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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für eine Kompaktleuchtstofflampe oder Leuchtdiodenlampe.
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Schon seit Längerem werden vermehrt Bestrebungen unternommen, den allgemeinen Energieverbrauch zu senken. In diesem Zusammenhang wurden Energiesparlampen entwickelt, die auf dem Prinzip einer Leuchtstofflampe basieren. Hierbei handelt es sich um Gasentladungslampen, die innen mit einem fluoreszierenden Leuchtstoff beschichtet sind. Durch Erhitzung von Kathoden der Gasentladungslampe wird eine Gasfüllung zur Emission von Ultraviolettstrahlung angeregt, die wiederum von der Leuchtstoff-Beschichtung in sichtbares Licht umgewandelt wird. Zum Betrieb einer Leuchtstofflampe ist neben einer Zündspannung die eigentliche Betriebsspannung erforderlich. Sogenannte Kompaktleuchtstofflampen sind im Vergleich mit anderen Leuchtstofflampen kleiner und kompakter gestaltet und eignen sich zum Ersatz von herkömmlichen Glühlampen.
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Zur Erzeugung der erforderlichen Zündspannungen und einer getakteten Stromversorgung, durch die ein höherer Wirkungsgrad der Leuchtmittel erzielt werden kann, sind elektromechanische oder elektronische Vorschaltgeräte (EVG) erforderlich. Um eine Austauschbarkeit von Kompaktleuchtstofflampen mit üblichen Glühlampen zu ermöglichen, sind die elektronischen Vorschaltgeräte oftmals in die Basis der Kompaktleuchtstofflampen integriert. Weiterhin sind Kompaktleuchtstofflampen oftmals mit einem standardisierten Gewinde, einem sogenannten Edisonsockel bzw. Schraubsockel, ausgestattet, um sie in eine übliche Lampenfassung eindrehen zu können.
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In ähnlicher Weise werden Leuchtdiodenlampen eingesetzt, die Leuchtdioden (auch LED für Light Emitting Diode) als lichtabstrahlendes elektronisches Bauteil aufweisen. Leuchtdiodenlampen werden mit einer gegenüber der Netzspannung niedrigeren Spannung betrieben und erfordern entsprechende Spannungswandler.
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Eine getaktete Stromversorgung der Leuchtmittel hat den erheblichen Nachteil, dass durch die schnellen Schaltvorgänge Funkstörungen entstehen, die sich sowohl leitungsgebunden über das Stromversorgungsnetz als auch feldgebunden, also über elektromagnetische Wellen ausbreiten können. Hierdurch können andere Verbraucher bzw. Geräte, insbesondere in der Nähe der Lampe oder der Zuleitungen, erheblich gestört werden. Zur Eingrenzung dieser (Funk)störungen durch Energiesparlampen oder Leuchtdiodenlampen sind Normen und Grenzwerte vorgesehen, die die sogenannte elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von elektrischen und elektronischen Geräten gewährleisten sollen. Die vorgegebenen Normen und Grenzwerte zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit stellen allerdings immer einen Kompromiss zwischen der Schutzwirkung und dem finanziellen Aufwand zur Erreichung derselben dar und können daher nicht in jedem Fall die elektromagnetische Verträglichkeit zur Umgebung in befriedigender Weise sicherstellen.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 86 03 329 U1 beschreibt einen Adapter für Kompaktleuchtstofflampen ohne eingebautes Vorschaltgerät, der ein Starterelement aufweist, das von einem Glimmzünder und einem zu dessen Bimetallschalter parallel geschalteten Entstörkondensator gebildet wird. Ein derartiger üblicher Entstörkondensator ist dazu geeignet, die Spannungsspitzen zu glätten, die durch den Glimmzünder verursacht werden, und die Kontakte des Glimmzünders vor Abbrand zu schützen. Zusätzlich werden die hochfrequenten Störungen der Gasentladung der Lampe selbst etwas gedämpft. Da der Entstörkondensator jedoch parallel zur Leuchtstoffröhre, nicht jedoch parallel zum netzseitigen Anschluss der kompletten Einheit aus Leuchtstoffröhre, Starter und Vorschaltgerät an das Versorgungsnetz geschaltet ist, hat er keinen Einfluss auf die Funkentstörung eines zusätzlich notwendigerweise verwendeten Vorschaltgeräts. Da heute, im Gegensatz zum Zeitpunkt der Anmeldung des o. a. Gebrauchsmusters, auf Grund der höheren Effizienz und der besseren Lichtqualität, praktisch nur noch elektronische Vorschaltgeräte mit hochfrequenter Taktung zum Einsatz kommen, werden deren netzseitige Funkstörungen durch diesen Adapter nicht verringert.
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Es sind weiterhin Funkentstörfilter zur leitungsgebundenen Entstörung bekannt. In der Regel werden derartige Funkentstörfilter in die Geräte selbst, also beispielsweise in die jeweilige Leuchte, herstellerseitig eingebaut. In anderen Fällen ist es erforderlich, die Geräte bzw. Leuchten installationsseitig mit geeigneten Funkentstörfiltern nachzurüsten. Dies hat in der Regel durch geschulte Fachkräfte zu erfolgen.
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Aus der
DE 43 10 307 A1 ist auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik eine Filterschaltung für Fahrzeugscheinwerfer mit einer Gasentladungslampe bekannt geworden, die zwischen der Lampe und dem Vorschaltgerät der Gasentladungslampe angeordnet ist. Die Filterschaltung dient zur Verhinderung der Ausbreitung von durch die Gasentladungslampe bei deren Betrieb erzeugte elektromagnetischen Störimpulsen. Nicht verhindert werden jedoch Störimpulse, die vom Vorschaltgerät selbst im Leitungsnetz des Fahrzeugs erzeugt werden können.
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Aus der
EP 1 693 616 A1 ist ein Reduzieradapter bekannt geworden. Diese Adapter dienen insbesondere beim Austausch einer herkömmlichen Leuchtstoffröhre durch eine moderne Energiesparlampe zur Anpassung der Energiesparlampe an die vorhandenen Leuchtstoffröhrenfassungen – ohne dass eine Neuverkabelung bzw. Neuverschaltung der Leuchte nötig wird. Dabei wird in Distanzstücken ein Vorschaltgerät angeordnet. Es kann durch einen derartigen Adapter nicht verhindert werden, dass Störungen in das Leitungsnetz eingestreut werden.
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Gerade im Hinblick auf gesetzliche Vorgaben, die eine schrittweise, aber letztendlich vollständige Ersetzung von konventionellen Glühlampen durch Energiesparlampen vorsehen, stellt sich die Aufgabe, eine Austauschbarkeit von herkömmlichen Glühlampen durch Energiesparlampen oder Leuchtdiodenlampen zu ermöglichen, wobei der Nachteil der elektromagnetischen Störungen durch die Energiesparlampen oder Leuchtdiodenlampen behoben werden soll. Die Verwendung von Kompaktleuchtstofflampen oder Leuchtdiodenlampen soll also dahingehend verbessert werden, dass die elektromagnetischen Störungen auf ein Minimum reduziert werden können. Der Austausch einer herkömmlichen Glühlampe durch beispielsweise eine Kompaktleuchtstofflampe soll für den allgemeinen Verbraucher ohne Weiteres zu bewerkstelligen sein.
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter für eine Kompaktleuchtstofflampe oder Leuchtdiodenlampe gelöst, wie er im Anspruch 1 beschrieben ist. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Adapters ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der erfindungsgemäße Adapter ist für Kompaktleuchtstofflampen oder Leuchtdiodenlampen vorgesehen, die jeweils ein integriertes Vorschaltgerät zum Betrieb der Lampe aufweisen. Der erfindungsgemäße Adapter ist mit einer Schaltung oder einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von leitungsgebundenen und/oder feldgebundenen elektromagnetischen Störungen ausgestattet.
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Die Schaltung oder die Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Adapters ist aus passiven Bauteilen aufgebaut und weist ein LC-Filter auf, umfassend wenigstens einen, vorzugsweise zwei Kondensatoren zwischen den Versorgungsleitungen des Adapters und/oder wenigstens eine, vorzugsweise zwei Drosseln in den Versorgungsleitungen des Adapters, wobei die Drosseln einen gemeinsamen Kern aufweisen können.
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Weiterhin weist der Adapter neben den Schaltungselementen zur Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen wenigstens ein weiteres Bauteil zur Sicherung gegen Überspannungen auf. Vorzugsweise wird als Überspannungsschutz ein spannungsabhängiger Widerstand in die Schaltung oder die Schaltungsanordnung integriert, beispielsweise ein Varistor (VDR). Ein derartiges elektronisches Bauteil kann beispielsweise parallel zu den Kondensatoren zwischen den Leitern der Schaltungsanordnung geschaltet sein. Durch einen Überspannungsschutz kann eine Energiesparlampe als besonders hochwertige Lampe gegen netzseitige Überspannungen geschützt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zusätzlich oder alternativ hierzu wenigstens ein weiteres elektronisches Bauteil zur Sicherung gegenüber Überstrom und/oder Übertemperatur in die Schaltung oder die Schaltungsanordnung integriert. Insbesondere kann es sich hierbei um eine übliche Sicherung handeln, die in Reihe zu einer Drossel geschaltet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Adapter eine Sockelseite mit einem standardisierten Gewindesockel und einer Lampenseite mit einer standardisierten Gewindefassung. Der Gewindesockel ist vorzugsweise mit einem Schraubgewinde versehen, das dazu vorgesehen ist, in eine vorhandene Lampenfassung einer Leuchte eingeschraubt zu werden. In die Gewindefassung auf der Lampenseite des Adapters kann eine Kompaktleuchtstofflampe oder Leuchtdiodenlampe mit entsprechendem Gewindesockel eingeschraubt werden. Vorzugsweise ist das Gewinde sowohl des Gewindesockels als auch der Gewindefassung standardisiert, wobei insbesondere handelsübliche E27- oder E14-Sockel bzw. E27- oder E14-Fassungen realisiert sein können. Hierdurch wird gewährleistet, dass der erfindungsgemäße Adapter mit gängigen Lampen und Leuchten eingesetzt werden kann. Zur Montage wird der erfindungsgemäße Adapter mit dem Gewindesockel in eine übliche Lampenfassung eingeschraubt. In die Gewindefassung des eingeschraubten Adapters wird eine Energiesparlampe oder Leuchtdiodenlampe mit entsprechendem Gewindesockel eingeschraubt. Diese Montage ist für jeden Laien ohne Weiteres durchführbar, sodass der erfindungsgemäße Adapter universell einsetzbar und sehr einfach handhabbar ist. In anderen Ausführungsformen kann der erfindungsgemäße Adapter dafür vorgesehen sein, über Steckverbindungen mit der Fassung der Leuchte und/oder mit einer Lampe, also insbesondere einer Kompaktleuchtstofflampe oder einer Leuchtdiodenlampe, verbunden zu werden.
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Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Adapters kann die elektromagnetische Verträglichkeit von Kompaktleuchtstofflampen oder Leuchtdiodenlampen erheblich verbessert werden. Insbesondere können hierdurch die durch die getaktete Stromversorgung derartiger Lampen auftretenden Rückkopplungen in die elektrischen Zuleitungen und die auftretenden leitungsgebundenen oder feldgebundenen Störungen für benachbarte Verbraucher bzw. Geräte auf ein Mindestmaß reduziert werden. Somit kann die elektromagnetische Verträglichkeit von Kompaktleuchtstofflampen, deren integriertes Vorschaltgerät gegebenenfalls bereits eine Entstörfilterschaltung aufweist, durch die Verwendung des universell einsetzbaren und leicht handhabbaren erfindungsgemäßen Adapters weiter verbessert werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Hierbei können die verschiedenen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination miteinander verwirklicht sein.
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In der Zeichnung zeigt:
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die Figur ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Adapters mit einer elektronischen Schaltungsanordnung.
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Die Figur illustriert ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Adapter 1 mit einem Adaptergehäuse 2. Eine Seite des Adaptergehäuses 2 ist mit einem Gewindesockel 3 ausgestattet. An der gegenüberliegenden Seite des Adaptergehäuses 2 ist eine Gewindefassung 4 vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gewinde des Gewindesockels 3 und der Fassung der Gewindefassung 4 um standardisierte Gewinde, beispielsweise um E27- oder E14-Sockel bzw. -Fassungen. Hierdurch kann der erfindungsgemäße Adapter 1 mit handelsüblichen Lampen universell eingesetzt werden. In einer Ausführungsform können sowohl der Sockel als auch die Fassung jeweils das gleiche Gewinde bzw. die gleiche Fassung aufweisen, beispielsweise ein übliches Edisongewinde bzw. eine entsprechende Fassung. Neben den handelsüblichen E27- und E14-Gewinden sind auch andere Gewindeabmessungen möglich, beispielsweise E40 für verhältnismäßig große oder E10 oder E5,5 für verhältnismäßig kleine Leuchtmittel. In einer anderen Ausführungsform können sich die Abmessungen des Gewindes und der Fassung des Gewindesockels 3 und der Gewindefassung 4 voneinander unterscheiden, sodass beispielsweise der Gewindesockel 3 des Adapters in eine Lampenfassung mit einem E27-Gewinde eingeschraubt werden und über eine kleinere Fassung 4 des Adapters 1 eine Kompaktleuchtstofflampe oder Leuchtdiodenlampe mit einem kleineren Gewinde, beispielsweise E14, in den Adapter eingeschraubt werden kann.
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Zur Unterdrückung von leitungsgebundenen und/oder feldgebundenen elektromagnetischen Störungen weist die Schaltungsanordnung des Adapters 1 zwei Kondensatoren (C1, C2) 5 und 5' zwischen den Versorgungsleitungen 6 und 6' der Schaltungsanordnung auf. Zwischen den Kondensatoren 5 und 5' sind Drosseln (L1, L2) 7, 7' in den beiden Versorgungsleitungen 6, 6' angeordnet. In der in der Figur gezeigten Schaltungsanordnung sind diese Drosseln 7, 7' einzeln in den Leitungen 6, 6' vorgesehen. In anderen Ausführungsformen können die Drosseln 7, 7' einen gemeinsamen Kern aufweisen. Weiterhin können in anderen Ausführungsformen beispielsweise nur ein Kondensator und eine Drossel vorgesehen sein.
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Um beispielsweise hochwertige Lampen gegen eine netzseitige Überspannung zu schützen, ist ein spannungsabhängiger Widerstand 8 parallel zu den Kondensatoren 5, 5' zwischen den Leitungen 6, 6' geschaltet. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen sogenannten Varistor bzw. VDR (Voltage Dependent Resistor), dessen Widerstand oberhalb einer bestimmten Schwellspannung abrupt kleiner wird, sodass netzseitig der Stromfluss kurzgeschlossen und die in die Fassung 4 eingeschraubte Lampe vor einer Überspannung geschützt wird.
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Weiterhin weist die Schaltungsanordnung des Adapters 1 zur Sicherung gegen Überstrom und/oder Übertemperaturen in Reihe zu der Drossel 7 in der Leitung 6 netzseitig eine Sicherung (F) 9, beispielsweise eine Schmelzsicherung oder Feinsicherung, auf.
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Der erfindungsgemäße Adapter 1 kann von jedem Laien ohne Weiteres in die Fassung einer Leuchte eingedreht werden, sodass in den Adapter eine Kompaktleuchtstofflampe oder eine Leuchtdiodenlampe eingeschraubt werden kann und die Funkstörungen von Kompaktleuchtstofflampen oder von Leuchtdiodenlampen erheblich reduziert werden können. Besonders bevorzugt ist ein zusätzlicher Überspannungsschutz in der beschriebenen Weise in der Schaltung des Adapters, um die hochwertigen Kompaktleuchtstofflampen oder Leuchtdiodenlampen gegen netzseitige Überspannungen zu schützen.
