DE69602581T2

DE69602581T2 - Gesockelte elektrische lampe

Info

Publication number: DE69602581T2
Application number: DE69602581T
Authority: DE
Inventors: Winand Friederichs
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2016-10-19
Also published as: ES2134010T3; EP0800703B1; CN1097281C; TW315485B; EP0800703A2; US5760537A; WO1997015940A3; DE69602581D1; JPH10513604A; CN1174630A; WO1997015940A2

Description

Die Erfindung betrifft eine gesockelte elektrische Lampe mit:
einem vakuumdicht verschlossenen Lampengefäß, in dem ein elektrisches Element angeordnet ist;
aus dem Lampengefäß nach außen tretenden Stromleitern, die mit dem elektrischen Element elektrisch verbunden sind;
einem mit dem Lampengefäß verbundenen Lampensockel aus elektrisch isolierendem Material,
welcher Lampensockel einen Mantel mit einer Achse und einer nahezu rotationssymmetrischen Oberfläche hat und eine Basis quer zur Achse des Mantels, auf welcher Basis sich eine erste, zentrale Kontaktfläche und, auf einem Kreis konzentrisch zur Achse, eine zweite Kontaktfläche befinden, welche Kontaktflächen mit den Stromleitern elektrisch verbunden sind,
wobei der Mantel nahe der Basis eine umlaufende Rille hat.
Eine derartige gesockelte elektrische Lampe ist aus EP-A-0 60I 865 bekannt.
Die bekannte Lampe ist geeignet, um in einer Push-in/push-out-Lampenfassung einer Art aufgenommen zu werden, die auch aus dem zitierten Schriftstück bekannt ist, indem sie einfach mit ihrem Lampensockel in diese Lampenfassung gedrückt wird. Die Lampenfassung gibt die Lampe wieder frei, wenn diese mit ihrem Lampensockel tiefer in die Fassung gedrückt wird. Dies ist wegen der Einfachheit und Leichtigkeit des Einbringens und Herausnehmens der Lampe in die und aus der Lampenfassung interessant. Ein anderer Vorteil ist, dass die Lampe in einer Leuchte verwendet werden kann, die so schmal ist, dass es unmöglich ist, um das Lampengefäß herum zu greifen, was notwendig ist, um eine Lampe durch Drehen oder Ziehen herauszunehmen.
Die Rotationssymmetrie des Lampensockels und der Kontakte der bekannten Lampe ermöglicht zudem, die Lampe in der Lampenfassung in jeder gedrehten Lage zu platzieren.
Ein Nachteil der bekannten Lampe ist jedoch, dass ihr Lampensockel zur Folge hat, dass es gefährlich ist, die Lampenfassung zu berühren, wenn die Lampe sich nicht darin befindet. Dies umso wichtiger, als die Lampenfassung für eine Entladungslampe bestimmt ist, die bei hoher Spannung gezündet wird oder die im warmen Zustand bei einer Spannung von einigen wenigen kV erneut gezündet werden muss. Angesichts dieser hohen Spannungen ist es für die elektrische Sicherheit der Lampe wichtig, dass der Lampensockel aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist, obwohl dies für die mechanische Stärke des Lampensockels eine viel größere Wanddicke erfordert, als wenn der Lampensockel aus Metall hergestellt wäre.
Der Lampensockel muss jedoch bei elektrischen Lampen, deren Lampengefäße in einer äußeren Umhüllung untergebracht sind, beispielsweise in einem Reflektorkörper, verhältnismäßig weit sein, um eine Möglichkeit zu bieten, ihn mit dieser Umhüllung zu koppeln. Derartige Reflektorlampen sind beispielsweise aus US-A 5.367.219, US-A 5.281.889 und US-A 5.199.787 bekannt. Sie werden auch in älteren Anmeldungen beschrieben: WO IB95/00135 (PHN 14.762), EP 94 202 466.2 (PHN 14.978), EP 95 200 508.0 (PHN 15.215), EP 95 200 563.5 (PHN 15.231), EP 95 200 842.3 (PHN 15.270), und EP 95 202 341.4 (PHN 15.436). Ein Lampensockel aus isolierendem Material ist für eine solche Lampe sehr voluminös. Dies ist ein Nachteil, weil in diesem Fall die Lampenfassung für diese Lampe auch sehr voluminös ist.
Ein Nachteil der Lampe der eingangs erwähnten Art ist, dass der zylindrische Lampensockel verhältnismäßig weit ist, so dass die Lampenfassung verhältnismäßig voluminös ist, wobei dennoch der Lampensockel eine sehr dünne Wandung hat, und daher dort, er die äußere Umhüllung des Lampengefäßes umgibt, mechanisch schwach ist.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine gesockelte elektrische Lampe der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, die zur Verwendung in einer Push-in-push- out-Lampenfassung beispielsweise der genannten Art geeignet ist und die es möglich macht, dass die Lampenfassung bei nicht vorhandener Lampe berührungssicher ist und dass der Lampensockel eine verhältnismäßig große mechanische Stärke zusammen mit einem verhältnismäßig kleinen Volumen aufweist, und die für eine verhältnismäßig schmale Lampenfassung geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche ein umlaufender Kanal in der Basis vorhanden ist und der Mantel einen ersten axialen Abschnitt hat, in dem sich die umlaufende Rille befindet, und einen zweiten axialen Abschnitt, der von einem Ende von der Basis entfernt verläuft, wobei der erste axiale Abschnitt einen kleineren Durchmesser hat als der zweite.
Der umlaufende Kanal ermöglicht es, dass die Lampenfassung um ein erstes Kontaktglied herum einen Kragen aufweist; der dazu dient, Kontakt mit der ersten Kontaktfläche des Lampensockels herzustellen, so dass das genannte Kontaktglied in einem Hohlraum versenkt liegt und es von dem Standardtestfinger nicht mehr erreicht werden kann. Die Lampenfassung ist bei Anschluß des ersten Kontaktgliedes an den spannungsführenden Draht der Stromversorgung berührungssicher, während die Kontaktflächen des Lampensockels dank des umlaufenden Kanals, in dem der Kragen untergebracht werden kann, weiterhin mit den Kontaktgliedern der Lampenfassung elektrischen Kontakt herstellen.
Der verhältnismäßig kleine Durchmesser des ersten axialen Abschnitts ermöglicht es, der Lampenfassung eine verhältnismäßig kleine Weite zu geben. Der verhältnismäßig weite zweite axiale Abschnitt kann außerhalb der Lampenfassung bleiben, wenn die Lampe eingebracht ist. Der zweite Abschnitt macht es möglich, eine verhältnismäßig weite äußere Umhüllung unterzubringen, während vor Ort eine ausreichende Dicke der Mantelwandung erhalten bleibt. Der Durchmessersprung zum zweiten axialen Abschnitt kann auch als Anschlag auf dem Gehäuse der Lampenfassung genutzt werden, um zu verhindern, dass unerwünschte Druckkräfte auf das Innere der Lampenfassung ausgeübt werden.
In einer günstigen Ausführungsform hat der Mantel an einem Ende nahe der Basis einen dritten axialen Abschnitt mit einem Durchmesser kleiner als der des ersten axialen Abschnitts. Diese Ausführungsform ermöglicht es, in der Lampenfassung um ein zweites ringförmiges Kontaktglied, das mit der zweiten Kontaktfläche des Lampensockels verbunden werden muss, einen zweiten Kragen vorzusehen, so dass das zweite Kontaktglied versenkt in einem kanalförmigen Hohlraum liegt. Diese Ausführungsform hat einerseits den Vorteil dass, wenn der spannungsführende Draht der Stromversorgung nicht mit dem ersten, sondern versehentlich mit dem zweiten Kontaktglied der Lampenfassung verbunden wird, dennoch verhindert wird, dass mit einem Standardtestfinger Strom von dem Kontaktglied abgenommen werden kann. Diese Ausführungsform hat auch den Vorteil, dass der Lampensockel selbst Raum für einen solchen zweiten Kragen bietet und der zweite Kragen keine Erhöhung des Durchmessers der Lampenfassung zur Folge hat.
In einer günstigen Ausführungsform hat der Mantel zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Abschnitt einen vierten axialen Abschnitt mit einem Durchmes ser, der zwischen den Durchmessern des ersten und des zweiten axialen Abschnitts liegt. Wegen der stufenförmigen Durchmesserverkleinerung bietet diese Ausführungsform die Möglichkeit, in der Lampenfassung zusätzlichen Raum für ein Rückhalteglied der Lampenfassung zu kreieren, das in die umlaufende Rille in dem schmalen, ersten axialen Abschnitt greifen soll, um die Lampe in der Fassung fixiert zu halten. Der vierte axiale Abschnitt ist zudem nützlich, um den Lampensockel zu führen, wenn er in eine Lampenfassung eingebracht wird.
Es ist günstig, wenn der Durchmessersprung am von der Basis abgewandten Ende des ersten axialen Abschnitts dem Lampensockel eine transversale Oberfläche gibt. Die Oberfläche kann dann eine zuvor bestimmte, wohldefinierte Lage relativ zu der umlaufenden Rille in dem ersten axialen Abschnitt haben und kann als Angriffsfläche für ein Freigabeglied in der Lampenfassung dienen, das das Rückhalteglied löst.
In einer günstigen Ausführungsform ist die erste Kontaktfläche zum Zweck einer einfachen Montage ein Basisabschnitt einer Buchse. Diese Buchse kann klemmend um einen zentralen Abschnitt der Basis angebracht sein. Die zweite Kontaktfläche kann ein Basisabschnitt eines ringförmigen Kanals sein, der klemmend um einen Randabschnitt der Basis greift, mit einer ersten Kanalwandung gegen den Mantel und einer zweiten Kanalwandung in dem umlaufenden Kanal in der Basis. Eine ringförmige zweite Kontaktfläche hat den Vorteil gegenüber einer zweiten Kontaktfläche auf einem Kreisbogen, dass der Lampensockel mit einer Lampenfassung Kontakt herstellen kann, deren zweites Kontaktglied ringförmig ist, sowie mit einer, bei der dieses Kontaktglied konzentrisch zum ersten Kontaktglied auf einem Kreis liegt.
Der Lampensockel kann aus Keramikmaterial, beispielsweise Steatit oder Aluminiumoxid, oder einem Kunstharz, beispielsweise einem thermoplastischen Kunstharz, beispielsweise Polyetherimid, Polyphenylensulphid oder LCP (liquid crystalline polymer; flüssigkristallines Polymer) hergestellt sein, das beispielsweise mit Fasern, beispielsweise Glasfasern gefüllt oder verstärkt sein kann.
Das Lampengefäß kann aus Glas hergestellt sein, beispielsweise aus Hartglas oder Glas mit einem SiO&sub2;-Gehalt von zumindest 96 Gew.-%, wie z. B. Quarzglas, oder aus einem Keramikmaterial, wie z. B. gesintertes Aluminiumoxid. Das elektrische Element kann ein Glühkörper, beispielsweise ein Wolframglühkörper sein, beispielsweise in einem halogenhaltigen inerten Gas, oder auch ein Elektrodenpaar in einem ionisierbaren Medium, wie z. B. in Edelgas mit Metallhalogeniden, eventuell mit Quecksilber. Das elektrische Element kann in einer inneren Umhüllung aus beispielsweise Keramikmaterial untergebracht sein.
Das Lampengefäß kann in einer äußeren Umhüllung, beispielsweise in einem geblasenen Kolben, oder in einem Reflektorkörper, beispielsweise aus Pressglas, mit einer konkaven reflektierenden Oberfläche untergebracht sein. Dieser Körper kann mit einer transparenten Platte oder einer Linse verschlossen sein und kann den Lampensockel tragen.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen gesockelten elektrischen Lampe ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine gesockelte elektrische Lampe in Seitenansicht, teilweise in axialer Schnittansicht;
Fig. 2 eine Axialansicht des Lampensockels entlang II in Fig. 1 ohne Kontaktflächen, in vergrößertem Maßstab dargestellt und
Fig. 3 eine Axialansicht des Lampensockels entlang der Linie III-III in Fig. 2, über einer axialen Schnittansicht einer Lampenfassung.
In Fig. 1 hat die gesockelte elektrische Lampe ein vakuumdicht verschlossenes Lampengefäß 10, in der Figur aus Quarzglas, in dem ein elektrisches Element 11 angeordnet ist. Das elektrische Element in der Figur ist ein Elektrodenpaar in einer ionisierbaren Umgebung aus Edelgas, Metallhalogeniden und Quecksilber. Das Elektrodenpaar ist in einer inneren Umhüllung 13 aus gesintertem Aluminiumoxid untergebracht. Stromleiter 12, die mit dem elektrischen Element elektrisch verbunden sind, treten aus dem Lampengefäß nach außen. Das Lampengefäß 10 ist in einem Reflektorkörper befestigt, der eine konkave reflektierende Oberfläche 2 hat und mit einer Abdeckung 4, d. h. einer Platte oder Linse verschlossen ist. Ein Lampensockel 20 aus elektrisch isolierendem Material, in der Figur beispielsweise aus Keramikmaterial, beispielsweise aus Steatit, ist mit dem Lampengefäß dadurch verbunden, dass er ebenfalls am Reflektorkörper befestigt ist, beispielsweise mit Kitt, wie z. B. Lampenkitt, oder auch mechanisch. Der Lampensockel 20 hat einen Mantel 21 mit einer Achse 22 und einer nahezu rotationssymmetrischen Oberfläche und weiterhin eine Basis 30 quer zur Achse des Mantels. Eine erste, zentrale Kontaktfläche 31 befindet sich an der Basis 30 und, auf einem Kreis konzentrisch zur Achse 22, eine zweite Kontakt fläche 32. Die genannten Kontaktflächen sind elektrisch mit den Stromleitern 12 verbunden. Der Mantel 21 hat eine umlaufende Rille 24 nahe der Basis 30.
Ein umlaufender Kanal 33 befindet sich in der Basis 30 zwischen der ersten 31 und der zweiten Kontaktfläche 32, siehe auch Fig. 2 und 3. Der Mantel 21 hat einen ersten axialen Abschnitt 25, siehe Fig. 3, in dem sich die umlaufende Rille 24 befindet, und einen zweiten axialen Abschnitt 26 von einem von der Basis 30 entfernten Ende aus. Der erste axiale Abschnitt 25 hat einen kleineren Durchmesser als der zweite 26.
Die umlaufende Rille 24 hat in der Figur symmetrische Form und ihre Wände schließen in axialen Querschnitten einen stumpfen Winkel ein, beispielsweise von 120 ± 15º. Die Rille ist somit zum Aufnehmen einer halbkugelförmigen Oberfläche eines Rückhaltegliedes einer Lampenfassung geeignet. Ein so gebildetes Rückhalteglied kann in einfacher Weise verriegelnd in die Rille greifen und leicht entlang dem Lampensockelmantel zur Rille gleiten und, wenn das Rückhalteglied freigegeben wird, aus der Rille entlang dem Mantel weggleiten.
In der dargestellten Lampe hat der Mantel 21 einen dritten axialen Abschnitt 27 mit kleinerem Durchmesser als der erste axiale Abschnitt 25 an einem Ende nahe der Basis 30. Ein Kontaktblock 51 von kleiner Abmessung in der Lampenfassung, siehe Fig. 3, der im wesentlichen nicht weiter ist als der erste axiale Abschnitt 25 und daher Raum für Rückhalteglieder 58 bietet, kann folglich die Kontaktflächen vollständig umschließen und sie von ihrer Umgebung abschirmen. Dies ermöglicht es, die Lampenfassung aus Metall herzustellen, wodurch eine Lampenfassung von kleinem Volumen möglich wird.
Der Mantel 21 hat zwischen dem ersten 25 und dem zweiten axialen Abschnitt 26 einen vierten axialen Abschnitt 28, dessen Durchmesser zwischen den Durchmessern des ersten 25 und des zweiten axialen Abschnitts 26 liegt. Dieser Abschnitt verschafft eine Führung, wenn der Lampensockel in eine Fassung eingebracht wird. Zudem macht dieser Abschnitt es möglich, dass der erste axiale Abschnitt 25 den in der Zeichnung dargestellten kleinen Durchmesser haben kann. Dieser kleine Durchmesser würde dem Lampengefäß 10 ohne den vierten axialen Abschnitt zu wenig Raum bieten, auch wegen der mechanisch erforderlichen Wanddicke des Mantels.
Es ist günstig, den Durchmessersprung an das von der Basis entfernte Ende des ersten axialen Abschnitts 25 in eine quer zur Achse 22 gerichtete Ebene 25' zu legen. Der Lampensockel hat dann eine wohldefinierte Angriffsfläche für ein Freigabeglied der Lampenfassung, das das Rückhalteglied lösen soll. Wenn eine solche Fläche nicht vorhan den ist, kann das Freigabeglied jedoch beispielsweise über den Kontaktblock betätigt werden. Ein Vorteil ist, dass der Lampensockel der erfindungsgemäßen Lampe es ermöglicht, dass das Rückhalteglied und der Mechanismus der Lampenfassung zum Freigeben des Rückhaltegliedes nicht stromführend sowie spannungsfrei sind. Wärmeerzeugung in dem Mechanismus, beispielsweise auch durch Kontaktwiderstände verursacht, die die Bewegbarkeit des Mechanismus beeinträchtigen könnte, wird hierdurch vermieden, und die Lampenfassung kann aus Metall, schmal und doch mechanisch stark ausgeführt werden.
Die erste Kontaktfläche 31 ist der Basisabschnitt einer Buchse 34 und die zweite Kontaktfläche 32 der Basisabschnitt eines ringförmigen Kanals 35.
In Fig. 3 hat die Lampenfassung 50 ein Gehäuse 51 aus Metall, in dem ein Kontaktblock 52 mittels Federn 53 axial federnd am Platz gehalten wird. Der Kontaktblock 52 hat ein erstes, zentral angeordnetes Kontaktglied 54, das elektrischen Kontakt mit der ersten zentralen Kontaktfläche 31 des Lampensockels 20 herstellen soll, welches Kontaktglied 54 von einem Kragen 56 umgeben wird, so dass es in einem Hohlraum versenkt liegt. Ein zweites ringförmiges Kontaktglied 55, das die zweite Kontaktfläche 32 des Lampensockels kontaktieren soll, ist konzentrisch zum ersten gelegen und liegt wegen des Vorhandenseins eines zweiten Kragens 57 in einem kanalförmigen Hohlraum. Bei montierter Lampe umschließt der Kragen den dritten axialen Abschnitt 27 des Mantels 21 und isoliert somit spannungsführende Teile von ihrer Umgebung. Die Lampenfassung hat Rückhalteglieder 58, 58', die jeweils einen halbkugelförmigen Vorsprung aufweisen, um verriegelnd in die umlaufende Rille 24 zu greifen. Die Lampenfassung hat Freigabeglieder 59, 59', die mit der Querfläche 25' in Kontakt gebracht werden können und die, wenn sie eingedrückt werden, das Rückhalteglied 58, 58' bzw. 58', 58 über den Mechanismus 60 lösen, so dass die Lampe aus der Fassung genommen werden kann. Die Rückhalteglieder 58, 58', die Freigabeglieder 59, 59' und der Mechanismus 60 stehen im Betrieb nicht unter elektrischer Spannung.

Claims

1. Gesockelte elektrische Lampe mit:

einem vakuumdicht verschlossenen Lampengefäß (10), in dem ein elektrisches Element (11) angeordnet ist;

aus dem Lampengefäß nach außen tretenden Stromleitern (12), die mit dem elektrischen Element elektrisch verbunden sind;

einem mit dem Lampengefäß verbundenen Lampensockel (20) aus elektrisch isolierendem Material,

welcher Lampensockel (20) einen Mantel (21) mit einer Achse (22) und einer nahezu rotationssymmetrischen Oberfläche hat und eine Basis (30) quer zur Achse des Mantels, auf welcher Basis (30) sich eine erste, zentrale Kontaktfläche (31) und, auf einem Kreis konzentrisch zur Achse (22), eine zweite Kontaktfläche (32) befinden, welche Kontaktflächen mit den Stromleitern (12) elektrisch verbunden sind,

wobei der Mantel (21) nahe der Basis (30) eine umlaufende Rille (24) hat,

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten (31) und der zweiten Kontaktfläche (32) ein umlaufender Kanal (33) in der Basis (30) vorhanden ist und der Mantel (21) einen ersten axialen Abschnitt (25) hat, in dem sich die umlaufende Rille (24) befindet und einen zweiten axialen Abschnitt (26), der von einem Ende von der Basis (30) entfernt verläuft, wobei der erste axiale Abschnitt (25) einen kleineren Durchmesser hat als der zweite (26).

2. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (21) an einem Ende nahe der Basis (30) einen dritten axialen Abschnitt hat (27) mit einem Durchmesser kleiner als der des ersten axialen Abschnitts (25).

3. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (21) zwischen dem ersten (25) und dem zweiten axialen Abschnitt (26) einen vierten axialen Abschnitt (28) mit einem Durchmesser hat, der zwischen den Durchmessern des ersten (25) und des zweiten axialen Abschnitts (26) liegt.

4. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste axiale Abschnitt (28) an einem der Basis (30) abgewandten Ende dieses Abschnitts von einer im wesentlichen transversalen Fläche (25') begrenzt wird.

5. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Rille in dem ersten axialen Abschnitt (25) im wesentlichen symmetrisch ist und Wände hat, die einen stumpfen Winkel einschließen.

6. Gesockelte elektrische Lampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktfläche (31) ein Basisabschnitt einer Buchse (34) ist und die zweite Kontaktfläche (32) der Basisabschnitt eines ringförmigen Kanals (35).