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Patent Searching and Data


Title:
SUPERIMPOSED-PULSED IGNITION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/016944
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a superimposed-pulsed ignition device which has a transformer (1) and at least one of the following components: a terminal (9), a capacitor (17) and a power resistor (18). The transformer (1) is arranged on a carrier device (2) which is a torsionally rigid structure. Supports (14, 16) for fastening one or a plurality of the above components are provided on at least one side of the component (2).

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Inventors:
MOSER BEAT
ZWEIFEL JAKOB
WEDDING HANS
Application Number:
PCT/CH1996/000345
Publication Date:
May 09, 1997
Filing Date:
October 03, 1996
Export Citation:
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Assignee:
BAG TURGI (CH)
International Classes:
H01F5/02; H05B41/04; (IPC1-7): H05B41/04; H01F27/02
Foreign References:
US4527098A1985-07-02
US4480214A1984-10-30
US4916363A1990-04-10
DE4134027A11993-04-22
US4472015A1984-09-18
US5148086A1992-09-15
EP0030737A11981-06-24
US5023520A1991-06-11
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Claims:
Patentansprüche
1. Überlagerungszündgerät mit einem Übertrager (1) und mindestens den folgenden weiteren Elementen: Klemme (9), Kondensator (17) und Leistungswiderstand (18), wobei der Übertrager (1) auf einem tragenden Element (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Element (2) ein verwindungssteifer Körper ist, und dass an mindestens einer Seite des Elementes (2) Halterungen (8, 11, 14, 16) für das Befestigen von einem oder mehreren der vorerwähnten weiteren Elemente vorhanden sind.
2. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrager eine Wicklung (1) mit einem primären und einem sekundären Teil (1' bzw. I1 ' ) ist.
3. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das tragende Element ein Wickelträger (2) mit einer einen Ferritkern aufnehmenden Hülse (3) ist, die die Wicklung (1) durch einstückig mit ihr gefertigte Ringrippen (4, 5, 6, 7, 4', 5') zumindest in einen primären und einen sekundären Teil (1' bzw. 1' ' ) unterteilt.
4. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Wickelträger (2) fest ver¬ bundene Steckerzungen (8) eine Halterung für das Befestigen einer Klemme (9) bilden.
5. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Wickelträger (2) fest verbun¬ dene Klammern (11) eine Halterung für eine Printplatte (12) bilden.
6. Überlagerungszündgerät, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre und der sekundäre Teil (1', 1' ') der Wicklung (1) in axialer Richtung voneinander distanziert sind.
7. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmenträger (14) und/oder eine Tragplatte (16) als Halterung für weitere Elemente (9, 17, 18) fest mit dem Wickelträger (2) verbunden und mit diesem vorzugsweise einstückig gefertigt sind.
8. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Wickelträger (2) mit Leiterführungen (10, 10', 13, 22) zur definierten Aufnahme von Anschlussdrähten der Wicklung (1) und/oder der weiteren Elemente (9, 17, 18) versehen ist.
9. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragplatte (16) weitere Leiter führungen (22) zur definierten Aufnahme von Anschlussdrähten der weiteren Elemente (17, 18) aufweist.
10. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 9, da¬ durch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Leiterführungen (22) parallel nebeneinander angeordnet sind, und dass in den Leiterführungen (22) liegende Drähte durch Schneid¬ kontaktbrücken (23) miteinander mechanisch und elektrisch leitend verbindbar sind.
11. überlagerungszündgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leiterführung (22) zwei achsial distanzierte Drahtauflager aufweist, dass die Schneidkontaktbrücken (23) Metallschienen mit einem UProfil sind, deren Schenkel im Abstand der Leiterführungen (22) mit Schneidkanten (25) versehene Ausnehmungen (24) auf¬ weisen, und dass die Schneidkontaktbrücken (20) mit ihren Schenkeln zwischen die Auflager steckbar und dazwischen vorzugsweise reibschlüssig gehalten sind.
12. Überlagerungszündgerät, vorzugsweise nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelträger (2) und der Klemmenträger (14) zur Wickelträgerlängsachse parallele Leiterführungen (10') bildet, und dass die Klemme (9) mit den Leiterführungen (10') korrespondierende Schneid¬ kontakte (90) aufweist und mit ihrem Gehäuse (15) derart auf den Klemmenträger (14) aufsteckbar ist, dass die Schneidkontakte (90) mit in den Leiterführungen (10' ) liegenden Leitern in Eingriff treten.
13. Überlagerungszündgerät, vorzugsweise nach Anspruch 7 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmenteile (N, Lpl , Lp2, B) der Klemme (9) als Steck¬ kontakte ausgebildet sind.
14. Überlagerungszündgerät, vorzugsweise nach Anspruch 7 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (9) vierpolig ist.
15. überlagerungszündgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmenteil einen Führungskanal (91) aufweist, dessen Ende ein festes Kontakt¬ stück (92) überragt, mit einem zum festen Kontaktstück (92) quer orientierten, schwenkbaren Kontaktschenkel (93), der eine Durchbrechung (95) aufweist, durch die das feste Kontaktstück (92) hindurchragt, und dass die Durchbrechung (95) je nach Schwenklage des Kontaktschenkels (93) mehr oder weniger mit dem Führungskanal (91) fluchtet.
16. Überlagerungszündgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenklage des Kontakt¬ schenkels (93) durch einen Kontaktöffner (96) bestimmbar ist.
17. Überlagerungszündgerät, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einem Gehäuse (27), dadurch gekennzeichnet, dass die Gehauseaussenseite eine im Querschnitt T oder schwalbenschwanzförmige Feder bildet, die in eine entsprechende Nut einschiebbar ist (Fig. 10 und 11).
18. Leuchte mit einem Überlagerungszündgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchten¬ gehäuse eine T oder schwalbenschwanzförmige Nut aufweist, in die das Überlagerungszündgerät eingeschoben und in der es formschlüssig gehalten ist.
Description:
überlagerungszündqerät

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Überlage¬ rungszündgerät gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Überlagerungszündgeräte mit einem Schaltelement, mindestens einem Kondensator, einem Leistungswiderstand, einem Über¬ trager (Trafo bzw. Spule) sowie mit einer Klemme sind bekannt. Deren Herstellung ist fertigungstechnisch proble¬ matisch, weil sich die Handhabung der schrittweise zu ver¬ einigenden Komponenten in einer Fertigungslinie nicht mit vernünftigem Aufwand automatisieren lässt.

Die Komponenten der auf dem Markt erhältlichen Überlage¬ rungszündgeräte mit fliegendem Aufbau sind daher von Hand mit Hilfe der sogenannten Krimptechnik zusammengebaut. Der fliegende Aufbau in Verbindung mit der Krimptechnik ist nur für die manuelle Herstellung geeignet. Müssten die einzelnen Operationen bei der Herstellung dieser Zündgeräte automati¬ siert, das heisst, an Roboter übertragen werden, wäre für jedes Zündgerät ein komplexer Werkstückträger erforderlich, auf dem oder in dem es zusammengebaut wird und der nach Fertigstellung des Zündgerätes in die Fertigungslinie zurückgeführt werden müsste. Die hiermit verbundenen

Aufwendungen verhindern eine wirtschaftliche Automatisierung der Fertigung von Geräten mit fliegendem Aufbau.

Zur Vermeidung komplexer Werkstückträger ist bei der Ferti- gung von Überlagerungszündgeräten eine Gerätekonstruktion mit einer Leiterplatte bekannt geworden, an der alle übrigen Gerätekomponenten befestigt sind und die für die Zeitspanne der Fertigung, das heisst beim Durchlaufen der Fertigungs¬ linie zusätzlich die Funktion eines Werkstückträgers über- nimmt. Das Bestücken der Leiterplatte und das Anlöten der Komponenten ist indessen auch bei einer vollständigen Automatisierung der Fertigung zu aufwendig, da hierbei zusätzliche elektrische Verbindungen entstehen, so dass

Überlagerungszündgeräte solchen Aufbaus für eine effiziente, rationelle Produktion nicht in Betracht kommen.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein aus den üblichen Komponenten bestehendes Überlagerungszünd¬ gerät derart zu gestalten, dass es während der Fertigung gut handhabbar und mit einfachen Robotern herstellbar ist. Weiter sollte es in einer einzigen Fertigungslinie oder in wenigen, miteinander verketteten Fertigungslinien und mit einfachen Operationen und gegebenenfalls Werkzeugträgern herstellbar sein.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch die Merk¬ male des Anspruchs 1.

Anhand der beiliegenden schematischen Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Wickelträgers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh¬ rungsbeispiels eines Wickelträgers, Fig. 4 eine andere perspektivische Ansicht des Wickelträgers nach Fig. 3, der mit den Komponenten eines Überlage- rungszündgerätes bestückt ist, Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht des Wickel¬ trägers nach Fig. 3, der mit den in Fig. 4 erkenn¬ baren Komponenten eines Überlagerungszündgerätes bestückt ist,

Fig. 6 ein Schnitt VI-VI in Fig. 5 durch die Klemme des

Überlagerungszündgerätes nach den Fig. 3 bis 5, Fig. 7 und 9 perspektivische Ansichten von Kontaktbrücken, Fig. 8 ein Schnitt VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines in einem Gehäuse vergossenen Überlagerungszündgerätes nach den Fig. 3 bis 5, das an einem Leuchtenkörper befestigt ist und

Fig. 11 eine Seitenansicht zu Fig. 10.

1. Beispiel

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch einen Wickelträger 2 zu einem Überlagerungszündgerät, dessen Wicklung 1 strichpunk¬ tiert angedeutet ist. Die weiteren, teilweise strichpunk¬ tiert angedeuteten Komponenten des Überlagerungszündgerätes sind: Ein Schaltelement, mindestens ein Kondensator, ein Leistungswiderstand, eine Klemme sowie gegebenenfalls ein Sicherungswiderstand und eine Drossel.

Der Wickelträger 2 weist als verwindungssteifes, starres Kernstück eine die Wicklung 1 axial durchsetzende Hülse 3 mit einem eckigen oder runden Hohlprofil auf, in die je Seite achsial ein Ferritkern eingeschoben ist. Aussenseitig ist die Hülse 3 mit in axialer Richtung distanzierten Ring¬ rippen 4 bis 7 versehen, die den Sekundärteil 1" der Wick¬ lung 1 begrenzen. Mit der Hülse 3 sind weiter zwei Ring¬ rippen 4 1 und 5' verbunden, zwischen denen der Primärteil 1' der Wicklung 1 liegt. Die Ringrippen 4 bis 7, 4', 5' sind einstückig mit der Hülse 3 gefertigt. An beiden Enden des Wickelträgers 2 weist dieser ebenfalls einstückig mit der Hülse 3 gefertigte Halterungen für das Befestigen der weiteren vorerwähnten Komponenten des Zündgerätes auf. Am in Fig. 1 und 2 rechten Ende des Wickelträgers 2 bilden zwei Steckerzungen 8 eine Halterung für eine handelsübliche Klemme 9, die fest und unverlierbar auf diese Steckerzungen

8 aufsteckbar ist. Zudem sind, anschliessend an die Ring¬ rippe 7, zur Hülse 3 parallel orientierte Leiterführungen 10 vorhanden, welche axial mit den die Kontakte der Klemme

9 enthaltenden Bohrungen fluchten. Die handelsübliche Klemme 9 kann somit durch einen Steckvorgang und durch Festziehen der Klemmenschrauben mit der Wicklung 1 und dem Wickelträger 2 sowie mit den übrigen Komponenten des Zünd- gerätes mechanisch und elektrisch verbunden werden, wenn deren zur Klemme 9 führende Leiter in die Leiterführungen

10 eingelagert sind.

Auf der der Klemme 9 gegenüberliegenden Seite sind am Wickelträger 2 als Halterung zwei Klammern 11 angeformt, in denen eine mit weiteren Komponenten (wie Leistungswider¬ stand, Kondensatoren, Drossel, usw. ) bestückte Printplatte

12 kraft- und/oder formschlüssig befestigbar ist. Für die den Wicklung 1 mit der Printplatte 12 und die Klemme 9 verbindenden Leiter sind im Wickelträger 2 Leiterführungen

13 vorgesehen, die beim Zusammenbau des Überlagerungszünd¬ gerätes deren gleichbleibende Lage definieren.

Bei einer Fliessfertigung solcher Überlagerungszündgeräte kann der Wickelträger 2 als das zentrale, tragende und vor allem gut handbabbare Element durch die Fertigungsstrasse geschickt werden, wobei an den verschiedenen Fertigungs- Stationen nacheinander die Wicklung 1 gewickelt, die bestückte Printplatte 12 und die Klemme 9 angesetzt werden. Der Wickelträger 2 übernimmt für die Dauer seiner Montage somit zusätzlich die Funktion eines Werkstückträgers, also einer Hilfseinrichtung, die bei einer automatischen Fliess- fertigung bekannten Überlagerungszündgeräte notwendig wäre und hier aber entfällt.

Die voneinander beabstandeten Ringrippen 4 und 4' bilden einen Zwischenraum zwischen dem Primärteil 1 ' und dem Sekundärteil l* 1 der Wicklung 1. Diese axiale Distanzierung der beiden Wickelteile 1', l 1 ' erhöht die Streuinduktivität und mit ihr den Schutz der nachgeordneten Schaltelemente. Die bei bekannten Überlagerungszündgeräten für diesen Schutz vorgesehene Drossel kann daher entfallen.

2. Beispiel

Das Überlagerungszündgerät nach den Fig. 3 bis 6 ist im Prinzip gleich aufgebaut wie das in den Fig. 1 und 2 gezeigte. Zentrales, tragendes Kernstück ist auch hier der Wickelträger 2 mit der Hülse 3 mit den Ringrippen (Fig. 3). Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist am Wickel¬ träger 2 anstelle der Steckzungen 8 (als Halterung für eine handelsübliche Klemme) ein L-förmiger Klemmenträger 14 fest

angeordnet bzw. einstückig mit ihm gefertigt. In dem zur Hülse 3 quer orientierten Schenkel des Klemmenträgers 14 sind acht zur Hülse 3 achsparallele Leiterführungen 10' vor¬ handen, in welche die an die Klemme 9 anzuschliessenden Leiter eingelegt werden. Die Leiterführungen 10' sind so gestaltet, dass sie als Auflager bei der Herstellung eines Schneidkontaktes zwischen den eingelegten Leitern und der Klemme 9 geeignet sind. Auf den Klemmenträger 14 ist die Klemme 9 aufsteckbar, in deren Gehäuse 15 Schneidkontakte 90 (Fig. 5 und 6) untergebracht sind. Jeder Schneidkontakt 90 verbindet beim lagegerechten Aufstecken des Klemmen¬ gehäuses 15 auf den Klemmenträger 14 mit seinen sich gegen¬ überliegenden Schneidkanten die in den zugeordneten Leiter¬ führungen 10' liegenden Leiter.

Wie in Fig. 4 erkennbar, ist die Klemme 9 nur vierpolig (N, Lpl, Lp2, B), das heisst, mit vier Klemmenteilen versehen. Die vierpolige Klemme 9 gibt zwingend den einaderigen Anschluss vor und verringert damit die Verwechslungsgefahr, die bei dreipoligen, mehraderigen Anschlussmöglichkeiten besteht.

Die Anschlussmöglichkeit der Klemme 9 hat weiter den Vor¬ teil, dass zwischen der Netzseite und der Lampenseite eine klare Trennung besteht.

Die Klemmenteile sind als sogenannte Steckkontakte ausgelegt (Fig. 6). Ein anzuschliessender Draht D wird axial in die Führung 91 des Klemmengehäuses 15 und zwischen die festen Kontaktstücke 92 geschoben, wo er axial versetzt zu einer Öffnung 95 im beweglichen Schenkel 93 auf diesen trifft und ihn zurückschwenkt. Sobald der Draht D mit der Öffnung 95 fluchtet, stösst er in diese hinein, worauf der Schenkel 93 zurückfedert und den Draht D gegen das obere feste Kontakt- stück 92 festklemmt. Das der Wicklung 1 zugewandte nach unten gebogene Ende der Kontaktfeder 94 bildet einen der bereits erwähnten Schneidkontakte 90. Zum Lösen eines Kontaktes ist ein Kontaktöffner 96 zu betätigen. Dieser

besteht aus einem prismatischen, im Klemmengehäuse 15 axial verschiebbar gelagerten Körper, der formschlüssig am Her¬ ausfallen gehindert ist und gegen den das Ende des beweg¬ lichen Schenkels 93 anliegt. Wird der Kontaktöffner 96 mit achsialem Druck nach innen geschoben, verschwenkt er den beweglichen Schenkel 93 nach innen und löst damit die auf den Draht D von der Unterkante der Öffnung 95 ausgeübte Kraft. Damit ist der Draht D frei und kann herausgezogen werden. Wird anstelle eines Drahtes eine Litze an die Klemme 90 angeschlossen, ist der Kontaktöffner 96 schon während des Einschiebens der Litze zu betätigen, damit sie am beweglichen Schenkel 93 nicht gestaucht wird.

Auf der der Klemme 9 gegenüberliegenden Seite des Wickel- trägers 2 ist (anstelle der als Halterung dienenden Klammern 11 des ersten Beispiels) eine Tragplatte 16 angegossen (Fig. 4), die zusammen mit dem Wickelträger 2 und dem Klemmenträger 14 einen starren Körper bildet. In bzw. an der Tragplatte 16 sind die meisten der vorerwähnten Kompo- nenten des Uberlagerungszündgerätes befestigt, das heisst zwei Kondensatoren 17, ein Leistungswiderstand 18, ein Schaltelement 19 sowie eine Drossel 20, wobei sich ein Sicherungswiderstand 21 parallel zum Wickelträger 2 von der Tragplatte 16 zum Klemmenträger 14 erstreckt.

Die Tragplatte 16 ist mit Leiterführungen 22 versehen, in die die Anschlussleiter der Komponenten 17 bis 21 eingelegt und in denen sie durch U-förmige Kontaktbrücken 23 elek¬ trisch leitend verbunden aber auch mechanisch festgehalten sind. Die Kontaktbrücken 23 überbrücken und/oder verbinden zwei Leiter gleichen Querschnitts, die in einer Leiter¬ führung 22 liegen. Jeder Leiterführung 22 entspricht an der Kontaktbrücke 23 ein Paar fluchtender Ausnehmungen 24 (Fig. 6 und 9) mit einem trichterförmigen Zentrierabschnitt 26 und zwei parallelen Schneidkanten 25. Wird eine Kontakt¬ brücke 23 mit Kraft in zwei mit Leitern bestückte Leiter¬ führungen 22 gesteckt, mitten die Zentrierabschnitte 26 die Ausnehmungen 24 auf die Leiter ein. Die Kontaktbrücke 23

schiebt sich dann mit den sich paarweise gegenüberliegenden und quer zu den eingelegten Leitern orientierten Schneid¬ kanten 25 auf die Leiter, durchschneidet ihre Isolierschicht und dringt in die Leiterseele ein. Wie Fig. 8 zeigt, sind die die Schneidkanten 25 aufweisenden Randbereiche von zwei fluchtenden Ausnehmungen 24 voneinander weg nach aussen gebogen, so dass sie sich beim Eindrücken eines Leiters elastisch ausweiten und den Leiter in axialer Richtung gegen ein Ausreissen sichern. Die Randbereiche von zwei fluchtenden Ausnehmungen 24 können auch gegeneinander gebogen sein. Die Schneidkontakte, insbesondere in der Ausführungsform nach Fig. 8 erleichtern bzw. vereinfachen den robotermässigen Zusammenbau der Komponenten des Über¬ lagerungszündgerätes und deren elektrische Verbindung.

Wie in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien angedeutet, wird der den Wickelträger 2 und die Tragplatte 16 umfassende Teil des Überlagerungszündgerätes nach dem Zusammenbau in ein Schutzgehäuse 27 gesteckt. Das Schutzgehäuse 27 schliesst unmittelbar und bündig an die Klemme 9 an, die es deckel¬ artig abschliesst. Auf der Unterseite des Schutzgehäuses 27 (Fig. 10 und 11), das heisst auf jener Seite, mit der das Überlagerungszündgerät an einer Leuchte befestigt wird, sind seitlich Rillen 28 angebracht, die auf dieser Gehäuse- seite eine Feder mit Schwalbenschwanzprofil bildet. Mit diesem Schwalbenschwanz kann das Gehäuse an einer Blech¬ platte 29 mit zwei ausgeschnittenen und herausgedrückten, eine Schwalbenschwanznut bildenden Lappen 30 formschlüssig befestigt werden. Hierzu wird es mit seiner Rückseite voran (Pfeil 31) zwischen die Lappen 30 geschoben. Je nach Neigung und Elastizität der Lappen 30 kann zwischen diesen das Überlagerungszündgrät form-oder form- und kraftschlüssig gehalten sein. Ist die elastische Verformbarkeit der Lappen 30 nur gering, kann im Verschiebeweg des Überlagerungszünd- gerätes aus der Blechplatte 29 in einem der Länge des

Schutzgehäuses 27 entsprechenden Abstand von den Lappen 30 eine Rastnase 32 herausgeschnitten und herausgebogen werden. Während des Einschiebens des Gerätes zwischen die

Lappen 30 wird diese Rastnase 32 koplanar in die Ebene der Blechplatte 29 gedrückt und federt am Ende der Einschiebe¬ bewegung zurück. Nach dem Rückfedern hält sie das Über¬ lagerungszündgerät unverlierbar zwischen den Lappen 30 fest.

Ist die Blechplatte 29 ein Leuchtengehäuse, kann das Über¬ lagerungszündgerät mit einer einzigen linearen Bewegung und ohne Werkzeug daran befestigt werden. Die Blechplatte 29 kann indessen auch mit Kupplungsteilen für eine Rast-, Bajonett-, Schrauben- oder dgl. -Verbindung versehen sein, die eine einfache und rasche Montage und Demontage des Überlagerungszündgerätes am Leuchtengehäuse ermöglichen.