DE1055689B

DE1055689B - Inductive ballast for electric discharge lamps

Info

Publication number: DE1055689B
Application number: DEG20544A
Authority: DE
Inventors: Wayne Lee Roy Henderson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1955-09-12
Filing date: 1956-09-12
Publication date: 1959-04-23

Description

Induktives Vorschaltgerät für elektrische Entladungslampen Die Erfindung betrifft induktive Vorschaltgeräte für elektrische Entladungslampen wie Drosselspulen bzw. Streufeldtransformatoren für Leuchtstofflampe.n, welche jeweils aus einem magnetischen Kern, einer auf den Kern aufgebrachten Spule und einem als magnetischer Rückschluß dienenden Mantel bestehen.Inductive ballast for electric discharge lamps The invention relates to inductive ballasts for electric discharge lamps such as inductors or stray field transformers for fluorescent lamps, which each consist of a magnetic Core, a coil attached to the core and a magnetic yoke serving coat exist.

Für die Unterbringung in dem zugehörigen Beleuchtungskörper ist als besonders geeignet und raumsparend eine zylindrische Bauart des Vorscha.ltgerätes erwünscht. Da die zu einem zylindrischen Kern gehörige Spule im Querschnitt rund und daher leicht und billig zu wickeln ist, ist die zylindrische Bauart auch besonders einfach und billig in der Herstellung. Die übliche Bauweise eines Eisenkerns aus flach aufeinandergelegten Blechschichten erscheint für eine zylindrische Gestalt nicht besonders günstig. Es wurde schon vorgeschlagen, bei zylindrisch geformten Vorschaltgeräten den Kern oder den Mantel oder beide aus Dynamoblechen zu wickeln. Abgesehen davon, daß sich ein solcher Kern wegen der innen bis beinahe auf Null herabgehenden Krümmungsrad.ien praktisch nicht aus Dynamoblech wickeln läßt, ist auch ein aus Blechen gewickelter Mantel für die Massenherstellung nicht geeignet. Da der Krümmungsradius von innen nach außen ansteigt, kann das Blech nicht maschinell gebogen werden, und die Einzelherstellung von Hand wird unverhältnismäßig teuer. Bei der Verwendung von hochlegierten Siliziumblechen ergeben sich weitere Schwierigkeiten, da diese sehr spröden Bleche beim Biegen leicht brechen.For accommodation in the associated lighting fixture, as Particularly suitable and space-saving is a cylindrical design of the device he wishes. Since the coil belonging to a cylindrical core is round in cross section and is therefore easy and cheap to wind, the cylindrical design is also special easy and cheap to manufacture. The usual construction of an iron core Layers of sheet metal laid flat on top of one another appear for a cylindrical shape not particularly cheap. It has already been suggested for cylindrically shaped Ballasts to wind the core or the jacket or both from dynamo sheets. Apart from the fact that such a core is due to the inside to almost zero decreasing radii of curvature.ien practically cannot be wound from dynamo sheet even a jacket wound from sheet metal is not suitable for mass production. Since the radius of curvature increases from the inside out, the sheet cannot be machined be bent, and manufacturing them individually by hand becomes disproportionately expensive. When using high-alloy silicon sheets, there are further difficulties because these very brittle sheets break easily when bent.

Für die zylindrische Form besser geeignet sind Kerne, die aus achsparallelen Lamellen oder Drähten magnetischen Materials geschichtet sind. Unter den Starkstromdrosselspulen. ist eine zylindrische Erdschlußspule bekannt, bei der sowohl der Kern als auch der mit dem Kern koaxiale Mantel aus radial gestellten Lamellen besteht. Zwischen den aufgeteilten Eisenlagen des Mantels sind erhebliche Zwischenräume gelassen, um eine für die besonderen Erfordernisse einer Erdschlußspule günstige Unterteilung in Luft- und Eisenstrecken zu erhalten.Cores made up of axially parallel cores are more suitable for the cylindrical shape Laminated fins or wires of magnetic material. Under the high-voltage reactors. a cylindrical ground fault coil is known in which both the core and the with the core coaxial jacket consists of radially placed lamellae. Between The split iron layers of the jacket leave considerable gaps around a for the special requirements of a ground fault coil, favorable subdivision into air and get iron lines.

Eine Übertragung dieser Bauart auf induktive Vorschaltgeräte für elektrische Entladungslampen würde immer noch ein verhältnismäßig großes, unhandliches Gerät ergeben, dessen Anordnung in einem Beleuchtungskörper Schwierigkeiten bereitet.A transfer of this design to inductive ballasts for electrical Discharge lamps would still be a relatively large, unwieldy device result, the arrangement of which in a lighting fixture causes difficulties.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein induktives Vorschaltgerät von besonders raumsparender und gedrängter Bauart für eine elektrische Entladungslampe zu schaffen, damit es ohne Schwierigkeiten in dem zugehörigen Beleuchtungskörper unterzubringen ist.The aim of the invention is therefore to provide an inductive ballast from particularly space-saving and compact design for an electric discharge lamp to create it without difficulty in the associated lighting fixture is to be accommodated.

Das induktive Vorschaltgerät für elektrische Entladungslampen nach der Erfindung besteht ebenfalls aus einem zentralen zylindrischen Kern, der aus achsparallelen Lamellen oder Drähten magnetischen Materials geschichtet ist, aus einer auf den. Kern aufgebrachten zylindrischen Spule und. einem mit dem Kern koaxialen hohlzylindrischen Mantel, der aus im wesentlichen radial gestellten Lamellen oder Drähten magnetischen Materials geschichtet ist. Kern und Mantel sind an ihren Stirnflächen durch Joche aus magnetischem Material überbrückt.The inductive ballast for electric discharge lamps according to of the invention also consists of a central cylindrical core made of axially parallel lamellas or wires of magnetic material is layered from one on the. Core applied cylindrical coil and. one coaxial with the core hollow cylindrical shell, which consists of substantially radially placed lamellae or Wires of magnetic material is layered. The core and jacket are at their frontal surfaces bridged by yokes made of magnetic material.

Das Ziel der Erfindung, die besonders raumsparende und gedrängte Bauart des induktiven Vorschaltgerätes, wird dadurch erreicht, daß der Mantel die Spule zu etwa drei Viertel des Umfanges umschließt und die Zuleitungen und etwaigen Anzapfungen der Spule aus dieser an dem vom Mantel nicht umfaßten Umfangsteil austreten.The aim of the invention, the particularly space-saving and compact design of the inductive ballast is achieved in that the jacket is the coil about three quarters of the circumference and encloses the supply lines and any taps the coil emerge from this at the peripheral part not encompassed by the jacket.

Durch die nicht vollständige Umschließung der Spule durch den Mantel entsteht gleichzeitig ein magnetischer Streupfad, der eine gewisse Streuinduktivität gewährleistet, welche induktive Vorschaltgeräte für Entladungslampen wie bekannt besitzen müssen.Because the coil is not completely enclosed by the jacket At the same time, a magnetic leakage path is created, which has a certain leakage inductance ensures which inductive ballasts for discharge lamps are known as must own.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Bauart des Gerätes ein besonders einfaches Gehäuse ermöglicht, für dessen Zusammenhalt keinerlei Nieten, Schrauben od. dgl. erforderlich sind. Ein solches Gehäuse besteht gemäß einer weiteren Ausbildung des Vorschaltgerätes nach der Erfindung aus einem den -Mantel nahezu bis auf einen Längsschlitz umfassenden, entsprechend zylindrisch gebogenen 'Material, etwa Blech. Längs des Schlitzes im Gehäuse sind Lappen derart nach außen gebogen, daß ein aus Flachmaterial bestehend--s Schlußstück mit entsprechend nach innen abgewinkelten Lappen darübergreifen kann. Ist das Material des Schlußstückes etwas federnd, so kann schon allein hierdurch ein Zusammenhalten sämtlicher Teile erreicht «-erden. Im anderen Fall ist durch einfaches Zusammendrücken der einander umschließenden abgewinkelten Lappen die endgültige mechanische Verspannung leicht zu erreichen.Another advantage of the invention is that the inventive Design of the device allows a particularly simple housing for its cohesion no rivets, screws or the like are required. Such a housing exists according to a further embodiment of the ballast according to the invention from a jacket encompassing almost up to a longitudinal slot, accordingly cylindrically bent 'material, such as sheet metal. Are along the slot in the housing The flap is bent outward in such a way that a flat material consists of a final piece can reach over it with a flap angled inwards accordingly. Is the material the end piece is somewhat resilient, so this alone can hold together of all parts reached «- earth. In the other case is by simply squeezing the angled flaps surrounding each other create the final mechanical tension easy to reach.

Die Erfindung ist beispielsweise an einem Ausführungsbeispiel näher dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine schaubildliche Ansicht des fertigen Gerätes; Fig.2 zeigt ebenfalls schaubildlich die Einzelteile des induktiven Vorschaltgerätes auseinandergezogen, d. h. bei Beginn der Montage; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das fertige induktive Vorschaltgerät.The invention is closer, for example, to an exemplary embodiment shown, namely Fig. 1 of the drawing shows a perspective view of the finished device; Fig.2 also shows diagrammatically the individual parts of the inductive Ballast pulled apart, d. H. at the start of assembly; Fig. 3 is a Cross-section through the finished inductive ballast.

Das induktive Vorschaltgerät 1 nach dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung stellt hier einen Streufeldtransformator zum Betrieb von Leuchtstofflampen dar. Der innere Kern 2 besteht aus lamelliertem magnetischem Material, im gezeichneten Beispiel aus einem Bündel Eisendrähte. Die Drähte können in üblicher Weise gegeneinander durch Lack oder Papier isoliert sein. Das Bündel besitzt insgesamt einen zylindrischen Querschnitt. Auf ihm ist die zylindrische Spule, die im vorliegenden Fall aus den Teilen 6 und 7 besteht, aufgebracht. Den Mantel 8 bilden Lamellen aus magnetischem Material, und zwar mit ihrer Schmalseite radial gestellte Eisenblechstreifen 9, die wiederum voneinander in üblicher Weise isoliert sind. Diese gestanzten, ungebogenen Lamellen lassen sich ohne Abfall herstellen und werden mit Hilfe einer einfachen Vorrichtung eingeschichtet, was auch maschinell möglich ist. An Stelle getrennter Blechstreifen könnten die Lamellen des Mantels auch zusammenhängen, indem sie aus einem breiten, zickzackförmig gefalzten Blechband gebildet werden. An den Stirnseiten des induktiven Gerätes wird der magnetische Schluß durch Joche 3 hergestellt, welche aus aufeinandergeschichteten Ringscheiben 5 gebildet sind, deren Innendurchmesser dem Durchmesser des Drahtbündels 2 angepaßt ist, während der Außendurchmesser der lichten Weite des Mantels 8 entspricht. Die Scheiben 5 sind selbstverständlich wieder gegeneinander isoliert und am Umfang, wie dargestellt, geschlitzt, damit keine Kurzschlußströme fließen können. Es wäre denkbar, zwischen den Spulen 6 und 7 ähnliche Brücken aus ringförmigem magnetischem Material anzubringen, um einen besonderen Streupfad herzustellen.The inductive ballast 1 according to the exemplary embodiment in FIG The drawing shows a stray field transformer for operating fluorescent lamps The inner core 2 consists of laminated magnetic material, in the drawing Example from a bundle of iron wires. The wires can be connected to one another in the usual way be insulated by paint or paper. The bundle has an overall cylindrical shape Cross-section. On it is the cylindrical coil, which in the present case consists of the Parts 6 and 7 is applied. The jacket 8 form lamellae made of magnetic Material, with its narrow side radially placed sheet iron strips 9, which in turn are isolated from one another in the usual way. These punched, unbent Lamellae can be produced without waste and are made with the help of a simple Device layered, which is also possible by machine. Instead of separate ones Sheet metal strips could also connect the lamellas of the jacket by pulling them out a wide, zigzag folded sheet metal strip. On the front sides of the inductive device, the magnetic circuit is produced by yokes 3, which are formed from stacked annular disks 5, the inner diameter of which is adapted to the diameter of the wire bundle 2, while the outer diameter of the inside width of the jacket 8 corresponds. The disks 5 are of course again insulated from each other and slotted on the circumference, as shown, so that no short-circuit currents can flow. It would be conceivable to have similar bridges between the coils 6 and 7 to attach annular magnetic material to create a special scattering path.

Der Mantel 8 umschließt die Spule 6, 7 nicht in vollem Umfang, sondern nur teilweise, etwa zu drei Viertel des Umfanges. Der freiliegende Teil der Spule 6, 7 ermöglicht so auf einfache Weise den Austritt der Stromzuführungen und eventuelle Anzapfungen 18, 19 ohne irgendwelches Einzwängen.The jacket 8 does not completely surround the coil 6, 7, but rather only partially, about three quarters of the circumference. The exposed part of the coil 6, 7 enables the exit of the power supply lines and eventual ones in a simple manner Taps 18, 19 without any constriction.

Der bisher beschriebene Grundaufbau des induktiven Vorschaltgerätes ermöglicht nun die Anwendung eines besonders einfachen Gehäuses, welches sämtliche Teile ohne Verwendung von Nieten oder Schrauben zusammenhält. Das eigentliche Gehäuse 10 besteht zu diesem Zweck aus einem den Mantel 8 nahezu bis auf einen Längsschlitz umschließenden, entsprechend zylindrisch gebogenen Material, etwa Blech. Der Gehäuseschlitz liegt zweckmäßig über dem Mantelschlitz, so daß die Spule mit den Stromzuführungen und Anzapfungen frei bleibt. Längs des Schlitzes vom Gehäuse nach außen abgewinkelte Lappen 13 geben dann die -Möglichkeit, zur Vervollständigung des Gehäuses ein Schlußstück 15 darüber zu schieben, welches aus Flachmaterial 16 mit entsprechend nach innen abgewinkelten Lappen 14 besteht. Ist das Material des. Schlußstückes 15 federnd', so kann bereits ein ausreichender Zusammenhalt durch einfaches (Tbereinanderschieben erreicht werden, wie in Fig. 3 dargestellt. Im anderen Fall wird durch Zusammenpressen der abgebogener. Lappen 13, 14 gemäß Fig. 1 eine endgültige starre Befestigung erzielt. Das Schlußstück 15 überdeckt hierbei den vom Mantel 8 und Gehäuse 10 nicht umfaßten Teil der Spule 6, 7 und schützt sie sowie die austretenden Stromzuführungen 18, 19 vor mechanischer Beschädigung. Das Schlußstück 15 seinerseits kann Befestigungsmöglichkeiten für das gesamte induktive Gerät auf einer Unterlage aufweisen, z. B. Schraubenlöcher und Schlitze 23.The basic structure of the inductive ballast described so far now enables the use of a particularly simple housing, which all Holds parts together without the use of rivets or screws. The actual housing 10 consists for this purpose of the jacket 8 almost up to a longitudinal slot surrounding, correspondingly cylindrically curved material, such as sheet metal. The housing slot is conveniently above the jacket slot so that the coil with the power supply lines and taps remain free. Angled outwardly along the slot from the housing Tabs 13 then give the opportunity to complete the housing with a final piece 15 to slide over it, which is made of flat material 16 with accordingly inwards angled flap 14 consists. If the material of the end piece 15 is resilient, in this way, sufficient cohesion can already be achieved by simply pushing together can be achieved, as shown in FIG. In the other case, it is pressed together the bent one. Flaps 13, 14 according to FIG. 1 achieved a final rigid attachment. The end piece 15 covers the one not encompassed by the casing 8 and housing 10 Part of the coil 6, 7 and protects it and the emerging power supply lines 18, 19 against mechanical damage. The end piece 15, in turn, can have fastening options have for the entire inductive device on a base, e.g. B. Screw holes and slots 23.

Die Anwendung besonderer Joche 3 zwischen Kern 2 und Mantel 8 erübrigt sich, wenn aus den Teilen 2 bzw. 8 durch Abbiegen an den Stirnseiten für unmittelbaren magnetischen Schluß gesorgt wird. Die Lamellen des Mantels 8 können statt radial auch schräg gestellt werden. Um die nach außen sich ergebenden Spalten auszufüllen, könnten schmalere Blechstreifen vom äußeren Umfang her eingefüllt werden. Ebenso könnte aber -auch der Mantel 8 aus Drähten geschichtet werden.The use of special yokes 3 between core 2 and jacket 8 is unnecessary if from parts 2 or 8 by turning at the end faces for immediate magnetic closure is taken care of. The lamellas of the shell 8 can take place radially can also be placed at an angle. In order to fill in the outwardly resulting columns, narrower metal strips could be filled in from the outer circumference. as well but the jacket 8 could also be layered from wires.

Soweit erforderlich, können von dem Gehäuse 10 noch weitere Halteorgane für die Einzelteile des Vorschaltgerätes abgekröpft werden. Es können nach innen gerichtete Lappen 11 abgebogen sein, welche die offenen Enden des Mantels 8 festlegen. Ebenso kann an den Stirnseiten ein Flansch 12 nach innen umgelegt sein, welcher die den Mantel 8 bildenden Lamellen in der Längsrichtung festlegt. Der Flansch 12 könnte auch weiter nach innen reichen, um gleichzeitig die Joche 3 festzulegen.If necessary, the housing 10 can also have further holding members be cranked for the individual parts of the ballast. It can go inside directed flaps 11, which define the open ends of the jacket 8, must be bent. Likewise, a flange 12 can be turned inward on the end faces, which fixes the lamellae forming the jacket 8 in the longitudinal direction. The flange 12 could also extend further inwards in order to define yokes 3 at the same time.

Claims

PAT EN T: 11SPRUCHE: 1. Inductive ballast for electric discharge lamps, consisting of a central cylindrical core, which is layered from axially parallel lamellae or wires of magnetic material, with a cylindrical coil attached, which is surrounded on one side by a hollow cylindrical jacket coaxial with the central core , which is layered from substantially radially positioned lamellae or wires of magnetic material, the core and jacket are bridged at the end faces by yokes made of magnetic material, characterized in that the jacket surrounds the coil to about three quarters of the circumference and the leads and any Taps of the coil emerge from this at the peripheral part not encompassed by the jacket.

2. Inductive ballast according to claim 1, characterized in that d'ass the housing consists of a jacket that almost encompasses a longitudinal slit, correspondingly cylindrically bent material, such as sheet metal, consists and of which along the slot tabs are bent outwards, such that one made of flat material existing Can reach over the end piece with a correspondingly inwardly angled tab.

3. Inductive ballast according to claim l and 2, characterized in that the housing as far as the jacket extends around the coil, while the tailpiece covers the exposed part of the coil.

4. Inductive ballast according to claim 1 to 3, characterized in that the housing with inwardly directed tabs holds the lamellas of the mantle together.

5. Inductive ballast according to claim 1 to 4, characterized in that the housing is bent inwards at the end faces Has flanges that hold the bridges made of magnetic material between the core and the jacket Hold on to the material.

6. Inductive ballast according to claim l to 5, characterized in that the tail piece has fastening options for the entire inductive ballast on a base. Considered publications: German Patent Nos. 207596, 524873, 955 259; German utility model No. 1692 736, 1703 043, 1 704 297; French Patent No. 900 883; British Patent No. 286,431; USA. Patent No. 1750 149th; Zeitschrift AEG-Mitt., 42 (1952), pp. 76 to 79; H. Nottebrock, "Spulen", Verlag Scl-iele and Schön, Berlin, 1950, pp. 131/132.