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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Fernseh-Hochspannungstransformator ohne Hochspannungsausgangskabel und mit
abnehmbarem Potentiometerblock. Sie bezieht sich insbesondere
auf interne und externe Anschlüsse des Transformators.
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Eine Hochspannungsverbindung (HS-Verbindung) wie etwa eine
Verbindung für eine Fahrzeug-Zündkerze ist im allgemeinen mit
Hilfe wenigstens eines auf den Verbindungsdraht gepreßten
Kabelschuhs verwirklicht, wobei dieser Kabelschuh ein
buchsenförmiger Kabelschuh, der einen Anschluß oder einen
steckerförmigen Kabelschuh abdeckt, oder aber ein steckerförmiger
Kabelschuh sein kann, der in eine Kappe oder in einen
buchsenförmigen Kabelschuh einschiebbar ist. Für eine solche Verbindung ist
es daher notwendig, auf den Verbindungsdraht einen Kabelschuh
zu pressen, wozu ein Spezialwerkzeug notwendig ist.
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Im allgemeinen enthält ein Hochspannungstransformator, der für
die Versorgung von Farb-Katodenstrahlröhren bestimmt ist, einen
integrierten Potentiometerblock, der Gitterspannungen für die
Vorfokussierung G3 und für den Schirm G2 dieser Röhren liefert.
Das Hochspannungskabel und die Ausgangskabel der Gitter G2 und
G3 sind jedoch fest und mit dem Transformator verbunden. Diese
Kabel, deren Längen in Abhängigkeit von den Anwendern variabel
sind, bilden bei der Herstellung, bei der Handhabung und bei
der Montage der Transformatoren ein Hindernis. Außerdem
erfordert der in den Transformator integrierte Potentiometerblock
interne Verkabelungsarbeiten, die die Zuverlässigkeit des
Produkts beeinträchtigen können.
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Aus dem Dokument FR-E-71570 ist ein Element für die
Verhinderung von Oszillationen für einen Kraftfahrzeug-Zündkabelstrang
bekannt. Dieses Verhinderungselement weist eine Hülse aus
Isoliermaterial
auf, in dem eine Pille aus einem leitendem
elastischen Material angeordnet ist. Gemäß einer ersten
Ausführungsform weist die Pille vor der Montage in der Hülse ihre
eigenen Ausgangsanschlüsse auf. Daher kann diese Einrichtung
nicht dazu verwendet werden, die Verbindung zwischen
abnehmbaren Leitern sicherzustellen. Gemäß der in diesem Dokument
beschriebenen zweiten Ausführungsform wird in einer
isolierenden Hülse eine Pille aus einer leitenden elastischen Substanz
angeordnet, wobei in jedem Ende derselben ein Hohlraum
ausgebildet ist, der dazu bestimmt ist, ein Bauteil wie etwa einen
Zündkerzenkopf aufzunehmen. Diese zweite Ausführungsform
erlaubt jedoch ebenfalls nicht die Sicherstellung der Verbindung
zwischen den abnehmbaren Leitern mit starrer Seele.
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Es ist anzumerken, daß die Verwendung von Kontakten aus einem
Silikonleiter bereits bekannt ist. Das Dokument "Philips
Plastics and Metalware Factories Bulletin, Januar 1984, Nr. 75"
beschreibt insbesondere eine neue Verwendung derartiger
Silikone für ein "Potentiometer, das von Elcoma Roeselare für die
Einstellung der Fokussierungsspannung in den Femsehempfängern
geschaffen worden ist ... Die Kontakte aus einem Silikonleiter
werden verwendet, um eine zuverlässige elektrische Verbindung
zwischen der Verdrahtung und der darunterliegenden Schicht zu
verwirklichen ...". Die Pillen aus einem Silikonleiter sind
zwischen den Kontaktoberflächen der darunterliegenden Schicht
und dem Hohlraum des Gehäuses aus Kunststoff angeordnet.
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Das Dokument "Neues aus der Technik, 1985, Nr. 2, Seite 2,
Artikel 29" beschreibt seinerseits einen Teil eines
Transformators, der in einem Fernsehempfänger für die Erzeugung der
Zeilenablenkungs-Hochspannung verwendet wird. Dieses Dokument
enthält eine Figur mit Bezugszeichen. Die Bezugszeichen
beziehen sich auf diese Figur, wenn von diesem Dokument gesprochen
wird. Die in diesem Dokument beschriebene Anordnung zielt auf
eine spezielle Konfiguration des
Fokussierungsspannungs-Ausgangsschachts (3), derart, daß der Potentiometerblock (19) bei
Bedarf über die Öffnungen (7, 9) direkt in die Schächte, die
einen Teil der Schutzhülle bilden, eingefügt werden, ohne daß
dies komplexe Abwandlungen des Transformators zur Folge hat,
wobei die Kontakte (23, 24) des Potentiometers (19) in die
Stopfen (43, 57) aus Kautschukleitern eingeschoben sind, die
sich im Boden der Schächte befinden. Die Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels eines ablösbaren und an einem
Hochspannungstransformator anbringbaren Potentiometers ist außerdem in
der Patentanmeldung EP 0 068 494 (SANYO) angegeben.
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Die vorliegende Erfindung hat einen Transformator zum
Gegenstand, der im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Der Hochspannungstransformator gemäß der Erfindung weist
bewegliche Verbindungsmittel auf, um ihn mit
Hochspannungs-Ausgangskabeln zu verbinden. Diese Mittel weisen für jeden Ausgang des
Transformators vorzugsweise eine Schnelleinrasteinrichtung für
das Kabel und eine Einrichtung für den Kontakt mit dem Leiter
oder der Seele des Kabels auf. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist die Schnelleinrasteinrichtung eine
Festklemmeinrichtung, die einen ersten festen Teil eines
Schachts aufweist, der mit der Hülle, die die isolierende Um-
mantelung der Wicklung des Transformators abdeckt, einteilig
gegossen ist, wobei der Innendurchmesser dieses Schachts im
wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Kabels ist, wobei
sich die Fußfläche dieses Schachts oberhalb oder in der Nähe
des entsprechenden Ausgangsanschlusses oder Ausgangsabgriffs
befindet, wobei dieser Anschluß oder Abgriff mit einer
leitenden Pille vorzugsweise aus mit einem leitenden Material
angereichertem Silikon verbunden ist, wobei diese Pille die
Fußfläche des Schachts auf dichte Weise verschließt, wobei der zweite
Teil der Festklemmeinrichtung am Kabel in der Nähe von dessen
Ende befestigt und so angeordnet ist, daß das Ende des Leiters
oder die Seele des Kabels mit der Pille in gutem Kontakt ist,
wenn das Ende des Kabels in den Schacht eingeschoben ist, und
daß die zwei Teile der Schnelleinrasteinrichtung in
gegenseitigem Eingriff sind.
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Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich beim Lesen
der genauen Beschreibung mehrerer Ausführungsformen, die als
nicht beschränkende Beispiele gegeben und durch die beigefügten
zeichnungen erläutert werden, von denen:
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- die Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines
Hochspannungstransformators gemäß der Erfindung mit zwei Ausgangskabeln
ist;
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- die Fig. 2 eine sehr vereinfachte Draufsicht eines
Potentiometerblocks ist, der auf einer vom Transformator
verschiedenen gedruckten Schaltungen angeordnet ist, wobei dieser Block
mit einem Transformator wie etwa demjenigen der Fig. 1
verbunden ist;
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- die Fig. 3 eine sehr vereinfachte Vorderansicht eines
Hochspannungstransformators gemäß der Erfindung ist, die
mehrere Befestigungsmöglichkeiten für den Potentiometerblock
zeigt; und
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- die Fig. 4 eine Schnittansicht einer
HS-Verbindungseinrichtung ist, die für ein besseres Verständnis ein
Schaltungsbeispiel zeigt, das eine leitende Pille enthält.
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Das in Fig. 4 dargestellte Beispiel bezieht sich auf die
Verbindung zwischen einer Kraftfahrzeug-Zündkerze und einem
Höchstspannungs-Versorgungsdraht dieser Zündkerze.
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In dem Beispiel der Fig. 4, das bei hergestellter Verbindung
gezeigt ist, handelt es sich um die Verwirklichung einer
Verbindung zwischen einer Zündkerze 30 und einem
HS-Versorgungsdraht 31. Hierzu ist eine Hülse 32 aus einem starren
Isoliermaterial verwirklicht, die ungefähr in ihrer Mitte eine Verengung
33 aufweist. Eines der Enden der Hülse 32 deckt die Zündkerze
30 ab, wobei die Verengung 33 für den oberen Teil der Zündkerze
einen Anschlag bildet. Um die Dichtigkeit auf seiten der Kerze
sicherzustellen, kann in der Nähe der Kante dieses Endes der
Hülse eine Innennut ausgearbeitet werden, in der ein geeigneter
Dichtungsring 34 angeordnet wird. Die Elektrode der Zündkerze
endet in einer axialen metallischen Spitze 35.
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In das andere Ende der Hülse 32, deren Innenprofil zylindrisch
ist, ist mit geringem Kraftaufwand eine leitende Pille 36
eingeschoben, die mit der Verengung 33 in Anschlag gelangt. Die
Länge des genannten anderen Endes der Hülse 32 ist größer als
die Länge der Pille 36, welche dort mittels eines Rings 37
befestigt ist, der hier entweder eingeschraubt, geklebt oder
durch Preßpassung angebracht ist. Das Loch des Rings 37 ist in
Richtung zum Ende der Hülse zylindrisch und in Richtung zur
Pille 36 konisch. Der zylindrische Teil dieses Lochs besitzt
einen Durchmesser, der etwas geringer als der Außendurchmesser
der Drahtisolierung 31 ist, während sein konischer Teil dazu
dient, gegebenenfalls das abgemantelte Ende (Ende der Seele) 38
des Drahtes 31 zu führen, das in die Pille 36 eingeschoben
wird. Somit dient der Ring 37 vorteilhafterweise als
Dichtungsmittel der Verbindung auf seiten des Drahtes 31. Die Spitze 35
wird in die Pille 36 gegenüber der Seele 38 eingeschoben. Die
Pille 36 besteht vorteilhaft aus Silikon, das mit einem
elektrisch leitenden Pulver angereichert ist. Die Spitze 35 sowie
die Seele 38 können leicht eingeschoben werden, ohne daß Sie
notwendigerweise zugespitzt werden müssen und ohne Gefahr einer
Verwindung, wobei die Seele 38 dennoch verhältnismäßig starr
sein muß.
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Selbstverständlich ist es bei einer solchen Verbindung nicht
möglich, sehr hohe Ströme fließen zu lassen, sie ist jedoch
sehr gut an schwache Ströme wie etwa diejenigen von
Kraftfahrzeug-Zündkerzen oder von Fernseh-Hochspannungstransformatoren
angepaßt.
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Die Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 4 gezeigt
ist, wird mit Bezug auf einen
Fernseh-Hochspannungstransformator mit einem Fokussierungsspannungsausgang und einem
Hochspannungsausgang für die Anode der Katodenstrahlröhre erläutert, es
ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung auf
Hochspannungstransformatoren für Fernsehgeräte angewendet werden kann,
die zusätzliche Ausgänge besitzen können.
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Der in Fig. 1 gezeigte Hochspannungstransformator 1 umfaßt im
wesentlichen einen Magnetkreis 2 und eine (nicht genauer
gezeigte) Spule 3 mit mehreren Wicklungen. Dieser Transformator
kann beispielsweise vom Typ einer "split diode", d. h. vom Typ
mit unterteilter Sekundärwicklung mit Diodentrennung sein. Die
Spule 3 ist auf dichte Weise mit einem Gießharz ummantelt,
wobei diese Ummantelung mit einer nicht gezeigten Schutzhülle
überzogen ist.
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Der Transformator 1 weist an einer seiner Stirnseiten,
beispielsweise an der Unterseite, mehrere Anschlußstifte 4 auf,
die mit den Primärwicklungen und eventuell mit Niederspannungs-
Sekundärwicklungen der Spule 3 verbunden sind, wobei diese
Anschlußstifte 4 dazu vorgesehen sind, den Transformator 1 auf
einer geeigneten gedruckten Schaltung zu befestigen und
elektrische Verbindungen mit den Leitern dieser gedruckten
Schaltung herzustellen.
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Der Transformator 1 weist im vorliegenden Fall zwei
Hochspannungsausgänge auf: einen Fokussierungsspannungsausgang für die
Versorgung der Gitter G2 und G3 einer (nicht gezeigten)
Katodenstrahlröhre über ein Kabel und einen Potentiometerblock und
einen weiteren Ausgang für eine sehr hohe Spannung für die
Versorgung der Anode der Katodenstrahlröhre über ein ablösbares
Kabel.
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In der Fig. 1 sind in einer auseinandergezogenen Schnittansicht
die Einzelheiten der Verwirklichung gezeigt, mit der die
Verbindung des Fokussierungsspannungsausgangs möglich ist,
wobei jedoch selbstverständlich die Verbindung des anderen
Hochspannungsausgangs auf ähnliche Weise verwirklicht ist.
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Im Zeitpunkt des Gießens der Schutzhülle für die
Harzummantelung der Spule 3 ist die Ausbildung zweier vorzugsweise
gegenüber den Anschlußstiften 4 von der Schutzhülle vorstehender
Schächte 7, 8 vorgesehen, die dazu bestimmt sind, die Enden der
Kabel 5 bzw. 6 aufzunehmen. Diese Schächte sind ausreichend
kurz, um bei der Anwendung und bei der Handhabung des
Transformators
kein Hindernis darzustellen und um nicht zerbrechlich zu
sein, wobei sie ausreichend lang sind, um einen elektrischen
Überschlag mit jeglichem mit Masse verbundenen Teil zu
vermeiden. Die äußere Länge kann vorteilhafterweise zwischen ungefähr
2 und 4 cm liegen. Ihre Wanddicke insbesondere auf Höhe der
Fußfläche muß ausreichend sein, damit sie nicht zerbrechlich
sind, wobei diese Dicke vorteilhaft ungefähr 2 bis 5 mm
beträgt.
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Die Schächte 7 und 8 stehen mit dem Innenraum der Hülle und
insbesondere in den Verbindungsanschlußstiften der
entsprechenden Hochspannungswicklungsabgriffen oder -enden in
Verbindung. Diese Schächte können entweder auf Höhe ihrer Fußfläche
oder ihres Übergangs in ihre Hülle enden oder, wie in der
Zeichnung dargestellt, in das Innere der Hülle verlängert sein,
um die Verbindungsanschlußstifte zu erreichen, wobei die so im
Inneren der Hülle gebildete Rohrleitung 9 der Aufnahme von
Elementen wie etwa Widerständen, Kondensatoren, Schutzelementen
usw. dienen kann.
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Der Schacht 7 weist im wesentlichen auf Höhe seiner Fußfläche
eine leichte konische Verengung 10 auf, die sich nach außen
erweitert und eine gute Zentrierung des Kabelendes im Schacht
gestattet. Direkt hinter dieser Verengung in Innenrichtung ist
in dem Schacht 7 und im vorliegenden Fall genauer in der
Rohrleitung 9 eine Pille 11 aus leitendem Material angeordnet, die
den Schacht auf dichte Weise verschließt. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist diese Pille aus Silikon,
das mit einem eine gute elektrische Leitung aufweisenden Pulver
angereichert ist.
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In die Innenseite der Pille 11 ist ein Leiter 12 eingeschoben,
der auf nicht gezeigte Weise mit der Hochspannungswicklung
verbunden ist, welche die für die Gitter G2 und G3
erforderliche Fokussierungsspannung liefert.
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ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß in die Innenfläche
der Pille 11 der Leiter 13 eines Entladungswiderstandes 14, der
"Bleeder-Widerstand" genannt wird, eingeschoben wird, während
der andere Leiter dieses Widerstandes auf nicht gezeigte Weise
in die Innenfläche der Pille des Schachts 8 eingeschoben ist.
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An das Ende des Kabels 5 ist ein Hakeneinrichtung 15 angefügt,
die beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt die Form
einer Buchse aufweist, wovon sich eines der Enden zu einem
konischen Kragen 16 erweitert, während das andere Ende entlang
einer Erzeugenden oder zweier Erzeugender geschlitzt ist. Der
Innendurchmesser dieser Buchse ist im wesentlichen gleich dem
Außendurchmesser des Kabels 5.
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Andererseits weist der Schacht 7 an seinem freien Ende eine
Festklemmeinrichtung 17 auf, die mit der Hakeneinrichtung 15
zusammenwirkt. Gemäß einer in der Zeichnung dargestellten
bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung 17 eine Nase
oder ein Vorsprung, der an der Innenwand des Schachts 7
ausgebildet ist. Gemäß einer (nicht gezeigten) anderen
Ausführungsform ist die Festklemmeinrichtung eine zylindrische Buchse, die
an den Schacht angefügt ist und eine solche Nase aufweist. Die
Abmessungen des Kragens 16 und der Nase 17 sind so, daß diese
aneinander festgeklemmt werden können und dabei das Kabel 5 im
Schacht 7 eingeschlossen halten und daß das Kabel 5
gegebenenfalls herausgezogen werden kann, indem auf das Kabel ein
starker Zug ausgeübt wird, ohne sie zu beschädigen. Die Nase 17
kann aus dem gleichen Material wie dasjenige des Schachts 7
verwirklicht sein oder es kann aus Metall sein und am Schacht
angestückt sein. Die obenerwähnten Buchsen bestehen aus einem
geeigneten Kunststoffmaterial.
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Die den Haken 15 bildende Buchse ist am Kabel 5 so
positioniert, daß das abgemantelte Ende 18 dieses Kabels wenigstens
3 mm in die Pille 11 eingeschoben wird, wenn der Haken und die
Nase aneinander festgeklemmt werden, um einen guten
elektrischen Kontakt zu gewährleisten und die Bildung von Ozon zu
vermeiden.
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In Fig. 2 ist auf vereinfachte Weise ein Potentiometerblock 19
dargestellt, der die Potentiometer 20 und 21 aufweist. Die
Schiebekontakte der Potentiometer 20 und 21 sind auf nicht
gezeigte Weise über die Kabel 22 und 23 mit den Gittern G2 bzw.
G3 der durch den Transformator 1 versorgten Katodenstrahlröhre
verbunden. Dieser Potentiometerblock 19 bildet entweder einen
Teil einer der gedruckten Schaltungen des Fernsehgeräts oder
ist an einer dieser Schaltungen befestigt. Eines der Enden des
Kabels 5 ist mit dem Transformator verbunden, während das
andere Ende des Kabels 5 vorteilhaft durch eine
Verbindungseinrichtung mit leitender Pille ähnlich derjenigen, mit der der
Schacht 7 versehen ist, mit diesem Block verbunden ist. Die
Kabel 22 und 23 können am Block 19 dauerhaft oder abnehmbar
verbunden sein, wobei im letzteren Fall ebenfalls eine
Schnelleinrasteinrichtung und leitende Pillen verwendet werden können.
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In der Fig. 3 ist auf vereinfachte Weise eine Ausführungsform
gezeigt, für die der Potentiometerblock 24 mit seinen
Potentiometern 25, 26 an einer der Stirnseiten des Transformators
durch Festklemmung befestigt ist (der Block 24 ist mit
durchgezogenen Linien für eine erste Lösung und mit unterbrochenen
Linien für zwei andere Möglichkeiten dargestellt). Die
Verbindungskabel 27 und 28 der Gitter G2 und G3 der
Katodenstrahlröhre können am Block 24 dauerhaft oder abnehmbar befestigt
sein, im letzteren Fall ebenfalls mit Hilfe von leitenden
Pillen.
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Die abnehmbare Befestigung des Kabels für sehr hohe Spannung 6
mittels seines Saugnapfes 6A im Schacht 8 ähnelt derjenigen des
Kabels 5 im Schacht 7 und braucht nicht genauer beschrieben
werden.
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Dank der Erfindung kann der Hochspannungstransformator auf
einer gedruckten Schaltung in der Position angeordnet werden, in
der der Einfluß seiner Strahlung auf seine Umgebung am
geringsten ist, ferner kann der Potentiometerblock dort positioniert
werden, wo am einfachsten die Einstellungen seiner
Potentiometer vorgenommen werden können.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine
Abnahme des Transformators vom Potentiometerblock und von den
entsprechenden Kabeln möglich ist, wodurch Reparaturen bei
einem Ausfall eines der Elemente erleichtert werden.
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Schließlich muß der Hersteller der Transformatoren keine groß
dimensionierten Kabel mehr verwenden, außerdem kann der
Anwender die Elemente der Hochspannungsschaltung am Ende der
Herstellung anordnen.