DE102009040115A1

DE102009040115A1 - Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel

Info

Publication number: DE102009040115A1
Application number: DE102009040115A
Authority: DE
Inventors: Karl-Wilhelm Vogt; Markus Pieper
Original assignee: BJB GmbH and Co KG
Current assignee: BJB GmbH and Co KG
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-09-05
Also published as: EP2342493A1; US8668363B2; DE102009040115B4; KR101383615B1; JP5592488B2; JP2013501318A; WO2011015168A1; EP2342493B1; CN102472480A; KR20120053016A; DE202009010577U1; US20130034989A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Lampenfassung zur Halterung einer LED mit einem Kühlkörper und mit einem Fassungsgehäuse, welches Fassungskontakte zur elektrischen Anbindung der LED bereithält, und einem Lampensockel, der eine an ein Wärmeleitelement angebundene LED trägt, in das Fassungsgehäuse einsetzbar ist und Sockelkontakte aufweist, die zur Spannungsversorgung der LED mit den Fassungskontakten unter Vermittlung einer Kontaktkraft kontaktierbar sind, wobei der fassungsseitige Kühlkörper - gegebenenfalls unter Vermittlung eines den Wärmeübergang fördernden Mittels, wie Wärmeleitfolie oder Wärmeleitpaste - mit dem LED-seitigen Wärmeleitelement unter einem den Wärmeübergang begünstigenden Anlagedruck in Kontakt steht, der durch eine von einer geeigneten Vorrichtung erzeugten Andruckkraft sichergestellt ist, um die beim Betrieb der LED entstehende Wärme aufzunehmen. Die Besonderheit besteht darin, dass die Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten durch Kontaktausbildung und/oder Kontaktlagerung in hinsichtlich der Andruckkraft gegenkraftfreier Weise erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampenfassung zur Halterung einer mit einer LED versehenen Lichtquelle, mit einem Kühlkörper, und mit einem Fassungsgehäuse, welches Fassungskontakte zur elektrischen Anbindung der LED bereithält, und einen Lampensockel, der eine an ein Wärmeleitelement angebundene LED trägt, in das Fassungsgehäuse einsetzbar ist und Sockelkontakte aufweist, die zur Spannungsversorgung der LED mit den Fassungskontakten unter Vermittlung einer Kontaktkraft elektrisch kontaktierbar sind, wobei der fassungsseitige Kühlkörper – gegebenenfalls unter Vermittlung eines den Wärmeübergang fördernden Mittels, wie Wärmeleitfolie oder Wärmeleitpaste – mit dem LED-seitigen Wärmeleitelement unter einem den Wärmeübergang begünstigenden Anlagedruck in Verbindung steht, der durch eine von einer geeigneten Vorrichtung erzeugten Andruckkraft sichergestellt ist, um die beim Betreib der LED entstehende Wärme aufzunehmen.
Derartige Lampenfassungen sind aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik bekannt. Sie orientieren sich zumeist an der Bauform von Kompakt-Leuchtstofflampenfassungen und -lampensockeln, bei welchen der Lampensockel in die Fassung eingesetzt und durch eine Drehbewegung bajonettartig festgelegt wird. Man bezeichnet diese Bauformen im Unterschied zu Leuchtstoffröhren als sogenannte „einseitig” gesockelte Systeme. Durch die Drehbewegung werden zudem Fassungs- und Sockelkontakte miteinander verbunden und die Lampe elektrisch kontaktiert. Dieses Verriegelungsprinzip ist auch als Twist-Lock-System bekannt. Aus einem weiteren, druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik sind jedoch auch Lampenfassungen insbesondere für mit LEDs versehenen Lichtquellen bekannt, bei welchen der Sockel parallel zu der Oberfläche eines Kühlkörpers eingeschoben wird, wobei auch hier dieser Vorgang die elektrische Kontaktierung beinhaltet.
Im Stand der Technik galt es bisher als Aufgabe von Lampenfassung und Lampensockel, die Lampe mechanisch zu halten und elektrisch zu kontaktieren.
Die Lebensdauer von Leuchtmitteln auf LED-Basis hängt jedoch entscheidend von einer optimalen Abfuhr der beim Betrieb der LED entstehenden Wärme ab. LEDs sind in besonderem Maße temperaturempfindlich. Insofern weisen gattungsgemäße Lampensockel ein Wärmeleitelement auf, welches mit einem fassungsseitigen Kühlkörper in Kontakt tritt. Man hat erkannt, dass ein gewisser Anlagedruck zwischen Wärmeleitelement und Kühlkörper den Wärmeübergang positiv beeinflusst. Insofern zeichnen sich Fassungen und Sockel für eine mit zumindest einer LED versehene Lichtquelle dadurch aus, dass neben der mechanischen Halterung und der elektrischen Kontaktierung auch eine möglichst optimale Wärmeabfuhr gewährleistet sein muss. Insoweit unterscheiden sich Fassung und Sockel für LED-Leuchtmittel hinsichtlich der baulichen und konstruktiven Anforderungen deutlich von ihren Pendants für Kompakt-Leuchtstofflampen.
Bei Anordnungen von Lampenfassung und Lampensockel aus dem Stand der Technik hat es sich jedoch gezeigt, dass der Anlagedruck zwischen sockelseitigem Wärmeleitelement und fassungsseitigem Kühlkörper nicht allein als Maßstab für die Qualität des Wärmeübergangs anzusetzen ist. Trotz eines entsprechend vorhandenen Anlagedrucks zeigten sich bei verschiedenen Fassungen vorzeitige Alterungserscheinungen der LED. Durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Anlagedrucks über die gegenseitigen Anlageflächen von Wärmeleitelement und Kühlkörper entscheidend für die Qualität des Wärmeübergangs ist.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Lampenfassung und einen Lampensockel zu schaffen, welche einen gleichmäßig verteilten Anlagedruck über die gegenseitige Anlagefläche von Wärmeleitelement und Kühlkörper gewährleisten.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe von einer Lampenfassung und einem Lampensockel mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit den kennzeichnenden Merkmalen, wonach die elektrische Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten durch Kontaktausbildung und/oder Kontaktlagerung in hinsichtlich der Andruckkraft gegenkraftfreier Weise erfolgt.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass bereits geringe entgegen der den Anlagedruck gewährleisteten Andruckkraft gerichtete Kraftkomponenten die Druckverteilung erheblich verändern. Hiervon ausgehend vermeidet die Erfindung durch die geschickte Ausbildung von Fassungs- und Sockelkontakten bzw. deren Lagerung im Fassungsgehäuse oder am Lampensockel eine elektrische Kontaktierung, bei welcher die Kontaktkräfte gegen die Andruckkraft gerichtet sind.
Besonders bevorzugt ist zunächst eine Ausführungsform, die sich dadurch kennzeichnet, dass die Kontaktkraft zwischen den Fassungs- und den Sockelkontakten eine quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete Kraftkomponente aufweist.
Alternativ ist es denkbar, dass die Kontaktkraft zwischen den Fassungs- und den Sockelkontakten eine in Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete die gleichmäßige Verteilung des Anlagedrucks unbeeinflussende Kraftkomponente aufweist.
Beide vorgenannten Ausführungsformen stellen sicher, dass die Wirkrichtung der Kontaktkräfte die Andruckkraft und die gleichmäßige Verteilung des Anlagedrucks nicht negativ beeinflussen.
Es ist sogar denkbar, dass die Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten in einer die Andruckkraft verstärkenden Weise erfolgt.
Eine konkrete Ausführungsform sieht vor, dass die Sockelkontakte als aus dem Sockel in Richtung Kühlkörper vorspringende Kontakte, insbesondere als Kontaktstifte ausgebildet sind, wobei die Kontaktkraft zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet ist.
In Ergänzung hierzu kann vorgesehen sein, dass die Fassungskontakte als Kontaktklammern ausgebildet sind, die die Sockelkontakte, insbesondere die Kontaktstifte zwischen zwei Kontaktschenkeln halten. Insbesondere vorteilhaft ist, dass die die Sockelkontakte zwischen sich aufnehmenden Kontaktklammern eine sichere elektrische Kontaktierung gewährleisten.
Alternativ ist es vorstellbar, dass die Sockelkontakte als seitlich vom Sockelumfang abstehende, insbesondere quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft orientierte Kontakte, wie Flachmesserkontakte, ausgebildet sind und die Kontaktkräfte zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten wirkrichtungsgleich zu der Andruckkraft sind. Eine hinsichtlich des Sockelumfanges gleichmäßige Verteilung der Flachmesserkontakte vorausgesetzt, wird durch diese Ausführungsform ein gleichmäßiger Anlagedruck der gegenseitigen Anlageflächen von Wärmeleitelement und Kühlkörper nicht negativ beeinflusst.
Es ist jedoch auch denkbar, eine Kontaktanordnung zu schaffen, bei welcher Kontaktkräfte auftreten, die gegen die Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet sind, ohne dass diese hinsichtlich der Wirkrichtung der Andruckkraft negativen Kontaktkräfte Einfluss auf den Anlagedruck zwischen Wärmeleitelement und Kühlkörper haben. Eine solche Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, dass die Fassungskontakte als Kontaktklammer ausgebildet sind, die die Sockelkontakte, insbesondere die Flachmesserkontakte zwischen sich aufnehmen und die Kontaktkräfte der die Sockelkontakte zwischen sich aufnehmenden Kontaktschenkel einander entgegengerichtet und wirkrichtungsparallel zur Andruckkraft ausgerichtet sind, wobei die Fassungskontakte parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft schwimmend im Fassungsgehäuse gelagert sind und/oder die Sockelkontakte parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft schwimmend im Lampensockel gelagert sind.
Es ist schließlich eine Ausführungsform denkbar, die sich dadurch kennzeichnet, dass fassungs- oder sockelseitig Kontaktfelder ausgebildet sind, an welchen Sockel- oder Fassungskontakte anliegen, wobei die Kontaktkräfte quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet sind.
Weitere Vorteile der Erfindung finden sich in der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung.
Es zeigen:
1: Eine Explosionsansicht von erfindungsgemäßer Lampenfassung und erfindungsgemäßem Lampensockel,
2: Eine Darstellung gemäß 1 mit vertikal in der Ebene der Sockelkontakte geschnittenem Fassungsgehäuse,
3: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis III in 2,
4: Eine Darstellung gemäß 2 unter Verzicht auf das Fassungsgehäuse,
5: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis V in 4,
6: Eine Darstellung gemäß 2 in Seitenansicht,
7: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis VII in 6,
8: Die Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht mit in der Ebene der Fassungskontakte vertikal geschnittenem Fassungsgehäuse,
9: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis IX in 8,
10: Eine Darstellung gemäß 8 unter Verzicht auf das Fassungsgehäuse,
11: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis XI in 10,
12: Eine weitere Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht und Darstellung des Fassungsgehäuses im Vertikalschnitt entlang einer durch die Fassungskontakte gehenden Schnittebene,
13: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis XIII in 12,
14: Eine Darstellung gemäß 12 unter Verzicht auf das Fassungsgehäuse,
15: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis XV in 14,
16: Die Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht mit in der Ebene der Fassungskontakte vertikal geschnittenem Fassungsgehäuse,
17: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis XVII in 16,
18: Eine Darstellung gemäß 16 unter Verzicht auf das Fassungsgehäuse,
19: Eine Detailansicht gemäß Ausschnittskreis IXX in 18,
20 bis 23 Schematische Ansichten weiterer Ausführungsformen der Erfindung unter Darstellung der Kraftwirkungsrichtungen.
Für technisch gleichwirkende oder identische Bauteile werden in den 1 bis 19 dieselben Bezugszeichen verwendet.
In den Figuren ist eine Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.
Dargestellt ist die Lampenfassung 11, welche zunächst einen Kühlkörper 12 aufweist, auf welchem ein Fassungsgehäuse 13 angeordnet ist, welches Fassungskontakte 14 trägt. Dieser Kühlkörper kann auch integraler Bestandteil zum Beispiel eines Leuchtengehäuses sein.
Die dem Fassungsgehäuse 13 zugewandte Oberfläche des Kühlkörpers 12 ist eben ausgebildet, auf seiner dem Fassungsgehäuse 13 gegenüberliegenden Unterseite bildet der Kühlkörper 12 zur Oberflächenvergrößerung und besseren Wärmeabfuhr eine Vielzahl von Kühlrippen 15 aus.
Das Fassungsgehäuse 13 weist eine Sockelaufnahme 16 auf, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als zentrale, kreisförmige Ausnehmung ausgebildet ist. Der Lampensockel 17 trägt zunächst eine vom Kühlkörper wegweisende Optik 18, innerhalb derer im Übergangsbereich von Lampensockel 17 und Optik 18 eine oder mehrere LED angeordnet sind. Der Lampensockel 17 ist im Ausführungsbeispiel konturkongruent zur Sockelaufnahme 16 und in Folge dessen kreiszylindrisch ausgebildet. Radial aus dem Lampensockel 17 vorspringende Haltenocken 19 tauchen bei Einsätzen des Lampensockels 17 in das Fassungsgehäuse 13 durch Verriegelungsnuten 20 hindurch und hintergreifen nach Art einer bajonettartigen Verriegelung entsprechend geeignet ausgebildete Wandabschnitte des Fassungsgehäuses 13. Der Sockel 17 weist im ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 7 radial vorspringende Sockelkontakte 21 in Form Kontaktstiften 22 auf. Diese durchtauchen beim Einsetzen des Lampensockels 17 in das Fassungsgehäuse 13 Einstecknuten 23 und gelangen so in das Innere des Fassungsgehäuses 13. Beim Drehen des Lampensockels 17 in Verriegelungsrichtung V und bei Erreichen des Endanschlages hinsichtlich der bajonettartigen Verriegelung geraten die Kontaktstifte 22 in Eingriff mit den Fassungskontakten 14.
Bei der Anordnung 10 aus Lampenfassung 11 und Lampensockel 17 wird die Lampenfassung 11 als unteres Teil und der Lampensockel 17 als oberes Teil angesehen.
Wie den 1 bis 7 zu entnehmen ist, ist der Fassungskontakt 14 als Kontaktklammer 24 mit zwei sich gegenüberliegenden und gegeneinander vorgespannten Kontaktschenkeln 25 ausgebildet.
In 2 ist die Anordnung 10 von Lampenfassung 11 und Lampensockel 17 noch einmal in ihrer Gesamtheit dargestellt, wobei das vertikal in einer entlang der Fassungskontakte 14 aufgespannten Ebene geschnittene Fassungsgehäuse 13 einen Einblick in die Kontaktierung ermöglicht.
Der Lampensockel 17 trägt ein hier nicht näher bezeichnetes Wärmeleitelement, welches einenteils mit der LED und – bei Anordnung in der Fassung 11 – anderenteils mit dem Kühlkörper 12 in Kontakt steht. Auf diese Weise wird die beim Betrieb der LED anfallende Wärme vom Leuchtmittel weg geführt und über den Kühlkörper 12 an die Umgebung abgegeben. Hierzu ist es erforderlich, dass die gegenseitigen Anlageflächen von Kühlkörper 12 und sockelseitigem Wärmeleitelement unter einem bestimmten Mindestanlagedruck aneinander anliegen. Dieser wird mittels einer Andruckkraft sichergestellt, die von einer nicht dargestellten Vorrichtung erzeugt wird. In aller Regel handelt es sich hier um Federelemente, die die Lampenfassung 11 und den Lampensockel 17 gegeneinander verspannen. Der Anlagedruck gewährleistet – ggf. unter zusätzlicher Vermittlung von den Wärmeübergang fördernden Mitteln, wie Wärmeleitfolie oder Wärmeleitpaste – die vollflächige, gleichmäßige Anlage von sockelseitigem Wärmeleitelement und Kühlkörper 12 und in Folge dessen einen optimalen Wärmeübergang.
Um störende Einflüsse auf den Anlagedruck bzw. dessen gleichmäßige Verteilung durch die elektrische Kontaktierung von Sockel- und Fassungskontakten zu vermeiden, schlägt die Erfindung mit den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere mit der beschriebenen Kontaktausbildung und -anordnung Lösungen vor.
Die in den 1 bis 7 dargestellten und als Kontaktklammern 24 ausgebildeten Fassungskontakte 14 kontaktieren die radial weisende Außenfläche der Kontaktstifte 22 mit ihren Kontaktschenkeln 25. Die Andruckkräfte der Kontaktschenkel 25 wirken hierbei – die Längsmittelachse M durch die Anordnung 10 als Maßstab genommen – axial, also sowohl in, wie auch gegen die Wirkrichtung der Andruckkraft. Dies ist besonders deutlich den 3 bis 5 zu entnehmen. Bei einer solchen Kontaktierung besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die der Andruckkraft entgegenwirkende Kraftkomponente des unteren Kontaktschenkels 25 den Anlagedruck negativ beeinflusst, also vermindert. Um dies zu vermeiden ist der Fassungskontakt 14 in seiner Kontaktkammer 26 axial – d. h. parallel zur Mittelachse M – beweglich gelagert. In Folge dessen kann sich der Fassungskontakt 14 bei der ersten Ausführungsform gemäß der 1 bis 7 in axialer Richtung, d. h. parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft, nicht am Fassungsgehäuse 13 abstützen. Eine durch insbesondere den unteren Kontaktschenkel 25 gegen die Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete Gegenkraft kann nicht aufgebracht werden. Diese der Andruckkraft zwischen Lampenfassung 11 und Lampensockel 17 entgegen gerichtete Kraftkomponente kann in Folge dessen ausschließlich der sicheren Kontaktierung zwischen Fassungskontakt 14 und Kontaktstift 22 dienen, nicht jedoch den Anlagedruck zwischen Kühlkörper 12 und sockelseitigem Wärmeleitelement negativ beeinflussen. Das Spiel des Fassungskontaktes 14 in seiner Kontaktkammer 26 ist derart dimensioniert, dass alle eventuell auftretenden axialen Maßtoleranzen an Sockel 11 und Fassung 17 kraftlos überbrückbar/ausgleichbar sind.
Eine zweite, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den 8 bis 11 dargestellt. Die Fassungskontakte 14 sind hier als etwa V-förmige Kontakte ausgebildet und liegen in Vertikalrichtung, d. h. in Richtung der vertikalen Mittelachse M spielfrei in der vom Fassungsgehäuse 13 ausgebildeten Kontaktkammer 26 ein. Der Lampensockel 17 bildet radial nach außen weisende Kontaktfelder 27, welche nach Einsetzen des Lampensockels 17 in die Lampenfassung 11 und bewegen in Verriegelungsrichtung V am V-förmigen Fassungskontakt 14 zur Anlage kommen. Ein Federschenkel 28 des V-förmigen Fassungskontaktes liegt zur elektrischen Kontaktierung auf dem Kontaktfeld 27 auf. Die vom Federschenkel 28 ausgeübten Kontaktkräfte sind im Wesentlichen in radialer Richtung zum Lampensockel 17 bzw. quer zur vertikalen Mittelachse M bzw. quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet. Eine negative Beeinflussung des Anlagedruckes zwischen sockelseitigem Wärmeleitelement und Kühlkörper 12 existiert folglich nicht.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in den 12 bis 15 dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen Lampensockel 17, welcher radial vorspringende Flachmesserkontakte 29 ausbildet, welche wiederum von Fassungskontakten 14 in Form von Kontaktklammern 24 mit gegeneinander wirkenden Kontaktschenkeln 25 ausgebildet sind. Insofern gilt auch hier, dass zu den 1 bis 7 gesagte, insbesondere ist auch hier der Fassungskontakt 14 parallel zur vertikalen Mittelachse M bzw. parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft schwimmend in der Kontaktkammer 26 gelagert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen die 16 bis 19. Diese zeigen einen Lampensockel 17 mit Flachmesserkontakten, die zunächst mit einem Teilabschnitt radial aus dem Sockel hervorragen, jedoch in einen in Richtung Kühlkörper 12 um 90° abgewinkelten und somit parallel zur vertikalen Mittelachse bzw. zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichteten Endabschnitt übergehen. Ein wiederum als Kontaktklammer 24 ausgebildeter Fassungskontakt 14 umgreift beidseitig den abgewinkelten Endabschnitt des Flachmesserkontaktes 29. Auf Grund der Anordnung des Endabschnittes des Flachmesserkontaktes 29 sind die Kontaktkräfte zwischen den Kontaktschenkeln 25 und dem zwischen ihnen einliegenden abgewinkelten Endabschnitt des Flachmesserkontaktes 29 quer zur vertikalen Mittelachse M und somit quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft zwischen sockelseitigem Wärmeleitelement und Kühlkörper 12 gerichtet. Insofern nehmen die Kontaktkräfte keinerlei Einfluss auf den Anlagedruck oder dessen gleichmäßiger Verteilung zwischen Kühlkörper 12 und sockelseitigem Wärmeleitelement.
Im Folgenden ist die Erfindung auch anhand der 20 bis 23 näher erläutert. Für die Ausführungsformen gemäß 20 bis 23 werden für identische bzw. technisch gleichwirkende Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Pfeilrichtungen geben die Wirkrichtung der jeweiligen Kräfte an.
Dargestellt ist eine insgesamt mit der Bezugsziffer 40 versehene Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel. Die Lampenfassung 42 umfasst einen Kühlkörper 43, ein nicht dargestelltes Fassungsgehäuse sowie Fassungskontakte 44.
Der insgesamt mit der Bezugsziffer 41 bezeichnete Lampensockel umfasst ein Sockelgehäuse 45, an dessen dem Kühlkörper 43 zugewandten Unterseite 46 ein Wärmeleitelement 47 angeordnet ist. Das Wärmeleitelement 47 liegt auf dem Kühlkörper 43 – ggf. unter Vermittlung einer Wärmeleitpaste bzw. Wärmeleitfolie – unter einem gewissen Anlagedruck F_A auf. Der Anlagedruck F_A wird von einer nicht näher dargestellten Vorrichtung erzeugt, die beispielsweise Federelemente enthalten kann, die den Lampensockel 41 mit dem Kühlkörper 43verspannen. In den Ausführungsformen gemäß 20 bis 23 entspricht die Kraftwirkrichtung der Pfeilrichtung. Die Kraft wirkt folglich auf den Lampensockel 41 und drückt diesen in Richtung Kühlkörper 43 und ist im konkreten Ausführungsbeispiel vertikal zur zum Lampensockel 41 weisenden Kühlkörperoberseite 48 gerichtet. Andere Ausführungsformen sind denkbar. Insbesondere kann die Kraftwirkrichtung auch entgegen der Darstellung in den 20 bis 23 gerichtet sein, was lediglich eine Umkehrung des im nachfolgenden beschriebenen Erfindungsprinzips darstellt. Der Anlagedruck zwischen Kühlkörper 43 und Wärmeleitelement 47 ist gleichmäßig über die gegenseitigen Anlagefläche verteilt.
Der durch die Anlagekraft F_A erzeugte, gleichmäßige Anlagedruck zwischen Wärmeleitelement 47 und Kühlkörper 43 gewährleistet einen optimalen Übergang der von der LED 49 in Betrieb erzeugten Wärme. Die LED steht hierzu mit dem vom Sockelgehäuse 45 getragenen Wärmeleitelement 47 in Kontakt.
Das wesentliche Prinzip der Erfindung ist, die Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten 44 und den Sockelkontakten 50 durch eine geschickte Kontaktausbildung und/oder eine entsprechend geschickte Kontaktlagerung im Lampensockel 41 bzw. in der Lampenfassung 42 in hinsichtlich der Andruckkraft F_A gegenkraftfreier Weise auszubilden. Dies heißt dass die Kontaktkräfte F_K zwischen den vom Lampensockel getragenen Sockelkontakten 50 und den Fassungskontakten 44, die eine sichere Spannungsversorgung der LED gewährleisten, keine entgegen der Andruckkraft F_A wirkende Kraftkomponente ausbilden.
In 20 ist eine Kontaktanordnung von Fassungskontakt 44 und Sockelkontakt 50, bei welcher der Sockelkontakt als Kontaktstift 51 ausgebildet ist und der Fassungskontakt als Kontaktklemme 52. Die Kontaktklemme 52 umfasst zwei gegeneinander gerichtete Kontaktschenkel 53, die den Kontaktstift 51 zwischen sich aufnehmen.
Der Sockelkontakt 50 ist parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft F_A in Richtung Kühlkörper 43 gerichtet, in gleicher Ausrichtung sind die Kontaktschenkel 53 des Fassungskontaktes 44 angeordnet. Die Kontaktkräfte F_K wirken im Wesentlichen quer zur Andruckkraft F_A.
Eine alternative Ausführungsform ist in 21 dargestellt. Das dortige Sockelgehäuse 45 ist außenumfänglich mit einem Sockelkontakt 50 in Form eines Kontaktfeldes 54 ausgestattet. Der Fassungskontakt 44, in Form eines in Richtung Sockelgehäuse 45 vorgespannten Federschenkels 55 liegt unter Vermittlung einer wiederum quer zur Andruckkraft F_A gerichteten Kontaktkraft F_K am Kontaktfeld 54 an. Auch diese Ausführungsform gewährleistet eine hinsichtlich der Andruckkraft F_A gegenkraftfreie elektrische Kontaktierung.
Die in 22 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist eine weitere, außerordentlich vorteilhafte Anordnung von Fassungskontakten 44 und Sockelkontakten 50 auf.
Die Sockelkontakte 50 springen gegenüber der Umfangsfläche des Sockelgehäuses 45 vor, sind also radial ausgerichtet. Konkret handelt es sich hier um Flachmesserkontakte 56. Diese quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft F_A ausgerichteten Flachmesserkontakte 46 werden von den Fassungskontakten 44 auf ihrer Oberseite kontaktiert, also der dem Kühlkörper 43 abgewandten Seite. In Folge dessen ist die Wirkrichtung der Kontaktkräfte F_K identisch mit der Wirkrichtung der Andruckkraft F_A. Bei dieser Ausführungsform verstärken die Kontaktkräfte F_K in Folge dessen den Anlagedruck zwischen Wärmeleitelement 47 und Kühlkörper 43, vorausgesetzt, die Flachmesserkontakte 46 sind gleichmäßig umfangsbeabstandet.
Eine letzte Ausführungsform der Erfindung zeigt 23. Auch hier sind die Sockelkontakte 50 wiederum als umfänglich vorspringende bzw. radial gerichtete Flachmesserkontakte 56 ausgebildet. Die Fassungskontakte hingegen sind als Kontaktklemmen ausgebildet, deren Kontaktschenkel 53 an den Flachmesserkontakten 56 an gegenüberliegenden Seiten anliegen und diese insbesondere zumindest einseitig elektrisch kontaktieren. Im Ausführungsbeispiel liegt ein erster Kontaktschenkel 53, wie schon in 22, auf der vom Kühlkörper 43 wegweisenden Oberseite des Flachmesserkontaktes 56 auf, der zweite Kontaktschenkel 53 liegt an der gegenüberliegenden und zum Kühlkörper 43 gerichteten Unterseite des Flachmesserkontaktes an. Diese Kontaktanordnung hat aufgrund der beidseitigen Anlage der Kontaktschenkel 53 am Flachmesserkontakt 56 hinsichtlich der Kontaktsicherheit große Vorteile, die im Übrigen auch auf die Ausführungsform der 20 zutreffen.
Wie der 23 zu entnehmen ist, wirken die Kontaktkräfte zwischen dem Flachmesserkontakt 56 und dem unteren, dem Kühlkörper 43 benachbarten Kontaktschenkel 53 entgegen der Andruckkraft F_A. Prinzipiell ist diese Kraftkomponente folglich geeignet, gegen die Andruckkraft F_A zu wirken und den für den Wärmeübergang wichtigen Anlagedruck zwischen Kühlkörper 43 und Wärmeleitelement 47 in nachteiliger Weise zu vermindern. Um dies zu vermeiden, ist der Fassungskontakt 44 parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft F_A beweglich im nicht dargestellten Fassungsgehäuse gelagert. In Folge dessen kann die der Wirkrichtung der Andruckkraft F_A entgegen gerichtete Kraftkomponente ihre Wirkung nicht entfalten.
Zusammenfassend zeigt die Erfindung verschiedene Kontaktausbildungen und Kontaktanordnungen der Fassungs- und Sockelkontakte 44/50/14/21, deren Kontaktkräfte F_K in hinsichtlich der Andruckkraft F_A gegenkraftfreier Weise wirken. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Kontakte derart zueinander angeordnet sind, dass die Kontaktkräfte hauptsächlich quer oder aber in Wirkrichtung der Andruckkraft ausgerichtet sind. Beinhaltet die Kontaktanordnung hingegen eine entgegen der Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete Kontaktkraftkomponente, sind die Kontakte von Lampenfassung 42/11 und/oder Lampensockel 41/17 entkoppelt zu lagern. Dann kann diese Kraftkomponente ihre Gegenwirkung zur Andruckkraft F_A nicht entfalten.
Bezugszeichenliste

10: Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel
11: Lampenfassung
12: Kühlkörper
13: Fassungsgehäuse
14: Fassungskontakt
15: Kühlrippen
16: Sockelaufnahme
17: Lampensockel
18: Optik
19: Haltenocken
20: Verriegelungsnut von 13
21: Sockelkontakt
22: Kontaktstift
23: Einstecknut von 13
24: Kontaktklammer
25: Kontaktschenkel von 24
26: Kontaktkammer
27: Kontaktfeld
28: Federschenkel
29: Flachmesserkontakt
40: Anordnung von Lampenfassung und Lampensockel
41: Lampensockel
42: Lampenfassung
43: Kühlkörper
44: Fassungskontakte
45: Sockelgehäuse
46: Unterseite von 45
47: Wärmeleitelement
48: Oberseite
49: LED
50: Sockelkontakt
51: Kontaktstift
52: Kontaktklemme
53: Kontaktschenkel
54: Kontaktfeld von 45
55: Federschenkel von 44
56: Flachmesserkontakte
FA: Andruckkraft
FK: Kontaktkräfte
M: vertikale Mittelachse von 10
V: Verriegelungsrichtung

Claims

Lampenfassung zur Halterung einer mit einer LED versehenen Lichtquelle, mit einem Kühlkörper, und mit einem Fassungsgehäuse, welches Fassungskontakte zur elektrischen Anbindung der Lichtquelle bereithält, und Lampensockel, der eine an ein Wärmeleitelement angebundene LED trägt, in das Fassungsgehäuse einsetzbar ist und Sockelkontakte aufweist, die zur Spannungsversorgung der LED mit den Fassungskontakten unter Vermittlung einer Kontaktkraft elektrisch kontaktierbar sind, wobei der fassungsseitige Kühlkörper – gegebenenfalls unter Vermittlung eines den Wärmeübergang fördernden Mittels, wie Wärmeleitfolie oder Wärmeleitpaste – mit dem sockelseitigen Wärmeleitelement unter einem den Wärmeübergang begünstigenden Anlagedruck in Verbindung steht, der durch eine von einer geeigneten Vorrichtung erzeugten Andruckkraft sichergestellt ist, um die beim Betreib der LED entstehende Wärme aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten durch Kontaktausbildung und/oder Kontaktlagerung in hinsichtlich der Andruckkraft gegenkraftfreier Weise erfolgt.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Kontaktierung zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten in einer die Andruckkraft verstärkender Weise erfolgt.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sockelkontakte als aus dem Sockel in Richtung Kühlkörper vorspringende Kontakte, insbesondere als Kontaktstifte ausgebildet sind, wobei die Kontaktkraft zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten im Wesentlichen quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet ist.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassungskontakte als Kontaktklammern ausgebildet sind, die die Sockelkontakte, insbesondere die Kontaktstifte zwischen zwei Kontaktschenkeln halten.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sockelkontakte als seitlich vom Sockelumfang abstehende, insbesondere quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft orientierte Kontakte, wie Flachmesserkontakte, ausgebildet sind und die Kontaktkräfte zwischen den Fassungskontakten und den Sockelkontakten im Wesentlichen wirkrichtungsgleich zu der Andruckkraft sind.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassungskontakte als Kontaktklammer ausgebildet sind, die die Sockelkontakte, insbesondere die Flachmesserkontakte zwischen sich aufnehmen und die Kontaktkräfte der die Sockelkontakte zwischen sich aufnehmenden Kontaktschenkel einander entgegengerichtet und Wirkrichtungsparallel zur Andruckkraft ausgerichtet sind, wobei die Fassungskontakte parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft schwimmend im Fassungsgehäuse gelagert sind und/oder die Sockelkontakte parallel zur Wirkrichtung der Andruckkraft schwimmend im Lampensockel gelagert sind.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass fassungs- oder sockelseitig Kontaktfelder ausgebildet sind, an welchen Sockel- oder Fassungskontakte anliegen, wobei die Kontaktkräfte quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtet sind.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkraft zwischen den Fassungs- und den Sockelkontakten eine quer zur Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete Kraftkomponente aufweist.
Lampenfassung und Lampensockel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkraft zwischen den Fassungs- und den Sockelkontakten eine in Wirkrichtung der Andruckkraft gerichtete, die gleichmäßige Verteilung des Anlagedrucks unbeeinflussende Kraftkomponente aufweist.