DE19517993A1 - Gasentladungslampe mit Adapter - Google Patents

Description

Gasentladungslampen, bekannt auch als Energiesparlampen, besitzen den Vorteil, im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen bis zu 80% Energie einzusparen. Sie sind jedoch im Aufbau wesentlich komplizierter und benötigen Vorschaltgeräte, die den Gasentladungsstrom begrenzen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gasentla­ dungslampe zu schaffen, bei der das Gasentladungsgefäß mit minimalem Aufwand hergestellt werden kann, insbesondere soll aber auch der Aufbau und die elektri­ sche und mechanische Verbindung mit dem Vorschaltgerät vereinfacht werden.

Es wurde bereits vorgeschlagen, Gasentladungsgefäße direkt mit eingeschmolze­ nen Anschlußstiften auszustatten (Offenlegungsschrift DE 40 27 783 A1), aber eine echte Lösung der Aufgabe wurde damit nicht gefunden. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Gasentladungslampe mit folgenden Kombinationsmerk­ malen zu schaffen:

• - Das mit Elektroden versehene und zumindest teilweise mit Leuchtstoff be­ schichtete Gasentladungsgefäß soll aus einem einzigen einseitig gesockel­ ten Glaskörper mit einem Mindestdurchmesser von 18 mm bestehen und
• - die Anschlüsse des Gasentladungsgefäßes sollen als Kontaktstifte ausge­ bildet sein, die im Glassockel des Gasentladungsgefäßes in gleicher Höhe eingeschmolzen sind.

Durch die Kombination dieser beiden Merkmale ergeben sich extrem einfache Konstruktionen einer Gasentladungslampe mit Adapter.

Zusätzlich wird vorgeschlagen, am Sockel des Gasentladungsgefäßes Aussparun­ gen oder Vorsprünge als Rast- und/oder Positionierungsmittel zu schaffen.

Eine entscheidend weitere Vereinfachung einer erfindungsgemäßen Gasentla­ dungslampe besteht darin, die Strombegrenzung im Vorschaltgerät durch einen kapazitiven Vorwiderstand in Form eines Kondensators vorzusehen, der beson­ ders als runder Wickelkondensator sehr raumsparend axial im Anschlußteil, z. B. eines E 27-Schraubgewindes, des Vorschaltgerätes unterzubringen ist, da man um diesen Kondensator die Kontaktstifte zentral anordnen kann.

Die Gestaltung des Gasentladungsgefäßes als einen einseitig gesockelten Glas­ körper begünstigt eine derartige Kondensatoranordnung, da man den Abstand zwi­ schen den Elektroden wesentlich verkleinern kann, so daß die anstehende Netz­ spannung, z. B. bei einem 230 Volt-Wechselstromnetz mit einem Effektivwert von 325 Volt die Zündung der Gasentladung einleiten kann. Die sonst erforderlichen Zündspannungen bis zu 1.500 Volt und mehr werden dadurch entbehrlich.

Da beheizte Elektroden durch eine Zündung der Gasentladung im kalten Zustand geschädigt werden können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zusätzlich Kaltelektroden anzuordnen.

Solche Kaltelektroden erleichtern den Zündvorgang vor allem dann, wenn sie in Art eines Blitzableiters mit Entladungsspitzen versehen sind.

Durch die vorstehend genannten Maßnahmen wird eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe auch für den Betrieb des Gasentladungsgefäßes mit Gleich­ strom geeignet. Dies gilt insbesondere dann, wenn bei Gleichstrombetrieb die emittierende Elektrode als beheizbare Elektrode ausgeführt und zur Zünderleichte­ rung mit einer Kaltelektrode verbunden wird.

Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens sind in den anschließend beschriebenen Fig. 1 bis 4 und Fig. 1a bis 4a schematisch einige Ausführungsbei­ spiele in verschiedenen Variationen dargestellt.

Gleiche Teile sind in den verschiedenen Darstellungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Gasentladungsgefäß (1) in zylindrischer Form vor dem Einstecken in den Adapter (2).

Fig. 2 zeigt eine andere Elektrodenanordnung im Gasentladungsgefäß (1), wobei die Konturen des Gasentladungsgefäßes (1) nur angedeutet sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Elektroden. In diesem Beispiel ist die Außenform des Gasentladungsgefäßes als kleine Ku­ gellampe angedeutet.

Fig. 4 zeigt die Kombination von einer beheizten Elektrode und zwei Kaltelektroden in einem Gasentladungsgefäß, das als größere Kugellampe angedeutet ist.

Die Fig. 1a bis 4a zeigen schematisch die Draufsicht auf die Elektrodenanordnung der Fig. 1 bis 4.

Im einzelnen ist in den Fig. 1 bis 4 folgendes dargestellt:

Fig. 1: Im Sockel (9), der im Durchmesser über das zylinderförmige Gasentladungsgefäß (1) hinausragt, sind zwei Anschlußstifte (3) vorgesehen, die z. B. mittels Glasperlen (12) eingeschmolzen sind und die mit den Kaltelektroden (4) und (11) verbunden sind. Die Kaltelektrode (11) ist z. B. mit einem Glasrohr (15) umgeben, das mit dem Sockel (9) oder der Glasperle (12) verschmolzen ist. Anstelle eines Glasrohres (15) könnte auch eine andere isolierende Ummantelung der Elektrode (11) vorge­ sehen werden. Zweck der Ummantelung ist die Vermeidung einer Kurzschlußent­ ladung zwischen der Elektrode (4) und der Elektrode (11) im Bereich des Glasroh­ res (15). Somit kann eine Gasentladung nur zwischen der Elektrode (4) und dem oberen, nicht abgedeckten Teil der Elektrode (11) stattfinden. Die Anschlußstifte (3) kommen beim Einstecken in den Adapter (2) mit den Kontakten (19) in Verbin­ dung und sorgen für die Spannungszuführung zum Gasentladungsgefäß (1).

Eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe besitzt aber auch den großen Vor­ teil, daß vor allem bei Benutzung von Kaltelektroden ein miniaturisierter Aufbau möglich ist, da keine Erwärmung durch beheizte Elektroden erfolgt. Aus diesem Grund sind die dargestellten Beispiele auch mit einem E 14-Gewinde (14) darge­ stellt, an dessen Stelle selbstverständlich auch ein Bajonettsockel oder jeder be­ liebige größere Sockel vorgesehen werden kann.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Ausführung des Vorschaltgerätes mit einem Kondensator als strombegrenzendes Bauelement, der die Lampe prak­ tisch verlustfrei versorgt.

Eine kapazitive Stromversorgung wird bei den bisherigen Lampen mit langen ge­ bogenen Glasrohren meist dadurch verhindert, daß die Zündspannungen für die Gasentladung wesentlich über den Spitzenwerten der angelegten Wechselspan­ nung liegen. Die erfindungsgemäßen Elektrodenanordnungen verkürzen den Elek­ trodenabstand und verringern damit die erforderliche Zündspannung, so daß in den meisten Fällen keine Spannungserhöhung der Netzspannung erforderlich ist.

Für die erfindungsgemäße Konstruktion einer Gasentladungslampe, bei der die Zündspannung nicht mit dem Scheitelwert der angelegten Wechselspannung er­ reicht wird, werden in Patentanmeldung 195 16 049.5 Zündschaltungen für kapazitive Vorschaltgeräte empfohlen, die dieses Problem in einfacher Weise lösen.

In Fig. 1 ist im Adapter (2) auch gestrichelt ein Kondensator (13) dargestellt, der besonders platzsparend innerhalb des E 14-Gewindes (14) unterzubringen ist, umso mehr als einer der axialen Anschlüsse des Kondensators (13) direkt mit dem Kontakt (20) des E 14-Gewindes (14) verbunden werden kann. Andere Bauteile des Vorschaltgerätes, wie Schutz-Widerstände oder -Dioden, soweit erforderlich, sind als unwesentlich für die Erfindung nicht dargestellt.

In Fig. 1 sind auch die beiden federnden Rastungen (16) am Umfang des Gehäu­ ses des Adapters (2) schematisch dargestellt. Sie rasten beim Einstecken über die Vorsprünge der Grundplatte (9) und sichern Lage und Positionierung.

In Fig. 1a ist eine beispielsweise Ausbildung der Kaltelektroden (4) und (11) ge­ zeigt. Es sind in dem schematischen Beispiel einfach gebogene Drahtenden, die mit den Glasperlen (12) im Sockel (9) eingeschmolzen sind und als Anschlußstifte (3) herausragen. Das Glasrohr (15) ummantelt dabei die Elektrode (11). Zweck­ mäßigerweise ist bei Verwendung eines Glasrohres (15) dieses mit der Glasperle (12) oder mit dem Sockel zu verschmelzen.

Diese einfachste Ausführung der Elektroden (4) und (11) kann naturgemäß belie­ big gestaltet werden, z. B. durch aufgeschweißte Plättchen oder ringförmige Ver­ formung der Drahtenden zwecks Vergrößerung der Oberfläche, wie in Fig. 2a ge­ zeigt.

Fig. 2 zeigt eine Variante der Elektrodenausbildung, wobei vor allem die Elektrode (11) am Ende mit einer Spitze (17) versehen ist, um das Zündverhalten zu verbes­ sern. Die Elektrode (4) ist - wie vorhin beschrieben - zur Vergrößerung der Ober­ fläche kreisförmig gebogen.

In Fig. 2 ist auch die Kontaktgabe der Anschlußstifte (7) mit den federnden Kontak­ ten (19) dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer Elektrodenanordnung, wobei zusätzlich zu den Kaltelektroden (4) und (11) eine weitere Elektrode (10) mit einer Spitze (17) zur Zünderleichterung vorgesehen ist. Die Elektrode (10), die gegen die Elektrode (4) zünden soll, ist notwendigerweise ebenfalls durch ein Glasrohr (15) oder eine andere Isolation gegen eine Kurzschlußentladung isoliert.

In Fig. 3 ist im Sockel (9) als Funktionsbeispiel auch eine Aussparung (6) zu sehen, die eine bessere Rastung für die Rastenfedern (16) ermöglicht.

Fig. 3a zeigt ebenfalls in Draufsicht die schematische Anordnung der 3 Elektroden (4), (10) und (11).

Die Fig. 4 stellt die umgekehrte potentielle Anordnung der kalten Elektrode (10), die der Zündhilfe dient, dar. In diesem Fall erfolgt die Zündung zwischen der Elektrode (10) und (11), und eine Ummantelung der Elektrode (10) ist nicht erfor­ derlich, da sie in etwa auf dem gleichen Potential wie die beheizte Elektrode (8) liegt. Nach erfolgter Erwärmung übernimmt diese infolge ihrer geringeren Aus­ trittsarbeit die Elektronenemission anstelle der Kaltelektrode (10) und verringert somit die Emissionsverluste, die bei den Kaltelektroden größer sind als bei beheiz­ ten Elektroden.

Fig. 4a ist wieder eine Draufsicht auf die Elektrodenanordnung, wobei aus der Dar­ stellung klar zu erkennen ist, daß eine Anordnung der Elektrodenanschlüsse zen­ trisch um die Längsachse der Lampe sinnvoll ist. Dadurch kann die beheizte Elek­ trode (8) zwischen dem Glasrohr (15) und der Kaltelektrode (10) durchgeführt werden. Eine Verbindung (18) zwischen der beheizten Elektrode und der Kaltelek­ trode (10) zur Hilfszündung führt dazu, daß die Hilfselektrode ihren Strom durch die beheizte Elektrode (8) erhält, wodurch diese nach erfolgter Zündung sich erwärmt und schließlich emissionsfähig wird.

In Fig. 3 sind auch Anschlußstifte (3) mit größerem Durchmesser dargestellt, in welche die Elektroden (4), (10) und (11) angesetzt sind.

Erfindungsgemäß wird jedoch als weitere Vereinfachung vorgeschlagen, die Kaltelektroden, die üblicherweise Drähte mit kleinem Durchmesser sind, direkt im Sockel (9) oder mittels Glasperlen (12) einzuschmelzen, so daß sie dadurch Anschlußstifte werden, wie in Fig. 1, 2 und 4 dargestellt.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß einige der Unteransprüche auch selbständigen Charakter haben oder zumindest als weitere Kombinationsmerkmale zusammengefaßt werden können.

Bezüglich der Einheitlichkeit der Erfindung sei darauf hingewiesen, daß die kompakte Bauweise und Vereinfachung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe nur dann gegeben ist, wenn sowohl der innere Aufbau der Elektroden, aber auch das Zusammenwirken mit extrem vereinfachten Bauteilen des Vorschaltgerätes zusammengefaßt sind.

Aus den beispielsweisen schematischen Darstellungen sind die grundsätzlichen Überlegungen der Erfindung erkennbar und offenbaren den weiten Schutzumfang. Weitere erfindungsgemäße Varianten, z. B. bezüglich der Anordnung der Anschlußstifte in einem Quetschfuß oder andere Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem Sockel und dem Oberteil des Gasentladungsgefäßes haben keinen Einfluß auf den Erfindungsgedanken. Ebenso ist eine starre Verbindung zwischen dem Gasentladungsgefäß und dem Adapterteil erfindungsgemäß nicht ausgeschlossen.

Claims (9)

1. Gasentladungslampe, bestehend aus einem mit Elektroden versehenen und zumindest teilweise an der Innenwand mit Leuchtstoff beschichteten Gasentladungsgefäß und einem elektrisch und mechanisch trennbaren Adapter mit einem Anschlußteil zum Netz, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Kombinationsmerkmale bestehen:

• - Gasentladungsgefäß aus einem einseitig gesockelten Glaskörper, mit einem Mindestdurchmesser von 18 mm, und
• - Anschlüsse des Gasentladungsgefäßes als Kontaktstifte, die im Glassockel des Gasentladungsgefäßes in gleicher Höhe angeordnet und in diesem eingeschmolzen sind.

2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als Kontaktstifte ausgebildet sind.

3. Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Glassockel des Gasentladungsgefäßes Aussparungen und/oder Vorsprünge als Rast- und/oder Positionierungsmittel vorhanden sind.

4. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgerät einen Kondensator als kapaziti­ ven Vorwiderstand enthält.

5. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator axial in das Anschlußteil ragt und die Kontaktstifte zentrisch um den Kondensator angeordnet sind.

6. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gasentladungsgefäß beheizbare Elektroden und Kaltelektroden vorhanden sind.

7. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kaltelektroden mit Entladungsspitzen zur Zünder­ leichterung vorhanden sind.

8. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine beheizbare Elektrode vorhanden ist, die zur Zünderleichterung mit einer Kaltelektrode verbunden ist.

9. Gasentladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungslampe für den Betrieb des Gasent­ ladungsgefäßes mit Gleichstrom ausgelegt ist.