöhe aufweisen, so daß sie für den Einbau in z. B. Leuchtenarmaturen nicht immer geeignet sind. Der zusätzliche Aufwand an Abfall des kostspieligen Kernbleches ist durch diese Bauweise außerdem unwirtschaftlich.

Es ist weiter eine Vorschaltdrossel für Leuchtstofflampen dieser Art bekannt, bei der beim Ε-Teil das Verhältnis der doppelten Breite zu der sich aus der Schenkellänge und der Basisbreite ergebenden Abmessung kleiner als 1, jedoch größer als etwa 0,74 ist. Hierbei handelt es sich um die bekannten E- und I-Bleche, wobei der Abfall hochwertigen Kernbleches in Kauf genommen wird, so daß der mögliche quadratische Querschnitt nach DIN 49 865, Blatt 2, (Sept. 1966) ausgenutzt wird. Es ist richtig, daß durch die Vergrößerung des Wickelfensters um ein bestimmtes Maß entsprechend mehr Windungen im Kernfenster untergebracht werden und daß bei gleicher magnetischer Induktion in gleichem Maße die Kernmenge verringert wird, wodurch Einsparungen an Stanzteilen

ίο erzielt werden.

Durch diese Maßnahme muß aber die Stromdichte des Wickelleiters reduziert werden, d. h., es ist ein relativ größerer Kupferaufwand notwendig, um die Verluste des Vorschaltgerätes zu reduzieren; denn durch die kleinere kühlende Oberfläche würde sonst die Wicklungstemperatur erhöht w erden (D E-OS 21 50 890).

Bei einer anderen bekannten Spulenanordnung ist die Breite des mittleren Teiles der E-förmigen Kernbleche gegenüber der doppelten Breite der Außenteile des E-förmigen Kernbleches bzw. der Aussparungen vergrößert, was zu einer in der Höhe relativ niedrigen Bauweise führt.

Eine derart dimensionierte Drosselspule gestattet es aber nicht, das Material des magnetischen Kreises in der spezifischen Beanspruchung optimal auszunutzen. Dies Hegt daran, daß gegenüber dem verbreiterten Innenkern die Rückführung des magnetischen Flusses über die extrem schwachen Rückschlußschenkel dieses Manteltypes erfolgen muß. Hierbei ist entweder die Induktion des Kerns entsprechend herabzusetzen, wobei für diese Art von Drosselspulen bei Reduzierung der Induktion der Materialaufwand etwa quadratisch steigt, oder bei der Ausnutzung der wirtschaftlichen Induktion von ca. 1,2 T würden die Rückschlußschenkel derart übersättigt werden, daß das Vorschaltgerät beim Arbeitspunkt keine geradlinige Kennlinie mehr aufweist.

Eine Übersättigung des magnetischen Kreises der Drosselspule bedeutet aber, daß beim Vorheizen der Lampenelektroden — bei kurzgeschlossenen Starter — die Vorheizströme und damit die Vorheiztemperaturen die zulässigen Werte überschreiten und außerdem durch die Übersättigung der Scheitelwert des Lampenstromes ansteigt, was praktisch eine Reduzierung der Lampenlebensdauer bedeutet.

Vi Darüber hinaus werden Oberschwingungen erzeugt, die ebenfalls unerwünscht sind und die zulässigen Werte überschreiten. Diese Bauweise der Vorschaltgeräte (FR-PS 14 36 704) konnte sich daher nicht durchsetzen.

Schließlich zeigt auch die FI-PS 42 847 eine

oo Kernblechausbildung, bei der die jeweiligen Hälften der I-Bleche der Aussparung der Ε-Bleche jeweils in ihrer Geometrie entsprechen und an ihren seitlichen Enden jeweils Vorsprünge aufweisen, die sich an den äußeren Schenkelenden der Ε-Bleche anschließen, so daß sich zum Mittelschenkel der E-BIeche ein Luftspalt bildet. Es handelt sich somit im wesentlichen um die Merkmale des erwähnten Oberbegriffes mit Ausnahme der den Mantel betreffenden Merkmale.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Vorschaltgerät der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß bei gleichen magnetischen und thermischen Eigenschaften eine Einsparung an Aktivmaterial, d. h. an Wickelmaterial, und an Kernblechmaterial erzielt und darüber hinaus bei gleichen Breiten-Abmessungen das Bauvolumen verkleinert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Eine darüber hinaus gehende Optimierung läßt sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 erreichen.

Hierdurch triti nämlich die überraschende Wirkung ein, daß sogar eine Einsparung an Kernblechmaterial von 10 bis 15% und eine Einsparung an Wickelmaterial aus Kupfer von 25 bis 30% bei gleichen Eigenschaften erzielt wird.

Außerdem wird erreicht, daß das Gerät insgesamt bei völlig gleichen Eigenschaften ein wenig flacher ist als die bekannten genormten Geräte, d. h. die Höhe ist bei gleicher Breite geringer.

Dies ist in zahlreichen Fällen wünschenswert, weil eine geringe Einbauhöhe eine bessere Unterbringung des Gerätes als bisher ermöglicht.

Ferner kann die Länge der I-förmigen Kernbleche kleiner ausfallen als die Gesamtbreite der E-förmigen Kernbleche. Durch die erwähnte Art der Ummantelung kann dies leicht ausgeglichen werden, indem der auf diese Weise entstehende Spalt an der Stoßstelle z. B. durch Punkt- oder Rollenschweißung überbrückt wird.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Teiles des Standes der Technik und eines Ausführungsbeispieles unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigt

F i g. 1 eine Ansicht auf ein herkömmliches E-förmiges Kernblech,

F i g. 2 eine Ansicht wie F i g. 1, jedoch mit Dimensionen nach der Erfindung,

F i g. 3 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse durch J» einen Erfindungsgegenstand mit gegenüber Fig.2 abgewandelten Kernblechen,

Fig.4 einen Stanzschnitt zur Herstellung der Kernbleche nach F i g. 1,

Fig.5 einen Stanzschnitt zur Herstellung der Kernbleche nach F i g. 2 und

Fig.6 einen Stanzschnitt zur Herstellung der Kernbleche in F i g. 3.

F i g. 1 zeigt E- und I-förmige Kernbleche nach der deutschen Norm DIN 41 302. Die Maße sind hierin ·»(> bereits angegeben, sie sind alle als Bruchteile des Maßes a bemessen, welches die Gesamtbreite des E-förmigen Bleches in der Einbaulage ist.

In Fig.2 sind die Maße gemäß der Erfindung geändert. Die Gesamtlänge h beider Bleche im Einbauzustand zusammen ist nunmehr kleiner gehalten

als -g-a gemäß der Normvorschrift, c ist größer als -y,

wie durch die Norm vorgeschrieben und b gegenüber der Normvorschrift verkleinert, nämlich nur ^r> <> 0,8 bis 0,85 -Jj-. Es ist verständlich, daß auf diese Weise sowohl Kernblechmaterial als auch Kupfer eingespart wird, da die inneren Ausstanzungen der E-förmigen Bleche auf diese Weise kleiner ausfallen. Ferner ist klar, π daß dadurch das Gerät insgesamt ein wenig flacher

F i g. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform, bei der, wie an sich bekann!, ein Luftspalt Δ vorgesehen isL Dadurch, daß die Bleche abfallos gestanzt sind, zeigt sich dieser Luftspalt auch im in Fig.3 oberen Bereich der inneren Ausstanzung der E-förmigen Bleche 1, was aber in der Praxis nicht zu irgendwelchen Nachteilen führt.

In diesem Falle ist darüber hinaus der zweiteilige Mantel dargestellt, der aus dem oberen die E-förmigen Bleche umgebenen Teil 3 und dem unteren die I-förmigen Bleche ummantelnden Teil 4 besteht. Durch die erwähnte Dimensionierung nach der Erfindung kann die Gesamtlänge der I-förmigen Bleche 2 etwas kleiner ausfallen als das Maß a, dieses wird aber zumindest -teilweise durch die Wandstärke s des Bleches des die I-förmigen Bleche umgebenden unteren Mantelteiles 4 ausgeglichen, wie F i g. 3 zeigt. Das obere Mantelblech 3 überlappt nämlich den Mantelteil 4, wobei die beiden durch eine Punkt- oder Rollenschweißung miteinander verbunden sein können, die auch den eventuell noch verbleibenden Spalt zwischen den beiden Mantelteilen überbrückt. Wenn aber, wie dies bevorzugt ist, die Gesamtlänge des I-förmigen Bleches 3—2 s gewählt wird, siehe F i g. 6, dann ergibt sich kein Spalt an dieser Stoßstelle.

Die Fig.4—6 zeigen die abfallosen Schnitte. Gemäß F i g. 4 ist bereits bekannt, die I-förmigen Bleche 2 aus zwei nebeneinander liegenden E-förmigen Blechen in der dargestellten Weise herauszustanzen.

F i g. 5 zeigt, daß die Höhe der aneinander liegenden E-förmigen Bleche hier durch die Erfindung verringert ist Dennoch kann in Fig. 5 die Länge der I-förmigen Bleche ebenso wie nach dem Stand der Technik gleich a gewählt werden. Die Kernfensterbreite der E-Bleche b fällt indessen kleiner aus, wie oben schon erwähnt, wodurch die Gesamtlänge k, siehe F i g. 2, zusätzlich verringert wird.

Der Schnitt in F i g. 6 zeigt dem gegenüber die bereits in Fig.3 erwähnten Unterschiede. Hier ist die Gesamtlänge der I-Bleche 2 gleich a—2s gewählt. Zudem ist der Luftspalt Δ ebenfalls völlig abfallos eingestanzt worden, siehe F i g. 3. Wie Versuche gezeigt haben, tritt durch die Erfindung die erwähnte überraschende Wirkung ein, die darin besteht, daß die thermischen und magnetischen Eigenschaften des Erfindungsgegenstandes ganz genau die gleichen sind wie die nach dem Stand der Technik gemäß den F i g. 1 und 4. Die Einsparung an Kernblechmaterial und Wickelmaterial sowie die etwas flachere Bauform fallen bei einem derartigen Massenprodukt sehr stark ins Gewicht.

Die Erfindung ist nicht nur bei Vorschaltgeräten anwendbar, sondern auch bei Drosselspulen u. dgl. induktiven Geräten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorschaltgerät für Leuchtstofflampen. Drosselspule oder dergleichen induktives Gerät mit abfallos gestanzten E- und I-förmigen Kernblechen, das bzw. die mit einem zweiteiligen Mantel ausgebildet ist, dessen Mantelteile sich gegenseitig überlappen lassen, wobei die" I-förmigen Bleche rechteckförmig oder derart ausgestanzt sind, daß in den Enden Erweiterungen verbleiben, die beim Zusammensetzen der E- und I-förmigen Bleche an dem Kernteil einen Luftspalt ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß unter Beibehaltung der ~3urch die Norm vorgegebenen Breitenabmessung und im Hinblick auf eine Verringerung der vorgegebenen Höhenabmessung eine Verbreiterung des Innenschenkels gemäß der Beziehung

c= 1,1 bis 1,15-j

und eine Verminderung der Kernfensterbreite und der Breite des fugenlos anschließenden Jochteiles gemäß der Beziehung

b = 0,8 bis 0,85 ■ -§-
erfolgt, worin bedeuten:

a = Gesamtbreite der E-förmigen Kernbleche

bzw. Gesamtlänge der I-förmigen Kernbleche; c = Breite des Innenschenkels der E-förmigen

Kernbleche;
b = Kernfensterbreite bzw. Breite des fugenlos anschließenden Jochteiles der E-förmigen Kernbleche.

2. Vorschaltgerät, Drosselspule oder dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge der I-förrnigen Kernbleche a — 2 s beträgt, worin s die Wandstärke des die I-förmigen Bleche umgebenden unteren Manteiteiles (4) bedeutet.