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Die Erfindung betrifft einen Adapter, ein Adaptersystem und eine LED-Röhrenlampe zum Einbau derselben in eine standardisierte Fassung für zweiseitig gesockelte, gerade Leuchtstoffröhren gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1. 7, 9 sowie 11.
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Die heute üblichen und weit verbreiteten Leuchtstoffröhren weisen an beiden Enden der Röhre jeweils zwei Kontaktpins auf, die in standardisierte Fassungen eingesetzt werden. Dabei unterscheidet man zwischen Leuchtstoffröhren mit konventionellem Vorschaltgerät (KVG) und solchen mit elektronischem Vorschaltgerät (EVG). Die Lichtausbeute derartiger Leuchtstoffröhren ist gegenüber einer Glühlampe gleicher Leistung ist um einen Faktor 3 bis 6 höher basieren, so dass sie insbesondere zur Beleuchtung im gewerblichen Bereich eingesetzt werden. Allerdings basieren konventionelle Leuchtstoffröhren auf dem Prinzip der Gasentladung und enthalten im allgemeinen Quecksilber, was ihre Entsorgung problematisch macht.
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Die Röhrendurchmesser von Leuchtstofflampen sind standardisiert, wobei der Durchmesser in Achtel Zoll angegeben wird. So steht die Bezeichnung T5 für eine Leuchtstoffröhre (tube ”T”) mit 5/8 Zoll Durchmesser, was in etwa 16 mm entspricht. Üblich sind T8 und T5 Leuchtstoffröhren, wobei die Längen der Röhren ebenfalls standardisiert sind. Die relevante Norm hiervor ist DIN EN 60081 für zweiseitig gesockelte Leuchtstoffröhren. Ebenfalls genormt sind die Stiftabstände der Sockel an beiden Enden der geraden Bauform, wobei für eine T5-Röhre ein Sockel G5 und für eine T8-Röhre ein Sockel G13 vorgesehen ist.
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Es gibt zwei mögliche Betriebsformen für eine konventionelle Leuchtstoffröhre. Dies ist einmal der Betrieb mit einem konventionellem Vorschaltgerät, welches mit KVG bezeichnet wird. Ein KVG besteht aus einer Netz-Drossel und ein Betrieb mit einem KVG bedingt die Verwendung eines Starters, der in der traditionellen Ausführung eine Glimmlampe mit parallel dazu angeordnetem Entstörkondensator umfasst.
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Die Anordnung aus konventionellem Vorschaltgerät und Starter kann durch ein elektronisches Vorschaltgerät EVG ersetzt werden, wobei üblicherweise Resonanzwandler verwendet werden. Derartige elektronische Vorschaltgeräte sind zwar deutlich teuerer als konventionelle Vorschaltgeräte, jedoch weisen sie einen deutlich geringeren Energieverbrauch und eine längere Lebensdauer auf.
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Wie bereits erwähnt, ist einerseits die Entsorgung derartiger Leuchtstoffröhren aufgrund des Quecksilbergehalts problematisch und andererseits weisen neuartige LED-Röhren eine deutlich höhere Lebensdauer bei deutlich geringerem Energieverbrauch und gleicher Lichtleistung auf. Nun sollen in Deutschland angeblich ca. 400 Millionen Leuchtstoffröhren im Einsatz sein, wobei ca. 50% der Leuchtstoffröhren noch mit einem KVG betrieben werden. Eine Umstellung der Leuchtstoffröhrensystem auf solche mit LED-Leuchtmitteln oder LED-Röhren würde daher zu einer deutlichen Einsprung der zum Betrieb notwendigen elektrischen Energie führen, allerdings ist ein Austausch der Lampen einschließlich ihrer Fassungen für die konventionellen Leuchtstoffröhren mit hohen Kosten verbunden.
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Ein direkter Austausch nur der Leuchtmittel, d. h. ein Austausch der Leuchtstoffröhren durch eine LED-Röhre, bedingt das Entfernen des Starters. Durch eine derartige Manipulation an der Lampe erlischt jedoch eventuell die Betriebsgenehmigung, so dass ein Nichtfachmann dies nicht ausführen darf und ferner haftungsrechtliche Probleme im Schadensfall resultieren können.
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Ferner existiert bei einem derartigen Austausch ein sicherheitstechnisches Problem. Im Fall eines einseitigen Einsetzens einer LED-Röhre in eine konventionelle Fassung und Berühren eines Stiftes der LED-Röhre am anderen Ende kann der Anwender bei eingeschaltetem Licht einen möglicherweise fatalen Stromschlag erleiden.
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Ein Austausch einer Leuchtstoffröhre durch eine LED-Röhre ist daher nur unter den folgenden Voraussetzungen zulässig, die das IEC (International Electrotechnical Commision) festgelegt hat:
- i) Es darf nur der Starter des Lampenkörpers entfernt und durch ein gleichwertiges Element ersetzt werden. Ein weiterer Eingriff in den Lampenkörper ist nicht zulässig.
- ii) Ein möglicher Stromschlag beim Einsetzen der LED-Röhre muss ausgeschlossen sein.
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Zwar sind derzeit LED-Röhren als Austauschsysteme erhältlich, die den direkten Austausch der Leuchtstoffröhre bei Lampen mit KVG ermöglichen sollen, wobei anstelle eines Starters eine in der Form identische Sicherung eingesetzt wird. Jedoch entsprechen diese LED-Röhren in ihren Abmessungen sowie den Anschlussstiften den üblichen Leuchtstoffröhren, wobei die Stromzuführung auf einer Seite des Sockels erfolgt, während die beiden Stifte des anderen Sockels innerhalb der LED-Röhre kurzgeschlossen sind. Allerdings kann es auch hier zur Gefahr eines Stromschlages kommen, da die LED-Röhre in vorgegebener Ausrichtung zur Phase eingesetzt werden muss. Ferner muss bei einer Rückkehr zur üblichen Leuchtstoffröhre wieder der Starter eingesetzt werden, so dass der Laie überfordert ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Adapter und ein Adaptersystem zu schaffen, womit LED-Röhren als Leuchtmittel in Leuchten bzw. Lampenkörper mit Fassungen für Leuchtstoffröhren eingesetzt werden können, ohne dass die Betriebsgenehmigung der Leuchte erlischt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine für die Adapter bzw. die Adaptersysteme passende LED-Röhrenlampe zu entwickeln
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 sowie durch ein Adaptersystem mit den Merkmalen der Schutzansprüche 7 sowie 9 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch eine LED-Röhrenlampe mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Adapter zum Einbringen einer LED-Röhre in einen Lampenkörper mit Fassungen für zweiseitig gesockelte gerade Leuchtstoffröhren umfasst ein Außenteil mit zwei genormten Kontaktstiften zum Kontaktieren der Lampenkörperfassung und ein im Außenteil angeordnetes Innenteil zur Aufnahme der Stifte einer Seite der LED-Röhre, wobei das Innenteil gegenüber dem Außenteil drehbar angeordnet ist und das Außenteil einen Einführschlitz zum Einführen der Stifte der LED-Röhre in das Innenteil aufweist.
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Insbesondere wird vorzugsweise das Innenteil vom Außenteil zumindest teilweise umfasst und weist einen Schlitz zur Aufnahme der Stifte der LED-Röhre auf, wobei der Innenteilschlitz in einer ersten Drehstellung des Innenteils zum Einführschlitz des Außenteils ausgerichtet ist, so dass die LED-Röhre in den Adapter eingeführt werden kann.
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Weiter bevorzugt nimmt die Betriebstellung des Innenteils zum Betreiben der LED-Röhre einen Winkel 30° bis 150°, insbesondere von 45° bis 135°, weiter bevorzugt 60° bis 120°, gegenüber der ersten Drehstellung ein, wodurch die Abstrahlrichtung der LED-Röhre über den genannten Winkelbereich eingestellt werden kann. Es ist auch möglich über den Winkelbereich Raststellungen festzulegen, die beispielsweise mechanisch definiert sind, so dass die Abstrahlrichtung der LED-Röhre über feste Raststellungen verändert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Kontaktstift des Adapters mit dem zweiten Kontaktstift elektrisch leitend verbunden. Dies kommt insbesondere bei dem Austausch im Fall einer Bestückung des Lampenkörpers mit einem KVG zum Einsatz.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste Kontaktstift des Adapters mit einem ersten Kontakt des Innenteils und der zweite Kontaktstift mit einem zweiten Kontakt des Innenteils elektrisch leitend verbunden. Diese Adapterversion wird auf der bestromten Seite der LED-Röhre benötigt.
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Insbesondere kann die elektrisch leitenden Verbindungen über einen ersten Schleifring und einen zweiten Schleifring hergestellt werden. Andere Arten der elektrischen Verbindung sind denkbar.
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Ein erstes erfindungsgemäßes Adaptersystem zum Einbringen einer einseitig bestromten LED-Röhre in einen Lampenkörper mit Fassungen für zweiseitig gesockelte gerade Leuchtstoffröhren und einem konventionellen Vorschaltgerät mit Starter, umfasst einen ersten Adapter zur Aufnahme der bestromten Seite der LED-Röhre und einen zweiten Adapter zur Aufnahme der nicht beströmten Seite der LED-Röhre. Dabei stellt der erste Adapter eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften des Adapters zur LED-Röhre her, während der zweite Adapter eine Kurzschluß zwischen den äußeren Kontaktstiften herstellt.
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Insbesondere kann das erste Adaptersystem ein Netzteil zum Ersatz des Starters umfassen.
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Ein zweites erfindungsgemäßes Adaptersystem zum Einbringen einer einseitig bestromten LED-Röhre in einen Lampenkörper mit Fassungen für zweiseitig gesockelte gerade Leuchtstoffröhren und einem elektronischen Vorschaltgerät weist zwei Adapter zur Aufnahme von jeweils einer Seite der LED-Röhre auf, wobei die beiden Adapter über ein Verbindungselement fest miteinander verbunden sind.
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Vorzugsweise ist der das EGV betreffende Kontaktstift des Adapters auf der unbestromten LED-Röhrenseite mit dem ersten Kontakt des Adapters der bestromten LED-Röhrenseite elektrisch leitend verbunden und der zweite Kontakt des Adapters der bestromten LED-Röhrenseite ist über einen Kontaktstift des Adapters mit der Netzspannung verbunden ist.
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Bei der erfindungsgemäßen zweiseitig gesockelten LED-Röhrenlampe mit jeweils zwei Stiften pro Sockel erfolgt die Stromzuführung zu den LEDs der LED-Röhrenlampe über die Stifte eines Sockels, während die beiden Stifte des anderen Sockels keine innere elektrische Beschaltung aufweisen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Gefahr eines Stromschlages ausgeschlossen ist und auch ein Laie einen Austausch vornehmen kann. Ferner ist bei der Verwendung der oben beschriebenen Adaptersysteme die LED-Röhre zwangsläufig etwas kürzer als das entsprechende Leuchtstoffmittel, so dass eine Verwechselung zwischen LED-Röhre und einer Leuchtstoffröhre nicht möglich ist. Insbesondere passt eine für die Adaptersysteme ausgelegte LED-Föhre ohne Adapter nicht in einen Lampenkörper für Leuchtstoffröhren mit den standardisierten Fassungen.
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Vorzugsweise weist eine LED-Röhren eine Ansteuerungseinheit zur Ansteuerung der LEDs auf.
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Mit den oben genannten Adapter bzw. Adaptersystemen sowie der erfindungsgemäßen LED-Röhre ist ein gefahrloser Ersatz einer Leuchtstoffröhre mit einer LED-Röhre möglich, ohne dass die Betriebserlaubnis des Lampenkörpers erlischt.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
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1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Adapters in Draufsicht und Querschnittsansicht,
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2 das Adaptersystem mit geeigneten Adapter für einen Lampenkörper mit KVG,
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3 die Beschaltung des Adaptersystems nach 2,
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4 das Adaptersystem mit geeigneten Adapters für einen Lampenkörper mit EVG,
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5 die Beschaltung des Adaptersystems nach 4, und
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6 eine LED-Röhrenlampe in schematischer Darstellung.
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1 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapters 1 mit einem Außenteil 2 und einem im Außenteil 2 drehbar angeordneten Innenteil 3. Das Außenteil 2 des Adapters 1 weist zwei nach außen zeigende Kontaktstift 4, 5 auf, die den Adapter mit einer standardisierten Fassung für Leuchtstoffröhren verbinden. Ferner sind zwischen dem Außenteil 2 und dem Innenteil 3 zwei Schleifringe 7 und 8 angeordnet, die zur elektrischen Verbindung der Kontaktstifte 4, 5 mit Kontaktstellen 11, 12 innerhalb eines Aufnahmeschlitzes 6 des Innenteils 3. Aus der dargestellten Draufsicht des Adapters 1 ist ersichtlich, dass das Außenteil 2 einen Einführschlitz 9 aufweist, der zur Einführung der Stifte einer LED-Röhre (nicht dargestellt) dient. Außenteil 2 und Innenteil 3 des Adapters 1 sind mittel eines Verbindungselements, hier im Beispiel einer schematisch dargestellten Schraube 10, verbunden. Wie aus den Schleifringen 7 und 8 hervorgeht, wird bei einem Winkel zwischen 45 und 135 gegenüber der dargestellten Durchgangsstellung der Nuten oder Schlitze 6 und 9 eine elektrische Verbindung über die Kontaktstellen 11, 12 hergestellt.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Adaptersystems 20 gemäß der Erfindung für KVG-Systeme, welches einen rechten Adapter 21 und einen linken Adapter 22 zur Aufnahme einer LED-Röhre 23 aufweist. Dabei ist ersichtlich, dass beim rechten Adapter 21 die äußeren Kontaktstifte 4 und 5 miteinander elektrisch verbunden sind, was durch die Verbindungsleitung 23 symbolisiert ist. Damit haben die Kontaktstifte 24 der LED-Röhre auf dieser Seite keine elektrische Verbindung zur entsprechenden Fassung des Lampenkörpers (nicht dargestellt).
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Demgegenüber wird im linken Adapter 22 des Adaptersystems 20 eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften 25 der LED-Röhre und den äußeren Kontaktstiften 4, 5 des Adapters 22 über die Schleifringe 7, 8 bei entsprechend gegenüber dem Außenteil 2 verdrehten Innenteil 3 hergestellt.
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3 zeigt die elektrische Verschaltung eines Adaptersystems 20 nach 2 für den Fall eines mit einem konventionellem Vorschaltgerät KVG ausgestatteten Lampenkörpers. Das KVG liegt an der einen Seite an der Spannungsversorgung an und führt an der anderen Seite zum rechten Adapter 21, der die elektrische Verbindung im Adapter 21 zwischen den äußeren Kontaktstiften (nicht dargestellt) kurzschließt. Anstelle des Starters wird ein Netzteil 26 eingebracht, welches in seiner Bauform einem Starter entspricht. Ferner sind zur Veranschaulichung in der LED-Röhre 23 Dioden 27 in serieller Verschaltung dargestellt, die über den linken Adapter 22 elektrisch versorgt werden.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Adaptersystems 30 gemäß der Erfindung für EVG-Systeme, welches einen rechten Adapter 31 und einen linken Adapter 32 zur Aufnahme einer LED-Röhre 23 aufweist. Dabei ist der rechte Adapter 31 über ein Verbindungselement 33 mit dem linken Adapter 32 vorzugsweise fest verbunden. In dem Verbindungselement 33 verläuft eine Leitung 34, die einen elektrischen Kontakt zwischen einem der äußeren Kontaktstifte 4 des rechten Adapters 31 und einem der Schleifringe 7 des linken Adapters 32 zur Beaufschlagung eines der Kontaktstifte 25 der LED-Röhre 23 mit Strom. Um den Stromkreis zu schließen, wird die LED-Röhre 23 im linken Adapater 32 über den zweiten Schleifring 8 mit dem äußeren Kontaktstift 5 verbunden.
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5 zeigt die elektrische Verschaltung eines Adaptersystems 30 nach 4 für den Fall eines mit einem elektronischen Vorschaltgerät EVG ausgestatteten Lampenkörpers. Das EVG ist auf seiner einen Seite mit der Netzspannung und an seiner anderen Seite mit einem Kontakt des rechten Adapters 31 des Adaptersystems 30 für EGV-Anwendungen. Die elektrische Verbindung des EVGs zum linken Adapter 32 wird über die Leitung 34 des Verbindungselements 33 hergestellt. Von dort wird die LED-Kette 27 gegebenenfalls über einen Vorwiderstand 28 mit elektrischem Strom versorgt, wobei der Stromkreis dann wiederum über den linken Adapter 32 mit der Netzspannung geschlossen wird.
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6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen LED-Röhrenlampe in schematischer Darstellung. Die zylindrische LED-Röhre 40 weist zwei Sockel 41, 42 auf, wobei jeder Sockel 41, 42 zwei Kontaktstifte 43, 44, 45, 46 aufweist. Die Kontaktstifte 43, 44 des in der 6 rechten Sockels 41 sind in das Innere der LED-Röhre geführt und über eine LED-Ansteuerung 47 elektrisch mit der im Innern befindlichen LED-Kette 48 verbunden. Mit andern Worten, die Stromzuführung zu den LEDs 48 erfolgt über die Stifte 43, 44 des rechten Sockels 41. Demgegenüber sind die Stifte 45, 46 des linken Sockels 42 weder im Innern miteinander noch in sonstiger Weise mit den elektrischen Komponenten 47, 48 im Innern der LED-Röhre 40 verbunden. Diese Stifte dienen daher ausschließlich zu Halterung der LED-Röhre in der entsprechenden Fassung vorzugsweise über einen Adapter. Auf diese Weise kann der Gefahr eines Stromschlages vorgebeugt werden. Ferner sind die Abmessungen der LED-Röhre 40 bei der Verwendung der oben beschriebenen Adapter von denjenigen einer entsprechenden Leuchtstoffröhre unterschiedlich, so dass keine Verwechselung bei der Montage durch einen Laien möglich ist. Weiterhin kann die LED-Röhre 40 sowohl in KVG als auch in EVG-Systemen verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapter
- 2
- Außenteil
- 3
- Innenteil
- 4
- Kontaktstift
- 5
- Kontaktstift
- 6
- Schlitz Innenteil
- 7
- Schleifring
- 8
- Schleifring
- 9
- Einführschlitz
- 10
- Schraube
- 11
- Kontaktstelle
- 12
- Kontaktstelle
- 20
- Adaptersystem für KVG
- 21
- rechter Adapter
- 22
- linker Adapter
- 23
- LED-Röhre
- 24
- Kontaktstifte LED-Röhre rechts
- 25
- Kontaktstifte LED-Röhre links
- 26
- Netzteil
- 27
- Leuchtdioden
- 28
- Widerstand
- 30
- Adaptersystem für EVG
- 31
- rechter Adapter
- 32
- linker Adapter
- 33
- Verbindungselement
- 34
- elektrische Verbindung
- 40
- LED-Röhre
- 41
- Sockel
- 42
- Sockel
- 43
- Stift
- 44
- Stift
- 45
- Stift
- 46
- Stift
- 47
- LED-Ansteuerung
- 48
- LED-Kette
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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