DE4313018A1

DE4313018A1 - Kompakte Leuchtstofflampe

Info

Publication number: DE4313018A1
Application number: DE4313018A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: RIEMANN, MANFRED, DR.-ING., 98693 ILMENAU, DE
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1993-04-21
Publication date: 1994-12-22

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Leuchtstofflampe, die in ihrer Funktion mit den bekannten Leuchtstoffröhren verwandt ist und vorzugsweise als Energiesparlampe eingesetzt wird.

Das Entladungsgefäß der kompakten Leuchtstofflampe ist im Gegensatz zur linear geformten Leuchtstoffröhre dreidimensional gestaltet. Die beiden Elektroden liegen nebeneinander im Sockel, der einer bekannten Glühlampe gleichen kann, wodurch die kompakte Leuchtstofflampe von einer gewöhnlichen Glühlampenfassung aufgenommen werden kann und in ihren geometrischen Konturen ähnlich einer Glühlampe ist.

Das Entladungsgefäß der kompakten Leuchtstofflampe, das die elektrische Entladungsstrecke umschließt und einen möglichst langen Entladungsweg aufweisen muß, ist bei den z. Zt. bekannten kompakten Leuchtstofflampen ein Glasrohr, welches in verschiedenen geometrischen Konfigurationen gebogen ist. Am bekanntesten sind kompakte Leuchtstofflampen mit ein bis drei um 180° gebogenen Glasrohren, u. a. in den Patentschriften DE 34 39 122 und DE 33 11 457 dargelegt, sowie die kompakten Leuchtstofflampen, bei denen die Glasrohre immer paarweise durch Glasstege miteinander verbunden sind, wie in den Patentschriften DE 35 10 156 und DE 31 12 077 beschrieben sind. Andere Patentschriften, wie u. a. die DE 29 04 863, DE 30 44 058, EP 1 21 420, haben über dem Entladungsgefäß noch eine undurchsichtige Hülle, die weitestgehend eine ästhetische Funktion darstellt. Dreidimensionale kompakte Leuchtstofflampen, die als Kugel ausgebildet sind und im Inneren keine verschieden gebogenen horizontalen und vertikalen Rohre aufweisen, arbeiten z. T. mit gewendelten Glasrohren, so wie in den Schriften DE 27 24 603, DE 40 11 213 und DE 30 19 605 aufgeführt.

Die Herstellung solcher recht komplizierter Glasrohrgebilde bedingt eine sehr aufwendige Fertigungstechnologie, weil zur Erreichung einer hohen Lichtausbeute auch ein entsprechend langes Glasrohr verformt werden muß, da bekanntlich Lichtausbeute und Glasrohroberfläche im direkten Zusammenhang stehen. Der maschinelle und manuelle Aufwand einer Verformung von Glasrohren zu oben geschilderten Erzeugnissen sowie die Gefahr der Ausschußherstellung sind erheblich, zumal an die geometrische Lage von Anfang und Ende des Entladungsgefäßes hohe Anforderungen bezüglich der Präzision gestellt werden. Diese komplizierte Herstellung führt dazu, daß mehrere maschinelle und manuelle Arbeitsstufen notwendig sind, wodurch die kompakten Leuchtstofflampen z. Zt. noch wesentlich aufwendiger herzustellen und erheblich teuerer sind als gewöhnliche Glühlampen.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine kompakte Leuchtstofflampe zu entwickeln, die nach dem austauschbaren Bauteilprinzip aufgebaut ist und durch ihren technischen Aufbau die äußeren geometrischen Abmessungen einer Allgebrauchsglühlampe in der jeweiligen Leistung bei maximaler Glasoberfläche des Entladungsgefäßes einhält und eine kostengünstige Fertigung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die kompakte Leuchtstofflampe aus drei stets voneinander trennbaren Bauteilen besteht, die das Lampengewinde E 27 bzw. E 14 mit Grundplatte, das darauf zentrisch aufgesetzte elektronische Vorschaltgerät und das eigentliche Entladungsgefäß, die Lichtquelle, umfassen.

Um eine möglichst große Glasrohroberfläche auf geometrisch kleinstem Raum zu erhalten, besteht gemäß der Erfindung das Entladungsgefäß in Form eines Entladungsrohres aus einem parallelen Doppelrohr, das aus zwei nebeneinander liegenden und miteinander verbundenen Einzelrohren besteht. Diese sind nach bekannten herkömmlichen Wickelverfahren zu einer Wendel verformt. Die Wendel ist auf die gewünschte Länge der Lichtquelle geschnitten und besitzt in beiden Öffnungen des Doppelrohres jeweils eine Elektrode. Die am entgegengesetzten Ende der Wendel liegenden Öffnungen des Doppelrohres sind mit einer als Verschlußkappe ausgebildeten Glashaube so verschlossen, daß zwischen beiden Einzelrohren eine Verbindung besteht. Zur Verringerung der Länge des Entladungsgefäßes sind erfindungsgemäß die Bögen der Wendel formschlüssig aneinander gelegt. Die kompakte Leuchtstofflampe besitzt in der Nähe der Elektroden einen Pumpstengel zum Evakuieren und Füllen der Lampe, der zusammen mit den beiden Elektroden in einer der Wendel angepaßten Kontur einer Aufnahmehülle unsichtbar angeordnet ist. Mit dieser Aufnahmehülle, die am Boden die erforderlichen Kontakte enthält, ist eine mechanische und elektrische Verbindung zu einer Grundplatte hergestellt.

Eine weitere einfach herzustellende kompakte Leuchtstofflampe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Doppelrohre senkrecht auf einem Preßglasfuß sitzen. Die Doppelrohre sind so angeordnet, daß jedes Einzelrohr aller Doppelrohre am äußeren und am inneren Umfang des Preßglasfußes angeordnet sind oder daß ein Einzelrohr jedes Doppelrohres zum inneren Umfang und das andere Einzelrohr jedes Doppelrohres zum äußeren Umfang des Preßglasfußes zeigen.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Achse der Einzelrohre jedes Doppelrohres in jedem beliebigen Winkel α zwischen 0° < α < 90° zum Mittelpunkt des Entladungsgefäßes in der Aufnahmehülle liegt.

Außerdem ist eine weitere erfindungsgemäße Lösungsvariante dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Doppelrohre gleicher oder unterschiedlicher Längen flächenhaft auf einem Preßglasfuß auf verschiedenen Radien und in beliebigen Winkeln zum Mittelpunkt des Entladungsgefäßes angeordnet sind. Bei diesem unterschiedlichen Aufbau wird je nach Anzahl der Doppelrohre ein Preßglasfuß mit gleicher Anzahl Doppelrohraufnahmeöffnungen und Bodenkanälen sowie Elektrodenöffnungen verwendet.

Das Entladungsgefäß, bestehend aus den Doppelrohren, die im Umkehrpunkt jedes Doppelrohres eine Verschlußkappe besitzen, und dem Preßglasfuß, wird in einer Aufnahmehülle unlösbar fest angebracht und durch Kontakte im Aufnahmehüllenboden mit der Grundplatte lösbar verbunden. Der Pumpstengel ist auf einen Bodenkanal gesetzt und liegt unsichtbar in der Aufnahmehülle.

Das elektronische Vorschaltgerät ist zentrisch innerhalb des Entladungsgefäßes angeordnet, und das Gehäuse des elektronischen Vorschaltgerätes ist erfindungsgemäß von der Grundplatte zur Spitze des Entladungsgefäßes über seine Länge parabelförmig verjüngt, so daß das in das Entladungsgefäß hineinstrahlende Licht durch eine reflektierende Oberfläche gebündelt axial ausgestrahlt wird oder durch eine matte Oberfläche diffus verteilt wird.

Das elektronische Vorschaltgerät ist als separates Bauteil mit der Grundplatte über Kontakte lösbar verbunden. Die Grundplatte mit dem Lampengewinde E 27 bzw. E 14 als bekanntes Verbindungsteil zum Stromnetz ist erfindungsgemäß ebenfalls ein separates Bauteil und nimmt das Entladungsgefäß und das elektronische Vorschaltgerät als auswechselbare Bauteile auf.

Die wichtigsten Vorteile der erfindungsgemäßen Lösungen zu den bekannten auf dem Markt befindlichen Leuchtstofflampen bestehen im Aufbau und in der Wirkungsweise der kompakten Leuchtstofflampen.

Durch die Erweiterung der Austauschbarkeit auf drei separate Bauteile, nämlich Grundplatte mit Verbindungsteil zum Stromnetz, elektronisches Vorschaltgerät und Entladungsgefäß, können eine kostengünstige Herstellung und eine einfache billigere Erneuerung defekter Bauteile erfolgen. Die Größe des elektronischen Vorschaltgerätes ist der Größe des Entladungsgefäßes entsprechend seiner jeweiligen Leistung angepaßt und kann dadurch einer teueren Verwendung von elektronischen Kleinstbauteilen entgegenwirken.

Durch die optimale Anordnung der drei auswechselbaren Bauteile zueinander und durch die Schaffung einer maximalen Oberfläche des erfindungsgemäßen Entladungsgefäßes besitzt die erfindungsgemäße kompakte Leuchtstofflampe den Durchmesser und die Länge einer Allgebrauchsglühlampe der jeweiligen Leistung. Außerdem ist durch eine entsprechende Oberflächengestaltung des elektronischen Vorschaltgerätes wahlweise eine diffuse oder gebündelte Lichtausstrahlung möglich.

Damit ist die erfindungsgemäße kompakte Leuchtstofflampe sowohl in ihrer äußeren Form und Geometrie als auch in ihrem Gesamtaussehen einer Allgebrauchsglühlampe ähnlich und damit dem Verbraucher vertrauter.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine kompakte Leuchtstofflampe in Seitenansicht mit gewendeltem Doppelrohr;

Fig. 2 ein Doppelrohr im Querschnitt:

Fig. 3 die Aufnahmehülle der kompakten Leuchtstofflampe in Draufsicht;

Fig. 4 die Aufnahmehülle mit Doppelrohrwendel im Schnitt;

Fig. 5 eine kompakte Leuchtstofflampe mit senkrechten Doppelrohren;

Fig. 6 eine kompakte Leuchtstofflampe nach Fig. 5 in geschnittener Draufsicht;

Fig. 7 den Preßglasfuß als Detail nach Fig. 5 im Schnitt;

Fig. 8 eine kompakte Leuchtstofflampe mit senkrechten Doppelrohren in einer weiteren Ausführung;

Fig. 9 eine kompakte Leuchtstofflampe nach Fig. 8 in geschnittener Draufsicht;

Fig. 10 eine kompakte Leuchtstofflampe mit flächenhaft senkrecht angeordneten Doppelrohren;

Fig. 11 eine kompakte Leuchtstofflampe nach Fig. 10 in Draufsicht.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die kompakte Leuchtstofflampe in ihrem Aufbau. Deutlich ist zu erkennen, daß die Lichtquelle als Entladungsrohr 2 etwa 60% der Länge und den gesamten Durchmeser der Lampe einnimmt. Die Grundplatte 9 und das Lampengewinde 1 sind eine Einheit, in welcher bestimmte elektronische Teile enthalten sind. Die Bögen der Wendel 7 des Entladungsrohres 2 der kompakten Leuchtstofflampe liegen formschlüssig aneinander und diese formschlüssige Wendel 8 umschließt vollständig das elektronische Vorschaltgerät 3, dessen Oberfläche beschichtet ist, d. h. auf der vorzugsweise eine reflektierende oder matte Oberflächenschicht 10 aufgebracht ist. Am oberen Ende der kompakten Leuchtstofflampe verbindet eine Verschlußkappe 11 die beiden Einzelrohre 5 des Doppelrohres 4 miteinander.

Die Fig. 2 zeigt das Entladungsrohr 2, das als Doppelrohr 4 ausgebildet ist. Das Doppelrohr 4 setzt sich aus 2 Einzelrohren 5 an der Verschmelzungsstelle 6 zusammen.

Die Fig. 3 stellt die Aufnahmehülle 12 als Draufsicht der Fig. 4 dar. Durch die Mittelöffnung 13 wird das elektronische Vorschaltgerät 3 mit der Grundplatte 9 verbunden. Die Elektroden 15 liegen beide an einer Stelle der Aufnahmehülle 12, um 180° versetzt die beiden elektrischen Kontakte 16. Der Pumpstengel 18 ist ebenfalls unsichtbar in der Aufnahmehülle 12 angeordnet.

Fig. 4 zeigt die Befestigung der Wendel 7 in der Aufnahmehülle 12 mittels einer Füllmasse 14, die sowohl den Pumpstengel 18, die beiden übereinander liegenden Elektroden 15 und mindestens einen Bogen der Wendel 7 vollständig einschließt. Mindestens zwei elektrische Kontakte 16 ragen aus dem mit einer Mittelöffnung 13 versehenen Aufnahmehüllenboden 17 und schaffen eine lösbare Verbindung zur Grundplatte 9.

Die Fig. 5 stellt einen Schnitt nach Fig. 6 der kompakten Leuchtstofflampe mit sechs Doppelrohren 4 dar, die im rechten Winkel auf einem Preßglasfuß 20 angeordnet sind. Am oberen Ende jedes Doppelrohres 4 verbinden Verschlußkappen 11 die Einzelrohre 5 miteinander. Das elektronische Vorschaltgerät 3 befindet sich im Innenraum der Doppelrohre 4 und weist vorzugsweise eine reflektierende Oberflächenschicht 10 auf. Die Grundplatte 9 mit dem Lampengewinde 1 nimmt mittels der Kontakte 16 die Aufnahmehülle 12, in der der Preßglasfuß 20, die Bodenkanäle 19, die Elektroden 15 und der Pumpstengel 18 enthalten sind, auf. Durch die Mittelöffnung der Aufnahmehülle 13 wird das elektronische Vorschaltgerät 3 auf die Grundplatte 9 gesteckt.

Die Fig. 6 zeigt eine geschnittene Draufsicht der Leuchtstofflampe nach Fig. 5. Deutlich ist die Anordnung der Doppelrohre 4 rechtwinklig zum Innenraum, der das elektronische Vorschaltgerät 3 aufnimmt, zu sehen. Alle Einzelrohre 5 der Doppelrohre 4 liegen am äußeren und inneren Umfang der Aufnahmehülle 12 in Reihe. In jeweils ein Einzelrohr 5 von zwei der sechs Doppelrohre 4 werden zwei Elektroden 15 eingesetzt. In diesem Falle schaffen fünf Bodenkanäle 19 eine Verbindung aller sechs Doppelrohre 4 miteinander. Der Pumpstengel 18 ist auf einem Bodenkanal 19 aufgesetzt.

Die Fig. 7 zeigt im Detail die Anordnung der einzelnen Teile in der Aufnahmehülle 12. Die Doppelrohre 4 mit den Einzelrohren 5 sind auf den Preßglasfuß 20 geschmolzen und über die Bodenkanäle 19 miteinander verbunden, so daß sie insgesamt das Entladungsrohr 2 bilden. Der untere Teil der Doppelrohre 4 mit den Elektroden 15 und dem Preßglasfuß 20 kommt allseitig in die Aufnahmehülle 12, am Aufnahmehüllenboden 17 ragen die Kontakte 16 heraus. Die Pfeile stellen den Entladungsweg dar.

Die Fig. 8 und 9 stellen in der Seitenansicht und in der geschnittenen Draufsicht eine kompakte Leuchtstofflampe dar, bei der die Doppelrohre 4 so angeordnet sind, daß jeweils ein Einzelrohr 5 zum elektronischen Vorschaltgerät 3 zeigt und das jeweils andere Einzelrohr 5 am Rand der Aufnahmehülle 12 der kompakten Leuchtstofflampe angeordnet ist. Innen- und außenliegende Bodenkanäle 19 im Preßglasfuß 20 stellen eine Verbindung aller Doppelrohre 4 dar.

Die Elektroden 15 sind in dieser Ausführungsform in den jeweils zwei ohne Bodenkanal 19 verbundenen Einzelrohren 5 angeordnet.

Die Fig. 10 und 11 zeigen in der Seitenansicht und der Draufsicht eine kompakte Leuchtstofflampe mit insgesamt neun Doppelrohren 4. Auf die Grundplatte 9 mit dem Lampengewinde 1 ist das elektronische Vorschaltgerät 3 vorzugsweise formschlüssig mit den anderen Bauteilen befestigt und auf diesem die Aufnahmehülle 12 mit dem Entladungsrohr 2. Dieses Entladungsrohr 2 besteht aus sechs kürzeren am äußeren Umfang der Aufnahmehülle 12 angeordneten und drei längeren im Zentrum der Lampe liegenden Doppelrohren 4. Alle Doppelrohren 4 besitzen zum Verschließen der Einzelrohre 5 eine Verschlußklappe 11. Die Fig. 11 zeigt weiterhin eine mögliche Anordnung der Elektroden 15 und der Bodenkanäle 19.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, es sind weitere nicht dargestellte Varianten der flächenhaften und räumlichen Anordnungen der Entladungsgefäße in Form der Doppelrohre möglich.

Bezugszeichenliste:

1 Lampengewinde
2 Entladungsrohr
3 Elektronisches Vorschaltgerät
4 Doppelrohr
5 Einzelrohre
6 Verschmelzungsstelle
7 Wendel
8 aneinanderliegende Wendel
9 Grundplatte
10 reflektierende matte Oberflächenschicht
11 Verschlußkappe
12 Aufnahmehülle
13 Mittelöffnung der Aufnahmehülle
14 Füllmasse
15 Elektroden
16 Kontakte
17 Aufnahmehüllenboden
18 Pumpstengel
19 Bodenkanal
20 Preßglasfuß

Claims

1. Kompakte Leuchtstofflampe, bestehend aus einem Entladungsgefäß, einem elektronischen Vorschaltgerät und einem Lampengewinde als Verbindungsteil zum Stromnetz, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Entladungsgefäß als Entladungsrohr (2) in Form eines Doppelrohres (4) aus zwei miteinander verbundenen vorzugsweise verschmolzenen Einzelrohren (5) besteht und als Wendel (7) ausgebildet ist oder aus mehreren miteinander verbundenen Doppelrohren besteht,
- daß dieses Entladungsgefäß in einer Aufnahmehülle (12) befestigt und mit dieser auf einer Grundplatte (9) lösbar aufgesteckt ist und
- daß dieses Entladungsgefäß, das mit der Grundplatte (9) lösbar verbundene elektronische Vorschaltgerät (3) für einen axialen Lichtaustritt umschließt.

2. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Doppelrohr (4) der Wendel (7) vorzugsweise formschlüssig aneinanderliegt und
- daß die Einzelrohre (5) des Doppelrohres (4) am Umkehrpunkt des Entladungsrohres (2) durch eine Verschlußkappe (11) miteinander in Verbindung stehen.

3. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei, drei oder mehrere Doppelrohre (4) im rechten Winkel auf einem Preßglasfuß (20) in der Aufnahmehülle (12) angeordnet sind,
- daß die Einzelrohre (5) jedes Doppelrohres (4) am Umkehrpunkt des Entladungsrohres (2) durch eine Verschlußkappe (11) miteinander in Verbindung stehen und
- daß jeweils ein elektrodenfreies Einzelrohr (5) jedes Doppelrohres (4) mit einem anderen elektrodenfreien Einzelrohr (5) eines anderen Doppelrohres (4) durch einen Bodenkanal (19) im Preßglasfluß (20) verbunden ist.

4. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß jedes Einzelrohr (5) der Doppelrohre (4) am äußeren und/oder inneren Umfang der Aufnahmehülle (12) anliegend ist.

5. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Einzelrohr (5) jedes Doppelrohres (4) am äußeren Umfang der Aufnahmehülle (12) und das andere Einzelrohr (5) jedes Doppelrohres (4) am inneren Umfang der Aufnahmehülle (12) anliegend ist.

6. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Achse der Einzelrohre (5) jedes Doppelrohres (4) in jedem beliebigen Winkel 0° < α < 90° zum Mittelpunkt des Entladungsgefäßes in der Aufnahmehülle (12) liegt.

7. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß mehrere Doppelrohre (4) gleicher oder unterschiedlicher Längen flächenhaft auf dem Preßglasfuß (20) auf verschiedenen Radien und in beliebigen Winkeln zum Mittelpunkt des Entladungsgefäßes angeordnet sind.

8. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gehäuse des elektronischen Vorschaltgerätes (3) von der Grundplatte (9) zur Spitze des Entladungsgefäßes über seine Länge sich verjüngend, vorzugsweise parabelförmig, ausgebildet ist und für einen axialen Lichtaustritt eine reflektierende, für einen diffusen Lichtaustritt eine matte Oberflächenschicht (10) oder eine Kombination beider Oberflächenschichten (10) besitzt.

9. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei oder mehrere gewendelte Doppelrohre (4) als selbsttätige Entladungsgefäße ineinander gedreht sind und
- daß diese Entladungsgefäße einzeln, stufenweise oder insgesamt durch mechanische oder elektronische Zuschaltung unterschiedliche Lichtleistungen abgeben.

10. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Wendel(n) (7) oder der Preßglasfuß (20) bis in Höhe der Elektroden (15) und des (der) Pumpstengel(s) (18) in der mit einer Mittelöffnung (13) versehenen Aufnahmehülle (12) eingebettet und mit einer Füllmasse (14) unlösbar in dieser befestigt ist (sind).

11. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet,

- daß zwei oder mehrere elektrische und/oder mechanische Kontakte (16) symmetrisch und/oder asymmetrisch aus dem Aufnahmehüllenboden (17) der Aufnahmehülle (12) herausragen und mit den entsprechend angeordneten Kontaktaufnahmen der Grundplatte (9) eine elektrisch und mechanisch lösbare Verbindung schaffen.

12. Kompakte Leuchtstofflampe nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

- daß die gleiche Lichtleistung des Entladungsgefäßes bei konstantem Durchmesser der Aufnahmehülle (12) und des Doppelrohres (4) ausschließlich durch die unterschiedliche Anzahl, Anordnung und/oder Länge der Doppelrohre (4) bestimmt ist.