DE19548325A1 - Einseitig gesockeltes Gasentladungsgefäß, insbesondere für Kompaktlampen - Google Patents

Description

Gasentladungslampen, insbesondere Kompaktleuchtstofflampen, sind infolge ih­ rer komplexen Betriebsbedingungen und aufwendigen Herstellungskosten sowohl der Gasentladungslampen selbst, aber auch der teuren elektronischen Vorschalt­ geräte trotz ihrer enormen Vorteile, wie z. B. 80% Energieeinsparung gegenüber Glühlampen, wegen ihres hohen Preises nicht ausreichend eingesetzt.

Die Strombegrenzung der Gasentladung, das Vorheizen der Elektroden mit der unerwünschten Einschaltverzögerung, die Unterbringung der erforderlichen Bau­ teile auf kleinstem Raum, aber auch die Verbindung der einzelnen Teile zu einer betriebsfähigen Leuchtstofflampe wurden bisher nur zum Teil befriedigend gelöst.

Die bisherigen beheizten Kompaktlampen leiden unter dem Nachteil, daß wegen der Notwendigkeit der Elektroden-Beheizung mindestens zwei Anschlüsse pro Seite des Gasentladungsgefäßes aus diesem herausgeführt werden müssen, was mit dem Nachteil eines höheren Herstellungsaufwandes für das Gasentla­ dungsgefäß und für die Kontaktvorrichtung zur Kontaktierung dieser Anschlüsse verbunden ist. Hierbei wird vorausgesetzt, daß das Gasentladungsgefäß bei den bekannten Kompaktlampen auswechselbar ist.

Überdies wird auch ein höherer Raumbedarf für die Kontaktvorrichtung bean­ sprucht. Die elektroden-beheizten Kompaktlampen erfordern im übrigen ein rela­ tiv aufwendiges Vorschaltgerät, was zum einen die Beheizung der Elektroden si­ cherstellen muß und zum anderen eine hochfrequente Versorgungsspannung den Elektroden zuführt, um eine sichere Zündung und ein stabiles Leuchtverhal­ ten zu gewährleisten.

Der an sich bekannte Einbau dieser hochwertigen Vorschaltgeräte in den Sockel der Kompaktlampe erfordert wiederum einen höheren Raumbedarf. Beide oben genannten Nachteile haben es bisher verhindert, wirklich kleine Kompaktlampen mit auswechselbarem Gasentladungsgefäß bauen zu können, deren Außenab­ messungen denen einer Glühlampe vergleichbarer Leuchtstärke entspricht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den bekann­ ten, elektrodenbeheizten Kompaktlampen, eine neue Kompaktlampe zu schaffen, die wesentlich kostengünstiger ist, raumsparend aufgebaut ist und deren Gasent­ ladungsgefäß im übrigen leicht auswechselbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, Kaltkathoden zu verwenden, die jeweils an den Enden des Gasentladungsgefäßes angeordnet und als getrennte einpolige Anschlüsse herausgeführt sind. Auf eine Halterung, z. B. in einer Grundplatte, kann bei einer solchen Ausführung verzichtet werden.

Diese Ausführung eignet sich zwar grundsätzlich für alle Gasentladungslampen, aber bringt besondere Vorteile bei Leuchtstofflampen mit nur einem einzigen ge­ bogenen Glasrohr, z. B. in Form einer Doppelwendel. Bei Gasentladungsgefäßen, die aus mehreren Rohren zusammengeschweißt sind, besteht erhöhte Bruchge­ fahr. Eine zusätzliche Fixierung bzw. Sockelung wird empfohlen.

Die erfindungsgemäße feste oder lösbare Verbindung des Gasentladungsge­ fäßes mit dem Vorschaltgerät, z. B. in Form eines Adapters, ist mit den als Stifte ausgebildeten Anschlüssen besonders einfach und zuverlässig möglich.

Ein besonderer Vorteil dieser Maßnahme liegt in der geringeren Baugröße der zur Kontaktierung der einpoligen Stifte erforderlichen Kontakteinrichtung. Nachdem lediglich nur noch ein Pol pro Seite des Gasentladungsgefäßes kontaktiert wer­ den muß, ergibt sich eine wesentliche erste Platzeinsparung, die zu einem we­ sentlich kleineren Anschlußteil (Adapterteil) der Kompaktlampe führt. Im übrigen ist mit dieser Maßnahme auch eine Kostenersparnis verbunden, denn eine einpo­ lige Kontaktvorrichtung kann um mindestens 20 Prozent kostengünstiger ausge­ führt werden als vergleichsweise eine zweipolige Kontaktvorrichtung.

Ebenso kann mit etwa 20 Prozent Platzeinsparung gerechnet werden.

Da die Kaltkathoden nicht vorgeheizt werden müssen, wie dies bei den bisherigen beheizten Kathoden der Fall ist, kann in vielen Fällen auf ein elektronisches Vor­ schaltgerät mit Konverter und Vorheizregelung verzichtet werden. Die Verwen­ dung eines kapazitiven Vorschaltgerätes mit Kondensatoren als verlustfreie Vor­ widerstände wird daher erfindungsgemäß empfohlen.

Die Verwendung von Kaltkathoden bringt - neben dem Vorteil der einpoligen Kon­ taktierung auf jeder Seite des Gasentladungsgefäßes - den weiteren Vorteil, daß ein einfaches und kostengünstiges Vorschaltgerät verwendet werden kann. Ver­ wendet man nämlich ein kapazitives Vorschaltgerät - welches also ohne raum­ greifende und gewichtsungünstige Induktivität auskommt - dann ergeben sich weitere entscheidende Vorteile im Hinblick auf Platz- und Kosteneinsparungen:

Der für das kapazitive Vorschaltgerät notwendige Kondensator kann direkt auf­ recht stehend in den durch den lichten Innenraum des Gasentladungsgefäßes umschriebenen Raum eingebaut werden. Wird er noch in ein entsprechendes zylindrisches Gehäuse eingesetzt, dann kann dieses Gehäuse noch zusätzlich mit strahlungsverbessernden Beschichtungen versehen werden, was die Ab­ strahlwirkung der Kompaktlampe als solches noch erhöht.

Der verwendete Kondensator spart entscheidendes Gewicht und Platz gegenüber einer Induktivität. Das kapazitive Vorschaltgerät wird damit insgesamt kleiner, leichter und kostengünstiger als vergleichsweise ein induktives Vorschaltgerät. Es wird daran erinnert, daß diese Vorteile nur gegeben sind, wenn entsprechende Kaltkathoden verwendet werden. Die im Patentanspruch 1 beschriebenen Maß­ nahmen ergänzen und fördern sich deshalb gegenseitig und verwirklichen in überraschender Weise eine entscheidend kleinere, leichtere und kostengünstige Kompaktlampe.

Ferner wird empfohlen, das Vorschaltgerät im Sockel der Kompaktleucht­ stofflampe anzuordnen.

Da das Gasentladungsgefäß nur durch die Stifte der Kaltkathoden mit dem Vor­ schaltgerät verbunden ist, wird ferner empfohlen, im Vorschaltgerät selbstsper­ rende Federkontakte anzuordnen oder im Sockel der Kompaktlampe mechani­ sche Rastmittel zur Halterung des Gasentladungsgefäßes vorzusehen.

Damit ist der Vorteil verbunden, daß man auf einen sogenannten Adapter verzich­ ten kann. Bei den bisher bekannten Kompaktlampen war nämlich ein relativ raumgreifender und kostspieliger Adapter notwendig, der einerseits die Kon­ taktanordnung zur Kontaktierung der Anschlüsse des Gasentladungsgefäßes und andererseits den Anschluß zum Vorschaltgerät herstellt. Ein derartiger Adapter kann erfindungsgemäß entfallen, denn die einpoligen Stifte auf jeder Seite des Gasentladungsgefäßes werden in entsprechenden Stiftaufnahmen aufgenom­ men, die nur wenig Platz beanspruchen, kostengünstig herzustellen sind und im übrigen auch - wegen der geringeren Kontaktanzahl im Vergleich zu herkömmli­ chen Kompaktlampen - auch zuverlässiger arbeiten. Anstatt eines Adapters wer­ den also die Stiftaufnahmen unmittelbar mit dem im Sockel angeordneten Vor­ schaltgerät verbunden.

Um gegebenenfalls ein Austauschen des Gasentladungsgefäßes zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, Betätigungsmittel zum Lösen der selbstsperrenden Federkontakte vorzusehen.

Ebenso ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, Führungen zur Stabilisierung des Gasentladungsgefäßes am Sockel vorzusehen.

Die Fig. 1 bis 6 dienen dem besseren Verständnis des Erfindungsgedankens, insbesondere zeigen die schematischen Darstellungen die Bedeutung des Synergieeffektes, der erst durch Anwendung und Kombination von Know-How aus verschiedensten Gebieten das Erfindungsziel einer umfassenden Rationali­ sierung der Fertigung, der Kostenreduzierung und des technischen Fortschnitts bringt. Dabei ist von Bedeutung, daß jede Kombination der Patentansprüche selbständigen Charakter hat, die getrennt verwertet und auch beansprucht wer­ den.

Fig. 1 zeigt ein herkömmliches, U-förmig gebogenes Gasentladungsgefäß mit Kaltkathode und aufgeschobener Kontakthülse bzw. mit einem Kontaktstift.

Fig. 2 zeigt ein dazu passendes Vorschaltgerät in Form eines Kompaktlampen­ sockels mit E 27-Gewinde als Netzanschluß.

Fig. 3 zeigt ein doppelt gewendeltes Gasentladungsgefäß mit Stiftsockel und Fig. 4 das dazu gehörige Vorschaltgerät im Schnitt.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht der in Fig. 3 und Fig. 4 getrennt dargestellten Lampe.

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die Darstellung Fig. 4.

In allen Abbildungen sind gleiche Teile mit gleichen Zeichen versehen.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Kombination eines U-förmig gebogenen Gasentladungsgefäßes (1) mit einer Kaltkathode (3), der elektrische Verbindung nach außen durch eine Kontaktkappe (4) erfolgt. Eine andere Ausbildung für den elektrischen Anschluß ist schematisch auf dem anderen Schenkel des Gasentla­ dungsgefäßes (1) mit einem Raststift (5) gezeigt.

In Fig. 2 ist als Beispiel für ein Vorschaltgerät eine Ausführung für eine Kompakt­ lampe mit einem E 27-Gewinde (8) dargestellt. Das Gehäuse (7) ist für die Auf­ nahme von Teilen des erforderlichen Vorschaltgerätes geeignet. Teile des Vor­ schaltgerätes können auch in dem zylindrischen Gehäuse (10) untergebracht werden, welches zwischen dem Bogen des Gasentladungsgefäßes (1) oder an­ derer derartiger Konstruktionen Platz finden kann.

Beim Einsetzen des Gasentladungsgefäßes (1) in die beiden Isolierkrägen (11) des Gehäuses (7) rastet in dem dargestellten Beispiel der Raststift (5) in einen Federkontakt (16), der nicht nur die Kontaktgabe, sondern auch eine Rastung des Gasentladungsgefäßes (1) bewirkt. Der Federkontakt ist z. B. auf einer Leiterplatte (17) befestigt, die auch andere Teile des Vorschaltgerätes tragen kann.

In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens mit einem gewendelten Gasentladungsgefäß (2) dargestellt. Diese Ausführung be­ deutet nicht nur eine verkürzte Bauweise der Leuchtstofflampe, sondern auch eine bessere Lichtverteilung, obwohl bei einem solchen gewendelten Gasentla­ dungsgefäß (2) leicht größere Leistungen realisiert werden können, die sonst nur mit mehreren zusammengeschweißten U-Rohren erreichbar sind, hat man in einem solchen Fall ein stabiles Bauelement, das keine zusätzliche Halterung be­ nötigt.

In Fig. 3 ist schematisch auch die einfache Anordnung einer Kaltkathode (3) mit einem Steckerstift (5) dargestellt, der in bekannter Art mittels einer Glasperle (15) in das Ende des Gasentladungsgefäßes eingeschmolzen ist.

In Fig. 4 sind weitere Details im Schnitt durch das Gehäuse (7) dargestellt. Die selbstsperrenden Federkontakte (12) korrespondieren mit den Steckerstiften (6) und verhindern zuverlässig ein Herausfallen des Gasentladungsgefäßes (2). Die Sperrwirkung von solchen Kontakten ist seit vielen Jahren im Gebrauch und be­ kannt von Anschlußklemmen für elektrische Leitungen.

Da die Sperrwirkung praktisch unlösbar ist, muß man entsprechende Betäti­ gungsmittel (14) vorsehen: die gedrückt werden müssen, um die Steckerstifte (6) wieder freizugeben. Die Funktion dieser Betätigungsmittel (14) ist auch im Schnitt Fig. 6 dargestellt. Dieser Schnitt ist - wie in Fig. 4 zu sehen - gemäß der Linie A-A geführt.

Die preiswerte Ausführung eines Vorschaltgerätes mit einem Kondensator (9) als verlustfreier Vorwiderstand ist bei einem erfindungsgemäßen Aufbau dadurch er­ leichtert, daß man diesen Kondensator zwischen den Anschlüssen des Gasentla­ dungsgefäßes (2) anordnet, wo ausreichend Platz ist, um auch größere Leistun­ gen erreichen zu können.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht der kompletten Lampe gemäß Fig. 3 und Fig. 4. In dieser Fig. 5 ist auch eine Maßnahme zur Stabilisierung des Gasentladungsgefäßes durch eine Rippe (13) schematisch dargestellt, die sich an die Innenseite des Gasentladungsgefäßes (2) anlegt und damit ein seitliches Kippen verhindert.

Der Synergieeffekt der einzelnen Merkmale der Erfindung ist so bedeutend, daß einige der Unteransprüche jederzeit auch als Hauptanspruch angesehen werden kann. Aus den Darstellungen der Beispiele gehen auch weitere Anregungen her­ vor, die in Kombination mit den übrigen Details selbständigen Schutzcharakter darstellen.

Claims (11)

1. Einseitig gesockeltes Gasentladungsgefäß z. B. für Kompaktleuchtstofflam­ pen, bestehend aus einem oder mehreren gebogenen Glasrohren, die mit­ einander verbunden sind und dessen Enden mit Elektroden und Anschlüs­ sen versehen sind, und einem als getrennte Einheit aufgebauten Vor­ schaltgerät, welches mit dem Gasentladungsgefäß über seine Anschlüsse fest oder lösbar elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem Ende des Gasentladungsgefäßes eine Kaltkathode angeordnet ist und daß die elektrische Verbindung der Kaltkathoden nach außen jeweils als einpolige Anschlüsse ausgebildet sind.

2. Gasentladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einpolige Anschluß als Stift ausgebildet und im Glasrohr eingeschmolzen ist.

3. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Glasrohre zumindest teilweise als Doppelwendel ausgeführt sind.

4. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgerät zumindest teilweise zwischen den Glasrohren angeordnet ist.

5. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentladungsgefäß mit dem Vorschaltgerät fest oder lösbar zu einer Kompaktlampe verbindbar ist.

6. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgerät ein konverterloses, raumsparen­ des, kapazitives Bauteil ist.

7. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgerät zumindest teilweise im Sockel der Kompaktleuchtstofflampe angeordnet ist.

8. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte der Kaltkathoden über selbstsperrende Federkontakte mit dem Vorschaltgerät verbunden sind.

9. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Betätigungsmittel zum Lösen der selbstsperrenden Federkontakte vorhanden sind.

10. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel der Kompaktleuchtstofflampe mechani­ sche Rastmittel zur Halterung des Gasentladungsgefäßes vorhanden sind.

11. Gasentladungsgefäß nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Sockel Führungsmittel zur Fixierung des Gasent­ ladungsgefäßes vorhanden sind.