DE3319647A1

DE3319647A1 - Trenneinrichtung fuer kondensatorvorschalt-gluehlampe

Info

Publication number: DE3319647A1
Application number: DE19833319647
Authority: DE
Inventors: Philip H. 12834 Greenwich N.Y. Peters
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-06-11
Filing date: 1983-05-31
Publication date: 1983-12-15
Also published as: US4473776A; GB2122039A; NL8302023A; CA1205852A; JPS595556A; DD209926A5; BR8303122A; BE896988A; FR2528655A1; HU185831B; GB2122039B; GB8314552D0

Description

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Beschreibung

Trenneinrichtung für Kondensatorvorschalt-Glühlampe

Die Erfindung bezieht sich auf Kondensator-Vorschaltanordnungen für Glühlampen und insbesondere auf eine Einrichtung zum Trennen der Widerstands/Kondensatorschaltung aus dem Stromkreis in der Weise, daß verhindert ist, daß die Kondensatorspannung über den äußeren Lampenkontaktstücken auftritt.

Bei bekannten Glühlampen, insbesondere Niederspannungsglühlampen, ist es vorteilhaft, daß ein Reihenkondensator als eine Vorschaltanordnung verwendet wird, um die Netzspannung.zur Lampe abzusenken. Derartige Vorschaltkondensatoren werden mit dem Lampenglühfaden in Reihe geschaltet. Derartige Lampen werden vorzugsweise als übliche Glühlampen gebaut, wobei der Vorschaltkondensator außerhalb des evakuierten Lampenkolbens angebracht wird. Derartige Lampen verwenden üblicherweise einen bekannten schraubbaren Edison-Sockel zum Einsetzen in eine passende Fassung. Die vorliegende Erfindung ist zwar nicht auf derartige Edison-Sockel und Fassungen beschränkt, aber sie kann anhand derartiger Lampen am besten erläutert werden. Bei einer Niederspannungs-Glühlampe, die mit einer derartigen Vorschaltanordnung versehen ist, würde vorzugsweise die eine Seite des Vorschaltkondensators mit dem mittleren externen Sockelkontakt verbunden sein, während die andere Seite des Kondensators mit dem Glüh- bzw. Leuchtdraht der Lanpe in Reihe geschaltet ist.

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Die andere Seite des Glühfadens würde mit dem äußeren Schraubkontakt in Verbindung stehen. Dies würde jedoch nicht sine umgekehrte Verbindung ausschließen, bei der die eine Seite des Vorschaltkondensators mit dem äußeren anstatt mit dein mittleren Kontakt verbunden ist. Jeder derartige Lampenaufbau stellt jedoch ein Nachteil dahingehend dar, daß der Vorschaltkondensator auf eine relativ hohe Spannung aufgeladen bleiben kann. Ferner kann bei dem Herausnehmen der Lampe aus der Fassung die Spannung des Vorschaltkondensators über den äußeren Lainpenkontaktstücken auftreten. Dies ist ein unerwünschter Zustand.

Um die Spannung über dem Vorschaltkondensator schnell abzuleiten, ist es möglich, einen Nebenschlußwiderstand über dem Kondensator anzuordnen, um irgendeine Ladung auf dem Kondensator abzuführen. Da es wünschenswert sein würde, die Kondensatorladung so schnell wie möglich abzuführen, würde es notwendig sein, einen Widerstand mit einem relativ kleinen Widerstandswert zu verwenden, um die Entladungszeitkonstante zu verkleinern. Ein kleiner Widerstandswert würde jedoch eine wesentliche Wärmemenge erzeugen und.den Wirkungsgrad der Vorschaltanordnung vermindern, wenn der Widerstand beim Betrieb der Lampe nicht aus dem Stromkreis herausgenommen wird. Es erscheint jedoch schwierig, den Widerstand auszuschalten, wenn die Lampe in eine Fassung eingesetzt wird. Wenn.ein derartiger Mechanismus nicht richtig arbeiten würde, könnte ein großer Stromfluß entstehen, auch wenn er nur momentan ist, und somit könnte eine zerstörerische überhitzung des Glühlampenfadens auftreten.

Ziel der Erfindung ist es, bei einer Vorschaltanordnung für eine Glühlampe mit relativ niedrigen Kosten für einen sicheren und einfachen Betrieb zu sorgen.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine mit einer kapazitiven Vorschaltanordnung versehene Glühlampe zu schaffen, die zu jeder Zeit aus ihrer Fassung herausnehmbar ist, ohne daß die Spannung des Vorschaltkondensators über den äußeren Lainpenkontaktstücken auftritt.

Erfindungsgemäß weist eine Vorschaltanordnung für eine Niederspannung-Glühlampe eine Widerstands/Kondensator-Parallelschaltung mit Mitteln auf, urn den Widerstand und den Kondensator aus einer Reihenschaltung trennbar zu verbinden, die den Lampenglühfaden und die äußeren Lampenkontaktstücke umfaßt, wobei die Trennung beim Herausnehmen der Lampe aus einer passenden Fassung herbeigeführt wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Trenneinrichtung eine Durchführungshülse auf, durch die ein leitfähiger Stab hindurchführt, so daß beim Herausnehmen der Lampe aus der Fassung die Durchführungshülse in eine unverformte Gestalt zurückkehrt, um auf diese Weise den Stab aus dem elektrischen Kontakt mit der Widerstands/Kondensatorschaltung zu lösen. Weiterhin können zusätzliche Mittel vorgesehen sein, um die Rückkehr der Durchführungshülse in ihre unverformte Gestalt zu unterstützen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Vorschalteinrichtung mit einem üblichen Glühllampenfaden in Reihe geschaltet, der in einem evakuierten, lichtdurchlässigen Kolben angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführur.gsbeispieler. näher erläutert. In den zugehörigen Beispielen zeigen:

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Figur 1: einen Seitenteilschnitt von einer Lamps gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2: einen Seitenteilschnitt von einer ähnlichen Lampe vie in Figur 1, wobei aber zusätzliche mechanische Vor-. spannmittel zum Trennen gezeigt sind; und

Figur 3: eine Seitenansicht von einer Lampe, die die Vorschalt- und Trenneinrichtung gemäß der Erfindung verwendet.

Figur 1 zeigt eine Lampe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In einem Vorschaltgehäuse 1 ist ein Vorschaltkondensaror 22 mit einer Kapazität C eingeschlossen. Dem Vorschaltkondensator 22 ist ein Widerstand 24 mit einem Widerstand R parallelgeschaltet. Das Produkt RC bildet eina Entiadungs-Zeitkonstante. Die Widerstandskondensatorschaltung 22, 24 ist mit einem Lampenglühfaden 44 (s. Figur 3) durch einen Leiter 29 in Reihe geschaltet. Die andere Seite des Latnpenglühfadens 4 4 ist durch einen elektrischen Leiter 28 mit einem äußeren Lampensockeikontaktstück 40 verbunden, der vorzugsweise einen üblichen Edison-Schraubsockel bildet. Die andere

Seite der Widerstands-Kondensatorschaltung 22, 24 ist durch

einen Leiter 27 mit leitenden Kontaktstücken verbunden, die auf einem feststehenden, isolierenden Trennstück 12 angeornet sind. Beim normalen Lampenbetrieb ist das Kontaktstück 14 in elektrischer Verbindung mit einem Kontaktstück 16, das durch den leitenden Stab 20 mit dem äußeren, mittleren Lampenkontakts tück 1S verbunden ist. Der Stab 20 ist durch emc· flexible Durchführungshülse ¹O hindurchgaführt. Die in Figur dargestellte Lampe ist in ihrer aus dar Fassung teilweise herausgeschrau^ren Stellung gezeigt, so daß die Durchführungshülse in ihrer ur.verfomten Gestalt ist. Die Durchführungshülse 10 ist

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in einer öffnung in dem Metallsockel 40 gehalten und dient zur Isolierung des Sockels 40 gegenüber dem äußeren Kontaktstück Der Metallsockel 40 bildet zusammen mit dem Kontaktstück 18 die äußeren elektrischen Verbindungen für die Lampe und die Vorschaltanordnung. über diesen metallenen Kontaktstücken kann die unerwünschte Spannung des Vorschaltkondensators auftreten, was durch die vorliegende Erfindung verhindert werden soll.

Figur 1 zeigt die Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in eine übliche Edison-Fassung teilweise eingesetzt ist. Diese Fassung weist allgemein einen leitfähigen, äußeren Abschnitt 30 auf, der während des Betriebs der Lampe normalerweise mit dem Lampensockel 40 in elektrischem Kontakt ist. Die übliche Fassung weist ferner eine isolierende Fassungsbasis auf, an der ein Mittalkontaktstuck 32 befestigt ist, das schließlich mit dem äußeren Lampenkontaktstück 18 in Kontakt kommen soll. Leiter 33 und 34 verbinden den äußeren Fassungabschnitt 30 bzw. das Mittelkontaktstück 32 der Fassung mit einer Netzwechselspannung. Ss sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Fassung selbst nicht Gegenstand der Erfindung ist. Weiterhin sei wiederholt, daß zwar eine übliche^Edison-Fas-^ sung im Rahmen des Äusführungsbeispiels beschrieben wird, daß die Erfindung jedoch bei jeder Lampenfassung anwendbar ist, bei der eine Verformungskraft ausgeübt und beim Einsetzen der Lampe in eine Fassung aufrechterhalten werden kann. Weiterhin ist es in gleicherweise möglich, den Leiter 28 mit" dem Kontaktstück und den Leiter 27 mit dem äußeren Kontaktstück der Lampenfassung zu verbinden.

In normalen 3etrieb ist die Lampe vollständig in die Fassung eingesetzt, wodurch das Kontaktstück 32 gegen das äußere Lampenkor,-

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taktstück 18 drückt und dadurch die Durchführungshülse 10 verformt, so daß das Kontaktstück 16 gegen das Kontaktstück 14-anliegt und dadurch einen elektrischen Stromkreis schließt. Demzufolge ist es bei der vorliegenden Erfindung wünschenswert/ daß die Lampe vollständig in die Fassung eingesetzt wird, um einen richtigen Betrieb sicherzustellen.

Wenn die Lampe aus dem Sockel herausgenommen wird, selbst bei · anliegender Spannung, wird die durch das Kontaktstück 33 auf die Durchführungshülse 10 ausgeübte Verformungskraft beseitigt, wodurch die Durchführungshülse 10 in ihre unverformte Stellung zurückkehrt, in der die Kontaktstücke 16 und 14 getrennt sind. Somit wird beim Herausnehmen/der Lampe aus der Fassung der Kondensator 22 in der Weise getrennt, daß jede Spannung, die zur Zeit der Herausnahme der Lampe über dem Kondensator 22 besteht, daran gehindert ist, in irgendeiner Weise über den äußeren Lampenkontaktstücken 18 und 40 aufzutreten.

,—ν Die Durchführungshülse 10 weist vorzugsweise ein isolierendes, eiastomeres Hochtemperatunaaterial, wie beispielsweise SilikonT auf. Dia Metallteile der Lampe (seibstständiich andere als der Glühfaden) bestehen vorzugsweise aus einem gut leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer. Es können jedoch auch andere .Materialien, wie beispielsweise Aluminium oder Messing, verwendet werden. Die Vorschaitanordnung enthält ferner vorzugsweise eine L'berspannungs-Schutzeinrichtung 25, wie beispielsweise eine Spannungsklemmschaltung, die einen Metall— oxid-Varistor enthält, der dem Lampe r.glühfaden parallel gaschaltet ist. Somit hat die Klemmschaltung 26 bei Jberspannungen die Funktion, Strom aus den Kondensator 22 im Nebenschluß zum Glühfaden 4 4 zu leiten. Auf diese Weise schützt die

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Vorschaltanordnung den Lampenglühfaden vor hohen Stoßen der angelegten Spannung, insbesondere wenn der Kondensator vor dem Wiederzünden der Lampe nicht vollständig entladen worden ist. Der Widerstand R des Widerstandes 24 wird groß gemacht/ so daß er während des normalen Lampenbetriebs wenig Leistung verbraucht. Beispielsweise ist für einen Vorschaltkondensator 22 mit einer Kapazität C von 50 Mikrofarad ein Widerstand R von 0,1 Megohm wirksam, um den Kondensator in etwa 5 Zeitkonstanten oder 25 Sekunden vollständig zu entladen. Bei einer Frequenz von beispielsweise 60 Hz beträgt der Leistungsverlust im Widerstand 24 während des normalen Lampenbetriebs nur etwa 10 Milliwatt. Dies ist ein vollständig annehmbarer Wert. Somit beseitigt der Widerstand 24 die gesamte Ladung vom Kondensator 22 für eine sichere Lagerung der Lampe. Weiterhin wird dies mit einem minimalen Verlust im Gesamtwirkungscrad der

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Lampe aufgrund der i"R-bzw. Wärmeverluste in dem Widerstand 24 erreicht.

Weiterhin können die Kontaktstücke 14 und 16 auch bistabiles Federmaterial enthalten, um die Lichtbogenbildung auf ein Minimum zu senken, wenn die Kontaktstücke geöffnet oder geschlossen werden. Fig. 2 zeigt zusätzliche mechanische Vorspanniaittel 50, die die Trennung'der Kontaktstücke 14 und 16 während der Herausnahme der Lampe aus der Fassung sicherstellen.

Fig. 3 zeigt eine Lampe gemäß der Erfindung, bei der die Vorscnaitanordnung, die in dem Gehäuse 41 enthalten ist, mit einem evakuierten, lichtdurchlässiger. Kolben 42 zusammengebaut ist, in dem der Glühfaden 44 angeordnet ist. Gemäß dem bekannten Lampenaufbau kann der Kolben 42 auch ein Inertgas enthalten. Derartige interne Kolbenbedingungen werden r.ier durch

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die Feststellung zusammengefaßt, daß der Kolben eine "inerte Atmosphäre" enthält, selbst für den Fall, daß cie Atmosphäre ein Teilvakuum ist. Der Glühfaden 44 wird durch Drahtleiter gestützt, die aus einem Glashalter 43 herausragen. Zusätzlich kann auf der Innenfläche des Kolbens 42 ein Infrarot reflektierender überzug angeordnet sein. Ein derartiger überzug sorgt für eine wirkungsvollere elektrische Erwärmung des Glühfadens 44.

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß die vorliegende Erfindung nicht nur betriebssichere Mittel liefert zur Ausbildung einer kapazitiven Vorschaltanordnung vor. Glühlampen, insbesondere Niederspannungslampen, sondern auch betriebssichere Mittel liefen: zum Trennen des kapazitiven Elements oder der Elemente dieser Vorschaltanordnung von den äußeren Lampenkontaktstücken. Auf diese Weise kann die Lampe selbst unmittelbar nach der Herausnahme der Lampe aus ihrer passenden Fassung sicher und ohne Probleme gehandhabt und transportiert werden, die mit dem Auftreten von kapazitiven Spannungen über diesen Kontaktstücken verbunden sind. Weiterhin wird deutlich, daß die Vorschaltanordnung gemäß der Erfindung die Funktion hat, den Glühfaden selbst vor überspannung=: zu schützen.

Leerseite

Claims

Ansprüche

Π .yVorschaltanordnung für eine mit einem Glühfaden- bzw. Leuchtfaden versehene Glühlampe mit äußeren elektrischen Kontaktsrücken, die beim Einsetzen der Lampe in eine Fassung mit Kontaktstücken einer elektrischen Leistungseinspeisung in Eingriff kommen,
gekennzeichnet

eine Parallelschaltung aus einem Widerstand (2A) und einem Kondensator (22),

Mittsl (29) zum Verbinden der ersten Seite der Widerstands/ Kondensator-Parallelschaltung (24, 22) mit einer ersten Seite des Glüh- bzw. Leuchtfadens (44) der Glühlampe zur Bildung einer Reihenschaltung mit diesem, Mittel (2S) zum Verbinden der zweiten Seite des Glüh- bzw. Leuchtfadens (-14) mit einsin der äußeren Kontaktstücke und Mittel (10,14, 16,20) cum trennbaren Verbinden der zweiter. Seite der Widerstands/Kondensator-Paralleischaltung (24, 22) ir.it da- reiten -Ί3¹ oer äußeren Lair.penkontaktstücke, wobei diese

Trennung beim Herausnehmen der Lampe aus der Fassung erfolgt.
2. Vorschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsklemmvorrichtung (26) dem Glühfaden (44) parallel geschaltet ist.
3. Vorschaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Larapenkontaktstücke einen Edison-Sockel (40) bilden.
4. Vorschaitanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel eine Durchführungshülse (10) aufweisen, durch die ein leitfähiger Stab (20) hindurchführt, so daß beim Herausnehmen der Lampe aus der Fassung die Durchführungshülse (10) in eine unverformte Gestalt zurückkehrt, um dadurch den Scab (20) aus der elektrischen Reihenschaltung mit dem Glühfaden (44) zu trennen.
5. Vorschaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Vorspannmittel (50) vorgesehen sind, die die Trennung beim Herausnehmen der Lampe aus der Fassung unterstützen.
6. Glühlampe mit dar Vorschaltanordnung gemäß Anspruch 1, die in einem Genauso (41) angeordnet ist, auf dem äußere Kontakt:· stücke angeordnet sind für eine Verbindung mit einer Leiscungseinspeisung durch die Fassung hindurch, und mit einer, lichtdurchlässigen Kolben (42)_; in dem sich eine inerte Atmosphäre befindet und in dem der Glühfaden (44) angeordnet

ist, wobei der Kolben (42) an dem Vorschaitgehäuse (41) befestigt ist.
7. Glühlampe nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch, einen evakuierten, lichtdurchlässigen Kolben (42)_x in dem sich eine inerte Atmosphäre befindet, einen elektrisch heizbaren Glüh- bzw. Leuchtfaden (44), der in dem Kolben (42) angeordnet ist, ein Vorschaltgehäuse (41), das den Kolben (42) trägt, einen Schraubsockel (40) an dem einen Ende des Vorschaltgehäuses (41), wobei der Schraubsockel (40) zwei äußere elektrische Kontaktstücke aufweist für einen Eingriff ir.it einer elektrischen Leistungsquelie beim Einsetzen des Sockels in eine passende Fassung, eine Parallelschaltung aus einem Widerstand (24) und einem Kondensator (22), die mit einer Seire des Glüh- bzw. Leuchtfadens (44) in Reihe geschaltet sind, wobei die Parallelschaltung in dem Gehäuse (41) angeordnet ist, Kittel (28) zum elektrischen Verbinden der anderen Seite des Glüh- bzw. Leuchtfadens mit dem anderen der äußeren -.Kontaktstücke auf dem Schraubsockel (40) und : Mittel (10,14, 16,20) zum Trennen derjenigen Seite der Widerstands/Kondensator-Parallelschaltung (24, 22), die nicht zr.it dem Glüh- bzw. Leuchtfaden (44) verbunden ist-, von dem anderen äuSeren Kontaktstück (18) beim Kerausnehn^eri dos Lampensockels (40) aus der Fassuna.