DE19831241A1 - Kunststoffgehäuse- und Sockelaufbau, insbesondere für kompakte Leuchtstofflampen sowie ihre elektronischen Betriebseinheiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoffgehäuse- und Sockelkonstruktion, insbesondere für kompakte Leuchtstofflampen sowie ihre elektronischen Betriebseinheiten. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Konstruktion, die es erlaubt, standardmä­ ßige Sockeltypen von unterschiedlicher Größe und Form mit einheitlichen Gehäusen zu verbinden.

Bei den bekannten Konstruktionsformen von kompakten elektroni­ schen Leuchtstofflampen ist das Kunststoffgehäuse je nach Kundenwunsch mit einem standardmäßigen Schraubsockel oder mit einem Bajonettsockel ausgestattet. Auch sind die Sockel hin­ sichtlich ihrer zu den Kunststoffgehäusen passenden Abmessungen verschieden. Der Grund dafür liegt in den unterschiedlichen Standards bzw. Normen, die im Lauf der Geschichte für einzelne Anwendungsfelder sowie in verschiedenen geographischen Berei­ chen entwickelt wurden. Die Unterschiede führen zu einem Bedarf an Gehäusen mit verschiedenen Abmessungen, und sie verursachen ebenfalls Schwierigkeiten beim Herstellen einer zuverlässigen mechanischen Fixierung bzw. Befestigung für den Sockel.

Ein weiteres Problem liegt darin, daß die bekannten konventio­ nellen Sockel mit einem Vitrite genannten Isolierglasmaterial gefüllt sind, das zusätzlich zu seinen Isoliereigenschaften der Sockelhülse und den zentralen oder Endkontakten der Lampe Halt gibt. Die Menge an Vitrite-Material läßt sich nicht verringern, da der Vitrite-Einsatz wegen der starken Abkühlung am Ende des Herstellungsprozesses für den Sockel reißen wird, wenn diese Menge zu gering ist. Das Vitrite-Material muß somit in einer ausreichenden Menge benutzt werden, was den Nachteil mit sich bringt, daß bei der Entwicklung einer Bauform für kompakte Leuchtstofflampen in Verbindung mit elektronischen Vorschalt- oder Betriebseinheiten nur unzureichender Platz für die Bauele­ mente dieser Vorschalt- oder Betriebseinheiten verbleibt. Es wurden Experimente durchgeführt, um die Menge sowie die räumli­ che Verteilung des Vitrite-Materials anzupassen, d. h. um die Größe und Form des Vitrite-Einsatzes so auszulegen, daß während des Herstellungsprozesses für den Sockel, während der anschlie­ ßenden Montageschritte sowie während des normalen Betriebs der Lampe oder der Betriebseinheiten ein Reißen des Vitrite- Einsatzes vermieden wird und man gleichzeitig innerhalb des Sockels ausreichend Platz für einige Vorschaltelemente sicher­ stellt. Diese Experimente haben gezeigt, daß die obengenannte Zielsetzung Werkzeuge mit extrem engen Toleranzen sowie eine strikte Beachtung der Anweisungen für den Herstellprozeß erfor­ derlich macht, was wiederum zu einer erheblichen Zunahme bei den Herstellkosten führt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffge­ häuse- und Sockelkonstruktion zu schaffen, welche diese Nach­ teile und Mängel bei den bekannten Konstruktionen beseitigt.

Es wurde gefunden, daß die Lösung der gestellten Aufgabe in hohem Maße gefördert wird durch die Konstruktion eines von Vitrite freien Sockels anstelle der derzeit verwendeten Sockel mit einem Vitrite-Einsatz, insbesondere für kompakte Leucht­ stofflampen sowie deren elektronische Betriebseinheiten. In diesem von Vitrite freien Sockel wird der Vitrite-Einsatz ersetzt durch ein Bauteil aus Kunststoff, dessen Eigenschaften wesentlich besser kompatibel oder sogar identisch mit den Eigenschaften des Gehäuses sind.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Kunststoffgehäuse- und Sockelkonstruktion mit einem Gehäuse, das ein becherförmi­ ger Körper ist, sowie mit einem Sockel, der eine Sockelhülse aus Metall und mindestens ein aus Metall bestehendes Mittel- oder Endkontaktteil besitzt. Die Sockelhülse ist elektrisch von den Mittel- oder Endkontaktteilen isoliert. Der Sockel enthält ferner einen Einsatzkörper aus Kunststoff, der an seinem oberen Ende offen und an seinem unteren Ende zumindest teilweise geschlossen ist. Die Durchmesser des Einsatzkörpers aus Kunst­ stoff nehmen in mindestens einem Schritt ab, und der Einsatz­ körper weist im Bereich seines oberen Endes einen zylindrischen oder leicht konischen Mantelbereich auf. Die Sockelhülse ent­ hält einen gewindefreien Öffnungsbereich, dessen Innendurchmes­ ser zu dem Mantelbereich paßt, und die Sockelhülse wird über den Einsatzkörper aus Kunststoff gestreift und daran befestigt. Das aus Metall bestehende zentrale Kontaktteil oder jeder Endkontaktteil wird an dem unteren Ende des Einsatzkörpers befestigt, der an seinem oberen Ende einen Rand für die Verbin­ dung mit dem Gehäuse aufweist. Das Gehäuse besitzt seinerseits ein Verbindungsende für die Aufnahme des Einsatzkörpers.

Die hauptsächlichen Vorteile der Gehäuse- und Sockelbauform aus Kunststoff gemäß der Erfindung liegen darin, daß die geringe Wandstärke des im Spritzgußverfahren hergestellten Einsatzkör­ pers aus Kunststoff im Sockel einen größeren Raum für die Komponenten der elektronischen Bedienungseinheit zulassen, daß der Sockel mit dem Einsatzkörper aus Kunststoff eine höhere mechanische Festigkeit im Vergleich zu der eines konventionel­ len Sockels mit einem Isolierglasmaterial aus Vitrite aufweist, und daß die Quelle für die derzeit festzustellende und den Bruch des Vitrites während der Herstellung verursachende Schrumpfung beseitigt wird. Hinzu kommt, daß die Anzahl von Kunststoff-Gehäusetypen wesentlich reduziert werden kann, und die Entscheidung über den jeweils zu benutzenden Sockeltyp sowie dessen Spezifizierung erst unmittelbar vor der endgülti­ gen Montage erfolgen kann.

Nachfolgend werden wesentliche Merkmale der Erfindung anhand von Beispielen für praktische und bevorzugte Ausführungen mit Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Skizze der Seitenansicht der bekannten Gehäuse- und Sockelkonstruktion;

Fig. 2 ein Beispiel für die Ausführung des Kunststoffgehäuses gemäß der Erfindung in einer zur Hälfte geschnittenen Ansicht;

Fig. 3 eine zur Hälfte geschnittene Ansicht einer beispiels­ weisen Ausführung des Einsatzkörpers aus Kunststoff für den mit dem in Fig. 2 gezeigten Gehäuse zu verbindenden Sockel, und

Fig. 4 bis 7 Explosionsansichten des Aufbaus von typischen Standardfassungen mit einem Einsatzkörper aus Kunststoff gemäß der Erfindung.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt eine Seitenansicht einer bekannten Kunststoffgehäuse- und Sockelkonstruktion für die Aufnahme der Betriebselektronikeinheit einer (nicht darge­ stellten) kompakten Leuchtstofflampe, welche Konstruktion ebenfalls die Entladungsröhre der kompakten Leuchtstofflampe im Fall des integrierten Designs in seiner Position fixiert und mit einem konventionellen Edison-Schraubsockel 2 mit einem Vitrite-Isolator ausgestattet ist. Der Sockel 2 besitzt eine Hülse 26 mit einem zylindrischen Öffnungsbereich 27 und einem unteren Zentral- bzw. Fußkontakt 3, wobei die Hülse mit einem aus einer geschmolzenen Glasmasse gepreßten elektrisch isolie­ renden Vitrite-Einsatz 10 ausgeführt ist. Der Vitrite-Einsatz 10 füllt aus den früher aufgeführten Gründen einen wesentlichen Teil des Innenraumes des Sockels 2, und es bleibt nur ein kleiner Raum übrig für die Komponenten der elektronischen Betriebseinheit der Leuchtstofflampe. Der Sockel 2 wird über einen unteren Endvorsprung (nicht gezeigt) des Gehäuses 1 geschoben, welcher Vorsprung mit einem zylindrischen Mantelbe­ reich ausgestattet ist, der zu dem Innendruchmesser des Öff­ nungsbereichs 27 paßt. In Übereinstimmung mit den bekannten Lösungen können der Sockel 2 und der Vorsprung des Gehäuses 1 miteinander durch eine mechanische Verbindung und/oder mittels geeigneter Klebeverbindungen befestigt werden. Jedoch variieren die Standardfassungen sowohl hinsichtlich ihrer Form als auch ihrer Größe als Ergebnis der im Verlauf der Geschichte entwic­ kelten Unterschiede bei den Leuchtmitteln auf den jeweiligen Märkten und Anwendungsfeldern, was zur Folge hat, daß die spezifizierte Abmessung des Innendurchmessers der Öffnung 27 des Sockels ebenfalls typ-abhängig ist. Aufgrund dieser Tatsa­ che müssen im Falle eines konventionellen Plastikgehäuses und Sockels die Gehäuse 1 mit verschiedenen Abmessungen und Formen je nach der aktuellen Nachfrage hergestellt und auf Lager gehalten werden.

Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen ein Beispiel für einen Kunststoff-Einsatzkörper 20, der gemäß der Erfindung auf das Kunststoffgehäuse und den Sockel appli­ ziert wird, und den Vitrite-Einsatz 10 des konventionellen Sockels 2 ersetzen soll. Bei dem Einsatzkörper 20 handelt es sich um ein elektrisch isolierendes Spritzgußbauteil aus Kunst­ stoff, das an seinem oberen Ende 21 offen ist, und an seinem unteren Ende 25 zumindest teilweise geschlossen ist, wenn man einmal von einem zentralen für die Durchführung eines elektri­ schen Anschlußleiters vorgesehenen Loch absieht. Dieser Ein­ satzkörper 20 hat die Form eines dünnwandigen Rotationskörpers mit einem in mindestens einem Schritt abnehmenden Durchmesser, und in der Nähe des oberen Endes 21 weist er einen zylindri­ schen oder leicht konischen Mantelbereich 24 mit passendem Außendurchmesser auf. Ausgehend von Konstruktionen für identi­ sche Sockeltypen ist der Innenraum des Einsatzkörpers 20 erheb­ lich größer als der von konventionellen Sockeln mit einem Vitrite-Einsatz, und zwar als Ergebnis der Wandstärke, die aufgrund der Kunststoffkonstruktion auf einem ausreichend niedrigen Wert gehalten werden kann. Am offenen oberen Ende 21 des Einsatzkörpers 20 ist ein Rand 22 angeformt, der den Ein­ satzkörper 20 mit dem Kunststoffgehäuse 1 (ebenfalls in der zur Hälfte geschnittenen Ansicht von Fig. 2 gezeigt) in einer orientierten Weise verbindet. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Vertiefung bzw. ein Absatz 23 in den Rand 22 einge­ formt, welche Vertiefung 23 einen solchen Innendurchmesser aufweist, daß sie einen zylindrischen Vorsprung 12 von einem Verbindungsende 11 des Gehäuses 1 in einer eingepaßten Weise aufnehmen kann. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Verbin­ dungsende 11 mit seinen zu dem Rand 22 des Einsatzkörpers 20 aus Kunststoff passenden Abmessungen sowie seiner dazu passen­ den Form an dem offenen Ende des mit dem Sockel 2 verbindenden Gehäuses 1 gebildet ist. Das Gehäuse 1 besitzt die Form eines Rotationskörpers mit einem zylindrischen Bereich sowie mit einem konischen Bereich mit einem abnehmenden Durchmesser in Richtung auf das Ende des Gehäuses 1 hin. Der Vorsprung 12 ist beginnend an einer Anschlagschulter 13 und ausgestattet mit einer abgeschrägten Kante zur Erleichterung der Verbindung an diesem Verbindungsende 11 gebildet.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen für verschiedene Sockeltypen, daß eine Sockelhülse 26 mit einem gewindefreien Bereich 27 mit einem zu dem Mantelbereich 24 des Einsatzkörpers 20 aus Kunst­ stoff passenden Innendurchmesser über den Einsatzkörper 20 aus Kunststoff gestreift bzw. geschoben wird. Die Sockelhülse 26, die über den Einsatzkörper 20 aus Kunststoff geschoben worden ist, kann darauf unter Benutzung irgendeiner bekannten und geeigneten Verbindung befestigt werden. Das zentrale Kontakt­ stück bzw. Kontaktteil 3 oder die bei einigen Sockeltypen vorgesehenen Endkontaktteile 4,5 werden mittels geeigneter Verbindungen an dem unteren Ende 25 des Einsatzkörpers 20 befestigt. Die Verbindung zwischen dem Einsatzkörper 20 aus Kunststoff und den Metallteilen kann auch im voraus gemacht werden, indem man die Metallteile mit geeigneten in Eingriff tretenden Klauen oder Rändern versieht und sie in das Material des Einsatzkörpers 20 einbettet. Diese Klauen oder Ränder werden in das den Einsatzkörper 20 aus Kunststoff herstellende Spritzgußwerkzeug eingelegt.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für einen standardmäßigen Bajonett­ sockel mit einem gemäß der Erfindung ausgelegten Einsatzkörper 20. Die Sockelhülse 26 besitzt in diesem Fall keine Stromlei­ tungsfunktion. Mindestens ein Stift 28 stellt die mechanische Verbindung zwischen dem Sockel 2 (d. h. der Lichtquelle im Sockel) und einem den Sockel 2 aufnehmenden Leuchtkörper si­ cher. Im Falle dieses Sockeltyps kann die andernfalls einen beträchtlichen Metallaufwand erfordernde (vollständige) Sockel­ hülse 26 ersetzt werden durch einen schmalen, lediglich den Stift 28 tragenden Metallring, was aus der Konstruktion gemäß der Erfindung resultiert. Fig. 4 bis 6 zeigen auch, daß die mit verschiedenen Abmessungen und Formen ausgeführten Einsatz­ körper 20 aus Kunststoff, welche die Metallteile der jeweiligen standardmäßigen Sockeltypen tragen, ihrerseits mit Rändern 22 mit identischen Abmessungen und mit identischer Form ausgeführt sind, um eine vorgefertigte Baueinheit zu bilden. Im Ergebnis ist es ausreichend, Gehäuse 1 mit Verbindungsenden 11 derselben Abmessungen und derselben Form für die mit verschiedenen Soc­ keltypen georderten kompakten Leuchtstofflampen oder Be­ triebseinheiten zu benutzen und auf Lager zu halten. Der Rand 22 des Einsatzkörpers 20 aus Kunststoff kann unter Verwendung irgendeiner bekannten Verbindung, insbesondere einer Schweiß- oder Klebeverbindung, an den Verbindungsenden 11 des Kunst­ stoffgehäuses 1 befestigt werden. Die Befestigung und anschlie­ ßende Verbindung der Anschlußleiter der kompakten Leucht­ stofflampe oder der Bedienungseinheit mit den Metallteilen des Sockels, d. h. die sogenannte Lampensockelung, kann sowohl räumlich als auch zeitlich getrennt von der Massenproduktion der Lichtquelle oder der Betriebseinheit durchgeführt werden. Die Lampensockelung kann somit z. B. in einem Einfuhrland oder auf dem Werksgelände eines Großhändlers durchgeführt werden. Dies bedeutet einen weiteren Vorteil zusätzlich zu denen, die aus der Verwendung der Erfindung erzielbar sind und oben er­ wähnt wurden.

Claims (4)

1. Kunststoffgehäuse-und Sockelaufbau, insbesondere für kompakte Leuchtstofflampen und ihre elektronischen Betriebsein­ heiten, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (1) in der Form eines becherförmigen Körpers, einen Sockel (2) mit einer Sockelhülse (26) aus Metall und mit mindestens einem zentralen oder Endkon­ taktteil aus Metall, wobei die Sockelhülse (26) von dem zentra­ len oder Endkontaktteil elektrisch isoliert ist, der Sockel (2) einen Einsatzkörper (20) aus Kunststoff enthält, der an seinem oberen Ende (21) offen und an seinem unteren Ende (25) minde­ stens zum Teil geschlossen ist und in mindestens einem Schritt abnehmende Durchmesser aufweist sowie einen zylindrischen oder leicht konischen Mantelbereich (24) im Bereich seines oberen Endes (21) besitzt, die Sockelhülse (26) einen gewindefreien Öffnungsbereich (27) mit einem Innendurchmesser enthält, der zu dem Mantelbereich (24) passend ist und die Sockelhülse über den Einsatzkörper (20) geschoben und daran befestigt ist, wobei der zentrale Kontaktteil (3) oder jeder Endkontaktteil (4,5) an dem unteren Ende (25) des Einsatzkörpers (20) befestigt ist, der Einsatzkörper (20) an seinem oberen Ende einen Rand (22) für eine Verbindung mit dem Gehäuse (1) aufweist, und das Gehäuse (1) ein Verbindungsende (11) für die Aufnahme des Einsatzkör­ pers (20) besitzt.

2. Kunststoffgehäuse- und Sockelaufbau nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Stopp- bzw. Anschlag­ schulter (13) aus beginnender zylindrischer Vorsprung (12), der mit einem Rand mit abgeschrägter Kante ausgestattet ist, an dem Verbindungsende (11) des Gehäuses (1) gebildet ist, während eine Vertiefung (23) mit einem für die Aufnahme des zylindri­ schen Vorsprungs (12) des Verbindungsendes (11) passenden Innendurchmesser in den Rand (22) des Einsatzkörpers (20) aus Kunststoff eingeformt ist.

3. Kunststoffgehäuse- und Sockelaufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (22) des Einsatz­ körpers (20) aus Kunststoff mittels einer Schweiß- oder Klebe­ verbindung an dem Verbindungsende (11) des Kunststoffgehäuses (1) befestigt ist.

4. Kunststoffgehäuse- und Sockelaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Einsatzkörper (20) mit verschiedenen Abmessungen und Formen, die Metallteile von jeweiligen standardmäßigen Sockel­ typen tragen, insbesondere die Sockelhülse (26) und das Kon­ taktteil (3) oder jedes Endkontaktteil (4,5) davon, ihrerseits mit Rändern (22) von identischen Abmessungen und mit identi­ scher Form ausgeführt sind und eine vorgefertigte Baueinheit bilden.