DE3210005A1

DE3210005A1 - Kompakte fluoreszenzlampe

Info

Publication number: DE3210005A1
Application number: DE19823210005
Authority: DE
Inventors: Thomas E. Clifton N.J. Dooley; Edward W. Teaneck N.J. Morton; Daniel W. Bloomfield N.J. O'Mullan
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Philips North America LLC
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS57182902A; GB2095464B; NL8200947A; GB2095464A; CA1165797A; US4375607A

Description

3210005 V-^:- drying. Ernst stratmann

P AT E N TAN WA LT
D-4000 DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9

Düsseldorf, 17. März 1982

VNR: 1o9126

49,o79

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, PA., V. St. A.

Kompakte Fluoreszenzlampe

Die Erfindung betrifft kompakte Fluoreszenzlampen, insbesondere solche/ die eine in sich gefaltete Niederdruckentladungslampe als Lichtquelle benutzt und die in für Glühlampen übliche Fassungen von Lampenarmaturen einschraubbar sind, die für Heimanwendungen wie auch für kommerzielle Zwecke Anwendung finden.

Fluoreszenzlampeneinheiten, die speziell für die Verwendung in herkömmliche Lampenarmaturen konstruiert sind, besitzen Einschraubfassungen, die seit langem bekannt sind. Eine Lampeneinheit dieser Bauart mit einem zylindrischen Kolben, der konzentrische ringförmige Aufteilungen besitzt (oder der aus einem Rohr hergestellt wird, das in sich gebogen ist, um einen ü-förmigen Kolben zu bilden, oder das zu einer Spiralform gewunden ist), wird in der US-Patentschrift 3 551 736 beschrieben. Die dort dargestellte Fluoreszenzlampenkomponente besitzt Stiftkontakte, die daß Einstecken in eine Ballasteinheit ermöglicht, die wiederum so konstruiert ist, daß sie an ein Einschraub-Basisteil angekoppelt werden kann, das die Starter- und die Kondensatorkomponente des Lampenerregungskreises enthält.

POSTSCHECKiBERLiNWEST(BLZ 100 100 10) 1327 36-109· deutsche bank (BLZ 300 700 10) 6 160 253

Eine Lampenanordnung mit Einsteck-Adaptereinrichtungen, die eine herkömmliche, gerade rohrförmige Fluoresζenζlampe aufnimmt und die Lampe an eine mit Gewinde versehene Basiskomponente ankoppelt, die einen Ballasttransformator enthält und somit ermöglicht, die Lampenanordnung in einen Glühlampensockel einzuschrauben, wird in der US-Patentschrift 3 815 080 beschrieben.

In der anhängigen britischen Patentanmeldung 2 003 314, am 9. März 1979 veröffentlicht, wird eine Lampeneinheit offenbart, die aus einer U-förmigen Fluoreszenzlampe besteht, die von einem rohrförmigen Glaskolben umschlossen wird und die zusammen damit auf einem Gehäuse montiert ist, das die Ballast- und Startkomponenten des die Lampe betreibenden Schaltkreises enthält und von einer Schraubbasis abgeschlossen wird, um die Lampe in einen Sockel einpassen zu können, der für Glühlampen vorgesehen ist. Fluoreszenzbeleuchtungseinrichtungen, die aus einer Dreifachü-förmig gebogenen Fluoreszenzlampe bestehen, die auf einem Modul montiert sind, das Schaltkreiskomponenten (wie beispielsweise einen Ballastbauteil) enthält und durch blattartige Kontakte oder ein Einschraub-Basisglied begrenzt wird, werden in dem japanischen Design-Patent Nr. 437 859 offenbart, das am 20. September 1976 registriert wurde, sowie auch in den beiden japanischen Design-Anmeldungen Showa 49-28293 und Showa 49-28295 vom 2o. Dezember 1977.

In der US-Patentanmeldung 011 832 wird eine kompakte Lampeneinheit offenbart, die eine Dreifach-U-förmig gebogene Fluoreszenzlampenkomponente enthält, welche innerhalb einer gelüfteten Schutzumhüllung von einem Modul gestützt wird, das ebenfalls gelüftet ist und ein die Lampe tragendes Glied sowie verschiedene Lampenschaltkreiskomponenten enthält und durch eine Einschrau' basis abgeschlossen ist. In der Ausführungsform der Fig. 8 dieser Patentanmeldung wird eine einsteckbare Kombination aus einer Fluoreszenzlampe und einem Modul beschrieben.

In der US-Patentanmeldung 097 279 wird eine ähnliche Lampeneinheit offenbart, die eine größere, mehrfach U-förmig gebogene

Fluoreszenzlampe enthält, die einen höheren Lichtausgang besitzt und innerhalb einer entlüfteten Schutzumhüllung mit Hilfe eines Basismoduls montiert ist, das gleichfalls mit Entlüftungsöffnungen versehen ist und so konstruiert ist, daß sie die Lampenkomponente hält und verschiedene Schaltkreiskomponenten aufnimmt.

Die US-Patentanmeldung 097 278 offenbart eine entlüftete, einendige Fluoreszenzlampeneinheit, die eine mehrfach U-förmig gebogene Lampenkomponente umfaßt, die auf einer Basiskomponente in solcher Konstruktion montiert ist, daß sie nicht nur die Lampenkomponente trägt, sondern auch die Ballast- und Kondensatorkomponenten des Betriebsschaltkreises umschließt und physikalisch abtrennt.

Zwar sind die Lampen gemäß dem Stand der Technik insofern schon befriedigend, daß sie eine kompakte Fluoreszenzlampeneinheit liefern, die in Glühlampensockeln und -armaturen eingesetzt werden können, doch ist die Konstruktion des Basismoduls bei einigen Einheiten derartig, daß nur die Lampenkomponente von der Einheit entfernt und ersetzt werden konnte. Außerdem war der die Lampe haltende Teil des Moduls so ausgeführt, daß dieser Teil den freien Durchfluß von Luft durch die Einheit in bestimmtem Ausmaß begrenzte, selbst in den Fällen, wo das Stützglied mit Durchbrüchen versehen war.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier eine Verbesserung zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine elektrische Lampeneinheit, die bei Beleuchtungsgeräten angewendet werden kann, welche eine Lichtquelle von kompakter Größe erfordert, wobei die Lampeneinheit eine elektrische Niederdruckentladungslampe mit einem gebogenen Kolben umfaßt, der von einem rohrförmigen, lichtdurchlässigen, glasartigen Material geformt ist und ein ionisierbares Medium sowie ein Paar von Elektroden enthält, wobei der gebogene Kolben einen gewundenen Entladungskanal von solcher Konfiguration definiert, daß die Enden des Kolbens nahe beieinander liegen.

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Die Entladungslampe besitzt ein Basisglied, das die Enden des gebogenen Kolbens miteinander verbindet und vorspringende Kontaktelemente enthält, die mit den entsprechenden Elektroden verbunden sind, außerdem ein Schutzgehäuse aus lichtdurchlässigem Material, das die gebogene Entladungslampe umschließt, ein an dem Schutzgehäuse lösbar angebrachtes Modul, welches von einer Basis-Verbindungskomponente abgeschlossen wird, daß lösbar in Sockeleinrichtungen der Beleuchtungsgeräte eingepaßt werden kann. Des weiteren sind elektrische Leitungseinrichtungen innerhalb des Moduls vorgesehen, die mit der Basis-Verbindungskomponente verbunden sind, sowie Einrichtungen, um den Modul mit der gebogenen Entladungslampe elektrisch und mechanisch zu verbinden. Erfindungsgemäß ist nun ein plattenartiges Montageglied vorgesehen, das (a) an inneren Teilen des Moduls befestigt ist und dadurch in einer schwebenden, transversal sich erstreckenden Position innerhalb des Moduls entfernt von der Basis-Verbindungskomponente gehalten wird, so daß das Montageglied und der Modul eine Kammer definieren und eine integrale Unteranordnung bilden, (b) wobei das Montageglied elektrisch aufnehmbare Einrichtungen umfaßt, die Leitpassungseinsteckeingriff mit vorspringenden Kontaktelementen der vorspringenden Entladungslampe steht und die Entladungslampe mit den elektrischen Leitungseinrichtungen verbinden, die innerhalb des Moduls angeordnet sind. Das Montageglied besitzt (c) außerdem Verankerungseinrichtungen, die daß mit der Basis versehene Ende der Entladungslampe in Eingriff nehmen und die Lampe in passender aufrechtstehender Beziehung zu dem Montageglied halten, so daß die Entladungslampe und das Schutzgehäuse beide von dem Modul abgenommen und getrennt werden können.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform enthält die kompakte Lampeneinheit eine gebogene Fluoreszenzlampe, die innerhalb eines entlüfteten Lampengehäuses von einem entlüfteten Modul gehalten wird, welcher Modul das Basisglied enthält und ein plattenartiges Montageglied enthält, das nicht nur die Lampenkomponente und verschiedene Schaltkreiskomponenten in einer solchen Weise hält, daß sie alle leicht ersetzt werden können,

sondern auch so konstruiert ist, daß der Fluß von kühler Luft durch den entlüfteten Modul und das Schutzgehäuse verbessert statt behindert wird. Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung werden diese Vorteile bezüglich der Funktion und des Verkaufswertes erreicht, indem bei getrennt geformtem plattenartigem Montageglied in transversaler Position innerhalb dem Modul befestigt und mit verschiedenen Verbindung- und/oder Sockelkomponenten sowie Einrichtungen versehen wird, die die Fluoresζenζlampe und verschleißbare Schaltkreiskomponente mechanisch und elektrisch mit dem Modul in einsteckbarer Weise verkoppeln. Außerdem ist das plattenartige Montageglied von einer solchen Größe und so orientiert, daß seine Peripherie von dem umgebenen Teil des Moduls einen Abstand nach innen aufweist und somit einen peripher sich erstreckenden Durchgang liefert, der sicherstellt, daß Luft frei durch die Lampeneinheit über die Entlüftungsöffnungen in dem Modul und der Schutzhülle fließt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht eine kompakte Fluoreszenzlampeneinheit;

Fig. 2 und 3

eine Draufsicht und eine Ansicht von unten auf die in Fig. 1 dargestellte Lampeneinheit;

Fig. 4 eine Längsschnittansicht in vergrößertem Maßstab auf die Lampeneinheit der Fig. 2 entlang der Linie IV-IV;

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht durch die Lampeneinheit entlang der Linie V-V der Fig. 2;

Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der Lampeneinheit der Fig. 1 entlang der Linie VI-VI;

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Fig. 7 eine auseinandergezogene Seitenansicht der verschiedenen Bauteile, die die Lampeneinheit gemäß Fig. 1 bilden;

Fig. 8 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Modulanordnung, die bei der Lampeneinheit gemäß Fig. angewendet wird, um die Art und Weise zu erläutern, in der die verschiedenen Komponenten miteinander und mit den Schaltkreiskomponenten verbunden werden;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab von einer Einsteck-Fluoreszenzlampenkomponente, die in der Lampeneiuheit gemäß der Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 1o in einer Draufsicht in vergrößertem Maßstab das plattenartige Montageglied, das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 11 und 12

Querschnittsansichten durch das Montageglied entlang der Linien XI-XI bzw. XII-XII gemäß Fig. 1o;

Fig. 13 eine schematische Darstellung des LampenbetriebsSchaltkreises, das einen integralen Teil der kompakten Lampeneinheit von Fig. 1 bildet;

Fig. 14 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer einsteckbaren Fluoreszenzlampeneinheit, die bei einer erfindungsgemäßen Lampeneinheit verwendet werden kann; und

Fig. 15 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der modulartigen Unteranordnung, die eine Montageplatte aufweist, welche es ermöglicht, die Ballast- und Starterkomponenten in Form von Einsteckkomponenten zusammen mit der gebogenen Fluoreszenzlampe herzustellen.

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Zwar kann die vorliegende Erfindung mit Vorteil bei verschiedenen Arten von Lampenanordnungen angewendet werden, die infolge ihrer kleinen physikalischen Größe und der hohen Helligkeit für BeleuchtungsEwecke zu Hause und im Büro geeignet sind, jedoch ist die Erfindung besonders geeignet in Verbindung mit einschraubbaren Lampeneinheiten, die Niederdruckentladungslampen (wie beispielsweise Fluoreszenzlampen) als Lichtquelle verwenden, so daß infolge dessen die Erfindung anhand einer derartigen Anwendung näher erläutert und beschrieben wird.

Eine kompakte Lampeneinheit 16, die die Erfindungsgedanken verwirklicht, ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus drei Basiskomponenten, nämlich (1) einer Niederdruckentladungslampe, wie beispielsweise einer Fluoreszenzlampe L, die einen gebogenen, lichtdurchlässigen Kolben aufweist, der aus einem rohrförmigen glasartigem Material geformt ist, (2) einem lichtdurchlässigen Gehäuse, wie beispielsweise eine Abdeckung C, die die Lampenkomponente schützend umschließt, und (3) einem Modul M, der mit der Abdeckung und den Lampenkomponenten verbunden ist und durch einen geeigneten Basisverbinder 18 abgeschlossen wird, der so ausgeführt ist, daß er in den Sockel von Beleuchtungsarmaturen paßt und in Eingriff nimmt, in der die Lampeneinheit benutzt werden soll. Die gebogene Fluoreszenzlampe L ist von einer Dreifach-U-Bogen-Konstruktion und die Abdeckdeckung C besitzt eine zylindrische Form mit einem domartigen Ende, das mit einer Reihe von schlitzförmigen öffnungen 19 (deutlicher in Fig. 2 zu erkennen) versehen ist, die heißer Luft ermöglichen, während des Betriebs der Lampeneinheit 16 an die freie Atmosphäre zu gelangen. Der Körperteil 2o des Moduls M ist abgeschrägt und kegelförmig gemäß dieser speziellen Ausführungsform ausgebildet und auch mit einer Reihe von Lüftungsöffnungen oder Durchbrüchen 21 versehen, so daß ein Strom von kalter Luft durch die Einheit fließen kann. Der Basisverbinder 18 erstreckt sich von dem eingeschnürten Ende des Moduls M und kann von der dargestellten Einschraubbauart sein, oder auch vom Bajonetttyp, abhängig von der Sockelausführungsform der Beleuchtungsarmatur oder der Beleuchtungseinrichtung, in der die Lampeneinheit 16 verwendet

werden soll. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Entlüftungsöffnungen 21 im Abstand zueinander um die konische Wand 2o des Moduls M angeordnet, um eine optimale Luftkühlung der Lampeneinheit zu ergeben.

Eine Ballastkomponente 22 ist ebenfalls innerhalb der Lampeneinheit 16 vorgesehen und mit der Fluoreszenzlampe L in einer noch zu beschreibenden Weise verbunden.

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, wird die gebogene Fluoreszenzlampe L in einer aufrecht stehenden Position innerhalb der Abdeckung C durch ein Basisglied 24 gehalten, daß mit den abgedichteten Rohrenden des Kolbens verbunden ist. Das Basisglied ist an einem plattenartigem Glied 28 befestigt, das sich transversal über dem Modul M erstreckt und an aufrecht stehenden Vorsprüngen 13o befestigt ist, die von der inneren Oberfläche des Modulkörpers 2o vorspringen. Das Glied 28 dient als eine Montagekomponente für die Lampe L und für verschiedene Teile des elektrischen Schaltkreises, wie noch näher erläutert wird.

Wie deutlicher aus Fig. 9 hervorgeht, besitzt die Fluoreszenzlampe L einen gebogenen Kolben, der aus herkömmlichem Glasrohr gebildet ist, das gebogen wurde, um drei aneinander angrenzende ü-förmige Segmente zu bilden, die so angeordnet sind, daß die abgedichteten Enden des Kolbens angrenzend zueinander liegen. Der Lampenkolben umfaßt demzufolge vier gerade rohrförmige Segmente 29, 3o, 31 und 32, die durch drei Ü-Bogen-Segmente 33, 34 und 35 miteinander verbunden sind. Das U-Bogen-Segment 34 ist vorzugsweise mit einem rohrförmigen Ansatz oder Spitze 36 versehen, der einen kühlen Bereich innerhalb der Lampe während des Betriebs liefert, wodurch die Steuerung des Quecksilberdampfdruckes erleichtert wird. Die Enden der Kolbensegmente 29, 32 werden durch ein Basisglied 24 miteinander verbunden, welches Basisglied an dem Kolben in umschließender Beziehung mit seinen abgedichteten Enden anzementiert oder in anderer Weise befestigt ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Basisglied 24 mit einem Paar von öffnungen aufweisender Rohrteilen 25 versehen,

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die sich lateral erstrecken und mit geeigneten Befestigern an dem plattenartigen Montageglied 28 des Moduls M befestigt werden können. Geeignete Kontaktelemente, wie beispielsweise Metallstifte 27, springen von dem Boden der Lampenbasis 24 vor und sind mit Elektroden verbunden, die innerhalb der Enden des Kolbens dicht eingelassen sind, um so ein Einstecken und leichtes Entfernen der gebogenen Fluoreszenzlampe L in und von dem Modul M zu ermöglichen. Natürlich ist der gebogene Kolben mit einer inneren Beschichtung aus einem geeigneten Leuchtstoffmaterial versehen und enthält ein ionisierbares Medium, wie beispielsweise eine vorbestimmte Dosis von Quecksilber und ein Startgas gemäß herkömmlicher Lampenherstellungsverfahren.

Betrachtet man erneut die Fig. 4 und 5, so erkennt man, daß die rohrförmigen Teile 25 des Basisgliedes 24 an der Montageplatte 28 mit Schraubbefestigern 26 befestigt sind, so daß die gebogene Fluoreszenzlampe fest auf der Platte aufsitzt und in einer aufrecht stehenden Position innerhalb der Schutzumhüllung C angeordnet ist. Die Platte 28 wiederum ist an dem Modul M mit einem anderen Satz von Schraubbefestigern 39 (siehe Fig. 4) sicher befestigt, die sich durch geeignete verstärkte und mit öffnungen versehene Teile 4o der Montageplatte erstrecken und die entsprechende Vorsprünge 13o in Eingriff nehmen, die sich von der inneren Wand des Moduls M erstrecken. Die Basisstifte 27 der Fluoreszenzlampe L nehmen elektrisch aufnehmbare Elemente 55, 56 (Fig. 5) in Eingriff, die von der Montageplatte 28 (wie im folgenden in Verbindung mit Fig. 8 noch erläutert wird), welche Elemente wiederum durch isolierte Leiter 41 und einen Verbindungsblock 42 mit der Ballastkomponente 22 und den üblichen Starteinrichtungen verbunden sind, die aus einem Glühschalter 43 und einem Kondensator 44 bestehen, die die Lampe L in Vorheizbetrieb starten.

Wie zu erkennen ist, erstreckt sich der zentrale Teil 45 der Montageplatte 28 in den Modul M hinein und definiert eine kastenartige Tasche oder Höhlung, die das untere Ende der langgestreckten Ballastkomponente 22 aufnimmt, so daß der Ballast in einer

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stabilisierten aufrecht stehenden Position dieser zentralen Öffnung oder in dem zentralen Raum stabilisiert wird, der von den U-förmigen Segmenten der gebogenen Lampe L gebildet wird. Die BaHastkomponente 22 ist entsprechend sicher in teleskopartiger und ineinanderpassender Beziehung zu den U-Bogensegmenten der Fluoreszenzlampe L durch die Platte 28 befestigt. Wie dargestellt ist, ist der Verbindungsblock 42 gegen den Boden des kastenartigen Teils 45 der Platte 28 gelegt und umfaßt eine Anzahl von Schraubbefestigern 46, die die eingeschobenen Enden der verschiedenen Drahtverbinder 41 in Eingriff mit Stiftkontakten gehalten, die von dem Boden der Ballastkomponente 22 in den Verbindungsblock hinein vorspringen. Die elektrischen Schaltkreiselemente (mit der Ausnahme des oberen Teils des induktiven Ballasts 22) und verschiedene Verbindungen sind entsprechend innerhalb der Kammer angeordnet, die durch den Körperteil 2o des Moduls M und der Montageplatte 28 definiert werden, die sich über den Oberteil des Moduls erstreckt. Die verschiedenen Leiter 41 werden vorzugsweise durch geeignete Einrichtungen an Ort und Stelle festgehalten, wie beispielsweise einem streifen Klebeband 47, das um den kastenartigen Teil 45 der Platte 28 herumgewickelt ist.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Tatsache, daß die plattenartige Montagenkomponente 28 nicht nur als eine "interface"-Einrichtung dient, um die gebogene Lampe L und zugehörige Schaltkreiskomponente miteinander und mit dem Modul M mechanisch und elektrisch zu verbinden, sondern daß sie dies auch in einer solchen Weise tut, daß sie den freien Durchgang von Luft durch die Lampeneinheit 16 nicht nur nicht behindert, sondern sogar fördert, wenn die Lampe entweder in dieser Stellung mit oben liegender Basis oder in eine Stellung mit unten liegender Basis betrieben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Montageplatte 28 kleiner gemacht wird als der umgebene Teil des Moduls M und die Platte so angeordnet wird, daß ihre Peripheriekanten von dem Körper 2o des Moduls und dem Rand der Abdeckung C nach innen einen Abstand aufweisen, wie am deutlichsten aus Fig. 6 hervorgeht. Der sich ergebene

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Abstand oder Spalt zwischen der peripheren Kante der Platte 28 und den umgebenden Teilen des Moduls M und der Abdeckung C dient als ein Durchgang 48, der sich um den gesamten Umfang der Platte herumerstreckt und teilweise durch den gebogenen äußeren Rand der Lampenbasis 24 blockiert wird. Wie durch die Pfeile in Fig. 4, 5 und 6 angedeutet ist, ergibt sich, wenn die Lampeneinheit 16 in einer Stellung mit der Basis nach unten getrieben wird, ein "vorhangartiger" Strom von kalter Luft, die frei von den gelüfteten Modul M durch die peripheren Durchgänge 48 und nach oben durch die schützende Hülle C um die gebogene Lampe L herum entlang den Zwischenräumen der Lampenabdeckung fließt und dann durch die Entlüftungsöffnungen 19 an der Oberseite der Abdeckung nach draußen gelangt. Wenn natürlich die Lampeneinheit 16 in einer Stellung betrieben wird, bei der die Basis nach oben weist, würde der Luftstrom in umgekehrter Richtung fließen. Der Luftstrom kühlt somit durch Konvektion die Fluoreszenzlampe L und verhindert, daß die Fluoreszenzlampe bei übermäßig hohen Temperaturen arbeitet, wodurch ein Abfall des Lichtausganges aufgrund eines Anstiegs des Druckes des Quecksilberdampfes innerhalb des Lampenkolbens vermieden wird, der ansonsten auftreten würde.

Natürlich würde die Luftkühlung der Lampeneinheit 16 noch weiter verbessert werden, wenn die Lampenbasis 24 derart konturiert würde, daß deren gebogene äußere Kante mit der Peripherie der darunterliegenden Montageplatte 28 fluchtet und somit der Luft ermöglichen würde, durch den peripheren Durchtritt 48 um den gesamten Umfang der Platte zu fließen. Diese leichte Modifikation sollte gemacht werden, wenn maximale Luftkühlung der Einheit erforderlich oder wünschenswert ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, wird die Montageplatte 28 vorzugsweise mit einer öffnung 49 versehen, die das Spitzensegment 36 der Lampe L aufnimmt und viel größer als dieses ist, so daß die Luft ebenfalls um das Spitzensegment herumfließt und kühlt (wie durch die Pfeile angedeutet wird).

wie aus Fig. 6 zu bemerken ist, erstrecken sich zahlreiche am Umfang im Abstand angeordnete Ansätze 5o vom Rand der Platte 28. Diese Ansätze dienen als Anschläge für ein Paar von zungenartigen Elementen 51/ die eine Gleitblockierungsverbindung mit geschlitzten Randteilen 52 des Moduls M (dargestellt in Fig. 4) bewirken. Die schützende Hülle C wird somit lösbar am Modul M befestigt und kann von der Einheit 16 zusammen mit der Fluoreszenzlampe L und der Ballastkomponente 22 gelöst und entfernt werden. Diese geschilderten vorteilhaften Merkmale sind in größeren Einzelheiten in Fig. 7 dargestellt. Wie erläutert wird, sind die Abdeckkomponente C, die gebogene Fluoreszenzlampe L und die Ballastkomponente 22 jeweils an der Modulunteranordnung in teleskopartiger, ineinanderpassender Beziehung durch die Montageplatte und verschiedene Verbindungseinrichtungen lösbar befestigt, die weiter vorstehend beschrieben wurden, um die gewünschte Kompaktheit und leichte Austauschbarkeit der Lampen- und Ballastkomponente zu ermöglichen.

Die Art und Weise, in der das plattenartige Montageglied 28 am Modul M, die induktive Ballastkomponente 22 wie auch andere Schaltkreiselemente befestigt sind, um eine integrale Unteranordnung zu bilden, wird in Fig. 8 wiedergegeben. Es ist zu bemerken, daß die verschiedenen isolierten Leiter 41 die Anschlüsse der Basis 18 vom Einschraubtyp mit Stiftkontakten 54 am Boden der Ballastkomponente 22 mit Hilfe des Verbindungsblockes 42 und dessen Schraubbefestigern 46 verbinden, die angezogen werden, nachdem die Ballastkomponente in den kastenartigen Teil 45 der Platte 28 eingeführt wurde. Die Leiter 41 verbinden auch den Glühschalter 43 und den Kondensator 44 in paralleler Beziehung mit einem Paar von Einsteckaufnehmern 55, die zusammen mit einem zweiten Paar von derartigen Aufnehmern 56, die an dem Basisverbinder 18 und dem Übergangs- oder Verbindungsblock 42 angeschlossen sind, in geeignete öffnungen 57 in der Montageplatte 28 mit Kraft eingeschoben werden können und somit einen Eihstecksockel für die Stiftanschlüsse 27 der Fluoreszenzlampe L bilden. Die Platte 28 ist in transversaler Position innerhalb des Moduls M (in planarer Beziehung zu seinen geschlitzten Randteilen 52)

mit Hilfe von Schrauben 39 in schwebender Stellung blockiert, welche Schrauben in mit geeignetem Abstand versehene öffnungen in der Platte passen und die drei nach oben sich erstreckenden Vorsprünge 3o in Eingriff nehmen, die auf der inneren Wand des Modulkörpers 2o gebildet sind. Die Platte 28 umfaßt auch die öffnung 49, die das abhängige Spitzensegment 36 des Lampenkolbens aufnimmt und auch als eine Konvektions-Kühleinrichtung für diesen kritischen Teil der gebogenen Fluoreszenzlampe L bildet, wie bereits beschrieben wurde.

Eine detailliertere Erläuterung des plattenartigen Montagegliedes 28 wird in den Fig. 1o bis 12 gegeben. Wie dargestellt ist die Platte vorzugsweise aus einem Stück eines geeigneten Isoliermaterials wie Kunststoff gebildet und besitzt die vorerwähnten Durchbrüche 57 sowie die öffnung 49 zur Aufnahme der elektrischen Einsteckaufnehmer 55, 56 sowie der Rohrspitze 36 des Kolbens. Der kastenartige Teil 45 der Platte ist ebenfalls mit einem Schlitz 58 für die Stifte 54 der Ballastkomponente 22 versehen, wenn letztere in die Trageplatte eingeführt wird. Die Teile der Platte 28 um die öffnungen für die verschiedenen Schraubbefestiger 26, 39 und die Einsteckverbinder 55, 56 sind durch Vorsprünge 38, 4o und 6o verstärkt, um der Montageplatte zu ermöglichen, die mechanische Last der verschiedenen montierten Komponenten ohne Brechen zu tragen. Die Ballastkomponente und der kühlende Spitzenteil 36 der Lampe L sind in Fig. 11 und 12 in Phantomlinien gezeigt, um darzustellen, wie diese Teile in die Platte 28 hineinpassen.

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung der verschiedenen Schaltkreiselemente und der Art und Weise, in der diese mit der gebogenen Fluoreszenzlampe L verbunden sind, um die Lampe L zu starten und zu betreiben, wenn die Lampeneinheit 16 an eine Wechselstromleistungsquelle angeschlossen ist. Wie dargestellt ist die Startkomponente S (bestehend aus dem Glühschalter 43 und dem Störungen unterdrückenden Kondensator 44) in Serie mit den Lampenelektroden durch Leiter 41 verbunden, so daß die Lampe L in herkömmlicher Vorheizweise gestartet wird. Leiter

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41 sind auch mit der induktiven Ballastkomponente 22 in Serie mit den Lampenelektroden und dem Starter S in der üblichen Weise verbunden, um den Lampenstrom während des Betriebes zu steuern.

Eine alternative Form der gebogenen Fluoreszenzlampe La, die leichter aus dem Montageplattenteil 28 des Moduls M herausgezogen und wieder hereingesteckt werden kann, ist in Fig. 14 dargestellt. Der Lampenkolben ist von der gleichen Dreifach-U-Bogenform wie bei der vorherigen Ausführungsform, jedoch sind seine abschließenden Beinteile 29a und 32a an einem Basisglied 24a befestigt, das keine rohrförmigen Erstreckungen besitzt und somit keinerlei Befestiger oder Schrauben benötigt, um die Lampe an der Befestigungsplatte zu verankern. Um sicherzustellen, daß die Basisstifte 27a in sicherer Blockierung in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Aufnehmegleidern 55, 56 durch daß Plattenglied 28 getragen wird, kann das Plattenglied in einer solchen Weise geformt werden, daß es eine flache Einsenkung besitzt, die das Basisteil 24a passend aufnimmt und somit eine genaue Passung und Kraftanpassung der Komponenten liefert. Wenn gewünscht oder erforderlich können auch Schnappasselemente an den Seiten der Basis 24a und/oder in dem die Basis aufnehmenden Teil der Montageplatte vorgesehen werden, um eine noch sicherere Blockierwirkung zu erhalten.

Eine alternative Form der Modulplatten-Unteranordnung, die es möglich macht, die Glühschalterkomponente in die Montageplatte einzustecken und von dieser wieder zu entfernen, zusammen mit der BaHastkomponente und der gebogenen Fluoreszenzlampe, ist in Fig. 15 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß diese vorteilhafte strukturelle Anordnung dadurch erreicht wird, daß der Glühschalter von dem Kondensator 44a getrennt wird und innerhalb eines kleinen zylindrischen Behälters angeordnet wird, um eine Komponente 43a zu bilden, die in einen geeigneten Aufnehmer oder Sockel 62 einsteckbar ist, der auf der Oberseite des Plattengliedes 28a montiert ist. Geeignete Leiter (nicht dargestellt) auf der Bodenfläche der Platte verbinden die Glühschalterkomponente 43a mit den Einsteckaufnehmern 55a, 56a, wenn letztere

in die Plattenöffnungen 57a eingeschoben werden, so daß der Glühschalter und der Kondensator in der gleichen parallelen Weise miteinander verbunden sind, wie vorher. Gemäß dieser Ausführungsform wird auch der Übergangs- oder Verbindungsblock innerhalb des Moduls Ma beseitigt und durch Aufnahmeeinrichtungen (nicht dargestellt) ersetzt, die einen integralen Teil des kantenartigen Teils 45a der Montageplatte 28a bilden und als einen Einstecksockel für die Stifte 54a der Ballastkomponente 22a arbeiten. Die anderen strukturellen Merkmale und Koppelanordnungen der alternativen Modulplatten-Unteranordnung, die in Fig. 15 dargestellt ist, sind zu denen identisch, die bereits in Verbindung mit der anderen Ausführungsform beschrieben wurden.

Die schützende Umhüllung C ist vorzugsweise aus einem geeigneten klaren oder transparenten hohe Temperatur aushaltenden Kunststoff hergestellt. Die Lampenbasisglieder 24, 24a und die Körperteile 2o, 2oa der Modulen M und Ma können auch aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt werden, der die geeignete Festigkeit und Temperaturwiderstandskraft aufweist.

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Claims

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drying. Ernst stratmann"

PATENTANWALT
D-4OOO DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9

Düsseldorf, 17. März 1982 VNR: 1o9126
49,o79
82o4

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, PA. , V. St. A.

Patentansprüche ;

1/. Elektrische Lampeneinheit zur Verwendung in Beleuchtungsgeräten, die eine Lichtquelle von kompakter Größe erfordern, wobei die Einheit eine Niederdruckentladungslampe mit einem gefalteten Kolben aus rohrförmigem, lichtdurchlässigem glasartigem Material, das ein ionisierbares Medium sowie ein Paar von Elektroden enthält, umfaßt, wobei der gefaltete Kolben einen gewundenen Entladungskanal von einer solchen Konfiguration bildet, daß die Enden des Kolbens nahe beieinander liegen, wobei die Entladungslampe ein Basisglied aufweist, das die Enden des gefalteten Kolbens miteinander verbindet und vorspringende Kontaktelemente umfaßt, die mit entsprechenden Elektroden verbunden sind, mit einem schützenden Gehäuse aus lichtdurchlässigem Material, das die gefaltete Entladungslampe umschließt, einem in dem schützenden Gehäuse lösbar angeordnetem Modul, der von einem Basisverbindungsglied abgeschlossen wird und so ausgeführt ist, daß er Sockeleinrichtungen des Beleuchtungsgerätes lösbar in Eingriff nimmt, mit elektrischen Leitungseinrichtungen innerhalb des Moduls, die die Basis-Verbindungskomponente elektrisch anschließt, und mit Einrichtungen

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zum elektrischen und mechanischen Ankoppeln des Moduls an die gefaltete Entladungslampe, gekennzeichnet durch ein plattenartiges Montageglied (28) , daß (a) an inneren Teilen des Moduls (M) befestigt ist und dadurch in einer schwebenden/ transversal sich erstreckenden Position innerhalb des Moduls (M) entfernt von der Basis-Verbindungskomponente (18) gehalten wird, so daß das Montageglied (28) und der Modul (M) eine Kammer definieren und eine integrale Unteranordnung bilden, (b) daß das plattenartige Montageglied (28) elektrische Aufnahmeeinrichtungen (55, 56) in gleitend passender Einsteckineingriffnähme mit vorspringenden Kontaktelementen (27) der gefalteten Entladungslampe (L) umfaßt, welche die Entladungslampe (L) mit den elektrischen Leitungseinrichtungen (41) verbinden, die innerhalb des Moduls (M) angeordnet sind, und daß (C) das plattenartige Montageglied (28) Verankerungseinrichtungen (z. B. 38) aufweist, die das basisartige Ende (24, 25) der Entladungslampe (L) lösbar in Eingriff nehmen und die Lampe (L) zu ineinanderpassender aufrechter Beziehung zu dem Montageglied (28) halten, so daß die Entladungslampe (L) und das schützende Gehäuse (C) jeweils abgenommen und von dem Modul (M) getrennt werden können.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Entladungslampe (L) eine Fluoreszenzlampe umfaßt, daß eine Glühschalterkomponente (43) ebenfalls auf dem plattenartigen Montageglied (28) montiert ist und durch Sockeleinrichtungen (55) in dieser Stellung lösbar gehalten ist, wobei die Sockeleinrichtungen einen integralen Teil des Montagegliedes (28) bilden und die Glühschalterkomponente (43) in Vorheizstart-Beziehung zu der Fluoreszenzlampe (L) Mittels elektrischer Leitungseinrichtungen (41) hält, die innerhalb des Moduls (M) angeordnet sind.
3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Entladungslampe (L) eine Fluoreszenzlampe umfaßt und daß eine Ballastkomponente (22) auf dem plattenartigen

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Montageglied (28) montiert ist und durch Verbindungseinrichtungen (42) in dieser Stellung lösbar gehalten wird, welche Verbindungseinrichtungen (42) von dem Montageglied (28) getragen werden und die Ballastkomponente (22) mit der Fluoreszenzlampe (L) mittels elektrischer Leitungseinrichtungen (41) innerhalb des Moduls (M) verbinden.
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Fluoreszenzlampe (L) einen Kolben in einer solchen Konfiguration aufweist, daß sich ein freier Bereich ergibt, der sich von dem plattenartigen Montageglied (28) in den Bereich des gefalteten Lampenkolbens (L) hinein nach oben erstreckt, und daß die Ballastkomponente (22) eine langgestreckte Konfiguration aufweist und so ausgerichtet ist, daß sie sich innerhalb des freien Bereichs innerhalb der gefalteten Fluoreszenzlampe (L) befindet.
5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des plattenartigen Montagegliedes (28) so konturiert ist, daß er eine Höhlung (45) definiert, die sich in Richtung auf das Basis-Verbindungsende (18) des Moduls (M) erstreckt, und daß ein Teil der langgestreckten Ballastkomponente (22) passend innerhalb dieser Höhlung (45) angeordnet ist und somit sich in teleskopartiger einpassender Beziehung zu dem Montageglied (28) befindet.
6. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glühschalter-Startkomponente (43) auch auf dem plattenartigen Montageglied (28) in dieser Stellung durch Sockeleinrichtungen lösbar gehalten wird, die einen integralen Teil des Montagegliedes (28) bilden und die Glühschalterkomponente (43) mit der gefalteten Fluoreszenzlampe (L) mittels elektrischer Leitungseinrichtungen (41) verbindet, die innerhalb des Moduls (M) angeordnet sind, so daß die Fluoreszenzlampe (L), das schützende Gehäuse (C), die Ballastkomponente (22) und die Glühschalter-Startkomponente (43)

alle so ausgebildet sind, daß sie von der Modulmontage-Unteranordnung gelöst und getrennt werden können.
7. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (M) und das schützende Gehäuse (C) jeweils zumindest eine Entlüftungsöffnung (19, 21) enthalten, und daß das plattenartige Montageglied (28) kleiner ist als der umgebende Teil des Moduls (M) und von diesem einen Abstand aufweist und dadurch einen peripher sich erstreckenden Durchtritt (48) bildet, der im Zusammenwirken mit den Entlüftungsöffnungen (19, 21) in dem Modul (M) und in dem schützenden Gehäuse (C) Luft ermöglicht, frei durch die in Betrieb befindliche Lampeneinheit (16) zu strömen, wodurch sich für die erregte Entladungslampe (L) eine Konvektionskühlung ergibt.
8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Größe und die Stellung von Modul (M) und plattenartigem Montageglied (28) derartig sind, daß sich der Luftdruchtrittsweg (48) entlang einem größeren Teil der Peripherie des Montagegliedes (28) erstreckt.
9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe und die Form des schützenden Gehäuses (C) bezüglich der Größe und der Form der gefalteten Entladungslampe (L) derartig ist, daß das Gehäuse (C) einen Abstand von den Seiten des Lampenkolbens (L) aufweist und daß die Luft, die die periphere Durchtrittsöffnung (48) durchfließt, entlang dem Abstand zwischen dem Gehäuse und dem Kolben fließt.
10. Einheit nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenartige Montageglied (28) an dem Ende des Moduls (M) gegenüberliegend der Basis-Verbindungskomponente

(18) angeordnet ist und daß die Modulkammer durch den Teil des Moduls (M) definiert wird, der sich zwischen dem

Montageglied (28) und der Basis-Verbindungskomponente (18) erstreckt, und daß die elektrischen Leitungseinrichtungen innerhalb der Kammer angeordnet sind.
11. Einheit nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenartige Montageglied (28) ein vorgeformtes Kunststoffglied umfaßt, und daß der Modul (M) eine Vielzahl von im Abstand angeordneten inneren Vorsprüngen (13o) aufweist, die sich in Richtung auf die gefaltete Entladungslampe (L) erstrecken und als eine Stützeinrichtung für dasKunststoffmontageglied dienen.
12. Einheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Entladungslampe (L) eine Fluoreszenzlampe darstellt, die eine Vielzahl von U-förmig gebogenen Kolbenabschnitten aufweist, wobei die Lampen-Kontaktelemente Metallstifte (27) umfassen, die in vorbestimmter Stellung durch das Lampenbasisglied (24) gehalten werden, und daß die elektrischen Aufnahmeeinrichtungen (55, 56) in Einsteckineingriffnähme mit dem Basisende (24) der Fluoreszenzlampe (L) einen Sockel umfassen, der von dem plattenartigen Montageglied (28) getragen wird.
13. Einheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampenbasisglied (24) ein Paar von seitlich sich erstreckenden Ansatzteilen (25) umfaßt, die an dem plattenartigen Montageglied (28) mittels entfernbaren Befestigungseinrichtungen (26) befestigt sind.
14. Einheit nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichent, daß die Basis-Verbindungskomponente (18) des Moduls (M) von Einschraubbauart ist, und daß der Körperteil (2o) des Moduls (M) und das plattenartige Montageglied (28) aus Kunststoff hergestellt sind.
15. Einheit nach.Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Fluoreszenzlampe (L) von dreifach-

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U-Bogen-Konstruktion ist und daß eine induktive Ballastkomponente (22) von langgestreckter Konfiguration auf dem Montageglied (28) montiert ist und sich von dort in einpassender Beziehung zu den drei U-förmigen Segmenten (29 bis 35) des Lampenkolbens (L) nach oben erstrecken.
16. Einheit nach Anspruch 15/ dadurch gekennzeichent, daß der U-Bogenteil (34) des Lampenkolbens (L), der angrenzend zum Montageglied (28) liegt, ein davon ausgehendes Spitzensegment (36) aufweist, das sich in Richtung des Montagegliedes

(28) erstreckt und einen Quecksilberdampfdruck-Regelbereich innerhalb der gefalteten Fluoreszenzlampe (L) bildet, und daß das Montageglied (28) eine öffnung (49) aufweist, um das Spitzensegment (36) des Kolbens (L) aufzunehmen, und daß diese öffnung von ausreichender Größe ist, um einem Teil der Luft, die durch die Lampeneinheit strömt, zu ermöglichen, durch diese öffnung (49) zu strömen und so daß Spitzensegment (36) des Lampenkolbens (L) durch Konvektion zu kühlen.
17. Einheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampengehäuse (C) eine zylindrisch geformte Abdeckung aufweist, die eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen (19) besitzt, die im wesentlichen an dem oberen Ende der Abdeckung (C) angeordnet ist, der das Modul (M) kegelförmig ist und ebenfalls eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen (21) besitzt, und daß die Ballastkomponente (22) an Einsteck-Sockeleinrichtungen (42) angeschlossen ist, die von dem Montageglied (28) getragen werden, wodurch die Ballastkomponente (22) von dem Modul (M) zusammen mit der Fluoreszenzlampe und der schützenden Umhüllung leicht gelöst und entfernt werden kann.

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