DE19900889B4 - Bausatz zum Umrüsten von Leuchten mit geraden, beidseitig gesockelten Leuchtstofflampen, von induktivem auf elektronischen Betrieb - Google Patents

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Abstract

Bausatz zum Umrüsten von Leuchten mit geraden, beidseitig gesockelten Leuchtstofflampen (1) von induktivem auf elektronischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, auf die Kontaktstifte der Leuchtstofflampen-Sockel (4a, 5a) aufsteckbare Adapter (4, 5) vorhanden sind und die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in einem der Adapter (4, 5) oder aufgeteilt in beiden Adaptern (4, 5) angeordnet sind, und daß elektrische Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) vorhanden sind.

Description

  • Die weltweit verbreitetste Beleuchtungsart sind gerade, beidseitig gesockelte Leuchtstofflampen, wie sie heute in allen Büros, Fabriken, Krankenhäusern usw. zu finden sind. Obwohl sich im Laufe der letzten zehn Jahre herausgestellt hat, daß der Betrieb solcher Gasentladungslampen mit einfachen Drosseln zur Begrenzung des Stromes der Gasentladung keine optimale Lösung darstellt, sind unzählige Millionen derartiger Leuchten im Gebrauch.
  • Die Nachteile bestehen darin, daß beim Betrieb der Lampen mit der üblichen Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz das Licht mit dieser Frequenz flimmert und stroboskopische Effekte entstehen können, die z. B. laufende Maschinen als stillstehend vortäuschen. Auch der Wirkungsgrad solcher "induktiven" Vorschaltgeräte ist nicht befriedigend. Der Wirkungsgrad der physikalischen Umsetzung der zunächst unsichtbaren Gasentladung in sichtbares Licht kann durch ein modernes elektronisches, mit Hochfrequenz arbeitendes Gerät wesentlich verbessert werden. Bei gleicher Lichtausbeute kann dabei eine bedeutende Energieeinsparung erzielt werden. Das ist nicht nur ein Kostenfaktor, sondern auch eine Verpflichtung gegenüber der Umwelt.
  • Allerdings ist der Umbau von induktiven Leuchten auf elektronischen Hochfrequenzbetrieb nicht nur eine Frage der Kosten eines Vorschaltgerätes, sondern der damit verbundene Aufwand an Installationsarbeiten verhindert eine rasche Umstellung, die an sich technisch und wirtschaftlich geboten ist.
  • Aus der US 4,475,064 ist es bekannt, ein Mittel zur Begrenzung der Leistungsaufnahme und des Lumen-Outputs einer Phosphorlampe vorzusehen, welches einen kapazitiven und/oder induktiven Schaltkreis aufweist und elektrisch mit einem Anschluss der Phosphorlampe verbunden wird. Ferner wird in der US 4,414,489 eine kompakte Aufnahmeeinheit für Fluoreszenzlampen mit einem Anschlussende beschrieben, die dafür geeignet ist, in typische Lampenfassungen, wie z. B: Schraubfassungen, eingepasst zu werden, um die besonders energiesparenden Fluoreszenzlampen auch in herkömm lichen Lampenfassungen verwenden zu können. Dazu ist die Fluoreszenzlampe auf einen an herkömmliche Lampenfassungen angepassten Adapter aufsteckbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und kostengünstige Lösung anzugeben, welche den Austausch von Leuchtstofflampen in vorhandenen Leuchten bei gleichzeitiger Umrüstung auf elektronischen Hochfrequenzbetrieb kostengünstig und ohne Installationsarbeiten ermöglicht.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß ein Bausatz beschrieben wird, bei dem die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes in einem, oder aufgeteilt in zwei Adaptern, die auf den Enden der Gasentladungsröhre aufsteckbar sind, untergebracht sind. Das ist nur eine geringe Vergrößerung der Gesamtlänge der Leuchtstofflampe, aber bei der heutigen Miniaturisierung der elektronischen Komponenten ist diese Maßnahme ohne Schwierigkeiten lösbar.
  • Um einen Umbau der Leuchte und eine Änderung der Verkabelung im Inneren der Leuchte zu vermeiden, wird ferner vorgeschlagen, die für eine einwandfreie Funktion erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen den beiden Adaptern möglichst an den Adaptern ansteckbar und in einem Leitungskanal verdeckt anzuordnen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch einen Bausatz mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
  • Eine andere Variante der Erfindung sieht vor, die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes entweder nur im Leitungskanal oder zumindest Teile davon in den Adaptern unterzubringen. Dabei können zumindest alle wesentlichen, die Spannung und die Leistung bestimmenden Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes im Leitungskanal angeordnet sein.
  • Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß am Leitungskanal Reflektorflächen angeordnet sind, die nicht nur den Leitungskanal verstärken, sondern auch, praktisch ohne Mehrkosten, eine wesentliche Verbesserung in der Lichtabstrahlung bringen. Bei der Unterbringung des elektronischen Vorschaltgerätes im Leitungskanal kann durch die Reflektorflächen eine zusätzliche Kühlung der Bauteile erreicht werden.
  • Da es sich um einen Nachrüst-Bausatz handelt, kann man zumindest eine Verbindungsleitung zwischen den Adaptern dadurch einsparen, daß man die bei Leuchten mit induktiven Anlagen immer vorhandenen Verbindungsleitungen zur Starterfassung ausnützt. Anstelle des Starters wird ein weiterer Überbrückungs-Adapter in die Starterfassung eingesetzt, der entweder mit einer Sicherung oder einem temperaturabhängigen PTC-Widerstand die Anschlüsse der Starterfassung überbrückt und somit eine Verbindung zwischen den Adaptern herstellt. Auch die Kombination einer Sicherung mit einem PTC-Widerstand wird empfohlen.
  • Da die Länge der Leuchtstofflampen weltweit genormt festgelegt sind, wird ferner erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Länge der Adapter so auszulegen, daß die Länge der mit den Adaptern versehenen Leuchtstofflampen der nächsthöheren Normlänge entspricht und somit die erfindungsgemäßen Leuchtstofflampen mit Adaptern ohne weiteres in vorhandene, genormte Leuchten einsetzbar sind.
  • Die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung wird durch die schematischen beschriebenen Ausführungsbeispiele unterstützt, die nur dem besseren Verständnis dienen und in keiner Weise als Beschränkung des Schutzumfanges der Erfindung zu werten sind.
  • 1 zeigt zum besseren Verständnis als Beispiel eine herkömmliche Anordnung gemäß dem Stand der Technik mit einer Drossel (9) als induktivem Vorschaltgerät.
  • 2 stellt den Aufbau einer erfindungsgemäßen, verkürzten Leuchtstofflampe mit zwei zusätzlich an den Enden aufgesetzten Adaptern (4) und (5) dar, welche die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) enthalten.
  • 3 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Konstruktion, bei der die Leuchtstofflampe bereits in den linken Adapter eingesetzt, aber der rechte Adapter noch aufgesetzt ist. Der Leitungskanal ist mittig geteilt und mit den Adaptern verbunden.
  • 3a zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A der 3.
  • 4 zeigt eine Ansicht einer alternativen Lösung, jedoch mit einem zwischen den Adaptern angeordneten Leitungskanal, der mit zwei Reflektorflügeln versehen ist.
  • 4a zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B der 4.
  • 5 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der das elektronische Vorschaltgerät im Leitungskanal (6) angeordnet ist.
  • 6 zeigt zur besseren Übersicht die einzelnen Teile des Bausatzes vor dem Zusammenbau.
  • 7 zeigt eine Ansicht der schematischen Darstellungen nach 5 und 6.
  • 8 zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C von 7.
  • Die folgende ausführliche, schematische Beschreibung dient dem Verständnis des Erfindungsgedankens, kann diesen aber nicht erschöpfend darstellen, da unzählige Konstruktionsvarianten sowohl im Design, als auch im funktionellen Aufbau möglich sind.
  • Zunächst wird eine Beschreibung einer herkömmlichen Leuchte anhand 1, die eine bisherige Anordnung einer Leuchtstofflampe (1) darstellt, die in zwei Fassungen (2) eingesetzt wird und deren Strom induktiv durch eine Drossel (9) begrenzt wird. Ein sogenannter "Starter" (3) sorgt dafür, daß erst nach einer gewissen Vorheizzeit der Elektroden (8) ein Spannungsstoß die Zündung der Gasentladung einleitet. Der Leuchtstofflampe (1) mit ihren beheizten Elektroden (8) wird die Spannung vom Netz (15) bzw. (16) über die Federkontakte (12) und die Kontaktstifte (11) zugeführt. Der Starter (3) ist über die Leitungen (13) mit den Elektroden (8) verbunden. Der Starter (3) hat die Aufgabe, beim Einschalten der Lampe zunächst den Elektroden (8) einen höheren Heizstrom zuzuführen, um den anschließenden Zündvorgang der Gasentladung zu erleichtern. Die Zeitverzögerung erfolgt meist durch einen beheizten Bimetallstreifen, dessen Funktion nicht zuverlässig ist. Bei elektronischen Vorschaltgeräten ist das Vorheizen durch elektronische Schaltungen geregelt und daher wesentlich zuverlässiger.
  • In 2 ist schematisch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Aufbaus beschrieben:
    Auf den Sockeln (4a) und (5a) der Leuchtstofflampe (1) sind die Adapter (4) und (5) angesteckt, die ihrerseits in den Fassungen (2) einer Leuchte eingesetzt sind. Kontaktstifte (11) und zugeordnete Federkontakte (14) sorgen für die elektrische Verbindung der Elektroden (8) der Leuchtstofflampe (1) mit den Adaptern (4) und (5) bzw. mit den Federkontakten (12) in den Sockeln (2).
  • Die Adapter (4) und (5) sind durch Verbindungsleitungen (18), die z. B. in einem Leitungskanal liegen, miteinander verbunden. Die Bauteile für das elektronische Vorschaltgerät (20) können entweder nur im Adapter (4) oder auch teilweise im anderen Adapter (5) vorgesehen werden.
  • Um eine Verbindungsleitung (18) zu sparen, kann man die immer in der vorhandenen Leuchte installierten Leitungen (13) benutzen, um die an den elastischen Kontakten (12) der – in 2 – rechten Fassung (2) anliegende Netzspannung (16) über die Starterfassung der linken Fassung (2) und damit dem Vorschaltgerät (20) im Adapter (4) zuzuführen. Dazu ist es nur notwendig, die Kontakte der Starterfassung (10) zu überbrücken.
  • Die Überbrückung der Kontakte der Starterfassung (10) geschieht nicht leichtfertigerweise mit einem Kurzschlussbügel, sondern über einen Schutzwiderstand (22) oder über eine Sicherung (23), die in einem Überbrückungsadapter (24) untergebracht sind, welcher in die Starterfassung (10) eingesetzt werden kann. Ein temperaturabhängiger PTC-Widerstand (22) als Schutzwiderstand hat den Vorteil, den Einschaltstromstoß zu begrenzen, verbraucht allerdings laufend Leistung, und es erfolgt im Störungsfall keine Abschaltung. Eine Sicherung (23) bedeutet zusätzlich volle Sicherheit, sie begrenzt aber nicht den Einschaltstrom. In manchen Fällen kann eine Kombination beider Funktionen erwünscht sein, wie in 2 dargestellt. Da es sich um ein einfaches, billiges Bauteil als Zubehör handelt, kann man erfindungsgemäß wahlweise alle Wünsche erfüllen und austauschbar nach Belieben einsetzen.
  • Allerdings ist zunächst nicht bekannt, welche Federkontakte (14) in der Fassung die Netzspannung führen und welche mit den Leitungen (13) zum Starter führen. Da dem Vorschaltgerät (20) und damit der Leuchtstofflampe (1) die Spannung vom Netz (16) zugeführt werden muß und andererseits der Starter (3) nicht mehr benötigt wird, kann man ohne weiteres die beiden am rechten Adapter (5) befindlichen Kontaktstifte (11) mit einer Kurzschlussbrücke (17) verbinden und erreicht damit zuverlässig die erforderliche Verbindung vom Netz (16) über den Überbrückungsadapter (24) zum Vorschaltgerät (20) im Adapter (4).
  • Will man die vorhandenen Leitungen der Leuchte und die Starterfassung (10) nicht benützen, so kann man das Problem auch mit einer zusätzlichen Verbindungsleitung (18) zwischen den Adaptern (4) und (5) lösen.
  • Die vorgeschaltete Drossel (9) hat keinen besonderen Einfluss auf den elektronischen Betrieb der Lampe, sie kann sogar einen zusätzlichen Beitrag zur Funkentstörung bringen. Falls gewünscht, kann sie auch entfernt oder überbrückt werden.
  • 3 ist eine Ansicht eines kompletten Bausatzes mit bereits eingesetzter Leuchtstofflampe (1) in den Adapter (4), aber vor dem Aufsetzten des Adapters (5). Zu diesem Zweck sind die mittig geteilten Hälften des Leitungskanals (6) noch nicht zusammengesteckt und die beiden Verbindungsleitungen (18) noch zu sehen. Die beiden Teile des Leitungskanals (6) könnten selbstverständlich auch teleskopartig ineinandergleiten, um eine einfachere Handhabung zu erreichen. Nach dem Aufstecken des Adapters (5) auf die Kontaktstifte (11) der Leuchtstofflampe (1) kann die gesamte Einheit in die Fassungen (2) der Leuchte eingesetzt werden, und diese ist damit auf elektronischen Betrieb umgerüstet. Im Beispiel von 3 sind die Teile des Leitungskanals (6) mit den Adaptern (4) bzw. (5) fest verbunden, was bei der Herstellung der Teile aus Kunststoff zu berücksichtigen ist. 3a stellt einen Schnitt entlang der Linie A-A durch den Bausatz dar.
  • Die Variante von 4 zeigt einen ungeteilten Leitungskanal (6), der überdies mit Reflektorflächen (7) versehen ist und damit wesentlich an Stabilität gewinnt. Im Schnitt entlang der Linie B-B in 4a ist dies deutlich zu erkennen. In der 4 ist ebenfalls der rechte Adapter (5) noch nicht aufgesetzt, und auch hier sind die beiden Verbindungsleitungen (18) zu sehen.
  • Will man den Zusammenbau noch weiter rationalisieren, so kann man gemäß 5 bis 8 vorgehen. Die in Beispiel 5 schematisch gezeigte Ausführung ist besonders einfach im Aufbau und vorteilhaft für die Fertigung.
  • In diesem Fall sind alle Teile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) im Leitungskanal (6) untergebracht, der an beiden Seiten Steckverbindungen z. B. auch mit Kontaktstiften (11) zu den Adaptern (4) und (5) besitzt. Alle Teile in 5 sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen und haben die gleichen Funktionen, wie bei den anderen Figuren beschrieben.
  • 6 stellt sowohl die Leuchtstofflampe (1) als auch die Adapter (4) und (5) vor dem Zusammensetzen dar, um die einzelnen Teile besser darstellen zu können; man kann deutlich den extrem einfachen Aufbau erkennen. Dazu kommt noch der Vorteil, daß die Anpassung des elektronischen Vorschaltgerätes (20) an verschiedene Betriebsspannungen und Leistungen allein durch Auswechseln des Leitungskanals (6) erfolgen kann.
  • Keine losen Drähte, keine Schrauben oder andere Verbindungsmittel sind erforderlich. Der komplette Bausatz kann im zusammengebauten Zustand, der in 7 dargestellt ist, in jede veraltete Leuchte mit induktivem Vorschaltgerät eingesetzt werden und bringt die eingangs erwähnten Vorteile.

Claims (9)

  1. Bausatz zum Umrüsten von Leuchten mit geraden, beidseitig gesockelten Leuchtstofflampen (1) von induktivem auf elektronischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, auf die Kontaktstifte der Leuchtstofflampen-Sockel (4a, 5a) aufsteckbare Adapter (4, 5) vorhanden sind und die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in einem der Adapter (4, 5) oder aufgeteilt in beiden Adaptern (4, 5) angeordnet sind, und daß elektrische Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) vorhanden sind.
  2. Bausatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) an diese ansteckbar sind.
  3. Bausatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen (18) zwischen den Adaptern (4, 5) in einem ansteckbaren Leitungskanal (6) angeordnet sind.
  4. Bausatz zum Umrüsten von Leuchten mit geraden, beidseitig gesockelten Leuchtstofflampen (1), von induktivem auf elektronischen Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, auf die Kontaktstifte der Leuchtstofflampen-Sockel (4a, 5a) aufsteckbare Adapter (4, 5) vorhanden sind und die Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) in einem ansteckbaren Leitungskanal (6), der die Adapter (4, 5) mechanisch und elektrisch verbindet, angeordnet sind.
  5. Bausatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) sowohl im Leitungskanal (6), als auch in einem oder in beiden Adaptern (4, 5) angeordnet sind.
  6. Bausatz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest alle wesentlichen, die Spannung und die Leistung bestimmenden Bauteile des elektronischen Vorschaltgerätes (20) im Leitungskanal (6) angeordnet sind.
  7. Bausatz nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungskanal (6) Reflektorflächen (7) aufweist.
  8. Bausatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer, in die Starterfassung einsetzbarer Überbrückungs-Adapter (24) vorhanden ist, welcher einen Schutzwiderstand (22) und/oder eine Sicherung (23) enthält, und mit diesen Bauelementen (22, 23) die in der Leuchte vorhandenen Zuleitungen (13) zur Starterfassung (10) überbrückt, wobei in einem der auf der Leuchtstofflampe (1) aufsteckbaren Adapter (5) die zwei auf dem Adapter (5) angeordneten Kontaktstifte kurzgeschlossen sind.
  9. Bausatz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Leuchtstofflampe (1) mit aufgestecktem Adapter (4, 5) austauschbar einer genormten Standardlänge einer Leuchtstofflampe entspricht.
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