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DE60010225T2 - Bausatz zum umsetzen von leuchtstoffleuchte von induktiven in elektronischen betrieb - Google Patents

Bausatz zum umsetzen von leuchtstoffleuchte von induktiven in elektronischen betrieb Download PDF

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DE60010225T2
DE60010225T2 DE60010225T DE60010225T DE60010225T2 DE 60010225 T2 DE60010225 T2 DE 60010225T2 DE 60010225 T DE60010225 T DE 60010225T DE 60010225 T DE60010225 T DE 60010225T DE 60010225 T2 DE60010225 T2 DE 60010225T2
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Der Typ einer Beleuchtung, der weltweit am meisten verbreitet ist, ist die gerade Leuchtstofflampe, mit elektrischen Kontakten an beiden Seiten, die heutzutage in allen Büros, Fabriken, Krankenhäusern, usw., vorgefunden werden kann. Obwohl in den letzten zehn Jahren gesagt worden ist, dass der Betrieb dieser Gasentladungslampen, die einfache Drosselklammern einsetzen, um den Strom der Gasentladung zu begrenzen, nicht die optimale Lösung ist, werden unzählige Millionen Lampen dieses Typs heutzutage verwendet.
  • Die Nachteile bestehen darin, dass, bei dem Betrieb der Lampen bei der kundenseitigen Frequenz von 50 oder 60 Hz, das Licht bei dieser Frequenz flackert und stroboskopische Effekte auftreten können, die, zum Beispiel, bewirken, dass laufende Maschinen angehalten erscheinen. Auch ist die Effektivität dieser "induktiven" Leuchtstofflampen-Vorschaltgeräte nicht zufriedenstellend. Die Effektivität der physikalischen Umsetzung der zuerst unsichtbaren Gasentladung in sichtbares Licht kann beträchtlich durch eine moderne elektronische Vorrichtung verbessert werden, die bei einer hohen Frequenz arbeitet. Für eine äquivalente Lichteffektivität können wesentliche Energieeinsparungen in dem Vorgang erhalten werden. Dies ist nicht nur ein Kostenfaktor, sondern auch eine Pflicht beim Erhalten natürlicher Ressourcen und der Umwelt.
  • Natürlich ist die Umwandlung von induktiven Lampen zu einem elektronischen Hochfrequenzbetrieb nicht nur eine Frage der Kosten eines Leuchtstofflampen-Vorschaltgeräts; obwohl eine solche Umwandlung als technisch und ökonomisch durchführbar angesehen werden kann, verhindern die Kosten der Installationsarbeit, die einer solchen Änderung zugeordnet sind, eine schnelle Umsetzung.
  • Die US-A-5 440 466 offenbart einen nachrüstbaren Bausatz zum Umwandeln von Beleuchtungseinheiten von einem induktiven Betrieb zu einem elektronischen Betrieb gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4 und 10.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist derjenige, eine einfache und kosteneffektive Lösung zu schaffen, die den Ersatz von Leuchtstofflampen in existierenden Beleuchtungseinheiten möglich macht, während gleichzeitig zu einem elektronischen Hochfrequenzbetrieb umgewandelt wird, und zwar in einer kosteneffektiven Art und Weise und mit minimaler oder keiner Installationsarbeit.
  • Dies wird durch Schaffen eines Bausatzes erreicht, in dem die Bauteile des elektronischen Vorschaltgeräts in einem einzelnen Adapter untergebracht werden können, oder in zwei Adapter aufgeteilt sind, die an den Enden der Gasentladungsröhren befestigt werden können. Dies führt zu nur einer leichten Vergrößerung der gesamten Länge der Leuchtstofflampe, was, unter Anwenden der modernen Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen, ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann.
  • Um ein Umbauen der Beleuchtungseinheiten und eine Änderung der Verdrahtung innerhalb der Beleuchtungseinheiten zu verhindern, wird weiterhin vorgeschlagen, die elektrischen Verbindungen, die für eine einwandfreie Funktion zwischen den zwei Adaptern notwendig sind, an der größten Erstreckung, die an den Adaptern möglich ist, und abgedeckt in einem Kabelkanal, zu befestigen.
  • Eine andere Variation der Erfindung sieht ein Unterbringen der Bauelemente des elektronischen Vorschaltgeräts entweder nur in dem Kabelkanal oder ein Unterbringen der Teile davon in den Adaptern vor.
  • Gemäß der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass an dem Kabelkanal Reflektorflügel angeordnet werden, die nicht nur den Kabelkanal verstärken, sondern auch mit minimalen, hinzugefügten Kosten eine beträchtliche Verbesserung in der Rückstrahlung von Licht mit sich bringen. Ein zusätzlicher Vorteil eines Unterbringens des elektronischen Vorschaltgeräts in dem Kabelkanal ist derjenige, dass ein zusätzliches Kühlen der Bauelemente durch die Reflektorflügel erreicht werden kann.
  • Da dies einen nachrüstbaren Bausatz verbessert, kann eine Einsparung mit mindestens einer Verbindungsleitung zwischen den Adaptern erreicht werden. Anstelle eines zusätzlichen, elektrischen Drahts oder einer Leitung können die Verbindungsleitungen zu dem Starterhalter – immer in Beleuchtungseinheiten mit induktiven Systemen vorhanden – als ein Element der Schaltung verwendet werden. Anstelle des Starters wird ein zusätzlicher Bypass-Adapter in dem Starterhalter verwendet. Der Bypass-Adapter legt die Ver bindungen des Starterhalters im Nebenschluss, entweder mit einer Schmelzsicherung, einem temperaturabhängigen PTC-Widerstand, oder einer Kombination davon, und erzeugt demzufolge eine elektrische Verbindung zwischen den Adaptern. Die Kombination einer Schmelzsicherung mit einem PTC-Widerstand ist bevorzugt.
  • Da die Länge der Leuchtstofflampen als ein weltweiter Standard eingerichtet ist, wird weiterhin gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Länge der Adapter in einer solchen Art und Weise auszulegen, dass die Länge der Leuchtstofflampen, umfassend die Adapter, Standardlängen entspricht, und demzufolge können die Leuchtstofflampen mit Adaptern gemäß der Erfindung leicht in existierende, standardisierte Lampensockel oder Beleuchtungshalterungen eingesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die nachfolgende, detaillierte Beschreibung der Erfindung wird durch die schematisch beschriebenen Ausführungsbeispiele unterstützt, die nur für ein besseres Verständnis dienen und in keinster Weise dahingehend ausgelegt werden sollen, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.
  • 1 stellt, für ein besseres Verständnis, als ein Beispiel, eine traditionelle Anordnung mit einer Drosselklammer (9) als das induktive Vorschaltgerät dar;
  • 2 zeigt das Design einer verkürzten Leuchtstofflampe gemäß der Erfindung, die zwei zusätzliche Adapter (4) und (5) besitzt, die an die Enden gesetzt sind, die die Bauelemente des elektronischen Vorschaltgeräts (20) enthalten;
  • 3 stellt eine Ansicht eines Aufbaus gemäß der Erfindung dar, in der die Leuchtstofflampe bereits in dem linken Adapter installiert worden ist, allerdings der rechte Adapter bis jetzt noch nicht platziert worden ist. Der Leitungskanal ist in der Mitte unterteilt und mit den Adaptern verbunden;
  • 3a stellt einen Schnitt A-A der 3 dar;
  • 4 stellt eine Ansicht einer alternativen Lösung, allerdings mit einem Leitungskanal, der mit zwei Reflektorflügeln versehen und zwischen den Adaptern angeordnet ist, dar;
  • 4a stellt einen Schnitt B-B der 4 dar;
  • 5 stellt eine Variation der Erfindung dar, bei der das elektronische Vorschaltgerät in dem Leitungskanal (6) angeordnet ist;
  • 6 zeigt eine Explosionsansicht der Vorrichtung der 5, die die separaten Teile des Bausatzes vor der Montage darstellt;
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung in den 5 und 6; und
  • 8 stellt einen Schnitt C-C der 7 dar.
  • Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • Die folgende, detaillierte, schematische Beschreibung dient für das Verständnis des erfindungsgemäßen Konzepts, allerdings kann sie dieses nicht erschöpfend darstellen, da nicht aufgezählte Aufbauvariationen sowohl in dem Design als auch in dem funktionalen Aufbau möglich sind.
  • Zuerst ist eine traditionelle Lampe in 1 gezeigt, die eine Leuchtstofflampe (1) des Typs besitzt, der bis heute verwendet wird, der in zwei Trägern (2) eingesetzt ist und seinen Strom induktiv durch eine Drossel (9) begrenzt besitzt. Ein sogenannter "Starter" (3) dient für einen Stromstoss, um die Zündung der Gasentladung zu bewirken, nur nach einer bestimmten Vorheizzeit der Elektroden (8). Die Leuchtstofflampe (1), mit ihren erwärmten Elektroden (8), wird mit Spannung von einem Energienetzwerk (15) oder (16) über Federfingerkontakte (12) und Kontaktstifte (11) versorgt. Der Starter (3) ist mit den Elektroden (8) über Leitungen (13) verbunden. Wenn eine Lampe eingeschaltet wird, wird Energie zuerst zu der Lampenschaltung zugeführt, der Starter (3) führt einen höher erwärmenden Strom zu den Elektroden (8) zu, um den darauffolgenden Zündvorgang der Gasentladung zu erleichtern. Die Zeitverzögerung wird am meisten durch Verwendung eines erwärmten Bimetallstreifens vorgenommen, dessen Funktion nicht zuverlässig ist. In elektronischen Vorschaltvorrichtungen wird ein Vorerwärmen durch elektronische Schaltungen kontrolliert und sie sind demzufolge wesentlich zuverlässiger.
  • Unter Bezugnahme nun auf die 2 und 5 werden Design-Beispiele gemäß der Erfindung schematisch beschrieben. Eine Leuchtstofflampe (1) besitzt ein Paar von Sockeln (4a) und (5a), die an Adaptern (4) und (5) in Trägern (2) an jeder Seite der Beleuchtungseinheit befestigt sind. Kontaktstifte (11) und zugeordnete, vertiefte, innere Federfingerkontakte (14) dienen für die elektrische Verbindung der Elektroden (8) der Leuchtstofflampe (1) mit den Adaptern (4) und (5) oder mit den Federfingerkontakten (12) in den Sockeln (2).
  • Die Adapter (4) und (5) sind miteinander über Verbindungsleitungen (8) verbunden, die, wie in 5 dargestellt ist, in einem Leitungskanal (6) liegen. Die strukturellen Bauelemente eines elektronischen Vorschaltgeräts (20) können entweder innerhalb des Adapters (4) nur vorgesehen werden, oder Teile des Vorschaltgeräts können in dem Adapter (5) vorhanden sein.
  • Um eine Verbindungsleitung (18) einzusparen, können Drähte oder Leitungen (13), die immer in den existierenden Beleuchtungseinheiten installiert sind, verwendet werden, um die Versorgungsspannung (16) zuzuführen. Ein elektrischer Durchgangsweg ist durch die elastischen Kontakte (12) des rechten Trägers (2) vorgesehen, und zwar über den Starterhalter, zu dem linken Träger (2) und demzufolge zu dem Vorschaltgerät (20) in dem Adapter (4). Um dies vorzunehmen, ist es nur notwendig, an den Kontakten des Starterhalters (10) im Bypass vorbeizuführen.
  • Der Bypass der Kontakte des Starterhalters (10) tritt nicht in einer als unzulässig angesehenen Art und Weise mit einer kurzschliessenden Klemme auf, sondern anstelle davon über einen Schutzwiderstand (22) oder über eine Schmelzsicherung (23), die in einem Bypass-Adapter (24) untergebracht sind, der in einem Starterhalter (10) eingesetzt werden kann. Die Verwendung eines temperaturabhängigen PTC-Widerstands als Schutzwiderstand (22) besitzt den Vorteil, den Einschaltstrom zu begrenzen, allerdings verbraucht dieser Typ eines Widerstands konstant Energie, und in dem Fall einer elektrischen Störung, tritt kein Abschalten auf. Eine Schmelzsicherung (23) in dem Halter (10) führt zu einer vollständigen Sicherheit; allerdings begrenzt die Schmelzsicherung (23) nicht den (Einschalt-) Strom. In einigen Fällen kann eine Kombination beider Funktionen erwünscht sein, wie dies durch die Reihenverbindung des Widerstands (22) und der Schmelzsicherung (23) in 2 dargestellt ist. Da dies ein einfaches, kostengünstiges Bauelement als ein Zubehörteil einsetzt, können alle Wünsche selektiv gemäß der Erfindung erfüllt und austauschbar so, wie dies erwünscht ist, angewandt werden.
  • Natürlich ist es zuerst nicht bekannt, welche Federfingerkontakte (14) die Energieversorgungsspannung in dem Träger leiten und welche zu dem Starter über die Leitungen (13) führen. Da die Spannung von dem Versorgungsnetzwerk (16) zu dem Vorschaltgerät (20) und auf diese Art und Weise zu der Leuchtstofflampe (1) zugeführt werden muss, und da der Starter (3) nicht länger notwendig ist, können zwei Kontaktstifte (11), angeordnet an dem rechten Adapter (5), leicht mit einem kurzschliessenden Stab (17) verbunden werden, und auf diese Art und Weise wird die erforderliche Verbindung von dem Versorgungsnetzwerk (16) zuverlässig über den Bypass-Adapter (24) zu dem Vorschaltgerät (20) in dem Adapter (4) erreicht.
  • Falls es erwünscht ist, nicht die existierenden Leitungen der Beleuchtungseinheit und des Starterhalters (10) zu verwenden, kann das Problem eines Zuführens von Energie zu dem Vorschaltgerät (20) auch mit einer zusätzlichen Verbindungsleitung (18) zwischen den Adaptern (4) und (5) gelöst werden.
  • Die Drossel (9), verbunden in Reihe mit dem Energieversorgungsnetzwerk (16), besitzt keinen speziellen Effekt in Bezug auf den elektronischen Betrieb der Lampe; sie kann sogar einen zusätzlichen Beitrag zu der Störung der Funktion liefern. Falls erwünscht, kann sie entfernt oder im Bypass umgangen werden.
  • 3 zeigt eine Ansicht eines vollständigen Bausatzes, wobei die Leuchtstofflampe (1) bereits in den Adapter (4) eingesetzt ist, allerdings vor einem Platzieren des Adapters (5). Für diesen Zweck sind die zentral unterteilten Hälften des Leitungskanals (6) noch nicht zusammengesteckt worden und die zwei Verbindungsleitungen (18) können noch gesehen werden. Beide Teile des Leitungskanals (6) könnten natürlich auch ineinander in einer teleskopierenden Art und Weise hineingleiten, um eine einfachere Handhabung zu ermöglichen. Nach Einstecken des Adapters (5) an den Kontaktstiften (11) der Leuchtstofflampe (1) kann die gesamte Einheit in die Träger (2) der Beleuchtungseinheit eingesetzt werden und die Beleuchtungseinheit wird so für einen elektronischen Betrieb umgewandelt. In dem Beispiel der 3 sind die Teile des Leitungskanals (6) fest mit den Adaptern (4) oder (5) verbunden, was beim Herstellen der Teile aus Kunststoff berücksichtigt werden sollte.
  • Die Variation der 4 stellt einen nicht geteilten Leitungskanal (6) dar, der, weiterhin, mit Reflektoroberflächen (7) versehen ist und demzufolge eine wesentliche Stabilität erhält. In dem Schnitt B-B in 4a kann dies deutlich erkannt werden. In 4 ist der rechte Adapter (5) auch noch nicht platziert und hier sind ebenso die zwei Verbindungsleitungen (18) zu sehen.
  • Falls man es wünscht, weiterhin die Vorrichtung ökonomischer zu gestalten, können die Ausführungsformen der 5 bis 8 geeignet sein. Die Ausführungsform, die schematisch in 5 dargestellt ist, ist teilweise im Aufbau einfach und leicht herzustellen.
  • In der Ausführungsform der 5 sind alle Teile des elektronischen Vorschaltgeräts in dem Leitungskanal (6) untergebracht, der so angepasst ist, um mit Kontaktstiften (11) in den Adaptern (4) und (5), an beiden Seiten, zusammenzupassen. Alle Teile der 5 sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und besitzen dieselben Funktionen wie diejenigen, die in anderen Zeichnungen beschrieben sind.
  • 6 stellt sowohl die Leuchtstofflampe (1) als auch die Adapter (4) und (5) dar, bevor sie montiert werden, um besser die einzelnen Teile darzustellen. Das äußerst einfache Design kann hier deutlich gesehen werden. Ein zusätzlicher Vorteil ist derjenige, dass das elektronische Vorschaltgerät (20) an unterschiedliche Betriebsspannungen und Ausgänge angepasst werden kann, einfach durch Ersetzen des Leitungskanals (6). Keine Iosen Drähte, keine Schrauben oder andere Verbindungsmechanismen sind notwendig. Der vollständige Bausatz, dargestellt in einem zusammengebauten Zustand in 7, kann in irgendeiner antiquierten Beleuchtungseinheit angewandt werden, die ein induktives Vorschaltgerät besitzt, und führt zu den Vorteilen, die zu Beginn erwähnt sind.

Claims (19)

  1. Bausatz zum Umstellen von Beleuchtungseinheiten mit geraden Leuchtstofflampen (1) mit Fassungen auf beiden Seiten von induktivem Betrieb auf elektronischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fassungs-Adapter (4, 5), die an den Kontaktstiften (11) der Leuchtstofflampen (1) angebracht werden können, vorhanden sind und die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in einem der Adapter angeordnet oder auf beide Adapter verteilt sind, und dass elektrische Verbindungen (28) zwischen den Adaptern vorhanden sind.
  2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) an diesen Adaptern angebracht werden können.
  3. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) in einem anbringbaren Leitungskanal (6) angeordnet sind.
  4. Bausatz zum Umstellen von Beleuchtungseinheiten mit geraden Leuchtstofflampen (1) mit Fassungen (4a, 5a) auf beiden Seiten von induktivem Betrieb auf elektronischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fassungs-Adapter (4, 5), die an den Kontaktstiften (11) der Leuchtstofflampen (1) angebracht werden können, vorhanden sind und die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in einem anbringbaren Leitungskanal (6) angeordnet sind, der die Adapter (4, 5) mechanisch und elektrisch verbindet.
  5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) beide in den Leitungskanälen (6) sowie in einem oder zwei Adaptern angeordnet sind.
  6. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens alle wichtigen Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20), die die Spannung und die Leistung bestimmen, in dem Leitungskanal (6) angeordnet sind.
  7. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelkanal (6) Reflektorflächen (7) aufweist.
  8. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Umgehungs-Adapter (24), der in die Starterfassung (10) eingeführt werden kann, vorhanden ist, der einen Schutzwiderstand (22) und/oder eine Sicherung (23) enthält und mit diesen Bauteilen die Versorgungsleitungen (13) zu der Starterfassung umgeht, die in der Beleuchtungseinheit vorhanden sind, so dass in einem der Adapter (4, 5), der an der Leuchtstofflampe angebracht ist, die zwei Kontaktstifte, die an dem Adapter angeordnet sind, umgangen werden.
  9. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Leuchtstofflampe (1) mit dem daran angebrachten Adapter (4, 5) einer Standard-Länge einer Leuchtstofflampe entspricht, so dass sie ausgewechselt werden kann.
  10. Bausatz zum Umstellen von Beleuchtungseinheiten von induktivem Betrieb auf elektronischen Betrieb, der umfasst: a) eine gerade Leuchtstofflampe (1) mit wenigstens zwei Kontaktstiften (11) an jedem Ende der Lampe; dadurch gekennzeichnet, dass der Bausatz des Weiteren umfasst: b) einen ersten und einen zweiten Adapter (4, 5) zum Anbringen an den Enden der Lampe (1), wobei jeder der Adapter ein Paar innerer Kontakte (14) zum Eingriff mit den Lampen-Kontaktstiften (11) aufweist und jeder der Adapter (4, 5) ein Paar äußerer Kontakte (11) zum Eingriff mit Kontakten in einem Beleuchtungskörper aufweist; c) Verbindungsleitungen (18), die den ersten Adapter elektrisch mit dem zweiten Adapter verbinden; und d) ein elektronisches Vorschaltgerät (20).
  11. Bausatz nach Anspruch 10, wobei das elektronische Vorschaltgerät in dem ersten Adapter angebracht ist.
  12. Bausatz nach Anspruch 10, wobei sich die Verbindungsleitungen (18) in einem Leitungskanal (6) befinden.
  13. Bausatz nach Anspruch 12, wobei sich das elektronische Vorschaltgerät (20) in dem Leitungskanal (6) angebracht ist.
  14. Bausatz nach Anspruch 12, wobei der Leitungskanal (6) einen Umgehungs-Adapter (24) enthält.
  15. Bausatz nach Anspruch 14, wobei der Umgehungs-Adapter (24) einen Widerstand (22) und eine Sicherung (23) umfasst.
  16. Bausatz nach Anspruch 15, wobei der Widerstand (22) einen PTC-Widerstand umfasst.
  17. Bausatz nach Anspruch 10, wobei Elemente des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in dem ersten Adapter und in dem zweiten Adapter angebracht sind.
  18. Bausatz nach Anspruch 12, wobei der Leitungskanal (6) zwei Teleskopelemente umfasst.
  19. Bausatz nach Anspruch 12, wobei der Leitungskanal (6) eine Vielzahl sich nach außen erstreckender Kontaktstifte (11) an jedem Ende des Kanals aufweist und der erste sowie der zweite Adapter (4, 5) innere Kontakte (14) zum Eingriff mit den Kanal-Kontaktstiften (11) aufweisen.
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