DE3040600A1 - Stabilisierte entladungslampeneinheit - Google Patents

Description

Stabilisierte Entladungslampeneinheit

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasentladungslampeneinheiten, wie Leuchtstofflampeneinheiten, und betrifft insbesondere Handlampeneinheiten, wie beispielsweise sogenannte "Bright Stiks", oder tragbare Lampeneinheiten.

Gasentladungslampen, wie beispielsweise Leuchtstofflampen, haben einen langgestreckten Kolben, der gerade oder gekrümmt sein kann und der Ladungselektroden in der Nähe seiner Enden und einen geeigneten Anregungsdampf, wie Quecksilber, in Kombination mit einem inerten Füllgas, wie Argon, enthält. Ein Ballast oder Vorschaltgerät muß zum Stabilisieren der Lampe vorgesehen sein, d.h. 2um Begrenzen des Betriebsentladungsstroms in der Lampe und zum Zuführen des richtigen Stroms zum Vorheizen der Elektroden beim Start. Das Starten erfolgt automatisch oder manuell unter Verwendung eines Schalters, der bewirkt, daß Strom durch die Elektroden fließt, der zum richtigen Starten der Entladung führt.

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Die US-PS ." 301 670 beschreibt Leuchtstofflampeneinheiten, die als Vorschaltgerät eine Ballastdrossel oder einen Ballastkondensator haben, und die US-PS 3 996 493 beschreibt eine Leuchtstofflampeneinheit mit einem Ballastwiderstand.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Entladungslampeneinheit mit einer verbesserten Vorschaltgerätkonstruktion zu schaffen, das die vorteilhaften Merkmale sowohl der induktiven Stabilisierung als auch der Widerstandsstabilisierung in sich vereinigt.

Die Erfindung umfaßt, kurz gesagt und in einer bevorzugten Ausführungsform, eine Gasentladungslampeneinheit mit einem kombinierten induktiven/ohmschen Vorschaltgerät. Vorzugsweise hat die Lampe einen langgestreckten Kolben und das Vorschaltgerät enthält eine Wicklung, die um einen langgestreckten magnetisierbaren Kern auf dessen Länge gewickelt ist, und erstreckt sich längs des Kolbens. Der langgestreckte Kolben und das Vorschaltgerät können gerade oder gekrümmt sein, wie in einer Ringlampenkonfiguration. Der Typ und die Größe des Drahtes der Wicklung werden so gewählt, daß sich sowohl der Widerstand als auch die Induktivität in einem einzelnen Bauelement ergeben, was zu Kompaktheit, geringerem Gewicht und zu einer Kosteneinsparung gegenüber gesonderten Bauelementen führt. Die ohmsche und die induktive Komponente des Vorschaltgerätes liefern jeweils ein wesentliches Ausmaß der Stabilisierung. Vorzugsweise sind diese Komponenten etwa gleich oder die induktive Komponente ist etwas größer als die "ohmsche Komponente. Bei in dem Vorschaltgerät kombinierter ohmscher und induktiver Komponente gestattet die ohmsche Komponente eine Verringerung der Größe und des Gewichts des Vorschaltgerätes, während die induktive Komponente die Betriebsstromkurve, die Leistungsfähigkeit und die Lampenstarteigenschaften verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der be

vorzugten Ausführungsform einer Leuchtstoff lampenentladungseinheit nach der Erfindung/

Fig. 2 in einer weggebrochenen perspektivi

schen Ansicht einen Teil des Vorschaltgerätes der Lampeneinheit,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Lampeneinheit,

die innere Teile zeigt,

Fig. 4 eine Querschnittansicht auf der Linie

4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild der Lam

peneinheit.

Zwei Endkappen 11 und 12 sind über oder an den Enden einer langgestreckten Gasentladungsvorrichtung 13, beispielsweise einer Leuchtstofflampe, vorgesehen. Ein Anschlußkabel 14 geht von der Endkappe 11 aus und besteht aus einem Stecker 16 an einem Ende und einem Verbinder 17 an 'dem anderen Ende, der auf zwei Anschlußstifte 18 und 19 in der Endkappe 11 aufgesteckt ist. Das Anschlußkabel 14 kann einen EIN/AUS-Schalter aufweisen. Befestigungsöffnungen 11', 12' sind an den Seiten der Endkappen 11, 12 vorgesehen.

Gemäß der Erfindung ist die Lampeneinheit mit einem als eine Einheit ausgebildeten induktiven/ohmschen Vorschaltgerät 21 versehen, das in einer bevorzugten Ausführungsform einen langgestreckten magnetisierbaren Kern 22 aufweist, bei welchem es sich um einen geblätterten Kern aus Eisen- oder Stahlbändern handeln kann. Ein zylindrischer Wicklungshalter 23 umgibt den Kern 22 und besteht aus Isoliermaterial. Eine Wicklung 24 aus

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isoliertem Draht 25 ist auf dem Wicklungshalter 23 und längs desselben gebildet und von einer Schutzhülle 26 aus Isoliermaterial umschlossen. Die Enden des Vorschaltgerätes 21 erstrecken sich in öffnungen in den Endkappen 11 und 12 und können in diese eingekittet oder in diesen mittels Gummimuffen 27 und 28 elastisch festgehalten sein.

Gemäß den Fig. 3 und 5 ist die Lampe 13 mit gewendelten Heizfäden 31 und 32 in der Nähe ihrer Enden versehen. Der Anschlußstift 18 ist mit einem Ende des Heizfadens 32 über das Vorschaltgerät 21 und eine Sicherung 33 verbunden, während der Anschlußstift 19 mit einem Ende des anderen Heizfadens 31 verbunden ist. Ein herkömmlicher Glimmzünder 36, welchem in herkömmlicher Weise ein Kondensator 37 parallel geschaltet ist, ist zwischen die übrigen Enden der Heizfäden 31, 32 geschaltet. In der gezeigten Ausführungsform sind der Glimmzünder 36 und der Kondensator 37 in der Endkappe 11 angeordnet, und die Sicherung 33 ist in der Endkappe 12 enthalten. Ein Draht 38, der ebenfalls den Startvorgang unterstützt, weil er sich nahe bei der Lampe 13 befindet, erstreckt sich längs des Kerns 22 und innerhalb des Wicklungshalters 23 und verbindet den Glimmzünder 36 mit dem Heizfaden 32. Der Kern 22 und die Windungszahl der Wicklung 24 werden so gewählt, daß sich eine wesentliche induktive Komponente 41 des Vorschaltgerätes 21 ergibt, während gleichzeitig der Typ und die Größe des Drahtes 25 sowie die Windungszahl und der Durchmesser der Wicklung 24 so gewählt werden, daß sich eine wesentliche ohmsche Komponente 42 in dem Vorschaltgerät 21 ergibt.

Der Glimmzünder 36 ist normalerweise geschlossen und, wenn die Anschlußstifte 18, 19 an Spannung gelegt werden, beispielsweise 120 V bei 60 Hz, fließt Strom über das Vorschaltgerät 21, die Sicherung 33 und den Glimmzünder 36 durch die Heizfäden 31, 32, wodurch die Heizfäden vorgeheizt werden, um das Einleiten der Glimmentladung in dem den Kolben 13

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füllenden Quecksilberdampf zu erleichtern. Nach einer oder zwei Sekunden des Vorheizens der Heizfäden öffnet der Glimmzünder 36, wodurch der Stromfluß in dem Vorschaltgerät 21 unterbrochen und auf diese Weise ein induktiver Spannungsstoß in der induktiven Komponente 41 erzeugt wird, der das Starten einer Glimmentladung in der Lampe 13 erleichtert. Der Betriebsstrom der Glimmentladung wird dann durch die induktive Ballastkomponente 41 und die ohmsche Ballastkomponente 42 gesteuert und begrenzt.

In einer erfolgreichen Ausführungsform der Erfindung war der Kolben 13.ein herkömmlicher 20-Watt-Leuchtstofflampenkolben mit einer Länge von ungefähr 0,61 m (2 feet), und das Vorschaltgerät 21 hatte einen Kern 22 mit einer Breite von 6,4 mm (1/4 inch) und einer Dicke von 6,4 mm (1/4 inch) sowie einer Länge von etwa 610 mm (24 inches) und die Wicklung 24 bestand aus etwa 3400 Windungen isolierten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 0,24 mm (no. 33 gauge). Das ergab einen Widerstand 42 von etwa 75 Ohm und eine induktive Komponente

41 von etwa 240 mH, die bei 60 Hz eine Reaktanz von etwa

90 Ohm hat. Das Vorschaltgerät 21 wird vorzugsweise relativ lang gemacht, beispielsweise so lang wie die Lampe 13, um die Abstrahlung von in der ohmschen Komponente 42 erzeugter Wärme zu erleichtern.

Zum Erzielen der erfindungsgemäßen vorteilhaften Kombination von induktiver und ohmscher Stabilisierung einer Lampe sollten die induktive Komponente 41 und die ohmsche Komponente

42 jeweils so ausgelegt sein, daß sie in einem beträchtlichen Ausmaß zur Gesamtstabilisierung beitragen, und beispielsweise sollte jede dieser Komponenten wenigstens ein Viertel der Gesamtstabilisierung beitragen. Die genauen Werte der beiden Ballastkomponenten können auf der Basis der Kriterien gewählt werden, daß das Vergrößern der ohmschen Komponente 42 eine Verringerung der Größe, des Gewichts und der Kosten des Vorschaltgerätes (von besonderer Bedeutung in einer selbststabilisierten Lampeneinheit) gestattet und daß das Vergrös-

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sern der Reaktanz der induktiven Komponente 41 die Betriebslebensdauer, die Leistungsfähigkext und das Starten der Lampe verbessert.

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Claims (5)

1. Patentansprüche :

   /1/. Stabilisierte Entladungslampeneinheit, gekennzeichnet durch ein Vorschaltgerät (21), das eine induktive und eine ohmsche Komponente (41, 42) hat, deren Werte so gewählt sind, daß jede zur Stabilisierung der Entladungslampe (13) wesentlich beiträgt.
2. 2. Lampeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive und die ohmsche Komponente (41, 42) jeweils wenigstens ein Viertel zur Gesamtstabilisierung der Lampe (13) beitragen.
3. 3. Lampeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgerät (21) eine einzelne Wicklung (24) aufweist, die sowohl die induktive als auch die ohmsche Komponente (41, 42) bildet.
4. 4. Lampeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (13) und das Vorschaltgerät (21) beide langgestreckt und nebeneinander angeordnet sind.
5. 5. Lampeneinheit nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zwei Endkappen (11, 12), die an entgegengesetzten Enden der Lampe

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   ORIGINAL !MSPECTED

   (13) und des Vorschaltgerätes (21) angeordnet sind und die Lamppeneinheit zusammenhalten.

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