DE2950727C2

DE2950727C2 - Drosselspule für das Vorschaltgerät von Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE2950727C2
Application number: DE19792950727
Authority: DE
Inventors: Werner 6451 Rodenbach Wagner
Original assignee: May & Christe Transformatorenwerke 6370 Oberursel De GmbH
Current assignee: May & Christe Transformatorenwerke 6370 Oberursel De GmbH
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1983-11-03
Also published as: DE2950727A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselspule gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 21 44 951 ist eine Drosselspule der im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Ar' bekannt, wobei allerdings die Längskerbe bei dieser bekannten Drosselspule nicht der Aufnahme eines Drahtes dient. Bei diesem Stand der Technik sind ebenso wie beim Gegenstand des DE-GM 16 81 543 U-T-förmige Kerne für Transformatoren unter Vermeidung von Luftspalten vorgesehen. Dabei ist der Verbindungssteg des U-förmigen Kernteils formschlüssig mit dem Mittelsteg des T-förmigen Kernteils verbunden, um eine exakte Zuordnung der Kernteile in fester Gestalt auch unter Belastung zu ermöglichen.

Aus der CH-PS 48 2 275 ist es bekannt, zur Ausbildung eines Luftspaltes zwischen den Kernhälften ein dünnes Blättchen einzulegen, welches aus festem, aber verformbarem Material besteht. Gemäß dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren preßt man die Magnetkernteile über in den Luftspalten angebrachte Verfonnungskörper unter Messung der Induktivität der Wicklung oder einer Kombination der Wicklungen gegeneinander und hört mit dem Pressen auf und fixiert dann die Magnetkernteile in der erreichten Lage, wenn die genannte Induktivität einen Sollwert erreicht hat.

Beim Gegenstand der DE-OS 16 13 637 dient der dort verwendete Metalldraht nur der sicheren Verkeilung der beiden Kernteile, so daß ein von der Alterung bei hohen Betriebstemperaturen unabhängiger, brummfreier Betrieb gewährleistet ist.

Die Aufgabe der F.rfiridung besteht darin, eine Drosselspule der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein zwischen dem Mittelsteg des T-förmigen Kernteiles und dem Verbindungssteg des U-förmigen Kernteiles bestehender Luftspalt auch im Betrieb stabil ist und 2war bei Gewährleistung einer festen Verbindung der Kernteile untereinander im Bereich der Schrägen und der Verriegelungsnasen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst

Der erfindungsgemäß im Luftspalt verv. endete und in der Längskerbe liegende Draht erfüllt eine DoppelfunktL:n dahingehend, daß einerseits der Luftspalt stabilisiert wird, d.h. eine Bewegung der Kernteile zur Veränderung des Luftspaltes vermindert wird und andererseits durch die Materialverformung der T-förmige Kernteil mit seinem Quersteg gegen die Verriegelungsnasen gedrückt wird. Dies bedeutet daß der Draht als Anschlag eine axiale Bewegiingssperre in der einen Richtung und die Verriegelungsnase unter Auswirkung der Rückstellkraft des verformten Drahtes eine Bewegungssperre in der anderen Richtung darstellt. Daher kommt es bei der ständigen Beanspruchung durch die magnetischen Kräfte im Rhythmus der doppelten Netzfrequenz nicht zu einer Lockerung des gesamten magnetischen Kreises und der notwendigen Einstellung des Vorschaltgerätes auf die enge notwendige Impedanz. Dadurch werden störende Geräusche vermieden. Erfindungsgemäß entsteht ein selbsttragender magnetischer Kreis, der keiner zusätzlichen Mittel zum Zusammenhalten von Mantelkern und Innenkern unter dem erforderlichen Preßdruck sowie keiner dem magnetischen Querschnitt vergrößernder Beschlagteile des Vorschaltgerätes, wie Gehäuse und Boden, bedarf. Der magnetische Kreis bzw. das Kernpaket ist in Längsrichtung geschichtet selbsttragend ausgebildet. Die trichterförmig nach innen verkaufenden Schrägen der Schenkel des U-förmigen Mantelkerns ergeben ihrerseits eine Einführungsschräge, die beim Eindrücken der auf den T-förmigen Kernteil sitzenden Wicklung in den U-förmigen Mantelkern eine Verletzung der Betriebsisolierung oder der Wickeldrahtisolierung ausschließt. Gleichzeitig tritt im Bereich der trichterförmig nach innen verlaufenden Schräge mit formschlüssig eingepreßtem T-förmigen Innenkern die magnetische Flußrichtung in Breitseite an der Stoßfuge auf.

Um eine besonders flache Zweifachdrosselspule für zweiflammige Leuchten in einer Einheit mit getrennten Lampenkreisen zu erzielen, sind gemäß Anspruch 2 zvei U-förmige Mantelkerne einstückig nebeneinander ausgebildet. Hierbei ergibt sich eine Materialeinsparung von etwa 10% im magnetischen Kreis, weil die senkrechten Wickelschenkel ohne Querschnittsvergrößerung gegenüber den Außenschenkeln den magnetischen Fluß zweier Wicklungen aufnehmen können. Bei einer derartigen Ausbildung brauchen nur die äußeren Schenkel der U-förmigen Mantelkerne Verriegelungsnasen aufzuweisen, wie dies Gegenstand des An-

f>o spruchs 3 ist. Der doppel-T-förmige Innenkern weist mittig eine dachförmige Aussparung auf, welche auf einem entsprechend ausgebildeten oberen Endteil des doppel-U-förmigen Mantelkerns aufliegt.

Alternativ können zwei U-förmige Mantelkerne einstückig als H-förmiger Mantelkern mit nutenförmigen Ausnehmungen im Bereich des Querstegs ausgebildet sein.

Vorteilhaft wird die Breite der U-förmigen Mantel-

kerne gleich der Breite des zur Herstellung der Bleche verwendeten Blechstreifens gewählt, um die möglichst verschnittfreie Herstellung und automatisierte Weiterverarbeitung der Bleche zu erleichtern.

Die Querschnitte der nutenförmigen Ausnehmungen in den magnetisch neutralen Zonen des T-förmigen Innenkerns und des U-förmigen Mantelkerns ergänzen sich vorteilhaft zu einem kreisrunden Querschnitt, was der einfacheren Herstellung der Stanzwerkzeuge dient

Schließlich sind zweckmäßig an den Stirnseiten der Wicklung winkelförmige Isoiiei stoffteile zur Befestigung der Drosselspule eingeschoben. Diese Isolierstoffteile dienen nicht nur als isolierende Abdeckung der Wickelköpfe, sondern können auch zur Aufnahme der Anschlußklemmen der Drosselspule ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen superflachen Drosselspule,

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen superflachen Drosselspule mit zwei U-förmigen Mantelkernen, welche einstückig nebeneinander ausgebildet sind,

Fig.3 einen Querschnitt durch den magnetischen Kreis einer Abwandlung der Drosselspule nach F i g. 2, F i g. 4 ein Stanzbild für die Drosselspule nach F i g. 1,

Fig.5 einen Querschnitt für eine abgewandelte Ausführungsform der superflachen Drosselspule nach

F i g. 6 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosselspule mit zwei U-förmigen Mantelkernen, weiche einstückig als H-förmiger Mantelkern ausgebildet sind,

Fig.7 eine Seitenansich* der Drosselspule nach Fig. 1,

Fig.8 eine Draufsicht auf die Drosselspule nach Fig. l.und

F i g. 9 einen i^ängsschnitt durch den Stirnbereich der Drosselspule nach F i g. 7.

Die in F i g. 1 dargestellte Drosselspule besteht aus einem T-förmigen Innenkern 1 mit aufgebrachter Wicklung W und einem U-förmigen Mantelkern 2, in welchen der T-förmige Innenkern 1 mit aufgebrachter Wicklung W formschlüssig eingepreßt, ist. Der T-förmige Innenkern 1 und der U-förmige Mantelkern 2 weisen jeweils in der magnetisch neutralen Zone mittig angeordnete nutenförmige Ausnehmungen 3 bzw. 4 auf, welche eine leichtere Ruckfederung beim Einpressen des T-förmigen Innenkerns 1 in den U-förmigen Mantelkern ? bewirke" In den nutenförmigen Ausnehmungen 3 und 4 können Wbindungsleitungen für die Leuchtenverdrahtung verlegt werden.

Im Fuß des T-iormigen Innenkerns 1 ist eine Längskerbe 5 angeordnet, in der ein nicht ferromagnetisches, vorzugsweise kreisrundes Drahtteil 8 über die Oberfläche des Fußes hinausragend und am U-förmigen Mantelkern 2 anliegend angeordnet ist. Diese Ausbildung dient zur Stabilisierung des Luftspaltes Δ.

Die Schenkel des U-förmigen Mäntelkefns 2 weisen keilförmig nach innen verlaufende Schrägen 9 auf, auf welchen entsprechende Schrägen des T-förmigen Innenkerns 1 formschlüssig unter Preßdruck aufliegen. An den oberen Enden der Schrägen 9 sind Verriegelungsnasen 6 vorgesenen, welche ein Einrasten des eingepreßten T-förmigen Innenkerns ohne weitere Haltemittel bewirken. Die Schrägen 9 sind unter einem Winkel β zur Senkrechten angeordnet, die Verriegelungsnasen 6 sind unter einem entsprechenden Winkel λ nach innen abgeschrägt

Durch die Keilwirkung der Schrägen 9 wird der U-förmige Mantelkern 2 beim Einschieben des T-förmi-

gen Innenkerns federnd auseinandergedrückt Nach dem Einschieben wird der T-förmige Innenkern 1 durch die Verriegelungsnasen 6 unter Preßdruck formschlüssig an den Schrägen 9 gehalten. Das Drahtteil 8 wird beim Einpressen verformt, wodurch der T-förmige

Innenkern 1 zusätzlich in die formschlüssige Lage an den Schrägen 9 gepreßt wird. Die Breite des senkrechten Schenkels des T-förmigen Innenkerns 1 beträgt a, die Breite der senkrechten Schenkel des U-förmigen Mantelkerns beträgt b, wobei a etwa gleich

2b ist Die Breite des U-förmigen Mantelkerns 2 beträgt B, seine Höhe beträgt H. Das Breite/Höhenverhältnis B/Hm etwa 2 :1.

Bei der Ausführungsform der Drosselspule nach Fig.2 sind für eine zweiflammige Leuchte mit zwei

Lampenkreisen zwei U-förmige MantcV.erne einstückig nebeneinander zu einem einzigen M imeikem 7 ausgebildet In dem Mantelkern 7 sind entsprechende T-förmige Innenkerne 1 mit Wicklungen W\ und IVu auf die gleiche Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 eingepreßt und gehalten. Die Luftspalte der beiden Drosselkreise sind Δ ι und A₂- Die Breite des Mantelkerns 7 beträgt C, wobei der mittlere Schenkel des Mantelkerns 7 eine Breite dm der Größenordnung der Breiten b der äußeren Schenkel aufweist Damit ist die Gesamtbreite C des Mantelkerns 7 etwa 10% geringer als die Summe der Breiten B zweier U-förmiger Mantelkerne 2, was zu einer etwa 10%igen Materialersparnis von Blechmaterial führt Beim Stanzen der Bleche für die Kerne ergibt sich eine etwa 50% ige Zeiteinsparung.

Das Ausführungsbeispiel einer Drosselspule gemäß F i g. 3 unterscheidet sich gegenüber demjenigen nach F i g. 2 dadurch, daß die beiden T-förmigen Innenksrne einstückig als Doppel-T-förmiger Innenkern ausgeführt sind, wobei auf die Verriegelung im Bereich des Mitteischenkels des Mantelkerns 7 verzichtet ist und statt dessen das obere Ende des Mittelschenkel des Mantelkerns 7 dachförmig zum Eingriff in eine entsprechende dachförmige Ausnehmung 12 im Doppel-T-Innenkern 11 ausgebildet ist.

F i g. 4 zeigt ein Stanzbild für eine Drosselspule nach Fig.l. Die Höhe der Verriegelungsnase 6 beträgt jeweils f. wodurch der Abstand zwischen der Oberkante des T-förmigen Innenkerns 1 zur Unterkante des U-förmigen Mantelkirns 2 h gleich H — f ist. Beide Kernfenster einschließlich des verbleibenden Streifens der Größe des Luftspaltes werden in einem Hub auscestur.zt Wie erwähnt gestattet die erfindungsgemäße Ausgestaltung des formschlüssigen U-Bleches zum T-Blech das T-Blech schnappend in das U-Blech einzuschieben, weil durch die Schräge 9 am T-Blech eine Keilwirkung senkrecht zur Achse des U-Bleches durch Auflage der Schnittfläche des T-Bleches auf die Kante des U-Bleches entsteht, so daß das U-Blech über die Keilfläehe des T-Bleches um den erforderlichen geringen Federweg beim Einschieben nachgibt und dann beim Erreichen der Formschlüssigkeit des T-Bleches im U-Blech um das T-Blech einrastet.

Die keilförmig nach innen verlaufenden Schrägen 9 haben darüber hinaus den Vorteil, daß das Eindrücken der Wicklung mit dem T-förmigen Innenkern 1 in den U-förmigen Mantelkern 2 erleichtert und eine Verletzung der Betriebsisolierung oder der Wickeldrahtisolie-

rung ausgeschlossen wird.

Das Stanzbild nach F i g. 4 zeigt weiter, daß bei der Fertigung aufgrund der geringen Vorschubbreite /-/des U-förmigen Kernbleches schnell laufende Stanzautomaten eingesetzt werden können, und daß auch die magnetische Flußrichtung im Hauptteil des magnetischen Kreises in der Vorzugsrichtung des Bleches verläuft. Die vorgesehene Schnittgeometrie erlaubt eine verwindungsfreie Abführung der Teile aus dem Stanzwerkzeug und die lagegerechte Zuführung in einen anschließenden Montageautomaten, der direkt an die Stanze gekoppelt werden kann, so daß ein Transport der Teile in Magazinen entfällt. Darüber hinaus kann der Stempel des T-Bleches auch so bemessen werden, daß entweder die Breitseite des Kernes am U-Teil aufliegt (Luftspalt O für Transformatoren) oder jeder beliebige erforderliche Luf^p³'· als Festluftspalt erzielt werden kann.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 kann statt zweier nebeneinander angeordneter, einstückig ausgebildeter U-förmiger Mantelkerne 2 bei Bedarf auch mit mehreren aneinandergefügten derartigen Mantelkernen ausgebildet werden.

Fig. 5 zeigt eine Variante der Drosselspule nach Fig. 1. bei welcher die Schnittform im Prinzip beibehalten ist, jedoch mit der Abwandlung, daß statt des U-förmigen Mantelkerns 2 ein E-förmiger Mantelkern 13 und statt des T-förmigen Innenkerns 1 ein I-förmiger Innenkern 14 Verwendung findet, welcher in den E-förmigen Mantelkern 13 einrastet. Der Luftspalt Δ ist dabei zwischen dem Innenschenkel des E-förmigen Mantelkerns 13 und dem formschlüssig in diesen eingepreßten I-förmigen Innenkern ausgebildet. Die übrige Konfiguration entspricht der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 beschriebenen.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drosselspule, bei welcher zwei U-förmige Mantelkerne einstückig als H-förmigcr Mantelkern 15 mit nutenlör inigen Ausnehmungen 4 im Bereich des Quersteg:, ausgebildet sind. Der Quersteg hat eine Breite g. die Gesamthöhe des H-förmigen Mantelkerns 15 ist /. In den H-förmigen Mantelkern 15 sind zwei T-förmige Innenkerne 1 mit Wicklungen W-, und Wu unter Bildung von Luftspalten Λι und A₂ eingepreßt. Die übrige Konfiguration entspricht derjenigen der Ausführung« form nach Fi g. 1.

Die F i g. 7 und 8 zeigen eine Seitenansicht und cwn. Draufsicht auf eine Drosselspule nach Fig. 1. wahr«.· i F i g. 9 einen Querschnitt dieser Drosselspule ,w Stirnbereich in vergrößertem Maßstab zeigt. An Jon Stirnseiten der Wicklung 16 sind ·λ ipkelförniisi-Isolierstoffteile 17, 19 zur Befestigung der Drosselspule eingeschoben. Eine Verbindungsleiuing 18 verläuft in der nutenförmigen Ausnehmung 3. An dim abstehenden Teil des winkelförmigen Isolierstottteiis i9 sind Anschlußklemmen 20 angebracht. Die ,^stehenden Teile der winkelförmigen Isolierstoffteile 17, 19 weisen Ausnehmungen 21 für die Befestigung auf. Weiter ist aus Fig. 9 zu erkennen, daß der Wickelkopf der Wicklung Wzusätzlich durch ein Deckelteil 22 abgedeckt ist.

Der gesamte Aktivteil der Drosselspule, d.h. Wicklung und magnetischer Kreis, sind unter Vakuum imprägniert und getränkt. Dies trägt zur tragenden Wirku.ig der Drosselspule bei. Darüber hinaus ist die beschriebene Ausgestaltung der Drosselspule für die Massenfertigung von großem Vorteil, weil es auf einfache Art und Weise möglich ist. die Wicklung zunächst auf dem T-förmigen Innenkern 1 unter Einbeziehung der isolierenden Stirnteile 17 und 18 zu montieren, wobei dieser Vorgang in der Massenfertigung leicht zu automatisieren ist. Das Zusammenfügen von dem die Wicklung tragenden T-förmigen Innenkern i in den U-förmigcn mamelksrn 2 ist infolge der Schrägen 9 ohne Beschädigung der Wicklung ebenfalls vollautomatisch durchführbar.

Hierzu 3 Blati Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselspule für das Vorschaltgerät von Leuchtstofflampen mit einem U-förmigen Mantelkern des magnetischen Kreises und einem in diesen eingesetzten T-förmigen Innenkern, auf welchem die Wicklung der Drosselspule angeordnet ist, wobei die Schenkel des U-förmigen Mantelkerns keilförmig nach innen verlaufende Schrägen aufweisen, auf welchen entsprechende Schrägen des T-förmigen Innenkerns formschlüssig aufliegen, wobei an den oberen Enden der Schrägen des U-förmigen Mantelkerns Verriegelungsnasen vorgesehen sind und im Fuß des T-förmigen Innenkerns eine Längskerbe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längskerbe (5) ein nicht ferromagnetisches Drahtteil (8) über die Oberfläche des Fußes hinausragend und am U-förmigen Mantelkero <|2) anliegend angeordnet ist welches Drahtteii (S) beim Einpressen des T-förmigen Innenkerns (1) in den U-förmigen Mantelkern (2) verformt ist

2. Drosselspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei U-förmige Mantelkerne (2) einstückig nebeneinander ausgebildet sind.

3. Drosselspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß nur die äußeren Schenkel der U-förmigen Mantelkerne (2) Verriegelungsnasen (6) aufweisen.

4. Drosselsp ;ie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ^ie Verriegelungsnasen jeweils mii einer gleichgerichteten Schräge (α) versehen sind.